Bazı siyanobakteri üyelerinde farmakolojik  
sekonder metabolitlerin araştırılması ve çeşitli  
stres şartlarının bu metabolitlerin üretimine  
etkilerinin incelenmesi
Researching for  pharmacological seconder metabolites in some cyanobacteria and  investigating the effects of  various    stress    conditions upon the production of these metabolites
Yazar: TÜNAY KARAN
Danışman: PROF. DR. ZEKERİYA ALTUNER
Gaziosmanpaşa Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2016
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Siyanobakteriyel metabolitler, endüstriyel ve biyomedikal uygulamalarda önemli bir yere sahip doğal ürünlerdir. Bu doğal ürünler özellikle antikanser, antibakteriyel, antiinflamatuar ve enzim inhibisyonu gibi ilaç hammaddesi olarak terapötik amaçlı kullanılmaya başlanmıştır. Bu çalışmada farmakolojik etkisi olan 9H-Pyrido [3,4-b] indol yapısında norharman ve siklik peptit yapısında hepatoksin mikrosistin metabolitlerinin varlığı, Tokat Yeşilırmak Nehri'nden izole edilen ve 16S rRNA dizisi çıkartılmış 7 siyanobakteride HPLC ile belirlenmiştir. Siyanobakterilerden 4'ünün (Chroococcus minutus, Geitlerinema carotinosum AICB 37, Nostoc linckia PACC 5085, Anabaena oryzae Ind3 CpcB) norharman metabolitini içerdiğini ve diğer 3'ünün (Oscillatoria limnetica strain MR1, Phormidium sp. MBIC10025, Cylindrospermum sp. CENA33) norharman metabolitini içermediği tespit edilmiştir. Mikrosistin metabolit varlığı ise çalışmada izole edilen siyanobakterilerde rastlanılmamıştır. Çalışmamızda norharman üreten siyanobakterilerde tuz, pH, sıcaklık ve ışık gibi çeşitli stres şartlarını  üç tekrarlı olarak uygulayıp  metabolit üretimi üzerindeki etkileri incelenmiştir. Bunun için siyanobakteriler 0.5, 1.0, 3.0 ve 5.0 M konsantrasyonlarda NaCl ile, asidik (pH 5) ve bazik (pH 9) pH'larda, 15 °C  ve 35 °C'de 1896 ve 4300 lüks aydınlatmada ayrı ayrı kültüre alınarak türlerin stres koşullarındaki büyümeleri ve metabolit üretimleri kontrol örneklerle (pH 7 ve NaCl'süz besi ortamında, 26 °C'de 2465 lüks aydınlatma) kıyaslanılmıştır. HPLC analizi sonuçlarına göre her türde kontrol  metabolit üretiminin üzerinde norharman elde edilmiştir. Tüm stres koşulları ayrı ayrı değerlendirildiğinde maksimum norharman üretimi C. minutus'ta 16.066 µg/g, N. linckia'da 3.180 µg/g, A. oryzae'de 2.741 µg/g ve G. carotinosum'da 2.848 µg/g'dır.

Abstract:
Cyanobacterial metabolites are natural products which have an important place in industrial and biomedical practices. These natural products have started to be intended for therapeutic uses as pharmaceutical raw materials such as particularly anticancer, antibacterial, anti-inflammatory and enzyme inhibition. In this study, presence of norharmane in 9H-Pyrido [3,4-b] indol structure and hepatoxin microcystin metabolites in cyclic peptide structure, having pharmacologic effect, was determined with HPLC in 7 cynobacteria isolated from Tokat Yeşilırmak River, 16S rRNA sequences of which were excided. It was determined that 4 of the cyanobacteria (Chroococcus minutus, Geitlerinema carotinosum AICB 37, Nostoc linckia PACC 5085, Anabaena oryzae Ind3 CpcB) contain norharmane metabolite and the other 3 (Oscillatoria limnetica strain MR1, Phormidium sp. MBIC10025, Cylindrospermum sp.CENA33) do not contain norharmane metabolite. Presence of mycrocystin metabolite was not observed in the isolated cyanobacteria. This study applied three-cyclic stress conditions in cyanobacteria such as salt, pH, temperature and light, and analyses their effects on metabolite generation. For this purpose, cyanobacteria was taken into separate cultures at 0.5, 1.0, 3,0 and 5.0 M concentrations with NaCl, acidic (pH 5) and basic (pH 9) pH values, 15 °C and 35 °C temperature, 1896 and 4300 lux illumination, and growth and metabolite generations of the species under stress conditions were compared with control samples (in pH 7 and NaCl free nutrient environment, at  26 °C, 2465 lux illumination). According to results of HPCL analysis, norharmane above control metabolite production  was obtained in every species. When all stress conditions were individually evaluated, maximum norharmane generation is 16.066 µg/g in C. minutus, 3.180 µg/g in N. linckia, 2.741 µg/g in A. oryzae and 2.848 µg/g in G. carotinosum.