Anzer balı'nın moleküler yöntemlerle karakterizasyonu
Characterization of anzer honey using molecular methods
Yazar: ZEYNEP TÜRKER
Danışman: PROF. DR. KAMİL ÇOŞKUNÇELEBİ
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Doğal ve Bitkisel Ürünler / Kozmetik Ürünler Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Biyoloji = Biology ; Botanik = Botany
Dizin: Anzer balı = Anzer honey ; DNA dizileme = DNA sequencing

Özet:
Sahteciliğin en fazla yapıldığı doğal gıdalardan biri olan balın botanik ve coğrafik kökeninin belirlenebilmesi için melissopalinolojiden daha basit, daha az zaman alıcı ve daha güvenilir özel yöntemler kullanarak sahteciliğin önüne geçmek mümkün olabilir. Bunun için son yıllarda, polen tanelerinin tanımlanması için yeni nesil dizileme analizi alternatif yaklaşım olarak önerilmiştir. Bu tez çalışmasında Rize iline bağlı Anzer (Ballıköy)'de üretilen üç bal örneği, elde edilen bal metagenomu nrDNA ITS (ITS1 ve ITS2) kullanarak ilk kez analiz edilmiş, melissopalinolojik ve palinolojik verilerle birlikte değerlendirilmiştir. Öncelikle incelenen üç bal örneğinden melissopalinolojik çalışma için polen izolasyonu ve tanımlaması, NGS analizi için de total DNA izolasyonları yapıldı ve kalitesi spektrofotometrik yöntemlerle belirlendi. Daha sonra her bir bal örneğinden izole edilen metagenoma ait ITS verileri yeni nesil dizileme (NGS) tekniklerinden Illumina Miseq kullanılarak dizilendi ve tez kapsamında hazırlanan referans kütüphanesi ile karşılaştırıldı. NGS analizi ile toplamda üç bal örneğinden ITS1 için 310 745 ve ITS2 için 39 835 filtrelenmiş çift taraflı okuma elde edilmiştir. Toplamda filtrelenmiş ITS1 okumalarının 233 655 (%75.2)'i, ITS2 okumaların 27 230 (%68.4)'ü özel hazırlanmış referans kütüphanedeki veri tabanı ile en az familya düzeyinde olmak üzere cins veya tür düzeyinde eşleşmiştir. NGS analizi sonucunda incelenen bal örneklerinde toplamda 27 familya ve 54 takson belirlenmişken, melissopalinoloji ile 20 familya ve 34 bitki taksonu belirlenmiştir. Melissopalinoloji analizine göre %63 den daha fazla takson içeren NGS sonuçları, tüm bal örneklerinde familya ve cins düzeyinde melissopalinoloji ile birçok ortak takson barındırdığı ve tür düzeyinde daha yüksek çözünürlük sağladığı tespit edilmiştir. Her iki teknikle belirlenen bitkilerde bazı farklılıklar olsa da, tanımlanan baskın floral bileşenler yüksek benzerlik göstermiştir. Bu sonuçlar NGS'nin Anzer balının kökenini tespit etmede daha güçlü ve güvenilir bir yöntem olduğunu göstermiştir.

Abstract:
One of the natural foods most commonly subjected to fraud is honey. Analyzing honey using a method that is simpler, more specific, and less time-consuming than melissopalynology, may make it possible to more easily determine both its botanical and geographical origin whilst preventing fraud. In recent years, next-generation sequencing (NGS) analysis has been proposed as an alternative approach for identifying pollen grains. In the present study, three honey samples produced in Anzer (Ballıköy) in the Rize province were analyzed using nrDNA ITS (ITS1 and ITS2) obtained from the honey metagenome for the first time and evaluated alongside melissopalynological and palynological data. First, pollen isolation and identification were conducted for the melissopalynological study from the three honey samples examined, and total DNA isolations were performed for the NGS analysis, with their quality determined by spectrophotometric methods. Then, ITS data belonging to the metagenome isolated from each honey sample were sequenced using the Illumina Miseq, one of the next-generation sequencing (NGS) techniques and compared with the reference library prepared within the scope of the thesis. A total of 310 745 filtered paired-end reads for ITS1 and 39 835 filtered paired-end reads for ITS2 were obtained from the three honey samples through NGS analysis. In total, 233 655 (75.2%) of the filtered ITS1 reads and 27 230 (68.4%) of the ITS2 reads matched at least to the family level, and in some cases to the genus or species level, with the database in the specially prepared reference library. NGS analysis identified a total of 27 families and 54 taxa in the honey samples, while melissopalynology identified 19 families and 34 plant taxa. NGS analysis detected 63% more plant taxa than the melissopalynological method across all honey samples. Moreover, when comparing the data obtained from melissopalynology with the NGS data, a significant number of common plant families and genera were identified, with NGS providing significantly higher resolution at the species level. Although there were some differences in the plants identified by the two techniques, the dominant floral components identified showed high similarity.