Bitkisel kaynaklı doğal ürünlerin anti-biyofouling potansiyelleri yönünden değerlendirilmesi: Diş plağı örneği
Evaluation of anti-biofouling potential of plant-derived natural products: Example of dental plaque
Yazar: TANJU DEMİRHAN
Danışman: PROF. DR. GÖKÇEN YUVALI ÇELİK ; DOÇ. DR. HİKMET KATIRCIOĞLU
Erciyes Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Eczacılık Biyokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Biyoteknoloji = Biotechnology ; Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Biyofilmler = Biofilms ; Biyokimya = Biochemistry ; Dental plak = Dental plaque ; Eczacılık = Pharmacy ; Farmakognozi = Pharmacognosy ; Farmasötik bitkiler = Pharmaceutical plants ; Streptococcus mutans = Streptococcus mutans ; Viburnum opulus = Viburnum opulus

Özet:
Streptococcus mutans diş çürümesinden birinci derece sorumlu streptococcal suşlardan birisidir. Mikroorganizmaların kolonizasyonunda hücre adezyonu ilk basamaktır. İkinci basamak ise hücrelerin ürettikleri ekstraselüler polimerlerin oluşturduğu biyofilm yapısıdır. Bu süreç biyofouling (biyolojik kirlilik) olarak tanımlanır. Anti-biyofouling ise biyolojik kirlenmeyi kontrol etmek için kullanılan bir yöntemdir. Biyofilm oluşması veya metabolizmasına engel olabilecek mevcut anti plak ajanlar istenmeyen yan etkilere ve yüksek maliyetlere sahip olduğundan anti-biyofouling ajan özelliğinde yeni alternatif doğal materyallerin araştırmaları devam etmektedir.
Bu çalışmada Kayseri ilinden  (Gesi Mahallesi) toplanan Viburnum opulus L. (Gilaburu) bitkisine ait yaprak ve kabuk örneklerinin etanol ekstraktlarının S. mutans planktonik hücreleri ve biyofilmi üzerindeki inhibisyon etkisinin in vitro araştırılması amaçlanmıştır. Kabuk ekstraktının bakteri üzerinde antimikrobiyal aktivitesinin daha güçlü olması nedeniyle çalışmalar kabuk ekstraktı ile devam ettirilmiştir. S. mutans biyofilmleri üzerinde ekstraktın inhibitör etkisini araştırmak için XTT hücre canlılığı testi, biyofilm yüzeyinin yapısını görüntülemek için SEM analizi yapılmıştır. Ayrıca bu bakterinin ekstrakt varlığında EPS ve dekstran üretimleri de tespit edilmiştir.
Kabuk ekstraktlarının 2,5 mg/mL konsantrasyonunda, hem 8 saat hem de 24 saatlik biyofilm gelişim fazlarında hücrelerin %50'sinden daha fazlasını inhibe ettiği tespit edilmiştir. Buna göre 5 mg/mL'lik kabuk ekstraktı varlığında hem biyofilm yüzeyindeki ekzopolimerik matriksin dağıldığı hem de EPS ve dekstran üretiminin kontrole kıyasla düştüğü belirlenmiştir.
Sonuç olarak S. mutans tarafından dişler üzerinde oluşan biyolojik kirliliğin V. opulus L. kabuk ekstraktı ile gideriminin mümkün ve diş çürüğü üzerine geliştirilebilecek yeni kemoterapötik stratejiler için alternatif bir yaklaşım olabileceği düşünülmüştür.
Anahtar Kelimeler: Viburnum opulus, Streptococcus mutans, Biyofilm, Anti-biyofouling, Diş plağı.

Abstract:
Streptococcus mutans is the primary streptococcal strain responsible for caries. The first step in the colonization of microorganisms is the cell adhesion. The second step is the construction of the biofilm structure formed by extracellular polymers that have been produced by the colonizing cells. This process is defined as biofouling. Anti-biofouling is a method for controlling biofouling. Due to side effects and high costs of anti-plaque agents preventing biofilm formation or interfering with the biofilm metabolism, the research for alternative natural materials featuring an anti-biofouling activity continues.
In this study the in vitro investigation of the inhibitory effect of the ethanol extracts, produced from the Viburnum opulus L. leave and bark samples that have been collected in the Kayseri province (Gesi village), on S. mutans planctonic cells and biofilm has been intended. Due to stronger antimicrobial aktivity of the bark extract on bacteria the study was continued only with the bark extract. To investigate the inhibitory effect of the extract on S. mutans biofilms the XTT cell viability test, to view the biofilm surface structure a SEM analysis was performed. Furthermore the EPS and dextran production of this bacteria, in presence of the extract was identified.
It has been found out that the bark extract with a concentration of 2,5 mg/mL was able to inhibite more than 50% of the cells in the 8 and 24 hours development phases. According to this, the exopolymeric matrix on the biofilm surface dispersed, EPS and dextran production got lowered in the presence of 5 mg/mL of bark extract compared to the control group. 
As a result biofouling on teeth caused by S. mutans can be removed with an extract produced from V. opulus L. bark. It's considered that this extract can be used as an alternative approach for new chemotherapeutic strategies against tooth decay.
Key Words: Viburnum opulus, Streptococcus mutans, Biofilm, Anti-biofouling, Dental plaque.