Farklı gübre uygulamalarının Nigella damascena L. (Şam çörekotu) bitkisinde sekonder metabolit ve sitotoksik aktivite üzerine etkisi
The effect of different fertilizer applications on secondary metabolite and cytotoxic activity in Nigella damascena L.
Yazar: FUNDA ULUSU
Danışman: PROF. DR. ALİ ŞAHİN
Karamanoğlu Mehmetbey Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Biyoloji = Biology ; Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology

Özet:
Nigella damascena L. Ranunculaceae (Düğünçiçeğigiller) familyasına ait farmakolojik açıdan son derece önemli sekonder metabolitler içeren ve pek çok terapötik özelliği bulunan değerli tıbbi ve aromatik bir bitkidir. Bu tez çalışmasında Nigella damascena bitkisi sera koşullarında yetiştirilmiş, vejetatif ve generatif gelişme dönemlerinde farklı dozlarda uygulanan sıvı formdaki organik, solucan ve kimyasal gübrelerin, bitkinin hem fenolojik, morfolojik, verim ve kalite üzerine hem de elde edilen tohumların sekonder metabolit (sabit yağ-GC-FID, uçucu yağ-GC-MS, fenolik bileşik-HPLC, toplam fenolik ve flavonoid içeriği-sprektrofotometrik) içeriğine olan etkilerinin aydınlatılması amaçlanmıştır. Ayrıca tohumlardan oluşturulan ekstrelerin (0-300μg/mL) meme (MCF-7) ve pankreas (MIA PACA-2) kanser ve emriyonik böbrek (HEK 293) hücre hatlarına karşı sitotoksik aktiviteleri, alamar mavisi testi ile analizleri yapılarak bu ekstrelerin olası antikanser aktiviteleri araştırılmıştır. N. damascena bitkisinde organik iki katı gübre uygulamasının en kısa sürede çimlenmeye ve çiçeklenmeye neden olduğu, morfolojik, verim ve kalite kriterlerini kimyasal iki katı hariç tüm gübre uygulamalarının kontrol grubuna kıyasla istatistiki açıdan önemli bir şekilde teşvik ettiği belirlenmiştir. Tohumlarda 17 farklı yağ asidi belirlenmiş ve doymamış yağ asitlerinin ana bileşenleri sırasıyla linoleik asit (18:2) (%47.34-57.21), oleik asit (18:1) (%23.2-32.5) olarak bulunmuştur. GC-MS ile 18 farklı uçucu yağ bileşiği tespit edilmiş, ana bileşeni β-elemene (%19.47-62.32) olarak görülmüştür. HPLC ile kalitatif olarak tanımlanan fenolik bileşikler epikateşin, p-kumarik asit, ferulik asit, rutin hidrat, apigenin ve naringenin'dir. Ayrıca n-hekzan tohum ekstreleri (0-300 μg/mL) MIA PACA-2'ya (IC50: 77.65 ± 1.82 μg/mL-24sa, IC50: 55.16 ± 2.44 μg/mL-48sa) karşı, MCF-7'den (IC50: 141.05 ± 2.76 μg/mL-24sa, IC50: 89.97 ± 7.98 μg/mL-48sa) daha fazla sitotoksik aktiviteye sahip olurken, HEK 293'te %50 hücre inhibisyonu gerçekleştirememiştir. Özellikle organik ile vermikompost gübre uygulamalarına ait n-hekzan ekstrelerinde daha güçlü sitotoksisite görülmüştür.

Abstract:
Nigella damascena L. is a valuable medicinal and aromatic plant belonging to the Ranunculaceae family, containing pharmacologically very important secondary metabolites and having many therapeutic properties. In this thesis study, it was aimed to investigate the effects of organic, vermicompost and chemical fertilizers in liquid form applied in different doses in vegetative and generative growth periods on both the phenological, morphological, yield and quality of the plant and on the secondary metabolite (fixed oil-GC-FID, essential oil-GC-MS, phenolic compound-HPLC, total phenolic and flavonoid content-spectrophotometrically) content of the seeds obtained. In addition, the cytotoxic activities of extracts (0-300 μg/mL) produced from seeds against breast (MCF-7) and pancreatic (MIA PACA-2) cancer and embriyonic kindey (HEK 293) cell lines were analyzed with alamar blue test and these extracts were investigated for possible anticancer activities. It was determined that the application of organic double fertilizer in N. damascena plant caused germination and flowering in the shortest time, and all fertilizer applications except for chemical two times the morphological, yield and quality criteria were statistically significantly encouraged compared to the control group.17 different fatty acids were determined in the seeds and the main components of unsaturated fatty acids were respectively linoleic acid (18:2) (47.34-57.21%), oleic acid (18:1) (23.2-32.5%). Eighteen different essential oil compounds were determined by GC-MS, the main component was seen as β-elemene (19.47-62.32%). Phenolic compounds that are qualitatively identified by HPLC are epicatechin, p-coumaric acid, ferulic acid, rutin hydrate, apigenin and naringenin. In addition, while n-hexane seed extracts (0-300 μg/mL) had more cytotoxic activity against MIA PACA-2 (IC50: 77.65 ± 1.82 μg/mL-24h, IC50: 55.16 ± 2.44 μg/mL-48h) than MCF-7 (IC50: 141.05 ± 2.76 μg/mL-24h, IC50: 89.97 ± 7.98 μg/mL-48h), it could not achieve 50% cell inhibition in HEK 293. Especially, stronger cytotoxicity was observed in n-hexane extracts of organic and vermicompost fertilizer applications.