Bitki büyüme düzenleyicisi bakterilerin kekik'te (Thymus vulgaris L.) sekonder metabolitler ve antioksidan mekanizma üzerindeki etkileri
Effects of plant growth regulatory bacteria on secondary metabolites and antioxidant mechanism in thyme (Thymus vulgaris L.)
Yazar: SEDRİYE ÇATKIN
Danışman: PROF. DR. NEVZAT ESİM
Bingöl Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Bu çalışmada kekik (Thymus vulgaris L.) bitkisinin büyüme ortamına, çiçeklenme aşamasında PGPR (plant growth promoting rhizobacteria - bitki büyümüe düzenleyicisi rizo-bakteri) bakterileri uygulanarak bitkide meydana gelen sekonder metabolitler ve antioksidan mekanizmadaki değişimler araştırılmıştır. Bakteri ile muamele edilen bitki grupları hasat sonrası bir kısmı metanol ile ekstrakte edilmiş bir kısmı da taze olarak kullanılmak üzere -80°C de saklanmıştır. Elde edilen ekstraktlar ile uygulanan bakterilerin sekonder metabolitler üzerindeki etkileri ve antioksidan etkinlikleri standart antioksidan maddeler olan BHA, BHT, Trolox ile karşılaştırılmıştır. Taze kısımlardan ise hücre membranında meydana gelen lipit peroksidasyon düzeyleri, hidrojen peroksit (H2O2) ve süperoksit anyonu (O2-.) gibi reaktif oksijen türleri (ROS) ve antioksidan enzimlerin [Süperoksit dismutaz (SOD), peroksidaz (POX) ve katalaz (CAT)] aktiviteleri incelenmiştir. Ayrıca kekik uçucu bileşenlerinin değişimi de incelenmiştir. Elde edilen bulgularda TG-12 bakteri uygulanan bitkilerde total fenolik miktarında %26 oranında artış gözlenmiştir. Bununla birlikte radikal giderme aktivitesi, indirme gücü ve metal şelatlama aktivitelerinde de önemli değişimler meydana gelmiştir. Bakteri uygulamaları ile bitki gruplarının omega 3, 6, 9 ve p-cymene gibi önemli uçucu bileşenlerin miktarında farklılıklar olmuştur. Antioksidan enzimlerden SOD aktivitesinde kontrol grubuna oranla diğer gruplarda önemli bir değişim olmazken POX enzim aktivitesinde kontrole göre  %42 ile %156 ve CAT aktivitesinde %16 ile %78 oranlarında enzim aktivitelerinde artış meydana gelmiştir. ROS ve MDA miktarlarında da kontrol grubuna oranla artışlar olduğu belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler: Thymus vulgaris L., PGPR,  oksidan, antioksidan, sekonder metabolite

Abstract:
In this study, PGPR (plant gowth promoting rhizobacteria) bacteria were applied to the growth medium of thyme (Thymus vulgaris L.) at the flowering stage and the changes in the secondary metabolites and antioxidan mechanism in the plant were investigated. Plant groups treated with bacteria, some of them were extracted with methanol and others were used as fresh after harvest. Antioxidant activities of the extracted extracts and secondary metabolites were compared with the standard antioxidant substances such as BHA, BHT, Trolox. The lipid peroxidation levels, ROS (Reactive Oxygen Species) and antioxidant enzymes [superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POD) and catalase (CAT)] activities were investigated from fresh parts. In the findings obtained, an increase (26%) was observed in total phenolic and flavonoid amounts in some plant groups applied bacteria. Significant changes occurred in radical scavenging activity, reducing power and metal chelating activities. There were significant differences in the amount of volatile components such as omega 3, 6, 9 and p-cymene of plant groups with bacterial applications. While no significant difference was observed in the antioxidant enzyme SOD levels in the other groups compared to the control group, there was an increase in POD (42-156%) and CAT (16-78%) enzyme levels compared to the control group. It was observed that there was a change in the amount of ROS and MDA compared to the control group. When all the findings were evaluated together, it was evaluated that the applied bacteria had effects on both the secondary metabolites and the antioxidant mechanism in the thyme plant.

Keywords: Thymus vulgaris L., PGPR, oxidant, antioxidant, secondary metabolite