Yağ gülü (Rosa damascena mıll.)'nden kallus kültürü ile gül ekstraktı üretimi ve ekstraktın karakterizasyonu
Production of rose extract from damask rose (Rosa damascena mill.) callus culture and characterization of the cultures
Yazar: PINAR OLGUNSOY
Danışman: DOÇ. DR. SEYHAN ULUSOY ; YRD. DOÇ. DR. UFUK ÇELİKKOL AKÇAY
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Yağ gülü (Rosa damascena Mill.), gül yağı ve çeşitli gül ürünlerinin üretilmesiyle ülke ekonomisine önemli katkısı bulunan endüstriyel bir bitkidir. İçerdiği maddeler ve aktif sekonder metabolitler sayesinde tıp, gıda, kozmetik ve ilaç sektöründe yaygın olarak kullanılmaktadır.
Çalışma kapsamında yağ gülü, çiçeklenme dönemi olan mayıs ve haziran aylarında toplanarak bitki büyüme düzenleyicilerinin varlığında petal dokularından kallus kültürü oluşturulmuştur. Elde edilen kallus kültürleri karanlık ve ışık uygulaması bakımından incelenmiş olup, elisitör uygulamaları gerçekleştirilmiştir. Çiçeklenme mevsiminde toplanan gül petallerinden ve kallus kültürlerinden hekzan ekstraksiyonu ile gül ekstraktı elde edilmiştir. Bu teknikle üretilen gül ekstraktının GC-MS ile bileşen analizi yapılarak incelenmiştir. Ayrıca kallus kültürlerinden elde edilen gül ekstraktının HPLC kullanılarak tokoferol, karoten içeriği belirlenmiş ve disk difüzyon metodu kullanılarak Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853 ve Staphylococcus aureus ATCC 25923 suşları için antibakteriyel etkileri araştırılmıştır.  
Kallus eldesinde 4NAA (naftalen asetik asit) ve 1BA (benzil adenin) bitki büyüme düzenleyicileri ile optimum koşullar elde edilmiştir. Bu kalluslar GC-MS ile % bileşen analizi yapıldığında petal dokularına yakınlığı karanlık ve ışık uygulaması karşılaştırılarak incelenmiş olup, hidrokarbon bileşikleri açısından ışık uygulanan örneklerin yüksek bir yüzdeye sahip oldukları tespit edilmiştir. Alfa pinen, limonen, beta pinen bileşenleri açısından ise karanlık uygulaması gerçekleştirilen örneklerin daha yüksek bir yüzdeye sahip oldukları belirlenmiştir.
Elde edilen gül ekstraklarının HPLC kullanılarak tokoferol, karoten içeriği analiz edildiğinde, gül petalinde (4.817 ppm) α-tokoferol tespit edilmiş bu değer kallus kültürlerinde en yüksek karanlık uygulamasının 5μM metil jasmonat örneğinde (19.9 ppm) aydınlık uygulamasında (1.0 ppm) olarak tespit edilmiştir. Ekstrakların antibakteriyal etkileri incelendiğinde ise kontrol olarak kullanılan ve gül petali ile aynı zona sahip amikasine (17 mm) göre karanlık uygulanan örneklerden en yüksek kontrol (40mm) ve 1 μM metil jasmonat (40mm; 42 mm) inhibisyon zonlarının hem P. aeruginosa ATCC 27853 hem de S. aureus ATCC 25923 için daha büyük olduğu tespit edilmiştir. Işık uygulanan örneklerden ise kontrol olarak kullanılan amikasin (16 mm) ile 500 μM fenil alanin (16mm) inhibisyon zonunun S. aureus ATCC 25923 için aynı olduğu tespit edilmiştir. Karanlık uygulanan 1 μM metil jasmonat ve kontrol örneklerinin amikasin ve gül petaline göre P. aeruginosa ATCC 27853 ve S. aureus ATCC 25923 suşları için sırasıyla JA1 %135.3; %162.5 ve kontrol %135.3; %135.3 fazla zon çapına neden oldukları tespit edilmiştir. 
Sonuç olarak doku kültürü tekniğinin kullanılması Mayıs ve Haziran aylarını kapsayan gülün çiçeklenme sezonuna bağlı olan gül yağı üretimi için bir alternatif sunabilir. Bildiğimiz kadarıyla, bu çalışma kallus kültürü üretmek için eksplant olarak gül petallerinin kullanılması ve orijinal petal dokuları ile karşılaştırıldığı zaman çeşitli bileşenler bakımından farklı elisitör uygulamaları altındaki kallus kültürlerinin orijinal gül petallerinden daha yüksek değerlere sahip olması özelliği ile ilktir.

Abstract:
Damask rose (Rosa damascena Mill.) is an industrial plant that contribute to the country's economy with the production of rose oil and various rose products. Due to the content of active secondary metabolites, it has a common use in medical, cosmetics and pharmaceutical industries. 
With this study, Damask rose was collected in the flowering season which extends from May to June and callus culture has been prepared from the petal tissues in the presence of plant growth regulators. Prepared cultures were treated with various elicitors and their properties were investigated under light and dark applications. Hexane extraction was used to obtain rose extract both from rose petals collected in the flowering season and from the callus cultures. Rose extracts were analysed for the acquired compounds by use of GC-MS. In addition, the extracts were analysed for their tocopherol and carotenoid contents and investigated for their antibacterial potential for the Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853 and Staphylococcus aureus ATCC 25923 strains by use of disc diffusion method.
To obtain calli, optimum conditions were obtained by use of 4NAA (napthalaneacetic acid) and 1BA (benzyl adenine). These calli were compared with original petal tissue in terms of compounds detected by GC-MS analysis under light and dark applications. Hydrocarbon derivatives were obtained in higher percentages under light application while light application increased alpha pinene, limonene and beta pinene levels.
HPLC analysis performed on rose extracts detected 4.817 ppm α-tocopherol in rose petals while 19.9 ppm was detected under 5 μM methyl jasmonate application under dark and 1.0 ppm under light treatment. When antibacterial effects of the extracts were investigated, dark treated samples exhibited the largest inhibition zones in control application (40mm) and 1 μM methyl jasmonate application (40mm; 42 mm) when compared to the inhibiton zones of rose petals and antibiotic amicasin that both measures 17mm for both P. aeruginosa ATCC 27853 and S. aureus ATCC 25923. In light treated sapmles control amicasin and application 500 μM phenylalanine produced the same inhibition zone dimentions with 16mm. In dark applied samples, 1 μM methyl jasmonate and control treatments produced 135.3%; 162.5% and 135.3%; 135.3% larger inhibition zones when compared to amicasin and rose petals for P. aeruginosa ATCC 27853 and S. aureus ATCC 25923 strains, respectiveley.
In conclusion, use of tissue culture technique can present an alternative for rose oil production which is dependant on rose flowering season extending from May to June. To our knowledge this is the first study that use rose petals as explant source to produce callus cultures and characterize the callus cultures under different elicitor treatments in terms of various compounds, some of which having higher levels when compared to original petal tissues.