Trüf mantarı bileşiminin, trüf mantarı ve rizosfer örneklerinden izole edilen laktik asit bakterilerinin antimikrobiyal, antioksidan ve antikanserojen etkilerinin belirlenmesi
Determination of antimicrobial, antioxidant and anticarcinogenic effects of truffle composition, lactic acid bacteria isolated from truffle and rhizosphere samples
Yazar: TUĞÇE ÖNBAŞ
Danışman: PROF. DR. İBRAHİM ÇAKIR ; PROF. DR. FADİME KIRAN
Bolu Abant İzzet Baysal Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Gıda Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Biyoloji = Biology ; Gıda Mühendisliği = Food Engineering ; Mikrobiyoloji = Microbiology

Özet:
Bu çalışmanın amacı, Tuber aestivum trüf mantar ekstraktları ile meyve ve rizosfer tabakasından izole edilen laktik asit bakterilerinin (LAB) hücre bağımsız ekstraktlarının (HBE) antimikrobiyal, antioksidan, antikanser özelliklerini belirlemek ve kimyasal bileşimlerini incelemektir. Trüf mikrobiyotasından ve rizosfer örneklerinden 14 bakteri izole edilmiş olup 12 tanesi Enterococcus faecium, 2 tanesi Lactobacillus sakei olarak tespit edilmiştir. Çalışma dahilinde izole edilen LAB izolatlarına ait HBE'lerin ve T. aestivum türünün hekzan, etil asetat, etanol, metanol ve su ekstraktlarının önemli patojenlere karşı inhibitör etkisi kuyu difüzyon yöntemi ile belirlenmiştir. T. aestivum etil asetat ve su ekstreleri ile (+)Tr1, (+)Tr2, (+)Tr3, (-)Tr1 LAB HBE'lerinin tüm patojen suşlar üzerinde inhibisyon etki sergilediği tespit edilmiştir. Seçilen ekstraktların antioksidan aktiviteleri fenolik, flavonoid içerik ve DPPH yöntemi kullanılarak değerlendirilmiştir. En yüksek fenolik madde içeriği, 4.85 mg/g gallik asit eşdeğeri (GAE) olarak trüf mantarı etil asetat ekstresinde, flavonoid madde içeriği ise 3.19 mg/g kuersetin eşdeğeri (QE) olarak trüf mantarı su ekstresinde tespit edilmiştir. Aerobik koşullarda kültüre edilen (+)Tr1 örneğinin fenolik içeriği en yüksek 16.94 mg/g GAE olarak saptanırken; (-)Tr1 anaerobik koşullarda kültüre edilen bakteri HBE'sinin fenolik içeriği en yüksek 18.24 mg/g GAE olarak belirlenmiştir. En yüksek flavonoid içeriğine 3.99 mg/g QE olarak (+)Tr4 HBE'sinin sahip olduğu görülmüştür. Tüm ekstraktların DPPH radikalini giderici etkisi ise %100 olarak tespit edilmiştir. Ekstrelerin kolon kanser hücre hattı (HT-29) ve hepatoselüler kanser hücre hattı (Hep40) üzerindeki sitotoksik etkileri MTT analizi neticesinde belirlenmiştir. Trüf etil asetat ekstresi kontrole kıyasla HT-29 hücrelerinin canlılığını %47 oranında, Hep40 hücrelerinin ise canlılığını %34 oranında azaltmıştır. Etil asetat ekstraktı, yüksek biyolojik aktivite göstermiş ve ellajik asit, naringenin, kateşin, 4-hidroksibenzoik asit, klorojenik asit gibi fitokimyasallar içerdiği belirlenmiştir. Seçilen LAB ekstraktlarının sitotoksik etkilileri (+)Tr1, (+)Tr2, (+)Tr3, (+)Tr4 ve (-)Tr1 olarak bulunmuştur. Sonuç olarak, trüf mantarı etil asetat ekstresi ve bazı E. faecium (+Tr1, +Tr2, +Tr3, +Tr4) ile L. sakei (-Tr1) HBE'lerinin doğal etken madde olarak kullanım potansiyeline sahip olduğu sonucuna varılmıştır.

Abstract:
Within the scope of this thesis, antimicrobial, antioxidant, and anticancer properties and chemical composition of cell-free extracts (CFE) from both Tuber aestivum mushrooms and lactic acid bacteria (LAB) isolated from the T. aestivum and their rhizosphere layer were investigated. Fourteen bacteria were isolated from the truffle microbiota and rhizosphere samples: 12 Enterococcus faecium and 2 Lactobacillus sakei. The inhibitory effects of CFEs of isolated LAB strains and extracts of T. aestivum species with hexane, ethyl acetate, ethanol, methanol, and water on significant pathogens were determined by well diffusion method. The highest inhibitory effect against all pathogenic strains was observed in ethyl acetate, water extracts, and (+)Tr1, (+)Tr2, (+)Tr3, and (-)Tr1 LAB's CFEs. The antioxidant activities of the selected extracts were assessed using phenolic and flavonoid content, as well as the DPPH method. The highest phenolic content (4.85 mg/g GAE) and flavonoid content (2.03 mg/g QE) were found in the ethyl acetate extract. The water extract of truffle mushrooms exhibited the highest flavonoid content at 3.19 mg/g QE. The phenolic content of (+)Tr incubated under aerobic conditions was found to be 16.94 mg/g GAE while the CFE of (-)Tr1 incubated under anaerobic conditions showed the highest level at 18.24 mg/g GAE. The highest flavonoid content was determined to be 3.99 mg/g QE for (+)Tr4. All extracts exhibited a 100% DPPH radical scavenging effect. The cytotoxicity of the extracts on cancer cell lines (HT-29 and Hep40) was determined using the MTT assay. All extracts demonstrated moderate anticancer activities against all cancer cells (p<0.05). Ethyl acetate extract showed strong antioxidant activities and revealed a 47% decrease in viability in HT-29 cells and a 34% decrease in Hep40 cells compared to control cells. The ethyl acetate extract exhibited high biological activity and contained phytochemicals such as ellagic acid, naringenin, catechin, 4-hydroxybenzoic acid, and chlorogenic acid. The selected LAB extracts showed cytotoxic effects, identified as (+)Tr1, (+)Tr2, (+)Tr3, (+)Tr4, and (-)Tr1. As a result, it was concluded that the truffle ethyl acetate extract and some E. faecium (+Tr1, +Tr2, +Tr3, +Tr4) and L. sakei (-Tr1) CFEs could be used as natural active agents.