Bazı kurbağa deri salgılarının biyoaktivitelerinin belirlenmesi
Determination of bioactivities of some amphibian skin secretions
Yazar: MERT KARIŞ
Danışman: PROF. DR. BAYRAM GÖÇMEN ; DOÇ. DR. AYŞE NALBANTSOY
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2017
Konu: Biyoloji = Biology ; Biyoteknoloji = Biotechnology ; Zooloji = Zoology

Özet:
Bu çalışmada, bazı kurbağa/semender deri salgılarının biyoaktivitelerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu kapsamda farklı bölgelerde dağılış gösteren beşi kuyruksuz kurbağa (Anura), diğer beşi de kuyruklu kurbağa (Urodela) olmak üzere toplam 10 farklı kurbağa/semender deri salgısı örneği ile çalışılmıştır. Bu taksonlar; Kırmızılı Kurbağa (Bombina bombina), Ağaç Kurbağası (Hyla orientalis), Siğilli Kurbağa (Bufo bufo), Levanten Ova Kurbağası (Pelophylax bedriagae), endemik Anadolu Kurbağası (P. caralitanus), endemik Fazıla'nın Likya Semenderi (Lyciasalamandra fazilae), endemik Marmaris Kara Semenderi (L. flavimembris), Pürtüklü Semender (Triturus ivanbureschi), endemik Anadolu Benekli Semenderi (Neurergus strauchii strauchii) ve endemik Baran'ın Anadolu Benekli Semenderi (N. s. barani)'dir.
Bireysel farklılıkları standardize etmek amacıyla aynı türün farklı bireylerinden çok küçük elektriksel uyarı verilerek toplanan deri salgısı örnekleri örnekleme havuzunda bir araya getirilmiş ve denemelerde kullanılmak üzere liyofilize edilmiştir. Elde edilen ham deri salgılarının total protein miktarları, SDS-PAGE protein profilleri, antimikrobiyal aktiviteleri, normal ve kanserli hücre hatları üzerindeki sitotoksik etkileri belirlenmiştir. Ayrıca, salgıların eritrositler üzerindeki hemolitik etkileri de belirlenmiştir.
Taranan 10 farklı deri salgısı örneğinin de yüksek biyoaktivite gösterdiği ortaya konmuştur. En yüksek total protein miktarı B. bufo (3100 µg/ml) ham deri salgısında saptanmıştır. SDS-PAGE protein profillerine bakıldığında en yüksek protein fraksiyonu sayısı T. ivanbureschi'de (20 fraksiyon) belirlenmiştir. En yüksek antimikrobiyal aktiviteyi 1.95 µg/ml MIC değeri ile P. bedriagae deri salgısı C. albicans üzerine göstermiştir. Belirlenen en yüksek sitotoksik etkiyi 0.35 ve 0.85 µg/ml IC50 değerleri ile B. bufo deri/parotoid bez salgısı, sırasıyla sağlıklı HEK-293 (insan embriyonik böbrek) ve A549 (akciğer) kanser hücre hattı üzerine göstermiştir. Tavşan kırmızı kan hücreleri (eritrositler) üzerindeki en yüksek hemolitik etki yüzdesi T. ivanbureschi (%115.1) deri salgısında belirlenirken, B. bufo, L. flavimembris ve L. fazilae salgılarında hemolitik etki saptanmamıştır.
Sonuç olarak çalışılan kurbağa/semender deri salgılarının biyoaktiviteleri literatürde ilk kez belirlenmiştir. Ayrıca, sonuçlar kurbağa/semender deri salgılarının yüksek miktarda protein/peptid içerdiğini, kanser hücreleri ve mikroorganizmalar üzerinde önemli oranlarda inhibisyon sağlayarak terapötik potansiyeli yüksek doğal kaynaklar olduklarını göstermiştir.

Abstract:
In this study, the main aim was to determine the bioactivities of some amphibian skin secretions. Within this scope, skin secretion samples of five tailless amphibians (Anura) and five tailed amphibians (Urodela) from different regions were studied. These taxa are; Fire-bellied Toad (Bombina bombina), Tree Frog (Hyla orientalis), Common Toad (Bufo bufo), Levantine Frog (Pelophylax bedriagae), endemic Anatolian Frog (P. caralitanus), endemic Fazıla's Lycian Salamander (Lyciasalamandra fazilae), endemic Marmaris Salamander (L. flavimembris), Balkan-Anatolian Crested Newt (Triturus ivanbureschi), endemic Anatolian Spotted Newt (Neurergus strauchii strauchii) and endemic Baran's Anatolian Spotted Newt (N. s. barani).
In order to standardize individual differences, the secretion samples were collected from various individuals of the same species via very mild electrical stimulation an then gathered in the sampling pool followed by lyophilisation in order to be used in the experiments. The total protein amounts, SDS-PAGE protein profiles, antimicrobial activities, cytotoxic effects of these crude skin secretions on normal and cancer cell lines were determined. In addition, hemolytic effects of skin secretions on the erythrocytes were investigated.
Consequently, all of the 10 different skin secretion samples showed high bioactivities. The highest total protein amount was found in B. bufo (3100 µg/ml) skin-parotoid secretion. The highest numbers of protein fractions were determined with SDS-PAGE in the skin secretion of T. ivanbureschi (20 fractions). The most potent antimicrobial activity was observed by P. bedriagae skin secretion with a MIC value of 1.95 µg/ml on C. albicans. B. bufo skin-parotoid secretion was showed the highest cytotoxic effects on non-cancerous HEK-293 (human embryonic kidney) and cancerous A549 (lung) cell lines with IC50 values of 0.35 and 0.85 µg/ml. No hemolytic effect was found with the skin secretions of B. bufo, L. flavimembris ve L. fazilae while the highest hemolytic effect on erythrocytes was determined with 50 µg/ml concentration of T. ivanbureschi skin secretion (115.1%).
As a result, bioactivities of the studied amphibian skin secretions were determined for the first time in literature. Besides, the results indicated that these crude skin secretions have high inhibition on cancer cell lines and microorganisms with a high amount of protein/peptide content making them valuable natural recources with high therapeutic potential.