Dış koşul ve In vitro koşullarda yetişen sarı kantaron (Hypericum perforatum L.) bitkisinin fitokimyasal içeriğinin karşılaştırılması
Comparison of the phytochemical content of St. John's wort (Hypericum perforatum L.) grown in externel and In vitro conditions
Yazar: DİDEM TAŞTEKİN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ SHEIDA DANESHVAR ROYANDAZAGH
Tekirdağ Namık Kemal Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarımsal Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering ; Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Sarı Kantaron (Hypericum perforatum L.), yüksek fitokimyasal içeriği ile farmasötik alanda kullanılan önemli tıbbi aromatik bir bitkidir. Gerçekleştirilen bu çalışma kapsamında; araziden toplanan sarı kantaron bitkisinin yaprak ve nod kısımları kullanılarak; in vitro koşullarda öncelikli olarak uygun sterilizasyon yöntemi belirlenmiştir. Daha sonra steril eksplantlardan sürgün ve kallus rejenerasyonlarının gerçekleştirilmesi, devamında ise in vitro koşullarda elde edilen bitkisel materyaller ile dış koşullarda yetişen bitkilerin fitokimyasal içeriğinin karşılaştırılması çalışılmıştır. Araştırmada her iki eksplant türü için de iki farklı sterilizasyon yöntemi denenmiştir. En yüksek sterilizasyon başarısı, ön yıkama yapıldıktan sonra %70'lik (v/v) etil alkolde 1 dk, ardından %35'lik (v/v) çamaşır suyu çözeltisinde 3 dk bekletilmesi ile elde edilmiştir. Bu şekilde her iki eksplant türü içinde %100 sterilizasyon başarısı elde edilmiştir. In vitro sürgün kültürlerinin kurulmasında ise farklı konsantrasyonlarda BAP ve NAA içeren 6 farklı ortam kullanılmıştır. En iyi sürgün gelişim yüzdesi ve ortalama sürgün sayısı 0,5 mg/L BAP ve 2,5 mg/L NAA ile desteklenmiş olan MS besin ortamından elde edilmiştir. Yaprak eksplantı için sürgün gelişimi %100 ve ortalama sürgün sayısı 5,53 olarak bulunmuştur. Nod eksplantı için ise %80 sürgün gelişimi görülürken ortalama sürgün sayısı 4,33 olarak tespit edilmiştir. Kallus kültürlerinin kurulması için dört farklı ortam kullanılmıştır. En yüksek yaş ve kuru ağırlık 1,0 mg/L NAA ile desteklenmiş MS besin ortamından elde edilmiştir. Köklendirme çalışmasının verilerine göre en iyi besin ortamı 0,2 mg/L IBA ile desteklenmiş ortamdır. Çalışmanın devamında dış koşul bitkileri ile in vitro sürgünlerin ve gelişen kallusların fitokimyasal içerikleri uçucu bileşenler açısından karşılaştırılmıştır. Dış koşullarda yetişen bitkilerde en çok cis-Osimen (%13,62) bileşeni tespit edilmiştir. In vitro sürgünlerde en çok 1-[3-methyl-3-(4-methyl-3-pentenyl)oxiranyl]- Ethanone (%22,63) tespit edilmiş olup, terpen ve terpen türevlerinden ise en çok Nerolidol Z ve E (%19,96) bileşenin bulunduğu görülmüştür. Kalluslarda ise en fazla bulunan bileşenin 1,3,5-Cycloheptatriene (%12,14) olduğu görülmüş, Farnesane (%7,94) en çok bulunan terpen bileşeni olarak tespit edilmiştir. Uçucu bileşenler açısından en değerli grup olan terpen türevi bileşikler açısından değerlendirildiğinde dış koşul bitkilerinde %40,84, in vitro sürgünler için %35,36 ve kalluslarda %29,39 değerleri elde edilmiştir. Yapılan bu çalışma literatüre katkı sağlayarak çalışmanın devamı olan hücre süspansiyon kültürlerinin kurulmasına ışık tutacaktır. In vitro çalışmaların optimize edilmesi ile özel bir etken madde üzerinde bundan sonra yapılması planlanan araştırmalara kaynak oluşturacaktır.

Abstract:
St. John's Wort (Hypericum perforatum L.) is an important medicinal aromatic plant used in the pharmaceutical field with its high phytochemical content. Within the scope of this study; In vitro conditions, using the leaf and node parts of the St. John's wort plant, firstly, determining the appropriate sterilization method, performing shoot and callus regenerations from sterile explants, and then comparing the phytochemical content of the plants grown in in vitro conditions with the plants under external conditions. In the study, two different sterilization methods were tried in both explant types. The highest sterilization success was achieved by standing in 70 % (v/v) ethyl alcohol for 1 minute after prewash, and then for 3 minutes in 35 % (v/v) blech solution. 100 % sterilization success was achieved in both types of explants. Six different media containing different concentrations of BAP and NAA were used to establish in vitro shoot cultures. The best shoot growth percentage and number of shoots per explant were obtained in MS nutrient media supplemented with 0,5 mg / L BAP and 2,5 mg / L NAA. 100% shoot development for leaf explant and the number of shoots per explant was found to be 5,53. For the node explant, 80% shoot growth was observed, while the number of shoots per explant was 4,33. Four different medias were used to establish callus cultures. The highest wet and dry weight was obtained in an media where MS nutrient medium supplemented with 1,0 mg / L NAA was used. In the continuation of the study, the phytochemical contents of external conditions plants and in vitro shoots and developing calluses were compared in terms of volatile components. The most found component was cis-Osimen (13.62%) in plants grown in external conditions. In vitro shoots, 1- [3-methyl-3- (4-methyl-3-pentenyl) oxiranyl] - Ethanone (22,63%) has been detected as most found component and Nerolidol Z and E (% 19,96) component was found as terpene. The most found component in callus was 1,3,5-Cycloheptatriene (12,14%), while Farnesane (7,94%) was the most common terpene component. When evaluated in terms of terpene derivative compounds, which are the most valuable group for volatile components, values of 40,84% in external plants, 35,36% for in vitro shoots and 29,39% in calluses were obtained. This study will contribute to the literature and shed light on the establishment of cell suspension cultures that are the continuation of the study. It will be a source of research planned on a special active ingredient by optimizing in vitro studies.