Kimyasal kültürleme koşullarının Astragalus chrysochlorus hücre süspansiyon kültürleri üzerindeki çeşitli etkilerinin incelenmesi
Investigations of various effects of chemical culturing conditions on the cell suspension cultures of Astragalus chrysochlorus
Yazar: ÖZGÜR ÇAKIR
Danışman: PROF. DR. ŞULE ARI
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2004
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
ÖZETKİMYASAL KÜLTÜRLEME KOŞULLARININ ASTRAGALUSCHRYSOCHLORUS HÜCRE SÜSPANSİYON KÜLTÜRLERİ ÜZERİNDEKİÇEŞİTLİ ETKİLERİNİN İNCELENMESİDoku kültürü yöntemlerinden biri olan hücre süspansiyon kültürleri, mikrobiyalsistemlere benzemeleri nedeniyle tıp, gıda, kozmetik ve tarım gibi sektörler için önemlibitkisel sekonder metabolitlerin endüstriyel ölçekte üretimleri için tercih edilen kültürsistemleridir. Bu tez çalışmasında halk arasında geleneksel ilaç olarak kullanılan vekitre zamkı üretimi nedeniyle ekonomik öneme sahip Astragalus türlerinden endemikAstragalus chrysochlorus'un hücre süspansiyon kültürlerinin kurulması ve bukültürlerde hücre çoğalması ile ilişkili olarak sekonder metabolitlerin üretimine yönelikkimyasal kültürleme koşullarının optimizasyonu çalışmaları ilk kez yapıldı.Hücre süspansiyon kültürleri aktif bölünme özelliği taşıyan 3 haftada bir altkültürlenenkalluslardan kuruldu. Kültürlerde hücre çoğalması için gerekli oksin grubu bitkibüyüme düzenleyicilerinden sentetik 2,4-diklorofenoksiasetik asit'in (2,4-D) 1 mg/l'likderişiminin optimum olduğu saptandı. Kullanılan kimyasal kültürleme koşulları olan;besiyerinde amonyum nitratın bulunmaması, besiyerine maya özütü eklenmesi vebesiyerinin farklı başlangıç pH değerlerinin herbiri için hücre çoğalması eğrileriçıkarıldı, kültürlerin generasyon süreleri ve sayıları hesaplandı. Farklı kimyasalkültürleme koşullarından amonyum nitrat eksikliğinin ve kültürlere 13. ve 26. günlerdemaya özütü eklenmesinin hücre çoğalmasını olumsuz etkilediği ancak bordo renklisekonder metabolit üretimini teşvik ettiği belirlendi. Renkli madde/maddelerinhücrelerin vakuollerinde biriktiği gözlendi. Elde edilen bu veriler hücre çoğalması ilesekonder metabolit üretimi arasındaki karşıt ilişkiyi doğruladı.Bordo renkli kültürler arasında, antosiyaninlerin maksimum absorbans verdiği 530 nmdalga boyundaki absorbansın en yüksek olduğu deney koşulunun (kontrola göre 14.2kat) 13. günde maya özütü eklenmesi olduğu bulundu. Hücrelerin % 0.1 HCl-Metanolve Metanol ekstrelerinin ince tabaka kromatografilerinde tüm deney koşullarında A veB olarak isimlendirilen iki maddenin varlığı saptandı.Bu tez çalışmasıyla elde edilen bulguların, endemik A. chrysochlorus'daki sekondermetabolitlerin ayrıntılı analizleri ve üretimlerinin artırılmasına yönelik ileri iyileştirmeçalışmalarına temel oluşturabileceği düşünülmektedir.VII

Abstract:
SUMMARYINVESTIGATION of VARIOUS EFFECTS of CHEMICAL CULTURINGCONDITIONS ON THE CELL SUSPENSION CULTURES of ASTRAGALUSCHRYSOCHLORUSCell suspension cultures, which have similar properties like microbial systems, arepreferred for the large scale production of plant secondary metabolites that are used inmedicine, food, cosmetics and agriculture industries. Astragalus species have economicvalue since they are used as traditional drugs and production of tragacanth gum. In thisthesis, cell suspension cultures of Astragalus chrysochlorus which is one of the endemicAstragalus species, were established. Optimization of chemical culturing conditions forthe production of secondary metabolites related to cell growth were done for the firsttime.Cell suspension cultures were established from actively growing calli which weresubcultured at 3 weeks intervals. 1 mg/l concentration of 2,4-D, a synthetic auxin, wasfound to be the optimum for cell growth in suspension cultures. The tested chemicalculturing conditions were lacking ammonium nitrate in the medium, yeast extractaddition to the medium and different initial pH values of the media. Growth curves,generation times and numbers of suspension cultures were determined for eachcondition. It has been observed that lack of ammonium nitrate and addition of yeastextract on the 13th and 26th days of culturing induced the production of claret redsecondary metabolites but both conditions effected the growth negatively. It wasobserved that claret red compound(s) accumulated in the cell vacuols. These resultsconfirmed the opposite relationship between the cell growth and production ofsecondary metabolites.Among the claret red cultures, the one added yeast extract to the culture the on 13th dayof culturing gave the maximum absorbans (14.2 times higher than control) at 530 nm.,which is used to measure anthocyanins. In all tested conditions, two compounds, namedA and B were determined both in % 0.1 HCl-Methanol and Methanol extracts using thinlayer chromatography.The results obtained from this thesis are thought to provide a basic knowledge fordetailed analysis and production of secondary metabolites of endemic A. chrysochlorus.VIII