Plantago lanceolata bitkisinin bitki doku kültüründe rejenerasyonu,bitki ekstraktından nanopartikül sentezi, antibakteriyel ve yara iyileştirici etkisinin araştırılması
In vitro regeneration of Plantago lanceolata plant, nanoparticle synthesis from plant extract, investigation of antibacterial and wound healing effects
Yazar: SULTAN YILMAZ
Danışman: PROF. DR. MUSA TÜRKER
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomühendislik Ana Bilim Dalı / Biyomühendislik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering

Özet:
Bitki doku kültürü ticari öneme sahip tıbbi bitkilerin elde edilmesinde sürekli doğaya bağımlı kalmama, laboratuvar şartlarında bitkiyi sürekli temin edebilme imkanı sağlamaktadır. Geçtiğimiz birkaç yıl boyunca anti-enflamatuvar, antimikrobiyal ve antikanserojenik etkilere sahip bitkilere nanoteknoloji alanında ilgi duyulmakta ve biyomedikal uygulamalar için önemli ve umut verici özelliklere sahip olduğu düşünülmektedir. Bu çalışmada tıbbi etkisi olan ve yara iyileştirmelerinde kullanılan Plantago lanceolata ve Plantago major bitkileri, bitki doku kültürü tekniğiyle çoğaltıldı. Doğal ve kültür ortamından elde edilen örneklerin kimyasal kullanmadan doğal ortamda su kullanılarak ekstraktları elde edildi. İçerisinde kaplayıcı, indirgeyici, stabilize edici molekülleri bulunduran bitki ekstraktları gümüş nanopartikül sentezinde kullanıldı. Bu araştırmada bitki doku kültürü tekniğiyle üretimi ve gümüş nanopartiküllerin (AgNP) sentezi için Plantago lanceolata bitkisi kullanılmıştır.
Plantago lanceolata bitkisi doku kültüründe rejenere edilmiştir. Doğadan toplanan ve doku kültüründe üretilen bu bitkinin doğal ekstraktlarından başarılı olarak elde edilen nanoparçacıkların karakterizasyonu için UV-Vis spektroskopisi, Fourier Transforms Infrared (FT-IR) spektroskopisi ve Zeta boyut analizi ölçümleri yapılmıştır. Zeta boyut analizine göre gümüş nanopartiküllerin ortalama boyutları 61-100 nm arasında ölçülmüştür. Üç farklı konsantrasyonda (0.1, 0.05, 0.01 mg/mL) hazırlanan AgNP, bitki ekstraktı ve kanamisinin antibakteriyel potansiyelleri disk difüzyon yöntemi ve mikrodilüsyon testi kullanılarak Gram-negatif (Escherichia coli) bakterisi üzerinde incelenmiştir. Disk difüzyon yönteminde yüksek konsantrasyon olan 0.1 mg/mL AgNP'de 10 mm, kanamisinde ise 12 mm inhibisyon çapı gözlenirken bitki ekstraktında inhibisyon çapı gözlenmemiştir. Mikrodilüsyon testiyle; AgNP, bitki ekstraktı ve kanamisinin 500 mg/mL-15.6 mg/mL konsatrasyonları arasında seri dilüsyonları hazırlanmıştır. Sonuçlardan yola çıkarak yüksek konsantrasyonda AgNP ve kanamisinin aynı ölçüde ve etkin bir antibakteriyel etki gösterdiği tespit edilmiştir. Çalışmada AgNP'lerin sitotoksik ve yara iyileştirici etkileri fare kas hücreleri (C2C12) üzerinde, WST hücre canlılık ve çizik testi yapılarak incelenmiştir. Yapılan hücre
canlılık testinde, 24 ve 48 saatlik inkübasyon sürelerinde 0.1 ve 0.05 mg/mL'lik AgNP'nin C2C12 hücreleri üzerinde büyük ölçüde sitotoksik etki gösterdiği, ancak 0.01 mg/mL AgNP'nin temas süresinin azalmasıyla sitotoksik etki göstermediği tespit edilmiştir. Yapılan çalışma AgNP'ün C2C12 hücre hattı üzerinde sitotoksik etkisi olduğunu göstermiştir.

Abstract:
Plant tissue culture provides the opportunity not to be constantly dependent on nature in obtaining medical and commercially important plants, and to provide the plant continuously in laboratory conditions independently environmental conditions. Over the past few years, plants with anti-inflammatory, antimicrobial and anticarcinogenic effects have been interested in nanotechnology and are thought to have important and In the present study, Plantago lanceolata plant, which have a medical effect and used in wound healing, were regenerated with the plant tissue culture technique. Extracts of natural and in vitro regenerated plants were obtained using water in natural environment without using chemicals. Plant extracts containing coater, reducing, stabilizing
molecules were used in silver nanoparticle synthesis. UV-Vis spectroscopy, Fourier Transforms Infrared (FT-IR) spectroscopy and Zeta-Sizer analysis were performed to characterize the nanoparticles successfully obtained from
the extracts of the plant, collected from nature and produced in tissue culture. According to the Zeta-Sizer analysis, the average sizes of silver nanoparticles were measured between 61-100 nm. Antibacterial potentials of Silver nanoparticles (AgNP) prepared in three different concentrations (0.1, 0.05, 0.01 mg/mL) were investigated comparing with Kanamycin on Gram-negative (Escherichia coli) bacteria using disc diffusion method and microdilution test. In disc diffusion method, 0.1 mg/mL AgNP, which is a high concentration, has an inhibition diameter of 10 mm, while Kanamycin has an inhibition diameter of 12 mm. With microdilution test; Serial dilutions were made between 500
mg/mL-15.6 mg/mL concentrations of AgNP, plant extract and Kanamycin. Based on the results, it was determined that high concentration AgNP and Kanamycin have the same and serious antibacterial effect.