Echium L.`de stearidonik asit ve şikonin içeriğinin belirlenmesi ve ın vitro koşullarda arttırılması

Abstract

Bitkiler uzun yıllardan beri farklı amaçlarla kullanılmaktadır. Tez kapsamında çalışılan Boraginaceae familyası üyesi Echium L. cinsi de, içermiş olduğu metabolitlerin sayısının fazlalığı nedeniyle endüstride kullanılabilir bitkilerdendir. E. italicum L.'de bulunan şikonin ve türevleri ile yağ asitlerinin üretimi ve artırımı için farklı kültürler (kotiledon yaprağı ve kök süspansiyon ile saçak kök kültürleri) oluşturulmuştur. Oluşturulan kültür hatlarına elisitasyon (+4 °C, MeJA, DMSO, ABA, AgNO3, SC Ekstraktı) uygulanarak metabolit üretiminin artırımı hedeflenmiştir. Çalışma sonucunda, en yüksek miktarda şikonin eldesi 10 µM MeJA'nın 24 saat uygulandığı saçak kök kültürlerinde tespit edilirken, en yüksek düzeylerde yağ asidi üretimi ise herhangi bir elisitasyon uygulamasının olmadığı kontrol grubu kotiledon yaprağı süspansiyon kültürlerinde elde edildi. Bununla birlikte, saçak köklere MeJA uygulaması sonucunda üretilen kültürlerden saflaştırılan Şikonin Türev-3 ekstraktı, [(İzovaleril/2-Metil Bütiril Şikonin) elisite edilmiş saçak kök kültürleri kaynaklı] meme kanseri hücre hatlarından MCF-7 ve MDA-MB-231'e uygulandı. Düşük miktarlarda denenen Şikonin Türev-3 fraksiyonu, MCF-7 ve MDA-MB-231 kanser hücre hatlarında antiproliferatif etki göstermiştir. E. italicum L.'nin in vitro kültür hatlarına metabolit üretimi için uygulanan yöntemlerin, Echium L. cinsinin yanı sıra diğer türlerde de mevcut biyoaktif bileşiklerin endüstriyel ölçekte kitlesel üretimleri için kullanılabilme potansiyeli bulunmaktadır.

Plants have been used for different purposes for many years. The genus Echium L. from Boraginaceae family examined in the present study are among the plants that can be used in industry as it containes various secondary metabolites. Different cultures (cotyledone leaves, root suspension and hairy root cultures) for the production and elevation of fatty acids and shikonin with its derivatives have been initiated in E. italicum L.. Moreover, elicitation (+4 °C, MeJA, DMSO, ABA, AgNO3, SC Extract) is also carried out to increase metabolite production in these cultures. The highest amount of shikonin was determined in the hairy root cultures with 10 µM MeJA applied for 24 hours, while the highest concentrations of fatty acids was observed in the control group of cotyledon leaf suspension cultures without any elicitation. However, purified Shikonin Derivative-3 [Isovaleryl/2-Methyl Butyryl Shikonin (derived from elicited hairy root cultures)] was applied on MCF-7 and MDA-MB-231 cancer cell lines. Low amounts of shikonin Derivative-3 fraction was examined antiproliferative effect in MCF-7 and MDA-MB-231 cancer cell lines. The methods used for the production of metabolites to in vitro culture lines of E. italicum L. have the potential for the mass production of bioactive compounds found in the genus Echium L. as well as other species.