Bazı abiyotik elisitörlerin nar (Punica granatum L.) kallus kültüründe fenolik biyosentezi ve antioksidan kapasite üzerine etkilerinin araştırılması / The investigation of effectiveness of some abiotic elicitors on phenolic biosynthesis and antioxidant capacity in pomegranate (Punica granatum L.) callus culture

Abstract

Bu araştırmada Şanlıurfa'da yetiştirilen Suruç, Hicaz ve Suruç Karası nar çeşitlerinin hasat olumunda sahip olduğu sekonder metabolit miktarları ve antioksidan kapasiteleri in vitro koşullarda elde edilen kallus eksraktlarıyla karşılaştırılmıştır. Öte yandan yaprak eksplantlarından elde edilen kalluslarda sekonder metabolit üretimini artırıcı uygulamaların etkinliklerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla; yapraklardan elde edilen kalluslara ağır metaller (CdCl2, AgNO3 ve CoCl2), bitki savunma sistemi içindeki sinyal bileşikleri (Salisilik asit (SA), metil jasmonat (MeJA)) veya dokularda osmotik stres yaratan bileşikler (Sakkaroz, Polietilen Glikol (PEG), Sorbitol) uygulanmasının sekonder metabolit üretimi ve antioksidan kapasiteleri üzerine etkinlikleri incelenmiştir. Araştırmada kullanılan nar çeşitlerinin meyve kabuklarının fenolik ve flavonoid kapsamları dane ve çekirdeğe göre daha yüksek ölçülmüş olup bu sonuca paralel olarak nar çeşitleri ve meyve kısımlarının antioksidan aktiviteleri paralellik göstermiştir. Araştırma sonuçlarına göre çalışmada kullanılan ağır metallerin varlığı kallus büyüme indeksini kontrole göre düşürürken sadece Suruç karasında AgNO3'ın tüm dozları kontrole göre nar kalluslarında ağırlık artışına neden olmuştur. Bütün ağır metal dozları kontrole göre nar kalluslarının toplam antosiyanin kapsamlarını arttırmıştır. Besi ortamına ilave edilen ağır metaller üç çeşidin kalluslarının toplam fenolik kapsamlarını arttırken, AgNO3 ilavesi kallusların flavonoid kapsamlarını arttırmış ancak besi ortamına CoCl2 ve CdCl2 ilavesi Suruç çeşidinin toplam flavonoid kapsamını olumsuz etkilemiştir. Tüm ağır metaller üç çeşidin yaprak kökenli kalluslarının DPPH serbest radikalini süpürme kapasitesini ve antioksidan kapasitelerini artırmıştır. Besi ortamına SA ve MeJA ilavesi üç çeşidin kalluslarının ağırlık artış indekslerinde kontrole göre önemli seviyede düşüşe sebep olmuştur. MeJA varlığı tüm çeşitlerin toplam antosiyanin kapsamlarını olumlu etkilerken, toplam fenolik ve flavonoid kapsamlarını olumsuz etkilemiştir. Ölçülen parametreler üzerine SA uygulamaları her çeşitte farklı etki yapmıştır. Suruç çeşidi kalluslarının sentetik DPPH serbest radikalini süpürme kapasiteleri ve antioksidan kapasite üzerine en etkili SA dozu 10 µM olarak belirlenirken, besi ortamında SA varlığı Hicaz ve Suruç karası çeşitlerinin DPPH serbest radikalini süpürme kapasiteleri ve antioksidan kapasiteleri üzerine olumsuz etki etmiştir. Nar kallus kültürlerinde MeJA uygulamalarının, çalışmada kullanılan üç nar çeşidinin kalluslarında toplam antioksidan kapasitelerini azalttığı ve Fe+3 indirgeme kapasitelerini çok olumsuz etkilediği belirlenmiştir. Besi ortamına ilave edilen 20 g/l sakkaroz dozu tüm çeşitlerde en yüksek nisbi kallus ağırlık artışına neden olmuştur. Tüm nar çeşitlerinde 20 g/l Sorbitol ve PEG'in ölçülen parametreler için en etkili doz olduğu bulunmuştur. Sakkarozun farklı dozlarının nar kalluslarının toplam flavonoid kapsamları üzerindeki etkisi önemli bulunurken, uygulanan dozlar nar kallus ekstraktlarının toplam flavonoid kapsamları üzerine her çeşitte farklı etki yapmıştır. Araştırmada kullanılan elisitörler arasında fenolik bileşik sentezi bakımından en etki elisitörler ağır metaller olmuştur. Ağır metaller arasında da 5 µM'lık CdCl2 fenolik bileşik sentezi bakımından en etkin kimyasal olarak belirlenmiştir.