Soğuk Plazmanın Ocimum basilicum L. (Fesleğen) Kallus Kültüründe Elisitör Olarak Kullanımı

Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, BAP Y.Lisans, 2024 - 2026

Proje Türü: Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje
Destek Programı: BAP Y.Lisans
Başlama Tarihi: Ekim 2024
Bitiş Tarihi: Şubat 2026

Proje Özeti

Ocimum basilicumL. (fesleğen)uçucu yağlar ve fenolik bileşiklerce zengin yapısı nedeniyle gıda, kozmetik ve farmasötik endüstride yaygın kullanılan önemli bir tıbbiaromatik bitkidir. Ancak tarla koşullarında iklim, toprak, yetiştirme tekniği ve hasat zamanına bağlı dalgalanmalar, sekonder metabolitlerin standart ve yüksek verimli üretimini güçleştirmektedir. Atmosferik basınçta çalışan soğuk plazma (SP) teknolojisi, düşük enerji gereksinimi, kimyasal kalıntı bırakmaması ve reaktif oksijen/azot türleri üretimi yoluyla bitki metabolizmasını düzenleme potansiyeli sayesinde çevre dostu bir fiziksel elisitör adayı olarak öne çıkmaktadır. Bu sebeplerlebu çalışmanın amacı SP teknolojisinin fesleğen yaprak eksplantlarından elde edilen kallus kültürlerinde fenolik metabolizma, karbonhidrat içeriği ve oksidatif stres göstergeleri üzerindeki etkilerini süreye bağlı olarak ortaya koymaktır.

Çalışmada fesleğen fidelerinden alınan genç yaprak eksplantları 1-Naftalenasetik asit(NAA) (2 mg/L) ve 6-benzilaminopurin (BAP) (1 mg/ L) içeren MS ortamında kallus indüksiyonuna tabi tutulmuş, benzer yaş ve büyüklükteki kalluslar soğuk atmosferik plazma cihazı ile 0 (kontrol), 60, 120 ve 180 sn sürelerle muamele edilmiştir. Uygulama sonrasında kalluslarda gallik asit, kafeik asit, ferulik asit, kateşin ve kamferol içerikleri ile sükroz, glukoz ve fruktoz düzeyleri HPLC ile; lipid peroksidasyonu malondialdehit (MDA) miktarı üzerinden TBA yöntemiyle; hidrojen peroksit (H₂O₂) düzeyi ise KI esaslı spektrofotometrik yöntemle belirlenmiştir.

Sonuçlar SP uygulamasının fesleğen kalluslarında fenolik metabolizmayı belirgin biçimde uyardığını göstermiştir. Toplam fenolik içerik 60 sn’de kontrole göre yaklaşık %40, 120 sn’de %84 ve 180 sn’de %78 oranında artmıştır. Bileşen bazında değerlendirildiğinde gallik asit, kafeik asit, ferulik asit, kateşin ve kamferolün her birinde özellikle 120 sn’lik uygulamada maksimum birikim kaydedilmiştir. Toplam çözünür şeker içeriği 60 sn’de yaklaşık %49 oranında azalırken, 120 sn’de kontrole göre %15 artmış, 180 sn’de ise kontrol düzeyine yakın, hafifçe düşük değerler gözlenmiştir. Sükroz miktarı 60 sn’de azalmasına karşın 120 sn’de yaklaşık 2,3 kat artmış, 180 sn’de yeniden kontrol seviyesine yaklaşmıştır.Glukoz ve fruktoz düzeyleri kısa süreli uygulamada belirgin azalma gösterdikten sonra daha uzun sürelerde kısmen toparlanmıştır.

Oksidatif stres göstergeleri SP’ye zamana bağlı ancak doğrusal olmayan bir yanıt vermiştir. MDA düzeyi 60 sn’de kontrole göre yaklaşık %34 azalırken, 120 ve 180 sn’lik uygulamalarda kontrolün yalnızca %25-28 üzerine çıkmıştır. Buna karşılık H₂O₂ miktarı 60 sn’de yaklaşık %61 artarak en yüksek düzeye ulaşmış, 120 sn’de orta düzeyde artış göstermiş, 180 sn’de ise kontrol seviyesine geri dönmüştür. H₂O₂’deki bu geçici fakat belirgin artışa karşın MDA’daki sınırlı yükseliş, SP’nin fesleğen kalluslarında yüksek hasar oluşturan bir distress yerine, uyarlanabilir nitelikte kontrollü bir oksidatif uyarım (eustres) oluşturduğunu düşündürmektedir.

Genel olarak elde edilen bulgular özellikle 120 sn’lik uygulama süresinin toplam fenolik içerik, seçilmiş fenolik bileşikler ve sükroz birikimi açısından optimum yanıtı oluşturduğunu göstermiştir.Aynı sürede H₂O₂ artışının belirgin, MDA artışının ise sınırlı kalmasının SP’nin kallus dokusunda düzenleyici nitelikte bir oksidatif sinyal oluşturduğunu ortaya koymaktadır. Bu sonuçlar fesleğen kalluslarının soğuk plazma temelli, kalıntı bırakmayan elisitasyon stratejilerinde farmasötik açıdan değerli sekonder metabolit birikimini artırmak için uygun bir örnek sistem olduğunu göstermekte ve tıbbiaromatik bitkilerde sürdürülebilir fenolik bileşik üretimine yönelik yeni bir yaklaşım sunmaktadır.