METANOL UYGULAMALARININ AYÇ ÇE (Helianthus Annuus L.) N N YA VE YA AS TLER B LEfi M NE ETK LER

Transkript

1 GIDA (2007) 32 (4) : Araflt rma Makalesi (Research Article) METANOL UYGULAMALARININ AYÇ ÇE (Helianthus Annuus L.) N N YA VE YA AS TLER B LEfi M NE ETK LER EFFECTS OF METHANOL APPLICATIONS ON OIL CONTENT AND FATTY ACID COMPOSITION OF SUNFLOWER (Helianthus annuus L.) Belgin COfiGE 1, Bilal GÜRBÜZ 1, Mustafa KIRALAN 2 1 Ankara Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Tarla Bitkileri Bölümü, Ankara 2 Ankara Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, G da Mühendisli i Bölümü, Ankara Gelifl Tarihi: ÖZET: Bu çal flmada, C 207, Coban ve KG-R 123 isimli ayçiçe i çeflitlerinin yapraklar na sadece su, %30 ve %40 metanol çözeltisi olmak üzere 3 farkl uygulama yap lm fl ve uygulamalar ve çeflitlerin ya oran ve ya asitleri bileflimi üzerine etkileri incelenmifltir. Uygulamalar aras nda ya oranlar ortalamalar % aras nda olup istatistiksel olarak farkl l k göstermemifltir. Çeflitler aras nda ise en yüksek ya oran Coban çeflidinde %40 metanol uygulamas ndan elde edilirken (%56.69), en düflük de er KG-R 123 çeflidinde ve %40 metanol uygulamas nda bulunmufltur (%29.47). Ayçiçe inin önemli ya asitleri linoleik asit, oleik asit, palmitik asit ve stearik asit olup bu asitlerin genel ortalamalar s ras yla %61.47, %25.95, %6.48 ve %4.19 olarak bulunmufltur. Anahtar Kelimeler: Ayçiçek ya, metanol uygulama, ya verimi, ya asitleri ABSTRACT: In this study, leaves of sunflower cultivars named cv. C 207, cv. Coban and cv. KG-R-123 named were applied three different treatments as only water, 30 %and 40 %methanol. It was investigated the effects of treatments and cultivars on oil ratio and fatty acids components. Average oil ratios among treatments were ranged from %43.93 to and were not significant statistically. While the highest oil ratio (55.69 %) was obtained from 40 %methanol treatment in cv. Coban, the lowest value (29.47 %) was recorded in cv. KG-R-123 and 40 %methanol treatment among cultivars. Important fatty acids are linoleic, oleic, palmitic and stearic in sunflower. General average value of these fatty acids were found as %, %, 6.48 %and 4.19 %, respectively. Key Words: Sunflower oil, methanol application, oil content, fatty acids G R fi Ya lar; karbonhidratlar, proteinler ve vitaminler gibi insan vücudu için yaflamsal de eri olan temel ihtiyaç maddelerinden biridir. Bir insan n günlük faaliyetlerini sürdürebilmesi için gerekli olan 2000 kalorinin yaklafl k kalorisi ya lardan karfl lanmaktad r. 1 g ya 9.00 k.kal lik enerji sa lad na göre bir insan n günlük ortalama 71 g ya a ihtiyac vard r (Anonim 1999). Ya lar yüksek de erde kalori vermelerinin yan s ra, A, D, E, K gibi ya da çözünen vitaminleri ve doymam fl ya asitlerini içermeleri bak m ndan da önemlidirler. Günümüzde özellikle kalp damar sa l bak m ndan doymam fl ya oran yüksek olan bitkisel ya lar tercih edilmektedir. Bununla birlikte diyette bulunan bitkisel ya lar n söz konusu bu faydalar n n tam olarak gerçekleflmesi kalitesine ba l d r. Ya, gliserol ile ya asidinin esterleflmesi sonucu meydana gelmektedir. Gliserol bütün ya bitkilerinde ayn olmas na karfl n ya asitleri her ya bitkisinde de iflik bir yap da bulundu undan, bitkisel ya lar n ihtiva etti i ya asitleri kompozisyonu ya n kalitesini belirlemektedir. 2 mustafakiralan@yahoo.com

2 182 GIDA YIL: 32 SAYI : 4 TEMMUZ-A USTOS 2007 Ayçiçe i (Helianthus annuus L., Asteraceae) ülkemizde büyük oranda tohumlar ndan ya elde edilmek amac yla yetifltirilmektedir. Bunun yan nda az miktarda çerezlik olarak da tar m yap lmaktad r. Ya l k çeflitlerde ya oran %50 lere kadar ç karken çerezliklerde bu oran %30 dan daha azd r. Ayçiçe i ya linoleik ve oleik asit bak m ndan oldukça zengindir. %50 65 oran nda bulunan linoleik asit, insan vücudunda sentezlenemedi inden dolay d flar dan besinlerle al nmas gereklidir. Özellikle çocuk geliflimi için önemli olan linoleik asit eksikli i de iflik deri hastal klar na neden olmaktad r. Doymufl ya sitlerince zengin ya larla kandaki kolesterol oluflumu aras nda do rusal bir iliflkinin olmas ayçiçe i gibi yüksek oranda doymam fl ya asitleri içeren ya lar n önemini artt rm flt r (Gürbüz vd 2003, Coflge 1999). Ya kalitesini düflüren yemeklik ya n koku ve tad n n kaybolmas na neden olan linolenik asit ise ayçiçe inde düflük oranda bulunmaktad r. Yap lan de iflik araflt rmalarda ya l k ayçiçe i çeflitlerinde %0.2 miristik asit, % palmitik asit, % palmitoleik asit, % stearik asit, % oleik asit, % linoleik asit, %0.3 araflidik asit ve %0.43 behenik asit kaydedilmifltir (Filipeou ve Stoenescu 1981, Beard ve Geng 1982, Seiler 1983, Yaz c o lu ve Karaali 1983, Baydar ve Turgut 1999, Baydar 2000, Rodriguez vd 2002). Ya asitleri kompozisyonu sürekli sabit olmay p; genetik, ekolojik, morfolojik ve fizyolojik faktörler ile ekim zaman, sulama, gübreleme gibi de iflik kültürel ifllemlere ba l olarak büyük de iflim göstermektedir (Baydar 2000, Rodriguez vd 2002). Günümüzde gerek verim gerekse kaliteyi artt rmada bu kültürel ifllemlerin yan s ra bitki büyüme düzenleyici maddelerde kullan lmaktad r. Bitkiler üzerinde arzu edilen düzenleyici etkiye ulaflmak için dünyan n her taraf nda bilim adamlar, kimyasal sentetik bileflikler olan bitki büyüme düzenleyici maddelerin rolleri ve bitkideki düzenleyici mekanizmalar ile ilgili çal flmalar yürütmektedirler. Oksinler, sitokininler, giberilinler, etilen ve absisik asit olmak üzere befl gruba ayr lan bitki büyüme düzenleyicilere son zamanlarda metanol da (metil alkol, CH 3 OH) kat lm flt r. Metanolun bitki bünyesinde C kayna olarak faaliyet gösterdi i, C 3 bitkilerinin geliflimine ve verimine olumlu etkilerinin oldu u ifade edilmektedir (Noromuna ve Benson 1992, Rowe vd 1994, Crowe vd 2001). Börülce (Vigna radiata), durum bu day (Triticum durum), pamuk (Gossypium hirsutum L.), arpa (Hordeum vulgare), domates (Lycopersicon esculentum), peygamber çiçe i (Centaurea cyanus) ve sardunya (Pelargonium hortorum) da yap lan çal flmalar metanolun bitki geliflimine olumlu katk s n n oldu unu göstermifltir (Hernández vd 2000). Benzer sonuçlar soya (Glycine max) da çal flan Dwivedi vd (2001) taraf ndan da kaydedilmifltir. Hernández vd (2000) ise, yapraklara püskürtme fleklinde uygulana %30 sulu metanol çözeltisinin kontrollü koflullar alt nda yetifltirilen ayçiçeklerinin vejatatif geliflmelerinde önemli de iflikliklere neden oldu unu aç klam fllard r. Bu bulgular n aksine baz araflt rmalarda metanolun bitkilerin geliflimine herhangi bir etkisi gözlenmemifltir (Wilson vd 1996, Crowe vd 2001). Ayçiçe inde ya asitleri kompozisyonu üzerine metanolün etkisi ile ilgili herhangi bir çal flma mevcut de ildir. Bu araflt rman n amac, baz ya l k ve çerezlik ayçiçe i çeflitlerinin ya asitleri kompozisyonu üzerine farkl dozlarda uygulanan metanolün etkisini incelemektir. MATERYAL ve YÖNTEM Materyal Denemede C 207 ve Coban ya l k ayçiçe i çeflitleri ile Trakya Tar msal Araflt rma Enstitüsü taraf ndan gelifltirilen sentetik çerezlik ayçiçe i çeflidi KG-R 123 materyal olarak kullan lm flt r. Yöntem Araflt rma, 2004 y l nda Tarla Bitkileri Merkez Araflt rma Enstitüsü nün Haymana da bulunan deneme tarlalar nda yürütülmüfltür. Kontrol, yapraklara su uygulamas, %30 ve %40 metanol çözeltisi olmak üzere 4 farkl uygulaman n ele al nd deneme, tesadüf bloklar nda bölünmüfl parseller deneme desenine göre planlanm fl olup, çeflitler ana parsellerde uygulamalar ise alt parsellerde yer alm flt r. Alt parsel alan 5 m x 3

3 B. COfiGE - B. GÜRBÜZ - M. KIRALAN 183 m = 15 m 2 olup, ekim 7 8 Nisan 2004 tarihinde, 60 cm s ra aral yla elle yap lm flt r. Bitkiler 3-4 yaprakl oldu unda s ra üzeri 50 cm olacak flekilde seyreltme yap lm flt r. Yetiflme dönemi süresince gerekli bak m ifllemleri yerine getirilmifltir. Yapraklara Metanol Uygulamas : Musluk suyu ile haz rlanan %30 ve %40 metanol çözeltileri Hernández vd (2000) taraf ndan bildirildi i flekilde yapraklara püskürtme fleklinde uygulanm fl olup, ilk tabla oluflumundan ( ) çiçeklenme bafllang c na ( ) kadar birer hafta arayla devam edilmifltir. Hasatta her parselden tesadüfü olarak seçilen 15 bitkinin tohumlar ndan al nan numunelerde Ankara Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Tarla Bitkileri Bölümü nde ya oranlar, Tar m ve Köyiflleri Bakanl, Zeytincilik Araflt rma Enstitüsü Müdürlü ü nde de ya asitleri kompozisyonu araflt r lm flt r. Sabit ya tayini için, iç halde ö ütülmüfl 2 3 g a rl ndaki numunelerde Gerhardt Soxherm 2000 cihaz nda çözücü olarak eter kullan larak ya elde edilmifl ve sonuçlar kuru madde üzerinden %olarak belirlenmifltir. Ya asidi kompozisyonlar n n tayininde ise So uk Metilasyon Yöntemi (IUPAC, Metod 2.301) kullan lm flt r (Anonymous 1987, D raman ve H fl l 2004). Bu metoda göre, 0.2 g ya örne i viyal içine tart lm fl olup üzerine 10 ml kromatografik safl ktaki hekzan eklenmifl ve çalkalanm flt r. Daha sonra bunun üzerine 2 N metanollü KOH çözeltisinden 0.5 ml ilave edilmifl ve solüsyon berraklaflana kadar çalkalanm flt r. Gliserol faz n n ayr lmas ndan sonra üstteki berrak fazdan gaz kromatografi cihaz na enjeksiyon yap lm flt r. Çal flma koflullar afla daki gibidir: Cihaz : HP 6890 model GC (alev iyonizasyon dedektörü, FID) Kolon : DB-23 (Bonded %50 cyanopropyl) (J&W Scientific, Folsom, CA,USA) kapilar kolon (30 m x 0.25 mm i.d x µm) Detektör s cakl : 250 o C Enjektör s cakl : 250 o C Enjeksiyon : Split-model 1/100 Gaz Ak fl H zlar Tafl y c gaz : Helyum 0.5 ml/dk (sabit ak fl modeli) Hidrojen : 30 ml/dakika Hava : 300 ml/dakika Azot : 24.5 ml/dakika Kolon (F r n) s cakl : C aras nda, 2 C/dakika art fll ve 210 C de 10 dakika bekletilerek analiz tamamlanm flt r. Araflt rma sonucunda elde edilen veriler MSTAT program nda de erlendirilerek varyans analizleri yap lm fl, farkl l klar ise LSD testi ile kontrol edilmifltir. SONUÇ VE TARTIfiMA Araflt rma sonunda elde edilen ya oran ve ya asidi de erleri Çizelge 1 ve Çizelge 2 de gösterilmifltir. statistiki grupland rmalar %5 e göre yap lm flt r. Çizelge 1. Metanol uygulamalar ve ayçiçe i çeflitlerine ait ya oran de erleri (%) Uygulamalar Çeflitliler Kontrol H 2 O %30 Metanol %40 Metanol Ortalama C b * Coban a KG-R c Ortalama * Ayn harf ve rakamla gösterilen ortalamalar aras ndaki fark istatitiki olarak önemsizdir.

4 184 GIDA YIL: 32 SAYI : 4 TEMMUZ-A USTOS 2007 Çizelge 2. Metanol uygulamalar ve ayçiçe i çeflitlerinin ya asidi kompozisyonu Ya asitleri (%) Linoleik (C18:2) Oleik (C18:1) Palmitik (C16:0) Stearik (C18:0) Behenik (C22:0) Lignoserik (C24:0) Ara idik (C20:0) Miristik (C14:0) Palmitoleik (C16:1) Gadoleik (C17:0) Linolenik (C18:3) Çe itler Uygulamalar Kontrol H 2O % 30 Metanol % 40 Metanol Ortalama C b * Coban b KG-R a Ortalama C a Coban a KG-R b Ortalama C b Coban ab KG-R a Ortalama C a Coban ab KG-R b Ortalama C a Coban ab KG-R b Ortalama C Coban KG-R Ortalama C Coban KG-R Ortalama C b Coban b KG-R a Ortalama C Coban KG-R Ortalama C Coban KG-R Ortalama C Coban KG-R Ortalama * Ayn harf ve rakamla gösterilen ortalamalar aras ndaki fark istatistiki olarak önemsizdir. Araflt rma sonuçlar na göre, ayçiçe inde ya oran çeflitler dikkate al nd nda %32.28 ile %54.67 aras nda de iflim göstermifltir. Her üç çeflit de farkl istatistiki gruba girmifltir. KG-R-123 çeflidi çerezlik oldu undan ya oran düflük ç km flt r. Uygulama ortalamalar bak m ndan % aras nda de iflen de erler elde edilmifltir. Ortalama de erler birbirlerine çok yak n ç km fl ve istatistiki olarak aralar nda önemli farkl l k bulunmam flt r. Çeflit x uygulamalar interaksiyonu istatistiki bak mdan önemli ç km fl, en yüksek ya oran Coban çeflidinde %40 metanol uygulamas ndan elde edilirken (%56.69), en düflük de er KG-R-123 çeflidinde ve %40 metanol uygulamas nda bulunmufltur (%29.47). Kaya (2006), Ankara koflullar nda iki y l süre ile yürüttü ü çala flmas nda ortalama olarak ya oran n %50.77 ile %51.50 aras nda bulmufltur. Ya l k çeflitlere ait bulmufl oldu umuz ya oran de erleri, araflt r c n n sonuçlar ile uyumludur. Çerezlik çeflide ait ya oran de eri do al olarak düflük bulunmufltur. Çizelge 2 de görüldü ü gibi, ayçiçe inin önemli ya asitleri s ras yla linoleik asit, oleik aist, palmitik asit ve searik asittir. Bu ya asitlerinin genel ortalamalar s ras yla %61.47, %25.95, %6.48 ve %4.19 olarak

5 B. COfiGE - B. GÜRBÜZ - M. KIRALAN 185 bulunmufltur. Ayçiçe inde ya asitleri ile yap lan çal flmalarda ilk iki ya asidinin s ralamas sabit, ancak di erlerinde de iflmeler oldu u görülmektedir. Yaz c o lu ve Karaali (1983), çal flmam za benzer sonuçlar bulmufllar ve ya asit bileflenlerini s ras yla flu flekilde bildirmifllerdir: Linoleik asit %61.1, oleik asit %24.3, palmitik asit %7.9 ve stearik asit %6.2. Linoleik asit dikkate al nd nda çeflitler ve uygulama x çeflit interaksiyonu istatistiki bak mdan önemli bulunmufltur. nteraksiyona göre en yüksek linoleik asit oran %68.72 ile KG-R-123 çeflidinde yapraklara su uygulanmas ndan, en düflük de er %54.58 ile Coban çeflidinde %30 metenol uygulamas ndan elde edilmifltir. Çeflit ortalamalar % aras nda de iflim göstermifltir. Uygulama ortalamalar %60.72 ile %62.01 aras nda de iflen de erler alm fl ve aralar ndaki farkl l k istatistiki olarak önemli ç kmam flt r. Genel linoleik asit ortalamas %61.47 olarak gerçekleflmifltir. Rodriguez vd (2002), çok say da ayçiçe i çeflidi kullanarak yapt klar çal flmada linoleik asit oran n n % aras nda de iflim gösterdi ini bildirmifllerdir. Ayçiçe inde oleik asit oran ya asitleri kompozisyonu içerisinde tüm araflt rmalarda ikinci s rada ç kmaktad r. Bu araflt rman n sonuçlar na göre ortalama oleik asit oran %25.95 olarak ikinci s rada kaydedilmifltir. Beard ve Geng (1982), baz ayçiçe i çeflitlerinde oleik asit oran n n % aras nda, Rodriguez vd (2002) ise %18.0 ile 29.2 aras nda de iflim gösterdi ini kaydetmifllerdir. Yapt m z çal flmada oleik asit bak m ndan uygulamalar ars ndaki farkl l k önemli ç kmazken, çeflitler aras nda istatistiki farkl l k bulunmufltur. Çerezlik olan çeflidin oleik asit oran (%20.79), di er iki çeflitten daha düflük ç km flt r. Çeflit x uygulamalar ineraksiyonu istatistiki bak mdan önemli bulunmufl ve oleik asit de erleri %19.62 (KG-R-123 çeflidi x H 2 O kombinasyonu) ile %31.95 (Coban çeflidi x %30 metanol) aras nda de iflim göstermifltir. Di er ya asidi de erleri ortalama olarak s ras yla flu flekilde bulunmufltur: Palmitik asit %6.48, stearik asit %4.19, behenik asit %0.77, araflidik asit %0.26, lignoserik asit %0.24, gadoleik asit %0.12, palmitoleik asit %0.10, miristik asit %0.06 ve linolenik asit %0.05. Son s ralarda yer alan yedi ya asidinin oranlar son derece düflük olup, %1 in alt nda de er göstermifllerdir. Palmitik asit ve stearik asit de erleri literatür de erleri ile uyumlu ç km flt r. Sonuç olarak, ya asitleri da l m nda çeflitler aras nda farkl l klar görülürken, uygulama ortalamalr nda hiç bir ya asidinde istatistiki önemlilik görülmemifltir. Linoleik asit çerezlik çeflitte daha yüksek ç karken, oleik asit oran ya l k çeflitlerde daha yüksek de ere ulaflm flt r. KAYNAKLAR 1. Anonim Zirai ve ktisadi Rapor. Türkiye Ziraat Odalar Birli i Yay n, S: 391, Ankara. 2. Anonymous Standard Methods for Analysis of Oils, Fats and Derivates. International Union of Pure and Applied Chemistry, 7 th edn., Blackwell Scientific Publications, IUPAC Method Baydar H Bitkilerde Ya Sentezi, Kalitesi ve Kaliteyi Art rmada Islah n Önemi, Ekin, 11 (4): Baydar H ve Turgut Ya l Tohumlu Bitkilerde Ya Asitleri Kompozisyonunun Baz Morfolojik ve Fizyolojik Özelliklere ve Ekolojik Bölgelere Göre De iflimi. Tr. J. of Agriculture and Forestry, 23 (1): Beard BH and Geng S Interrelationships of Morphological and Economic Characters of Sunflower. Crop Sci., 22: Coflge B Ayçiçe i Ya n n T bbi Önemi ve Ayçiçe i Ya Sanayi. Ekin, 3(9): Crowe FJ, Coats DD and Butler MD Performance of Kentucky Bluegrass Seed Crops Treated with Methanol. ( 8. D raman H ve H fl l Y Ege Bölgesi nde Farkl Sistemlerle Elde Edilen Zeytinya lar nda Trans Ya Asitlerinin Belirlenmesi Üzerine Araflt rmalar. Tar m ve Köyiflleri Bakanl, Tar msal Araflt rmalar Genel Müdürlü ü, Proje No TAGEM/GY/00/14/041. Genel Yay n No 123. S:95. Zeytincilik Araflt rma Enstitüsü Müdürlü ü, Bornova, zmir. 9. Dwivedi SK, Agrawal, VK and Patel RS Effect of Foliar Application of Methanol on Structural Components of Productivity of Soybean (Glycine max L. Merr). Crop Res., 21:

6 186 GIDA YIL: 32 SAYI : 4 TEMMUZ-A USTOS Filipescu H and Stoenescu M Fatty Acid Composition and Relation to Oil Content in Sunflower Cultivars Tested in International FAO Trials. Helia, (4): 29-38, Romania. 11. Gürbüz B, Kaya MD ve Demirtola A Ayçiçe i Tar m. Hasad Yay nc l k, 101s, stanbul. 12. Hernández LF, Pellegrini CN and Malla LM Effect of Foliar Applications of Methanol on Growth and Yield of Sunflower (Helianthus annuus L.). International J. of Experimental Botany, 66: Kaya MD Farkl Geliflme Dönemlerinde Uygulanan Sulamalar n Ayçiçe i (Helianthus annuus L.) nde Verim ve Verim Ögelerine Etkileri. Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Tarla Bitkileri Anabilim Dal Doktora Tezi, 95s, Ankara. 14. Nonomura AM and Benson AA The Path of Carbon in Photosynthesis: Improved Crop Yields with Methanol. Proc. Not. Acad. Sci., 89: Rodriguez DJ, Phillips BS, Rodriguez-García R and Angulo-Sánchez JL Grain Yield and Fatty Acid Composition of Sunflower Seed for Cultivars Developed Under Dry Land Conditions. S: In: J. Janick and A. Whipkey (eds). Trends in New Crops and New Uses. ASHS Press, Alexandria, VA. 16. Rowe RN, Farr DJ and Richards BAJ Effects of Foliar and Root Applications of Methanol or Ethanol on the Growth of Tomato Plants (Lycopersicon esculentum Mill). New Zealand J. of Crop and Horticultural Sci., 22: Seiler GJ Effect of Genotype, Flowering Date, and Environment on Oil Content and Quality of Wild Sunflower Seed. Crop Sci., Wilson DR, Yonglin, DS and Sinton M Effects of Methanol on Growth, Water Use and Yield of Barley. ( 19. Yaz c o lu T ve Karaali A Türk Bitkisel Ya lar n n Ya Asitleri Bileflimleri. Tübitak, Marmara Bilimsel ve Endüstriyel Araflt rma Enstitüsü Yay n No 70.