UV-C UYGULAMASININ GAMAY ÜZÜM ÇEŞİDİNE AİT KALLUSLARDA SEKONDER METABOLİT ÜRETİMİ ÜZERİNE ETKİLERİ

Transkript

1 GIDA (2011) 36 (6): Araflt rma / Research UV-C UYGULAMASININ GAMAY ÜZÜM ÇEŞİDİNE AİT KALLUSLARDA SEKONDER METABOLİT ÜRETİMİ ÜZERİNE ETKİLERİ Emine Sema Çetin* 1, Fatma Uzunlar 1, Nilgün Göktürk Baydar 2 1 Süleyman Demirel Üniversitesi Ziraat Fakültesi Bahçe Bitkileri Bölümü, Isparta 2 Süleyman Demirel Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tar msal Biyoteknoloji Bölümü, Isparta Gelifl tarihi / Received: Düzeltilerek Gelifl tarihi / Received in revised form: Kabul tarihi / Accepted: Özet Bu araflt rmada Gamay (Vitis vinifera L.) üzüm çeflidine ait kallus kültürlerinde, UV-C uygulamas n n sekonder metabolit birikimi üzerine olan etkileri incelenmifltir. Yaprak sap eksplantlar ndan 0.5 mg/l BAP (benzil amino pürin), 0.5 mg/l (IAA) indol asetik asit, % 3 sakkaroz ve % 0.8 agar agardan oluflan B5 besin ortam nda elde edilmifl olan 12 günlük kalluslara 10 ve 15 cm uzakl ktan 10, 15 ve 20 dakika süre ile 254 nm dalga boyuna sahip UV-C radyasyonu uygulamas yap lm flt r. Uygulaman n ard ndan kalluslar 25 C de ve karanl k koflullarda 0, 24 ve 48 saat süre ile inkübe edilmifllerdir. Bu süre sonunda al nan örneklerde toplam fenolik madde, toplam flavanol, toplam flavonol, antosiyanin ve karotenoit miktarlar spektrofotometrik olarak belirlenmifltir. ncelenen tüm kriterlerin, UV-C radyasyonunun uygulama mesafesi, uygulama süresi ile örnek al m zamanlar ndan oluflan kombinasyonlara göre önemli ölçüde de iflti i belirlenmifltir. UV-C uygulamas n n Gamay üzüm çeflidine ait kalluslarda fenolik bileflikler ve karotenoit birikimi üzerine dikkate de er ölçüde teflvik edici bir etkiye sahip oldu u tespit edilmifltir. Anahtar kelimeler: Asma, kallus, UV-C, fenolik bileflik, karotenoit THE EFFECTS OF UV-C IRRADIATION ON SECONDARY METABOLITE PRODUCTION IN VITIS VINIFERA CV. GAMAY CALLUS CULTURES Abstract In this study, the effects of UV-C irradiation on secondary metabolite accumulation in callus cultures of "Gamay" (Vitis vinifera L.) grape cultivar were investigated. Calli were obtained from petiole on B5 media added 0.5 mg/l BAP (benzyl amino purin), 0.5 mg/l IAA (indole acetic acid), 3% sucrose and 0.8% agar agar. UV-C was applied onto 12 days old calli at 10 and 15 cm distances from the source, for 10, 15 and 20 min. After treatment, calli were cultured in dark conditions at 25 C and sampled after 0, 24 and 48 hours. Total phenolic compound, total flavanols, total flavonols, anthocyanin and carotenoid contents were determined by spectrophotometrically. All criteria were changed greatly depending on the combination of irradiation distance from UV-C source, treatment period and sampling time. It was determined that UV-C irradiation had remarkable promoting effects on the accumulation of phenolics and carotenoid in the calli of Gamay grape cultivar. Keywords: Grapevine, callus, UV-C, phenolic compound, carotenoid ** Yazışmalardan sorumlu yazar / Corresponding author; esemacetin@gmail.com (+90) (+90)

2 E. S. Çetin, F. Uzunlar, N. G. Baydar GİRİŞ Sekonder metabolitler, bitkilerden elde edilen, onlar n yaflamsal fonksiyonlar üzerinde primer metabolitler gibi etkileri bulunmayan, buna karfl n baflta ilaç sanayisi olmak üzere; g da, kozmetik ve zirai mücadele sektörlerinde ekonomik aç dan çok önemli ve yeri doldurulamaz kimyasallar olarak belirtilmektedir (1). Sekonder metabolitler çok say da bilefli i içeren zengin bir grup olup, bu grup içerisinde yer alan fenolik bileflikler üstlenmifl olduklar roller nedeniyle büyük önem tafl maktad rlar. Nitekim fenolik bilefliklerin, antikanserojen ve antimikrobiyel etkiler göstererek insan sa l üzerinde olumlu etkilerde bulunduklar belirlenmifltir (2). Ayr ca fenolik bilefliklerin, serbest radikaller olarak adland r lan ve nükleik asitlere, somatik hücrelere ve ba fl kl k sistemine sald rarak çeflitli zararlanmalara neden olan bileflikleri kendilerine ba layarak güçlü antioksidan etkiler gösterdikleri bilinmektedir (2, 3). nsan sa l üzerine olan etkilerinin yan nda, fenolik bilefliklerin bitkilerde kurakl k, tuzluluk, ultraviyole (UV) fl nlar gibi farkl stres ortamlar na karfl koyma, mikroorganizmalar ile herbivorlara karfl savunma ve böceklerle tozlanan bitkilerde tozlanma s ras nda böcekleri kendine çekme gibi birçok önemli olayda da görev ald klar bilinmektedir (4). Bir di er sekonder metabolit grubunu ise karotenoitler oluflturmaktad r. Farkl kimyasal yap ya sahip olmakla birlikte do ada yaklafl k 600 kadar karotenoit bilefli inin mevcut oldu u bilinmektedir (5). Yap lan in vivo çal flmalarda söz konusu karotenoitlerin yaklafl k 40 n n insan g dalar içerisinde yer ald (6), bunlar n da 20 tanesinin insan doku ve kan nda ölçülebildi i ve büyük ço unlu unun da α ve β-karoten, likopen, lutein ve kriptoksantinden olufltu u belirlenmifltir (7). Fiziksel ve kimyasal bak mdan karotenoitler tetraterpenler grubu içerisinde yer almaktad rlar. Karotenoitler, görünen fl k dalgalar n yüksek oranda absorbe etmeleri nedeniyle oksidasyona kolayl kla maruz kalabilen pigment bileflikleridir. Karotenoitlerin, insan ve hayvanlar taraf ndan sentezlenemeyip yaln zca bitkiler ve mikroorganizmalar taraf ndan sentezlendi i (5), memelilerde % 10 dan daha az bir k sm n n provitamin A olarak ifllev gördü ü ve retinole metabolize edildi i bilinmektedir (7). lk olarak yaklafl k üç milyar y l önce bakterilerde ortaya ç kt (8) ve bitkilerde fotosentez s ras nda hücreleri fl n zararl etkilerinden korudu u da bilinmektedir (7). Karotenoitlerin insanlarda büyüme ve ba fl kl k sisteminin geliflmesinde önemli rolleri bulunmaktad r (9). Serbest radikalleri engelleme ve antioksidan etkide bulunma özelliklerinden dolay kanser ve kalp damar hastal klar n n oluflmas n engelledikleri bilinmektedir (10, 11). Sekonder metabolitlerin yüksek miktarlarda üretilmesi için kullan lan stratejilerden birini, metabolit üretimini art r c uygulamalarla birlikte yap lan kallus kültürleri oluflturmaktad r. Nitekim baz stres yap c faktörler uyguland nda sekonder metabolitleri fazla miktarlarda üretmeyen kalluslardan daha yüksek miktarlarda üretimin gerçeklefltirilebilece i görülmektedir (12). Bu amaçla kültür ortam n n de ifltirilmesi, engelleyicilerin ilave edilmesi, genetik mühendislik uygulamalar, fl k, jasmonik asit, ozon, a r metal, etilen ve sakkaroz uygulamalar gibi pek çok uygulama yap labilmektedir (13, 14). Sekonder metabolit üretimini art r c uygulamalardan biri de UV uygulamas d r (12, 15). Bu araflt rma ile Gamay üzüm çeflidine ait yaprak saplar ndan elde edilen kalluslara farkl süre (10-15 dakika) ve mesafelerde (10, 15 ve 20 cm) yap lan UV-C uygulamas n n, kalluslarda toplam fenolik madde, toplam flavanol, toplam flavonol, antosiyanin ve karotenoit birikimini nas l etkilediklerinin belirlenmesi amaçlanm fl olup; UV-C uygulamas n n kallus kültürlerinde sekonder metabolit üretimini teflvik edici bir yöntem olarak kullan lma olanaklar araflt r lm flt r. MATERYAL ve YÖNTEM Gamay üzüm çeflidine ait yaprak saplar ndan elde edilen kalluslar n bitkisel materyal olarak kullan ld bu araflt rma, Süleyman Demirel Üniversitesi Ziraat Fakültesi Biyoteknoloji Laboratuvar nda 2011 y l nda yap lm flt r. Kallus kültürü: Araflt rmada Gamay üzüm çeflidine ait yaprak örnekleri laboratuvara getirilmelerinin ard ndan, yaprak saplar, 320

3 UV-C Uygulamasının Gamay Üzüm Çeşidine Ait Kalluslarda... ayalar ndan ayr lm fl, önce akan çeflme suyu alt nda y kanm fl, ard ndan % 15 lik sodyum hipoklorit ve dezenfektan maddenin bitki dokusuna daha iyi temas etmesini sa lamak amac ile (16) 1-2 damla % 0.01 lik Tween 20 içeren çözelti içerisinde 15 dakika süre ile dezenfekte edilmifllerdir. Daha sonra her biri 5 er dakika olmak üzere 3 kez steril saf su ile durulanm fllard r. Dezenfekte edilen yaprak saplar, ard ndan steril kabin içinde yaklafl k 1 cm uzunlu unda parçalara ayr larak, Shure ve Acree (17) ve Çetin (18) taraf ndan yap lan çal flmalarla asma yaprak saplar ndan kallus oluflumu üzerine olumlu etkileri oldu u belirlenen; 0.5 mg/l benzil amino pürin (BAP), 0.5 mg/l indol asetik asit (IAA), 30 g/l sakkaroz ve 8 g/l agar agardan oluflan 30 ml B5 (19) besin ortam içeren standart 9 cm çap ndaki Petri kutular na dikilmifllerdir. Her bir Petri kutusuna 30 ar adet yaprak sap dikilmifl, dikilen yaprak saplar daha sonra, s cakl 25 ±1 C olan karanl k koflullarda kültüre al nm fllard r (20). UV uygulaması: Kallus oluflumunun gerçekleflmesinin ard ndan kültürler iki kez ayn ortamda alt kültüre al nm fl, hücrelerin h zl büyüme safhalar nda olduklar alt kültürün 12. gününde (15) Petri kutular steril kabin içerisine getirilerek, kapaklar aç lm fl ve 10 ile 15 dakika olmak üzere iki ayr uygulama süresi ve 10, 15 ve 20 cm olmak üzere 3 farkl uygulama mesafesinden 254 nm dalga boyuna sahip 30 Watt UV-C lamba kullan larak UV-C uygulamas na tabi tutulmufllard r. Uygulama sonras Petri kutular n n kapaklar kapat lm fl ve uygulamay takip eden ve 48. saatlerde örnek al m ifllemleri gerçeklefltirilmifltir. Kontrol grubu örnekleri ise iklim odas nda karanl k koflullarda bekletilen kalluslardan oluflturulmufl olup, uygulama yap lanlar ile ayn dönemlerde al narak analizlerde kullan lm fllard r. Fenolik madde ekstraksiyonu: Toplam fenolik madde, toplam flavanol ve toplam flavonol miktarlar n n belirlenmesi amac yla, al nan kallus örnekleri, havanda s v azot kullan larak iyice ezilmifllerdir. Ekstraksiyon, Kiselev vd. (21) nin yöntemi esas al narak yap lm flt r. Buna göre, s v azotla ezilen örneklerden 2 g al narak üzerine 10 ml % 96 l k etil alkol ilave edilmifl, iki dakika süre ile homojenizatörde kar flt rma iflleminin ard ndan, 1 gece 45 C deki su banyosunda bekletilmifllerdir. Bu süre sonunda örnekler, 5 dakika süreyle 4000 d/d de santrifüj edilmifl ve fenolik bileflikleri içeren süpernatant k s m al narak 45 C'de tamamen kuruyuncaya kadar rotary evaporatörde uçurulmufltur. Daha sonra ekstraktlar metil alkolde çözülerek analizlerde kullan lm fllard r. Toplam fenolik madde analizi: Örneklerde toplam fenolik bileflik miktarlar Folin Ciocalteu kolorimetrik metodu kullan larak Singleton ve Rossi (22) ye göre yap lm flt r. Spektrofotometrede okumalar 765 nm dalga boyunda gerçeklefltirilmifl, standart gallik asit çözeltisinden haz rlanan kurveden yararlan larak, toplam fenolik madde miktarlar mg/100g olarak gallik asit cinsinden belirlenmifltir. Analizler 3 tekerrürlü olarak gerçeklefltirilmifltir. Toplam flavanollerin belirlenmesi: Toplam flavanoller, dimetilamino sinnamaldehit (DMAC) metodu ile (23) belirlenmifltir. Spektrofotometrede okumalar 640 nm dalga boyunda gerçeklefltirilmifl ve sonuçlar mg/100g olarak kateflin cinsinden verilmifltir. Analizler 3 tekerrürlü olacak flekilde gerçeklefltirilmifltir. Toplam flavonollerin belirlenmesi: Toplam flavonoller Neu solusyonu kullan larak Dai vd. (24) ne göre yap lm flt r. Buna göre ekstraktlara %1 lik (a/h) 2-aminoetil difenil borinat solüsyonu ile %99.9 luk metil alkol kar fl m ilave edilmifl, iyice kar flt r lmalar n n ard ndan 410 nm de spektrofotometrede okunmufltur. Toplam flavonollerin miktar mg/100g olarak rutin cinsinden belirlenmifltir. Analizler 3 tekerrürlü olarak yap lm flt r. Antosiyanin analizi: Antosiyanin analizleri, Qu vd. (14) nin kullanm fl olduklar metoda göre gerçeklefltirilmifltir. Buna göre 100 mg kallus al nm fl, üzerine 20 kat na eflit hacimde % 50 lik asetik asit ilave edilerek, 10 dakika homojenizatörde kar flt r lm flt r. Ard ndan her onbefl dakikada bir vorteks ile kar flt r lma ifllemine devam edilmifl, bu flekilde 1 saat karanl kta oda s cakl nda bekletilmifltir. Bu süre sonunda örnekler santrifüjde 10 dakika 4000 d/d de santrifüj edilmifl, süpernatant k sm ndan 0.5 ml al narak üzerine 1.5 ml Mcllvaine s tamponundan (ph= 3) ilave edilmifltir. fiahit ise 0.5 ml %50 lik asetik asit ile 1.5 ml Mcllvaine s tamponundan oluflmaktad r. Bu flekilde elde edilen örneklerin absorbans 321

4 E. S. Çetin, F. Uzunlar, N. G. Baydar de erleri spektrofotometrede 535 nm dalga boyunda okunmufltur. Analizler 3 tekerrürlü olarak gerçeklefltirilmifl ve renk de eri afla daki formüle göre hesaplanm flt r. Sonuçlar RD/100 g olarak verilmifltir. RD= 0.1 x Absorbans x seyreltme faktörü Karotenoit analizi: Karotenoit analizleri Kirk ve Allen (25) e göre yap lm flt r. Bu amaçla, 0.5 g taze kallus örne i %80 lik aseton ile ekstrakte edilmifl ve spektrofometrede 480, 645 ve 663 dalga boylar nda okumalar yap lm flt r. Kalluslar n karotenoit miktarlar afla da verilen formüle göre mg/100g olarak hesaplanm flt r. Karotenoit (mg/g)= A480 + (0.114 x A x A645) SONUÇ ve TARTIŞMA Gamay üzüm çeflidine ait 12 günlük kalluslar n iki farkl uygulama süresi, üç uygulama mesafesi ve üç örnek al m zaman olmak üzere farkl UV-C uygulamalar na maruz b rak lmalar n n ard ndan gerçeklefltirilen analizler sonras elde edilen bulgular n verildi i Çizelge 1 den de görüldü ü üzere, araflt rmada incelenen bütün kriterlerin uygulamalara göre istatistiksel olarak önemli ölçüde de iflti i belirlenmifltir (P 0.05). Antioksidan özellikler tafl yan en az bir hidroksil grubu (OH) ve bunun fonksiyonel gruplar n içeren aromatik halkal bileflikler olan fenolik bilefliklerin, düflük yo unluklu lipoproteinlerin (LDL) oluflumunu engelledi i (26), kardiovasküler hastal klara karfl koruyucu etkilerinin oldu u (27), antikanserojen (28) ve antimikrobiyel (29) özellikleri ile insan sa l üzerinde olumlu etkilerde bulundu u bilinmektedir. Yap lan araflt rmalar, üzüm ve üzüm ürünlerinin fenolik bileflikler bak m ndan zengin olduklar n göstermektedir (30). Yapm fl oldu umuz bu çal flmada UV-C uygulamalar n n toplam fenolik madde içeri ini olumlu yönde etkiledi i; uygulama süresi, uygulama mesafesi ve örnek al m dönemlerine göre de iflimler olmakla birlikte, kontrol grubu kalluslara göre UV-C uygulanan kalluslardan daha yüksek de erlerin elde edildi i belirlenmifltir. En yüksek de er mg/100g ile 10 cm mesafeden 15 dakika süreyle UV-C uygulanan ve uygulamadan 24 saat sonra al nan kalluslardan elde edilirken; bunu mg/100g ile 15 cm mesafeden 15 dakika süre ile uygulama yap larak 48 saat sonra al nan kalluslar n takip etti i belirlenmifltir. Çizelge 1. UV-C uygulamas ile fenolik madde ile karotenoit miktarlar nda görülen de iflimler Uygulama Uygulama Örnek Toplam Toplam Toplam Antosiyanin Karotenoit süresi mesafesi al m zaman fenolik madde flavanoller flavonoller (RD/100g) (mg/100g) (dakika) (cm) (saat) (mg/100g) (mg/100g) (mg/100g) k* 2.99 h 3.77 h j 0.76 l Kontrol ij 2.85 h 3.46 h ij 1.02 l jk 2.86 h 3.62 h hi 1.29 l e 4.45 g 6.72 cde e 5.29 jk hi 4.99 cdef 6.51 cde a 8.55 gh d 4.96 cdef 5.22 efg g 6.40 ijk ef 4.80 efg 6.43 cde bc 5.87 ijk gh 5.18 cde 7.79 bc fg 5.46 ijk gh 5.01 cdef 4.51 fgh b 7.27 hi ef 4.85 defg 6.01 de fg 6.34 ijk fg 5.36 bc 5.29 efg gh 5.04 k f 6.02 a 4.21 gh fg 7.13 hij d 5.08 cdef 5.92 ef ef fg a 4.99 cdef 8.24 ab c d c 5.24 bcd 7.45 bcd d c d 4.72 fg 5.74 ef fg fg e 4.84 defg 4.17 gh e de b 5.29 bc 6.73 cde c a d 5.63 b 8.64 ab d ef fg 4.71 fg 3.67 h fg fg c 4.80 efg 9.44 a bc b *Ayn sütunda farkl harflerle ifade edilen ortalamalar aras nda P 0.05 düzeyinde farkl l k bulunmaktad r. 322

5 UV-C Uygulamasının Gamay Üzüm Çeşidine Ait Kalluslarda... Flavanoller, fenolik bilefliklerin flavonoitler grubunda yer alan ve insan beslenmesinde son derece büyük önem tafl yan bilefliklerdir. Flavanollerin kalp ve damar hastal klar ndan (31) fleker hastal na (32) ve LDL'nin düflürülmesine (33) kadar insan sa l üzerinde büyük roller üstlendi i bilinmektedir. Bu bilefliklerin özellikle k rm z flarapta (34) ve kakao bitkisi ile ürünlerinde yüksek oranlarda bulundu u bilinmektedir (35). Yapm fl oldu umuz araflt rmada toplam flavanol miktarlar bak m ndan elde edilen veriler de erlendirildi inde, gerek uygulama mesafesi ve süresi ve gerekse örnek al m zamanlar na göre büyük de iflikliklerin gözlendi i, bununla birlikte elde edilen de erlerin kontrol grubuna oranla istatistiksel olarak daha yüksek de erlerde gerçekleflti i dikkati çekmektedir. Toplam flavanoller bak m ndan en yüksek içeri e (6.02 mg/100g) 20 cm mesafeden 10 dakika süre ile UV-C uygulanan ve 48 saat sonra al nan kalluslar n sahip oldu u görülmektedir. Toplam flavanol bak m ndan en düflük de erler ise t pk toplam fenolik madde içeriklerinde oldu u gibi kontrol grubundan elde edilmifltir. Fenolik bileflikler içerisinde yer alan, k rm z flarap, elma, üzümsü meyveler, dut ve soya ürünlerinde yüksek miktarlarda bulunan bir di er önemli fenolik bileflik grubu flavonoller olup, bu bilefliklerin de insan beslenmesinde ve hastal klar önlemede önemli rolleri bulunmaktad r (36). Araflt rmada toplam flavonol miktar bak m ndan elde edilen veriler de erlendirildi inde, 15 dakikal k süre en yüksek de erlerin tespit edildi i uygulama süresi olurken, uygulama, kombinasyonuna ba l olmak üzere; uygulama mesafesi ve örnek al m tarihleri bak m ndan farkl l klar n gözlendi i saptanm flt r. En düflük de erlerin ise, örnek al m zamanlar na ba l olmaks z n kontrol grubu kalluslardan elde edildi i belirlenmifltir. Sekonder metabolitler içerisinde bir di er önemli fenolik bileflik ise flavonoitler s n f içerisinde yer alan antosiyaninler olup, do al k rm z, mavi ve mor renk pigmentlerini içermektedirler. Antosiyanin içeri i yüksek bir meyve olan üzümde antosiyaninler genellikle kabuk k sm nda ve baz çeflitlerde de meyve etinde bulunmaktad rlar. Özellikle k rm z renklenmeyi sa layarak, yiyecek ve içeceklerin çekicili ini art rmada do al g da katk maddesi olarak (37) ve ilaç sanayisinde (38) kullan lmas antosiyaninlerin önemini daha da art rmaktad r. nsan sa l üzerinde de antikanserojen (39) ve antioksidan (40, 41) etkiler gösteren söz konusu bilefliklerin miktarlar n n yapm fl oldu umuz çal flmada incelenen di er tüm kriterlerde oldu u gibi, UV-C uygulamas ile olumlu yönde etkilendi i belirlenmifltir. Söz konusu araflt rmada; uygulama süresi, mesafesi ve örnek al m zaman bak m ndan en uygun kombinasyonun s ras yla 10 dakika, 10 cm ve 24 saat kombinasyonu oldu u tespit edilmifltir. UV-C uygulamas karfl s nda elde edilen bu de erlerin kontrol grubuna ait kalluslara k yasla 4.5 ile 6.5 kat daha yüksek seviyelerde bulunduklar da belirlenmifltir. Benzer flekilde Meng vd. (42) de gerbera bitkisinde UV uygulamas n n antosiyanin birikimini art rd n tespit etmifllerdir. Bitkilerde fotosentez s ras nda hücreleri fl n zararl etkilerinden korumada önemli rolleri bulunan (7), insanlarda ise büyüme ve ba fl kl k sisteminin geliflmesinde büyük rol oynayan karotenoitlerin kalluslar n farkl süre, mesafe ve örnek al m zamanlar nda UV-C stresine maruz b rak lmalar karfl s nda de iflimlerinin de sunuldu u Çizelge 1 incelendi inde, 15 cm mesafeden 15 dakika süre ile UV-C uygulamas yap ld ktan 48 saat sonra al nan kalluslarda karotenoit miktar n n oldukça yüksek seviyelerde (41.93 mg/100g) gerçekleflti i görülmektedir. Bu de erin, kontrol grubu kalluslar ile karfl laflt r ld nda yaklafl k 40 kat daha yüksek oldu u dikkati çekmektedir. Bu araflt rmada UV uygulamas n n kallus kültürlerinde baflta fenolik bileflikler olmak üzere sekonder metabolit üretimini art rd ; bu yönüyle de UV uygulamas n n asma kallus kültürlerinde metabolit üretimini art rmada kullan labilecek de erli bir stres unsuru oldu u belirlenmifltir. Kalluslara UV uygulamas yap larak sekonder metabolitlerin elde edilmesine yönelik çal flmalar n son derece s n rl oldu u yapm fl oldu umuz literatür çal flmalar ile de belirlenmifltir. Bu çal flmalardan birinde Antognoni vd. (12) farkl Passiflora çeflitlerinde UV radyasyonu ve metil jasmonat uygulamalar n n, flavonoit (orientin, isoorientin, viteksin, isoviteksin) birikimini ve antioksidan kapasiteyi art rd n belirlemifllerdir. Chappel ve Hahlbrock (43) da flavonoit üretiminde gerekli fenil alanin amonyaliyaz ve 323

6 E. S. Çetin, F. Uzunlar, N. G. Baydar kalkon sentaz enzim sentezinin aktivitesinin art r lmas bak m ndan UV nin son derece önemli oldu unu belirtmifllerdir. UV uygulamas n n sekonder metabolit üretimi üzerine olan etkilerinin incelendi i bir di er çal flmada da (44) kanolada kuersetin üretiminin UV stresi ile artt belirtilmifltir. Bu araflt rmada elde edilen bir di er sonuç da, UV-C uygulamas n n süre, mesafe ve örnek al m tarihlerinden oluflan kombinasyonlara göre de önemli ölçüde de iflti inin belirlenmifl olmas d r. Benzer flekilde Antognoni vd. (12), Passiflora çeflitlerinde flavonoit birikiminin, UV radyasyonunun uygulama mesafesi ve örnek al m tarihlerine; Keskin ve Kunter (15) ile Keskin ve Kunter (45)'de farkl çeflitlere ait asma kallus kültürlerinde trans- resveratrol birikiminin, UV fl n uygulama süresi ve örnek al m zamanlar na göre önemli ölçüde de iflti ini tespit etmifllerdir. Sekonder metabolitler gerek bitki bünyesinde gerekse insan sa l üzerinde son derece önemli rolleri olan bileflikler olup, bu bilefliklerin yüksek miktarlarda ve yüksek safl kta üretilebilmeleri büyük önem tafl maktad r. Kallus kültürleri özellikle UV uygulamas nda oldu u gibi bir tak m stres faktörleri uyguland nda bu amaca hizmet verebilecek uygun birer bafllang ç materyali olabilmektedirler. Ancak bu alanda yap lacak daha pek çok çeflitli stres faktörü denemeleri ile bu stresörlerin söz konusu bilefli i üretme bak m ndan potansiyellerinin incelenmesi gerekmektedir. Ayn zamanda bu bileflik bak m ndan zengin olan asma bitkisine ait farkl çeflitler üzerinde de bu tip çal flmalar n yap larak çeflitlerin bu bak mdan performanslar n n da incelenmesi, özellikle t p, eczac l k ve g da sanayisine yönelik üretimin gerçeklefltirilebilmesi bak m ndan büyük önem tafl maktad r. KAYNAKLAR 1. Wink M Biochemistry, role and biotechnology of secondary metabolites. In: "Function of plant secondary metabolites and their exploitation in biotechnology". Annu Plant Rev, Volume 3, Sheffield Academic Press and CRC Press, pp Khalil MY, Moustafa AA, Naguib NY Growth, phenolic compounds and antioxidant activity of some medicinal plants grown under organic farming condition. World J Agric Sci, 3 (4), Zhao J, Wang J, Chen Y, Agarwal R Anti-tumor promoting activity of a polyphenolic fraction isolated from grape seeds in the mouse skin two stage initiation promotion protocol and identification of procyanidin B5-3-gallate as the most effective antioxidant constituent. Carcinogenesis, 20, Lila MA Valuable secondary products from in vitro culture. In: Plant Development and Biotechnology, Trigiano RN, Gray D (ed), London, New York, pp Omoni AO, Aluko E The anticarcinogenic and anti-atherogenic effects of lycopene: a review. Trends Food Sci Technol, 16, Ma L, Lin XM, Effects of lutein and zeaxanthin on aspects of eye health. J Sci Food Agric, 90, Rao AV, Rao LG Carotenoids and human health. Pharmacol Res, 55, Johnson JD Do carotenoids serve as transmembrane radical channels? Free Radic BiolMed, 47, Rock CL Carotenoids: Biology And Treatment. Pharmaco Ther, 75, Krinsky NI Actions of carotenoids in biological systtems. Annu Rev Nutr, 13, Thurnham DI Carotenoids: Fuction and fallacies. Proc Nutr Soc, 53, Antognoni F, Zheng S, Pagnucco C, Baraldi R, Poli F, Biondi S Induction of flavonoid production by UV-B radiation in Passiflora quadrangularis callus cultures. Fitoterapia, 78, Collin HA Secondary product formation in plant tissue cultures. Plant Growth Regul, 34,

7 UV-C Uygulamasının Gamay Üzüm Çeşidine Ait Kalluslarda Qu JG, Zhang W, Jin MF, Yu XJ Effect of homogeneity on cell growth and anthocyanin biosynthesis in suspension cultures of Vitis vinifera. Chin J Biotechnol, 22 (5): Keskin N, Kunter B Ercifl üzüm çeflidinin kallus kültürlerinde UV fl n etkisiyle resveratrol üretiminin uyar lmas. Ankara Üniv Tar m Bilimleri Dergisi, 13 (4): Waithaka K, Struckmeyer BE., Dana MN Growth substances and growth of strawberry stolons and leaves. J Amer Soc Hort Sci, 103 (4): Shure K, Acree T Production of ß-damascenone precursors in cell cultures of Vitis labrusca cv. Concord grapes. Plant Cell Rep, 13, Çetin ES Asmada hücre süspansiyon kültürleri ile sekonder metabolit üretimi üzerine araflt rmalar. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Bahçe Bitkileri Anabilim Dal Doktora Tezi, Isparta, Türkiye, 132 s. 19. Gamborg OL, Miller RA, Okajima K Nutrient requirements of suspension cultures of soybean root cells. Exp Cell Res, 50, Curtin C, Zhang W, Franco C Manipulating anthocyanin composition in Vitis vinifera suspension cultures by elicitation with jasmonic acid and light irradiation. Biotechnology Letters, 25, Kiselev KV, Dubrovina AS, Veselova MV, Bulgakov VP, Fedoreyev SA, Zhuravlev YN The rolb gene-induced overproduction of resveratrol in Vitis amurensis transformed cells. J Biotechnol, 128, Singleton VL, Rossi JR Colorimetry of total phenolics with Phosphomolybdicphosphotungstic acid. Am J Enol Vitic, 16, Arnous A, Makris DP, Kefalas P Effect of principal polyphenolic components in relation to antioxidant characteristics of aged red wines. J Agric Food Chem, 49 (12): Dai GH, Andary C, Mondolot L, Boubals D Involment of phenolic compounds in the resistance of grapevine callus to Downy mildew (Plasmopara viticola). J Plant Pathol, 101, Kirk JT, Allen RL Dependence of pigment synthesis on protein synthesis, Biochem Biophys Res Commun, 21, Frankel EN, Waterhouse AL, Teissedre PL Principal phenolic phytochemicals in selected California wines and their antioxidant activity in inhibiting oxidation of human low-density lipoproteins. J Agric Food Chem, 43, Gronbaek M, Becker U, Johansen D, Gottschau A, Schnohr P, Hein HO, Jensen G, Sorensen TIA Type of alcohol consumed and mortality from all causes, coronary heart disease and cancer. Ann Intern Med, 133, Waffo Teguo P, Hawthorne ME, Cuendet M, Merillon JM, Kinghorn AD, Pezzuto JM, Mehta RG Potential cancer-chemopreventive activities of wine stilbenoid and flavans extracted from grape (Vitis vinifera) cell cultures. Nutr Cancer, 40, Göktürk Baydar N, Özkan G, Sa d ç O Total phenolic contents and antibacterial activities of grape (Vitis vinifera L.) extracts. Food Control, 15, Murthy KNC, Singh RP, Jayaprakasha GK Antioxidant activity of grape (Vitis vinifera) pomace extracts. J Agric Food Chem, 50, Hertog MG, Feskens EJ, Kromhout D Antioxidant flavonols and coronary heart disease risk. Lancet, 349, Knekt P, Kumpulainen J, Järvinen R, Rissanen H, Heliövaara M, Reunanen A, Hakulinen T, Aromaa A Flavonoid intake and risk of chronic diseases. Am J Clin Nutr, 76, Kondo K, Hirano R, Matsumoto A, Igarashi O, Itakura H Inhibition of LDL oxidation by cocoa. Lancet, 30, Gu L, Kelm MA, Hammerstone JF, Beecher G, Holden J, Haytowitz D, Gebhardt S, Prior RL Concentrations of proanthocyanidins in common foods and estimations of normal consumption. J Nutr, 134, Lazarus SA, Hammerstone JF, Schmitz HH Chocolate contains additional flavonoids not found in tea. Lancet, 354,

8 E. S. Çetin, F. Uzunlar, N. G. Baydar 36. Balch PA, Balch JF Prescription for Nutritional Healing. 3rd ed. Avery Penguin Putnam, Garden City Park, New York, 55 p. 37. Jackman RL, Yada RY, Tung RA, Speers RA Anthocyanins as food colorants. J Food Biochem, 11, Zhang W, Furusaki S Production of anthocyanin by plant cell cultures. Biotechnol Bioprocess Eng, 4, Rossi A, Serraino I, Dugo P, Di Paola R, Mondello L, Genovese T, Morabito D, Dogo G, Sautebin L, Caputi AP, Cuzzocrea S Protective effects of anthocyanins from Blackberry in a rat model of acute lang inflammation. Free Radic Res, 37, Kahkönen MP, Heinämäki J, Ollilainen V, Heinonen M Berry anthocyanins: isolation, identification and antioxidant activities. J Sci Food Agric, 83, Viljanen K, Kivikari R, Heinonen M Protein-lipid interactions during liposome oxidation with added anthocyanin and other phenolic compounds. J Agric Food Chem, 52 (5): Meng XC, Peng JZ, Wang XJ Anthocyanin accumulation and CHS, DFR gene expression regulated by light and sugar in Gerbera hybrida Ray Floret. Acta Hort, 34, Chappel J, Hahlbrock K Transcription of plant defence genes in response to UV light or fungal elicitor. Nature, 311, Olsson LC, Veit M, Bornman JF Epidermal transmittance and phenolic composition of atrazine-tolerant and atrazine-sensitive cultivars of Brassica napus grown under enhanced UV-B radiation. Physiol Plant, 107, Keskin N, Kunter B Production of trans-resveratrol in callus tissue of Öküzgözü (Vitis vinifera L.) in response to ultraviolet-c irradiation. J Anim Plant Sci, 20(3):