Kızılırmak'tan izole edilen Siyanobakterlerin toksinlerinin belirlenerek biyoteknolojik açıdan öneminin araştırılması

Abstract

Siyanobakterlerin ürettiği sekonder metabolitler geçmişten günümüze kadar birçok araştırmacının ilgi odağı olmuştur. Özellikle ürettikleri toksinler ve bunların çevreye ve canlılara etkileri çok ciddi boyutlardadır. Bu çalışmada siyanotoksinlerin zararlı etkilerine karşılık bu toksinlerden olumlu anlamda fayda sağlanabilirliği ve biyoteknoloji alanında ticari olarak kullanılabilirliği tartışılarak ortaya konmuştur. Bu çalışmada Kızılırmak nehrinden izole edilen 31 adet siyanobakter izolatının toksin içerikleri tespit edilmiş olup aynı zamanda izolatların antimikrobiyal ve antioksidan etkileri de incelenmiştir. İzolatların mikrosistin içerikleri ELISA yöntemi ile tayin edilmiştir.Yapılan deneyler sonucu 5 adet izolatta toksin belirlenmiş olup bu izolatlar sırasıyla Leptolyngbya sp.N2, Oscillatoria sp.N38, Oscillatoria sp.N53, Oscillatoria sp.N71 ve Oscillatoria sp.N82'dir. Toksin miktarı en fazla olan izolatın Oscillatoria sp.N71 olduğu belirlenmiştir. Toksik izolatların DNA'ları izole edildikten sonra 16S rRNA sekanslarına göre tanımlamaları yapılmıştır. Anti mikrobiyal etkileri incelendiğinde toksik olan türlerin yüksek antimikrobiyal etki gösterdiği tespit edilmiş olup en yüksek antimikrobiyal etkiyi toksin içeriği en fazla olan Oscillatoria sp.N71 izolatının gösterdiği belirlenmiştir. Antioksidan özellikler incelendiğinde; en yüksek DPPH yakalama aktivitesi Oscillatoria sp.N38 izolatında (10,27 mg/ml), en yüksek metal şelatlama aktivitesi Oscillatoria sp.N81 izolatında (464,5 mg/ml), total fenol içeriği en yüksek olan izolatın Leptolyngbya sp.N2 (341,2 mg/g) olduğu saptanmıştır. Toksin içeren türlerin DPPH radikalini yakalama etkisi ve total fenol içeriğinin yüksek olduğu tespit edilmiş olup bu sonuçlar arasında bir korelasyon olduğu söylenebilir. Sonuç olarak; çevreyi ve canlıların yaşamını tehdit eden toksik türlerin biyoteknolojik olarak değerlendirmesi yapılmış ve bu türlerin kimyasal ilaçlara alternatif olarak kullanımlarının mümkün olduğu yapılan deneylerle gösterilmiştir.

The secondary metabolites produced by cyanobacteria have been the focus of many researchers, from the past to the present day. Particularly the toxins they produce and their effects to the enviroment and the living organism are very serios. In this study, the harmful effects of cyanotoxins versus the benefit ability of these toxins and the commercial availability in the field of biotechnology were discussed. In this study, the toxin contents of 31 cyanobacteria isolates which are isolated from the Kızılırmak river, were determined and the antimicrobial and antioxidant effects of the isolates werec also determined. The microcystin content of the isolates was determined by ELISA method. After the experiments toxins were determined in 5 isolates and these isolates are Leptolyngbya sp. N2, Oscillatoria sp.N38, Oscillatoria sp.N53, Oscillatoria sp.N71, Oscillatoria sp.N82, respectively. It was determined that the most toxin amount was found in Oscillatoria sp.N71 isolate. After DNA isolation of the toxin isolates, they were identified by their 16S rRNA sequences. When antimicrobial effects are examined, it has been found that toxic species show high antimicrobial activity and as relevant to this it was determined that the highest antimicrobial effect was shown by Oscillatoria sp.N71 isolate which has the highest toxin content. When antioxidant properties are examined; the highest DPPH free radical scavening potential was found in Oscillatoria sp.N38 isolate (10,27 mg/ml), the highest metal ions chealating capacity was found in Oscillatoria sp.N81 isolate (464,5 mg/ml), the highest total phenolic content was found in Leptolyngbya sp.N2 isolate (341,2 mg/g). Toxin-containg species have been found to have a high DPPH free radical scavening potential and high total phenolic content which can be said that there is a correlation between these results. As a result, biotechnological evaluation of the toxic species threatening the enviroment and the life of the living organism has been carried out and experiments have shown to make it possible to use these species as a altenative to chemical drugs.