Sinan AYDIN, CEMİL İŞLEK, BENGÜ TÜRKYILMAZ ÜNAL

Gümüş Nitrat (AgNO3) Çözeltisinin Capsicum annuum L. Hücre Süspansiyon Kültüründe Toplam Protein, Toplam Fenolik ve Bazı Antioksidant Enzim Aktiviteleri Üzerine Etkisi

Ağır metal kirliliği, tarım ve insan sağlığı üzerinde olumsuz potansiyel etkileri olan önemli bir çevre sorunudur. Bu çalışmada, in vitro koşullarda çimlendirilmiş biber fidelerinin hipokotil eksplantlarından kallus elde edilmiş ve kalluslardan hücre süspansiyonları oluşturulmuştur. Biber hücre süspansiyon kültürlerine farklı konsantrasyonlarda ve zamanlarda ilave edilen gümüş nitrat (AgNO3) çözeltisinin, hücrelerin toplam protein ve toplam fenolik madde miktarları ile süperoksit dismutaz ve peroksidaz enzim aktiviteleri üzerine etkileri incelenmiştir. Toplam protein ve toplam fenolik madde miktarları, süperoksit dismutaz ve peroksidaz enzim aktiviteleri spektrofotometrik yöntemle belirlenmiştir. Gümüş metalinin biber bitkisi hücrelerinde toplam protein ve fenolik madde miktarını azalttığı, özellikle yüksek konsantrasyonlarda ilk 24 saatlik süre içerisinde antioksidan enzim aktivitelerini arttırdığı saptanmıştır.

Effect of Silver Nitrate Solvent on Total Protein, Total Phenolic and Some Antioxidant Enzyme Activities in Cell Suspension Culture of Capsicum annuum L.

Heavy metal pollution is a significant environmental problem with negative potential impacts on agriculture and human health. In this study, calluses were obtained by using in vitro germinated hypocotyl explants of pepper seedlings and cell suspensions were prepared from these calluses. The effect of silver nitrate (AgNO3) solution added in different concentrations and times to cell suspension cultures of pepper on total protein and total phenolic compound amounts, superoxide dismutase and peroxidase enzyme activities were analysed. Total protein and total phenolic amounts, superoxide dismutase and peroxidase enzyme activities were detected by spectrophotometric methods. When the effects of silver metal on pepper plant were examined, it was determined that silver metal reduced the total protein and phenolic content in the pepper plant cells and especially at higher concentration, in the first 24 hour period, antioxidant enzyme activities increased.

PDF

___

Ali MB, Vajpayee P, Tripathi RD, Rai UN, Singh SN, Singh SP. 2003. Phytoremediation of lead, nickel, and copper by Salix acmophylla boiss.: role of antioxidant enzymes and antioxidant substances. Bull. Environ. Contam. Toxicol., 70: 462-469.
Asri FÖ, Sönmez S. 2006. Ağır metal toksisitesinin bitki metabolizması üzerine etkileri. Derim, 23(2): 36-45.
Ayhan B, Ekmekçi Y, Tanyolaç D. 2006. Bitkilerde ağır metal zararları ve korunma mekanizmaları. Anadolu Üniv. Bil. Tek. Derg., 7(1): 1-16.
Beauchamp C, Fridovich I. 1971. Superoxide dismutase: Improved assay and applicable to acrylamide gels. Anal. Biochem., 44: 276-287.
Boeuf G, Bauw G, Legrand B, Rambour S. 2000. Purification and characterization of a basic peroxidase from the medium of cell suspension cultures of chicory. Plant Physiol. Biochem., 38: 217-224.
Bradford MM. 1976. A dye binding assay for protein. Anal. Biochem., 72: 248-254.
Büyük İ, Soydam Aydın S, Aras S. 2012. Bitkilerin stres koşullarına verdiği moleküler cevaplar. Turkish Bull. Hygi. Exp. Biol./Türk Hij. Den. Biyol. Derg., 69(2): 97-112.
Coşkun F. 2006. Gıdalarda bulunan doğal koruyucular. Gıda Tek. Elektr. Derg., 2: 27-33.
Çetin ES. 2012. Gamay üzüm çeşidine ait kallus kültürlerinde fenolik bileşikler ile α-tokoferol üretiminin artırılması: Potansiyel bir elisitör olarak UV-C. SDU J. Fac. Agric./SDÜ Ziraat Fak. Derg., 7(2):112-122.
Deniz M. 2010. Termik santral kaynaklı hava kirliliğinin bitkilerdeki mineral beslenme ve antioksidatif savunma mekanizmasına etkisi Doktora Tezi. Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü. Adana.
Dietz KJ, Baier M, Krämer U. 1999. Free radicals and reactive oxygen species as mediators of heavy metal toxicity in plants. In: (Prasad MNV, Hagemeyer J). Heavy metal stress in plants: from molecules to ecosystems, Berlin: SpringerVerlag. pp. 73-98.
Doğan M, Çolak U. 2009. Triticum aestivum L. cv. Tosunbey'e uygulanan kurşunun bazı fizyolojik özelliklere etkisi. Ekoloji, 19(73): 98-104.
Doganlar ZB, Cakmak S, Yanik T. 2012. Metal uptake and physiological changes in Lemna gibba exposed to manganese and nickel. Int. J. Biol., 4(3): 148.
Düzcan B, Arabacı G. 2010. Çeşitli metallerin nane (Mentha arvensis) bitkisindeki peroksidaz enzim aktivitesine etkileri. 24. Ulusal Kimya Kongresi. Zonguldak, 29 Haziran-02 Temmuz.
Dziki UG, Złotek U, Swieca M. 2008. Characterization of polyphenol oxidase from butter lettuce (Lactuca sativa var. capitata L.). Food Chem., 107: 129-135.
Ellialtıoğlu Ş, Üstün AS, Mehmetoğlu Ü. 1998. Bazı biber çeşitlerinde in vitro kallus oluşumu için en uygun besin ortamı bileşiminin belirlenmesi. II-Kızılırmak Uluslararası Fen Kongresi. Kırıkkale, 20-22 Mayıs. s. 51-58.
Gayosa C, Pomar F, Merino F, Bernal MA. 2004. Oxidative metabolism and phenolic compounds in Capsicum annuum L. var. annuum infected by Phytophthora capsici Leon. Scienta Hort., 102 (1): 1-13.
Gill SS, Tuteja N. 2010. Reactive oxygen species and antioxidant machinery in abiotic stress tolerance in crop plants. Plant physiology and biochemistry, 48(12): 909-930.
Goyer RA. 1991. Toxic effects of metals. In: (Amdur MO, Doull J, Klaassen CD). Caserett and Doull’s toxicology the basic science of poisons. New York. Pergamon Press. P. 1032.
Gubbins EJ, Batty LC, Lead JR. 2011. Phytotoxicity of silver nanoparticles to Lemna minor L., Environ. Pollut., 159(6): 1551-1559.
Gür N., Topdemir A., Munzuroğlu Ö, Çobanoğlu D. 2004. Ağır metal iyonlarının (Cu+2, Pb+2, Hg+2, Cd+2) Clivia sp. bitkisi polenlerinin çimlenmesi ve tüp büyümesi üzerine etkileri. F.Ü. Fen ve Mat. Bil. Derg., 16(2): 177-182.
Hernandez JA, Ferrer MA, Jimenez A, Barcelo AR, Sevilla F. 2001. Antioxidant systems and O2 / H2O2 production in the apoplast of pea leaves. Plant Physiol., 127(3): 817-831.
Herzog V, Fahimi HD. 1973. A new sensitive colorimetrical assay for peroxidase, using 3,3-diaminobenzidine as hydrogen donor. Anal. Biochem., 55: 554-562.
İşlek C. 2009. Serbest ve tutuklanmış Capsicum annuum L. hücre süspansiyon kültürlerinde kapsaisin üretimi üzerine bazı uyarıcıların etkisi. Doktora Tezi. Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü. Ankara. s.138.
Karademir M, Toker MC. 1995. Ankara’nın bazı kavşaklarında yetişen çim ve bitkilerde egzoz gazlarından gelen kurşun birikimi. II. Ulusal Ekoloji ve Çevre Kongresi. Ankara, 11- 13 Eylül. s. 699-711.
Kastori R, Petrovic M, Petrovic N. 1992. Effect of excess lead, cadmium, copper and zinc on water relations in sunflower. J. Plant Nutr., 15: 2427-2439.
Kennedy CD, Gonsalves FAN. 1987. The action of divalent zinc, cadmium, mercury, copper and lead on the trans-root potential and efflux of excised roots, J. Exp. Bot., 38: 800- 817.
Kırbağ ZF, Munzuroğlu Ö. 2006. Ayçiçeği (Helianthus annuus L.) fidelerinin toplam çözünebilir protein, prolin ve klorofil miktarları üzerine civa klorürün (HgCl2) etkileri. Fırat Üniv. Fen ve Müh. Bil. Derg., 18 (1): 25-30.
Koontz, HV, Berle KL. 1980. Silver uptake, distribution, and effect on calcium, phosphorus, and sulfur uptake. Plant Physiol., 65(2): 336-339.
Kuzu İ. 2015. İki farklı biryofit türünün fotosentetik pigment içeriği ve antioksidan mekanizması üzerine ağır metallerin (bakır ve kurşun) etkisinin araştırılması. Yüksek Lisans Tezi. Adnan Menderes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü. Aydın. s. 57.
Lyons-Alcantara M, Tarazona JV, Mothersill C. 1996. The differential effect of cadmium exposure on the growth and survival of primary and established cells from fish and mammals. Cell Biol. and Toxicol., 12: 29-38.
Morsy AA, Salama A, Hamid K, Kamel HA, Fahim Mansour MM. 2012. Effect of heavy metals on plasma membrane lipids and antioxidant enzymes of Zygophyllum species. EurAsian J. BioSciences, 6: 1-12.
Murashige T, Skoog F. 1962. A revised medium for rapid growth and bio-assays with tobacco tissue cultures. Physiol. Plant. 15: 473-497.
Nuhoğlu Y., Malkoç E., Gürses A. Canpolat N. 2002. Removal of Cu (II) from aqueous solution by Ulothrix zonata. Bioresour. Techn., 85(3): 331-333.
Pettersson O. 1976. Heavy-metal ion uptake by plants from nutrient solutions with metal ion, plant species and growth period variations. Plant Soil, 45: 445- 459.
Samastı M. 2008. Hastanelerde dezenfeksiyon kullanım esasları, yapılan hatalar. İÜ Cerrahpaşa Tıp Fakültesi Sürekli Tıp Eğitimi Etkinlikleri Hastane Enfeksiyonları Korunma ve Kontrol Sempozyum Dizisi, 60: 143-168.
Saygıdeğer S. 1995. Lypcopersicum esculentum L. bitkisinin çimlenmesi ve gelişimi üzerine kurşunun etkileri. 2. Ulusal Ekoloji ve Çevre Kongresi. Ankara, 11-13 Eylül. s. 588-597.
Singleton VL, Rossi JA. 1965. Colorimetry of total phenolics with phosphomolybdic-phosphotungstic acid reagents. Amer. J. Enol. Viticult., 16: 144-158.
Singleton VL, Orthofer R, Lamuela-Raventós RM. 1999. Analysis of total phenols and other oxidation substrates and antioxidants by means of folin-ciocalteu reagent. Method. Enzymol., 299: 152-178.
Spadaro JA, Becker RO. 1976. Some specific cellular effects of electrically injected silver and gold ions. Bioelectrochem. Bioenerg., 3(1): 49-57.
Temmerman LD, Nigel J, Bell B, Garrec JP, Klumpp A, Krause GHM, Tonneijck AEG. 2005. Biomonitoring of air pollutants with plants. Int. Soc. Environ. Bot., 11: 2.
Tunca EÜ. 2015. Nanoteknolojinin temeli nanopartiküller ve nanopartiküllerin fitoremediasyonu. Ordu Üniv. Bil. Tek. Derg., 5(2): 23-34.