Fruktanların Kriyoteknolojik Uygulamalardaki Potansiyellerinin Belirlenmesi

Abstract

Geniş alanda faydalanılan kriyoteknolojinin en önemli sektörlerinden birini kan, virüs, DNA, doku ve hücre gibi biyolojik örneklerin kriyojenik şartlarda saklanması yani kriyoprezervasyondur. Kriyoprezervasyon, canlılığın bozulmadan korunabilmesi için düşük sıcaklıkların kullanıldığı bir yöntemdir ancak hücre fonksiyon kaybı veya ölümle sonuçlanabilen kriyoyaralanmalar oluşabilmekte ve bunun önlenebilmesi için kriyokoruyucular adı verilen kimyasallar kullanılmaktadır. Sıklıkla kullanılan DMSO ve gliserol gibi kriyokoruyucuların toksik etkilerinden ötürü yeni ve doğal kriyokoruyuculara ihtiyaç duyulmaktadır. Fruktoz yapıtaşlarının ß (2,1) ve/veya ß (2,6) glikozidik bağ ile polimerleşmesinden meydana gelen Fruktanların doğada bitkileri zorlu iklim koşullarında kuraklık ve donma stresine karşı koruduğu ve hücre membranları ile etkileşimlerinin yüksek olduğu bilinmektedir. Doğada oluşturdukları bu koruyucu etki göz önüne alınarak oluşturulmuş olan bu proje kapsamında fruktanların kriyokoruyucu olarak etkinliklerinin incelenmesi amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda mikrobiyal veya bitkisel kaynaklı 10 farklı yapıdaki fruktanın düşük sıcaklıklarda reolojik ve termal özellikleri incelenip, membran etkileşimleri lipozom modelleri üstünde irdelenmiştir. Ardından fruktanların kriyojenik etkileri bitki ve memeli hücre sistemlerinde araştırılmıştır. Bitki çalışmalarında Arabidopsis thaliana ve Pistacia lentiscus L. (sakız ağacı) model organizmaları kullanılarak vitrifikasyon temelli iki farklı yöntem denenmiştir. Memeli hücre kültüründe ise İnsan Osteoblast (HOB), İnsan Göbek Bağı Damar Endotel (HUVEC) ve İnsan karaciğer Hepatoselülar karsinoma (HepG2) tanımlanmış hücre hatları üstünde fruktanların kriyokoruyucu etkileri farklı dondurma sıcaklık ve hızlarında incelenmiştir. Fruktan içeren farklı kombinasyonlara sahip yeni dondurma ortamları oluşturulmuş ve dondurma sonrası hücre canlılıkları zamana bağlı olarak belirlenmiştir. Elde edilen veriler sonucunda fruktanların membran stabilitesini arttırdığı hem bitki hem de memeli hücre sistemleri için dondurma ortamlarına ilave olarak eklendiklerinde kriyokoruyucu olarak canlılığı arttırabildikleri gözlenmiştir. Ayrıca memeli hücre kültüründe hücre spesifik olarak FBS yerine doğrudan kullanıldıklarında da olumlu etkileri gözlenmiştir.