Fıstık ve ananas kabuk ekstraktlarının biyoaktivitelerinin belirlenmesi

Abstract

Bu tez çalışmasında, etanol ve su çözeltileri kullanılarak elde edilen fıstık dış pembe (PVE ve PVD) ve ananas kabuğu ekstraktlarının (ACE ve ACD) fitokimyasal içerikleri, antioksidan kapasiteleri, Escherichia coli, Enterobacter aerogenes, Enterococcus faecalis, Staphylococcus aureus, Pseudomonas auroginosa, Streptococcus uberis, Bacillus cereus ve B. subtilis suşlarına karşı antimikrobiyal ve antibiyofilm etkinlikleri incelendi. Ayrıca, bu ekstraktların antiquorum sensing etkileri, bakteriyel hareket (süzülme ve yüzme) ve piyosiyanin üretimi inhibisyonu ile hücre zar potansiyeline ve sitoplazmik pH değerine etkileri araştırıldı. PVE ve PVD ekstraktlarının sırasıyla; gallik asit (1.9 ve 1.5 mg/g) ve kuersetin (0.025 ve 0.009 mg/g) içeriği, antioksidan kapasiteleri (SC50: 0.63 ve 0.56 mg/mL), antimikrobiyal (inhibisyon zon çapları: 15-20 mm ve 15-17 mm, MİK: 0.8-49 mg/mL ve 11.1-82.5 mg/mL, MBK: 1.3-99 mg/mL ve 15.7-150 mg/mL), antibiyofilm (önleme: %0-100, ortadan kaldırma: %30-74 ve %0-100) ve antiquorum sensing etkinlikleri (kalitatif: 18 ve 16 mm, kantitatif: %63 ve 55), piyosiyanin inhibisyonu (%61 ve 75) ve bakteriyel harekete etkileri (yüzme ve süzülme: %100) belirlendi. ACE ve ACD ekstraktlarının sırasıyla; toplam fenolik (1.7 ve 1.4 mg GAE/g) ve askorbik asit (11.6 ve 11.2 mg/mL) içeriği, antioksidan kapasiteleri (SC50: 27.19 ve 29.45 mg/mL), antimikrobiyal (inhibisyon zon çapları: 10-13 mm ve7-12 mm, MİK:36.7-111.2 mg/mL ve 24.9-151.8 mg/mL MBK: 49.8-157.3 mg/mL ve 39.6-197.3 mg/mL), antibiyofilm (önleme: %27-95) ve antiquorum sensing etkinlikleri (kalitatif: 14 ve 15 mm, kantitatif: %85 ve 69), piyosiyanin inhibisyonu (%94 ve 98) ve bakteriyel harekete etkileri (yüzme ve süzülme: %100) belirlendi. Ayrıca, ekstraktların S. aureus ve E. coli bakterilerinde zar potansiyelini depolarizasyon yönünde değiştirdiği ve sitoplazmik pH değerlerini de farklı oranlarda düşürdüğü görüldü. Bakır nanopartikül sentezinde indirgeyici ajan olarak kullanımı değerlendirilen PVE ekstraktı ile amorf yapıda nanopartikül elde edildiği ve kimyasal yöntemle sentezlenen bakır nanopartiküllere yakın antimikrobiyal etkiye sahip olduğu tespit edildi. Sonuç olarak, fıstık dış pembe kabuğu ve ananas kabuğu ekstraktlarının gıda, kozmetik veya ilaç endüstrileri için çeşitli biyoaktivitelere sahip potansiyel doğal ajan kaynakları olabileceği belirlendi.In this thesis, the phytochemical contents, antioxidant capacities, and antimicrobial and antibiofilm activities of pistachio rosy hull (PVE and PVD) and pineapple peel extracts (ACE and ACD) obtained using ethanol and water solutions were investigated. The extracts were tested against Escherichia coli, Enterobacter aerogenes, Enterococcus faecalis, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Streptococcus uberis, Bacillus cereus, and B. subtilis strains by antimicrobial and antibiofilm activitiy tests. Additionally, the antiquorum sensing effects of these extracts, as well as their impact on bacterial motility (swimming and swarming), pyocyanin production inhibition, and effects on cell membrane potential and cytoplasmic pH were evaluated. Gallic acid (1.9 and 1.5 mg/g) and quercetin (0.025 and 0.009 mg/g) contents, antioxidant capacities (SC50: 0.63 and 0.56 mg/mL), antimicrobial activities (inhibition zone diameters: 15-20 mm and 15-17 mm, MIC: 0.8-49 mg/mL and 11.1-82.5 mg/mL, MBC: 1.3-99 mg/mL and 15.7-150 mg/mL), antibiofilm activities (prevention: 0-100%, eradication: 30-74%, and 0-100%), antiquorum sensing activities (qualitative: 18 and 16 mm, quantitative: 63% and 55%), pyocyanin inhibition (61% and 75%), and effects on bacterial motility (swimming and swarming: 100%) were measured in PVE and PVD extracts. The following parameters were also, assessed for ACE and ACD extracts: total phenolic (1.7 and 1.4 mg GAE/g) and ascorbic acid (11.6 and 11.2 mg/mL) contents, antioxidant capacities (SC50: 27.19 and 29.45 mg/mL), antimicrobial activities (inhibition zone diameters: 10-13 mm and 7-12 mm, MIC: 36.7-111.2 mg/mL and 24.9-151.8 mg/mL, MBC: 49.8-157.3 mg/mL and 39.6-197.3 mg/mL), antibiofilm activities (prevention: 27-95%), antiquorum sensing activities (qualitative: 14 and 15 mm, quantitative: 85% and 69%), pyocyanin inhibition (94% and 98%), and effects on bacterial motility (swimming and swarming: 100%). In addition, both extracts caused depolarization in membrane potential in strains of S. aureus and E. coli in altered range and lowered cytoplasmic pH values to varying extents. The PVE extract, evaluated for its use as a reducing agent in copper nanoparticle synthesis, produced amorphous nanoparticles with antimicrobial effects similar to chemically synthesized copper nanoparticles. In conclusion, pistachio rosy hull and pineapple peel extracts were identified as potential natural sources with various bioactivities for the food, cosmetic, or pharmaceutical industries.