Enhancement of Phenolic Compounds and α-Tocopherol Production in Callus Culture of Gamay Grape Cultivar: UV-C as a Potential Elicitor

Yıl 2012, Cilt: 7 Sayı: 2, 112 - 122, 01.09.2012

Emine Sema Çetin

Öz

The present study aimed to determine the effects of UV-C irradiation on the production of
some phenolic compounds (trans-resveratrol, (+)-catechin and ferulic acid) and α-tocopherol in callus
cultures obtained from petiols of Gamay grape cultivar. Calli initiated from petiols cultured on the
medium supplemented with 0,5 mg/L benzylaminopurine (BA) and 0.5 mg/L indole acetic acid (IAA)
on B5 media, formed after 6 weeks. Callus tissues were subcultured two times each of 5 week
duration. After the second subculture, 12 days old calli were exposed to UV-C irradiation. UV-C
applications were carried out two different duration (5 and 10 minute) and three different distance [10
cm (6,6 W/m2), 20 cm (4,1 W/m2) and 30 cm (2,3 W/m2)] using UV-C lamps (30 watt) at 254 nm.
Samples were collected at hours 0., 24. and 48. after UV-C treatments. The phenolic compounds and
α-tocopherol were determined by the high performance liquid chromatography (HPLC). As a
conclusion, phenolic compounds and α-tocopherol production in callus cultures were affected
depending on UV-C treatments. While samples were exposed to UV-C at 30 cm for 10 min and
collected at 48 hour showing the highest trans-resveratrol content, the combination of 5 min, 10 cm
and 48 hour sampling time was the most suitable for production of (+)- catechin. The highest ferulic
acid concentration was obtained from calli irradiated for 10 min at 30 cm after 24 hours. The highest
α-tocopherol production was determined at samples were exposed to UV-C at 20 and 30 cm for 10
min application duration and 48 hour sampling time. As a result, UV-C may

Anahtar Kelimeler

Callus, phenolic compounds, UV-C, Vitis, α-tocopherols

Gamay Üzüm Çeşidine Ait Kallus Kültürlerinde Fenolik Bileşikler ile α-Tokoferol Üretiminin Artırılması: Potansiyel Bir Elisitör Olarak UV-C

Öz

Bu araştırma, UV-C radyasyonu uygulamalarının, Gamay üzüm çeşidine ait yaprak saplarından elde edilen kallus kültürlerinde, bazı fenolik bileşikler (trans-resveratrol, (+)- kateşin ve ferulik asit) ile α-tokoferol üretimi üzerine olan etkilerini belirlemek amacıyla gerçekleştirilmiştir. Yaprak saplarının 0.5 mg/L benzilaminopürin (BA) ve 0.5 mg/L indol asetik asit (IAA) içeren B5 besin ortamında kültüre alınmasının ardından 6 hafta sonra kallus oluşumu gerçekleşmiştir. Oluşan kalluslar 5 hafta süre ile iki kez alt kültüre alınmıştır. İkinci alt kültürün ardından 12 günlük kalluslar UV-C radyasyonuna maruz bırakılmıştır. UV-C uygulamaları iki farklı süre (5 ve 10 dakika) ve üç farklı mesafede [10 cm (6,6 W/m2), 20 cm (4,1 W/m2) ve 30 cm (2,3 W/m2)] 254 nm dalga boyuna sahip (30 watt) UV-C lambaları ile gerçekleştirilmiştir. UV-C uygulamalarını takip eden 0., 24. ve 48. saatlerde alınan örneklerde fenolik bileşikler ile α-tokoferol miktarları yüksek basınçlı sıvı kromatografisi (HPLC) ile belirlenmiştir. Araştırma sonucunda kalluslarda fenolik bileşikler ile α- tokoferol birikiminin UV-C uygulamalarına bağlı olarak değiştiği belirlenmiştir. 10 dakika süre ile 30 cm mesafeden UV-C uygulanan ve 48 saat sonra alınan örnekler en yüksek trans-resveratrol miktarlarını gösterirken, (+)- kateşin bakımından 5 dakika süre, 10 cm mesafe ve 48 saat inkübasyon süresi en uygun kombinasyon olarak belirlenmiştir. En yüksek ferulik asit konsantrasyonu 30 cm mesafeden 10 dakika süre ile radyasyona maruz bırakılarak 24 saat sonra alınan kalluslardan elde edilmiştir. α-Tokoferol içeriği bakımından ise 10 dakika süre, 20 ve 30 cm mesafe ve 48 saat inkübasyon süresi kombinasyonunun daha başarılı olduğu tespit edilmiştir. Sonuç olarak UV-C uygulamalarının Gamay üzüm çeşidine ait kallus kültürlerinde sekonder metabolit üretimini artırmak amacıyla başarıyla kullanılabilecek bir yöntem olduğu tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

Asma, fenolik bileşikler, kallus, UV-C, α-tokoferol