Dr. Fatma Alan, Doğal Olarak Yetişen Gilaburu Genotiplerinin Morfolojik, Biyokimyasal ve Biyoaktif Karakterizasyonu
19 Mayıs 2022 - 10:21
ÖZET
Popülasyon veya dağınık çalılar olarak ülkenin farklı bölgelerinde doğal olarak yetişen özellikle üzümsü meyveler, yenilebilir yabani meyve türleri bakımından Türkiye oldukça zengin bir potansiyele sahiptir. Türkiye florasında bulunan en önemli yenilebilir yabani meyvelerden birisi de Avrupa kızılcığıdır (gilaburu). Ülkede ticari gilaburu bahçeleri yoktur tüm gilaburu bitkileri doğada yabani olarak bulunur. Bu çalışmada, Türkiye'nin orta kesimlerinde yer alan Kayseri ilinin Akkışla ilçesinde doğal olarak yetişen toplam 22 farklı bölgeden temin edilen gilaburu genotipinin üstün olanlarını belirlemek amacıyla morfolojik (meyve boyutları, meyve ağırlığı, salkım başına düşen meyve sayısı ve salkım ağırlığı) ve biyokimyasal (çözünür katı madde içeriği, pH ve organik asitler), biyoaktif içerikleri (toplam fenolik içerik, toplam flavonoid içeriği ve antioksidan aktivite) açısından değerlendirilmiştir. Meyve genişliği, meyve uzunluğu, meyve ağırlığı, salkım ağırlığı ve 22 tane gilaburu genotipinin salkım başına düşen meyve sayısı sırasıyla 8.66 ila 11.19 mm, 9.08 ila 11.11 mm, 0.27 ila 0.80 g, 8.50 ila 55.20 g ve 23.00 ila 81.40 arasında değişmiştir. Malik asit araştırılan tüm gilaburu genotiplerinin meyvelerinde (12.177 g L–1 ortalama 22 genotip) baskın organik asit olup bunu sırasıyla sitrik asit (1.605 g L–1), oksalik asit (0.776g L–1) ve askorbik asit (65.18 mg 100 mL–1) takip etmiştir. Fenolik asitler bakımından istikrarlı bir düzen belirlenemedi, başlıca fenolik asit olarak 17 genotipli meyvelerde klorojenik asit ön plana çıkarken, 4 genotipli meyvelerde gallik asit en yüksek, kalan 1 genotipte protocatechuic asit en yüksek iken, bu fenolik asitlerin 22 gilaburu genotipinin ortalama değerleri sırasıyla 27.05 mg L–1, 23.50 mg L–1 ve 16.50 mg L–1 idi. Sonuç olarak temin edilen gilaburu genotiplerinin değişken morfolojik, biyokimyasal ve biyoaktif özelliklere sahip olduğu, bu yetiştirme koşullarında ileride kullanılmak üzere çeşit adaylarını seçmek için önemli olabilir. 22 gilaburu genotipinin karakterizasyonunun, Türkiye'de gilaburu germplazmasının geliştirilmesi için değer katması da önemlidir.
Giriş
Son yıllarda tüm dünyada yenilebilir yabani meyve türleri üzerinde yapılan çalışmalar bu türlerin insan sağlığı ve beslenmesinde ne kadar önemli olduğunu ortaya koymuştur. Çalışmalar ayrıca, bu türlerin yüksek çevresel plastisiteleri nedeniyle dünyanın farklı bölgelerinde gelecekte iklim değişikliğine karşı sigorta olarak kullanılabileceğini göstermektedir (Garzon ve ark., 2010; Blanco ve diğ., 2016; Li ve ark., 2016). Yaklaşık iki milyar insanın beslenme ve gelir için hasat edilmiş yabani ürünlere güvendiği bildiriliyor ve yabancı kaynaklardaki "görünmez" ticaretin yılda 300 milyar dolara ulaşacağı tahmin ediliyor. Aslında, dünya çapında, yenilebilir yabani meyveler antik çağlardan beri insanların diyetini desteklemede önemli ölçüde hayati rol oynamaktadır (Roslan ve ark., 2019; Suwardi ve ark., 2019; Navia ve ark., 2020). Özellikle, kırsal kesimde yaşayan birçok yerel halk hala onları temel gıda ihtiyaçlarına ek olarak kullanmaktadır. Gilaburu bu bağlamlarda dikkat çekici türlerden biridir (Ersoy ve ark., 2018; Özkan ve ark., 2019; Özrenk ve ark., 2020; Bhattacharjya ve diğ., 2021). Farklı yenilebilir yabani meyveler üzerinde yapılan önceki çalışmalar, bu türlerin biyoaktif ve biyokimyasal içerik bakımından (fenolik asitler, flavonoidler, organik asitler, antioksidanlar vb.) çok zengin olduğunu göstermiştir ve aynı tür içindeki farklı genotipler arasında toplam fenolik içerik, fenolik asitler, toplam flavonoid ve organik asit içeriğinde önemli farklılıklar bulunmuştur. Tüm yenilebilir yabani meyveler geleneksel olarak gıda takviyeleri veya fonksiyonel gıdalar bağlamlarında olduğu gibi tıbbi uygulamalar için de kullanılır (Cosmulescu ve ark., 2019; Bayram ve Öztürkcan, 2020; Motor ve Mert, 2020; Geçer ve ark., 2020; Bozhüyük ve ark., 2021).
Gilaburu meyvelerinde yaygın olarak daha yüksek seviyelerde bulunan fenolik ve organik asitler oksidasyon ve peroksidasyon reaksiyonlarını önleyerek yüksek antioksidan aktivite gösterirler (Velioğlu ve ark., 2006; Kim ve ark., 2007; Petrova ve diğ., 2014; Dienaite ve diğ., 2020). Bu antioksidan etki, kanser ve kardiyovasküler hastalıklar da dahil olmak üzere birçok hastalığın korunma riskini azaltır (Sarıözkan ve ark., 2017; Zaklos-Szyda et al., 2020; Kajszczak et al., 2020). Bu nedenle, bu bileşiklerin günlük diyette bulunması sağlık, yeterli ve dengeli beslenme açısından çok önemlidir. Ek olarak, bu bileşikler yaralanma, enfeksiyon, aşırı ışık veya ultraviyole ışınları gibi farklı çevresel stres koşulları altındaki bitkilerin savunma mekanizmalarının hayatta kalmaya yanıt vermesi için önemlidir (Marchiori ve ark., 2020). Ayrıca, kükürt dioksite toleransları nedeniyle ağır sanayi üretimi olan bölgelerde ve karayollarında yenilebilir yabani meyve popülasyonları artmalıdır.
Mazeppa (1986), gilaburuyu Kuzey Amerika'daki peyzaj alanlarında hava kirliliğini azaltmak için kullanılabilecek potansiyel bir tür olarak belirlemiştir. Ayrıca, birçok in vitro araştırmada gilaburunun farklı bölümlerinin antimikrobiyal etkileri vurgulanmıştır. Bu ürünlerin endüstride işlenmesiyle, ürünlerdeki mikroorganizmaların aktivitesinin sınırlı olduğu belirtilmektedir. Böylece mikrobiyal bozunmalar azalır ve ürünün stabilitesi korunur (Biblica ve ark., 2012).
Gilaburu, Selçuklu ve Osmanlı döneminden beri jöle, marmelat, sos, likör, yoğurt, tatlı, bal likörü, bira ve sirke gibi çeşitli ürünlerde işlenmesine rağmen bu türün yetiştiriciliği gelişmemiştir. Gilaburu 'da üstün özellikler gösteren genotipleri seçmek ve onlara ticari meyve bahçeleri getirmek çok önemlidir. Çünkü türler kurutulmuş veya taze olarak tüketim potansiyeline sahiptir ve endüstride, alternatif tıpta vb. alanlarda kullanılır. Ek olarak, seçilen üstün veya gelecek vaat eden genotipler, yeni gilaburu çeşitlerini elde etmek için melezleme için hazır materyal olacaktır. Bu nedenle, bu çalışmanın temel amacı bazı organik asitlerin ve fenolik bileşiklerin Kayseri iline ait Akkışla ilçesinde doğal olarak yetişen 22 genotipinin gilaburu (Viburnum opulus L.) örneklerinden elde edilen meyve suyunda bulunması muhtemel organik asitler ve fenolik bileşiklerin, salkım ve dane ağırlıklarının belirlenmesi esas alınmıştır.
Tablo 1. Gilaburu genotipleri için konum açıklaması
| Sıra | Mevkii | Rakım (m) | Koordinat | |
| Enlem | Boylam | |||
| 1 | Akkışla-Kululu - Kale | 1423 | 38⁰ 58' 33''N | 36⁰ 08'2 0''E |
| 2 | Akkışla-Gümüşsu - Bağ Yeri | 1293 | 39⁰ 00' 24''N | 36⁰ 07' 30''E |
| 3 | Akkışla-Gümüşsu | 1293 | 39⁰ 00' 24''N | 36⁰ 07' 30''E |
| 4 | Akkışla-Merkez-Yukarı | 1370 | 39⁰ 00' 08''N | 36⁰ 10' 25''E |
| 5 | Akkışla-Merkez-Güney | 1370 | 38⁰ 00' 08''N | 36⁰ 10' 25''E |
| 6 | Akkışla-Kululu-Güney | 1423 | 38⁰ 58' 33''N | 36⁰ 08' 20''E |
| 7 | Akkışla-Alevkışla Mah. | 1267 | 39⁰ 00' 45''N | 36⁰ 06' 03''E |
| 8 | Akkışla-Uğurlu-Güney | 1454 | 39⁰ 00' 01''N | 36⁰ 12' 48''E |
| 9 | Akkışla-Uğurlu-Batı | 1454 | 39⁰ 00' 01''N | 36⁰ 12' 48''E |
| 12 | Akkışla-Akin-Batı | 1322 | 38⁰ 59' 33''N | 36⁰ 07' 24''E |
| 13 | Akkışla-Merkez-Akbayır | 1370 | 39⁰ 00' 08''N | 36⁰ 10' 25''E |
| 14 | Akkışla-Akin-Güney | 1322 | 38⁰ 59' 33''N | 36⁰ 07' 24''E |
| 15 | Akkışla-Akin-Doğu | 1322 | 38⁰ 59' 33''N | 36⁰ 07' 24''E |
| 16 | Akkışla-Uğurlu-Güney | 1454 | 39⁰ 00' 01''N | 36⁰ 12' 48''E |
| 17 | Akkışla-Uğurlu-Doğu | 1454 | 39⁰ 00' 01''N | 36⁰ 12' 48''E |
| 18 | Akkışla-Kululu-Doğu | 1423 | 38⁰ 58' 33''N | 36⁰ 08' 20''E |
| 19 | Akkışla-Kululu-Batı | 1423 | 38⁰ 58' 33''N | 36⁰ 08' 20''E |
| 20 | Akkışla-Girinci-Batı | 1616 | 38⁰ 55' 38''N | 36⁰ 06' 50''E |
| 21 | Akkışla-Girinci-Kuzey | 1616 | 38⁰ 55' 38''N | 36⁰ 06' 50''E |
| 22 | Akkışla-Girinci-Güney | 1616 | 38⁰ 59' 38''N | 36⁰ 06' 50''E |
| 23 | Akkışla-Girinci-Doğu | 1616 | 38⁰ 55' 38''N | 36⁰ 06' 50''E |
| 24 | Akkışla-Gömürgen | 1477 | 39⁰ 01' 58''N | 36⁰ 13' 01''E |
Tablo 2. Akkışla ilçesinin 2016 yılı ve uzun vadede ilgili aylara ilişkin iklim verileri (1990-2008).
| Nisan | Mayıs | Haziran | Temmuz | Ağustos | Eylül | Ekim | Yıl ortalama | ||
Aylık Ortalama Sıcaklık (°C) | 2016 | 11.6 | 12.4 | 17.6 | 20.0 | 22.6 | 15.0 | 11.2 | 10.77 |
| Uzun yıllar | 10.7 | 15.1 | 19.3 | 22.7 | 22.5 | 17.9 | 12.1 | 11.5 | |
Aylık ortalama nisbi nem (%) | 2016 | 48.3 | 67.7 | 61.3 | 50.7 | 43.9 | 50.3 | 48.2 | 58.60 |
| Uzun yıllar | 58.7 | 59.5 | 54.2 | 45.0 | 45.8 | 50.7 | 61.2 | 60.8 | |
Aylık toplam yağış ortalaması (mm) | 2016 | 24.5 | 106.9 | 35.0 | 8.5 | 0.1 | 9.2 | 9.9 | 32.50 |
| Uzun yıllar | 47.2 | 59.0 | 39.5 | 12.9 | 9.4 | 15.0 | 31.7 | 33.9 | |
Sonuçlar ve Tartışma
Dünyada gilaburu meyvelerinin morfolojik, biyokimyasal ve biyoaktif karakterizasyonu üzerine yapılan çalışmalar birkaç ülke ile sınırlıdır. Ek olarak, çalışmalar genel olarak gilaburu türlerine ait çeşitlere odaklanmıştır ve yabani olarak yetiştirilen genotipler üzerinde sınırlı sayıda çalışma bulunmaktadır. Bu durum, bu çalışmanın önemini ortaya koymaktadır.
Çalışmada elde edilen istatistiksel veriler farklı lokasyonlarda yetişen 22 gilaburu genotipinin analiz değerleri Tablo 3' te verilmiştir. İncelenen morfolojik, biyokimyasal ve biyoaktif özellikler genotipler arasında yüksek farklılıklar göstermiştir. Yabani olarak yetiştirilen gilaburu bitkileri üzerinde yapılan önceki çalışmalar morfolojik, biyokimyasal ve biyoaktif içerikte yüksek farklılıklar olduğunu ortaya koymuştur ve bulgumuz Viburnum opulus L. üzerinde yapılan önceki çalışmalarla karşılaştırılabilir (Ersoy et al., 2018; Özkan et al., 2020; Zarifi khosroshahi et al., 2020). Elde edilen sonuçlara göre; salkım ağırlığı (CV = %48.58) ve toplam flavonoid içeriği (CV = %43.10) en büyük değişkenliği gösterirken, en düşük CV'ler sırasıyla %4.72 ve %5.61 ile pH ve meyve boyundan elde edilmiştir. Daha önce gilaburularda en düşük ve en yüksek CV değerleri kuru madde için %8.6, sakaroz için %55.5 olarak rapor edilmişti (Ceponiene ve ark., 2010). Genel olarak, biyokimyasal ve özellikle biyoaktif içerikte Viburnum türlerindeki morfolojik karakterlere göre daha yüksek varyasyonlar görülmüştür (Sezonien ve ark., 2010).
Tablo 3. Gilaburu Genotiplerinde araştırılan karakterler için tanımlayıcı istatistikler
İncelenen tüm morfolojik özelliklerin genotipler arasındaki farklılıklarının istatistiksel olarak anlamlı olduğu bulunmuştur (Tablo 3). Meyve genişliği, meyve uzunluğu, meyve ağırlığı, salkım ağırlığı ve salkım başına düşen meyve sayısı sırasıyla 8.66–11.19 mm, 9.08–11.11 mm, 0.27–0.80 g, 8.50–55.20 g ve 23.00– 81.40 sınırları içinde değişmiştir. Farklı gilaburu genotipleri ile yapılan önceki çalışmalarda ortalama meyve genişliği, meyve uzunluğu ve meyve ağırlığı sırasıyla 9.60mm; 11.85mm; 0.43 g (Konarska ve Domaciuk, 2018) ve 10.25 mm; 10.60mm; 0.77 g olarak bildirilmiştir (Özrenk ve ark., 2011).
Çalışmamızla uyumlu olan salkım ağırlığı ve salkım başına düşen meyve sayısı için daha yüksek aralıklar ve bu özellikler için değişim aralıkları sırasıyla salkım başına 16.7–37.6 g ile 29-71 g arasında rapor edilmiştir (Özrenk et al., 2011; GÜndoğan 2013; Ersoy et al., 2018; Özkan et al., 2020; Özrenk et al., 2020). Araştırılan tüm gilaburu genotiplerinin meyvelerinde ortalama 12.177g L–1 ile baskın organik asit malik asitti. Bu bulgu Çam ve ark. (2007) ve Petrova ve ark. (2014) ile karşılaştırılabilir ama tam tersine Özrenk ve ark. (2011) ve Özren ve ark. (2020) tartarik asidi Avrupa kızılcıklarının (gilaburu) baskın organik asidi olarak bildirmiştir. Öte yandan Ersoy ve ark. (2018), ana organik asidin kesin olmadığını ve gilaburudaki genotipe bağlı olduğunu bulmuştur. İnceledikleri on genotipin dördünde malik asidi, diğer altısında tartarik asidi baskın olarak tanımladılar. Diğer organik asitlerin sıralaması ortalama değerler azalan sırada sitrik asit (1.605g L–1) > oksalik asit (0.776g L–1) > askorbik asit (65.18 mg 100 mL–1) olarak bulundu.
Fenolik asitler açısından istikrarlı bir düzen olmadığı belirlenmiş olup başlıca fenolik asit olarak 17 genotipte klorojenik asit ön plana çıkarken, gallik asit 4 genotipte, protokolekuik asit kalan 1 genotipte en yüksek iken 22 genotipin ortalama değerleri göz önüne alındığında bu fenolikler sırasıyla ortalama 27.05 mg L-1, 23.50 mg L–1 ve 16.50 mg L–1 olarak bulundu. Ayrıca genotiplerde kafeik asit (16.59 mg L–1) ve vanilik asit (13.00 mg L–1) miktarları genel olarak siringik asit (8.54 mg L–1) ve kumarik asitten (8.14 mg L–1) daha yüksek bulunmuştur (Tablo 3). Elde edilen sonuçlar literatüre paralel bulunmuştur (Velioğlu ve ark., 2006; Dinamit ve ark., 2020; Kajszczak ve diğ., 2020). Daha önce çözünen katı madde içeriği %9.80-%12.60 arasında bildirilmiştir (Ersoy ve ark., 2017) ve 10.96– 12.65 (Özkan ve ark., 2020) gilaburu meyveleri ve 22 genotipimizin (% 11.35) ortalama değerleri ile benzerlikler göstermiştir.
pH değeri 2.82 ile 3.34 arasında değişmiştir ve bu bulgu Soylak ve ark. (2002) ve Gündoğar (2013) bir dizi gilaburu genotipinde sırasıyla 2.80–3.10 ve 2.83–3.17 arasındaki sınırları bildirmiştir. Toplam fenolik içerik (TPC), toplam flavonoid içerik (TFC) ve antioksidan aktivite sırasıyla 2866-3557 mg GAE L–1, 974-3663 mg Quercetin L–1 ve %72.36–%89.57 aralığında bulundu. Önceki araştırmalar, gilaburunun sağlığı teşvik eden bileşiklerin değerli bir kaynağı olduğunu göstermiştir. Elde edilen sonuçlar büyük ölçüde önceki çalışmalarla uyumludur. Farklılıkların esas olarak araştırılan genotiplerin değişmesinden kaynaklandığı düşünülse de, iklim ve toprak özellikleri, rakım, hasat zamanı, olgunluk aşaması, mahsulün depolanması veya işlenmesi, fitokimyasal bileşimin son formunda önemli farklılıklara neden olmaktadır (Tiwari ve Cummins, 2013; Clark ve ark., 2019; Mertoğlu ve ark., 2020; Poulet ve diğ., 2020).
Genotiplerin özelliklerine göre dağılımı, varyasyon kaynaklarının belirlenmesi, morfolojik ve biyokimyasal karakterler arasındaki korelasyonların belirlenmesi vb. hakkında geniş bir görüş elde etmek için temel bileşenler analizi (PCA) yapılmıştır. Bu metod, dut (Acer ve ark., 2016), gojiberry (Poulet ve ark., 2020), burberry (Safari-Huzani ve ark., 2020) ve Avrupa kızılcıkları(gilaburu) gibi (Cesoniene ve ark., 2010; Özrenk ve ark., 2020) birçok küçük üzümsü meyve türünde düzenlendi.
PCA sonuçlarına göre gözlenen değişkenlik ilk üç bileşen tarafından% 55,6 olarak açıklanmıştır. PC1, toplam varyansın % 24.1'ini oluşturuyordu ve çözünür katı madde içeriği, toplam flavonoid içeriği, oksalik asit, malik asit ve askorbik asit ile anlamlı şekilde ilişkilidir. Meyve boyu, meyve eni, meyve ağırlığı, salkım ağırlığı ve salkım başına meyve sayısı dahil olmak üzere beş karakter PC2'ye yerleştirildi ve toplam varyansın % 20,3'ünü açıkladı. Bu aynı zamanda PC1 ve PC2'de bulunan tanımlanmış özelliklerin, genotipleri birbirinden ayıran en belirgin özellikler olduğu anlamına gelir. Yüksek biyokimyasal birikim ile birlikte daha büyük meyve boyutları, gilaburunun ana üreme amacıdır. Bu bağlamda organik asitler bakımından zengin olan genotiplerin pomolojik özelliklerine ek olarak seçilmesinin akrabalıkta başarı getireceği söylenebilir (Tablo 4). Benzer gözlem ve bulgular Viburnum opulus L.’da Özrenk ve ark. (2020) tarafından rapor edilmiştir.
PCA yöntemi, karakterler arasındaki ilişkileri değerlendirmek için güçlü bir çok değişkenli istatistiksel yöntemdir. Morfolojik karakterler arasında oldukça pozitif ilişkiler elde edilmiştir (Şekil 1A). Meyve genişliği ile meyve uzunluğu arasındaki korelasyon katsayısı r = 76*** olarak bulunmuştur (veriler gösterilmemiştir). Meyve türlerinde döllenmeden sonra hücre sayısında artış gözlenir ve bu aşamayı hücre genişlemesi izler. Hücre genişleme aşamasında, hücredeki yatay ve uzunlamasına gelişimin birleşimi, bu iki karakter arasındaki güçlü ilişkiyi açıklar. Meyve ağırlığını oluşturan hücrelerin hacmindeki artış artar. Bu bağlamda, meyve ağırlığı ile her iki meyve boyutu (meyve genişliği ve meyve uzunluğu) arasında sırasıyla 0.85*** ve 0.66** arasında güçlü bir pozitif ilişki belirlenmiştir. Beklentilerin aksine, salkım başına düşen meyve sayısındaki artış morfolojik özelliklerde artışa neden olmuştur. Bu, tohum sayısındaki artışa bağlı olabilir. Bilindiği gibi tohum, oksin, sitokinin ve gibberellic asidin bol miktarda üretildiği organlardan biridir, bu da hücre sayısını artırarak ve genişleyerek meyve büyüklüğü üzerinde olumlu etkilere sahiptir. Ayrıca, bu hormonların bitki besinlerinin yapraklardan vb. meyvelere taşınmasını da arttırdığı belirtilmektedir (Musacchio ve Serra, 2018). H+ iyonunu taşıyan organik asitlerin parçalanması sonucu pH değerinde bir artış meydana gelir. Böylece pH ve organik asitler arasında, özellikle malik asit (r = -0.45**) ve askorbik asit (r = -0.50**) ile negatif korelasyon saptandı. Toplam fenolik içeriğe en yüksek katkı protokolekuik, kumarik ve klorojenik asitler tarafından yapılmıştır. İlginç bir şekilde, toplam fenolik içeriğin gallik asit, vanilik asit ve toplam flavonoid içeriği ile negatif bir ilişki içinde olduğu bulunmuştur. Bu durum, gerektiğinde bu bileşiklerin birbirine dönüşmesinden kaynaklanabilir. Farklı meyve türlerinde de benzer eğilimler bildirilmiştir (Genus ve ark., 2015; Çolak, 2018; Eskimez ve ark., 2020).
Genotiplerin incelenenlere göre dağılımı karakterler Şekil 1B'de verilmiştir. İncelenen tüm karakterler PCA kullanılarak görsel olarak genotiplere dağıtılabilir. Elde edilen sonuçlar, genotiplerin birbirinden ayıran farklı özellikleri nedeniyle farklı amaçlar için kullanılabileceğini göstermektedir. Örneğin, Genotip 8 ve Genotip 22, daha yüksek organik asitleri ve çözünür katı içeriği sayesinde endüstriyel ürün işleme için uygundur.
Tablo 4. İncelenen özellikler için ana bileşen (PC) eksenlerinin Eigen değerleri ve toplam değişkenlik oranı (PC)
Şekil 1A. Kalite nitelikleri için ilk iki ana bileşene sahip Biplot ve B. Biplot'a göre EC genotiplerinin skor grafiği.
Çünkü organik asitler ürünlerin stabilitesini sağlar ve ürünlerde çürümeye neden olan mikroorganizmaların aktivitesini sınırlar. Öte yandan, daha yüksek SSC, işleme sırasında üretkenliği artırır. Genotip 7'nin araştırılan tüm morfolojik karakterler açısından diğerlerinden üstün olduğu ve yeni gilaburu genotipleri elde etmek için ebeveyn olarak üreme programlarında kullanılma potansiyeline sahip olduğu bulunmuştur. Genotipler 21 ve 22, acı ve buruk tat veren yüksek flavonoid içeriği sayesinde şarap ve sirke gibi fermente ürünlerde hem tat hem de biyokimyasal içerik açısından umut verici olabilir.
Şekil 2. İncelenen gilaburu genotiplerinin Öklid mesafeleri kullanılarak morfolojik ve biyokimyasal özelliklere dayalı küme analizi.
Dünyadaki gilaburu çeşitlerinin sayısı çok sınırlıdır ve yerel iklim koşullarına uygunluk açısından gilaburu genotipleri üzerinde birkaç çalışma yapılmıştır. Sonuçlar, bölgenin özellikle gilaburu genotipleri açısından zengin olduğunu ve hazır üreme materyali için kabul edilebileceğini göstermiştir. Tohumla çoğaltılan gilaburu çeşitliliğinin belirlenmesi ve bu genotiplerin korunması, giderek daha fazla tehdit altında oldukları için zorunludur. Genetik kaynak tanımlamanın temel amacı, erken veya geç olgunlaşma, yüksek meyve ağırlığı, düşük soğutma, biyotik ve abiyotik stres direnci ve mahsul iyileştirme kullanımı için koruma gibi özelliğe özgü germplazmayı ortaya çıkarmaktır. Önceki çalışmalar ayrıca, gilaburu genotipleri arasında yüksek varyasyonun belirgin olduğunu ve gilaburu yetiştiriciliğinde çeşitli amaçlarla kullanım potansiyeline sahip olduklarını göstermiştir (Özrenk ve ark., 2020; Zarifi khosroshahi ve diğ., 2020). Popülasyon iki ana küme altında gruplandırılmıştır ve bunlar Şekil 2'de farklı renklerle (siyah ve kırmızı) gösterilmiştir. Fenolik bileşikler ve organik asitler, grupların oluşumuna ana katkıda bulunanlardır ve bu karakterlerin platformdaki karşı tarafta yerini alarak çift nokta ayrışmasında da açıkça görülmektedir (Şekil 1A). Küme 1, Genotip 21 ve 22'den oluşmaktadır. Bu genotipler, daha yüksek organik asit ve toplam flavonoid içerikleri nedeniyle genotiplerin geri kalanından belirgin şekilde ayrılmıştır. Genotip 8, tek başına küme 2'nin bir dalını oluşturmuş ve iki grup arasında gerçekleşmiştir. Başka bir deyişle, küme 2'nin üyeleri fenolikleriyle öne çıkmaktadır. Bu bağlamda morfolojik özelliklerin kümelenme özelliklerine katkı sağlamada etkisiz olduğu söylenebilir. Bunun, bu türlerin meyvelerinin zengin biyokimyasal bileşiklerle küçük bir boyuta sahip olmasından kaynaklandığı düşünülmektedir. Ceponiene ve diğ. (2010), gilaburunun dendrogram üzerindeki 13 katılımını morfolojik ve biyokimyasal özelliklerine göre 2 ana kümeye ayırmıştır.
Sonuç
Bu çalışma kapsamında şu husus vurgulanmıştır: Gilaburu meyveleri birçok üründe kullanım açısından büyük potansiyele sahiptir. İncelenen genotiplerde hem morfolojik hem de biyokimyasal özellikler açısından yüksek değişkenlik gösterildi. Bazı genotipler, Türkiye'de tohumla çoğaltılan gilaburu germplazmasının zenginliğini gösteren çeşitli özellikler göstermiştir. Gilaburu meyvelerinin biyokimyasal bileşikleri göz önüne alındığında, organik asitler ve fenolik bileşikler bol miktarda bulunuyordu. Gilaburu genotiplerinin sürdürülebilir meyve üretiminde daha sağlıklı ve fonksiyonel yeni gıda ürünleri elde etmek için kullanıldığı bulunmuştur.
Kaynakça
Bayram HM, Ozturkcan SA (2020) Bioactive components and biological properties of cornelian cherry (Cornus mas L.): A comprehensive review. Journal of Functional Foods 75: 104252.
Bhattacharjya D, Sadat A, Dam P, Buccini DF, Mondal R et al. (2021). Current concepts and prospects of mulberry fruits for nutraceutical and medicinal benefits. Current Opinion in Food Science 40: 121-135.
Blando F, Albano C, Liu YZ, Nicoletti I, Corradini D et al. (2016). Polyphenolic composition and antioxidant activity of the under-utilised Prunus mahaleb L. fruit. Journal of the Science of Food and Agriculture 96: 2641–2649.
Bozhuyuk, MR, Ercisli S, Karatas N, Ekiert H, Elansary HO et al. (2021). Morphological and biochemical diversity in fruits of unsprayed Rosa canina and Rosa dumalis ecotypes found in different agroecological conditions. Sustainability 13: 14-8060.
Bubulica MV, Anghel I, Grumezescu AM, Saviuc C, Anghel GA et al. (2012). In vitro evaluation of bactericidal and antibiofilm activity of Lonicera tatarica and Viburnum opulus plant extracts on Staphylococcus strains. Farmacia 60 (1): 80-91.
Büyüktuncel E, Kalkan Ö, Şahin E (2017). Determination of organic acids in natural and commercial orange juices by HPLC/DAD. Hacettepe Journal of Biology and Chemistry 45 (3): 411–416.
Cam M, Hışıl Y, Kuşcu A (2007). Organic acid, phenolic content and antioxidant capacity of fruit flesh and seed of Viburnum opulus. Chemistry of Natural Compounds 43 (4): 460-461.
Cesoniene L, Daubaras R, Venclovienė J, Viškelis P (2010). Biochemical and agro- biological diversity of Viburnum Opulus genotypes. Central European Journal of Biology 6: 864-871.
Chang C, Yang M, Wen H, Chern J (2002). Estimation of total flavonoid content in propolis by two complementary colorimetric methods. Journal of Food and Drug Analysis 10:
Cosmulescu S, Scrieciu F, Iordanescu O, Manda M (2019) Some pomological characteristics of medlar ( Mespilus germanica L.) genotypes. Acta Horticulturae 1259: 43-46.
Çolak AM (2018). Effect of melatonin and gibberellic acid foliar application on the yield and quality of Jumbo Blackberry species. Saudi Journal of Biological Sciences 25 (6): 1242-1246.
Çolak AM, Okatan V, Güçlü SF, Polat M (2019). Different harvest times affect marketquality of Lycium barbarum L. berries. Turkish Journal of Agriculture and Forestry 43 (3): 326-333.
Dienaite L, Pukalskienė M, Pereira CV, Matias AA, Venskutonis PR (2020). Valorization of European cranberrybush (Viburnum opulus L.) berry pomace extracts isolated with pressurized ethanol and water by assessing their phytochemical composition, antioxidant, and antiproliferative activities. Foods 9 (10): 1413.
Engin SP, Mert C (2020). The effects of harvesting time on the physicochemical components of aronia berry. Turkish Journal of Agriculture and Forestry 44 (4): 361-370.
Ersoy N, Ercisli S, Akin M, Gundogdu M, Colak AM et al. (2018).Agro- morphological and biochemical characteristics of European cranberrybush (Viburnum opulus L.). Comptes Rendusde I’ Academie Bulgare desSciences 71: 491-499.
Ersoy N, Ercisli S, Gundogdu M (2017). Evaluation of European Cranberrybush (Viburnum opulus L.) genotypes for agromorphological, biochemical and bioactive characteristics in Turkey. Folia Horticulturae 29 (2): 181-188.
Eskimez İ, Polat M, Mertoğlu K (2020). M9 Anacı Üzerine aşılı arapkızı, jonagold ve fuji kiku elma (Malus domestica Borkh.) çeşitlerinin ısparta ekolojik koşullarında fenolojik ve fizikokimyasal Özellikleri. Uluslararası Tarım ve Yaban Hayatı Bilimleri Dergisi 6 (2): 152-159 (in Turkish).
Garzon GA, Narvaez CE, Riedl KM, Schwartz SJ (2010). Chemical composition, anthocyanins, non-anthocyanin phenolics and antioxidant activity of wild bilberry (Vaccinium meridionale Swartz) from Colombia. Food Chemistry 122: 980-986.
Gecer M.K, Akin M, Gundogdu M, Eyduran S.P, Ercisli S et al. (2016). Organic acids, sugars, phenolic compounds and some horticultural characteristics of black and white mulberry accessions from Eastern Anatolia. Canadian Journal of PlantScience 96 (1): 27-33.
Gecer MK, Kan T, Gundogdu M, Ercisli S, Ilhan G et al. (2020). Physicochemical characteristics of wild and cultivated apricots (Prunus armeniaca L.) from Aras valley in Turkey. Genetic Resources and Crop Evolution 67: 935-945.
Gunduz K, Serçe S, Hancock JF (2015). Variation among highbush and rabbiteye cultivars of blueberry for fruit quality and phytochemical characteristics. Journal of Food Composition and Analysis 38: 69-79.
Gündoğar R (2013). Kayseri yöresinde yetişen gilebor (Viburnum opulus L.) genotiplerinin belirlenmesi. Ordu Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Doktora Tezi, 61p (in Turkish).
Kahkönen MP, Hopia AI, Heikki JV, Rauha JP, Pihlaja K et al. (1999). Antioxidant activity of plant extracts containing phenolics compounds. Journal of Agricultural and Food Chemistry 47: 3954-3962.
Kajszczak D, Zakłos-Szyda M, Podsędek A (2020). Viburnum opulus L. A review of phytochemistry and biological effects. Nutrients 12: 3398.
Karaçalı İ (2012). Bahçe ürünlerinin muhafazası ve pazarlanması. Hasat öncesi dönemde gelişmeyi etkileyen faktörler. Ege Üniversitesi Yayınları, Yayın No: 494, İzmir (in Turkish).
Konarska A, Domaciuk M (2018). Differences in the fruit structure and the location and content of bioactive substances in Viburnum opulus and Viburnum lantana fruits. Protoplasma 255 (1): 25-41.
Krstonosic MA, Hogervorst JC, Mikulić M, Gojković-Bukarica L (2020). Development of HPLC method for determination of phenolic compounds on a core shell column by direct injection of wine samples. Acta Chromatographica 32 (2): 134–138.
Li Y, Zhang JJ, Xu DP, Zhou T, Zhou Y et al. (2016). Bioactivities and health benefits of wild fruits. International Journal of Molecular Sciences 17: 1258.
Marchiosi R, Dos Santos WD, Constantin RP, De Lima RB, Soares AR et al. (2020). Biosynthesis and metabolic actions of simple phenolic acids in plants. Phytochemistry Reviews 19: 865-906.
Mazepa VG (1986). Sensitivity of tree and shrub species to Different concentration of SO2. Lesovodsvo-i-Agrolesomelioratsiya 72: 33-37.
Mertoğlu K, Gülbandılar A, Bulduk İ (2020). Growing conditions effect on fruit phytochemical composition and anti-microbial activity of plum (cv. Black Diamond). International Journal of Agriculture Forestry and Life Sciences 4 (1): 56-61.
Musacchi S, Serra S (2018). Apple fruit quality: Overview on preharvest factors. Scientia Horticulturae 234: 409-430.
Navia ZI, Suwardi AB, Harmawan T, Syamsuardi, Mukhtar E (2020). The diversity and contribution of indigenous edible fruit plants to the rural community in the Gayo Highlands, Indonesia. Journal of Agriculture and Rural Development in the Tropics and Subtropics 121 (1): 89-98
Ozkan G, Ercisli S, Zeb A, Agar G, Sagbas HI et al. (2019). Some morphological and biochemical characteristics of wild Grown Caucasian Whortleberry (Vaccinium arctostaphylos L.) genotypes from Northeastern Turkey. Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj Napoca 47 (2): 378-383.
Ozkan G, Ercisli S, Sagbas HI, Ilhan G (2020). Diversity on fruits of wild grown European cranberrybush from Coruh valley in Turkey. Erwerbs-Obstbau 62: 275-279.
Ozrenk K, Gündoğdu M, Keskin N, Kaya K (2011). Some physical and chemical characteristics of gilaburu (Viburnum opulus L.) fruits in Erzincan region. Institution of Science and Technology 14: 9-14.
Ozrenk K, Ilhan G, Sagbas HI, Karatas N, Ercisli S et al. (2020). Characterization of European cranberrybush (Viburnum opulus L.) genetic resources in Turkey. Scientia Horticulturae 273: 109611.
Perova IB, Zhogova AA, Cherkashin AV, Éller KI, Ramenskaya GV et al. (2014). Biologically active substances from European guelder berry fruits. Pharmaceutical Chemistry Journal 48: 332-339.
Polat M, Mertoglu K, Eskimez I, Okatan V (2020). Effects of the fruiting period and growing seasons on market quality in gojiberry (Lycium barbarum L.). Folia Horticulturae 32 (2): 229-239.
Roslan NSA, Zareen S, Zamri N, Akhtar MN (2019). Preliminary phytochemical screening, GC-MS profiling and in vitroevaluation of biological activities of Garcinia atroviridis root extracts. International Journal of Advanced Research 7 (1): 53- 61.
Safari-Khuzani A, Rezaei M, Khadivi A (2020). Screening of the superior F1 segregating populations of barberry (Berberiss pp.) for cultivation based on phenotypic characterizations. Industrial Crops and Products 158: 113054
Sarıözkan S, Türk G, Eken A, Bayram LÇ, Baldemir A et al. (2017). Gilaburu (Viburnum opulus L.) fruit extract alleviates testis and sperm damages induced by taxane-based chemotherapeutics. Biomedicine Pharmacotherapy 95: 1284-1294.
Soylak M, Elci L, Saracoğlu S, Divrikli U (2002). Chemical analysis of fruit juice of European cranberrybush (Viburnum opulus) from Kayseri-Turkey. Asian Journal of Chemistry 14 (1): 135-138.
Suwardi AB, Navia ZI, Harmawan T, Syamsuardi, Mukhtar E (2019). The diversity of wild edible fruit plants and traditional knowledge in West Aceh region, Indonesia. Journal of Medicinal Plants 7 (4): 285-290.
Thaipong K, Boonprakob U, Crosby K, Cisneros-Zevallos L, Byrne DH (2006). Comparison of ABTS, DPPH, FRAP, and ORAC assays for estimating antioxidant activity from guava fruit extracts. Journal of Food Composition and Analysis 19: 669- 675.
Velioğlu YS, Ekici L, Poyrazoğlu ES (2006). Phenolic composition of European cranberrybush (Viburnum opulus L.) berries and astringency removal of its commercial juice, International Journal of Food Science and Technology 41: 1011- 1015.
Zaklos-Szyda M, Kowalska-Baron A, Pietrzyk N, Drzazga A, Podsędek A (2020). Evaluation of Viburnum opulus L. Fruit phenolics cytoprotective potential on insulinoma MIN6 cells relevant for diabetes mellitus and obesity. Antioxidants 9 (5): 433.
Zar JH (2013). Biostatistical analysis: Pearson Prentice-Hall, Upper Saddle River, New Jersey.
Zarifikhosroshahi M, Murathan ZT, Kafkas E, Okatan V (2020). Variation in volatile and fatty acid contents among Viburnum opulus L. fruits growing different locations. Scientia Horticulturae 264: 109160.
Derleyen: Dr. Fatma Alan
YORUMLAR