BİTKİSEL KAYNAKLARDAN BİYOAKTİF BİLEŞENLERİN EKSTRAKSİYON SÜREÇLERİNİN MODEL TABANLI OPTİMİZASYONU - AKINCI, ZEHRA (Fırat Üniveristesi, 2025)
Son yıllarda antibiyotiklere artan direnç, sentetik bileşen kullanımına bağlı gelişen kronik rahatsızlıklar gibi nedenlerle doğal bileşenlerin kullanımı gittikçe önem kazanmaktadır. Doğal bileşenlerin yan etkisinin olmamasının yanında insan sağlığı için faydaları bu bileşenlere olan ilgiyi de arttırmaktadır. Biyoaktif bileşenler bitkilerin farklı kısımlarında doğal olarak bulunan ve çeşitli biyolojik aktivitelere sahip yapılardır. Bu bileşenlerin bitkiden uygun yöntem ile biyoaktif yapısının bozunmadan, yüksek verimle elde edilmesi kritik öneme sahiptir. Ayrıca elde edilen ekstraktın ve/veya bileşenlerin antioksidan özelliğinin belirlenmesi önemlidir. Bu çalışmada nar kabuğu, meyan kökü ve menengiç tohumu örnekleri geleneksel ve yeşil yöntemlerle ekstrakte edilmiştir. Elde edilen ekstraktların in vitro antioksidan kapasitesi (DPPH (2,2difenil-1-pikrilhidrazil) analizi, ABTS (2,2?-azino-bis(3etilbenzotiazolin-6-sulfonik asit) analizi, demir (III) indirgeme kapasitesisi (FRAP), toplam fenolik madde (TFM), toplam flavonoid madde (TFVM) ve saponin analizi temel alınarak değerlendirilmiştir. En yüksek antioksidan kapasite nar kabuğu ve meyan kökü için genel olarak ultrason destekli ekstraksiyon yöntemi ile elde edilirken menengiç tohumu için solvent ekstraksiyonu daha etkili olmuştur. Antimikrobiyal analizlerde S. aureus için en etkili ekstrakt nar kabuğu TFVM ekstraktı, E. coli üzerinde nar kabuğu DPPH ekstraktı ve P. digitatum üzerinde nar kabuğu TFVM ekstraktı olmuştur. Optimum noktalarda elde edilen ekstraktların GC-MS ile bileşen profili incelendiğinde;nar kabuğu ve meyan kökü için ultrason destekli ekstraksiyon ile elde edilen ekstraktlarda bileşen çeşidinin daha fazla olduğu bunu mikrodalga destekli ekstraksiyon, soxhlet ve solvent ekstraksiyonunun takip ettiği görülmüştür. Menengiç tohumu için elde edilen ekstraktlarda ise hem ultrason hem de solvent ekstraksiyonu ile elde edilen ekstraktların bileşen çeşidinin yoğun gözlendiği bunu mikrodalga ve soxhlet ekstraksiyonunun takip ettiği gözlenmiştir. Sonuç olarak, her bitki türü ve/veya bileşen grubu için uygun ekstraksiyon yöntemi ve çalışma koşullarının farklılık gösterebileceği; bu koşullarda elde edilen bileşen profili doğrultusunda antioksidan ve antimikrobiyal aktivitelerin de çeşitlilik gösterebileceği tespit edilmiştir.

In recent years, the utilization of natural compounds has gained significant importance, primarily due to the increasing resistance to antibiotics and the prevalence of chronic diseases associated with the use of synthetic substances. Bioactive components are structures naturally found in different parts of plants and possess various biological activities. The extraction of these components from plants using appropriate methods without degrading their bioactive structure and with high efficiency is of critical importance. Additionally, determining the antioxidant properties of the extracted material and/or components is important. In this study, samples of pomegranate peel, licorice root, and menengiç seeds were extracted using traditional and green methods. The in vitro antioxidant capacity of the extracted materials (DPPH (2,2 diphenyl-1-picrylhydrazil) analysis, ABTS (2,2?-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) analysis), iron (III) reduction capacity (FRAP), total phenolic content (TPC), total flavonoid content (TFC), and saponin content. The highest antioxidant capacity was generally obtained using the ultrasonic-assisted extraction method for pomegranate peel and licorice root, while solvent extraction was more effective for menengiç seeds. In antimicrobial analyses, the most effective extract for S. aureus was pomegranate peel TFVM extract, for E. coli it was pomegranate peel DPPH extract, and for P. digitatum it was pomegranate peel TFVM extract. When the component profiles of the extracts obtained at the optimum points were analyzed by GC-MS, it was observed that the extracts obtained by ultrasonic-assisted extraction had a greater variety of components for pomegranate peel and licorice root, followed by microwave-assisted extraction, soxhlet extraction, and solvent extraction. For menengiç seeds, extracts obtained using both ultrasonic and solvent extraction showed a high variety of components, followed by microwave and Soxhlet extraction. In conclusion, it was determined that the appropriate extraction method and working conditions may vary for each plant species and/or component group, and that antioxidant and antimicrobial activities may also vary depending on the component profile obtained under these conditions.
Model-based optimization of extraction processes of bioactive compounds from plant sources
Keywords: Biyomühendislik; Biyoteknoloji; Mühendislik Bilimleri