Kırmızı gül yaprağı ekstraktının antibakteriyel aktivite mekanizmasının belirlenmesi

Güller yüzyıllardır güzellikleri, kokuları ve potansiyel sağlık faydalarıyla kullanılmaktadır. Kırmızı gül yapraklarındaki birçok biyoaktif bileşen arasında, canlı renkleri ve geniş fizyolojik etkileri ile öne çıkan antosiyaninler, kırmızı gül yapraklarının temel pigmentleridir. Antiaterojenik, antikanser, antidiyabetik, antiinflamatuar ve antioksidan aktiviteleri ile bilinen antosiyaninlerin ekstraksiyonu, çeşitli gıda ürünleri için görsel olarak çekici bir doğal renklendirici sağlayabilir . Bir bitkinin her bileşeni gövde, kabuk, saplar, yapraklar, meyveler, kökler, çiçekler ve tohumlar fenolik asitler, flavonoidler, antosiyaninler ve karotenoidler gibi çeşitli kimyasal bileşenler içerir. Bu bileşenler doğal antioksidanlar olarak işlev görerek, oksidatif süreçleri geciktirerek veya önleyerek bitki hastalıklarının riskini azaltırlar. Bu çalışma, kırmızı gül yaprağı ekstraktının antimikrobiyal özelliklerine ve gıda endüstrisinde doğal bir koruyucu olarak potansiyeline odaklanmıştır. Bu amaçla öncelikle kırmızı gül yaprakları dondurarak kurutulmuş, ardından etanol (%70) ile ekstrakte edilmiştir. Donmuş yapraklar, 48 saat süresince vakumlu dondurucuya tabi tutuldu. Nem içeriği belirlendi ve bu çalışmada elde edilen gül yaprağı tozunun nem içeriğinin %4,65±0,05 olduğu tespit edildi. Kırmızı gül yaprağı ekstraktının antioksidan özellikleri, oksidatif bozulmayı önleyerek gıda kalitesini korumaya ve raf ömrünü uzatmaya katkıda bulunabilir. Gül ekstresi, hem Gram-pozitif hem de Gram-negatif bakterileri hedef alarak bakteriyel hastalıkları tedavi etmek amacıyla tıbbi kimyada kullanılmaktadır. Gül ekstresi, antibakteriyel özellikleri nedeniyle çeşitli enfeksiyonların tedavisinde etkili olabilir. Bu özellik, gülün içerdiği aktif bileşenler, özellikle fenolik asitler, flavonoidler, ve antosiyaninler gibi antioksidan ve antimikrobiyal maddeler sayesinde elde edilir. Bu bileşenler, bakteriyel hücrelerin büyümesini engelleyerek veya öldürerek enfeksiyonların tedavi edilmesine yardımcı olabilir. Ayrıca, gül ekstresi, anti-inflamatuar ve analjezik etkileri nedeniyle de tıbbi alanda çeşitli uygulamalarda kullanılmaktadır. Bu nedenle çalışmada kırmızı gül yaprağı ekstraktının antimikrobiyal aktivitesi yanında antioksidan potansiyelini de değerlendirilmiştir. Gıda kaynaklı patojenlere üzerine antimikrobiyel etkisi kuyu difüzyon yöntemi ile belirlenmiş, ayrıca MİK (Minimum İnhibitör Konsantrasyonu) değerleri ve antibakteriyel aktivite mekanizması araştırılmıştır. Gül ekstraktının doğal antimikrobiyal özellikleri, gıda ürünlerinde koruyucu olarak kullanımını bir aday olarak konumlandırmakta, böylece bozulma riskini azaltmakta ve gıda güvenliğini sağlamaktadır. Kuyu difüzyon testi ile ekstraktın S. Typhimurium (31 mm), S. Enteritidis (23 mm), B. cereus (23 mm), S. aureus (25 mm), E. coli O157:H7 (23.5 mm), E. coli Biotype I (25 mm) ve L. monocytogenes (32.5 mm) karşı antimikrobiyel etki gözsterdiği belirlenmiştir. MİK (Minimum İnhibitör Konsantrasyon) değerleri 114.07 mg/mL ile 57.03 mg/mL arasında değişmektedir. S. Typhimurium ve E. coli Biyotip I'nin en yüksek MİK değerlerine sahip olduğunu, S. Enteritidis ve B. cereus'un ise en düşük MİK değerlerine sahip olduğunu ortaya koymuştur. Çiçeklerin taç yaprakları, yüksek flavonoid bileşen düzeyi, özellikle antosiyaninler içerdiği için bitki liflerinden gelen ideal bir doğal antioksidan kaynağı olarak bilinir. Güllerin kırmızı renginin, karotenoidler ve antosiyaninlerin varlığına atfedildiği söylenir. Bitki bazlı antosiyaninler ve karotenoidler, düşük toksisite nedeniyle gıda, beslenme ve farmasötik hazırlıklar için değerli kabul edilir.Ekstraktın toplam fenolik içeriği 23.10 ± 0.81 mg GAE/g olarak belirlenmiştir. DPPH radikalini süpürme aktivitesi ise %16.60 ile %74.15 arasında değişerek doza bağlı bir yanıt göstermiştir. Kırmızı gül yaprağı ekstraktının gıda muhazasında kullanılabilir ve antioksidan aktivitesi sayesinde gıda ürünlerindeki yağ ve yağların oksidasyonunu yavaşlatarak gıda ürünlerinin kalitesini koruyabilir. Gül yaprağı ekstraktı varlığında bakteriyel hücre canlılığının zaman bağlı azalmasını değerlendirmek için birkaç çalışma yapılmıştır. Öncelikle 24 saatlik bakteriyel kültürler hazırlanmış ve gül yaprağı ekstraktı ilave edilmiştir. Ardından optimal bakteriyel büyüme koşullarını simüle etmek için 37°C'de inkübasyona alınmıştır. Belirlenen aralıklarda (0, 2, 4, 6, 24 ve 48 saat) bakteriyel hücre canlılığındaki değişiklikleri izlemek için Triptik Soya Agar (TSA) besiyerine ekim yapılmıştır. Kontrol grubu olarak ekstrakt ilave edilmemiş bakteri kültürleri kullanılmıştır. Kontrol tüplerindeki canlı hücre sayısı, tüm bakteri kültürleri için 24 saatlik inkübasyon süresi boyunca arttı. Buna karşılık, özüt eklenmiş kültür tüplerinde canlı hücre sayısı kademeli olarak azalmış olup, kırmızı gül özütünün bakterisidal etkisini ortaya koydu. Gül yaprağı ekstraktının sitoplazma membranına potansiyel zararını değerlendirmek için bir dizi deney yapılmıştır. Ekstrakt, Minimum İnhibitör Konsantrasyonunun iki katı (MİK × 2) miktarda bakteriyel kültürlere eklenmiş ve ardından 24 saat boyunca 37°C'de inkübe edilmiştir. İnkübasyon süresi sonrasında, canlı hücre sayısı seçici olmayan (Triptik Soya Agar; TSA) ve seçici (TSA + %3 NaCl) iki farklı besiyerine ekim yapılarak belirlenmiştir. TSA'ya ilave edilen NaCl bakteriyel büyümeyi zorlayan osmotik olarak stresli bir ortam oluşturmuştur. İnkübasyon süresi sonrasında koloniler manuel olarak sayılmış ve TSA ile %3 NaCl içeren TSA arasındaki koloni sayılarındaki fark, zarar görmüş zarlara sahip hücre sayısını temsil etmiştir. Buna göre, E. coli O157:H7 en yüksek azalma yüzdesine (%8 0.83) sahip olmuş, ardından S. Enteritidis (% 64.52), S. aureus (% 34.51), E. coli Biotype I (% 14.86), L. monocytogenes (% 19.38), S. Typhimurium (% 11.5) ve B. cereus (% 6.72) gelmiştir. Patojenik bakterilerin trikarboksilik asit (TCA) döngüsü aktivitesi üzerindeki gül yaprağı ekstraktının etkisinin araştırılması için deneysel işlemler uygulanmıştır. Bu amaçla 108 log CFU/mL düzeyinde logaritmik faz hücrelerini içrene kültüre ekstract ilave edilmiş ve 37°C'de bir saat inkübe edilmiştir. İnkübasyon ardından, on dakika boyunca 8000×g'de santrifüj edilmiştir. Elde edilen pelet %0.9'luk NaCl çözeltisinde süspanse edilmiş ve üzerine 1 mmol/L İodonitrotetrazolyum klorür (INT) eklenmiş ve karışım, 37°C'de 30 dakika inkübe edilmiştir. İnkübasyon sonrasında, maksimum absorbans 630 nm'de bir spektrofotometre kullanılarak ölçülmüştür. Ekstraktın E. coli O157:H7'nin metabolik aktivitesi üzerinde nispeten minimal bir etki yarattığı, buna karşın S. Typhimurium'un TCA döngüsü üzerinde daha belirgin bir etki gösterdiği ortaya konuldu. Güller, güzellik, cesaret, tutku ve aşkın sembolleri olarak kabul edilir ve sıklıkla çiçeklerin kralı veya kraliçesi olarak saygı görürler. Güllerin geniş uygulama yelpazesi, birçok diğer çiçekten önemli avantajlar sunar. Gül yapraklarındaki polifenoller, meyve işleme süreçlerinde yan ürünlerin değerini artırabilir. Enzim yardımlı ekstraksiyon ve ardından sprey kurutma kullanılarak gerçekleştirilen bu yeşil teknoloji, organik çözücü ekstraksiyonu gibi geleneksel yöntemlere çevre dostu bir alternatif sunar. Bu doğal yağ ve bileşenleri, gıda sektöründe çeşitli uygulamalar için güvenli alternatifler sağlar. Özellikle, diyet takviyeleri veya fonksiyonel gıda ürünlerinde katkı maddesi olarak kullanılabilirler. Ayrıca, aromatik özellikleri sayesinde hem gıda hem de parfümeri endüstrilerinde aroma artırıcı olarak kullanılmaya uygun olup, böylece koku deneyimini zenginleştirebilirler. Bu çalışma, kırmızı gül yaprağı ekstraktının gıda ürünlerinde doğal bir koruyucu ve antimikrobiyal ajan olarak kullanım potansiyelini vurgulamaktadır. Ekstraktın gıda endüstrisinde umut verici uygulamalarını öne çıkararak, doğal ve sağlığı destekleyici bir bileşen olarak önerilmektedir. Farklı gıda matrislerindeki etkinliğini araştırmak ve tüketim güvenliğini sağlamak amacıyla daha fazla bilimsel çalışmaya ihtiyaç duyulmaktadır; böylece çeşitli gıda ürünlerine entegrasyonunun yolu açılacaktır.