Investigation of Rosmarinic Acid Production Possibilities and Antioxidant Capacities in Adventitious Root Cultures of Basil (Ocimum basilicum L.)

Plant tissue and organ cultures are important biotechnological methods to produce valuable secondary metabolites such as rosmarinic acid. In this study, It was aimed to determine the rosmarinic acid production possibilities, total phenolic and flavonoid contents and antioxidant activities of adventitious root suspension and solid cultures of basil (Ocimum basilicum L.). The hypocotyl parts of 30-day-old plants grown under in vitro conditions were used as the source of explants for the establishment of adventitious root solid culture. The explants were cultured in dark conditions in nutrient medium containing 3.3 g L-1 MS (Murashige and Skoog), 30 g L-1 sucrose, 2 g L-1 phytagel and 2 mg L-1 indole-3-butyric acid (IBA). Adventitious roots obtained under these conditions were used in the establishment of suspension cultures. Adventitious roots were harvested and analyzed at 10, 20 and 30 days of suspension culture. The rosmarinic acid content of adventitious roots was analyzed by HPLC. Antioxidant capacities were determined by reducing power (FRAP), free radical scavenging (DPPH) and cation radical scavenging (ABTS) methods. The highest rosmarinic acid content was determined as 32.38 mg g-1 on the 30th day of the adventitious root suspension culture. The highest total phenolic compound content was determined as 32.94 mg GAE g-1 on the 20th day of suspension culture. The highest DPPH, ABTS and FRAP activities were determined on the 30th day of the suspension culture. As a result, It is thought that adventitious roots obtained from suspension cultures of basil plant are suitable materials to produce rosmarinic acid.

Bitki doku ve organ kültürleri rosmarinik asit gibi değerli sekonder metabolitlerin üretimi için önemli biyoteknolojik yöntemlerdir. Bu çalışmada, reyhan bitkisinin (Ocimum basilicum L.) adventif kök süspansiyon ve katı kültürlerinde rosmarinik asit üretim olanakları, toplan fenolik ve flavonoid içerikleri ve antioksidan kapasitenin belirlenmesi amaçlanmıştır. Adventif kök katı kültürlerin oluşturulmasında in vitro koşullarda yetiştirilen 30 günlük bitkilerin hipokotil kısımları eksplant kaynağı olarak kullanılmıştır. Eksplantlar 3.3 g L-1 MS (Murashige ve Skoog), 30 g L-1 sukroz ve 2 g L-1 phytagel ve 2 mg L-1 indol-3-bütirik asit içeren besin ortamında karanlık koşullarda kültüre alınmıştır. Bu ortamda gelişen adventif kökler süspansiyon kültürlerinin oluşturulmasında kullanılmıştır. Süspansiyon kültürünün 10, 20 ve 30. günlerinde adventif kökler hasat edilerek analizler yapılmıştır. Adventif köklerin rosmarinik asit içeriği HPLC cihazıyla analiz edilmiştir. Antioksidan kapasiteleri katyon radikali giderme (ABTS), indirgeme gücü (FRAP) ve serbest radikal giderme (DPPH) metotları ile belirlenmiştir. Rosmarinik asit içeriği en yüksek adventif kök süspansiyon kültürünün 30. gününde 32.38 mg g-1 olarak belirlenmiştir. En yüksek toplam fenolik bileşik içeriği süspansiyon kültürünün 20. gününde 32.94 mg GAE g-1 olarak belirlenmiştir. DPPH, ABTS ve FRAP aktivitesi en yüksek süspansiyon kültürünün 30. gününde belirlenmiştir. Sonuç olarak reyhan bitkisinin süspansiyon kültüründen elde edilen adventif köklerin rosmarinik asit üretimi için uygun materyaller olduğu düşünülmektedir.