Sudak (Stizostedion lucioperca L., 1758) Balığının

Transkript

SDU Journal of Science (E-Journal), 2011, 6 (1): 1-8
____________________________________________________________
Sudak (Stizostedion lucioperca L., 1758) Balığının Gastrointestinal
Kanalının Histokimyasal Yapısı
Nurgül Şenol1,*, Ülker Eren2, Kenan Çınar3
1
Süleyman Demirel Üniversitesi, Gelendost Meslek Yüksekokulu, Gıda Teknolojisi Bölümü,32900,
Gelendost, Isparta
2
Adnan Menderes Üniversitesi, Veteriner Fakültesi, Histoloji Embriyoloji AD, Aydın
3
Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi, Biyoloji Bölümü,32260, Isparta
*Yazışılan yazar e-posta: [email protected], [email protected]
Alınış: 08 Ağustos 2010, Kabul: 08 Aralık 2010
Özet: Bu çalışmada sudak (Stizostedion lucioperca) balığının mide ve bağırsak bölgelerinin
histokimyasal yapısının belirlenmesi amaçlanmaktadır. Sudakların mide (kardiya, fundus, pilorus) ile ilk,
orta ve son bağırsaklarından doku örnekleri alınıp, gastrointestinal mukosubstans özelliklerinin
belirlenmesi için histokimyasal boyama yöntemleri uygulandı. Uygulanan histokimyasal boyama
yöntemlerinin, sudak balığının çalışılan tüm bölgelerinde reaksiyon verdiği saptandı. Asidik
mukosubstansın mide bölgelerinde, nötr ve sülfatlı mukosubstansın ise bağırsaklarda fazla olduğu
belirlendi. AB pH 1.0, AB pH 0.5, AB 0.06 M ve AB 0.3 M uygulamalarında reaksiyonun oldukça zayıf
olduğu saptandı.
Anahtar kelimeler: Histokimya, mukosubstans, sudak (Stizostedion lucioperca)
Histochemical Structure of Gastrointestinal Tract of Zander
(Stizostedion lucioperca L., 1758)
Abstract: Purpose of this study was to determine the histochemical structure of zander (Stizostedion
lucioperca) on stomach and intestines. Tissue samples were taken from stomach (cardiac, fundus,
pylorus), anterior, middle and posterior intestine and performed histochemical staining methods for
determination of gastrointestinal mucosubstance. The histochemical stain methods were found to react in
all studied parts of zander. The acidic mucosubstance was too much in the stomach, while the neutral and
sulphated mucosubstance were found to be too much in the intestine. AB pH 1.0, AB pH 0.5, AB 0.06 M
and AB 0.3 practices were identified as relatively weak reaction.
Key words: Histochemical, mucosubstance, zander (Stizostedion lucioperca)
1. Giriş
Sindirim kanalının farklı bölgelerinde mukus kaynağının Goblet hücreleri, bağırsak
yüzey epiteli ve bezlere ait hücrelerin olduğu bildirilmiştir [1-6]. Diğer omurgalılarda
olduğu gibi bağırsak epitel hücreleri ürettikleri mukus tabakası ile patojenlerin luminal
yüzeyden girişini engellemektedir. Musin glikoproteinleri omurgalılarda özellikle
bağırsakta üretilmektedir. Glikoproteinler büyük moleküller olup suda çözünebilirler ve
yüksek oranda oligosakkarit içerirler. Oligosakkaritler mikrobial patojenler için
adhezyon ortamı oluşturup ayrıca glikoproteinlerin dejenerasyonunu önlemektedir.
Balıklarda tüm bağırsak yüzeyi mukus örtü tarafından kaplanmıştır [1, 3, 4, 6, 7-9].
1
N. Şenol vd.
Mukus hücreleri (Goblet hücresi) küresel ya da oval şekilli olup kolumnar epitelyum
hücreleri arasında yer almaktadır. Bu hücreler yüksek vakuollü ve bazofilik
karakterlidir. Goblet hücresi glikoprotein karakterli musini salgılamaktadır. Musin alt
üniteleri, protein bir omurga ve hekzosaminleri içeren nötral şekerleri kapsayan çok
sayıda yan karbonhidrat zincirlerinden oluşmuştur. Karbonhidrat zincirleri genellikle
tek bir sülfatla sonlanır veya siyalik aside bağlanır [10]. Bu karbonhidrat kompozisyonu
epitel hücre alt tiplerinin spesifik histokimyasal boyamaya uygun olarak nötral, asidik
ve asidik-sülfatlı musinler halinde ayırt edilmesini sağlamaktadır [11]. Asidik musinler
de güçlü sülfatlı, zayıf sülfatlı, karboksilatlı, siyalomusin-sülfatlı, siyalomusinkarboksilatlı, sülfat uronik asit içermeyen şeklinde sınıflandırılmaktadır [12].
Musinin dehidrasyonu ile oluşan kaygan sıvıya mukus denir. Bir Goblet hücresinin
apikal kısmı musin tanecikleri ile doludur. Bu mukus tabakası gastrointestinal kanal
dışında deri ve solungaçlarda da yer almaktadır. Mukusta, lizozim, C reaktif protein ve
spesifik antikorlar vardır. Mukus; N-asetil neuraminik asit ve N-glikol neuraminik asit
yapısındadır [7-9].
Sindirim kanalı mukusunun histokimyasal özellikleri farklı balık türlerinde çalışılmıştır.
Teleost sindirim kanalında sentezlenen mukosubstansın histokimyasal yapıları türler
arasında ve sindirim kanalının farklı bölgelerinde farklı karakter göstermektedir [3, 13,
14]. Sindirim kanalı mukosubstansının oluşturduğu mukus örtü genel olarak kanalın
kayganlığının sağlanması, proteolitik dejenerasyon ve mikroorganizmalara karşı
korunma fonksiyonlarını yerine getirmektedir [15]. Balıklarda tükrük bezlerinin
olmamasından dolayı özofagusta yer alan çok sayıda Goblet hücresinin, özofagusda
mukusun üretilmesi ve besinlerin sindirim kanalına geçişini sağlamak için bulunduğu
bildirilmektedir [16]. Bu çalışmada sudak (Stizostedion lucioperca) balığının mide ve
bağırsak bölgelerinin histokimyasal yapısının belirlenmesi amaçlanmaktadır.
2. Materyal ve Metot
Bu çalışmada 1–2 yaşında olan 20’şer adet sudak (Stizostedion lucioperca) balıkları
kullanıldı. Yaş tayini pullara bakılarak yapıldı [17]. Temin edilen balıkların boyları (25–
30 cm) ve total ağırlıkları (250–350 g) belirlendikten sonra diseksiyonla mide ve
bağırsaklardan örnek alımı gerçekleştirildi. Sudakların mide (kardiya, fundus, pilorus)
ile ilk, orta ve son bağırsaklarından alınan doku örnekleri Bouin tespit solusyonunda
16–18 saat tespit edildi. Örnekler daha sonra rutin doku takibinden geçirilip parafinde
bloklandı. Parafin bloklardan mikrotomla 5–6 µ kalınlığında alınan kesitlere aşağıda
belirtilen boyama yöntemleri uygulandı.
A. Genel histolojik yapının belirlenmesi için hematoksilen-eosin [11] boyama yöntemi
uygulandı.
B. Çalışılan bölgelerin gastrointestinal mukosubstans özelliklerinin belirlenmesi için,
Tablo 1’de belirtilen boyama yöntemleri uygulandı.
2
____________________________________________________________
Tablo 1. Uygulanan yöntemler ve mukosubstans özellikleri.
Mukosubstans Özelliği
Uygulanan Yöntem
Asidik mukosubstansın belirlenmesi
AB (Alcian Blue) pH 2.5 Lev ve Spicer
[18]
O-sülfat esterli glikoproteinlerinlerin AB pH 1.0 Lev ve Spicer [18]
belirlenmesi
Güçlü
sülfatlı
glikoproteinlerin AB pH 0.5 Lev ve Spicer [18]
belirlenmesi
Karboksil grup (siyalik asit ya da uranik AB 0.06 M Scott ve Dorling [19]
asit) ya da sülfat esterli gikoproteinlerin
belirlenmesi
Güçlü sülfat ve zayıf sülfatlı AB 0.3 M Scott ve Dorling [19]
gikoproteinlerin belirlenmesi
Sülfatlı
asidik
mukosubstansın AF (Aldehyde Fuchsin) Gomori [20]
belirlenmesi
Sülfatlı
ve
karboksilli
asidik AF/AB pH 2.5 Spicer ve Mayer [21]
mukosubstansın belirlenmesi
Nötr mukosubstansın belirlenmesi
PAS (Periodic Acid/Schiff) McManus
[22]
Siyalik
asitli
gikoproteinlerin KOH/PAS Culling vd. [11]
belirlenmesi
Nötr
ve
asidik
mukosubstansın PAS/AB pH 2.5 Mowry [23]
belirlenmesi
Hazırlanan preparatlar mikroskopta incelenerek, örneklerde mukosubstans özellikleri
belirlendi ve gerekli görülen preparatların Olympus C400 mikroskobunda fotoğrafları
çekildi.
3. Bulgular
Yapılan incelemelerde sudak (Stizostedion lucioperca) balığının çalışılan tüm
bölgelerinin lamina epitelyalisinde AB pH 2.5 uygulaması sonucunda pozitif reaksiyon
gözlendi. Kardiya ve fundusun lamina epitelyalisinde asidik mukosubstans
yoğunluğunun fazla olduğu pilorusun lamina epitelyalisinde ise yoğunluğun azaldığı
saptandı (Şekil 1, 2, 3, 4). Mideden son bağırsağa doğru da asidik mukosubstans
yoğunluğunun azaldığı tespit edildi.
O-sülfat esterli mukosubstansın belirlenmesi için uygulanan AB pH 1.0 uygulamasında
çalışılan tüm bölgelerde reaksiyonun oldukça zayıf olduğu gözlendi. O-sülfat esterli
mukosubstansın midede kardiya, fundus ve pilorusun lamina epitelyalisinde eşit
yoğunlukta olduğu, bağırsaklarda ise yoğunluğun son bağırsağa doğru arttığı saptandı.
AB pH 0.5 uygulamasında güçlü sülfatlı mukosubstansda reaksiyonunun zayıf olduğu
belirlendi. Mideden sonra son bağırsağa doğru mukosubstans yoğunluğunun arttığı
saptandı. Güçlü sülfatlı ve zayıf sülfatlı mukosubstans ile karboksil grup ya da sülfat
esterli mukosubstansın belirlenmesi için uygulanan AB 0.06 M ve AB 0.3 M
3
N. Şenol vd.
uygulamalarında reaksiyonun oldukça zayıf olduğu belirlendi. Çalışılan tüm bölgelerde
mukosubstans yoğunluğu açısından önemli bir farklılık gözlenmedi.
Sülfatlı asidik mukosubstansın belirlenmesi için uygulanan AF uygulamasında çalışılan
tüm bölgelerde reaksiyonun zayıf olduğu belirlendi. Sülfatlı asidik mukosubstans
yoğunluğunun, mide bölümlerinin lamina epitelyalisinden son bağırsak lamina
epitelyalisine doğru artış gösterdiği saptandı.
Şekil 1. Kardiyada L. epit. X 200AB pH 2.5.
Şekil 2. Kardiyada bezlerde X 200AB pH 2.5.
Şekil 3. Fundus X 200 AB pH 2.5.
Şekil 4. Pilorusta X 200AB pH 2.5.
Sülfatlı ve karboksilli asidik mukosubstansın belirlenmesinde uygulanan AF/AB pH 2.5
uygulamasında çalışılan tüm bölgelerin lamina epitelyalisinde AB+ mukosubstansın
baskın olduğu AF + mukosubstansın ise oldukça zayıf reaksiyon gösterdiği gözlendi.
Sülfatlı ve karboksilli asidik mukosubstans yoğunluğunun fundusun lamina
epitelyalisinde fazla olduğu bunu sırasıyla kardiya ve pilorusun lamina epitelyalisinin
izlediği belirlendi. Mukosubstans yoğunluğunun mideden son bağırsağa doğru artış
gösterdiği tespit edildi.
PAS ve KOH/PAS uygulamalarında çalışılan tüm bölgelerin lamina epitelyalisinde
reaksiyonun güçlü olmadığı tespit edildi. Nötr ve siyalik asitli mukosubstans
yoğunluğunun bölgeler açısından önemli bir farklılığının olmadığı gözlendi. PAS/AB
pH 2.5 boyamasında sindirim kanalı boyunca reaksiyonun güçlü olmadığı belirlendi.
PAS/AB pH 2.5 uygulamasında AB’nun baskın olduğu PAS’ın zayıf reaksiyon verdiği
4
____________________________________________________________
tespit edildi. Nötr ve asidik mukosubstans yoğunluğunun mideden son bağırsağa doğru
azaldığı saptandı.
4. Tartışma ve Sonuç
Histokimyasal verilere göre balıklarda intestinal Goblet hücreleri ve bu hücrelerden
salgılanan musinlerin bileşimi memelilerdeki Goblet hücrelerinin kimyasal bileşimine
benzerdir. Memelilerde nötral, asidik ve sülfatlı glikoproteinler tanımlanmıştır [24].
Balıklarda asidik ve sülfatlı glikoproteinler memelilerde olduğu gibi parazitik
infeksiyonları engellemektedir. Bağırsak epitelinde histokimyasal metodlarla çok sayıda
dağılmış halde bulunan Goblet hücreleri tespit edilebilmektedir. Cyprinus carpio
türünün bağırsak mukozasındaki Goblet hücrelerinin büyük oranda glikoprotein
salgıladığı ve bu glikoproteinlerin bileşiminin memeliler ile yüksek oranda benzerlik
gösterdiği bildirilmiştir [25].
Umbrina cirrosa türünün midesine uygulanan PAS boyamasının oldukça yoğun ve
güçlü reaksiyon oluşturduğu bildirilmektedir [26]. Karnivor bir tür olan Chalcides
chalcides [27] ve Engraulis anchoita [7] türlerinin midesinde de nötral mukosubstansın
yoğun olduğu bildirilmektedir. Ancak sunulan çalışmada Stizostedion lucioperca ‘da ise
orta derecede bir reaksiyon gözlendi. Micropogonias furnieri türünün kardiya, fundus
ve pilorus mide bölgelerinde nötral mukosubstansın yoğun olduğu bildirilirken [8];
Stizostedion lucioperca türünde orta yoğunlukta reaksiyon gözlendi.
Solea senegalensis da yapılan çalışmada, gastrointestinal kanalda gelişmenin ileri
dönemlerinde nötral mukosubstansın çok yoğun, sülfatlı mukosubstansın ise daha az
yoğunlukta bulundukları bildirilmektedir [28]. Gisbert vd. [29] Siberian sturgeon
gelişimine bağlı olarak nötral, sülfatlı ve asidik glikoproteinlerin arttığını
bildirmişlerdir. Arrhamphus sclerolepis krefftii [30] ve Acipenser transmontanus [31]
türlerinin tüm bağırsak bölümlerinde ve Tilapia spp. [32] posterior bağırsağında nötral
mukosubstansın orta, Misgurnus anguillicau [33]’nın tüm bağırsak bölümlerinde ve
Tilapia spp. [32] anterior bağırsağında oldukça yoğun olduğu bildirilirken bu çalışmada
sudakta (Stizostedion lucioperca) orta yoğunlukta nötral mukosubstans tespit edildi.
Hippoglossus hippoglossus, Pleuronectes americanus, Pleuronectes ferruginea
türlerinin bağırsak bölümlerinde nötral mukosubstansın bulunmadığı bildirilmiştir [9].
Engraulis anchoita [7] midesinde KOH/PAS uygulamasında güçlü, Micropogonias
furnieri [8] midesinde ise zayıf reaksiyon oluştuğu bildirilmiştir. Micropogonias
furnieri [8]’ da zayıf reaksiyon gözlenirken Stizostedion lucioperca türünde orta
kuvvetlilikte bir reaksiyon oluştuğu saptandı. Micropogonias furnieri [8] türü ile
uyumlu olarak Stizostedion lucioperca kardiya, fundus ve pilorus mide bölgeleri
arasında önemli bir farklılığın olmadığı belirlendi.
Chalcides chalcides midesinde AB pH 2.5 boyamasında reaksiyon oluşmadığı
bildirilmektedir [27]. Micropogonias furnieri [8] midesinde asidik mukosubstans
yoğunluğunun az olduğu, mide bölgeleri arasında yoğunluk açısından önemli bir
farklılığın bulunmadığı, Engraulis anchoita [7] midesinde ise asidik mukosubstans
yoğunluğunun orta düzeyde olduğu bildirilmiştir. Sunulan çalışmada güçlü reaksiyon
gözlenirken, kardiya ve fundus bölgesinde yoğunluğun daha fazla olduğu saptandı.
5
N. Şenol vd.
AB pH 2.5 uygulamasında; Umbrina cirrosa’nın [26] ilk bağırsağında Tilapia spp.’nın
[32] anterior ve posterior bağırsağında, Hippoglossus hippoglossus [9] ve Misgurnus
anguillicaudatus’un [33] tüm bağırsak bölgelerinde güçlü reaksiyon, Acipenser
transmontanus [16]’da orta kuvvetlilikte reaksiyon tespit edilirken, Pleuronectes
americanus, Pleuronectes ferruginea türlerinde reaksiyon gözlenmediği bildirilmiştir
[9]. Bu çalışmada da çalışılan türde de bağırsaklarda yoğun reaksiyon gözlendi. Asidik
mukosubstansın Arrhamphus sclerolepis krefftii [30] ve Cyprinus carpio [25] türlerinin
bağırsaklarında orta yoğunlukta olduğu bildirilirken bu çalışmada oldukça yoğun olarak
gözlendi.
Umbrina cirrosa midesinde hem asidik hem de nötral mukosubstansın gözlendiği asidik
mukosubstansın ise baskın olduğu bildirilmektedir [26]. AB pH 2.5/PAS boyaması
sonucunda Engraulis anchoita [7] midesinde bu çalışmadaki Stizostedion lucioperca ile
elde edilen bulgularla uyumlu olarak orta kuvvetlilikte reaksiyon gözlendiği
bildirilmiştir.
PAS/AB pH 2.5 uygulaması sonucunda Hippoglossus hippoglossus, Pleuronectes
americanus, Pleuronectes ferruginea türlerinde [9] bildirildiği gibi reaksiyon bu
çalışmada da gözlendi. Cyprinus carpio bağırsağında nötral ve nötral-asidik
glikoproteinlerin orta yoğunlukta reaksiyon oluşturduğu asidik mukosubtansın ise
baskın olduğu bildirilmektedir [25]. Yine PAS/AB pH 2.5 uygulamasında Misgurnus
anguillicaudatus [33] türünün tüm bağırsak bölümlerinde ve Tilapia spp. [32] anterior
bağırsağında güçlü, posterior bağırsağında ise zayıf reaksiyon oluştuğu bildirilmiştir.
Stizostedion lucioperca bağırsaklarında benzer bulgular elde edildi.
Umbrina cirrosa [26] midesinde AB pH 1,0 uygulamasında reaksiyonun zayıf,
Engraulis anchoita’da [7] ise reaksiyonun orta kuvvetlilikte olduğu bildirilmiştir. AB
pH 1,0 uygulaması ile Cyprinus carpio [25] ve Acipenser transmontanus’un [31] tüm
bağırsak bölümlerinde, Umbrina cirrosa’nın [26] ilk bağırsağında zayıf reaksiyon
gözlendiği bu çalışmada da desteklendi. Arrhamphus sclerolepis krefftii [30] türünün
bağırsaklarında sülfatlı mukosubstansın orta yoğunlukta olduğu bildirilirken, bu
çalışmada oldukça az yoğunlukta olduğu saptandı.
AB pH 0.5 uygulamasında Micropogonias furnieri midesinde zayıf reaksiyon
gözlendiği bildirilmiştir [8]. Bu çalışmada da benzer bulgular elde edildi.
Micropogonias furnieri türünde AB pH 0.5 uygulamasında mide bölgeleri arasında
önemli bir farklılığın olmadığı bildirilirken [8], bu araştırmada Stizostedion lucioperca
türünde yoğunluğun fundus bölgesinde daha fazla olduğu saptandı. AB pH 0.5
uygulamasında Umbrina cirrosa mide ve ilk bağırsağında reaksiyon tespit edilemediği
bildirilmiştir [26]. Bu çalışmada ise zayıf reaksiyon belirlendi.
Karboksilli ya da sülfat esterli mukosubstans (AB 0.06 M) Engraulis anchoita
midesinde orta yoğunlukta iken bu çalışmada karboksilli ya da sülfat esterli
mukosubstans oldukça zayıf olarak tespit edildi. Yapılan araştırmada Engraulis
anchoita türü ile uyumlu olarak AB 0.3 M ve AB pH 0.5 boyamalarında zayıf reaksiyon
gözlendi. Genel olarak karnivor tür olan Engraulis anchoita [7] ile Stizostedion
lucioperca ile mide bulgularının uyumlu olduğu saptandı.
6
____________________________________________________________
Misgurnus anguillicaudatus [8] bağırsaklarında, hem AF ve hem de AF/AB pH 2.5
uygulamalarında orta şiddette reaksiyon oluştuğu bildirilmiştir. Stizostedion
lucioperca’da ise bu uygulamalara karşı zayıf reaksiyon gözlendi. AF uygulamasında
Misgurnus anguillicaudatus [33] bağırsaklarında orta yoğunlukta reaksiyon oluşurken
çalışılan türde de az yoğunlukta reaksiyon gözlendi.
Genel olarak uygulanan histokimyasal boyama yöntemlerinin çalışılan tüm bölgelerde
pozitif reaksiyon gösterdiği saptandı. Mukosubstans yoğunluğunun kardiya ve fundusun
lamina epitelyalisinde pilorus lamina epitelyalisine oranla daha fazla olduğu gözlendi.
Asidik mukosubstansın mide bölgelerinde bağırsaklara oranla daha yoğun olduğu tespit
edildi. Nötr ve sülfatlı mukosubstansın mideden bağırsağa doğru artış gösterdiği
belirlendi. AB pH 1.0, AB pH 0.5, AB 0.06 M ve AB 0.3 M uygulamalarında
reaksiyonun oldukça zayıf olduğu saptandı. Bu çalışmada elde edilen verilere göre
sudak balığının (Stizostedion lucioperca) mukosubstans özelliğinin mide bölgelerinde
asidik, bağırsak bölgelerinde alkali karakterde olduğu belirlendi.
5. Kaynaklar
[1] Albrecht M.P., Ferreira M.F.N., Caramaschi E.P., 2001. Anatomical features and histology of the
digestive tract of two related neotropical omnivorous fishes (Characiformes; Anostomidae),
Journal of Fish Biology, 58(2): 419–430.
[2] Cataldi E., Cataudella S., Monaco G., Rossi A., Tancioni L., 1987. A study of the histology and
morphology of the digestive tract of Sea bream, Sparus aurata, Journal of Fish Biology, 30(1):
135–145.
[3] Grau A., Crespo S., Sarasguete N.C., Gonzales d’Canales N.L., 1992. The digestive tract of rhe
Amberjack, Seriola dumerili, Risso: A light and scanning electron microscope study, Journal of
Fish Biology, 41: 387–390.
[4] Martin T.J., Blaber S.J.M., 1984. Morphology and histology of the alimentary tract of Ambassidae
(Teleostei) in relation to feding, Journal of Morphology, 182: 295–305.
[5] Sis R.F., Ives P.J., Jones D.M., Haensly D.H., 1979. The microscopic anatomy of the oesophagos,
stomach and intestine of the Channel Catfish, Ictalurus punctatus, Journal of Fish Biology, 14:
179–186.
[6] Zhu Y., Zhang Q., 1993. On feeding habits and histological structure of digestive tract of the
Mudskipper, Beleophthalmus pectinirostris, in interdial zone of iulong rivereustary, Journal of
Ocean Taiwan, 12(3): 225-232.
[7] Diaz A.O., Garcia A.M., Devincenti C.V., Goldemberg A.L., 2003. Morphological and histochemical
characterization of the mucosa of the digestive tract in Engraulis anchoita, Anatomia Histologia
Embryologia, 32: 341–346.
[8] Diaz A.O., Garcia A.M., Figueroa D.E., Goldemberg A.L., 2008. The mucosa of digestive tract in
Micropogonias furnieri: A light and electron microscope approach, Anatomia Histologia
Embryologia, 37: 251–256.
[9] Murray H.M., Wright G.M., Goff G.P., 1996. A comparative histological and histochemical study of
the post-gastric alimentary canal from three species of pleuronectid, the Atlantic halibut, the
yellowtail flounder and the winter flounder, Journal of Fish Biology, 48: 187–206.
[10] Perez-Vilar J., Hill R.L., 2007. Mucin granule intraluminal organization, Respiratory Cell and
Molecular Biology, 36: 183-190.
[11] Culling C.F.A., Reid P.E., Dunn W.L., 1976. A new histochemical method for the identification and
visualization of both side chain acylated and non-acylated sialic acids, Journal of Histochemistry
and Cytochemistry, 24: 1225–1230.
7
N. Şenol vd.
[12] Bancroft J.D., Stevens A., Turner D.R., 1996. Theory and practice of histological techniques,
Churchill Livingstone, London, p. 129.
[13] Boulhic M., Gabaudan J., 1992. Histological study of the organogenesis of the digestive system and
swim bladder of the Docer Sole, Solea solea (Linneaus 1758), Aquaculture, 102: 373–396.
[14] Osman A.H.K., Caceci T., 1991. Histology of the stomach of Tilapia nilotica (Linnaeus 1758) from
the River Nile, Journal of Fish Biology, 38: 212–223.
[15] Reid P.E., Volz D., Cho K.Y., Owen D.A., 1988. A new method for the histochemical demonstration
of o-acyl sugars in human colonic epithelial glycoproteins, Histochemistry Journal, 20: 510–518.
[16] Domeneghini C., Arrighi S., Radaelli G., Bosi G., Mascarello F., 1998. Morphological and
histochemical peculiarities od the gut in the white sturgeon Acipenser transmontanus, European
Journal of Histochemistry, 43: 135–145.
[17] Çelikkale M.S., 1991. Balık Biyolojisi, Karadeniz Teknik Üniversitesi Sürmene Deniz Bilimleri ve
Teknolojisi Yüksekokulu Yayınları, No:101, Trabzon, 387s.
[18] Lev R., Spicer S.S., 1964. Specific staining of sulphate groups with alcian blue at low pH, Journal of
Histochemistry and Cytochemistry, 12: 309.
[19] Scott J.E., Dorling J., 1965. Differential staining of acid glycosaminoglycans (mucopolysaccharides)
by Alcian blue in salt solutions, Histochemistry, 21: 277–285.
[20] Gomori, 1952. Gomori’s aldehyde fuchsin stain. In, Culling CFA, Allison RT, Barr WT (Ed):
Cellular Pathology Technique, Butterworths, London, p 238-240.
[21] Spicer Mayer, 1960. Aldehyde Fuchsin/Alcian Blue. In, Culling C.F.A., Allison R.T., Barr W.T
(Ed), Cellular Pathology Technique, Butterworths, London, p 233.
[22] McManus J.F.A., 1948. Histological and histochemical uses of periodic acid, Stain Technology, 23:
99–108.
[23] Mowry R.W.,1956. Alcian blue techniques for the histochemical study of acidic carbohydrates,
Journal of Histochemistry and Cytochemistry, 4: 407–408.
[24] Burrin D.G., Stoll B., Guan X., 2003. Glucagon-like peptide 2 function in domestic animals,
Domestic Animal Endocrinology, 24(2): 103–122.
[25] Neuhaus H., Van Der Marel M., Caspari N., Meyer W., Enss M.L., Steinhagen D., 2007.
Biochemical and histochemical study on the intestinal mucosa of the common carp Cyprinus
carpio L., with special consideration of mucin glycoproteins, Journal of Fish Bioogyl, 70: 1523–
1534.
[26] Pedini V., Scocco P., Radaelli G., Fagioli O., Ceccarelli P., 2001: Carbohydrate histochemistry of
the alimentary canal of the Shi Drum, Umbrina cirrosa L, Anatomia Histologia Embryologia,
30: 345-349.
[27] Ferri D., Liquori G.E., Scillitani G., 1999. Morphological and histochemical variations of mucous
and oxynticopeptic cells in the stomach of the seps, Chalcides chalcides, Journal of Anatomy,
194: 71–77.
[28] Ribeiro L., Sarasquete C., Dinis M.T., 1999. Histological and histochemical development of the
digestive system of Solea senegalensis larvae, Aquaculture, 171: 293–308.
[29] Gisbert E., Sarasquete M.C., Williot P., Castello-Orvay F., 1999. Histochemistry of the development
of the digestive system of Siberian sturgeon during early ontogeny, Journal of Fish Biology, 55:
596–616.
[30] Tibbetts I.R., 1997. The distribution and function of mucous cells and their secretions in the
alimentary tract of Arrhamphus sclerolepis krefftii, Journal of Fish Biology, 50: 809–820.
[31] Domeneghini C., Radaelli G., Bosi G., Arrighi S., Giancamillo A.D., Pazzaglia M., Mascarello F.,
2002. Morphological and histochemical differences in the structure of the alimentary canal in
feding and runt (feed deprived) white sturgeons (Acipenser transmontanus). Journal of Applied
Ichthyology, 18: 341–346.
[32] Scocco P., Menghi G., Ceccarelli P., 1997. Histochemical differentiation of glycoconjugates
occurring in the tilapine intestine, Journal of Fish Biology, 51: 848–857.
[33] Park J.Y., Kim I.S., Kim S.Y., 2003. Structure and mucous histochemistry of the intestinal
respiratory tract of the mud loach, Misgurnus anguillicaudatus (Cantor), Journal of Applied
Ichthyoogyl, 19: 215–219.
Ülker Eren e-posta: [email protected]
Kenan Çınar e-posta: [email protected]
8
_____________________________________________________________
Phytophagous Arthropod Species Associated with Oil Bearing
Rose, Rosa damascena Miller, in Isparta Province with
Distributional Remarks
Ozan Demirözer*, İsmail Karaca
Süleyman Demirel University, Agricultural Faculty, Plant Protection Department, 32260, Isparta, Turkey
*Corresponding author e-mail: [email protected]
Received: 05 January 2011, Accepted: 02 March 2011
Abstract: The study is based on field researches made in 2006–2007 in order to determine the
phytophagous arthropod species and the deployment of those species that are economically important in
the oil-bearing rose production fields in the province of Isparta. As a result, 62 species were determined,
60 of which belongs to 24 families of 6 orders in Insecta and 2 of which belongs to 2 families of 1 order
in Arachnida. In the study, 57 species were identified up to species level and 5 species were identified up
to genus level. It is seen that 20 species of them are previously identified as pests in Rosa damascena
Miller in production fields in the literature. Ten of the species determined in the study are recorded as
new for the oil-bearing rose pest fauna in the province of Isparta.
Key words: Oil Bearing Rose, Rosa damascena, pest, phytophagous, Isparta
Isparta İli Yağ Gülü, Rosa damascena Miller, Alanlarında
Bulunan Fitofag Arthropod Türleri ve Önemlilerinin Yayılışları
Özet: Bu çalışma, Isparta ili yağ gülü üretim alanlarında bulunan fitofag türlerin belirlenmesi ve
ekonomik açıdan önemlilerinin yayılışlarının ortaya çıkarılması amacıyla 2006-2007 yılları arasında
yürütülmüştür. Çalışma sonucunda, Insecta sınıfının 6 takımına ait 24 familyadan toplam 60, Arachnida
sınıfına ait 1 takıma bağlı 2 familyadan 2 olmak üzere toplamda 62 türün varlığı belirlenmiştir. Çalışmada
57 adet örneğin tür düzeyinde teşhisleri tamamlanırken, 5 türün cins düzeyine kadar teşhisleri yapılmıştır.
Yapılan literatür çalışmalarında bu araştırmada belirlenen türlerden 20’sinin daha önceden Rosa
damascena Miller üretim alanlarında zararlı olarak bildirildiği saptanmıştır. Çalışmada belirlenen
türlerden 10’u ise Isparta ili yağ gülü zararlı faunası için yeni kayıt niteliği taşımaktadır.
Anahtar kelimeler: Yağ gülü, Rosa damascena, zararlı, fitofag, Isparta
1. Introduction
Oil-bearing rose cultivation in Turkey is performed in the Lakes Region (Isparta,
Burdur, Denizli and Afyonkarahisar). In the region, 7,300 tonnes of rose flower, 1,235
kg.s of rose oil, 7,750 kg.s of rose concrete, 1,600 kg.s of rose absolute, and 1000 kg.s
of dry rose production was performed on an area of 20 thousand decares in 2009. More
than 70% of the rose oil production in Turkey is made in Isparta and the rest in the
provinces of Burdur and Afyonkarahisar [1]. The number of papers dealing with the
pests in oil roe areas of Isparta and also of the world, their distributions, natural enemies
and their control, are limited [2-11]. In order to apply a more safe control system in the
oil-bearing rose production, it is necessary to analyze economically important species
and their distributions.
9
O. Demirözer, İ. Karaca
In the study, phytophagous and economically harmful species on oil roses, which are
produced in the province of Isparta, are determined along with their distributions and
host plants. The specimens collected during the study are grouped as Rosa damascena
Miller which is known as economically harmful species on oil-bearing rose orchards
and the other species.
2. Materials and Methods
The fieldwork of the study was performed between 2006-2007 in the oil-bearing rose
production areas in the province of Isparta and in its districts. The main materials of the
study are the phytophagous species in oil-bearing rose production areas. Samplings are
carried out in 7 different localities (Central District, Aksu, Atabey, Eğirdir, Gönen,
Keçiborlu and Uluborlu) in Isparta and samplings are arranged from between March to
October on a weekly basis depending on the seasonal characteristics of the region and
phenological stages of oil bearing rose. Samplings are conducted through several
methods such as shaking method [12], sweeping net, insect aspirator and by hand in 510 oil-bearing rose fields depending on the density of the number of production in each
localities.
The name of the species, their localities, the date of collection and the number of
specimens were given. Materials that were collected are put into jars containing ethyl
acetate, and are relaxed and pinned. Materials are preserved in the collections of EMIT
(Entomological Museum of Isparta, TURKEY) in Süleyman Demirel University,
Faculty of Agriculture, Department of Plant Protection.
3. Results
In the study, 62 phytophagous were found on oil-bearing rose. While 20 of them were
determined to be harmful with regard to agricultural perspective on R. damascena
(Table 3.1), ten of them were identified as new records for the fauna of R. damascena in
the province of Isparta.
Results reveal that there were 62 species from 24 families belonging 6 orders of Insecta,
and 2 species from 2 families belonging to Arachnida order. In the study, 57 species
were identified up to species and 5 were identified up to genus level.
Table 3.1. Pest species determined on Rosa damascena with economically crucial species in oil-bearing
rose production areas in the province of Isparta.
Order
Family
ACARINA
Tetranychidae
HEMIPTERA
Coccidae
Diaspididae
Lygaeidae
HOMOPTERA
Aphididae
Species
Tetranychus urticae Koch*▲
Rhodococcus perornatus Cockerell & Parrott*
Lepidosaphes ulmi (L.) ▲
Lygaeus equestris (L.) ▲
Macrosiphum rosae (L.)*
Myzaphis rosarum (Kaltenbach) ▲
10
_____________________________________________________________
THYSANOPTERA
Thripidae
COLEOPTERA
Cetoniidae
Buprestidae
Rhynchitidae
LEPIDOPTERA
Tortricidae
Pterophoridae
HYMENOPTERA
Eurytomidae
Argidae
Tenthredinidae
Thrips meridionalis (Priesner)*▲
Cetonia aurata (L.)▲
Epicometis Tropinota hirta (Poda)*
Oxythyrea cinctella (Schaum)* ▲
Perotis chlorana Leporte & Gory*
Rhynchites hungaricus Herbst*
Archips rosana (L.)▲
Notocelia rosaecolana (Doubleday)▲
Cnaemidophorus rhododactyla (Denis & Schiffermüller)*
Eurytoma rosae Nees
Arge rosae (L.)
Ardis brunniventris Hartig
Rhogogaster chlorosoma Benson ▲
Syrista parreyssii (Spinola)*
* Economically crucial pest species are found in oil-bearing rose production areas of the province of Isparta
▲
New record on oil-bearing rose (Rosa damascena Mill.) in Isparta (Turkey)
Species Associated with Rosa damascena Mill.
Information on the studied materials is given below in alphabetical order within each
family.
Tetranychidae (Tetranychoidea: Acarina)
Tetranychus urticae Koch, 1836
Material examined: This species was detected in all areas of research being carried out
and 1547 individuals were collected from the end of April until the end of August.
Distribution in Turkey: Adana (Pozantı), Ankara (Çubuk), Antalya, Aydın, Balıkesir
(Central province, Edremit, Gönen, Manyas), Bitlis, Bursa (Central province,
Karacabey, Mustafakemalpaşa, Yenişehir), Çanakkale (Central province, Biga), Denizli,
Diyarbakır (Central province, Bismil), Isparta, İzmir (Central province, Menemen),
Manisa (Central province, Muradiye, Salihli, Turgutlu), Muğla (Dalaman), Niğde
(Ulukışla), Şanlıurfa (Central province, Akçakale, Birecik, Bozova), Van (Central
province, Erciş, Gevaş, Gürpınar, Muradiye) [13-15, 17-35].
Host plants: Beta vulgaris (L.), Cucumis melo (L.), Dacus carota var. sativa, Ficus
carica (L.), Gossiypum sp., Hibiscus esculentus (L.), Lactuca sativa (L.), Lycopersicon
esculentum (L.), Malus communis (L.), Phaselus vulgaris (L.), Prunus avium (L.), P.
cerasus (L.), Punica granatum (L.), Rosa spp., Rubus sp., Sesamum indicum (L.),
Solanum melongena (L.), Vigna sinensis (L.), Vitis vinifera (L.) [13-35].
Remark: New record on oil-bearing rose in Isparta (Turkey).
Coccidae (Coccoidea: Hemiptera)
11
Rhodococcus perornatus Cockerell & Parrott, 1899
Material examined: This species was detected in all reserch areas of research being
carried out and 2352 individuals were collected from the large amounts of the end of
May until mid-June.
Distribution in Turkey: Mediterranean, Aegean and Central Anatolia Regions, Isparta
(Central province, Aksu, Atabey, Eğirdir, Gelendost, Gönen, Keçiborlu, Uluborlu) [4, 7,
11, 36].
Host plants: Rosa sp., R. acicularis (L.), R. canina (L.), R. damascena, R.
pimpinethifolia Marott [37-44].
Remark: In this study, it is considered that Rose soft scale R. perornatus is the main
pest of Rosa damascena (Miller).
Diaspididae (Coccoidea: Hemiptera)
Lepidosaphes ulmi (Linnaeus, 1758)
Material examined: Central province, Gölcük, 18.v.2006 (98); 02.vi.2006 (102);
13.vi.2007 (53). Atabey, 21.vi.2006, (46); 13.vi.2007 (124). Keçiborlu, 24.v.2006 (35);
29.v.2006 (125); 11.ix.2006 (21); 20.vi.2007 (18). In total, 622 individuals were
collected.
Distribution in Turkey: Mediterranean, Aegean and Southeast Anatolia, Black Sea,
Central and Central Anatolia, Adana, Amasya, Ankara (Central province, Ayaş, Akyurt,
Çubuk, Haymana, Kalecik, Kızılcahamam), Antalya, Amasya, Ağrı, Balıkesir
(Dursunbey), Bitlis, Bolu, Bursa (Uludağ), Denizli, Erzincan, Erzurum, Giresun
(Central province, Bulancak, Dereli, Espiye, Keşap), Gümüşhane, Iğdır, Isparta, İçel
(Mersin), İstanbul, İzmir (Central province, Bergama, Bornova, Buca, Karşıyaka,
Kemalpaşa, Menderes, Menemen, Selçuk, Tire, Torbalı, Urla), Kahramanmaraş, Kars
(Kağızman), Kastamonu, Kırıkkale (Keskin), Kocaeli (İzmit), Kayseri, Konya, Muş,
Niğde, Ordu (Central province, Aybastı, Fatsa, Gölköy, Kumru, Perşembe, Ulubey),
Sinop, Sivas, Trabzon (Eskipazar), Tunceli (Pertek), Van [45-48, 50-72].
Host plants: Acer spp., Alnus sp., Armeniaca vulgaris (L.), Bauhinia spp, Betula spp.,
Catalpa bignonioides Walter, Cercis siliquastrum (L.), Continus sp., Crataeugus sp.,
Fraxinus spp., Gleditshia sp., Ilex spp., Juglans regia (L.), Ligustrum sp., Lycium sp.,
Malus spp., Nerium oleander (L.), Pelargonium sp., Pistacia lentiscus (L.), Populus
spp., Prunus spp., Pyrus spp., Quercus spp., Ribes sp., Rosa sp., Salix sp., Tamarix spp.,
Tilia spp., Ulmus spp., Vincetoxicum sp., Viscum sp., Yucca sp. [5, 38, 73-76].
Lygaeidae (Lygaeoidea: Hemiptera)
Lygaeus equestris (Linnaeus, 1758)
Material examined: Central province, Gölcük, 27.iv.2006 (16); 10.v.2006 (12);
24.v.2006 (5); 14.vi.2006 (2); 08.vii.2006 (6); 02.viii.2006 (11); 03.v.2007 (10);
16.v.2007 (13); 13.vi.2007 (5); 02.vii.2007 (3); Yakaören, 27.iv.2006 (24); 10.v.2006
(15); 24.v.2006 (9); 14.v.2006 (6); 08.vii.2006 (4); 02.viii.2006 (6); 03.v.2007 (13);
12
_____________________________________________________________
16.v.2007 (17); 13.vi.2007 (8); 02.vii.2007 (6). Gönen, 10.v.2006 (8); 21.vi.2006 (2);
02.viii.2006 (4); 02.v.2007 (4); 24.vi.2007 (2); 13.viii.2007 (1). Keçiborlu, 10.v.2006
(2); 21.vi.2006 (1); 02.viii.2006 (4); 02.v.2007 (3); 24.vi.2007 (1); 13.viii.2007 (4). In
total, 227 adult individuals were collected.
Distribution in Turkey: Mediterranean, Western Black Sea, Eastern Anatolia, South
East Anatolia and Central Anatolia, Adana (Pozantı), Bursa, Çanakkale (Bozcaada),
Niğde (Ulukışla), Tekirdağ, (Central province, Keleş, Kestel, Nilüfer, Orhaneli,
Osmangazi) [32, 77, 79-81, 83].
Host plants: Astragalus spruneri Boiss, Cardaria draba, Centaurea sp., Chenopodium
sp., Convolvulus sp., Elaeagnus orientalis (L.), Fragaria spp., Pistachio vera (L.),
Platanus sp., Populus sp., Prunus armeniaca (L.), P. domestica (L.), Pyrus communis
(L.), P. malus (L.), Rosa sp., Rubus sp., Rumex sp., Salix sp., Sinapis sp., Spinacia
oleracea (L.), Tamarix sp., Verbascum sp., Vicia sp. Vitis vinifera (L.) [32, 77-83].
Aphididae (Aphidoidea: Homoptera)
Macrosiphum rosae (Linnaeus, 1758)
Material examined: This species was detected in all research areas and 3451
individuals were collected from the large amounts of mid-April until mid-June, the
small amounts of end of June until the beginning of August.
Distribution in Turkey: Eastern Mediterranean Region, Ankara, Burdur, Giresun,
Isparta, İstanbul, İzmir, Kahramanmaraş, Van [2, 9, 84-92].
Anonim, 2005; Aslan ve Uygun, 2005).
Host plants: Rosa spp. [2, 9, 84-92].
Remark: M. rosae, when found in greater numbers, checked the growth of the shoots,
caused deformation and discoloration of the leaves and deformation of the flower buds
and flowers.
Myzaphis rosarum (Kaltenbach, 1843)
Material examined: Central province, Deregümü, 10.v.2006 (3); 02.vi.2006 (14);
14.vi.2006 (1); 02.ix.2006 (12); 12.ix.2006 (9); 16.v.2007 (8); 02.vi.2007 (5);
11.ix.2007 (2); Gelincik, 18.v.2006 (4); 02.vi.2006 (11); 13.vi.2007 (1); 03.ix.2007 (1).
Gönen, 24.v.2006 (7); 22.vi.2006 (8); 01.vi.2007 (3); 11.ix.2007 (4). Atabey, 21.vi.2006
(7); 12.ix.2006, (7); 13.vi.2007 (6); 03.ix.2007 (5). Keçiborlu, 24.v.2006 (6); 29.vi.2006
(5); 11.ix.2006 (2); 20.vi.2007 (4); 11.ix.2007 (3). In total, 136 individuals were
collected.
Distribution in Turkey: Giresun [84].
Host plants: Rosa pimpinellifolia (L.) [84].
13
Thripidae (Thysanoptera)
Thrips meridionalis (Priesner, 1926)
Material examined: This species was detected in all research areas and 1254
individuals were collected from the end of May until the end of June.
Distribution in Turkey: Throughout the Mediterranean region and especially Adana
provice (Karataş, Kozan, Seyhan, Yüreğir) [93-95].
Host plants: Citrus spp., Crepis echioides (L.), Chrysantemum segetum (L.), Medicago
sativa (L.), Sinapis arvensis (L.), Ochtodium eagyptiacum (L.), Cyperus rotundus (L.),
Phalaris brachystachy (Atakan ve Tunç, 2004; Atakan ve Uygur, 2005; Nas vd., 2007)
[93-95].
Cetoniidae (Scarabaeoidea: Coleoptera)
Cetonia aurata (Linnaeus, 1761)
Material examined: Central province, Yakaören, 30.v.2006 (1); 14.vi.2006 (1);
01.vi.2007 (2). Aksu, 18.v.2006 (2). Atabey, 18.v.2006 (2); 13.vi.2006 (1). Eğirdir,
18.vi.2006 (1); 21.v.2007 (2); 28.v.2007 (1). Gönen, Güneykent, 02.vi.2006 (2).
Keçiborlu, Höyükönü, 02.vi.2006 (2); Kılıç, 28.v.2007 (1). In total, 18 adult
individuals were collected.
Distribution in Turkey: Lodos (1989), without specifying a locality that is widely
reported across the country. Adana (Tufanbeyli), Ankara (Çubuk), Bartın (Central
province), Bolu (Gerede, Mengen, Mudurnu), Bursa, Erzurum, Gaziantep (Central
province), Isparta (Atabey, Eğirdir), Karaman (Ermenek), Kırklareli, Muğla (Köyceğiz),
Sinop (Central province), Van [30, 31, 78, 96-100].
Host plants: Citrus sp., Crataegus sp., Malus communis (L.), Matricaria chamomilla
(L.), Prunus cerasus (L.), Rosa sp., Rubus sp., Sinapis sp., Vitis sp. [30, 31, 78, 96-100].
Epicometis hirta (Poda, 1761)
14.vi.2006 (4); 21.vi.2006 (10); 01.vi.2007 (8); 13.vi.2007 (6); Deregümü, 30.v.2006
(2); 02.vi.2006 (4); 14.vi.2006 (2); 21.vi.2006 (4); 01.vi.2007 (5); 13.vi.2007 (4);
Yakaören, 30.v.2006 (3); 02.vi.2006 (6); 14.vi.2006 (9); 21.vi.2006 (3); 01.vi.2007 (4);
13.vi.2007 (4). Aksu, 24.v.2006 (3). Atabey, 24.v.2006 (2); 13.vi.2006 (1). Eğirdir,
18.vi.2006 (6); 21.v.2007 (5). Gönen, 02.vi.2006 (3); 28.v.2007 (5); Güneykent,
02.vi.2006 (5). Keçiborlu, Kozluca, 02.vi.2006 (7); Kılıç, 02.vi.2006 (9); 04.vi.2007 (4).
In total, 134 adult individuals were collected.
Distribution in Turkey: Ankara (Çubuk), Diyarbakır, Erzurum, Isparta [30, 31, 99,
101, 102].
14
_____________________________________________________________
Host plants: Prunus amygdalus (L.), P. cerasus (L.), Rosa damascena Miller, Rosa sp.
[30, 31, 101, 102].
Remark: Although species is known from Isparta, newly recorded on oil-bearing rose
in Isparta (Turkey).
Oxythyrea cinctella (Schaum, 1841)
14.vi.2006 (8); 21.vi.2006 (9); 01.vi.2007 (6); 13.vi.2007 (8); Deregümü 30.v.2006 (9);
02.vi.2006 (5); 14.vi.2006 (11); 21.vi.2006 (10); 01.vi.2007 (7); 13.vi.2007 (12);
Yakaören, 30.v.2006 (11); 02.vi.2006 (15); 14.vi.2006 (11); 21.vi.2006 (11); 01.vi.2007
(9); 13.vi.2007 (13). Aksu, 24.v.2006 (6). Atabey, 24.v.2006 (6); 13.vi.2006 (7).
Eğirdir, 18.vi.2006 (5); 21.v.2007 (7). Gönen, 02.vi.2006 (7); 28.v.2007 (6);
Güneykent, 02.vi.2006 (11). Keçiborlu, Kozluca, 02.vi.2006 (8); Kılıç, 02.vi.2006 (8);
04.vi.2007 (7). In total, 228 adult individuals were collected.
Distribution in Turkey: Adana (Central province, Ceyhan, Feke, Karaisalı, Karataş,
Kozan, Pozantı, Saimbeyli, Tufanbeyli, Yumurtalık), Afyon, Ankara (Beypazarı,
Elmadağ, Güdül, Nallıhan), Antalya (Central province, Alanya, Finike, Gazipaşa,
Gündoğmuş, Kaş, Korkuteli, Kumluca, Manavgat, Serik), Aydın, Balıkesir, Bartın
(Central province), Bilecik, Burdur, Bursa, Çanakkale, Çankırı (Şabanözü), Çorum
(Osmancık), Denizli (Karahisar, Kızılcabölük, Tavas, Vakıf), Gaziantep (Central
province, Araban, İslahiye, Nizip, Oğuzeli, Yavuzeli), Hatay (Antakya, Altınözü,
İskenderun, Kırıkhan, Reyhanlı, Samandağı, Yayladağı), Isparta (Central province), İçel
(Mersin, Anamur, Erdemli, Gülnar, Mut, Silifke, Tarsus), İzmir (Bornova),
Kahramanmaraş (Göksun, Pazarcık), Karabük (Safranbolu), Karaman (Ermenek),
Kastamonu (Taşköprü), Kayseri (Central province, İncesu, Yahyalı), Kırıkkale (Central
province,), Kırklareli, Kırşehir (Kaman, Mucur), Kilis (Central province), Konya
(Akşehir, Ereğli, Hadım), Kütahya, Manisa, Muğla, Nevşehir (Avanos, Hacıbektaş,
Ürgüp), Niğde (Çamandı, Ulukışla), Osmaniye (Bahçe, Düziçi, Kadirli, Zorkun),
Sakarya, Tekirdağ, Uşak, Van [30, 78, 96-99, 101, 103-105].
Host plants: Althaea rosea (L.), Asphodelus sp., Beta vulgaris (L.), Centaurea sp.,
Cirsium sp., Citrus sp., Compositae, Hypericum perforatum (L.), Juglans regia (L.),
Lens esculenta Moench., Malus communis (L.), Matricaria chamomilla (L.), Medicago
sativa (L.), Mentha sp., Nerium oleander (L.), Onopordon sp., Paliurus sp., Papaver
sp., P. somniferum (L.), Pistacia terebinthus (L.), Prunus amygdali (L.), Rosa sp.,
Rubus sp., Quercus sp., Salvia sp., Sinapis arvensis (L.), Styrax sp., Tamarix sp.,
Thymus sp., Trifolium repens (L.), Urtica dioeca (L.), Verbascum sp., Vicia cracca (L.),
V. faba (L.), Vitis vinifera (L.) [30, 78, 96-99, 101, 103-105].
Remark: Although species is known from Isparta, newly recorded on oil-bearing rose
in Isparta (Turkey).
Buprestidae (Buprestoidea: Coleoptera)
Perotis chlorana Castelnau & Gory, 1836
15
08.vii.2006 (2); 02.viii.2006 (1); 16.v.2007 (3); 13.vi.2007 (4); 02.vii.2007 (1);
Yakaören, 10.v.2006 (5); 24.v.2006 (4); 14.vi.2006 (3); 08.vii.2006 (2); 02.viii.2006
(2); 16.v.2007 (3); 13.vi.2007 (6); 02.vii.2007 (2). Atabey, 17.vi.2006 (3). Aksu,
17.vi.2006 (3). Eğirdir, 17.vi.2006 (4). Gönen, 21.vi.2006 (5); 02.viii.2006 (6);
Güneykent, 24.vi.2007 (4); 13.viii.2007 (3). Keçiborlu, 18.v.2006 (3); 21.vi.2006, (5);
08.vii.2006 (4); 24.vii.2006 (2); 02.viii.2006 (2); 24.vi.2007 (4); 13.viii.2007 (4). In
total, 96 adult individuals were collected.
Distribution in Turkey: Lakes district, Southwest and South Anatolia, Antalya, Artvin,
Isparta, İçel, Muğla [10, 30, 106, 107].
Host plants: Casuarina sp., Rosaceae, R. damascena [10, 30, 106, 107].
Remark: In this study determined that adults bring damage by eating the leaves from
the edge inwards, by cutting the stem part of new buds and also by nibbling the stems of
green and pink buds before the blooming period.
Sphenoptera sp.
Material examined: Central province, Yakaören, 21.vi.2006 (2). Keçiborlu, 13.vi.2007
(2). In total, 4 adult individuals were collected.
Distribution in Turkey: İzmir (Kemalpaşa) [108].
Host plants: Rosaceae [108].
Rhynchitidae (Curculionoidea: Coleoptera)
Rhynchites hungaricus Germar, 1819
Material examined: Central province, Deregümü, 10.v.2006 (4); 17.v.2006 (4);
25.v.2006 (4); 01.vi.2006 (6); 08.vi.2006 (4); 22.vi.2006 (1); 03.v.2007 (5); 10.v.2007
(3); 16.v.2007 (8); 24.v.2007 (6); 02.vi.2007 (3) 11.vi.2007 (4) 16.vi.2007 (4); Gölcük,
10.v.2006 (2); 17.v.2006 (3); 25.v.2006 (4); 01.vi.2006 (2); 08.vi.2006 (7); 22.vi.2006
(2); 03.v.2007 (1); 10.v.2007 (4); 16.v.2007 (8); 24.v.2007 (6); 02.v.2007 (5) 11.v.2007
(1); 16.vi.2007 (2); Yakaören, 10.v.2006 (3); 17.v.2006 (7); 25.v.2006 (9); 01.vi.2006
(4); 08.vi.2006 (9); 22.vi.2006 (5); 03.v.2007 (3); 10.v.2007 (8); 16.v.2007 (7);
24.v.2007 (5); 02.v.2007 (3) 11.v.2007 (2) 16.vi.2007 (3). Aksu; 20.v.2006 (4);
12.vi.2006 (2); 17.v.2007 (5); 11.vi.2007 (9). Atabey, 10.v.2006 (2); 20.v.2006 (3);
12.vi.2006 (6); 17.v.2007 (7); 11.vi.2007 (4). Gönen; 16.v.2006 (4); 01.vi.2006 (9);
10.vi.2006 (4); 17.vi.2006 (5); 21.v.2007 (6); 19.vi.2007 (4). Keçiborlu, 01.vi.2006 (4);
10.vi.2006 (6); 17.vi.2006 (3); 21.v.2007 (4); 02.vi.2007 (9); 19.vi.2007 (3). In total,
274 adult individuals were collected.
Distribution in Turkey: Afyon, Ankara, Burdur, Bursa, Çorum, Isparta, Konya [9, 30
78, 101].
Host plants: Rosa sp., Rosa damascena Mill., Rubus sp. [9, 78, 97, 101].
Tortricidae (Tortricoidea: Lepidoptera)
16
_____________________________________________________________
Archips rosana (Linnaeus, 1758)
Material examined: Central province, Yakaören, 23.v.2007 (2); 02.vi.2007 (1). Gönen,
23.v.2007 (2). In total, 5 adult individuals were collected.
Distribution in Turkey: Without specifying a locality that is widely reported across the
country and Van [30, 96].
Host plants: Malus communis (L.), Rosa spp. [30, 96].
Notocelia rosaecolana (Doubleday, 1850)
23.v.2007 (2); 13.vi.2007 (2). Yakaören, 16.v.2007 (3); 02.vi.2007 (2). In total, 21
larvae and 12 adult individuals were collected.
Distribution in Turkey: Konya (Bozkır) [108].
Host plants: Rosa spp., R. rubiginosa [108].
Pterophoridae (Pterophoroidea: Lepidoptera)
Cnaemidophorus rhododactyla (Denis & Schiffermüller, 1775)
23.v.2007 (2); 13.vi.2007 (2); Yakaören, 16.v.2007 (3); 02.vi.2007 (2). Eğirdir,
14.vi.2006 (1); 13.vi.2007 (2). Gönen, 02.vi.2006 (2); 23.v.2007 (2). Keçiborlu, Kılıç,
Distribution in Turkey: Burdur (Ağlasun), Isparta [101].
Host plants: Rosa damascena Miller [101].
Argidae (Tenthredinoidea: Hymenoptera)
Arge rosae (Linnaeus, 1758)
Material examined: Central province, Yakaören, 23.v.2007 (2); 02.vi.2007 (1). Gönen,
02.vi.2006 (1); 23.v.2007 (2). Keçiborlu, Kılıç, 16.v.2007 (2). In total, 8 adult
Distribution in Turkey: Antalya, Isparta, İstanbul, İzmir [30, 34, 101].
Host plants: Rosa canina (L.), R. damascena Miller [30, 101].
Tenthredinidae (Tenthredinoidea: Hymenoptera)
17
Ardis brunniventris Hartig, 1837
Material examined: Central province, Yakaören, 02.vi.2007 (1). Gönen, 13.vi.2006
(1); 23.v.2007 (1). Keçiborlu, Kılıç, 16.v.2007 (2). In total, 5 adult individuals were
collected.
Distribution in Turkey: Antalya, Isparta, İstanbul, [101].
Host plants: Rosa canina (L.), R. damascena Miller [30, 101].
Rhogogaster chlorosoma Benson, 1943
Material examined: Gönen, Güneykent, 02.vi.2007 (2). In total, 2 adult individuals
were collected.
Distribution in Turkey: Ankara, Artvin (Karagöl, Şavşat), Bayburt (Çalıdere,
Kopdağı), Bingöl (Çirişli Geçidi), Erzurum: (Atlıkonak, Arıbahçe, Çamlıbel, Dutçu,
Ilıca, İspir, Komyolu, Köprüköy, Madenköprübaşı, Oltu, Örentaş, Pasinler, Uzunkavak),
Giresun, Gümüşhane, İstanbul, Konya, Rize, (Ayder, Çamlıhemşin), Tokat [30, 109111].
Host plants: Alnus glutinosa (L.), Betula spp., Circaea sp., Corylus avellana (L.),
Filipendula ulmaria (L.), Padus spp., Populus tremula (L.), Prunus spp., Pteridium
aquilinum, Ranunculus spp., Rosa spp., Salix spp., S. alba (L.), S. purpurea (L.), Sorbus
spp., Stellaria spp. [30, 110, 111].
Cephidae (Cephoidea: Hymenoptera)
Syrista parreyssii (Spinola, 1843)
26.v.2007 (3); 05.vi.2007 (3); Yakaören, 23.v.2007 (3); 02.vi.2007 (2). Eğirdir,
20.vi.2006 (2); 03.vi.2007 (2). Gönen, 02.vi.2006 (6); 23.v.2007 (4). Keçiborlu, Kılıç,
Distribution in Turkey: Isparta [30, 101].
Host plants: Rosa spp., R. damascena [30, 101].
Eurytomidae (Chalcidoidea: Hymenoptera)
Eurytoma rosae Nees, 1834
Material examined: Central province, Yakaören, 30.v.2006 (11). In total, 11 adult
Distribution in Turkey: Ankara, Erzurum (Oltu, Serçeme), Sivas [112].
Host plants: Rosa spp., R. canina [112].
18
_____________________________________________________________
In addition, other species are given below in Table 3.2.
Table 3.2. Other species found in oil-bearing rose areas in Isparta province.
Order
Family
ACARINA
Acaridae
HEMIPTERA
Pentatomidae
Lygaeidae
Alydidae
HOMOPTERA
Aphididae
THYSANOPTERA
Phlaeothripidae
COLEOPTERA
Cetoniidae
Cerambycidae
Rutelidae
Melolonthidae
Glaphyridae
Buprestidae
Elateridae
Alleculidae
Chrysomelidae
Curculionidae
Dynastidae
HYMENOPTERA
Tenthredinidae
Species
Tyrophagus putrescentiae Schrank
Eurydema ornatum (L.)
Codophila varia (Fabricius)
Holcostethus vernalis (Wolff)
Dolycoris baccarum (L.)
Carpocoris fuscipinus (Boheman)
Carpocoris purpureipennis (De Geer)
Tropidothorax leucopterus (Goeze)
Ceraleptus gracilicornis Herrich-Schaeffer
Enoplops disciger Kolenati
Coreus marginatus (L.)
Camptopus lateralis Germar
Camptopus tragacanthae Kolenati
Chaetosiphon sp.
Haplothrips aculeatus (Fabricius)
Haplothrips reuteri (Karny)
Netocia sp.
Chlorophorus varius O.F. Müller
Anisoplia austriaca Herbst
Anisoplia sp.
Blitopertha lineolata (Fischer von Waldheim)
Homaloplia spirea Pallas
Amphicoma sp.
Capnodis tenebricosa (Olivier)
Capnodis tenebrionis (L.)
Cardiophorus discicollis (Herbst)
Omophylus flavipennis Küst
Clytra atraphaxidis (Pallas)
Labidostomis propinqua Faldermann
Chromoderus fasciatus Müller
Sitona hispidulus (Fabricius)
Hypera postica (Gyllenhal)
Lixus (Ortholixus) angustus (Herbst)
Lixus (Eulixus) brevipes C. Brisout
Lixus (Dilixellus) vilis (Rossi)
Lixus (Compsolixus) ochraceus Boheman
Ptochus sp.
Phyllobius sp. pr. maculiocornis
Phyllognathus excavatus (Forster)
Macrophya blanda (Fabricius)
Tenthredo oryssoides Jakovlev
Tenthredopsis tessellata (Klug)
19
The oil-bearing rose cultivation that is a crucial source of income for regional and
national economies has regained importance especially in the last few years following
the increase in the demand for rose oil. In the study that is done in order to determine
the pests on R. damascena that is a crucial source of income for the region and to reveal
the deployment of the important ones, it is found that the pests intensively exist
especially from mid-April till the end of harvest, namely mid-July on oil-bearing rose
plant. Moreover, R. perornatus and M. rosae that are identified in oil-bearing rose fields
are found as the most important pest species among identified species. In the study, the
entomologic problems are determined in oil-bearing rose production fields. It is thought
that the study would shed light to current studies to be done in this field of study.
Acknowledgements
We would like to thank following experts for identification of the species: Prof. Dr.
Sultan Çobanoğlu (Ankara University, Plant Protection Department, Ankara-Turkey),
Prof. Dr. Andreas H. Segerer (Zoologische Staatssammlung München, Bavarian State
Collection of Zoology, München, Germany), Assoc. Prof. Dr. Bora Kaydan (Yüzüncü
Yıl University, Plant Protection Department, Van-Turkey), Assoc. Prof. Dr. Ekrem
Atakan (Çukurova University, Plant Protection Department, Adana-Turkey), Assoc.
Prof. Dr. Levent Gültekin, Assoc. Prof. Dr. Önder Çalmaşur (Atatürk University, Plant
Protection Department, Erzurum-Turkey), Assist. Prof. Dr. Feza Can (Mustafa Kemal
University, Plant Protection Department, Hatay-Turkey), Assist. Prof. Dr. Derya Şenal
(Kocaeli University, Plant Protection Department, Kocaeli-Turkey), Dr. Işıl Özdemir
(Institute of Plant Protection, Ankara-Turkey) and Dr. George Kaladze (Institute of
Zoology, Tbilisi, Georgia). This study was carried out with the financial support from
Research found of Suleyman Demirel University. Special thanks to Onur Demirel
(Suleyman Demirel University, Faculty of Economics and Administrative Sciences) for
his contributions in terms of translation and revisal.
References
[1] Anonymous, 2010. Süleyman Demirel Üniversitesi, Gül ve Gül Ürünleri Araştırma ve Uygulama
Merkezi Araştırma Raporu, 10 s.
[2] Acatay A., 1969a. Gül (Rosa damascena L.) ve gül yağı, Özaydın Matbaası, İstanbul, 63 s.
[3] Acatay A., 1969b. Schadlinge von Rosa damascena Mill. in der Turkei, Anzeige or schadlingskunde
und pflanzenschutz vereinigt mit schadlingsbekampfung (Deutsch), Journal of Pest Science, 42
(4), 49-53.
[4] Altınok M.A., 2004. Isparta ili yağ güllerinde zararlı Rhodococcus perornatus (Cockrell and Parrott)
(Homoptera: Coccidae)’un biyolojisi popülasyon gelişmesi, yayılışı, doğal düşmanları ve
mücadelesi üzerine araştırmalar, Doktora tezi, Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü,
Adana, 104 s.
[5] Demirözer O., Kaydan M.B., Karaca I. and Ben-Dov Y. 2009. First records of armoured scale insects
(Hemiptera: Coccoidea: Diaspididae) from the oil-rose, Rosa damascena, in Turkey, Hellenic
Plant Protection Journal, 2 (1), 33-35.
[6] Japoshvili G., Karaca İ., 2002. Coccid (Homoptera: Coccoidea) species of Isparta province, and their
parasitoids from Turkey and Georgia, Turkish Journal of Zoology, (26), 371-376.
[7] Karaca İ., Japoshvili G., Demirözer O., 2003. Rose soft scale (Hemiptera: Coccidae) and it’s
parasitoid in Isparta province (Turkey), Proceedings of the Georgian Academy Sciences,
Biolgical Series B, Vol.1, No: 1-2, 77-81.
[8] Schedl K.E., 1968. Borkenkäfer aus der Türkei, Journal of Pest Science, 41 (2), 21-24.
20
_____________________________________________________________
[9] Tuatay N., 1963. Isparta ve Burdur bölgesi yağ güllerinin başlıca zararlıları, kısa biyolojileri ve savaş
metodları üzerinde araştırmalar, Tarım Bakanlığı, Ankara Zirai Mücadele Enstitüsü Müdürlüğü,
No: 39, Ayyıldız Matbaası, Ankara, 76 s.
[10] Zeki H., Tamer A., Örmeci K.Ş., Bozkır M.Ç., Toros S., 1999. Isparta ilinde yağ güllerinde (Rosa
damascena Miller) zarar yapan Perotis chlorana (Lap. et Gory) (Coleoptera: Buprestidae)’nın
biyolojisi ve mücadelesi üzerinde araştırmalar, Turkish Journal of Agriculture and Forestry,
(23), 165-182.
[11] Ülgentürk S., Kaydan M.B., Zeki C., Toros S., 2001. Rhodococcus perornatus (Cockerell Parrott)
(Homoptera: Coccidae) yağ güllerinin yeni bir zararlısı, Türkiye Entomoloji Dergisi, 25 (2), 127132.
[12] Steiner H., 1962, Methoden zur untersuchung der populations dynamik in obstanlagen.
Entomophaga, 7 (13), 207-214.
[13] Atlıhan R., Özgökçe M.S., 2003. Van ili şekerpancarı alanlarındaki zararlı ve yararlı türlerin
saptanması. Yüzüncü Yıl Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Tarım Bilimleri Dergisi, 13 (1), 9-14.
[14] Ay R., 2005. Determination of susceptibility and resistance of some greenhouse populations of
Tetranychus urticae Koch to chlorpyrifos (dursban 4) by the petri dish–potter tower method.
Ankara Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Tarım Bilimleri Dergisi, (78), 139–143.
[15] Ay R., 2006. Antalya ili örtüaltı sebze üretim alanlarında zararlı olan Tetranychus urticae Koch
populasyonlarının bazı akarisitlere karşı tepkileri, Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi, Tarım
Bilimleri Dergisi, 12 (3), 301-306.
[16] Çıkman E., Yücel A., Çobanoğlu S., 1996. Şanlıurfa ili sebze alanlarında bulunan akar türleri,
yayılışları ve konukçuları, Türkiye III. Biyolojik Mücadele Bildirileri, İzmir, 517-525.
[17] Dinçer J., 1971. Ege bölgesi pamuklarında kırmızıörümceklere [Tetranychus urticae Koch.] karşı
ilaç denemeleri, Zirai Mücadele Araştırma Yıllığı, 17 s.
[18] Dinçer J., 1975. Ege bölgesi’nde pamuklara arız olan tetranychidae (Kırmızıörümcek) familyası
türleri, tanınmaları ve kimyasal savaş eşiği tayini üzerinde araştırmalar, Gıda-Tarım Hayvancılık
Bakanlığı Zirai Karantina Genel Müdürlüğü Araştırma Eserleri Serisi, T. B. No: (25), 39 s.
[19] Gençer N.S., Coşkuncu K.S., Kumral N.A., 2005. Bursa ilinde incir bahçelerinde görülen zararlı ve
yararlı türlerin saptanması, Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Ziraat Fakültesi Dergisi, 20 (2), 24-30.
[20] Gençsoylu İ., Öncüer C., 2002. Pamuk alanlarında doğal düşmanların sokucu-emicilerin populasyon
gelişimine etkisinin saptanması, Türkiye 5. Biyolojik Mücadele Kongresi Bildirileri, Erzurum,
147-160.
[21] Göven M.A., Çobanoğlu S., Güvan B., Topuz M., 1999. Ege bölgesi bağ alanlarındaki akar faunası
üzerinde araştırmalar, Türkiye 4. Biyolojik Mücadele Kongresi Bildirileri, Adana, 491-500.
[22] Karaat Ş., Göven M.A., Mart C., 1992. Güneydoğu Anadolu projesi (G.A.P.) alanına giren illerde
pamuk zararlılarına karşı entegre mücadele düzeni, Türkiye II. Entomoloji Kongresi Bildirileri,
Adana, 183-191.
[23] Kasap, İ., Çobanoğlu, S., 2007. Mite (Acari) fauna in apple orchards of around the lake Van basin of
Turkey, Türkiye Entomoloji Dergisi, 31(2), 97-109.
[24] Kısmalı, Ş., Madanlar, N., Yoldaş, Z., Gül, A., 1999. İzmir (Menemen)’de örtüaltı çilek
yetiştiriciliğinde kırmızıörümceklere karşı avcı akar Phytoseilus persimilis A.-H. (Acarina:
Phytoseiidae)’in uygulanma olanakları, Türkiye 4. Biyolojik Mücadele Kongresi Bildirileri, 201214.
[25] Kumral N.A., Kovancı B., 2005. Seasonal population dynamics of the two-spotted spider mite,
Tetranychus urticae Koch (Acari: Tetranychidae) under acaricide constraint on eggplant in Bursa
province (Turkey). Acarologia, 45 (4), 295-301.
[26] Madanlar N., Yoldaş Z., 1996. Menemen (İzmir)’de açık alanlarda çilek bitkisinin topraküstü böcek
ve akar faunası ile bunların populasyon gelişimi üzerinde araştırmalar, Türkiye III. Biyolojik
Mücadele Bildirileri, İzmir, 52-59.
[27] Öncüer C., Durmuşoğlu E., Karsavuran Y., 1992a. Sanayi domateslerinde zararlılara karşı uygun
mücadele programlarının geliştirilmesi üzerinde çalışmalar, Türkiye II. Entomoloji Kongresi
Bildirileri, Adana, 319-328.
[28] Öncüer C., Karsavuran Y., Yoldaş Z., Durmuşoğlu E., 1992b. Sanayi domateslerinde zararlılar,
yayılış ve bulaşma oranları üzerinde araştırmalar, Türkiye II. Entomoloji Kongresi Bildirileri,
Adana, 705-713.
[29] Öncüer C., Yoldaş Z., Madanlar N., Gül A., 1994. İzmir’de sebze seralarında zararlılara karşı
biyolojik savaş uygulamaları, Türkiye IV. Biyolojik Mücadele Kongresi Bildirileri, Erzurum,
395-407.
21
[30] Özbek H., Çalmaşur Ö., 2005. A review of insects and mites associated with roses (Rosa spp.), Acta
Horticulture (ISHS) 690, 167-174.
[31] Özkan C., Gürkan O., Hancıoğlu Ö., 2005. Çubuk (Ankara) ilçesi vişne ağaçlarında zararlı olan
türler, doğal düşmanları ve önemlileri üzerinde gözlemler, Tarım Bilimleri Dergisi, 11 (1), 5759.
[32] Ulusoy M.R., Vatansever G., Uygun N., 1999. Ulukışla (Niğde) ve Pozantı (Adana) yöresi kiraz
ağaçlarında zararlı olan türler, doğal düşmanları ve önemlileri üzerindeki gözlemler, Türkiye
Entomoloji Dergisi, 23 (2), 111-120.
[33] Yoldaş Z., Madanlar N., Gül A., 1996. İzmir’de seralarda patlıcan zararlılarına karşı biyolojik savaş
olanakları üzerinde araştırmalar, Türkiye III. Biyolojik Mücadele Bildirileri, İzmir, 206-213.
[34] Zümreoğlu S., 1972. Böcek ve genel zararlılar kataloğu 1928-1969 (1. Kısım). İstiklal Matbaası,
İzmir, 119 s.
[35] Zümreoğlu S., Akbulut N., 1988. Ege bölgesi ikinci ürün susam ekim alanlarında görülen zararlılar
üzerinde araştırmalar, Türkiye Entomoloji Dergisi, 12 (1), 39-48.
[36] Kaydan M.B., Ülgentürk S., Erkılıç L., 2007. Türkiye’nin gözden geçirilmiş Coccoidea (Hemiptera)
türleri listesi, Yüzüncü Yıl Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Tarım Bilimleri Dergisi, 17 (2), 89-106.
[37] Cockerell T.D.A., Parrott P.J., 1899. Contribution to the knowledge of the Coccidae, The
Industrialist, (25), 159-165.
[38] Danzig E.M., Pellizzari G., 1998. Diaspididae, catalogue of palaearctic Coccoidea, Plant Protection
Institute, Hungarian Academy of Sciences, Budapest, Hungary, 526 pp.
[39] Kozar F., Ördögh G., Kosztarab M., 1977. New records to the hungarian scale insect fauna
(Homoptera: Coccoidea), Folia Entomologica Hungarica, (30), 69-75. (In Hungarian).
[40] Kozar F., Sugonyaev E.S., 1979. Contribution to the knowledge of parasites of Coccids (Homoptera:
Coccoidea), Folia Entomologica Hungarica, (32), 234-236. (In Hungarian).
[41] Kozar F., 1980. The scale insect fauna (Homoptera: Coccoidea) of the Bakony mountains and
surrounding area, Veszprém Megyei Muzeumok Közleményei, (15), 65-72. (In Hungarian).
[42] Kozar F., Ostafichuk, V.G., 1987. New and little known scale-insects species from Moldavia
(USSR) (Homoptera: Coccoidea), Folia Entomologica Hungarica, (48), 91-95. (In Hungarian).
[43] Marotta S., 1987. [Coccids (Homoptera: Coccoidea: Coccidae) found in Italy, with bibliographic
references on taxonomy, geographic range, biology and host plants], Bollettino del Laboratorio
di Entomologia Agr Filippo Silvestri, (44), 97-119.
[44] Ördögh G., 1995. Morphology of nymphs and biology of Rhodococcus perornatus (Cockerell and
Parrott) (Homoptera: Coccidae) in Hungary, Israel Journal of Entomology, 29, 93-96.
[45] Alkan B., 1946. Tarım entomolojisi, Yüksek Ziraat Enstitüsü ders kitabı, No: 31, Ankara, 232 s.
[46] Aydoğdu S., Toros S., 1987. Erzincan ili ve çevresinde Lepidosaphes ulmi L. (Homoptera:
Diaspididae)’nin biyo-ekolojisi ve özellikle doğal düşmanları üzerine araştırmalar, Bitki Koruma
Bülteni, 27 (3-4), 147-178.
[47] Aysu R., 1950. Türkiye koşnilleri l. cilt, 5 (4), 87-91.
[48] Bodenheimer F.S., 1949. Türkiye’nin Coccoidea’sı, Cilt 1 Diaspididae monografik bir etüd, Neşriyat
Müdürlüğü, Sayı 670, 264s.
[49] Bodenheimer F.S., 1952. The Coccoidea of Turkey, I. revue de la Faculté des sciences de
L’université d’Istanbul (Ser. B), (17), 315-351.
[50] Çanakçıoğlu H., 1977. Türkiye orman ağaçları ve ağaççıklarında zarar yapan Coccoidea
(Homoptera) türleri üzerinde araştırmalar, İstanbul Üniversitesi Orman Fakültesi Yayınları:
2322, 122 s.
[51] Çiftçi K., 1986. Antalya ve çevresi yumuşak çekirdekli meyve ağaçlarında Lepidosaphes ulmi
(Homoptera: Diaspididae) ve doğal düşmanları üzerine araştırmalar, T.C. Tarım Orman ve
Köyişleri Bakanlığı Antalya Biyolojik Mücadele Araştırma Enstitüsü Müdürlüğü Araştırma
Eserleri Serisi, No: 4, Ankara, 37 s.
[52] Çobanoğlu S., Düzgüneş Z., 1986. Important armoured scale insect (Homoptera: Diaspididae)
species in fruit orchards of Ankara province, Bitki Koruma Bülteni, (26), 135-158.
[53] Demirözer O., Karaca İ., Japoshvili G., 2004. Studies on Coccoidea (Homoptera) species and their
natural enemies in the fruits orchards in Isparta region, Proceeding of the X International
Symposium on Scale Insect Studies, Plant Protection Research Institute, Adana, Turkey, 223230.
[54] Ecevit O., Işık, M. Yanılmaz, A.F., 1987. Fındıklarda zararlı fındık koşnili Parthenolecanium corni
(Bouche) Parthenolecanium rufulum Ckll. ile virgül kabuklubiti (Lepidosaphes ulmi L.)’nin
22
_____________________________________________________________
biyo-ekolojik özellikleri ve fındık koşnilinin mücadele metodları üzerine araştırmalar, Ondokuz
Mayıs Üniversitesi Yayınları, Samsun, No: (19), 34 s.
[55] Erden F., 1979. Güney Anadolu bölgesi’nde elma bahçelerinde entegre mücadele yönünden böcek
faunası üzerinde ön çalışmalar, Zirai Mücadele Araştırma Yıllığı, 56-57.
[56] Erden F., 1988. Erzincan bölgesi yumuşak çekirdekli meyve ağaçlarının böcek kökenli zararlıları,
tanınmaları ve önemlilerinin zararlılık durumları üzerinde araştırmalar, Tarım Orman ve Köy
Bakanlığı Mesleki Yayınları, Ankara, Yayın No: (4), 96 s.
[57] Erler F., 1994. Antalya ilinde bulunan kabuklubit (Homoptera: Diaspididae) türleri, konukçuları,
yayılışları ve doğal düşmanları üzerinde araştırmalar, Yüksek Lisans Tezi, Akdeniz Üniversitesi,
Fen Bilimleri Enstitüsü, Antalya, 99 s.
[58] Erol T., Yaşar B., 1999. Van ili elma ağaçlarında zararlı Lepidosaphes ulmi (L.) (Homoptera,
Diaspididae) ile Palaeolecanium bituberculatum (Targ. and Tozz.) (Homoptera, Coccidae)’un
populasyon değişimleri, bazı biyolojik özellikleri ve doğal düşmanları üzerinde araştırmalar,
Turkey Journal of Agriculture and Forestry, (23), 151-164.
[59] Eronç H.H., Erden F., 1972. Güney Anadolu bölgesi elma bahçelerinde zararlı virgül koşnili
Lepidosaphes ulmi (L.)’ye karşı ilaç denemeleri, Gıda Hayvan ve Tarım Bakanlığı Zirai
Mücadele Zirai Karantina Genel Müdürlüğü Araştırma Daire Başkanlığı Zirai Mücadele
Araştırma Yıllığı, (14), 80-81.
[60] Giray H., 1969. Dursunbey ilçesi çevresinde bulunan önemli elma zararlıları, tanınmaları, yayılışları,
konukçuları, kısa biyolojileri ve zarar şekilleri üzerinde ilk araştırmalar, Ege Üniversitesi Ziraat
Fakültesi Yayınları, İzmir, No: 160, 49s.
[61] Kurt M.A., 1982. Doğu Karadeniz bölgesi fındık zararlıları, Samsun Bölge Zirai Mücadele
Araştırma Enstitüsü Müdürlüğü Mesleki Kitaplar Serisi, Samsun, No: (26), 75 s.
[62] Lindinger L., 1912. Die schildlaeuse (Coccidae) Eurapas, nordafrikas und vorderasiens,
einschlisslich der azoren, der kanaren und maderias, Mit Anlitung Zum Sammeln, Bestimmen und
Aufbewahrenen, Ulmer, Sttutgart, 388 pp.
[63] Nizamlıoğlu K., 1963. Türkiye ziraatına zararlı olan böcekler ve mücadelesi koruma tarım ilaçları,
İstanbul, (7) 133-134.
[64] Okul A., Bulut H., Zeki C., 1987. Ankara ili elma ağaçlarında zararlı bazı Coccoidea (Homoptera)
türlerinin biyolojileri üzerinde araştırmalar, Türkiye I. Entomoloji Kongresi Bildirileri,
Entomoloji Derneği, İzmir, (3), 109-118.
[65] Özgökçe S.M., Yaşar B., 1995. Elma ağaçları üzerinde Lepidosaphes ulmi L. (Homoptera:
Diaspididae) ve Palaeolecanium bituberculatum (Targ.-Tozz.) (Homoptera: Coccidae)’un
populasyon dalgalanmalarına yöneylerin etkisi üzerine bir araştırma, Yüzüncü Yıl Üniversitesi,
Ziraat Fakültesi, Tarım Bilimleri Dergisi, 5 (1), 163-174.
[66] Şevket N., 1934. Kabuklubitler (Koşniller), Ankara Ziraat Müdürlüğü, Neşriyatı, Ankara, 92 s.
[67] Tuatay N., Kalkandelen A., Aysen N., 1972. Nebat Koruma Müzesi böcek katalogu, (1961-1971).
Yenigün Matbaası, Ankara, 119 s.
[68] Tunçyürek M., 1976. Türkiye’de bitki zararlısı bazı böceklerin doğal düşman listesi, Kısım I, Bitki
Koruma Bülteni, 16 (1), 33-46.
[69] Ural I., Işık M., Kurt A., 1973. Dogu Karadeniz bölgesi fındık bahçelerinde tespit edilen böcekler
üzerinde bazı incelemeler, Bitki Koruma Bülteni, 13 (2), 55-66.
[70] Yaşar B., 1995. Türkiye Diaspididae (Homoptera: Coccoidea) faunası üzerinde taksonomik
araştırmalar, Yüzüncü Yıl Üniversitesi Bitki Koruma Bölümü, Van, 289s.
[71] Yiğit A., Uygun N., 1982. Adana, İçel ve Kahramanmaraş illeri elma bahçelerinde zararlı faunanın
saptanması üzerinde çalışmalar, Bitki Koruma Bülteni, 22 (4), 163-178.
[72] Danzig E.M., 1959. Concerning the biological forms of the apple comma scale Lepidosaphes ulmi
(L.) (Homoptera, Coccoidea), Zoologicheskii Zhurnal, Moscow, (38), 879-886. (In Russian).
[73] Danzig E.M., 1980. Coccoids of the far east USSR (Homoptera, Coccidea) with phylogenetic
analysis of scale insects fauna of the world, Nauka, Leningrad, 367 pp. (In Russian).
[74] Hall W.J., 1922. Observations on the Coccidae of Egypt, Bulletin, Ministry of Agriculture, Egypt,
Technical and Scientific Service, (22), 1-54.
[75] McKenzie H.L., 1956. The armored scale insects of California, Bulletin of the California Insect (5),
1-209.
[76] Gençer N.S., Kovancı O., B., Kovancı B., Akgül C., H., 2004. Bursa ili çilek üretim alanlarında
bulunan Heteroptera takımı türleri, Türkiye Entomoloji Dergisi, 28 (1), 69-80.
[77] Kaya M., Kovancı, B., 2004a. Bursa’da ahududu alanlarında saptanan Heteroptera türleri, Ege
Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 41 (2), 101-109.
23
[78] Lodos N., Önder F., Pehlivan E., Atalay R., Erkin E., Karsavuran Y., Tezcan S., Aksoy S., 1999b.
Faunistic studies on Lygaeidae (Heteroptera) of Western Black Sea, Central Anatolia and
Mediterranean Regions of Turkey, İzmir-57 s.
[79] Önder F., Karsavuran Y., Tezcan S., Fent M., 2006. Türkiye Heteroptera (Insecta) kataloğu,
Heteroptera (Insecta) Catalogue of Turkey, İzmir, 153 s.
[80] Özsaraç Ö., Kıyak S., 2001. A study on the Heteroptera fauna of Bozcaada (Çanakkale Province),
Turkish Journal of Zoolgy, (25), 313-322.
[81] Yanık E., Yücel A., 2001. The pistachio (P. vera L.) pests, their population development and damage
state in Şanlıurfa province, Proceedings of the XI GREMPA seminar organized by the
University of Harran with the collaboration of the FAO-CIHEAM Inter-Regional Cooperative
Research and Development Network on Nuts, Şanlıurfa, Cilt (56), 301-309.
[82] Zobar H., Kıvan M., 2005. Lygaeus equestris (L.) (Heteroptera: Lygaeidae)’in bazı biyolojik
özellikleri, Trakya University Journal of Science, 6 (1), 59-62.
[83] Anonymous 2005. T.C. Giresun Valiliği İl Çevre ve Orman Müdürlüğü, Giresun İl Çevre Durum
Raporu, 249 s.
[84] Aslan M.M., Uygun N., 2005. Aphids (Homoptera: Aphididae) of Kahramanmaraş province, Turkey,
Turkish Journal of Zoology, (29), 201-209.
[85] Bodenheimer F.S., Swirski E., 1957. The Aphidoidea of the Middle East, The Weigmann Science
Press of Isreal, Jarusalem, p. 378.
[86] Çanakçıoğlu H., 1975. The Aphidoidea of Turkey, İstanbul University Faculty of Forestry, İstanbul,
309 s.
[87] Düzgüneş Z., Toros S., Kılınçer N., Kovancı B., 1982. Ankara ilinde bulunan Aphidoidea türlerinin
parazitoit ve predatörlerinin tespiti, Tarım ve Orman Bakanlığı Zirai Karantina Genel
Müdürlüğü Yayın Şubesi, Ankara, 251 s.
[88] Giray H. 1974. Preliminary list of the species of Aphididae (Homoptera) collected in the vicinity of
Izmir province, with notes on host-plants and types of damage, Review of the Faculty
Agriculture Ege University, 11 (1), 39-69.
[89] Ölmez-Bayhan S., Ulusoy M.R., Toros S., 2003. Diyarbakır ili Aphididae (Homoptera) faunasının
saptanması, Türkiye Entomoloji Dergisi, 27 (4), 253-268.
[90] Toros S., Yaşar B., Özgökçe M.S., Kasap İ., 1996. Van ilinde Aphidoidea (Homoptera)
üstfamilyasına bağlı türlerin saptanması üzerinde çalışmalar, Türkiye III. Entomoloji Kongresi
Bildirileri, Ankara, 549-556.
[91] Toros S., Uygun N., Ulusoy R., Satar S., Özdemir I., 2002. Doğu Akdeniz bölgesi Aphidoidea
türleri, T.C. Tarım ve Köyişleri Bakanlığı, Tarımsal Araştırmalar Genel Müdürlüğü Yayınları,
Ankara, 108 s.
[92] Atakan E., Tunç İ., 2004. Adana ilinde yoncada Thysanoptera faunası ve bazı önemli türlerin ve
predatör böceklerin populasyon değişimleri, Türkiye Entomoloji Dergisi, 28 (3), 181-192.
[93] Atakan E., Uygur S., 2005. Winter and spring abundance of Frankliniella spp. and Thrips tabaci
Lindeman (Thysan., Thripidae) on weed host plants in Turkey, Journal of Applied Entomology,
129 (1), 17-26.
[94] Nas S., Atakan E., Elekçioğlu N., 2007. Doğu Akdeniz bölgesi turunçgil alanlarında bulunan
Thysanoptera türleri, Türkiye Entomoloji Dergisi, 31 (4), 307-316.
[95] Erol T., Yaşar B., 1996. Van ili elma bahçelerinde bulunan zararlı türler ile doğal düşmanları,
Türkiye Entomoloji Dergisi, 20 (4), 281-293.
[96] Karaca İ., Karsavuran Y., Avcı M., Demirözer O., Aslan B., Sökeli E., Bulut H.S., 2006. Isparta
ilinde Coleoptera takımına ait türler üzerinde faunistik çalışmalar. Süleyman Demirel
Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, Cilt:10, Sayı: (2), 180-184.
[97] Lodos N., Önder F., Pehlivan E., Atalay R., 1978. Ege ve Marmara bölgesi’nin zararlı böcek
faunasının tesbiti üzerinde çalışmalar [Curculionidae, Scarabaeidae, (Coleoptera); Pentatomidae,
Lygaeidae, Miridae (Heteroptera)], Ankara, 292 s.
[98] Lodos N., Önder F., Pehlivan E., Atalay R., Erkin E., Karsavuran Y., Tezcan S., Aksoy S., 1999a.
Faunistic studies on Scarabaeoidea (Aphodiidae, Cetoniidae, Dynastidae, Geotrupidae,
Glaphyridae, Hybosoridae, Melolonthidae, Ochodaeidae, Rutelidae, Scarabaeidae), (Coleoptera)
of Western Black Sea, Central Anatolia and Mediterranean Regions of Turkey, İzmir, 63s.
[99] Toper-Kaygın A.T., Sönmezyıldız H., Ülgentürk S., Özdemir I., 2008. Insect species damage on
ornamental plants and saplings of Bartın province and its vicinity in the Western Black Sea
region of Turkey, International Journal of Molecular Sciences, (9), 526-541.
24
_____________________________________________________________
[100] Acatay A., 1970. Schadlinge von Rosa damascena Mill. in der Turkei, Anz Schädlingsk, 43 (4), 4953.
[101] Bolu H., Özgen İ., Çınar M., 2005. Dominancy of insect families and species recorded in almond
orchards of Turkey, Acta Phytopathologica et Entomologica Hungarica, 40 (1-2), 145-157.
[102] Erol T., Karagöz M., 1996. Aydın ili yonca ekiliş alanlarında görülen zararlı ve yararlı türler ile
önemlilerinin popülasyon değişimleri üzerinde araştırmalar, Türkiye III. Entomoloji Kongresi,
Ankara, 29-37.
[103] Kaya N., Hıncal P., 1991. Denizli ili mercimek alanlarında bulunan böcek faunası, Türkiye
Entomoloji Dergisi, (3), 173-181.
[104] Lodos N., 1989. Türkiye entomolojisi IV (Kısım I) genel, uygulamalı ve faunistik, Ege Üniversitesi
Ziraat Fakültesi Yayınları, No. 493, 236 s.
[105] Lodos N., Tezcan S., 1995. Türkiye entomolojisi V Buprestidae (genel, uygulamalı ve faunistik).
Entomoloji Derneği Yayınları, Ege Üniversitesi Basımevi-İzmir, No. 8, 138 s.
[106] Tozlu G., Özbek H., 2000. Erzurum, Erzincan, Artvin ve Kars illeri Buprestidae (Coleoptera)
familyası türleri üzerinde faunistik ve taksonomik çalışmalar I. Acmaeoderinae, Polycestinae ve
Buprestinae, Turkish Journal of Zoology, (24), 51-78.
[107] Tezcan S., 1995. Kemalpaşa (İzmir) yöresi kiraz ağaclarında zararlı Buprestidae türleri üzerinde
araştirmalar, Türkiye Entomoloji Dergisi, 19 (3): 221-230.
[108] Özdemir M., Özdemir Y., Seven S., Bozkurt V., 2005. Orta Anadolu bölgesinde kültür bitkilerinde
zararlı tortricidae (Lepidoptera) faunası üzerine araştırmalar, Bitki Koruma Bülteni, 45 (1-4): 1744.
[109] Benson R.B., 1968. Hymenoptera from Turkey, Symphyta, Bulletin of the British Museum (N.H.)
Entomology, 22 (4), 4-207.
[110] Çalmaşur Ö., Özbek H., 2004. Contribution to the knowledge of the Tenthredinidae (Symphyta,
Hymenoptera) fauna of Turkey Part I: the subfamily Tenthredininae, Turkish Journal of Zoology,
(28), 37-54.
[111] Doğanlar M., 1984. Notes on Chalcidoidea of Turkey, I. Chalcididae, Eurytomidae, Torymidae,
Orymidae, Perilampidae, Eucharitidae, Türkiye Bitki Koruma Dergisi, (8), 151-158.
İsmail Karaca e- posta: [email protected]
25
______________________________________________________________
Farklı Asetik Asit Solüsyonlarıyla Marine Edilmiş Barbunya
(Mullus barbatus barbatus L., 1758) Balıklarının Çeşitli Soslarla
Değerlendirilmesi
Özlem Emir Çoban*, Emine Özpolat
Fırat Üniversitesi, Su Ürünleri Fakültesi, Avlama ve İşleme Teknolojisi ABD,23119, Elazığ/TÜRKİYE
*Yazışılan yazar e-posta: [email protected]
Alınış: 01Mart 2011, Kabul: 13 Nisan 2011
Özet: Bu çalışmada, ekonomik yönden önemli bir balık türü olan ve farklı asetik asit solüsyonlarında
marine edilen barbunya balığının çeşitli soslarda duyusal olarak değerlendirilmesi amaçlanmıştır. %4 ve
%8 oranında asetik asit kullanılarak marine edilen balıklar 4 oC’de 1 hafta olgunlaştırıldıktan sonra
kimyasal bileşimleri incelenmiş ve 6 farklı sosla hazırlanan örnekler 10 panelist tarafından
değerlendirilmiştir. Duyusal değerlendirmeler sonucunda en fazla beğeniyi %4 asetik asit ve %10 tuz ile
olgunlaştırıldıktan sonra A sosu (limon suyu, sarımsak, ceviz içi, zeytinyağı) ile sunulan grup
kazanmıştır. Bu grup ile diğer gruplar arasındaki farklılığın istatistiksel olarak önemli olduğu tespit
edilmiştir (p<0,05).
Anahtar kelimeler: Barbunya balığı, Mullus barbatus barbatus, Marinat, Duyusal kalite, Asetik asit
Assessmenet with Various Sauces of Marinated Red Mullet
(Mullus barbatus barbatus L., 1758) by Different Acetic Acis
Solutions
Abstract: In this study an economically important fish species red mullet were marined in different acetic
acid solutions anf evaluated sensory by using various sauces. The marinated red mullet were treated with
4% and 8% acetic acid and then waited 4 oC for one week and then their chemical composition were
observed and were evaluated by 10 panelist by using 6 different sauces. At the result of sensory
evaluations 4% acetic acid and 10% salt marinated and served with A sauce (lemon juice, garlic, walnuts,
olive oil) group has got most admination. Statistically significant differences were found between other
groups with A group (p<0.05).
Key words: Red mullet, Mullus barbatus barbatus, Marinade, Sensorial quality, Acetic acid
1. Giriş
Mullidae familyasına ait olan barbunya balığı (Mullus barbatus barbatus L.1758)
demersal balık türlerinden biridir. Ülkemizde barbunya balığı üzerine yapılan çeşitli
çalışmalar olmasına rağmen [1,5] bu balığın işlenmesine yönelik çalışmalar oldukça
azdır. Ekonomik yönden önemli bir yere sahip olan bu balık türünün, gerek daha uzun
bir raf ömrüne sahip olması gerekse farklı lezzetlerde tüketiciye ulaştırılması amacıyla
farklı şekillerde işlenmesi mümkündür. Bu işleme yöntemlerinden biride
marinasyondur.
Marinasyon işlemi; taze, dondurulmuş, tuzlanmış balık ve balık kısımlarının ısı etkisi
olmadan asetik asit veya diğer organik asitler ve tuz ile muamele edilerek
olgunlaştırılması ve dayanımının artırılmasını sağlayan teknolojidir. Gıda
26
Ö.E. Çoban, E. Özpolat
muhafazasında bilinen en eski işlemlerden biri olup tarihi M.Ö. 7. yüzyıla kadar
dayanmaktadır [6,7].
Türk Gıda Kodeksi’nin Et Ürünleri Tebliği’ne göre marinasyon; etin, sirke, tuz ve
bitkisel yağ gibi çeşitli gıda maddeleri ile ve gerektiğinde lezzet vericiler kullanılarak
muamele edilmesi işlemi olarak tanımlanmaktadır [8]. Marinasyon etin yumuşatılması
yanında tadın, tekstürün ve etin yapısal özelliklerini değiştirmek amacıyla da
uygulanmaktadır ve böylece diğer işlenmiş balık çeşitlerine de alternatif
oluşturmaktadır [9].
Marinasyon işlemi tuz ve asetik asit kullanılarak gerçekleştirilmekte ve balık doku
suyundaki tuz ve asit konsantrasyonu ile çözeltideki konsantrasyonlar eşitleninceye
kadar devam etmektedir. Bu olgunlaştırma işleminde çiğ materyal yenilebilir hale gelir
ve gerektiğinde değişik tatlar kazandırmak amacıyla şeker, baharatlar, sos, mayonez,
bitkisel yağ ve sebzeler ilave edilerek lezzetlendirilebilmekte; cam şişe veya plastik
kaplar içerisinde paketlenebilmektedir. Ancak baharatlı marine ürünler Türk insanın
damak tadı için yeni bir işleme yöntemidir [10].
Marinatlar uygulanan işlem tekniğine, ürüne katılan ek maddelere göre soğuk
marinatlar, pişirilmiş marinatlar ve kızartılmış marinatlar olmak üzere 3 türe
ayrılmaktadır [11,12].
Artan dünya nüfusuna bağlı olarak besin sanayinin gelişmesi ile birlikte insanların
beslenme alışkanlıklarının değişmesi büyük miktarlarda ve değişik besinlerin üretimine
neden olmuştur. Dolayısı ile besinlerin dayanıklılık ve çeşitliliğinin artırılması amacı ile
katkı maddelerinin kullanılması besinler için kalite kontrolünün önemini artırmıştır.
Besinlerin kalite niteliklerinin belirlenmesinde fiziksel, kimyasal, mikrobiyolojik ve
duyusal analiz metotlarından yararlanılır. Duyusal kalite kontrolü, insanların duyu
organları vasıtasıyla besinlerin çeşitli özelliklerinin değerlendirmesidir. Besinlerin
tüketici tarafından beğenilmesi oldukça önemlidir. Fiziksel, kimyasal ve mikrobiyolojik
kalitesi mükemmel olan bir besin maddesi duyusal yönden hiç arzu edilmeyebilir.
Tüketici satın aldığı besin maddesinin rengine, kokusuna, tadına ve aromasına, ağza
alındığında verdiği kırılma ve ezilme özelliğine dikkat eder. Dolayısıyla duyusal kalite
direk tüketiciye hitap eder ve ürünün satışında oldukça önemli bir role sahiptir [13].
Bu çalışmada, barbunya balığının besin bileşenleri incelenmiş ve (Mullus barbatus
barbatus) soğuk marinat şeklinde işlenen ürünün çeşitli soslarla muamele edilmesiyle
duyusal analiz sonuçlarına etkisinin belirlenmesi amaçlanmıştır.
Araştırmanın materyalini uzunlukları 13-15 cm, ağırlıkları 30 ± 5 gr aralığında olan
Mullus barbatus barbatus balıkları oluşturmuştur. Balıklar, Elazığ balık satış
yerlerinden taze olarak alındıktan buz içeren köpük kutu içerisinde Fırat Üniversitesi Su
Ürünleri Fakültesi’ne getirilmiştir. Çalışmada analizler 3 tekerrürlü olarak yapılmıştır.
27
______________________________________________________________
2.1. Örneklerin hazırlanması
2.1.1. Filetonun Çıkarılması ve Marinasyon işlemi
Taze olarak laboratuvara getirilen balıklar piyasadaki marinat üretim koşulları göz
önünde bulundurularak aş kesilip, iç organlar çıkarılmıştır. Kılçık ve kemikler
ayıklandıktan sonra kanın giderilmesi için %3’lük tuzlu solüsyonunda 20 dk.
bekletilmiştir. Elde edilen tüm filetolar bol temiz suyla yıkandıktan sonra marinasyon
işlemine hazır hale getirilmiştir. Hazırlanan barbunya balığının filetoları iki kısma
ayrılıp cam kavanozlara yerleştirilmiş ve üzerine iki farklı konsantrasyonda (% 4 asetik
asit+ %10 tuz, %8 asetik asit +%10 tuz) hazırlanan olgunlaştırma solüsyonu ilave
edilmiştir. Olgunlaştırma solüsyonu ve balık miktarı oranı 2/1 (v/w) olarak
kullanılmıştır. Kavanozların kapakları kapatılarak olgunlaştırma için 4±1 oC’de 1 hafta
muhafaza edilmiştir (Şekil 1). Daha sonra her iki gruba 6 farklı sos hazırlanmış ve
ürünler bu soslarda 4±1 oC’de 24 saat bekletilmiştir.
Şekil 1. Deneysel olarak hazırlanan barbunya balıklarının marinatlarının işlem basamakları
28
2.1.2. Kullanılan Soslar
A Sosu: 3ml Limon suyu, 5 gr sarımsak, 50 gr ceviz içi, 100 ml zeytinyağı
B Sosu: 30 gr ketçap, 20 gr mayonez, 3 ml limon suyu, 3,5 gr tuz, 2gr karabiber, 100 ml
zeytinyağı
C Sosu: 15 gr biber salçası, 15 gr domates salçası, 1 gr nane, 5 gr sarımsak, 100 ml
zeytinyağı
D Sosu: 15 gr biber salçası, 15 gr domates salçası, 10 gr zeytin sosu, 5 gr sarımsak, 2 gr
karabiber, 3,5 gr tuz, 1 gr nane, 1 gr kekik,100 ml ayçiçek yağı (sos pişirilerek
hazırlanmıştır)
E Sosu: 2 gr köri, 10 adet tane karabiber, 3,5 gr tuz, 5 gr sarımsak, 100 ml zeytinyağı
F Sosu: 1 gr biberiye, 10 adet tane karabiber, 20 gr kuru soğan, 5 gr sarımsak,100 ml
ayçiçeği yağı
2.2. Kimyasal Analizler
Örneklerin pH değerleri, pH metre (EDT. GP 353) ile saptanmıştır [14]. Nem miktarı
kurutma yöntemi ile [15] ham kül miktarı yakma yöntemi ile [16] ve ham yağ miktarı
soxhelet metodu ile belirlenmiştir [17]. Ham protein miktarı Mikro-kjeldahl yöntemi ile
tespit edilmiştir [14]. Örneklerin tuz miktarı ise Mohr metoduna göre yapılmıştır [14].
2.3. Duyusal Analiz
İki farklı Marinasyon ile elde edilmiş ürünlerin her biri için 6 farklı sos hazırlanarak
toplamda 12 grup elde edilmiştir. Soslu ürünlerin seçilmiş 10 kişilik panelist grubu
tarafından renk, sertlik, lezzet, görünüş, tuzluluk ve genel beğeni bakımından 1-5 puan
arasında değerlendirmeleri istenmiştir.
1= Çok kötü 2= Kötü 3= Normal 4= İyi 5= Çok iyi
olarak değerlendirilmiştir. Duyusal analiz için kullanılan form Tablo 1.’de verilmiştir.
Tablo 1. Duyusal analiz puanlama formu [18].
Özellikler
Renk
Koku
Sertlik
Lezzet
Görünüş
Tuzluluk
Genel Beğeni
Düzeyi
Panelist Adı Soyadı:
A
B
C
Tarih:
D
E
2.4. İstatistiksel Analiz
Bu araştırmada, verilerin değerlendirilmesinde varyans analizi (ANOVA)
testinden yararlanıldı. İstatistiki analizlerde 0,05’lik önem düzeyi (p<0,05) dikkate
alındı. Bütün analizler SPSS®12 bilgisayar istatistik programından yararlanılarak
gerçekleştirildi [19].
29
______________________________________________________________
3. Bulgular
Farklı oranlarda asetik asit kullanılarak marine edilen barbunya balıklarının kimyasal
bileşimi belirlenmiş ve 6 farklı sosda duyusal nitelikleri karşılaştırılarak
değerlendirilmiştir (Tablo 2).
Çalışmada marinat yapımı için kullanılan barbunya balıklarının ve olgunlaşma sonunda
marinat örneklerinin besin değerleri ile ilgili bulgular Şekil 2’de verilmiştir. Barbunya
balığında % ham kül değeri 1,82±0,26; % kuru madde miktarı 34,31±3,54; % ham yağ
% 19,33±0,95; % ham protein18,27±0,44 ve % tuz miktarı ise % 0,75 olarak tespit
edilmiştir (Şekil 2.)
%4 asetik asitle marine edilen grupta % ham kül değeri 8,38±1,51; % kuru madde
miktarı 58,18±0,91; % ham yağ % 32,40±1,05; % ham protein 23,79±0,38 ve % tuz
miktarı 6,24±0,09 olarak saptanırken, %8 asetik asitle marine edilen grupta ise bu
değerler sırasıyla 7,82±0,09; 58,27±5,98; 33,21±1,58; 20,52±0,05 ve 6,04±0,26 olarak
belirlenmiştir (Şekil 2).
Ham Mat
% 4 Aa
% 8 Aa
60
50
40
30
20
10
Ham Mat
% 4 Aa
% 8 Aa
Tuz
Ham Protein
Ham Yağ
Ham Kül
Kuru Madde
pH
0
Şekil.2. Taze barbunya balığı ve farklı oranlarda asetik asitle hazırlanan barbunya marinatlarının
kimyasal bileşimleri (%)
Tablo 2. Farklı oranlarda asetik asit kullanılarak hazırlanan marinatların farklı soslarda sunumlarının
duyusal olarak değerlendirilmesi
KALİTE FAKTÖRÜ
GRUPLAR
% 4Aa
% 8Aa
A Sosu
B Sosu
C Sosu
D Sosu
E Sosu
F Sosu
A Sosu
B Sosu
C Sosu
D Sosu
E Sosu
F Sosu
Renk
Koku
Sertlik
Lezzet
Görünüş
Tuzluluk
Ort±Ss
4,8±0,44a
4,2±0,44abc
4,0±1,00abc
4,4±0,55ab
4,2±0,48abc
4,4±0,55ab
3,4±0,89c
3,4±0,54c
3,4±0,55c
3,8±0,48bc
3,6±0,89abc
4,0±0,71abc
Ort±Ss
5,0±0,00a
3,6±0,55bc
4,2±0,45bc
4,2±0,84ab
3,8±0,84bc
3,6±0,89bc
3,4±1,14bc
2,8±0,84c
3,6±0,55bc
3,4±0,55bc
3,6±1,14bc
3,8±0,84bc
Ort±Ss
4,8±0,45a
4,0±0,70abc
2,8±0,84d
4,0±0,71abc
4,4±0,55ab
4,0±0,00abc
2,8±0,84d
2,6±1,14d
2,6±0,89d
3,2±0,45dc
3,6±0,55bcd
3,2±0,83cd
Ort±Ss
5,0±0,00a
4,6±0,54ab
1,8±0,44ed
3,8±0,84c
2,8±0,45dc
1,8±0,84ed
4,0±0,70b
3,8±0,44b
1,6±0,54e
2,6±0,54ed
2,6±0,54
1,8±0,84
Ort±Ss
4,4±0,54ab
4,6±0,54a
3,0±0,00d
4,2±0,83abc
3,4±0,54cd
3,2±0,45d
3,6±0,55bcd
4,4±1,34ab
2,8±0,83d
3,2±0,45d
2,8±0,45d
2,8±0,45d
Ort±Ss
5,0±0,00a
4,6±0,55a
4,6±0,55a
4,8±0,45a
4,8±0,45a
4,4±0,89a
4,4±0,89a
4,4±0,89a
4,0±1,00a
4,0±0,70a
4,0±1,00a
4,4±0,75a
Genel
Beğeni
Ort±Ss
4,83±0,12a
4,26±0,19b
3,40±0,19de
4,23±0,25b
3,90±0,32bc
3,57±0,15cd
3,60±0,40cd
3,57±0,30bc
3,00±0,33e
3,37±0,22de
3,37±0,58de
3,33±0,36de
*Aynı sütunda bulunan farklı harfler arasında istatistiki fark vardır (p<0,05)
Aa: Asetik asit
30
Farklı asetik asit konsantrasyonları kullanılarak marine edilen ve olgunlaştıktan sonra 6
farklı sosda bekletilen marinatların duyusal değerlendirme sonuçları Tablo 2’de
verilmiştir. Panelistler tarafından değerlendirilen örnekler arasında %4 asetik asitle
marine edilen grupların %8 asetik asitle marine edilen gruplara göre daha fazla
beğenildiği ve bu gruplar arasındaki farkın istatistiksel olarak anlamlı olduğu tespit
edilmiştir (p<0,05).
4.Tartışma ve Sonuç
Barbunya balığının pH değeri ortalama 7,01 olarak tespit edilmiştir. Özyurt vd. (2009)
yaptıkları çalışmalarında barbunya balığının pH değerini 7,06 olarak belirlemişlerdir.
Araştırma bulgularımız Özyurt vd.’nin bulgularıyla uyumludur [20].
Marinasyon işlemi esnasında tuz ve asetik asitin balık eti içerisine yayılarak proteinleri
denatüre ettiği ve pH değerini düşürdüğü bildirilmiştir [21].
%4 asetik asitle marine edilen balıkların pH değeri 4,34 %8 asetik asitle marine edilen
balıkların pH değeri ise 4,18 olarak belirlenmiştir. Aksu vd., [22] ve Varlık vd. [23]
marine ürünlerde pH değerlerinin 4,1-4,5 arasında olması gerektiğini vurgulamıştır.
Rehbein ve Oehlenschlager [24]’in bildirdiğine göre ise marine edilmiş ürünlerde pH
değeri 4,8’den daha yüksek olmamalıdır [25]. Türk gıda kodeksinin Ludorf ve Meyer
(1973) ve Karl ve Schreiber (1990)’den bildirdiğine göre marine ürünlerde pH 4-4,5
arasındadır [8]. Asetik asit etkisiyle pH değeri 4,3 civarında olduğu bildirilmiştir [26].
Çalışmada elde ettiğimiz pH değerleri ile ifade edilen değerler uyum göstermektedir.
Barbunya balığında % nem oranı 65,69 olarak tespit edilirken, % 4Aa ile hazırlanan
marinatlarda % 41,82, %8 Aa ile hazırlanan grupta % 41,73 olarak saptanmıştır.
Marinasyon işleminden sonra % nem oranı azalmasına bağlı olarak % ham kül, ham
yağ, ham protein oranları marinasyon işlemiyle artış göstermiştir. (Şekil 2).
Cabrer vd., (2002) marine edilmiş hamsi filetolarının nem oranının %72.01±0.27, ham
protein oranının %19.13±0.98, ham yağ oranının % 4.58±0.49, ham kül oranının
%5.35±0.09 olduğunu ve marinasyon işlemi ile balık etindeki nemde bir azalma,
protein, yağ ve kül oranlarında ise artma olduğu bildirilmiştir [27].
Marine edilmiş akivadesin, ham materyaldeki ortalama ham yağın %1.13, ham külün
%1.5, ham proteinin %10.76 ve nemin %81.83 olduğu marine üründe ise ortalama ham
yağın %1.17, ham külün %1.37, ham proteinin %10.32 ve nemin %76.57 olduğu tespit
edilmiştir [28]. Benzer şekilde sonuçlar konuyla ilgi yapılan diğer ilgili çalışmalarda da
elde edilmiştir [10, 29-32].
Gıdaların kalite kontrolünde duyusal analiz, önemli parametrelerinden biridir. Duyusal
analizler insanların duyu organlarıyla değerlendirdikleri görünüş, koku tat ve tekstür
gibi parametreleri ifade eder. Duyusal özellikler bakımından kabul edilemez olan bir
ürün kalite parametreleri bakımından kabul edilebilir özellikte olsa dahi tüketilemez
olarak kabul edilir [33,35].
Barbunya balığına farklı bir lezzet kazandırmak amacıyla marine edilerek farklı soslarda
lezzetlendirilen örnekler arasında en fazla beğeniyi % 4 asetik asitle olgunlaştırıldıktan
31
______________________________________________________________
sonra A sosunda (3ml Limon suyu, 5 gr sarımsak, 50 gr ceviz içi, 100 ml zeytinyağı)
bekletilen grup almıştır (Tablo 2).
Asetik asit proteinli maddelerin aroma taşıyıcısı olan aminoasitlerin yıkımında ve renk
açıcı olarak etkilidir [7, 36]. Çalışmada %4 asetik asit kullanılarak hazırlanan
marinatlar, %8 asetik asitle hazırlanan marinat örneklerinden renk ve görünüş yönünden
daha çok beğeni kazanmıştır (Tablo 2).
Marinat işleminde kullanılan tuz balık etine lezzetin yanında sertlik de kazandırır [23].
Çalışmada tuz oranı %10 olarak belirlenmiş tüm gruplarda bu oran sabit tutulmuştur.
Duyusal değerlendirmeler sonucunda panelistler tarafından %10’luk tuz miktarının
beğenildiği ve yine bu oranın sertlik üzerinde olumlu etkilerinin olduğu tespit edilmiştir.
%4 asetik asitle marine edilen gruplar arasındaki farkın istatistiksel olarak önemli
(p<0,05) olduğu saptanmıştır. Asetik asit oranı %8 olan grupta sertliğin beğenilmediği
ayrıca %4 asetik asit kullanılarak hazırlanan marinat örneklerine göre %8 asetik asit
kullanılarak hazırlanan marinat örneklerinin lezzet açısından istenmeyen ekşi bir tada
sahip oldukları belirlenmiştir (Tablo 2).
Sonuç olarak, barbunya balığının işlenmesi üzerine şu ana kadar yapılmış az sayıda
çalışma mevcuttur. Marinat teknolojisi ise yapılan literatür araştırmalarına göre bu türde
ilk kez denenmiştir.
Duyusal değerlendirmeler sonucunda barbunya balığının marine edilerek değişik
soslarla muamelesinden farklı lezzetler ortaya çıkmış ve genel olarak beğeni kazandığı
belirlenmiştir. Bütün örnek grupları içerisinde %4’lük asetik asitle marine edilerek A
sosu ilave edilen grubun en çok beğenildiği saptanmıştır (Tablo 2).
Ülkemizde daha çok taze olarak tüketime sunulan ve pazarlanan bu türün marinat
şeklinde işlenerek farklı soslarla tüketici beğenisine hazır gıda olarak sunulabileceği ve
böylelikle ürün yelpazesi genişletilerek ülke ekonomisine katkı sağlayabileceği
düşüncesindeyiz.
5. Kaynaklar
[1] Hekimoğlu M.A., 1992. İzmir Körfezi barbunya balığı (Mullus barbatus L., 1758) populasyonu
üzerine bir çalışma, Yüksek Lisans Tezi, Ege Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Su Ürünleri
Mühendisliği Anabilim Dalı, Bornova-İzmir., 41s.
[2] Voliani A., Abella A., Auteri R., 1998. Some consideration on the growth performens of Mullus
barbatus, Mediterranean Agronomic Institute of Zaragoza, 2, 93-106.
[3] Çelik Ö., Torcu H., 1999. Ege Denizi, Edremit Körfezi barbunya balığı (Mullus barbatus L.,
1758)’nın biyolojisi üzerine araştırmalar, Turkish Journal of Veterinary and Animal Sciences,
24: 287-295.
[4] Yeşilçimen H.Ö., 2002. Antalya Körfezi’nde Trol Balıkçılığı ile Yakalanan Ekonomik Balık
Türlerinin Aylara Göre Dağılımı, Yüksek Lisans Tezi, Süleyman Demirel Üniversitesi Fen
Bilimleri Enstitüsü Su Ürünleri Avlama ve işleme Teknolojisi Anabilim Dalı, Eğirdir/Isparta, 54
s.
[5] Özvarol B.Z .A., Balcı B.A., Özbaş M., Gökoğlu M., Gülyavur H., Taşlı,A., Pehlivan M ve Kaya Y.
2006. Antalya Körfezi’nden avlanan barbunya (Mullus barbatus L., 1758) balıklarının eşeysel
olgunluk yaşı ve boyu ile üreme zamanının belirlenmesi, Ege Üniversitesi Su Ürünleri Dergisi,
Ek 1/1, 23: 113-118.
32
[6] Erkan N., Metin S., Varlık C., Baygar T., Özden Ö., Gün H., Kalafatoglu H., 2000. Modifiye
atmosferle paketlemenin (MAP) paneli alabalık marinatlarının raf ömrü üzerine etkisi, Turkish
Journal of Veterinary and Animal Sciences, 24: 585-591.
[7] Varlık C., Erkan N., Özden Ö., Mol S., Baygar T., 2004. Su Ürünleri İşleme Teknolojisi, İstanbul
Üniversitesi Basım- Yayınevi, . İstanbul, 491 s.
[8] Türk Gıda Kodeksi-Et Ürünleri Tebliği 2000. Tebliğ No:2000/4 yayın.sayı 23960.
[9] Poligne I., Collignan A., 2000. Quick marination of anchovies (Engraulis enchrasicolus) usig acetic
and gluconic asids, Quality and Stability of the Product, Lebensmittel Wissenschaft und
Technology, 33: 202-209
[10] Kılınç B., Çaklı Ş., 2004b. Marinat teknolojisi, Ege Üniversitesi Su Ürünleri Dergisi, 21 (1-2): 153156.
[11] Baygar T., Özden Ö ve Sağlam E., 2000. Su ürünleri marinat teknolojisi, Su Ürünleri Dergisi, 7: 9596.
[12] Gökoğlu N., 2002. Su Ürünleri İşleme Teknolojisi, Su Vakfı Yayınları, İstanbul. 157s.
[13] Ertaş N. ve Doğruer Y.2010. Besinlerde tekstür, Erciyes Üniversitesi Veteriner Fakültesi Dergisi 7
(1): 35-42.
[14] AOAC, 1990. Official methods of analysis of the association of officinal analytical chemists
(15thed.) Association Official Analytical Chemists, Washington, D.C.
[15] Göğüş , A.K. ve Kolsarıcı, N., 1992. Su Ürünleri İşleme Teknolojisi, Ankara Üniversitesi, Ziraat
Fakültesi Yayınları. Ankara, No:1243.
[16] AOAC, 2002a. Moisture content. 950.46. Official Methods of Analysis (17th ed.). Association of
Official Analytical Chemists. Gaithersburg, Maryland.
[17] AOAC, 2002b. Fat content in meat. 960.39. Official Methods of Analysis (17th ed.). Association of
Official Analytical Chemists, Gaithersburg, Maryland.
[18] Kurtcan Ü. ve Gönül M., 1987. Gıdaların duyusal değerlendirilmesinde puanlama metodu, Ege
Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, Seri B, Gıda Mühendisliği, 5: 37-146.
[19] Özdamar K., 2001. SPSS İle Bioistatistik, Yayın No:3, 4. Baskı Kaan Kitapevi. Eskişehir,452s.
[20] Özyurt G., Kuley E., Özkan S., Özoğul F., 2009. Sensory, microbiological and chemical assessment
of the freshness of red mullet (Mullus barbatus) and goldband goatfish (Upeneus moluccensis)
during storage in ice, Food Chemistry, 114 : 505–510.
[21] Karl H., Roepstorf A., Huss H.H., Bloemsma B., 1995. Survival of Anisakis larvae in marinated
herring fillets, International Journal of Food Sciences Technology, 29: 661-670.
[22] Aksu H., Erken N., Çolak K., Varlık C., Gökoğlu N., Uğur M., 1997. Farklı asit–tuz
konsantrasyonlarında hamsi marinatı üretimi esnasında oluşan bazı değişiklikler ve raf ömrünün
belirlenmesi, Yüzüncü Yıl Üniversitesi Veteriner Fakültesi Dergisi, 8 (1-2): 86-90.
[23] Varlık C., Uğur M., Gökoğlu N., Gün H., 1993. Marinat Üretiminde sıcaklığın sirke/tuz geçişi
üzerine etkisi, Gıda, 18(4): 223-228.
[24] Rehbein and Oehlenschlager, 1982 H. Rehbein and J. Oehlenschlager, Zur zusammensetzung der
TVB-N fraktion in sauren extrakten und alkalischen destillaten von seefishfillet, Archiv Fur
Lebensmittelhygiene, 33 : 44–48.
[25] Cadun A ., Cakli S., Kisla D., 2005. A Study of marination of deep water pink shrimp (Parapenaeus
longirostris, Lucas, 1846) and its shelf life. Food Chemistry, 90: 53–59.
[26] Özden Ö., Metin S., Baygar T., Erkan N., 2001. Vakum paketlenmiş marine balıkların kalitesinin
belirlenmesinde yağ asitleri ve aminoasit bileşimindeki değişimlerin incelenmesi, Proje Sonuç
Raporu, Tubitak, Proje No: VHAG-1713/ADP, 29s. İstanbul.
[27] Cabrer A. I., Casales M. R. and Yeannes M. I., 2002. Physical and chemical changes in anchovy
(Engraulis anchoita) flesh during marination, Journal of Aquatic Food Product Technology,
11(1): 19-31.
[28] Çelik U., 2004. Marine adilmis akivades (Tapes decussatus L., 1758)’in kimyasal kompozisyonu ve
duyusal analizi, Ege Üniversitesi Su Ürünleri Dergisi, 21: (3-4): 219-221.
[29] Kılınç B., Çaklı S., 2005a. Determination of the shelf life of sardine (Sardina pilchardus) marinades
in tomato sauce stored at 4oC, Food Control, 16: 639-644.
[30] Kılınç B., Çaklı S., 2005b. The determination of the shelf-life of pasteurized and non-pasteurized
sardine (Sardina pilchardus) marinades stored at 4oC, International Journal of Food Science and
Technology, 40: 265-271.
[31] Özden Ö., 2005. Changes in amino acid and fatty acid composition during shelf- life of marinated
fish, Journal of the Science of Food and Agriculture, 85: 2015-2020.
33
______________________________________________________________
[32] Sallam K., I., Ahmed A., M., Elgazzar. M., M., Eldaly E., A., 2007. Chemical quality and Sensory
Attributes of Marinated Pacific Saury (Cololabis saira) During Vacuum-Packaged Storage at 4
o
C, Food Chemistry, 102 (4): 1061– 1070.
[33] Eke E., 2007. Farklı Balık Türlerinden Marinat Yapımı ve Kalitesinin Belirlenmesi, Ondokuz Mayıs
Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, , Samsun. 64s.
[34] Huss H.H., 1995. Quality and Quality Changes in Fresh Fish, Technical paper: 348, Rome: Food and
Agriculture Organization (FAO) of the United Nations, 132p.
[35] Olgunoğlu, İ., 2007. Marine Edilmiş Hamside (Engraulis enchrasicolus L. 1758) Duyusal, Kimyasal
ve Mikrobiyolojik Değişimler, Doktora Tezi, Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü,
Adana 111s.
[36] Gün H., Gökoğlu N., Varlık C., 1994. Alabalık Onchorhyncus mykiss (Walbaum, 1792) marinatında
olgunlaşma süresinin belirlenmesi, İstanbul Üniversitesi Su Ürünleri Dergisi, (1-2): 137-144.
Emine Özpolat e-posta: [email protected]
34
______________________________________________________________
Çiriş Otu’nda (Asphodelus aestivus L.) Suda Çözünen Bazı
Bileşiklerin Araştırılması
Fikret Karataş*, İbrahim Bektaş, Ayşe Birişik, Zeynep Aydın, Ali Kurtul
Fırat Üniversitesi, Fen Fakültesi, Kimya Bölümü, 23119, Elazığ, Türkiye
Alınış: 31 Ocak 2011, Kabul: 29 Nisan 2011
Özet: Bu çalışmada, yemeği yapılarak tüketilen Çiriş otu yada yabani pırasa (Asphodelus aestivus
L.)’daki indirgenmiş glutatyon (GSH), yükseltgenmiş glutatyon (GSSG), C vitamini ile tiamin klorür
(B1 vitamini), riboflavin (B2 vitamini), nikotinik asit (B3 vitamini), pridoksin klorür (B6 vitamini) ve
folik asit (B9 vitamini) vitaminlerinin miktarları Yüksek Performanslı Sıvı Kromatografisi (HPLC) ile
belirlendi. Çiriş otundaki GSH, GSSG, C vitamini, B1, B2, B3, B6 ve B9 vitaminlerinin miktarlarının
sırası ile 148,02±9,22 µg/g; 41,43±4,14 µg/g; 847,97±32,62 µg/g; 26,00±3,48 µg/g; 2,76±0,53 µg/g;
279,67±11,48 µg/g; 21,97±1,78 µg/g ve 8,20±1,23 µg/g olduğu gözlendi. Elde edilen bu veriler, çiriş
otunun C ve B3 vitaminleri açısından çok iyi bir kaynak olduğu, ayrıca yeterli miktarda da GSH, B1,
B6 ve B9 vitamini ihtiva ettiğini göstermektedir.
Anahtar kelimeler: Çiriş otu (Asphodelus aestivus L.,), Glutatyon, C vitamini ve B vitaminleri
Investigation of Some Water Soluble Compounds in Asphodel
(Asphodelus aestivus L.)
Abstract: In this study, the amounts of reduced form glutathione (GSH), oxidized form glutathione
(GSSG), vitamin C, thiamine hydrochloride (vitamin B1), riboflavin (vitamin B2), nicotinic acid
(vitamin B3), pyridoxine hydrochloride (vitamin B6) and folic acid (vitamin B9) in Asphodelus
aestivus L. sample by using High Performance Liquid Chromatography.
It has been observed that the amounts of GSH, GSSG, vitamin C, vitamin B1, vitamin B2, vitamin B3,
vitamin B6 and vitamin B9 148,02±9,22 µg/g; 41,43±4,14 µg/g; 847,97±32,62 µg/g; 26,00±3,48
µg/g; 2,76 ± 0,53 µg/g; 279,67±11,48 µg/g; 21,97±1,78 µg/g ve 8,20±1,23 µg/g respectively. It may
be concluded from the results that rich, the Asphodelus aestivus L. contains a of vitamin C and vitamin
B3, also enought amount contains of GSH, vitamin B1, vitamin B6 and B9.
Key words: Asphodel (Asphodelus aestivus L.,) Glutathione, Vitamin C and vitamins B
1. Giriş
Halk arasında Çiriş otu ya da yabani pırasa (Asphodelus aestivus L.) olarak
adlandırılan bitki; hemoroid, romatizma, adet söktürücü, idrar söktürücü, saçkıran,
süt artırıcı, egzama, sivilce ve çıbanların tedavisinde ilaç olarak kullanıldığı
belirtilmektedir [1-3]. Ayrıca çiriş otunun maya endüstrisinde, ciltçilik ve
ayakkabıcılıkta yapıştırıcı, Erzurum bölgesinde ehram kumaşına sertlik ve parlaklık
vermek amacıyla kullanıldığı rapor edilmektedir [1]. Çiriş otunun kök, çiçeklenen
gövde ve tohumlarının besin olarak, ayrıca yapraklarının ise yemek ve konserve
olarak kullanıldığı belirtilmektedir [4]. Ayrıca Italya'da 'Rignano Garganico'
peynirinin üretiminde yapraklarından yararlanıldığı rapor edilmektedir. Günümüzde
ise çiriş, otlu peynir yapımında da kullanılmaktadır. Ancak bu bitkinin modern tıpta
kullanımına ilişkin bir veri tespit edilememiştir [5]. Çiriş otunun beyaz kan
35
F. Karataş vd.
hücrelerini (WBC) artırdığı ve bu yüzden savunma sistemimiz için önemli bir
özelliğe sahip olduğu rapor edilmektedir [6]. Ayrıca çiriş otunun antimikrobiyal
etkisi olduğu da kanıtlanmıştır [7, 8]. Bir başka çalışmada çiriş otunun antioksidan
etki gösterdiği belirtilmektedir [9]. Yemeği yapılarak, tüketilen çiriş otunun yapılan
literatür taramasında suda çözünen vitaminler ve glutatyon ile ilgili pek fazla bir
çalışma bulunamamıştır. Bu çalışmada taze çiriş otu örneklerinde indirgenmiş
glutatyon (GSH), yükseltgenmiş glutatyon (GSSG), C vitamini ile tiamin klorür (B1
vitamini), riboflavin (B2 vitamini), nikotinik asit (B3 vitamini), pridoksin klorür (B6
vitamini) ve folik asit (B9 vitamini) miktarlarını belirlemek ve bitki hakkında
literatür bilgisine katkıda bulunmak amaçlanmıştır.
Bu çalışmada materyal Tunceli ovacık yöresinde yetişen civar illerde de pazarlanan
çiriş otu (Asphodelus aestivus) örnekleri kullanılmıştır. Materyallerdeki GSH, GSSH,
C ve B vitaminlerinin miktarlarının belirlenmesi için homojenizatörde iyice
parçalanan çiriş otu örnekleri yaklaşık 1 gram tartılarak polietilen tüplere alındı. Her
bir tüp üzerine 1 mL 0,5 M HClO4 ilave edilerek karıştırıldı. Daha sonra bu örneklere
4 mL saf su ilave edilerek tekrar karıştırıldı ve 4500 rpm 15 dakika santrifüjlenip
asıltı partiküller çöktürüldü. Daha sonra GSH ve GSSG miktarlarını belirlemek için
santrifüjlenen süzüntünün üst kısmından 20 µL alınarak HPLC’ye enjekte edildi.
HPLC’de SGE SGE Walkosil II 5Cl8 RS (15 cm uzunluk x 4.6 mm iç çap x 5 µm
partikül büyüklüğü ve 120 Å por büyüklüğü) kolonu ve hareketli faz olarak da
çözücüsü % 0,1 H3PO4 olan 50 mM’lık NaClO4 çözeltisi kullanıldı. Hareketli fazın
akış hızı: 0,7 mL/dk ayarlanarak 215 nm’de 7 dk’da GSH ve 14 dk’da ise GSSG
tayin edildi [10]. C vitaminin tayini için ise yine santrifüjlenmiş süzüntünün üst
kısmından 20 µl alınarak HPLC’ye enjekte edildi. HPLC’de hareketli faz: 3,7 mM
KH2PO4 (pH: 4, H3PO4 ile) Akış hızı:1mL/dk. Dalgaboyu: 245 nm’de C18 kolonu
kullanılarak C vitamini tayin edildi [11].
B vitaminlerini tayin etmek için yine santrifüjlenmiş süzüntünün üst kısmından 20 µl
alınarak HPLC’ye enjeksiyon yapıldı. Burada hareketli faz olarak 5 mM
heptanosülfonik asitin sodyum tuzu metanolde çözünerek 250 mL‘lik A çözeltisi ile
% 0,1 trietilamin’in 750 mL‘lik B sulu çözeltileri hazırlandı. Daha sonra A ve B
çözeltileri 25:75 hacim oranında karıştırıldı ve karışımın pH’ı fosforik asitle 2,8’e
ayarlanarak kullanıldı. Hareketli fazın akış hızı 0,7 mL/dk’ya ayarlanarak C18-DB
kolon (15 cm uzunluk x 4,6 mm iç çapı x 5 µm partikül büyüklüğü) ‘un da B1, B2 ve
B3 vitamini 260 nm’de, B6 vitamini ve folik asit 290 nm dalga boyunda tayin edildi
[12, 13]. Yukarıda belirtilen şartlarda her bir vitamine ait alıkonma süreleri ise; B1
vitamini için 5,4 dk, B2 vitamini 10 dk, B3 vitamini 2,3 dk, B6 vitamini 3,3 dk ve B9
vitamini 7 dk olarak belirlendi. Bu alıkonma süreleri HPLC kolonu ile hareketli fazın
akış hızına göre değişiklik gösterebilir.
Çalışmada kullanılan tüm kimyasallar analitik saflıkta olup Merck firmasından temin
edilmiş ve tüm analizlerde bidistile su kullanılmıştır. Analizler üç farklı örnek
üzerinde paralel yürütülmüş ve verilerin aritmetik ortalaması ile standart sapması
hesaplanmıştır.
36
______________________________________________________________
3. Bulgular
Tablo 1. Çiriş otundaki GSH, GSSG, C vitamini, B1, B2, B3, B6 ve B9 vitaminlerinin miktarları
Parametreler
İndirgenmiş glutatyon (GSH)
Yükseltgenmiş glutatyon (GSSG)
C vitamini
Tiamin klorür (B1 vitamini)
Riboflavin (B2 vitamini)
Nikotinik asit (B3 vitamini)
Pridoksin klorür (B6 vitamini)
Folik asit (B9 vitamini)
Miktarları (µg/g)
148,02 ± 9,22
41,43 ± 4,14
847,97 ± 32,62
26,0 ± 3,48
2,76 ± 0,53
279,67 ± 11,48
21,97 ± 1,78
8,20 ± 1,23
Glutatyon, hücresel işlevler için gerekli olup; beyin kalp bağışıklık sistemi hücreleri,
Böbrekler, göz, karaciğer, akciğer ve deri dokularını oksidatif hasara karşı korur.
Yaşlanmayı geciktirici etkisi vardır [14]. Hücre içi ortamın en önemli antioksidan
molekülü olan indirgenmiş glutatyonun (GSH) antioksidan savunma sisteminde
görev almaktan başka ksenobiyotiklerin zehirsizleştirilmesi, aminoasitlerin
transportu, proteinlerdeki sülfidril gruplarının indirgenmiş halde tutulması, bazı
enzimatik reaksiyonlarda koenzim görevi görmesi gibi birçok fizyolojik fonksiyonu
vardır [15, 16]. Tablo 1’de görüleceği üzere bulgularımızda çiriş otundaki GSH
miktarının (148,02±9,22 µg/g) GSSG miktarından (41,43±4,14 µg/g) daha fazla
olduğu (p<0.005) gözlendi. Soğandaki GSH ve GSSG miktarlarının sırası ile
153,59–1908,65 µg/g ve 478,25–971,96 µg/g arasında iken, sarımsakta ise GSH ve
GSSG miktarlarının sırası ile 134,33–305,15 µg/g ile 77,34–110,11µg/g arasında
değiştiği belirtilmektedir [17]. Bulgularımıza göre çiriş otundaki GSH ve GSSG
miktarları soğan ve sarımsağa göre daha düşük bulunmuştur. Bilindiği gibi Glutatyon
serbest radikaller ve peroksitlerle reaksiyona girerek hücreleri oksidatif hasara karşı
korumaktadır [18, 19].
Aynı şekilde C vitamini güçlü indirgeyici aktiviteye sahip olduğundan aynı zamanda
güçlü bir antioksidandır. Süperoksit ve hidroksil radikali ile kolayca reaksiyona
girerek onların inaktive edilmesinde rol oynar [20, 21]. C vitamini açısından zengin
kaynaklar olarak kabul edilen sivri biber 1000 µg/g, karalahana 940 µg/g,
karnabaharda 800 µg/g, kadar C vitamini olduğu belirtilmektedir [22]. Tablo 1’de
görüleceği gibi bulgularımızda C vitamini (847,97 µg/g) oldukça zengin kaynaklar
arasında sayılabilir.
Bilindiği gibi B1, B2, B3 ve B5 vitaminleri enerji metabolizmasında görev alırken,
B9 vitamini kan yapımında görev aldıkları bilinmektedir. Kısacası B1 vitamini
karbonhidratların glukoza dönüşmesinde etkili olup, sağlıklı bir sinir sistemi için
gereklidir. Kalp ve sindirim sistemi kasları’nın korunmasında rol alır. B2 vitamini ise
karbonhidrat, protein ve yağların enerjiye dönüştürülmesinde görev alır ve kataraktı
önler. B3 vitamini, besinlerden enerji elde edilmesinde rol oynar ve pellegrayı önler,
37
F. Karataş vd.
ayrıca kan dolaşımını düzenler. B6 vitamini de protein ve karbonhidrat
metabolizmasında görev alır. Sağlıklı sinir sistemi için gerekli olup, kırmızı kan
hücrelerinin oluşumunda rol oynar. B9 vitamini, B6 vitamininde olduğu gibi kırmızı
kan hücrelerinin oluşumu için gereklidir. Sağlıklı cenin gelişimi B9 vitaminine bağlı
olduğundan hamilelik öncesi ve sırasında vücudun bu vitaminden yeteri kadarına
sahip olmasını sağlamak gerekir [23, 24]. Bulgularımızda ise çiriş otunun B3
vitamini (279,67±11,48 µg/g) açısından oldukça zengin olduğu, B1 (26,00±3,48
µg/g) ve B6 (21,97±1,78 µg/g) vitaminin yeterli miktarda olduğu belirlendi. Fakat
B2 (2,76±0,53 µg/g) ve B9 (8,20±1,23 µg/g) vitaminleri açısından ise fakir olduğu
görüldü. Metabolizma için son derece yararlı olan glutatyon, B ve C vitaminleri suda
çözündükleri için vücutta depo edilemezler ve mutlaka düzenli olarak alınmaları
gereklidir. Tavsiye edilen günlük besin alım miktarı (RDA) göz önüne alındığında
[22-24], çiriş otunun birçok vitamin açısından ihtiyacı karşılayacak kadar zengin
olduğu görülmektedir.
Sonuç olarak, çiriş otunun C vitamini açısından oldukça zengin GSH ve B3 vitamini
miktarları bakımından ise zengin olduğu söylenebilir. Çiriş otunun bu özelliklerinin
tespit edilmesiyle, tüketicinin bu bitkinin suda çözünen biyoaktif bileşiklerini daha
iyi tanıyacağı, araştırıcıların bu konuya olan ilgisinin artacağı ve literatür bilgisine
katkı sağlayacağı kanısındayız.
Kaynaklar
[1] Baytop T., 1999. Türkiye'de Bitkiler ile Tedavi, Nobel Tıp Kitapevleri, İstanbul.
[2] Ugulu I., Baslar S., Yorek N., Dogan Y., 2009. The investigation and quantitative ethnobotanical
evaluation of medicinal plants used around Izmir province, Turkey, Journal of Medicinal Plants
Research, 3(5): 345-367.
[3] http://www.bitkiseltedaviler.net/bitki-sozlugu/ciris-otu-ve-faydalari (20 Ocak 2011)
[4] Baydar S.N., 2006. Şifalı bitkiler Ansiklopedisi : modern tıp alternatif tıp ile elele, Palme
Yayıncılık, Ankara
[5] Polunin O., Huxley A., 1987. Flowers of the Mediterranean, Hogarth Press, London.
[6] http://www.google.com.tr/patents?id=MZAgAAAAEBAJ&zoom=4&dq=asphodelus%20white
%20blood%20%20cell&pg=PA1#v=onepage&q&f=false (21 Ocak 2011)
[7] Oskay M., Aktas K., Sari D., Azeri C., 2007. A comparative study of antimicrobial activity using
well and disk diffusion method on Asphodelus aestivus (Liliaceae), Ekoloji, 16(62): 62-65.
[8] Tosun F., Akyüz Kızılay Ç., Sener B., Vural M., Palittapongarnpim P., 2004. Antimycobacterial
Activity of Some Turkish Plants, Pharmaceutical Biology, 42: 39-43.
[9] Peksel A., Imamoglu S., 2009. Antioxidative properties of extracts from asphodelus aestivus brot
(liliaceae), Annals of Nutrition and Metabolism, 55: 596-596 Suppl.1
[10] Dawes P., Dawes E., 2000. SGE Choromatography Products Catalog, p. 182.
[11] Tavazzi B., Lazzarino G., Di-Pierro D., Giardina B., 1992. Malondialdehyde production and
ascorbate decrease are associated to the eperfusion of the isolated postischemic rat heart, Free
Radical Biology & Medicine, 13: 75-78.
[12] Amidzic R., Brboric J., Cudina O., Vladimirov S., 2005. RP-HPLC Determination of vitamins
B1, B3, B6, folic acid and B12 in multivitamin tablets, Journal of the Serbian Chemical
Society, 70(10): 1229-1235.
[13] Markopoulou C. K., Kagkadis K. A., Koundourellis J. E., 2002. An optimized method for the
simultaneous determination of vitamins B1, B6, B12, in multivitamin tablets by high
performance liquid chromatography, Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, 30:
1403-1410.
[14] Konukoğlu D., Akçay T., 1995. Glutatyon metabolizması ve klinik önemi, Turkiye Klinikleri J
Med Sci, 15(4): 214-218.
38
______________________________________________________________
[15] Sözmen E.Y., 2002. Yaşlanma biyokimyası. In : Onat T. Emerk K. Sözmen EY. İnsan
Biyokimyası, Palme Yayıncılık, Ankara, s. 665-674.
[16] Esterbauer H., Gebicki J., Puhl H., Jürgens G., 1992. The role of lipid peroxidation and
antioxidants in oxidative modification of LDL. Free Radical Biology & Medicine, 13: 341-390.
[17] Karataş F., Aksu Y., Doğan E., 2011. Soğan ve Sarımsakta Glutatyon ile Malondialdehit
Miktarlarının Araştırılması, Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 23(1): 25-29.
[18] Frei B., 1994. Natural antioxidants in human health and disease, Academic Press. San Diego,
p.157-197
[19] Yalçın A.S., 1998. Antioksidanlar, Klinik Gelişim, 11: 342-346.
[20] Akkuş İ., 1995. Serbest radikaller ve fizyopatolojik etkileri, Mimoza Yayınları, Konya
[21] Granado F., Olmedilla B., Gil-Martinez E., Blanco I., Millan I., Rojas-Hidalgo E., 1998.
Carotenoids, retinol and tocopherols in patients with insulin-dependent diabetes mellitus and
their immediate relatives, Clinical Science (Colch), 94: 189-195.
[22] Baysal A., 1999. Beslenme, Katipoğlu Basım ve Yayım San. Tic. Ltd. Şti., Ankara, s. 237.
[23] Aksoy M., 2000. Beslenme Biyokimyası, Hatipoğlu Basım ve Yayım San. Tic. Ltd. Şti., Ankara,
564-565s.
[24] http://www.ext.colostate.edu/PUBS/ FOODNUT/09312.html (10 Şubat 2011)
İbrahim Bektaş e-posta: [email protected]
Ayşe Birişik e-posta: [email protected]
Zeynep Aydın e-posta: [email protected]
Ali Kurtul e-posta: [email protected]
39
______________________________________________________________
Anormal Hemoglobinler’in Farklı Hemoglobin Elektroforezleri
ile Belirlenmesi
Azize Alaylı Güngör1, Yaşar Demir2, Nazan Demir3,*
1
Refik Saydam Hıfzıssıhha Enstitüsü, Erzurum Bölge Müdürlüğü, 25100, Erzurum, Türkiye
Atatürk Üniversitesi, Eğitim Fakültesi, Kimya Eğitimi Bölümü, 25200, Erzurum, Türkiye
3
* Atatürk Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi, Kimya Bölümü, 25200, Erzurum, Türkiye
2
Alınış:28 Mart 2011, Kabul:25 Nisan 2011
Özet: Genetik hastalıklar içinde önemli bir yere sahip olan anormal hemoglobinler pek çok ülkede önemli
bir sağlık sorunu olarak bilinmektedir. Dünya göç ve ticaret yolları üzerinde bulunan Türkiye´de anormal
hemoglobinleri belirlemek amacıyla özellikle Akdeniz bölgesinde ve çoğunluğu kıyı şeridinde yer alan
bazı illerde tarama çalışmaları yapılmıştır. Yapılan literatür araştırmaları sonucunda ise Erzurum ve
çevresinde daha önce, bu tip bir tarama yapıldığına dair bulguya rastlanmamıştır. Bu çalışma 3520 tane
kan numunesi ile yapılmıştır. Bölgemizdeki anormal hemoglobinleri belirlemek için yapılan hemoglobin
elektroforezleri (asidik, bazik agaroz ve selüloz asetat) ile HbAS, HbS, HbD, HbWood, Hb Malmo ve
HbN hemoglobin türlerinin varlığı ve oranları belirlenmiştir.
Anahtar kelimeler: Erzurum, hemoglobinopatiler, anormal hemoglobin.
Determination of Abnormal Hemoglobins with Different
Hemoglobin Electrophoresis
Abstract: Hemoglobinopaties which have an important place in genetic diseases are known a serious
health problem in many countries. Turkey is located in world migration and business band and to be able
to determine abnormal hemoglobinopaties, abnormal hemoglobines searching has been made especially
in Mediterranean Sea region and the mainly in the cities located sea side. At the result of literature
research, it was observed that there is no scientific proof about determination of mutation types by using
molecular techniques in Erzurum. In this study was made with 3520 blood samples. The results of
hemoglobin electrophoresis (acid, base agarose and celulose acetate) show that the existing and
percentage kinds of abnormal hemoglobin’s are HbAS, HbS, HbD, HbWood, HbMalmo and HbN in
region.
Key words: Erzurum, hemoglobinopaties, abnormal hemoglobin.
1. Giriş
Sağlıklı bir insanın kanında % 95-96 Hemoglobin A1, %2.5-3.5 Hemoglobin A2 ve % 1
den az Hemoglobin F bulunur. Hemoglobin A1, 2 Alfa ve 2 Beta zincirinden oluşmuştur
(Şekil 1). Hemoglobin bileşik bir protein moleküldür. Kanda eritrosit hücrelerinde
bulunur. Görevi vücudun neresinde ihtiyaç duyulursa oraya oksijen taşımaktır. Her bir
kırmızı kan hücresinde 300 milyon hemoglobin molekülü mevcuttur. Hemoglobin
molekülleri 2 parçadan oluşur [2]. Hb molekülü “globin” adı verilen protein kısım ile
“hem” denilen prostetik gruptan meydana gelmektedir. Molekülün globin kısmında 4
adet polipeptid zinciri bulunur. Bu polipeptidlerin her biri, bir hem grubuna bağlıdır [36].
40
A.A. Güngör vd.
Şekil 1. Hemoglobin A1 in yapısı [1]
Tüm Hb’ler de hem grubu aynı yapıdadır. Bu grup, ortasında Fe+2 bulunan, yan
zincirlere sahip, birbirine metil köprüleriyle bağlanmış 4 pirol halkasından oluşmaktadır
[2-6] (Şekil 2).
Şekil 2. Hem grubu [6]
İnsandaki normal hemoglobinler, HbA1, HbA2, HbF, Hb Gower 1, Hb Gower 2 ve Hb
Portland’dır[3, 7, 8](Çizelge 1.).
Tablo 1. İnsandaki normal Hb’lerin moleküler yapıları ile yetişkin ve yeni doğanlardaki oranları [4]
Hb Tipi
Moleküler yapı
Yetişkin (%)
Yeni doğan (%)
HbA1
HbA2
α 2β 2
α 2δ 2
97
2
19.5
0.5
HbF
α 2γ 2
1
80
Gower 1
Gower 2
Portland
ζ 2ε 2
α 2ε 2
ζ 2γ 2
0
0
0
0
0
0
41
______________________________________________________________
1.1. Hemoglobinopatiler
Hb varyantları, polipeptid zincirlerini kodlayan genlerdeki (11 ve 16 nolu kromozomlar
üzerindeki) çeşitli mutasyonlardan kaynaklanmaktadır. Bu genlerin ekson bölgesindeki
veya bu bölge dışındaki nokta mutasyonları, insersiyonlar ve delesyonlar çeşitli Hb
varyantlarının oluşumuna neden olurlar [3, 5, 9, 10]. Hemoglobinin, otozomal resesif
olarak kalıtılan genetik hastalıkları, iki büyük gruba ayrılır [11] (Şekil 3).
Anormal Hemoglobinler
HbA
α-zincir
varyantı
Talasemiler
HbX
β-zincir
varyantı
HbA
HbA
Diğer
varyantlar
α-talasemi
varyantı
HbA (azalan)
0
β-talasemi
varyantı
Diğer
talasemiler
Şekil 3. Hemoglobinopatiler
1.2. Anormal Hemoglobinler (HbX)
Milyonlarca insanın etkilendiği anormal hemoglobinlerden en yaygın olanları S, C, E ve
D’dir.
1.3. Orak Hücre Anemisi (HbS)
En sık görülen hemoglobin varyantlarından biride HbS’dir. Afrika kıtasındaki bazı
yörelerdeki dağılımı %20-40 civarındadır. Bu oran Azerbaycan Türklerinde %10 iken
ülkemizin güneyinde %8.2’dir. Orak hücre hastalarında kana kırmızı rengini veren
hemoglobin maddesinin yapısı değişiktir. Bu hastalık nokta mutasyonlar sonucu, normal
hemoglobinin beta zincirinin 6. sırasındaki glutamik asit yerine valin amino asitinin
gelmesi ile oluşur. Aminoasit dizilişindeki bu değişiklik sonucu oluşan hemoglobin,
HbS olarak adlandırılır [3, 12-14] (Şekil 4).
Şekil 4. Normal eritrositler, HbS türü eritrosit [12]
42
A.A. Güngör vd.
Anne ve babanın HbS taşıyıcısı olduğu durumlarda, doğacak çocuğun HbS taşıyıcısı
olma riski % 50, orak hücre hastası doğma riski % 25, normal hemoglobinli doğma
oranı ise % 25’dir (Şekil 5). Bu oranlar tüm doğumlar için aynıdır.
Şekil 5. Her iki ebeveynin de HbS taşıyıcısı olma durumunda doğacak çocukların Hb genotipleri ve
oranları
1.4. Hemoglobin D (HbD)
Elektroforetik göçlerindeki farklılığa dayanılarak HbD olarak adlandırılan birkaç
varyant bulunmaktadır. HbD’ler alkali selüloz asetat elektroforezinde HbS ile birlikte,
asidik sitrat agar elektroforezinde ise; HbA ile birlikte aynı yere göç etmektedir [3, 9]
Hemoglobinin bu varyantı, Avusturya, İspanya, Yunanistan, İngiltere, Almanya,
Portekiz, Türkiye, İran ve Hindistan’da rapor edilmiştir [4, 14].
1.5. Hemoglobin N-Baltimore (HbN)
Bilinen diğer adları Hopkins-I, N-Memphis, Jekins ve Kenwood dur. Beta globülin
geninin 95 nolu kodonundaki AAG nin GAG ile yer değiştirmesi sonucu ortaya çıkar.
Bu mutasyon ile Lys amino asiti Glu amino asiti ile yer değiştirir. HbN, HbA dan alkali
pH larda elektroforezdeki hızlı göç etmesi ile ayrılabilir. Normal bir oksijen afinitesine
sahiptir. Amerikalı siyah ırkta ve Türkiyede de Antalya ilinde ve çevresinde
görülmüştür[15, 16].
Uluslararası Hemoglobin Danışma Merkezinin 1998 yılı raporunda total anormal
hemoglobin varyant sayısının 750'ye ulaştığı rapor edilmişti. Ülkemizin güneyinde yer
alan Çukurova bölgesinde (Antakya, Adana ve İçel) orak hücre anemisi taşıyıcı (HbAS)
sıklığı %8.2 olarak tespit edilmiştir. HbS taşıyıcı oranı bazı köy ve kasabalarada %44’e
kadar ulaşmaktadır [11]. Talasemik özelliğe sahip olan HbE ise ülkemizde sık görülen
diğer anormal hemoglobindir. Anormal hemoglobinlerden HbD ülkemizde ender olarak
görülürken, HbC ise birkaç vakada tespit edilmiştir. Türkiye’de tespit edilen diğer
anormal hemoglobinler talasemili vakaların incelenmesi veya toplum taraması sonucu
belirlenmiştir. Anormal hemoglobin varyantlarından 33 tanesi ülkemizde gözlenmiş olup
bunlardan 7 tanesi ilk olarak Türklerde belirlenmiştir [17].
43
______________________________________________________________
Yapılan çalışmada daha önce tarama yapılmayan bir bölgede olan Erzurum ve
Çevresinden kan örnekleri alınarak, Farklı elektroforez teknikleri ile hemoglobin
türlerinin ve yüzde oranlarının belirlenmesi amaçlanmıştır.
2.1. Kullanılan Araçlar ve Kimyasalların Temini
Araçlar; pH metre (Lab Star), Santrifüj (MSE Mistral 1000), Mikro Santrifüj (Hettich
Mikro 22R), Buz Dolabı, Mikrodalga fırın (Arçelik), Jel elektroforez cihazı (SigmaAldrich), Fotoğraf makinesı Sony Digital, Otomatik pipet (Volac (50,100µL)),
Otomatik pipet (Eppendorf (1-20 µL), Vortex (Heidolph Reax), Tarayıcı (Hp Scanjet
2400), Güç Kaynağı (Edit on line), Terazi (Scaltec).
Kimyasal malzemeler; Standart Hemoglobin AFSC-N Analytical Control Systems INC.
firmasından, MIDI GEL Hb-asit hemoglobin elektroforezi kiti BIOMIDI firmasından,
diğer tüm kimyasallar, Merck, Sigma, Perkin-Elmer, ve Biolab firmalarından temin
edilmiştir.
2.2. Standart hemoglobin AFSC-N kontrol çözeltisinin hazırlanışı
Bir vial numunenin üzerine 0.5 mL destile su eklenmiştir. Çalkalamadan nazik bir
şekilde karıştırıp ve yarım saat bektetildikten sonra kullanılmaya hazır hale getirilmiştir.
2.2.1. Hemoglobin kiti için kullanılan çözeltiler
Elektroforez jel yatay olarak saklandığı kabından çıkarılarak kullanılmıştır.
2.2.2. Sitrat tamponunun hazırlanması
Sitrat tampon karısımı 1000 mL saf suya tamamlanarak hazırlanmıştır. Hazırlanan bu
çözelti +4oC’de stabilitesini 30 gün muhafaza etmiştir.
2.2.3. Amido black boyasının hazırlanması
Bir şişe içindeki boya %5’lik 500 mL asetikasit çözeltisi içinde çözülerek
hazırlanmıştır. Hazırlanan bu çözelti +4oC’de stabilitesini 30 gün muhafaza etmiştir.
2.2.4. Fiksasyon Çözeltisi
90 mL metanol 20 mL asetik asit ve 90 mL su karıştırılarak hazırlanmıştır. Asetik asit
ve metanol karışımları kararlı olmadığı için her kullanım için çözelti yeniden
hazırlanmıştır.
44
A.A. Güngör vd.
2.2.5. Yıkama Çözeltisi
Jelin rengini açıp bantların ortaya çıkarılması için kullanılmıştır. 300 mL %5 lik asetik
asit çözeltisi bu amaçla kullanılmıştır.
2.2.6. Tuz Çözeltisi
Her jel için %0.9 luk 200 mL NaCl çözeltisi hazırlanmış, +4oC de korunmuştur.
2.2.7. Selüloz Asetat Hemoglobin Elektroforezi İçin Kullanılan Çözeltilerin
Hazırlanması
2.2.8. Anot Tamponu
25.2 g Tris, 2.5 g EDTA ve 1.5 g Borik asit destile su ile 1000 mL tamamlanarak pH:
9.1 ve 0.26 M’lık tampon çözelti hazırlanmıştır.
2.2.9. Katot Tamponu
5.15 g Sodyum dietilbarbital 0.92 g dietilbarbütirik asit 1000 mL saf su ile
tamamlanarak pH: 8.6 olan barbital tamponu hazırlanmıştır.
2.2.10. Boyama Çözeltisinin Hazırlanması
Çözelti 500 mg Ponceau-S, 100 mL %5 lik Tri kloro asetik asit içinde çözülerek
hazırlanmıştır.
2.2.11. Yıkama Çözeltisinin Hazırlanması
%5’lik asetik asit çözeltisi kullanılarak hazırlanmıştır.
2.3. Kan Örneklerinin Alınması ve Kan Sayımı
Kan örnekleri 30.12.2004–23.06.2005 tarihleri arasında Atatürk Üniversitesi Araştırma
Hastanesi Hematoloji Laboratuarından ve AÇSAP (Ana Çocuk Sağlığı-Aile Planlaması
Merkezi)’inden hemogram değerleri ile birlikte alınmıştır. EDTA içeren toplama
tüplerine alınan kanlar barkodlanmış bir şekilde muhafaza edilmiştir.
2.4. Hemolizat Hazırlanması
Kanlar üç kez serum fizyolojik ile yıkanarak 2400 rpm'de 10 dak santrifüj edilmiştir.
Çökelen hücre hacmi kadar su ilave edilerek 5 dakika iyice çalkalandıktan sonra 3000
45
______________________________________________________________
rpm'de 10 dakika santrifüj edilmiştir. Hemolizat olarak bilinen üst faz hemoglobin
elektroforezi, analizlerinde kullanılmıştır[18, 19].
2.5. Hb Varyantlarının İncelenmesi
Laboratuarlarda incelenen Hb varyantlarının %90’nını HbS, HbC, HbD-Punjap ve HbE
gibi sık görülen varyantlar oluşturmaktadır [15, 20]. Hb varyantı sitrat agar
elektroforezinde yürütülür. Bu yöntemde Hb molekülünün yapısal modifikasyon içeren
bölgelerinin jeldeki agaropektin ile yaptığı etkileşime bağlı olarak verdiği spesifik profil
incelenmektedir [21]. Çeşitli Hb Fraksiyonları bu yöntemle birbirinden ayrılabilmiştir
[15, 18, 22, 23]. Hb varyantlarının tanımlanmasında, ayrıca klinik çalışmalarla ve rutin
hematolojik yöntemlerle elde edilen sonuçların da göz önüne alınması gerekmektedir.
Buraya kadar yapılan analizlerle vakaların %90’nında daha ileri bir analize gerek
kalmadan Hb varyantı tanımlanabilmektedir [24, 25]. Daha önceden yapılmış
çalışmalarda elde edilen verilerin değerlendirilmesi sonucu, internet ortamındaki web
sayfasında (http://globin.cse.psu.edu), Hb varyantları ve Hb mutasyonları ile ilgili veri
tabanı oluşturmuştur [26].
2.6. Hemoglobin Elektroforezi
Hemoglobin sentezinde karşılaşılan kalıtsal anormallikler iki ana grup altında
toplanmıştır. Bunlardan biri anormal hemoglobin varyantları diğeri ise talasemi olarak
tanımlanmakta olup bunların belirlenmesinde hemoglobin elektroforezinden
faydalanılmıştır [27, 28].
2.6.1. Selüloz Asetat Hemoglobin Elektroforezi
Hemoglobin elektroforezi ilk olarak selüloz asetat ile yapılmıştır. Bu amaçla EDTA’lı
tüplere alınan tam kan 10.000xg de 20 dak. Santrifüjlenmiş alta kalan eritrositlerden
mikro pipet yardımı ile 50 µL alınmış ve 500 µL ye saf su ile tamalanarak hücrelerin
hemoliz olması sağlanmıştır. Elektoroforez tankının katoduna pH’ı 8.6 olan (0,26 M)
Barbital tamponu ve anoduna pH’sı 9.1 olan (0.26 M) Tris tamponu konulmuştur. Her
iki tampondan eşit miktarda içeren çözelti ile selüloz asetat kâğıdı en az 10 dakika
ıslatılmıştır. Sonra bu kâğıda 3 mL hemolizat uygulanıp, elektroforez tankının
köprüsüne yerleştirilmiştir. 0.75 mA/cm2 akım 45 dakika süreyle uygulanmıştır. Daha
sonra Ponceau-S ile boyanan ve yıkama çözeltisi ile temizlenen kâğıtta hemoglobin
tiplendirilmesi yapılmıştır.
2.6.2. Sitrat Agar Hemoglobin Elektroforezi
EDTA lı tüplere alınan tam kan elektroforez için kullanılmıştır. Bu amaçla alınan kan
örnekleri 5000 rpm de 5 dakika santrifüjlendikten sonra üstteki plazma ve lökosit
tabakası uzaklaştırılmıştır. Daha sonra bir hacim eritrosit çözeltisi 20 hacim izotonik tuz
çözeltisi ile muamele edilmiştir. Daha sonra çözelti 5 dakika 5000 rpm de
santrifüjlenerek süpernatantı atılmıştır. Bir hacim eritrosit 13 hacim hemoliz solüsyonu
46
A.A. Güngör vd.
ile karıştırılarak ve çalkalanarak hücrelerin hemoloiz olması sağlanmıştır. Elekroforez
yapılmadan numune beş dakika bekletilmiştir. Yatay elektroforez tankı sitrat tamponu
ile doldulmuştur. Sitrat agar kitinin paketi dikkatlice açıldıktan sonra üzerinde kalan sıvı
kısımlar bir kâğıt havlu yardımı ile uzaklaştırılmıştır. Jelin üzerine numunenin
uygulanacağı yerleri gösteren kağıt yerleştirilerek jele yapışması sağlanmıştır. Kâğıdın
üzerindeki herbir boşluğa 4 µL numune konularak jelin emmesi için 5 dakika
beklenmiştir. Jelin emmediği sıvı kısım kâğıt kullanılarak ayrılmıştır. Jelin üzerine
yerleştirilen kâğıt jelden uzaklaştırılmıştır. Daha sonra 30 dakika 80 V akım
uygulanarak hemoglobin türlerinin birbirinden ayrılması sağlanmıştır. Akım kesildikten
sonra jel 10 dakika fix çözeltisi içinde tutulmuştur. Daha sonra jel 70oC 20 dakika
bekletilerek kuruması sağlanmıştır. Ardından jel 10 dakika boya çözeltisi içinde tutulup
renksizleştirme işleminden sonra 10 dakika 70oC de kurulup bantların değerlendirilmesi
sağlanmıştır (Şekil 6).
C
S
A, A2,
HbD, HbE
HbA1, HbF
Şekil 6. Sitrat agar hemoglobin elektroforezi
2.6.3. Bazik Agaroz Elektroforezi
Uyguladığımız hemoglobin elektroforezi için %1 lik agaroz kullanılmıştır. 1g agaroz
100 ml 0.05 M TBA içinde mikro dalga fırında eritildikten sonra soğutulup yatay
elektroforez kalıbına dökülmüştür. Bu sırada elektroforez tarakları jel donmadan önce
yerleştirilerek kuyucukların oluşması sağlanmıştır. Tam kandan santrifüjlenip serumu
uzaklaştırıldıktan daha sonrada tuz çözeltisi ile yıkandıktan sonra 50 µL numune
alınmıştır. Alınan numunenin üzerine 500 µL liz tamponu ilave edilerek eritrositlerin
parçalanması sağlanmıştır. Daha sonra 10.000xg de 20 dak santrifüjlenmiş ve üstte
kalan çözeltiden 5µL alınmıştır. Alınan 5µL’lik kısım aynı hacimde brom timol mavisi
içeren numune tamponu ile karıştırılmış ve kuyucuklara uygulanacak hale getirilmiştir.
Numuneler her kuyuya ekildikten sonra 100 V ta 75 mA’lik akım altında 2 saat
yürütülmüştür.
47
______________________________________________________________
Akım kesildikten sonra jel 500 mg Ponceau-S 100 ml %5'lik trikloroasetik asitte
çözülerek hazırlanan çözelti içinde boyanmış ve %5 lik asetik asitle boya açılıncaya
kadar muamele edildikten sonra fotoğrafları çekilerek Tablo 2’ye göre
değerlendirilmiştir. Hemoglobin elektroforezlerinde hemoglobin türlerini karşılaştırmak
için ticari olarak satılan standart kullanılmıştır [29].
Tablo 2. Selüloz asetat ve Sitrat agar elektroforezindeki bazı hemoglobin türlerinin birbirine göre göç
hızlarının karşılaştırılması aşağıdaki şekilde gösterilmiştir
Selüloz Asetat Elektroforezi
+A0
F-2,6
S-5,2
Sitrat Agar Elektroforezi
A2-10
S
+F-4,4
A0
S+5,8
-5,2
C
-10
*E
-10
Lepore
0
-5
0
G Philadelphia
-5,2
0
D Punjab
-5,2
0
O-Arab
-9,7
*Hasharon
-5,5
H
6,25
8,5
0
Constant Spring
-11,9
Malmo
-1,1
-11,1
Wood
0
-2,25
7,6
4
*Köln
N Baltimore
0
5,5
A2'
Barts
-2,5
6,6
0
ASG Philadelphia
0
-5,2
-10
4,6
0
J Baltimore
4,3
0
*Tacoma
0,9
3,2
0
*Camperdown
0,8
K
0,8
0
4
Hope
4
Camdem
1,6
New York
1,5
*G San Jose
C Harlem
5,8
0
J Oxford
*Lufkin
C+10
-2,8
0
-3,6
7,5
-10
5,8
48
A.A. Güngör vd.
3. Bulgular
Gerçekleştirilen bu araştırma kapsamında, yapılan literatür incelemeleri sonucunda daha
önce Erzurum ili ve çevresinde anormal hemoglobinler belirlenmesi ile ilgili ayrıntılı bir
çalışma yapılmadığı anlaşılmıştır. Bu nedenden dolayı araştırmada kullanılan kanlar,
30.12.2004–23.06.2005 tarihleri arasında Atatürk Üniversitesi Araştırma Hastanesi
Hematoloji Laboratuarından ve AÇSAP (Ana Çocuk Sağlığı-Aile Planlaması
Merkezi)’inden hemogram değerleri ile birlikte alınmıştır. Anormal hemoglobinlerin
taranması için Ulusal Hemoglobinopati Konseyinin kabul etliği hemoglobin tarama
şeması (Şekil 7) uygulanmış ve alınan kanların anormal hemoglobin içerip
içermediğinin araştırılması için farklı türlerdeki hemoglobin elektroforezleri yapılmıştır.
Anormal Hemoglobin
Taraması
Hemoglobin Elektroforezi
Anormal band var
Anormal band yok
Anormal hemoglobin var
Anormal hemoglobin yok
Şekil 7. Anormal Hemoglobinlerin Taraması
Aşağıda görülen fotoğrafta selüloz asetat kâğıt elektroforezi ile A ve S türü
hemoglobinin nasıl ayrıldığı gösterilmiştir (Şekil 8). Selüloz asetat hemoglobin
elektroforezi ile A ve S türü hemoglobinler birbirinden ayrılmıştır.
Yapılan selüloz asetat elektroforezi sonucunda HbAS taşıyıcı ve HbS içeren kan normal
HbA’dan Şekil 8 de görüldüğü gibi elektroforetik farklılık göstermiştir. 1 ve 2 numaralı
kuyu da HbA’lı kan numunelerinin 3 numaralı kuyuda HbS’li kan numunesininin ve 4
numaralı kuyuda ise HbAS’li kan numunesinin selüloz asetat elektroforezi yapıldıktan
sonraki fotoğrafı görülmektedir.
49
______________________________________________________________
HbA HbA HbS HbAS
Şekil 8. Selüloz asetat elektroforezi
Asidik hemoglobin elektroforezi kit olarak alınan sitrat agar hemoglobin elektroforezi
ile yapılmıştır. Bu hemoglobin elektroforezi ile C, S, F, ve A türü hemoglobinler
birbirinden ayrılırken hemoglobin D hemoglobin A ve N ile S ile aynı yere band
vermektedir. Bu nedenlerden dolayı daha çok hemoglobin türünün birbirinden
ayrılabilmesi için ayrıca bazik agaroz hemoglobin elektroforezi de uygulanmıştır.
HbC
HbS, HbN
HbA
HbF
Şekil 9. Sitrat agar elektroforezi
Bandlar içerisinde uygulama noktasına göre anota en yakın yere yürüyen altta görülen F
bandıdır, daha sonra A, HbS ve HbC katota doğru hareket etmişlerdir. Şekil 9 ve Tablo
2 deki hemoglobinlerin göç mesafeleri karşılaştırılarak yapılan hesaplamaların
sonucunda aşağıdaki hemoglobin türleri belirlenmiştir. Yukarıdaki fotoğrafta bazı
numunelere ait agaroz elektroforez fotoğrafı gösterilmiştir. 1 ve 10 numaralı kuyularda
NFASC den oluşan standart yürütülmüştür. Bu elektroforez sonuçları incelendiğinde 2,
50
A.A. Güngör vd.
3, 4, 5, 6 ve 8 nolu örneklerde anormal hemoglobin bandları görünmüştür. 2 de belirgin
4, 6 ve 8 de nispeten daha az belirgin HbX bandına rastlanmıştır. Yapılan incelemeler
sonucunda bu bandın yüksek oksijen ilgisine sahip ve asidik sitrat elektroforezinde HbA
ve HbF arasında band veren Hemoglobin varyantları olan HbWood veya HbMalmo
olabileceği anlaşılmıştır. Göç hızları karşılaştırıldığı zaman 2 nolu numunenin Hb Wood
ile 4, 6 ve 8 nolu numunelerin ise HbMalmo türü hemoglobin içerdiği belirlenmiştir. 3
ve 5 numaralı kuyularda sadece HbS görülmüş ve kişinin orak hücre hastası olduğu
sonucuna varılmıştır. 4 ve 8 numaralı kuyularda ise HbS’in yanında HbA bandının
olması hastanın taşıyıcı olduğunu göstermiştir.
Laboratuarda hazırlanan bazik agaroz elektroforezi ile S bandı ve D bandı birbirinden
ayrıldığı için sitrat agar elektroforezi ile teşhis edilemeyen hemoglobin türlerinin
belirlenebilmesi sağlanmıştır. HbD asidik elektroforez de HbS ile aynı yerde band
veriyorken bazik elektroforez de HbA ile aynı yerde band vermiştir. Yapılan agaroz
elektroforezleri karşılaştırılarak HbD türü hemoglobine de rastlanmıştır. Ayrıca
laboratuarda hazırladığımız elektroforez deki hemoglobinlerin göç ettiği yerler gerek
standart hemoglobin türleri kullanarak gerekse yapılan diğer bazik hemoglobin
elektroforezleri ile karşılaştırılarak belirlenmiştir [30].
Şekil 10. Agaroz elektroforezi ile Hb türlerinin ayılması [30]
Yapılan bazik agaroz elektroforezleri gibi bizim yaptığımız bazik agaroz
elektroforezinde de HbF tüm hemoglobin türlerinden hızlı hareket etmiştir. Normal bir
bireyde az miktarda hızla ilerleyen HbF daha yavaş ilerleyen büyük miktarda HbA
içeren kalın bir band görülmüştür (Şekil 10)
Şekil 11. da yapılmış olan bazik agaroz elektroforezin de, 5 ayrı numune yan yana
yürütülmüştür. Sonraki beş numune ilklerin tekrarı olacak şekilde kuyulara yüklenmiş
ve elektroforez sonucunda da aynı yerde bant vermişlerdir. İlk bakışta 3. ve 5.
hastalarda artan HbF değeri göze çarpmıştır.
51
______________________________________________________________
HbF
HbN-Baltimore
HbA,D
HbS
1
5
Şekil 11. Bazik agaroz elektroforezi
Daha sonra incelendiğin de 2. kuyuya daha önce asidik elektroforezde HbS bandı ile
aynı yerde bant veren numune yüklendiğinde elektroforez sonucunda bantın yok olduğu
görülmüş ve HbD içerdiği anlaşılmıştır. 5. kuyudaki numunede HbA bandının yanı sıra
HbS bandı olduğu da görülmüştür. 3 numaralı kuyudaki numunenin ise HbA bandının
yanı sıra HbA dan daha hızlı göç eden başka bir banda sahip olduğu anlaşılmıştır.
Yapılan incelemeler ve daha sonra kullanılan hemoglobin standartları sayesinde bu
hemoglobin bandının anormal hemoglobinlerden biri olan HbN-Baltimora ait olduğu
anlaşılmıştır.
Türkiye'de çok sayıda Hb varyantının görülmesi, Anadolu nun yıllar boyunca çok çeşitli
ırk ve kültürlerin yaşadığı göç yollarının üzerinde olması ve akraba evliliklerinden
kaynaklanmaktadır. Türkiye'de yapılan her beş evlilikten biri akraba evliliğidir (%21.7)
ve bunların %70’i kuzenler arasında gerçekleşmektedir. Bilindiği gibi akraba evlilikleri
nadir görülen genetik geçişli hastalıkların toplumdaki sıklığını artırmaktadır [31].
Erzurum ili ve çevresinin de bu geçiş yolları üzerinde olması ve daha önce böyle bir
araştırma yapılmamış olmasından dolayı bu tür bir çalışma yapmaya karar verilmiştir.
Yapılan tüm hemoglobin elektroforezlerinin sonucunda Erzurum ve çevresinde anormal
hemoglobin türlerinden HbD, HbS, HbWood, HbMalmo ve HbN-Baltimora’un var
olduğu anlaşılmıştır. Çalışmamızı sürdürdüğümüz 30.12.2004–23.06.2005 tarihleri
arasında aldığımız kan numuneleri üzerinde yaptığımız incelemeler sonunda Erzurum ili
ve çevresinde anormal hemoglobin türleri üzerine kapsamlı bir araştırma yapılmış ve
konu ile ilgili bulgular çalışmada sunulmuştur.
İncelemeler sonucun da hemoglobin elektroforezlerinin herhangi biri ile tüm Hb
varyantlarının belirlenemeyeceği anlaşılmış ve hemoglobin elektroforezleri kombine
52
A.A. Güngör vd.
olarak kullanılmıştır. Yapılan hemoglobin elektroforezlerin sonucunda, anormal
hemoglobin türlerinin HbD, HbS, HbWood, HbMalmo ve HbN-Baltimora un
yöremizde var olduğu anlaşılmış ve rastlanma sıklığının %0.20 olduğu hesaplanmıştır.
Bu oranın Çukurova bölgesine kıyasla oldukça düşük olduğu göze çarpmıştır. Çalışma
sonucunda % 0.057 oranında HbD türü %0.028 oranında HbAS türü, %0.028 HbS
türünde anormal hemoglobinlere rastlanmıştır. Nadir rastlanan anormal hemoglobin
türlerinden %0.028 HbN-Baltimor, %0.028 HbWood ve %0.028 HbMalmo tespit
edilmiştir.
5. Teşekkür
Yapılan bu çalışma, Atatürk Üniversitesi Araştırma Fon Saymanlığınca Desteklenen
BAP- 2004-170 nolu araştırma projesi olup, desteklerinden dolayı Atatürk
Üniversitesine, Bilimsel katkılarından dolayı sayın Prof. Dr. M. Akif Çürük’e; Kan
temini konusunda yardımlarını aldığımız, Prof. Dr. Mehmet Gündoğdu’ya ve AÇSAP
(Ana Çocuk Sağlığı-Aile Planlaması Merkezi) Erzurum Müdürlüğü’ne teşekkür ederiz.
6. Kaynaklar
[1] Wheeler R., 2007. Wikipedia, ÖzgürAnsiklopedi wikipedia.org/w/index.php?title= Hemoglobine
erişim 8.08.2007.
[2] Dönbak L., 2005. İnsan Hemoglobin (Hb) Varvantları, KSÜ. Fen Mühendislik Dergisi, 8(2): 13-22.
[3] Huisman T.H.J. 1993. The Structure and Function of Normal and Abnormal Hemoglobins, Baillière’s
Clinical Haematology, 6: 1-30.
[4] Lukens J.N., Lee G.R. 1993. The Abnormal Hemoglobins, Wintrobe’s Clinical Hematology, Lea and
Febiger Com., Pennsylvenia, Ed. Lee, G.R., Bithell, C.T., Foerster, J., Athens, J.W., Wkens,
J.N). p. 43.
[5] Huisman T.H.J. 1995. Human Hemoglobin. Blod Disease of Infancy and Childhood, Mosby-Year
Book. Inc., St Louis: Ed. Miller, D.R., Baehner, R.L.7.th ed., p. 85.
[6] Tokullugil A., Dirican M., Ulukaya E. (Çev. Eds.) 1997. Biyokimya, Nobel Tıp Kitabevleri, İstanbul,
(Champe, P.C., Harvey, R.A. 1994. Biochemistry.) pp. 100-210
[7] Murray R.K., Granner D.K., Mayes P.A., Radwell V.W. 1988. Harper’s Biochemistry. 21.th ed., Long
Medical Book, London. pp. 57-83.
[8] Altan N. 2000. Biyokimya. Olgu Sunumlu Yaklaşım, Palme Yayıncılık, Ankara. pp. 1-30.
[9] Bunn H.F., Forget B.G. 1986. Hemoglobin: Molecular, Genetic, and Clinical Aspects. W.B. Saunders
Com. Philadelphia .pp. 60-90.
[10] Flint, J., Harding, R.M., Boyce, A.J., Cleg, J.B. 1998. The Population Genetics of The
Haemoglobinopathies, Baillière’s Clinical Haematology, 11: 1-51.
[11] Başak A.N., 2005. Talasemi ve Moleküler genetiği, Moleküler hematoloji ve sitogenetik alt komitesi.
Temel moleküler hematoloji kursu notları. pp. 25-38.
[12] Öner C. (Çev. Ed.) 2002. Klug, S., Cummings, M. R. Genetik Kavramlar. Palme Yayıncılık, Ankara.
pp. 55-70
[13] Cavalli-Sforza L., Menozzi P., Piazza A. 1996. The History and Geography of Human Genes,
University Pres, Princeton. p. 276.
[14] Flint J., Harding R.M., Boyce A.J., Cleg J.B. 1998. The Population Genetics of The
Haemoglobinopathies. Baillière’s Clinical Haematology, 11: 1-51.
[15] Huisman T.H.J. 1986. The Hemoglobinopathies. Churchill Livingstone Com., Edinburgh. pp. 47-70.
[16] Heldlund B. 1980. Hemoglobins of Human Embryos, Fetuses and Neonates. In: Fairbanks VF, ed.
Hemoglobinopaties and talasemias. New York: Brian C Decker, pp. 14-17.
[17] Anonim. 2007(a). Anormal hemogloninler sayfasından alınmıştır. www.hemoglobin.
org.tr/bilgi/kitap/hemokitap6.asp erişim: 12/05/2005.
53
______________________________________________________________
[18] Huisman T.H.J., Jonxis J.H.P., 1977. The hemoglobinopathies, Techniques of Identification,
NewYork, Marcel Dekker Inc. pp. 24-50.
[19] Güngör A.A., Erzurum ve Çevresinde Hemoglobinopatilerin Anormalhemoglobinler ve Talasemi
Mutasyonlarının Moleküler Tekniklerle Belirlenmesi, Doktora tezi, Danışmanı, Prof.Dr. Nazan
Demir, 2008, Erzurum. pp. 69-80.
[20] Basset P., Beuzard Y., Garel M.C., Rosa J. 1978. Isoelectric Focusing of Human Hemoglobin: Its
Application to Screening, to The Characterization of 70 Variants, and to The Study of Modified
Fractions of Normal Hemoglobins. Blood, 51: 971-982.
[21] Winter W.P., Youdh J. 1983. Interaction of Human Hemoglobin and Its Variants With Agar.
Science, 221: 175-178.
[22] Kutlar F., Kutlar A., Nuguid E., Prchal J., Huismann T.H.J. 1993. Use of HPLC Methodology for the
Chracterization of Combinations of the Common β- Chain Variants HbS, C and O-Arab, and The
α- Chain. Hemoglobin, 17: 55-66.
[23] Riou J., Godart C., Hurtrel D., Mathis M., Bimet C., Bardakdjian-Michau J., Prehu C., Wajcman H.,
Galacteros F. 1997. Evaluation of Cation-Exchance High-Performance Liguid-Chromatography
for Presumptive Identification of Hemoglobin Variants. Journal Clinical Chemistry, 43: 34-39.
[24] Wajcman H., Bardakdjian J., Ducrocg R. 1993. Structural Charecterization of Abnormal
Hemoglobins from Dried Blood Specimens in a Neonatal Screening Program. Annales de
Biologie Clinique, 50: 867-870.
[25] Bain J.B., Ames R.J., Bareford D., Champinon C., Davies S.C., Old J.M., Wild B.J. 1998. The
Laboratuary Diagnosis of Haemoglobinopathies. British Journal of Haematology , 101: 783-792.
[26] Hardison R.C., Chui D.H.K., Giardine B., Riemer C., Patrinos G.P., Anagnou N., Miller W.,
Wajcman H. 2002. Hb Var. A Relational Database of Human Hemoglobin Variants and
Thalassemia Mutations at the Globin Gene Server. Human Mutation, 19: 225-233.
[27] Zeren F., Genç A., Çürük M.A., 2007. Preliminary data on preimplantion genetic diagnosis for
hemoglobinopathies in Turkey, Hemoglobin, 31: 273-277.
[28] Kayrın L., Aksoy K., Tuli A., Çürük MA., Attila G. 2003. Tanıda DNA teknikleri. Adana, 6.
Biyokimya Yaz Okulu. p. 124.
[29] Wiggers T. 2005. The Hemoglobınopathıes And Thalassemıas MS, H(ASCP) January, merk
micromedex.com /bmb/bmptables print. Asp? Page.HGBTHAL.DOC erişim: 26.03.2011.
[30]
Anonim,
2005.
European
Molecular
Genetics
Quality
Networkweb
site
http//www.emqn.org/emqn.php. Prevent_Book_(layout)_v15 erişim: 12/05/2005
[31]
Anonim,
2007(c).
GATA
tıbbi
genetik
anabilim
dalı
http://www.gata.edu.tr/temelbilimler/genetik/akraba_evlilikleri.htm)erişim 28.11.2007
Yaşar Demir e-posta: [email protected]
Azize Alaylı Güngör e-posta: [email protected]
54
______________________________________________________________
Halkalı Alkil Tiyofen-Schiff Bazlarının Protonlanma ve Bunların
Ni(II) İyonu ile Kompleks Oluşum Sabitlerinin Belirlenmesi
Nurşen Sarı1*, Aliye Altundaş1, Hatice Öğütcü2
1
2
Gazi Üniversitesi, Fen Fakültesi, Kimya Bölümü, Teknikokullar, ANKARA
Ahi Evran Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi, Biyoloji Bölümü, KIRŞEHİR
Alınış: 11 Mart 2011, Kabul: 10 Nisan 2011
Özet: Halkalı alkil tiyofen-Schiff bazların protonlanma ve bunların Ni(II) iyonu ile olan komplekslerinin
kararlılık sabitleri %50 etil alkol-su (v/v) ortamında, potansiyometrik titrasyon yöntemi ile tayin edildi.
Titrasyonlar 25°C’de, azot atmosferinde ve 0,15 M KCl’lü ortamda yapıldı. Potansiyometrik titrasyon
verilerinden yararlanarak PKAS programı ile Schiff bazlarının stokiyometrik protonlanma sabitleri
hesaplandı. Schiff bazlarına ait protonlanma sabitlerinin, kompleksleşme ve antimikrobiyel etkilerine
bağlı olup olmadığı araştırıldı.
Anahtar kelimeler: Schiff bazı, Halkalı alkil, Kompleks oluşum sabitleri, Protonlanma sabitleri, Tiyofen
Determination of the Protonation Constants of Cycloalkyl
Thiophen-Schiff Bases and their Complex Stability Constant with
Ni(II) Ion
Abstract: The protonation constants of the cycloalkyl thiophen-Schiff bases and their stability constants
of the Ni(II) complexes were potentiometrically determined in a ethanol–water 50% (w/w) solution at
25°C, under N2 atmosphere and 0.15 M KCl ionic strength. The stoichiometric protonation constants have
been measured by the potentiometric titration and calculations were performed by the PKAS computer
software recently developed. Variations of the protonation constant of Schiff bases have been discussed in
view of structural effects exerted on Ni(II)-complex and antimicrobiyal.
Key words: Schiff bases, Cycloring, Complex stability constant, Protonation constants, Thiophen
1. Giriş
Günümüzde, canlı metabolizmasında direnç kazanan çeşitli virüs ve bakterilerin
etkilerini azaltmak, mümkünse yok etmek için yeni ilaçlara ve bunu takiben yeni
sentezlere ihtiyaç duyulmaktadır. Kükürt içeren bileşiklerin antibakteriyel [1],
antialerjik [2] ve kemoterapetik [3] gibi etkiye sahip olduğu bilindiğinden, bu tür
ligantların ve komplekslerin sentezi üzerine çalışmaların oldukça yaygın olduğu
görülmektedir. Gewald ve arkadaşlarının, primer amin olan 2-aminotiyofen türevlerinin
hazırlanmasına yönelik çalışmaları sayesinde [4] biyolojik aktivite özelliği gösterebilen,
yeni bileşiklerin sentezlenmesine önemli katkı sağladığı görülmektedir [5, 1]. Çok iyi
bilinmektedir ki primer amin ve aldehitin katılma-ayrılma tepkimeleri sonucunda Schiff
bazları oluşur. Schiff bazları, antimikrobiyel aktivitelerde [6], insektisitler üzerindeki
sinerjik etkilerde [7] ve bitki büyüme düzenleyicilerinde [8] oldukça etkilidir. Bu
nedenle son yıllarda kükürt içeren Schiff bazlarının sentezi üzerine çalışmaların arttığı
görülmektedir [9, 10]. Protonlanma sabitlerinin, bileşiklerin yapılarının belirlenmesinde
olduğu gibi, metal-kompleks dengesinin belirlenmesinde de önemli katkısı vardır [11].
55
N. Sarı vd.
Biyolojik sistemlerdeki çeşitli metabolik olayların, ortamın pH’sıyla ilgili olduğu
bilinmektedir [12]. Bu nedenle, metabolik olaylardaki tepkimeleri aydınlatılabilmek için
protonlanma sabitlerinin veya kompleks oluşum sabitlerinin bilinmesi önemlidir. Dünya
literatürüne ilk örnek olan bu çalışmada, 5, 6 ve 7 halkalı aminotiyofen bileşiklerinden
hazırlanan Schiff bazlarının (Şekil 1.) protonlanma sabitlerinin potansiyometrik
yöntemle belirlenmesi, daha sonra Ni(II) iyonu ile kompleks oluşum sabitlerinin
incelemesi amaçlandı. Belirlenen protonlanma sabitlerinin halka büyüklüğüne, halka
büyüklüğünün de kompleks oluşumuyla ilgisinin var olup olmadığı araştırıldı. Ayrıca
çalışılan ligantlardaki halka büyüklüğünün antimikrobiyel özelliğe bir etkisinin olup
olmadığı araştırıldı.
CN
O +
n
n= 1,2,3
C2H5O
O
CO2C2H5
S
NH2
S
n
1a-c
+
H5C2CO2
OHC
OH
2
EtOH
n
S
H
N C
3a - 3c
OH
Şekil 1. 5 (3a, HL1), 6 (3b, HL2) ve 7’li halka (3c, HL3) içeren Schiff bazlarının açık formülleri
2.1. Schiff Bazlarının Sentezlenmesi
Önceki çalışmamızda verildiği gibi, 2-amino-3-etoksikarbonil-4,5-polimetilen tiyofen
isimli primer aminler (1a-c) sentezlendikten sonra 2-hidroksi-1-naftaldehit (2) ile
katılma-ayrılma tepkimesi sonucunda üç farklı Schiff bazları sentezlendi [1]. Bu Schiff
bazları, etil 2-((1-hidroksinaftalen-2-yl)metilenamino)-5,6-dihidro-4H-siklopenta[b]tiyofen-3-karboksilat [3a, HL1], etil 2-((1-hidroksinaftalen-2-yl)metilenamino)-4,5,6,7tetrahidro-4H-siklo hegza[b]tiyofen-3-karboksilat [3b, HL2], ve etil 2-((1hidroksinaftalen-2yl)metilenamino)-5,6,7,8-tetrahidro-4H-siklohepta[b]tiyofen-3karboksilat [3c, HL3], dır.
2.2. Protonlanma Sabitlerinin Tayini
Bu çalışmada, sentezlenen Schiff bazlarının ([HL1], [HL2], [HL3]) protonlanma sabitleri
% 50 etil alkol-su ortamında potansiyometrik titrasyon yöntemi ile tayin edildi. Schiff
bazlarının stokiyometrik protonlanma sabitlerini tayin etmek için deney çözeltisinin
bileşimi; i) HCl (2,5 x 10-3M) +KCl (0,15 M), ii) HCl (2,5 x 10-3M) +KCl (0,15 M) +
Ligant(2,5 x 10-3M) ve iii) HCl (2,5 x 10-3M) +KCl (0,15 M) + Ligant (2,5 x 10-3M) +
Nikel(II) (2,5 x 10-3M) olacak şekilde hazırlandı ve karbonatsız ayarlı KOH çözeltisi ile
potansiyometrik titrasyon hücresinde 25oC’ta ve azot atmosferinde titre edildi.
56
______________________________________________________________
Yukarıdaki gibi hazırlanan 50 mL’lik deney çözeltisi ayarlı KOH çözeltisi ile titre
edilirken her 0,02 mL baz ilavesinden sonra hücre potansiyelleri (Ehücre), potansiyellerin
kararlı hale geldiğinden emin olduktan sonra kaydedildi. Ehücre potansiyeli ve %50
alkol-su ortamı için bulunan kalibrasyon sabitleri ve Ksu kullanılarak Schiff bazları için
protonlanma sabitleri PKAS programı ile hesaplandı [13, 14] .
2.3. Kullanılan Cihaz
Potansiyometrik titrasyonlar, azot atmosferinde, 25oC sıcaklıkta çift cidarlı çalışmaya
uygun cam reaksiyon kabında yapıldı. Hücrenin elektromotor kuvveti (emk) ORION
740 A model pH-iyonmetre yardımıyla ölçüldü. Ölçümlerde elektrot olarak referans
kısmı Ag/AgCl olan Ingold marka kombine cam pH elektrodu kullanıldı. Sıvı temas
potansiyelini minimuma indirmek için, elektrodun referans kısmının dolgu çözeltisi
olan gümüş klorürce doygun potasyum klorür çözeltisi boşaltılarak yerine gümüş
klorürce doygun 0,15 M KCl çözeltisi dolduruldu. Deneylerde titrant olarak kullanılan
KOH çözeltisi Gran yöntemi ile dönüm noktası belirlenerek ayarlandı [11, 15].
Çözeltilerin hazırlanmasında ve titrasyonlarda iki kere destilenmiş deiyonize su
kullanıldı.
3. Sonuçlar ve Tartışma
Schiff bazlarının protonlanma sabitlerinin hesaplanmasında Martell ve Motekaitis
tarafından geliştirilen PKAS programı kullanıldı. Ligantların protonlanma sabitleri ve
Ni(II) iyonu ile olan komplekslerinin kararlılık sabitleri ile ilgili deneysel yöntem,
materyal ve metot kısmında belirtildi. Çalışmamızla ilgili denge aşağıdaki gibi dikkate
alındığında (Şekil 2), ligantlara ait veriler Şekil 3 ve Tablo 1’de verildi.
O
n
S
O
OC2H5
N
OC2H5
+ H+
CH
N
S
n
CH
-
O
OH
O
L-
O
OC2H5
+
n
S
H
N
+
+ H
CH
n
S
OH
HL
[HL]
[H+] [L-]
HL
OC2H5
N
K1
K2
CH
OH
H2L
[H2L+]
[H+] [HL]
n: 1, 2, 3
+
Şekil 2. Schiff bazlarının protonlanma dengeleri
Ligantlara ait olan (HL1, HL2 ve HL3) titrasyon eğrilerinden görüldüğü gibi ilk protonun
nötralleşmesi pH= 4,5 civarında, ikinci protonun nötralleşmesi ise pH= 8,5 civarındadır.
Yani, ilk nötralleşme (log K1) naftolat anyonunun protonlanmasına, ikinci nötralleşme
ise imin azotunun (log K2) protonlanmasına karşılık gelmektedir.
57
N. Sarı vd.
Şekil 3. Ligantların pH- KOH (mL) eğrisi
Tablo 1’de görüldüğü gibi, çalışılan ligantlarda halka büyüklüğü ile log K1 arasında bir
ilişkinin olduğu görülmektedir. Halka büyüklüğü arttıkça protonlanma sabitleri
azalmaktadır. Protonlanma sabitleri ile ilgili büyüklükdeki bu değişme, molekülün
asitliğinin artmasından kaynaklanabilir. Diğer yandan, log K2 ile ilgili büyüklükler
karşılaştırıldığında yine halka büyüklüğündeki değişikliğin rol oynadığı görülmektedir.
Azot atomunun bazlığının azalması nedeniyle log K2 değerinin azaldığı söylenebilir
[16]. Ayrıca ligandlara ait protonlanma sabitlerindeki düzenli değişimin antimikrobiyel
özellikler ile de ilgili olduğu görüldü. S. aureus ve P. putida hariç, liganların, gram (-)
bakterilere olan etkisinin halka büyüdükçe daha etkili olduğu görüldü. Bu durumun,
halka büyüdükçe log K1 değerinin küçülmesi (yani artan asitliğin etkisi) nedeniyle
bakteri duvarını geçme kabiliyetini daha çok artırdığı şeklinde söylenebilir.
Komplekslerin oluşum sabitleri, aşağıda formülü verilen (1) Irving ve Rossotti
tarafından modifiye edilen Bjerrum ve Calvin methodu kullanılarak hesaplandı (Şekil
3).
logKML = pL + [log ñ/ (1-ñ)]
(1)
ñ - pL grafiğinden faydalanarak elde edilen (Şekil 4) log KML büyüklükleri Tablo 1’de
görülmektedir.
Beş karbon halkalı [HL1] içeren ligantın Ni(II) iyonu ile olan kompleksleşmeye ait
oluşum sabitinin diğer halkalı ligandlardan daha büyük olduğu görüldü. Bunun nedeni
beş karbon halkalı [HL1] liganttaki –OH grubuna ait protonun daha kolay ayrılması ve
oluşan -O- grubu nun kompleksleşmeye olan etkisinin daha büyük olmasıdır. Bilindiği
gibi, –O- grubu kompleksleşme sırasında Lewis bazı olarak etki etmektedir. Bu etkinin
kuvveti –OH-’ de bulunan -H+ grubunun ayrılmasının kolaylığı ile ilgilidir. Başka bir
deyişle, [HL1] ligandının Ni(II) iyonu ile oluşturduğu komplekleşme sabitinin
diğerlerinden büyük olmasının nedeni, bu ligant için Lewis bazlığının daha kuvvetli
olmasından kaynaklanabilir [17]. Çalışılan ligandlar içinde, imin (-N=CH-) grubun daki
azot atomunun bazlığının [HL1] ligandında büyük olması, bu molekülde Lewis
bazlığının büyük olduğu ve bunun da kompleksleşmeye önemli katkı sağladığı
sonucuna ulaşıldı.
58
______________________________________________________________
Tablo1. Çalışılan Ligandların 25oC ±0,1’de %50 etilalkol-su (v/v) ortamındaki stokiyometrik
protonlanma ve kompleks oluşum sabitleri (µ = 0,1M KCl) ile antimikrobiyal aktivitesi[1] (0,25 µg/ µL)
O
n
S
OC2H5
N
Gram(-)
CH
OH
simge log K1 log K2
logKML
(n)
HL1
8,13
4,62
6,67
(1)
±0,04
±0,03
±0,07
HL2
7,87
4,14
6,61
(2)
±0,03
±0,02
±0,08
HL3
7,71
4,17
5,64
(3)
±0,03
±0,02
±0,08
S. typhi S.aureus E .coli Sh.boydii Br.
H
(type6) abortus putida
P.
6
14
6
6
-
8
7
9
6
7
-
7
8
9
9
7
5
-
Şekil 4. Ni(II) komplekslerinin oluşum eğrileri (25 oC, 0,15 M KCl)
59
N. Sarı vd.
Sonuç olarak,
1- Birinci sıra geçiş elementlerinin sert asit olarak tanımlandığı ve
kompleksleşmede sert asit-sert baz ve yumuşak asit-yumuşak baz etkileşimin
yapıya kararlılık getirdiği bilindiğine göre, [HL1] ligandının diğerlerinden daha
sert baz olduğu ve bu nedenle sert asit olan Ni(II) iyonu ile daha kararlı
komplekleşme gösterdiği görüldü. Bu durum ise, R.G. Pearson tarafından
önerilen sert asit - sert baz ve yumuşak asit - yumuşak baz kavramlarıyla uyum
içindedir.
2- Kompleksleşme sabitlerinin sonuçlarına göre, sert baz olarak değerlendirilen
[HL1] ligandının mikrobiyal büyümeyi önlemede, etkili olduğu ve sert baz
özellikli kükürt içeren molekülleri sentezlemenin istenen amaca uygun
olabileceği anlaşıldı.
Teşekkür
Sunulan çalışma, G.Ü. Bilimsel Araştırma Pojeleri Birimince desteklenen 05/2009-20
kodlu projece desteklenmiştir. Ayrıca yardım ve desteklerinden dolayı Dr. Halit Arslan,
Duygu Özkan, Murat Büyük ve Feray Yıldırım’a teşekkür ederiz.
Kaynaklar
[1] Altundaş A., Sarı N., Çolak N., Öğütcü H., 2010. Synthesis and biological activity of new
cycloalkylthiophene-Schiff bases and their Cr(III) and Zn(II) complexes, Medicinal Chemistry
Research, 19 (6): 576-588.
[2] Temple D.L., Yevich, J.P., Covington R.R., Hanning C.A., Seidehamel R.J., Mackey H.K., Bartek
M.J., 1979. Synthesis of 3,4-dihydro-4-oxothieno[2,3-d]pyrimidine-2-carboxylates, a new series
of orally active antiallergy agents, Journal of Medicinal Chemistry, 22 (5): 505–510.
[3] Eger K., Grieb G., Spätling S., 1990. Synthesis of pyrrolo[2,3-d]pyrimidine ribosides and their
potential in chemotherapeutics, Journal of Heterocyclic Chemistry, 27: 2069-2075.
[4] Li J.J., 2009. Name Reactions. A Collection of Detailed Mechanisms and Synthetic Applications.
Wallingford, CT 06492, United States of America, pp 254.
[5] Puterová Z., Krutošíková A., Véghc D., 2010. Gewald reaction: synthesis, properties and applications
of substituted 2-aminothiophenes, Arkivoc, (i): 209-246.
[6] Sarı N., Arslan S., Loğoğlu E., Sakıyan I., 2003. Antibacterial Activities of Some New AminoacidSchiff Bases, GaziUniversitesi, Fen Bilimleri Dergisi, 16 (2): 283-288.
[7] Siddiqi K.S, Kureshy R.I, Khan N.H, Tabassum S., Zaidi S., 1988. Characterization and toxicity of
lanthanide complexes with nitrogen- and sulphur-containing Schiff bases, Inorganic Chemica
Acta, 151 (2): 95-100.
[8] Vyas K.M., Jadeja R.N., Gupta V. K., Surati K.R., 2011. Synthesis, characterization and crystal
structure of some bidentate heterocyclic Schiff base ligands of 4-toluoyl pyrazolones and its
mononuclear Cu(II) complexes, Journal of Molecular Structure, 990 (1-3): 110-120.
[9] Ocak M., Gümrükçüoğlu N., Ocak Ü., Buschmann H.-J. Schollmeyer E., 2008. The Synthesis of New
Triazole Ligands and Determination of Complex Stability Constant with Transition Metal
Cations in Aqueous Media, Journal of Solution Chemical, 37 (11): 1489-1497.
[10] Jiang J.J., Chang T.C., Hsu W.L., Hwang J.M., Hsu L.Y., 2003. Synthesis and biological activity of
sulfur-containing aryl-aldehyde Schiff bases, Chemical Pharmaceutical Bulletin, 51 (11): 13071310.
[11] Sarı N., Gurkan P., Arslan S., 2003. Synthesis, potentiometric and antimicrobial activity studies on
2-pyridinilidene-DL-amino acids and their complexes, Transition Metal Chemistry 28 (4): 468474.
60
______________________________________________________________
[12] Brahimi-Horn M.C., Pouysségur J., 2007. Hypoxia in cancer cell metabolism and pH regulation,
Essays in Biochemistry, 43 (2): 165-78.
[13] Martell A.E., Motekaitis R.J., 1988.The Determination and Use of Stability Constants, VCH,
Publishers Inc., New York. 46 pp.
[14] Sarı N., Gurkan P., 2004. Some Novel Amino Acid-Schiff Bases and their Complexes Synthesis,
Characterization, Solid State Conductivity Behaviors and Potentiometric, Zeitschrift für
Naturforschung B-A Journal of Chemical Sciences, 59b: 692-698.
[15] Gran G., 1952. Determination of the equivalence point in potentiometric titrations Part II, Analyst,
77: 661-671.
[16] Akay M.A., Dürüst N., Dürüst Y., Kilic E., 1999. Protonation constants of some N-substituted
thiophene-2-carboxamidoximes, Analytica Chimica Acta, 392 (2-3): 343-346.
[17] Özkar S., Çetinkaya B., Gül A., Gök Y. 1999. Anorganik Kimya, 3. Baskıdan Çeviri, Bilim
yayıncılık , sayfa: 139-140.
Aliye Altundaş e posta: [email protected]
Hatice Öğütcü e posta: [email protected]
61
______________________________________________________________
Olasılıksal Oynaklık Modellerinin Bayesci Çözümlemesi ve
Bir Uygulama
Derya Ersel1,*, Yasemin Kayhan Atılgan1, Süleyman Günay1
1
Hacettepe Üniversitesi, Fen Fakültesi, İstatistik Bölümü, 06800, Beytepe, Ankara, Türkiye
*
Yazışılan yazar e-posta: [email protected]
Alınış: 30 Haziran 2009, Kabul: 22 Aralık 2010
Özet: Zaman serisi analizi, finansal varlıkların çözümlemesinde sıkça kullanılan istatistiksel
yöntemlerden biridir. Özellikle, son yıllarda zaman serisi modellerine zaman içerisinde değişen varyans
faktörünün de eklenmesi ile oluşturulan modeller üzerinde çeşitli çalışmalar yürütülmektedir. Bu alanda
en çok bilinen ve kullanılan modeller varyansın deterministik bir fonksiyon olarak tanımlandığı ARCH ve
GARCH modelleridir. Bu modellere seçenek olarak geliştirilen SV modelinde ise varyans, olasılıksal bir
fonksiyon olarak tanımlanır. Finansal zaman serilerinde SV modelleri, ARCH modellerine göre daha
esnektir. Ancak, SV modeline ilişkin olabilirlik fonksiyonu karmaşık bir yapıya sahip olduğundan
parametre tahminlerinin klasik yöntemlerle elde edilmesi zordur. Bu sorun, modelin Bayesci
çözümlemesinde MCMC tekniklerinin kullanılması ile ortadan kaldırılmıştır. Bu teknikler sayesinde
Bayesci tahminler kolayca hesaplanabilmektedir. Çalışmada, SV modellerinin Bayesci çözümlemesi
üzerinde durulacak ve Ocak 1999 / Nisan 2009 ayları arasındaki Euro/TL ve Dolar/TL döviz kuru serileri
üzerinden yöntemin bir uygulaması sunulacaktır.
Anahtar kelimeler: Olasılıksal oynaklık, MCMC yöntemleri, Gibbs örnekleme algoritması, Bayesci
çözümleme.
Bayesian Analysis of Stochastic Volatility Models and an
Application
Abstract: Time series analysis is generally used to analyze financial assets. Recently, researchers have
been studied on time series models with changing variance over time. Two well known models in this
area are ARCH and GARCH models where variance is defined as a deterministic function of time. An
alternative to ARCH/GARCH is SV model where variance is determined as a stochastic function of time.
The SV model provides more flexible modelling of financial time series than ARCH/GARCH models.
Since the structure of the likelihood function of SV model is very complicated, it is very hard to estimate
the model parameters via the classical approaches. By using Bayesian analysis and MCMC techniques,
this problem can be solved. In this study, Bayesian analysis of SV models will be explained and an
application of this analysis to the financial time series data (Jan 1999/Apr 2009 monthly Euro/TL and
Dollar/TL exchange rates) will be exhibited.
Key words: Stochastic volatility, MCMC methods, Gibbs sampling, Bayesian analysis.
1. Giriş
Oynaklık, belirli bir zaman dilimi içerisinde özellikle sermaye, döviz ve tahvil
piyasalarındaki fiyatların hareketliliğinin bir ölçüsü olarak tanımlanabilir. Finans
çalışmalarında oynaklık, genellikle finansal varlık getirilerinin standart sapması veya
62
D. Ersel vd.
varyansı olarak tanımlanmakta ve finansal varlıkların toplam riskini ifade etmekte
kullanılmaktadır. Kısa bir zaman dilimi içerisinde fiyatlardaki hızlı artış ve azalışlar
yüksek oynaklık, değişimi az olan fiyatlar ise düşük oynaklık oluşturur. Finansal
piyasalardaki hareketlerin yönü ve büyüklüğü konusunda yapılan çalışmalar, bu
hareketleri modellemek için birçok tekniğin geliştirilmesini de beraberinde getirmiştir.
Oynaklık modelleri genel olarak deterministik ve olasılıksal olmak üzere iki ana sınıfta
incelenebilir. Bu modellerde yer alan koşullu varyans terimi, deterministik modellerde
önceki gözlemlerin deterministik bir fonksiyonu olarak tanımlanırken, olasılıksal
oynaklık modellerinde olasılıksal bir fonksiyon olarak tanımlanmaktadır.
Deterministik modeller içerisinde en çok bilinen ve birçok araştırmacı tarafından
kullanılan model, 1982 yılında Engle tarafından geliştirilen, zamana göre değişim
gösteren koşullu varyansı modellemeye olanak sağlayan ‘Otoregresif Koşullu Değişen
Varyans / Autoregressive Conditionally Heteroscedastic / ARCH’ modelidir. Modelde t
zamanındaki koşullu varyans t-1 zamanına kadar olan gözlemlerin değerlerine bağlıdır.
ARCH modelleri, doğrusal ve doğrusal olmayan bölüm olarak başlıca iki bölümde ele
alınmaktadır. Doğrusal bölüm, bağımlı değişkenin zaman içindeki değişimini gösteren
koşullu ortalama denklemidir. Doğrusal olmayan bölüm ise, bağımlı değişken olan
koşullu varyans ile hata teriminin gecikmeli değerlerinin ilişkisini gösteren koşullu
varyans denklemidir. Daha sonra bu model Bollerslev tarafından genelleştirilerek
‘Genelleştirilmiş Otoregresif Koşullu Değişen Varyans / Generalized Autoregressive
Conditionally Heteroscedastic / GARCH’ modeli elde edilmiştir [1].
Hem ARCH, hem de GARCH modellerinde t-1 anındaki oynaklık, bilinen bir değer
olarak kabul edilir. Bununla birlikte, bu değer gözlemlenemeyen bir değişken olarak da
düşünülebilir [2]. Bu durumda sürecin varyansını olasılıksal kabul ederek oynaklığın
logaritmasını doğrusal olasılıksal bir süreç olarak tanımlayan ‘Olasılıksal Oynaklık /
Stochastic Volatility / SV’ modeli geliştirilmiştir. ARCH ve GARCH modellerinden
farklı olarak SV modelinin koşullu varyans denkleminde bir raslantı değişkeni yer
almaktadır. Bu terim ile modelin varyansı zamana göre olasılıksal değişim gösteren bir
değişken olarak tanımlanır. Deterministik ve olasılıksal modeller arasındaki temel
farklılık oynaklığın gözlemlenebilir bir değişken olarak kabul edilip edilmemesidir [3].
SV modellerinde biri gözlenen, diğeri gizli oynaklık olmak üzere iki tip gürültü süreci
tanımlıdır. Bu nedenle SV modelleri ARCH modellerine göre finansal zaman serilerinde
daha esnek modeller oluşturmaktadır. Ölçüm ve örnekleme hataları gözlem hatalarını
oluştururken, oynaklık dinamiklerinin değişkenliği de süreç hatalarını oluşturmaktadır.
SV modellerine ilişkin olabilirlik fonksiyonunun karmaşık yapısı nedeniyle bu
modellerde klasik parametre tahminlerine ulaşmak zordur. Son zamanlarda yapılan
çalışmalarda SV modelleri için kullanılan başlıca tahmin yöntemleri, genelleştirilmiş
momentler yöntemi, quasi-en çok olabilirlik tahmini ve benzetim tabanlı
genelleştirilmiş momentler yöntemi olarak sıralanabilir [4]. Bu klasik yöntemlere ek
olarak Bayesci tahmin yöntemleri de geliştirilmiştir. Çok boyutlu durumda sonsal
dağılımları elde etmek için kullanılan integral işlemlerinin karmaşıklığı nedeniyle SV
modellerinin Bayesci çözümlemesini yapmak kolay değildir. Sonsal hesaplamalardaki
bu problem ise ‘Markov Zinciri Monte Carlo / Markov Chain Monte Carlo / MCMC’
tekniklerinin geliştirilmesi ile ortadan kaldırılmıştır. Andersan, Chung ve Sorensan
63
______________________________________________________________
(1999) SV modellerinden çıkarsama yapmak için çeşitli yöntemlerin performanslarını
karşılaştırmışlar ve en başarılı yöntemin MCMC olduğuna karar vermişlerdir [1].
Bu çalışmada serilerin Bayesci çözümlemesi, WinBUGS programı yardımıyla
yapılmıştır. WinBUGS’da herhangi bir önsel yoğunluk fonksiyonu ya da olabilirlik
fonksiyonunun açık gösterimine gerek olmadığı için, SV modellerinin bu program
yardımıyla çözümlenmesi daha kolaydır. Programın en belirgin üstünlüğü modeldeki
her türlü değişikliğin kolay bir biçimde gerçekleştirilebilmesidir. Ayrıca, WinBUGS
programında modelin grafiksel gösteriminden yararlanılarak parametrelerin tam koşullu
dağılımları elde edilebilir. Bu program, her bir tam koşullu dağılıma ilişkin en iyi
örnekleme yöntemini seçen bir sistem içermektedir. Programın eksik kalan tarafı ise
yakınsamaların yavaş gerçekleşmesidir. Yakınsamadaki yavaşlık ise Gibbs örnekleme
algoritmasının yapısından kaynaklanmaktadır. SV modelinin Bayesci çözümlemesinde
kullanılan MCMC algoritmalarında art arda gelen durumlar arasında yüksek ilişkiler
olduğundan yakınsama yavaş gerçekleşir [5].
Bu çalışmada amaç, SV modellerinin Bayesci çözümlemesi üzerinde durmak ve
finansal zaman serileri üzerinde yöntemin bir uygulamasını sunmaktır. Yöntemin
uygulaması WinBUGS programı kullanılarak yapılmıştır.
2. Olasılıksal Oynaklık Modelinin Bayesci Çözümlemesi
SV modelinde parametre tahminlerinin elde edilmesinde kullanılan genel Bayesci
yaklaşım, Meyer ve Yu (2000) tarafından ele alınmış ve çalışmada SV modelinin döviz
kuru serileri üzerindeki uygulaması sunulmuştur. Modelde xt, döviz kuru serisini, yt ise
günlük ortalama kar serisini göstermektedir. Buna göre, yt serisi aşağıdaki dönüşüm ile
tanımlanabilir [5].
1 n
y t = log x t − log x t −1 − ∑ (log x t − log x t −1 ), t = 1,..., n
n t =1
(1)
Bu verinin analizinde kullanılan SV modeli, bilinmeyen durumlar verildiğinde
gözlemlerin koşullu dağılımını belirler. θ t ile gösterilen gizli oynaklık terimi,
bilinmeyen durumları ifade eder ve model aşağıdaki gibi tanımlanır:
⎛1 ⎞
y t θt = exp ⎜ θt ⎟ u t
⎝2 ⎠
i.i.d
u t ~ N(0,1),
t = 1,..., n
(2)
Bilinmeyen durumların zamana göre bir Markov geçisi gösterdiği kabul edilirse
aşağıdaki durum eşitlikleri yazılabilir:
θt θt −1 , µ, φ, τ2 = µ + φ(θt −1 − µ) + υt ,
i.i.d
υt ~ N(0, τ2 ),
t = 1,..., n
(3)
Burada θ0 ~ N(µ, τ2 ) olarak tanımlanmaktadır. θt , t’inci gündeki oynaklık miktarını,
φ, − 1 < φ < 1 ise verilerin karesinin logaritmasındaki mevcut otokorelasyonu ölçer.
64
D. Ersel vd.
Böylece φ , oynaklıktaki değişmezliği; sabit ölçek katsayısı β = exp (µ 2) , en sık
görülen oynaklığı (model oynaklığı) ve τ , log-oynaklık’ların değişimini göstermektedir
[5].
Bayesci çözümleme yapabilmek için bilinmeyenlerin bileşik önsel dağılımları ile
gözlemlerin olabilirlik fonksiyonuna ihtiyaç vardır. Burada µ, φ, τ2 parametreler,
θ0 , θ1 ,..., θn bilinmeyen durumlar ve y1, y2 ,..., yn gözlemler olarak gösterilir. SV
modelinde Bayesci çıkarsamalar bilinmeyenler olarak tanımlanan µ, φ, τ2 , θ0 , θ1 ,..., θn ’in
sonsal dağılımlarına dayanmaktadır. Bilinmeyenlerin bileşik önsel dağılım fonksiyonu
aşağıdaki gibi ifade edilebilir [5]:
n
P(µ, φ, τ2 , θ0 ,..., θn ) = P(µ, φ, τ2 )P(θ0 µ, τ2 )∏ P(θ t θ t −1 , µ, φ, τ 2 )
(4)
t =1
Burada µ, φ, τ2 parametrelerinin önsel olarak bağımsız olduğu kabul edilmektedir. µ
için N(0,10) önsel dağılımı kullanılmıştır. φ = 2φ* − 1 olarak alınmış ve φ * için
α − 20 ve β − 1,5 parametreleri ile bir Beta önsel dağılımı tanımlanmıştır. τ2 için önsel
dağılım IG(2,5;0,025) olan eşlenik ters Gamma olarak alınmıştır [5, 6].
P(θt θt −1 , µ, φ, τ2 ) dağılımı ise Eşt.(3)’ten yararlanılarak tanımlanır. Olabilirlik
fonksiyonu P(y1 ,..., yn µ, φ, τ2 , θ0 ,..., θn ) , koşullu bağımsızlık varsayımı altında
aşağıdaki gibi ifade edilebilir:
n
P(y1 ,..., y n µ, φ, τ2 , θ0 ,..., θn ) = ∏ P(y t θt )
(5)
t =1
Önsel dağılım ve olabilirlik fonksiyonu yardımıyla bileşik sonsal dağılım aşağıdaki gibi
elde edilebilir [5]:
n
P(µ, φ, τ2 , θ0 ,..., θn y1 ,..., y n ) ∝ P(µ)P(φ)P(τ 2 )P(θ0 µ, τ 2 )∏ P(θ t θ t −1 , µ, φ, τ 2 ) ×
t =1
n
∏ P(y
t =1
t
(6)
θt )
Bayesci çıkarsamalarda en çok karşılaşılan zorluk, bilinmeyenlerin marjinal sonsal
dağılımlarını elde etmek için yüksek boyutlu integrallerin kullanılmasıdır. Bu yüksek
boyutlu integralleri hesaplamak için MCMC yöntemleri kullanılır. Bu çalışmada, Eşt.(6)
ile verilen bileşik sonsal dağılımdan her bir bilinmeyenin marjinal sonsal dağılımına
ulaşmak için bir MCMC yöntemi olan Gibbs örnekleme algoritması kullanılmıştır. Bu
algoritma ile bilinmeyenlerin marjinal sonsal dağılımlarının tahminleri, tam koşullu
dağılımlardan örneklem çekerek bulunabilir [7].Gibbs örnekleme algoritması, Eşt.(6) ile
verilen bileşik sonsal dağılımdan bir örneklem üretmek için her bir bilinmeyene ilişkin
tam koşullu dağılımdan iteratif olarak örneklem çeker. Bu koşullu dağılımlardan
örneklem çekmek karmaşık bileşik sonsal dağılımlardan örneklem çekmeye göre daha
65
______________________________________________________________
basittir ve tam koşullu dağılımlar genellikle normal dağılım, ters χ 2 dağılımı gibi
bilinen biçimlere sahiptir [8,9].
Olasılıksal oynaklık modelinde, bilinmeyenlerin tam koşullu dağılımları yukarıda
bahsedildiği gibi kabul edilirse [6], bileşik sonsal dağılımdan örneklem çekmek için
kullanılan Gibbs örnekleme algoritmasının genel adımları aşağıdaki gibi verilebilir.
1. θ0 ,K , θn , φ, τ2 , µ için başlangıç değerleri belirlenir.
2. θt θt −1 , y, φ, τ2 , µ
t = 1,K , n dağılımından θt çekilir.
3. τ2 y, θ0 ,K , θn , φ, µ dağılımından τ2 çekilir.
4. φ θ0 ,K , θn , µ, τ2 dağılımından φ çekilir.
5. µ θ0 ,K , θn , φ, τ2 ’den µ çekilir.
6. Adım 2’ye dönülür.
Yakınsama gerçekleşinceye kadar iterasyonlara devam edilir [6].
WinBUGS, tüm bilinmeyenlerin tam koşullu dağılımlarını oluşturmak için modelin
gösterimini ‘yönlendirilmiş devirsiz grafik / directed acyclic graph / DAG’ ile
gerçekleştirir ve tam koşullu dağılımlardan örneklem çekmek için Gibbs örnekleme
algoritması, ‘uyarlamalı red / adaptive rejection / AR’ gibi güvenilir örnekleme
yöntemleri kullanır. İlk olarak tam koşullu dağılımlar, bu çalışmada üzerinde durulduğu
gibi, analitik olarak bilinen bir dağılıma dönüştürülebiliyor ise WinBUGS, örneklem
çekmek için Gibbs örnekleme algoritmasından yararlanır. Bilinen bir yapı elde edilemez
ise yoğunluk fonksiyonunun log-konkav bir yapıya dönüştürülüp dönüştürülemediği
kontrol edilir. Log-konkav bir yapı elde edilir ise ‘uyarlamalı red / adaptive rejection /
AR’ örneklemesi kullanılır. Yoğunluk fonksiyonu log-konkav değilse WinBUGS,
örneklem çekmek için bir Metropolis-Hastings (MH) adımı kullanır [5, 10].
3. MCMC Yöntemlerinde Yakınsamanın Belirlenmesi
MCMC yöntemlerinde incelenmesi gereken önemli bir nokta, çekilen örneklemlerin
sonsal dağılıma yakınsayıp yakınsamadığının belirlenmesidir. Kuramsal olarak n → ∞
olduğunda yakınsamanın gerçekleşeceği söylenir, ancak uygulamada yakınsamanın
gerçekleşeceği iterasyon sayısının belirlenmesi gerekir. Yakınsama gerçekleştikten
sonra, ilgilenilen parametrelerin sonsal dağılımlarından yaklaşık örneklemler üretmek
için iterasyonlara devam edilir. Yakınsama hızı, koşullu dağılımların karmaşıklığına
bağlıdır. Yakınsamanın belirlenmesinde kullanılan birçok yöntem vardır. Zincir
otokorelasyonlarının incelenmesi bu yöntemlerden biridir. Otokorelasyon katsayıları,
her bir parametre zinciri için ilişki miktarının belirlenmesinde kullanılır. Yakınsama
problemi bulunmayan zincirler için otokorelasyon katsayılarının küçük olması beklenir
[11].
66
D. Ersel vd.
Yakınsamanın belirlenmesinde kullanılan diğer bir yöntem Raftery ve Lewis tarafından
önerilmiştir. Bu yöntemde, zincir otokorelasyonunun bir fonksiyonu olan seyreltme
oranı (thin), yakınsama gerçekleşene kadar geçmesi gereken iterasyon sayısı (burn-in),
güvenilir tahminler elde etmek için gerekli toplam iterasyon sayısı (N) ve zincirdeki
noktaların aynı dağılımlı ve bağımsız olması için gerekli minimum iterasyon sayısı
(Nmin) hesaplanır. Bu yöntemde ayrıca “I istatistiği” adı verilen I = N N min oranı
hesaplanır. Bu istatistiğin değerinin 5’ten büyük olması zincirde yakınsama sorununun
olduğuna işaret eder [12].
Geweke tarafından da yakınsamanın belirlenmesi için bazı yöntemler önerilmiştir. Bu
yöntemlerin ilkinde, örneklemin baştan %10 ile sondan %50’sinin ortalamaları
karşılaştırılır ve ortalamalar eşitse yakınsama probleminin olmadığı kabul edilir.
Önerilen diğer bir yöntemde sayısal standart hatalar ve oransal sayısal etkinlikler
hesaplanır. Bu değerler örneklemin farklı yüzdeliklerine bağlı olarak tahmin edildiğinde
bu tahminler arasında önemli farkların olması, otokorelasyonların büyük olduğuna,
dolayısıyla yakınsama probleminin olduğuna işaret eder [13].
4. Uygulama
Bu bölümde, SV modelinin Bayesci çözümlemesini uygulamak amacıyla Ocak
1999/Nisan 2009 ayları arasındaki aylık Euro/TL ve Dolar/TL döviz oranları serileri ele
alınmıştır. Çözümlemeler, serilerin logaritması alınarak gerçekleştirilmiştir. Serilere
ilişkin SV modelinin Bayesci çözümlemesi WinBUGS programı yardımıyla, bu
serilerin yakınsama durumlarının değerlendirilmesi ise MATLAB programı için
geliştirilmiş ‘Econometric Toolbox (LESAGE 1999)’ da yer alan ‘coda’ fonksiyonu ile
gerçekleştirilmiştir [14]. İlk olarak, Euro/TL serisi ele alınmış ve bir önceki bölümde
açıklanan yakınsama ölçütleri doğrultusunda n=124 birimlik seriden φ, β, τ
parametrelerinin güvenilir tahminlerine ulaşmak için gerekli olan iterasyon sayısı
200.000, burn-in 100 ve seyreltme oranı 5 olarak belirlenmiştir. Bilinmeyenler için
uygun önsel dağılımlar ve uygun başlangıç değerlerinin belirlenmesinden dolayı serinin
yakınsaması hızlı bir şekilde gerçekleşmiştir. Bu yakınsama hızı aynı zamanda koşullu
dağılımların karmaşık bir yapıda olmamasından kaynaklanmaktadır. ‘Coda’ fonksiyonu
ile belirlenen sonuçlar doğrultusunda elde edilen yeni seri tekrar değerlendirildiğinde,
Raftery-Lewis ölçütlerinden I değeri tüm parametreler için 1,049 olarak hesaplanmış ve
bu değer 5’ten küçük olduğu için parametre zincirlerinin yakınsama gösterdiği
saptanmıştır. Ayrıca, seyreltme oranının 1 olması zincirlerde art arda gelen iki gözlem
arasında ilişki olmadığına işaret etmektedir. Bir başka ifade ile, elde edilen parametre
zincirlerinde orokorelasyon sorunu ortadan kalkmıştır. Zincirlerde otokorelasyon sorunu
olmadığı aşağıdaki grafiklerden yararlanarak da gözlemlenebilir.
Geweke testine göre, parametre zincirlerinin baştan %10 ve sondan %50’lik
kısımlarının ortalamaları alınarak durağanlığa ulaşıp ulaşmadığı araştırılacak olunursa
Tablo 1’deki sonuçlara ulaşılır.
67
______________________________________________________________
Şekil 1. Euro/TL serisi için parametre zincirlerine ilişkin otokorelasyon fonksiyonlarının grafikleri
(burn-in=100).
Tablo 1. Euro/TL serisi için parametre zincirlerinin Geweke testi sonuçları
Yüzdelik
%4
%8
%15
β
0,160142
0,115626
0,072133
Ki-kare p değeri
φ
0,480305
0,467867
0,433451
τ
0,377679
0,356181
0,337174
Buna göre,
H0 : µ0,10 = µ0,50
H1 : µ0,10 ≠ µ0,50
hipotezi için parametrelelerin p değerleri incelenecek olursa, tüm parametre zincirlerinin
durağan olduğu α=0,05 yanılma olasılığı ile söylenebilir.
Parametre zincirlerinin yakınsama grafikleri aşağıdaki gibi elde edilmiştir.
Şekil 2’ye göre, parametre zincirlerinde yakınsama problemi olmadığı, grafiklerin
Geweke ile Raftery-Lewis test sonuçlarını desteklediği söylenebilir.
Gibbs örnekleme algoritması kullanılarak elde edilen parametre zincirlerinin sonsal
olasılık yoğunluk fonksiyonlarına ilişkin grafikler Şekil 3’te verilmektedir.
68
D. Ersel vd.
Şekil 2. Euro/TL serisi için parametre zincirlerinin yakınsama grafikleri (burn-in =100).
Şekil 3’e göre SV modelinin parametrelerinden β ’nın sonsal dağılımının sola çarpık,
φ ’nin sonsal dağılımının sağa çarpık, τ ’nun sonsal dağılımının ise simetrik olduğu
söylenebilir.
Şekil 3. Euro/TL serisi için parametre zincirlerinin sonsal olasılık yoğunluk fonksiyonlarının grafikleri.
69
______________________________________________________________
Zincirlerde yakınsama sorunu olmadığından model için güvenilir tahminler elde
edilebilir. Euro/TL döviz oranları serisinde φ, β, τ parametreleri için elde edilen özet
istatistikler Tablo 2’de verilmiştir. Tabloda “ortalama” kolonu parametrelere ilişkin
Bayesci tahminleri göstermektedir.
Tablo 2. Euro/TL serisi için parametre zincirlerinin özet istatistikleri
Parametre
β
φ
τ
Ortalama
1,1260
0,6178
3,3000
Std.Sapma
0,5899
0,1512
0,2911
Std.Hata
0,0031
0,0021
0,0030
%2,5
0,4273
0,2374
2,7730
Ortanca
1,0090
0,6398
3,2880
%97,5
2,5560
0,8442
3,9080
Özet istatistikler değerlendirildiğinde Euro/TL serisi için SV modelinde oynaklıktaki
değişmezlik 0,6178, en sık görülen oynaklık 1,1260 ve oynaklığın değişimi 3,3 olarak
hesaplanmıştır.
Dolar/TL döviz oranları serisi için de benzer hesaplamalar yapılmıştır. Bu seri için,
n=124 birimlik veri kümesinde φ, β, τ parametreleri için 1.000.000 iterasyon yapılmış,
ilk 1000 iterasyon çözümlemeden çıkartılmış ve seyreltme oranı 35 olarak alınmıştır.
Bu durumda, Raftery-Lewis ölçütlerine göre tüm parametreler için I=2,272 olarak
hesaplanmıştır yani parametre zincirleri yakınsama göstermektedir. Görüldüğü üzere,
Euro/TL serisine göre Dolar/TL serisinde yakınsama çok daha yavaş bir şekilde
gerçekleşmiş ve seyreltme oranı ancak 35 alındığında otokorelasyon sorunu olmayan bir
zincir elde edilmiştir. Parametre zincirlerine ilişkin otokorelasyon ve yakınsama
grafiklerinden, ayrıca Geweke test sonuçlarından da yakınsama sorunu olmadığı
söylenebilir.
Dolar/TL döviz oranları serisinde φ, β, τ parametreleri için elde edilen özet istatistikler
Tablo 3’de verilmiştir.
Tablo 3. Dolar/TL serisi için parametre zincirlerinin özet istatistikleri
Parametre
β
φ
τ
Ortalama
0,6537
0,9763
0,1387
Std.Sapma
0,1669
0,0312
0,04351
Std.Hata
0,003669
0,000686
0,000955
%2,5
0,4122
0,8856
0,07651
Ortanca
0,6311
0,9869
0,1311
%97,5
1,042
0,9988
0,244
Özet istatistikler değerlendirildiğinde Dolar/TL serisi için SV modelinde oynaklıktaki
değişmezlik 0,9763, en sık görülen oynaklık 0,6537 ve oynaklığın değişimi 0,1387
olarak hesaplanmıştır.
5. Sonuç ve Tartışma
Finansal verileri modellemeye ve zaman içerisinde bu serilerin fiyatlarındaki riski
ölçmeye yarayan ARCH / GARCH modellerine güçlü bir seçenek SV modelleridir. Bu
70
D. Ersel vd.
modelde, varyans zamana göre olasılıksal değişim gösteren bir raslantı değişkeni olarak
tanımlanmakta ve bu sayede finans verilerinin daha esnek, gerçekçi modellenmesi
mümkün olmaktadır. Bayesci çözümleme ile de modelin parametrelerinin tahmin
edilmesi sürecinde klasik yöntemlerde karşılaşılan sorunlara etkin çözümler
getirilmiştir. Geliştirilen bilgisayar programları sayesinde bu Bayesci çözümlemeler
kısa sürede ve kolay bir şekilde gerçekleştirilebilmektedir.
Çalışmada, Ocak 1999/Nisan 2009 ayları arasındaki aylık Euro/TL ve Dolar/TL döviz
oranları serileri için SV modelleri oluşturulmuş ve WinBUGS ile bu modellerin Bayesci
parametre tahminleri elde edilmiştir. Uygulama sonuçları değerlendirildiğinde, elde
edilen parametre zincirlerinde yakınsama sorunu gözlenmediği için bu zincirler
üzerinden parametre tahminlerine geçilmiştir. Bununla birlikte, Dolar/TL serisinde
yakınsamanın yavaş olduğu görülmüştür. Raftery&Lewis ölçütlerine göre, seyreltme
oranı ancak 35 olarak alındığında parametre zincirlerinde otokorelasyon sorununun
çözüldüğü gözlenmiştir. Literatürde, yakınsamadaki yavaşlığı ortadan kaldırmak için
log-oynaklıklardan farklı yollarla örneklem çekilmesi önerilmektedir. Örneğin,
Shephard ve Pitt (1997), ard arda gelen log-oynaklık gruplarını örnekleyen bir
Metropolis algoritması; Kim v.d (1998) ise tüm log-oynaklıkları aynı anda örnekleyen
bir Monte Carlo algoritması ile bu sorunun ortadan kaldırılmasını önermişlerdir [6].
Euro/TL modeli için oynaklıktaki değişmezlik 0,6178, Dolar/TL modeli için ise 0,9763
olarak hesaplanmıştır. Genel olarak uygulamada oynaklıkdaki değişmezliğin ‘1’
değerine yakın olması istenir. Değer 1’e ne kadar yakın ise serinin piyasalardaki ani
çıkış ve düşüşlere o kadar dirençli olduğu söylenebilir. Dolar/TL serisi için kurulan
modelde oynaklığın değişmezliği daha büyük olduğu için bu serinin piyasadaki
değişimlere karşı daha dirençli olduğu, bir başka ifade ile bu yatırım aracının daha az
riskli olduğu söylenebilir.
Bir yatırımcı, amaçları doğrultusunda riskli ama getirisi yüksek olan ya da daha az riskli
ancak getirisi de aynı biçimde daha düşük olan yatırım aracından hangisini tercih
edeceğine SV modelinde yer alan en sık görülen oynaklık ve oynaklığın değişimi
parametrelerini baz alarak karar verebilir. Sonuç olarak, iki farklı yatırım aracından
hangisinin daha riskli olduğuna bu değerler yardımı ile karar verilebilir. Euro/TL serisi
için en sık görülen oynaklık 1,1260 ve oynaklıktaki değişim 3,3; Dolar/TL serisi için ise
bu değerler sırasıyla 0,6537 ve 0,1387 olarak bulunmuştur. Euro/TL serisi, Dolar/TL
serisine göre daha fazla kazandırmaktadır ancak bu yatırım aracının kazancı ile doğru
orantılı olarak riski de daha fazladır.
Finans verilerinin çoğunda değişen varyanslılık sorunu yer almaktadır ve genelde bu
verilerde oynaklık kümelerinin varlığı gözlenmektedir. Dolayısıyla verilerin analizinde
mevcut oynaklığın doğru olarak modellenmesi ve elde edilen modelden güvenilir
tahminlere ulaşılması çok önemlidir. Bu nedenle çalışmada son zamanlarda literatürde
geniş bir yer tutan SV modelleri ve bu modellerin Bayesci çözümlemesi bir uygulama
üzerinden sunulmuştur.
71
______________________________________________________________
Kaynaklar
[1] Özkan P., 2004. Analysis of Stochastic and Non-Stochastic Volatility Models, MSc Thesis, Graduate
School of Natural and Applied Sciences, Middle East Technical University, Ankara, p. 78.
[2] Broto C., Ruiz E., 2004. Estimation Methods for Stochastic Volatility Models: A Survey, Journal of
Economic Surveys, 18 (5): 613-649.
[3] Jacquier E., Polson N.G., Rossi P.E., 1994. Bayesian Analysis of Stochastic Volatility Models,
Journal of Business & Econometric Statistics, 12 (4): 371-389.
[4] Shephard N., 2005. Stochastic Volatility, Oxford University Press, New York, p. 525.
[5] Meyer R., Yu J., 2000. BUGS for a Bayesian Analysis of Stochastic Volatility Models, The
Econometrics Journal, 3 (2): 198-215.
[6] Kim S., Shephard N., Chib S., 1998. Stochastic volatility: Likelihood inference and comparison with
ARCH models, Review of Economic Studies, 65 (3): 361-393.
[7] Gelfand A., Smith A.F.M., 1990. Sampling-Based Approaches to Calculating Marginal Densities,
Journal of the American Statistical Association, 85 (410): 398-409.
[8] Gilks W.R., Richardson S., Spiegelhalter D.J., 1996. Markov Chain Monte Carlo in Practice,
Chapman and Hall, London, p. 486.
[9] Walsh B., 2002. Markov Chain Monte Carlo and Gibbs Sampling, lecture notes for EEB 596z,
http://nitro.biosci.arizona.edu/courses/EEB596/handouts/gibbs.pdf (Erişim Tarihi : Mart 2005)
[10] Aktaş A.M., 2008. Bayesci Olasılıksal Oynaklık Modelleri, Bilim Uzmanlığı Tezi, Fen Bilimleri
Enstitüsü, Hacettepe Üniversitesi, Ankara, s. 63.
[11] Gamerman D., 1997. Markov Chain Monte Carlo Stochastic Simulation for Bayesian Inference,
Chapman and Hall, London, p. 245.
[12] Raftery A.E., Lewis S., 1995. The Number of Iterations, Convergence Diagnostics and Generic
Metropolis Algorithms, pp. 115-130, In: Practical Markov Chain Monte Carlo, (Eds.: Gilks
W.R., Spiegelhalter D.J. & Richardson S.), Chapman and Hall, London, p.486
[13] Geweke J., 1992. Evaluating the Accuracy of Sampling-Based Approaches to the Calculation of
Posterior Moments, pp. 169-193, In: Bayesian Statistics 4, (Eds.: Bernardo J.M., Berger J.O. &
Smith A.F.M.), Oxford University Press, Oxford, UK, p. 859.
[14] LeSage J.P., 1999. Applied Econometrics Using MATLAB,
http://www.spatial-econometrics.com/html/mbook.pdf (Erişim Tarihi: Haziran 2005)
Yasemin Kayhan Atılgan e-posta: [email protected]
Süleyman Günay e-posta: [email protected]
72
______________________________________________________________
On Pseudo Cyclic Ricci Symmetric Manifolds
Shyamal Kumar Hui
Nikhil Banga Sikshan Mahavidyalaya Bishnupur, Bankura, 722122, West Bengal, India
e-mail: [email protected]
Received:28 September 2010, Accepted: 28 April 2011
Abstract: The object of the present paper is to study concircularly symmetric (PCRS)n, concircularly
recurrent (PCRS)n, decomposable (PCRS)n. Among others it is shown that in a decomposable (PCRS)n
one of the decompositions is Ricci flat and the other decomposition is cyclic parallel. The totally
umbilical hypersurfaces of (PCRS)n are also studied.
Key words: Concircularly symmetric manifold, Concircularly recurrent manifold, Decomposable
manifold, Pseudo cyclic Ricci symmetric manifold, Totally umbilical hypersurfaces.
Mathematics Subject Classification 2000: 53B30, 53B50, 53C15, 53C25.
Yarı Devirli Ricci Simetrik Manifoldlar Üzerine
Abstract: Bu makalenin amacı, konsirkular simetrik (PCRS)n, konsirkular tekrarlı (PCRS)n, ayrışabilir
(PCRS)n manifoldları incelemektir. (PCRS)n ayrışabilir manifoldunda ayrışımlardan birisinin Ricci
düzlemsellik (flat), diğerinin de devirli paralellik olduğu gösterilmiştir. Aynı zamanda (PCRS)n nin
tümüyle umbilik hiperyüzeyleri çalışılmıştır.
Anahtar kelimeler: Konsirkular simetrik manifold, Konsirkular tekrarlı manifold, Ayrışabilir manifold,
Yarı devirli Ricci simetrik manifold, Tümüyle umbilik hiperyüzeyler.
1. Introduction
A Riemannian manifold is Ricci symmetric if its Ricci tensor S of type (0,2) satisfies
∇ S = 0, where ∇ denotes the Riemannian connection. During the last five decades, the
notion of Ricci symmetry has been weakened by many authors in several ways such as
Ricci-recurrent manifolds [1], Ricci semi-symmetric manifolds [2], pseudo Ricci
symmetric manifolds by M. C. Chaki [3]. A non-flat Riemannian manifold (Mn,g) is
said to be pseudo Ricci symmetric [3] if its Ricci tensor S of type (0,2) is not identically
zero and satisfies the condition
( ∇ X S ) (Y , Z ) = 2 A( X ) S (Y , Z ) + A(Y ) S ( Z , X ) + A( Z ) S ( X , Y ),
(1)
where A is a nowhere vanishing 1-form. Such an n-dimensional manifold is denoted by
(PRS)n.
Extending the notion of pseudo Ricci symmetric manifold, recently A. A. Shaikh and
the present author [4] introduced the notion of pseudo cyclic Ricci symmetric manifolds.
A Riemannian manifold (Mn,g)(n>2) is said to be pseudo cyclic Ricci symmetric
73
S.K. Hui
manifold if its Ricci tensor S of type (0,2) is not identically zero and satisfies the
following:
( ∇ X S ) (Y , Z ) + ( ∇ Y S ) ( Z , X ) + ( ∇ Z S ) ( X , Y )
= 2 A ( X ) S (Y , Z ) + A (Y ) S ( X , Z ) + A ( Z ) S (Y , X )
or
( ∇ X S ) (Y , Z ) + ( ∇ Y S ) ( Z , X ) + ( ∇ Z S ) ( X , Y )
= 2 A (Y ) S ( Z , X ) + A ( Z ) S ( X , Y ) + A ( X ) S (Y , Z )
(2)
or
( ∇ X S ) (Y , Z ) + ( ∇ Y S ) ( Z , X ) + ( ∇ Z S ) ( X , Y )
= 2 A ( Z ) S ( X , Y ) + A ( X ) S ( Y , Z ) + A ( Y ) S ( Z , X ),
where A is a nowhere vanishing 1-form associated to the vector field ρ such that
A(X) = g(X, ρ ) for all X. Such an n-dimensional manifold is denoted by (PCRS)n. The
(PCRS)n admitting semi-symmetric metric connection is also studied in [5]. The pseudo
cyclic Ricci symmetric manifolds are also studied in [6, 7].
The object of the present paper is to study (PCRS)n.The paper is organized as follows.
Section 2 is devoted to the study of concircularly symmetric (PCRS)n. It is shown that in
a concircularly symmetric (PCRS)n with constant scalar curvature, -r is an eigenvalue of
the Ricci tensor S corresponding to the eigenvector ρ . Section 3 deals with a study of
concircularly recurrent (PCRS)n. It is proved that in a concircularly recurrent (PCRS)n
with constant scalar curvature, -n is an eigenvalue of the Ricci tensor S corresponding to
the eigenvector ρ . In section 4, we study decomposable (PCRS)n and it is shown that in
a decomposable (PCRS)n, one of the decompositions is Ricci flat and the Ricci tensor of
the other decomposition is cyclic parallel.
Recently Özen and Altay [8] studied the totally umbilical hypersurfaces of weakly and
pseudosymmetric spaces. Again Özen and Altay [9] also studied the totally umbilical
hypersurfaces of weakly concircular and pseudo concircular symmetric spaces. In this
connection it may be mentioned that Shaikh, Roy and Hui [10] studied the totally
umbilical hypersurfaces of weakly conharmonically symmetric spaces. Section 5 deals
with the study of totally umbilical hypersurfaces of (PCRS)n. It is proved that the totally
geodesic hypersurface of a (PCRS)n is also a (PCRS)n.
2. Concircularly Symmetric (PCRS)n
A (PCRS)n is said to be concircularly symmetric if its concircular curvature tensor C ,
given by,
r
(3)
C (Y , Z , U , V ) = R (Y , Z , U , V ) −
G (Y , Z , U , V ),
n ( n − 1)
where r is the scalar curvature of the manifold and the tensor G is defined by
74
______________________________________________________________
G(Y,Z,U,V) = g(Z,U) g(Y,V) – g(Y,U) g(Z,V),
satisfies the relation
(∇ X C )(Y , Z , U , V ) = 0.
(4)
(5)
Let us consider a concircularly symmetric (PCRS)n. Then by virtue of (3), it follows
from (5) that
dr ( X )
(6)
(∇ X R)(Y , Z ,U ,V ) −
G (Y , Z ,U ,V ) = 0.
n(n − 1)
Let {ei : i = 1, 2, …, n} be an orthonormal basis of the tangent space at any point of the
manifold. Then putting Y = V = ei in (6) and taking summation over i, 1 ≤ i ≤ n, we get
(∇ X S )( Z ,U ) =
dr ( X )
g ( Z ,U ).
n
(7)
Using (7) in (2), we obtain
2 A ( X ) S (Y , Z ) + A (Y ) S ( X , Z ) + A ( Z ) S (Y , X )
1
= [ dr ( X ) g (Y , Z ) + dr (Y ) g ( Z , X ) + dr ( Z ) g ( X , Y )].
n
(8)
Taking contraction of (8) over Y and Z, we get
A(QX ) + rA( X ) =
n+2
dr ( X ),
2n
(9)
where Q is the Ricci-operator i.e., g(QX,Y) = S(X,Y) for all X, Y.
We now suppose that the scalar curvature r is constant, then
dr(X) = 0 for all X.
(10)
A(QX ) = − rA( X ) ,
(11)
In view of (10), (9) yields
i.e.,
S( X , ρ ) = - r g( X , ρ ).
(12)
This leads to the following:
Theorem 2.1. In a concircularly symmetric (PCRS)n with constant scalar curvature, - r is
an eigenvalue of the Ricci tensor S corresponding to the eigenvector ρ .
Since every concircularly flat manifold is concircularly symmetric. So by virtue of
Theorem 2.1, we can state the following:
Corollary 2.1. In a concircularly flat (PCRS)n with constant scalar curvature, - r is an
eigenvalue of the Ricci tensor S corresponding to the eigenvector ρ .
75
S.K. Hui
3. Concircularly Recurrent (PCRS)n
Definition 3.1. A (PCRS)n is said to be concircularly recurrent ([11, 12]) if its
concircular curvature tensor C satisfies the relation
(∇ XC )(Y , Z ,U ,V ) = A( X )C (Y , Z ,U , V ),
(13)
where A is a non-vanishing 1-form.
We now consider a concircularly recurrent (PCRS)n. Then by virtue of (3), it follows
from (13) that
dr ( X )
( ∇ X R )( Y , Z , U , V ) −
G (Y , Z , U , V )
n ( n − 1)
(14)
r
G ( Y , Z , U , V )].
= A ( X )[ R ( Y , Z , U , V ) −
n ( n − 1)
Contracting (14) over Y and V, we get
(∇ X S )( Z , U ) −
dr ( X )
r
g ( Z , U ) = A( X )[ S ( Z , U ) − g ( Z , U )].
n
n
(15)
By virtue of (10), (15) yields
(∇ X S )( Z , U ) = A( X )[ S ( Z , U ) −
r
g ( Z , U )].
n
(16)
Using (16) in (2), we obtain
r
A( X ) S (Y , Z ) = − [ A( X ) g (Y , Z ) + A(Y ) g ( Z , X ) + A( Z ) g ( X , Y )].
n
Again taking contraction of (17) over Y and Z, we get
r[A(QX) + n A(X)] = 0
for all X.
(17)
(18)
Since the scalar curvature r of (PCRS)n is always non-zero [4]. Therefore (3.6) yields
i.e.,
A(QX) = - n A(X),
(19)
S(X, ρ ) = - n g(X, ρ ).
(20)
Thus we can state the following:
Theorem 3.1. In a concircularly recurrent (PCRS)n with constant scalar curvature, -n is
an eigenvalue of the Ricci tensor S corresponding to the eigenvector ρ .
4. Decomposable (PCRS)n
A Riemannian manifold (Mn,g) is said to be decomposable manifold [13] if it can be
expressed as M 1p × M 2n − p for 2 ≤ p ≤ n-2, that is, in some coordinate neighbourhood of
the Riemannian manifold (Mn,g), the metric can be expressed as
76
______________________________________________________________
∗
ds 2 = gij dx i dx j = g ab dx a dxb + g αβ dxα dx β ,
(21)
∗
where g ab are functions of x1, x2, … , xp (p<n) denoted by x and g αβ are functions of
∗
xp+1, xp+2, … , xn denoted by x ; a, b, c, … run from 1 to p and α , β , γ ,... run from p+1
to n. The two parts of (21) are the metrics of M 1p ( p ≥ 2) and M 2n − p (n − p ≥ 2) which are
called the decompositions of the decomposable manifold
Let (Mn,g) be a decomposable Riemannian manifold such that for 2 ≤ p ≤ n-2. Here
throughout this section each object denoted by a ‘bar’ is assumed to be from M1 and
each object denoted by a ‘star’ is assumed to be from M2.
∗
∗
∗
∗
∗
Let X , Y , Z ,U ,V ∈ χ(M1) and X , Y , Z ,U ,V ∈ χ(M2), χ(Mi) being the Lie algebra of
smooth vector fields on Mi, i =1, 2. Then we have the following relations [13]:
∗
∗
∗
∗
∗
∗
R ( X , Y , Z ,U ) = R ( X , Y , Z ,U ) = R ( X , Y , Z , U ) = 0,
∗
∗
∗
∗
(∇ ∗ R)(Y , Z ,U ,V ) = (∇ X R)(Y , Z ,U ,V ) = (∇ ∗ R)(Y , Z , U ,V ) = 0,
X
X
R ( X , Y , Z ,U ) = R ( X , Y , Z ,U ),
∗
∗
∗
∗
∗
∗
∗
∗
∗
∗
∗
∗
∗
∗
∗
∗
R ( X , Y , Z ,U ) = R( X , Y , Z , U ),
S ( X , Y ) = S ( X , Y ),
S ( X , Y ) = S ( X , Y ),
(∇ X S )(Y , Z ) = (∇ X S )(Y , Z ),
∗
∗
∗
(∇ ∗ S )(Y , Z ) = (∇ ∗ S )(Y , Z ),
X
X
∗
r = r + r,
∗
where r, r and r are the scalar curvature of M, M1, M2 respectively.
Let us consider a Riemannian manifold ( M n ,g) which is decomposable (PCRS)n. Then
M n = M 1p × M 2n − p , (2 ≤ p ≤ n − 2) .
Now from (2), we have
(∇ X S ) (Y , Z ) + (∇ Y S ) ( Z , X
) + (∇ Z S ) ( X , Y )
o r,
(∇ X S ) (Y , Z ) + (∇ Y S ) ( Z , X
) + (∇ Z S ) ( X , Y )
(22)
o r,
(∇ X S ) (Y , Z ) + (∇ Y S ) ( Z , X
) + (∇ Z S ) ( X , Y )
= 2 A ( Z ) S ( X , Y ) + A ( X ) S (Y , Z ) + A (Y ) S ( Z , X ) ,
77
S.K. Hui
and
( ∇ S ) (Y , Z ) + ( ∇ S ) ( Z , X ) + ( ∇ S ) ( X , Y )
∗
∗
∗
∗
∗
∗
∗
X
Y
∗
∗
∗
Z
∗
∗
∗
∗
∗
∗
∗
∗
o r,
( ∇ S ) (Y , Z ) + ( ∇ S ) ( Z , X ) + ( ∇ S ) ( X , Y )
∗
∗
∗
∗
∗
∗
∗
X
Y
∗
∗
(23)
∗
Z
∗
∗
∗
∗
∗
∗
∗
∗
o r,
(
)
∗
(
∗
)
∗
(
∗
)
∗
∗
∇ ∗ S (Y , Z ) + ∇ ∗ S ( Z , X ) + ∇ ∗ S ( X , Y )
X
∗
Y
∗
∗
Z
∗
∗
∗
∗
∗
∗
= 2 A ( Z ) S ( X , Y ) + A ( X ) S ( Y , Z ) + A ( Y ) S ( Z , X ).
From (22), we find
∗
A ( X ) S (Y , Z ) = 0,
∗
(24)
∗
A ( X ) S (Y , Z ) = 0.
(25)
∗
∗
Now from (24) it follows that either A( X ) = 0 for any vector field X ∈ χ(M2) or
S (Y , Z ) = 0 for all vector fields Y , Z ∈ χ(M1), i.e., the decomposition M1 is Ricci flat.
∗
Again if A( X ) = 0 then from (23), we get
(∇ S ) (Y , Z ) + (∇ S ) ( Z , X ) + (∇ S ) ( X , Y ) = 0 ,
∗
∗
X
∗
∗
∗
∗
Y
∗
∗
∗
Z
that is, the Ricci tensor of the decomposition M2 is cyclic parallel.
Similarly from (25), we obtain either the Ricci tensor of the decomposition M1 is cyclic
parallel or the decomposition M2 is Ricci flat. Thus, we can state the following:
Theorem 4.1. In a decomposable (PCRS)n , one of the decompositions is Ricci flat and
the Ricci tensor of the other decomposition is cyclic parallel.
5. Totally Umbilical Hypersurfaces of (PCRS)n
Let (V , g ) be an (n+1)-dimensional Riemannian manifold covered by a system of
coordinate neighbourhoods {U , yα } . Let (V,g) be a hypersurface of (V , g ) defined in a
locally coordinate system by means of a system of parametric equation yα = yα ( xi ) ,
where Greek indices take values 1, 2, … , n and Latin indices take values 1,2,…,(n+1).
Let N α be the components of a local unit normal to (V,g). Then we have
78
______________________________________________________________
g ij = g α β y iα y βj ,
(26)
gαβ N α y βj = 0, gαβ N α N β = e = 1,
α
β
yi y j g = g
ij
αβ
(27)
∂y α
− N N , yi = i .
∂x
α
β
α
(28)
The hypersurface (V,g) is called a totally umbilical hypersurface ([14, 15]) of (V , g ) if
its second fundamental form Ωij satisfies
Ω ij = H g ij , y iα, j = g ij H N α ,
(29)
where the scalar function H is called the mean curvature of (V,g) given by
1
H = Σg ij Ωij . If, in particular, H=0, i.e.,
n
Ω ij = 0 ,
(30)
then the totally umbilical hypersurface is called a totally geodesic hypersurface
of (V , g ) .
H
The equation of Weingarten for (V,g) can be written as N ,αj = − yαj . The structure
n
equations of Gauss and Codazzi ([14, 15]) for (V,g) and (V , g ) are respectively given by
α β γδ
R ijkl = R α β γδ B ijkl
+ H 2 G ijkl ,
(31)
αβγ δ
Rαβγδ Bijk
N = H,i g jk − H, j gik ,
(32)
where Rijkl and Rαβγδ are curvature tensors of (V,g) and (V , g ) respectively, and
B iαj kβl γ δ = B iα B
β
j
B kγ B lδ , B iα = y iα , G i j k l = g i l g
jk
− g ik g
jl
.
Also we have ([14, 15])
S αδ Biα B δj = S ij − ( n − 1) H 2 g ij ,
α
(33)
δ
S α δ N B i = ( n − 1) H , i ,
r = r − n ( n − 1) H
2
(34)
(35)
where Sij and Sαδ are the Ricci tensors of (V,g) and (V , g ) respectively and r and r are
,
the scalar curvatures of (V,g) and (V , g ) respectively.
In terms of local coordinates the relation (2) can be written as
S ij , k + S
jk , i
+ S k i , j = 2 A k S ij + A i S
jk , i
+ S ki , j = 2 Ai S
jk , i
+ S k i , j = 2 A j S k i + A k S ij + A i S
jk
+ A j S ki
o r,
S ij , k + S
jk
+ A j S k i + A k S ij
(36)
o r,
S ij , k + S
jk
.
79
S.K. Hui
Let (V , g ) be a (PCRS)n . Then we get
S α β , γ + S β γ ,α + S γ α , β = 2 A γ S α β + Aα S β γ + A β S γ α
o r,
S α β , γ + S β γ ,α + S γ α , β = 2 Aα S β γ + A β S γ α + A γ S α β
(37)
o r,
S α β , γ + S β γ ,α + S γ α , β = 2 A β S γ α + A γ S α β + Aα S β γ .
where A, B are nowhere vanishing 1-forms.
αβγ
Multiplying both sides of (37) by Bijk
and then using (33) and (36), we obtain either
H=0
or
2[ H , k g ij + H ,i g kj + H , j g ik ] = H [2 Ak g ij + Ai g kj + A j g ik ].
Transvecting (38) by gij, we obtain
H ,k =
n +1
Ak
n+2
(38)
(39)
for all k. This leads to the following:
Theorem 5.1. If the totally umbilical hypersurface of a (PCRS)n is a (PCRS)n then either
the manifold is a totally geodesic hypersurface or the associated 1-form A satisfies the
relation (39).
We now consider that the space (V,g) is totally geodesic hypersurface, i.e.,
H = 0.
In view of (40), (33) yields
S
α δ
B
α
i
B
δ
j
= S
ij
.
(40)
(41)
Using (41) in (37), we have the relation (36). Thus we can state the following:
Theorem 5.2. The totally geodesic hypersurface of a (PCRS)n is also (PCRS)n .
References
[1] Patterson E.M., 1952. Some theorems on Ricci-recurrent spaces, Journal of London Mathematical
Society, 27, 287-295.
[2] Szabo Z.I., 1982. Structure theorems on Riemannian spaces satisfying R(X,Y). R = 0, The local
version, Journal of Differential Geometry, 17, 531-582.
[3] Chaki M.C., 1988. On pseudo Ricci symmetric manifolds, Bulgarian Journal of Physics, 15, 526-531.
[4] Shaikh A.A., Hui S.K., 2009. On pseudo cyclic Ricci symmetric manifolds, Asian-European Journal
of Mathematics, 2 (2): 227-237.
80
______________________________________________________________
[5] Shaikh A.A., Hui S.K., 2010. On pseudo cyclic Ricci symmetric manifolds admitting semi-symmetric
connection, Scientia, Series A: Mathematical Sciences, 20, 73-80.
[6] Shaikh A.A., Hui S.K., 2010. On pseudo cyclic Ricci symmetric spacetimes, Advanced Studies in
Contemporary Mathematics, 20 (3): 425-432.
[7] Shaikh A.A., Hui S.K., 2011. Some global properties of pseudo cyclic Ricci symmetric manifolds,
Applied Sciences, 13, 97-101.
[8] Özen F., Altay S., 2001. On weakly and pseudo symmetric Riemannian spaces, Indian Journal of
Pure and Applied Mathematics, 33 (10): 1477-1488.
[9] Özen F., Altay S., 2008. On weakly and pseudo concircular symmetric structures on a Riemannian
manifold, Acta Universitatis Palackianae Olomucensis Facultas Rerum Naturalium,
Mathematica, 47, 129-138.
[10] Shaikh A.A., Roy I., Hui S. K., 2010. On totally umbilical hypersurfaces of weakly conharmonically
symmetric spaces, Global Journal Science Frontier Research, 10 (4): 28-30.
[11] Khan Q., 2004. On recurrent Riemannian manifolds, Kyungpook Mathematical Journal, 44, 269-276.
[12] Ruse H.S., 1947. Three dimensional spaces of recurrent curvature, Proceedings of London
Mathematical Society, 50 (2): 438-446.
[13] Yano K., Kon M., 1986. Structure on manifolds, Series in Pure Mathematics,Vol. 3, World Scientific
Publishing, Singapore.
[14] Chen B.Y., 1973. Geometry of submanifolds, Marcel-Dekker, New York, p. 298.
[15] Eisenhart L.P., 1949. Riemannian Geometry, Princeton University Press, Princeton, New Jersey,
p. 306.
81

Sudak (Stizostedion lucioperca L., 1758) Balığının

Transkript

Benzer belgeler

Jewel of the Seas - Cruises in Turkey

Sergi Katalog Dosyası

Digital Forensics Education in Turkey

Tam Metin - Fen Dergisi

PSIR - Siyaset Bilimi ve Uluslararası İlişkiler

pioneercarbon-June7

FM18-agust.2013_Layout 1

04 Kan - mustafaaltinisik.org.uk

ISSN:1306-3111 e-Journal of New World Sciences