Sudak (Stizostedion lucioperca L., 1758) Balığının
Transkript
Sudak (Stizostedion lucioperca L., 1758) Balığının
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: ngsenol@hotmail.com, nsenol@fef.sdu.edu.tr 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 SDU Journal of Science (E-Journal), 2011, 6 (1): 1-8 ____________________________________________________________ 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 SDU Journal of Science (E-Journal), 2011, 6 (1): 1-8 ____________________________________________________________ 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 SDU Journal of Science (E-Journal), 2011, 6 (1): 1-8 ____________________________________________________________ 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: ueren@adu.edu.tr Kenan Çınar e-posta: kenancinar@sdu.edu.tr 8 SDU Journal of Science (E-Journal), 2011, 6 (1): 9-25 _____________________________________________________________ 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: ozandemirozer@sdu.edu.tr 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 SDU Journal of Science (E-Journal), 2011, 6 (1): 9-25 _____________________________________________________________ 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 O. Demirözer, İ. Karaca 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 SDU Journal of Science (E-Journal), 2011, 6 (1): 9-25 _____________________________________________________________ 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]. Remark: New record on oil-bearing rose in Isparta (Turkey). 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]. Remark: New record on oil-bearing rose in Isparta (Turkey). 13 O. Demirözer, İ. Karaca 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]. Remark: New record on oil-bearing rose in Isparta (Turkey). 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]. Remark: New record on oil-bearing rose in Isparta (Turkey). Epicometis hirta (Poda, 1761) Material examined: Central province, Gölcük, 30.v.2006 (3); 02.vi.2006 (2); 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 SDU Journal of Science (E-Journal), 2011, 6 (1): 9-25 _____________________________________________________________ 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) Material examined: Central province, Gölcük, 30.v.2006 (9); 02.vi.2006 (11); 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 O. Demirözer, İ. Karaca Material examined: Central province, Gölcük, 24.v.2006 (4); 14.vi.2006 (3); 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 SDU Journal of Science (E-Journal), 2011, 6 (1): 9-25 _____________________________________________________________ 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]. Remark: New record on oil-bearing rose in Isparta (Turkey). Notocelia rosaecolana (Doubleday, 1850) Material examined: Central province, Gölcük, 24.v.2006 (2); 02.vi.2006 (1); 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]. Remark: New record on oil-bearing rose in Isparta (Turkey). Pterophoridae (Pterophoroidea: Lepidoptera) Cnaemidophorus rhododactyla (Denis & Schiffermüller, 1775) Material examined: Central province, Gölcük, 24.v.2006 (3); 02.vi.2006 (3); 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, 16.v.2007 (2). In total, 24 adult individuals were collected. 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 individuals were collected. Distribution in Turkey: Antalya, Isparta, İstanbul, İzmir [30, 34, 101]. Host plants: Rosa canina (L.), R. damascena Miller [30, 101]. Tenthredinidae (Tenthredinoidea: Hymenoptera) 17 O. Demirözer, İ. Karaca 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]. Remark: New record on oil-bearing rose in Isparta (Turkey). Cephidae (Cephoidea: Hymenoptera) Syrista parreyssii (Spinola, 1843) Material examined: Central province, Gölcük, 24.v.2006 (3); 02.vi.2006 (3); 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, 16.v.2007 (4). In total, 35 adult individuals were collected. 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 individuals were collected. Distribution in Turkey: Ankara, Erzurum (Oltu, Serçeme), Sivas [112]. Host plants: Rosa spp., R. canina [112]. 18 SDU Journal of Science (E-Journal), 2011, 6 (1): 9-25 _____________________________________________________________ Remark: New record on oil-bearing rose in Isparta (Turkey). 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 O. Demirözer, İ. Karaca 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 SDU Journal of Science (E-Journal), 2011, 6 (1): 9-25 _____________________________________________________________ [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 O. Demirözer, İ. Karaca [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 SDU Journal of Science (E-Journal), 2011, 6 (1): 9-25 _____________________________________________________________ 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 O. Demirözer, İ. Karaca [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 SDU Journal of Science (E-Journal), 2011, 6 (1): 9-25 _____________________________________________________________ [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: ikaraca@sdu.edu.tr 25 SDU Journal of Science (E-Journal), 2011, 6 (1): 26-34 ______________________________________________________________ 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: oecoban@firat.edu.tr 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. 2. Materyal ve Metot 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 SDU Journal of Science (E-Journal), 2011, 6 (1): 26-34 ______________________________________________________________ 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 Ö.E. Çoban, E. Özpolat 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 SDU Journal of Science (E-Journal), 2011, 6 (1): 26-34 ______________________________________________________________ 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 Ö.E. Çoban, E. Özpolat 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 SDU Journal of Science (E-Journal), 2011, 6 (1): 26-34 ______________________________________________________________ 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 Ö.E. Çoban, E. Özpolat [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 SDU Journal of Science (E-Journal), 2011, 6 (1): 26-34 ______________________________________________________________ [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: emineozpolat@firat.edu.tr 34 SDU Journal of Science (E-Journal), 2011, 6 (1): 35-39 ______________________________________________________________ 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 *Yazışılan yazar e-posta: fkaratas@firat.edu.tr 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. 2. Materyal ve Metot 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 SDU Journal of Science (E-Journal), 2011, 6 (1): 35-39 ______________________________________________________________ 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 4. Tartışma ve Sonuç 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 SDU Journal of Science (E-Journal), 2011, 6 (1): 35-39 ______________________________________________________________ [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: ibektas@hotmail.com Ayşe Birişik e-posta: ayse_birisik@hotmail.com Zeynep Aydın e-posta: zaydin@hotmail.com Ali Kurtul e-posta: kurtul.ali@gmail.com 39 SDU Journal of Science (E-Journal), 2011, 6 (1): 40-54 ______________________________________________________________ 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 *Yazışılan yazar e-posta: demirn@yahoo.com 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 SDU Journal of Science (E-Journal), 2011, 6 (1): 40-54 ______________________________________________________________ 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 SDU Journal of Science (E-Journal), 2011, 6 (1): 40-54 ______________________________________________________________ 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. Materyal ve Metot 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 SDU Journal of Science (E-Journal), 2011, 6 (1): 40-54 ______________________________________________________________ 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 SDU Journal of Science (E-Journal), 2011, 6 (1): 40-54 ______________________________________________________________ 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 SDU Journal of Science (E-Journal), 2011, 6 (1): 40-54 ______________________________________________________________ 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 SDU Journal of Science (E-Journal), 2011, 6 (1): 40-54 ______________________________________________________________ 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. 4. Tartışma ve Sonuç 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 SDU Journal of Science (E-Journal), 2011, 6 (1): 40-54 ______________________________________________________________ [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: yasdemir@atauni.edu.tr Azize Alaylı Güngör e-posta: aalaylister@gmail.com 54 SDU Journal of Science (E-Journal), 2011, 6 (1): 55-61 ______________________________________________________________ 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 *Yazışılan yazar e-posta: nursens@gazi.edu.tr 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. Materyal ve Metot 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 SDU Journal of Science (E-Journal), 2011, 6 (1): 55-61 ______________________________________________________________ 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 SDU Journal of Science (E-Journal), 2011, 6 (1): 55-61 ______________________________________________________________ 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 SDU Journal of Science (E-Journal), 2011, 6 (1): 55-61 ______________________________________________________________ [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: altundas@gazi.edu.tr Hatice Öğütcü e posta: hogutcu@ahievran.edu.tr 61 SDU Journal of Science (E-Journal), 2011, 6 (1): 62-72 ______________________________________________________________ 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: dtektas@hacettepe.edu.tr 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 SDU Journal of Science (E-Journal), 2011, 6 (1): 62-72 ______________________________________________________________ (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 SDU Journal of Science (E-Journal), 2011, 6 (1): 62-72 ______________________________________________________________ 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 SDU Journal of Science (E-Journal), 2011, 6 (1): 62-72 ______________________________________________________________ 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 SDU Journal of Science (E-Journal), 2011, 6 (1): 62-72 ______________________________________________________________ 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 SDU Journal of Science (E-Journal), 2011, 6 (1): 62-72 ______________________________________________________________ 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: ykayhan@hacettepe.edu.tr Süleyman Günay e-posta: sgunay@hacettepe.edu.tr 72 SDU Journal of Science (E-Journal), 2011, 6 (1): 73-81 ______________________________________________________________ On Pseudo Cyclic Ricci Symmetric Manifolds Shyamal Kumar Hui Nikhil Banga Sikshan Mahavidyalaya Bishnupur, Bankura, 722122, West Bengal, India e-mail: shyamal_hui@yahoo.co.in 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 SDU Journal of Science (E-Journal), 2011, 6 (1): 73-81 ______________________________________________________________ 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 SDU Journal of Science (E-Journal), 2011, 6 (1): 73-81 ______________________________________________________________ ∗ 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 ) = 2 A ( X ) S (Y , Z ) + A (Y ) S ( X , Z ) + A ( Z ) S (Y , X ) o r, (∇ X S ) (Y , Z ) + (∇ Y S ) ( Z , X ) + (∇ Z S ) ( X , Y ) (22) = 2 A (Y ) S ( Z , X ) + A ( Z ) S ( X , Y ) + A ( X ) S (Y , Z ) 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 ∗ ∗ ∗ ∗ ∗ ∗ ∗ ∗ = 2 A ( X ) S (Y , Z ) + A (Y ) S ( X , Z ) + A ( Z ) S (Y , X ) o r, ( ∇ S ) (Y , Z ) + ( ∇ S ) ( Z , X ) + ( ∇ S ) ( X , Y ) ∗ ∗ ∗ ∗ ∗ ∗ ∗ X Y ∗ ∗ (23) ∗ Z ∗ ∗ ∗ ∗ ∗ ∗ ∗ ∗ = 2 A (Y ) S ( Z , X ) + A ( Z ) S ( X , Y ) + A ( X ) S (Y , 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 SDU Journal of Science (E-Journal), 2011, 6 (1): 73-81 ______________________________________________________________ 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 SDU Journal of Science (E-Journal), 2011, 6 (1): 73-81 ______________________________________________________________ [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