Kırmızı renk tonlarında kristallenen alizarin suda çözülmez ancak alkol, eter ve alkalin solüsyonlarda çözülür. Alizarin için en iyi çözücünün metil alkol olduğu, kökboya rizomlarından metil alkol ekstraksiyonu ile 1 kg kurutulmuş toz kökboya rizomundan serbest ve glikosidik formda toplam 2,9 g alizarin elde edilebildiği tespit edilmiştir (Santis ve Moresi, 2007).
Bechtold ve Mussak (2009), kökboya rizomlarında antraquinon grubu boyar madde miktarının 15,6-39,4 mg/g arasında ve alizarin miktarının 9,6-21,8 mg/g arasında değiştiğini bildirmişlerdir. Baydar ve Karadoğan (2006), kökboya rizomlarında boyar madde oranının ana kök üzerinde rizom pozisyonlarına ve yıl içinde büyüme dönemlerine bağlı olarak %1,9 ile %3,7 arasında değiştiğini tespit etmişlerdir.
Ekolojik isteği:
Kökboya, dünyada en fazla Akdeniz ülkelerinde yayılış gösterir. Türkiye’de kökboyanın yayılma alanları çoğunlukla Akdeniz iklimi olmakla birlikte, Orta Anadolu, Doğu ve Güney Doğu Anadolu bölgelerinde de sıkça rastlanır. Kökboya bitkisinin her ne kadar belirgin bir toprak tercihi bulunmamakla birlikte derin, süzek, organik maddece zengin, kireçli, hafif alkali topraklarda çok iyi gelişme gösterir. Kökboya bitkileri toprak tuzluluğuna da son derece toleranslıdır.
Kökboyanın generatif çoğaltımı:
Kökboya hem tohumlarıyla generatif olarak hem de rizomlarıyla vejetatif olarak çoğalan bir bitkidir. Güz mevsiminde toplanan tohumları kısmi dormansi gösterir. Eğer soğukta katlamaya alınacak olurlarsa (4 °C’de birkaç hafta bekleterek) dormansi kırılır ve yüksek oranda çimlenme yeteneği kazanırlar. Kökboya tohumları Mart ayında 3-4 cm derinlikte ekildiklerinde 3-4 hafta içinde çimlenerek çıkış yaparlar. Bir diğer alternatif yol da kompost doldurulmuş viyollere ekilen tohumlardan yetiştirilen 5-6 yapraklı fidelerin ilkbahar geç donları geçtikten sonra tarlaya dikilmesidir. Tohum ekerek veya fide dikerek yapılan üretimlerde ilk yıl çiçeklenme olmaz. Çiçeklenme ancak ikinci vejetasyon yılında Temmuz ayında başlar.
Kökboyanın vejetatif çoğaltımı:
Doğada kendiliğinden yetişen kökboya bitkilerinden sökülen rizomlar vejetatif çoğaltım materyali olarak kullanılabilir. Her birinde 4-5 göz bırakılarak parçalanan rizom çelikleri güz veya bahar aylarında tarla üzerinde açılan sıralara yan yana yatırılır ve üzeri toprakla kapatılır. Kasım ayında yapılan güzlük dikimlerde rizomlar Mart ayı sonunda, Mart ayında yapılan yazlık dikimlerde ise rizomlar Nisan ayı başında sürerler. Baydar ve Karadoğan (2006) tarafından yürütülen bir araştırmada;
“Güz dönemi rizom çeliği dikimi”, “İlkbahar dönemi rizom çeliği dikimi”, “Güz dönemi tohum ekimi”, “İlkbahar dönemi tohum ekimi” ve “İlkbahar dönemi fide dikimi” olarak beş farklı üretim yöntemi uygulanmıştır. Üç yıllık yetişme sezonu sonunda en yüksek taze rizom verimi (481 kg/da) ve en yüksek boyar madde içeriği (%2,2) fide dikimi yöntemi ile üretilen rizomlardan elde edilmiştir.
Kökboya rizomlarının sökümü:
Kökboya bitkisi çok yıllık olduğundan her yıl toprak altında sürekli olarak rizom gelişimi olur; yaşlı ve genç rizomlardan kuru karışık bir yapı ortaya çıkar. Rizom yaşı ilerledikçe glikosidik (bağlı) formdaki alizarin miktarı artar, serbest formdaki alizarin miktarı ise azalır. Kültür koşullarında kökboyadan ticari değerde rizomlar en az 3 yaşını doldurmuş bitkilerden elde edilir. Rizomların ideal kalınlığa gelmesi ise 4 veya 5 yılı bulur. Söküm olgunluğuna gelmiş olan rizomlarda alizarin başta olmak üzere boyar maddeler kabuk (korteks) kısmında birikir. Rizomun sarı renkli odun (öz) kısmı kabuk kısmına göre 2,3 kat daha az boyar madde içerir. Ayrıca korteks oranı daha fazla olan tersiyer pozisyondaki rizomların boyar madde içeriği daha fazladır (Baydar ve Karadoğan, 2006). Bu nedenle yüksek kalitede kökboya rizomları elde etmek için korteks kısmı daha kalın olan ve tersiyer pozisyondaki rizomlar tercih edilmelidir.
Angelini vd. (1997) tarafından yapılan bir araştırmada 30 aylık kökboya bitkilerinde bitki başına rizom veriminin 120 g, alizarin veriminin 918 mg ve kuru rizomlarda ortalama alizarin içeriğinin %0,7 olduğu tespit edilmiştir.
Kökboyanın söküm zamanı rizomlarda en yüksek kuru madde ve boyar madde birikiminin olduğu yaz mevsimi sonu ve güz mevsimi başıdır (Baydar ve Karadoğan, 2006). Eğer söküm için toprak aşırı kuru ve sert ise, hafif bir sulama yaparak veya doğal yağışlar beklenerek tarlanın söküm tavına gelmesi sağlanır. Bu şekilde tarla pulluk ile daha kolay işlenir ve kökler daha kolay ve kayıpsız olarak sökülür. Kökboyanın rizom verimi ile ilgili oldukça sınırlı bilgi mevcuttur. Angelini vd. (1997), 2,5 yıllık kökboya tarlasında Almanya koşullarında 300 kg/da ve İtalya koşullarında 800 kg/da rizom verimi elde edildiğini bildirmişlerdir.
Kökboya rizomlarının söküm sonrası işlemleri:
Kökboya rizomları topraktan çıkartıldıktan sonra tanzikli su sıkılarak toprak ve diğer yabancı maddelerden temizlenir, bütün olarak veya parçalara ayrılarak kurutulur. Taze olarak toplanan kökboya rizomları kururken purpurin boyar maddesi alizarin boyar maddesine dönüşür. Bu nedenle boyamacılıkta taze rizomlar yerine kuru rizomlar tercih edilir. 100 kg yaş rizomdan ortalama 35 kg kuru rizom elde edilir. Kuru rizomlar daha sonra öğütülerek toz hâline getirilir. Toz hâlindeki kökboya rizomları karanlık ve serin bir ortamda muhafaza edilir. Boyamacılıkta sap ile mordanlanmış yün veya pamuk iplikleri öğütülmüş kökboya rizomları ile boyanarak “Türk kırmızısı” da denilen parlak kırmızı renk elde edilir.
In vitro koşullarda boyar madde üretimi:
Kökboyada en yüksek rizom verimi ve antraquinon (AQ) boyar maddeleri en az 3 yaşını doldurmuş rizomlardan elde edilmektedir. Ancak bitkilerin doğadan yoğun ve kontrolsüz olarak toplanması bitkilerin zamanla azalmasına ve hatta yok olmasına neden olmaktadır. In vitro sekonder metabolit üretimi sadece gerekli AQ’ların kısa süreli ve yüksek verimli üretimini sağlamakla kalmaz, aynı zamanda bitkilerin yok olma riskini de önler. Ayrıca in vitro koşullarda bitki hücrelerine, dokularına ve organlarına stres yaratan tuz (NaCl) gibi bazı harici uygulamalar yapılarak AQ gibi sekonder metabolit üretimini artırmak mümkün olabilmektedir.
Bu amaçla, in vitro koşullarda rizom boğum explantları MS (20 g/L sukroz, 2 g/L jelrit agar, 2,5 mg/L IAA ve 0,1 mg/L kinetin) ortamında 4 hafta boyunca kültüre alındıktan sonra oluşan adventif köklerin miktarını artırmak için sıvı MS (30 g/L sukroz) ortamında 4 haftalık periyotlarla 100 rpm orbital çalkalayıcı üzerinde alt kültürlere (25 °C ve karanlık) devam edilmiştir. Yaklaşık 250 mg adventif kök, farklı konsantrasyonlarda NaCl (0, 1, 2, 3 ve 4 g/L) içeren 30 mL sıvı MS (30 g/L sukroz) ortamına aktarılmış ve büyüme odasında bir çalkalayıcı üzerinde (100 rpm) 25 °C’de ve karanlıkta 7 gün boyunca tutulmuştur.
NaCl uygulamaları ile kontrollere göre toplam AQ (132,7 µmol/g), alizarin (3,8 mg/g), purpurin (0,7 mg/g) ve fenolik madde (26,8 mg/g) birikimi açısından 3 g/L konsantrasyondaki NaCl’nin en etkili uygulama olduğu belirlenmiştir (Aras Aşçı vd., 2018).
