Endemik Cousinia birecikensis ve Hypericum salsolifolium'dan elde edilen farklı ekstrelerin fitokimyasal analizi ve biyolojik aktivitelerinin incelenmesi
Phytochemical analysis and investigation of biological activities of different extracts obtained from endemic Cousinia birecikensis and Hypericum salsolifolium
Yazar: VEYSEL AĞAN
Danışman: DOÇ. DR. İSMAİL KOYUNCU
Harran Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology

Özet:
Doğa her zaman insan sağlığına faydalı gıda ve bileşenlerin kaynağı olmuştur ve olmaya da devam etmektedir. Tıbbi bitkiler ve onların biyoaktif molekülleri doğanın ayrılmaz bileşenleridir ve binlerce yıldır insanların sağlığını desteklemiş ve desteklemeye devam etmektedir. Günümüzde bitki özlerinin, antimikrobiyal, antioksidan ve antikanser aktiviteye sahip polifenoller ve karotenoidler gibi biyoaktif bileşikler içermeleri nedeniyle sağlık sektöründe önemi giderek artmaktadır. Bu çalışmanın amacı; endemik Cousinia birecikensis ve Hypericum salsolifolium bitkilerinin antikanser, antioksidan ve takviye edici gıda ürünü olarak kullanım potansiyelini araştırmaktır. Çalışmada;  toz haline getirilen bitkilerin farklı polariteye sahip çözücüler (hekzan, diklorometan, metanol ve su) ile bitki ekstreleri hazırlandı. Elde edilen ekstrelerin TPC, TFC ve antioksidan aktivitesi faklı metodlarla (DPPH, ABTS, FRAP, CUPRAC) analiz edildi. Antioksidan aktivitesi yüksek olan bitki ekstresinin fenolik bileşen analizi LC-MS/MS ile, eser element analizi Icp ile analiz edildi. Antikanser aktivitesi; akciğer kanser hücresi (A549) ve prostat kanser hücresi (DU-145), normal akciğer hücresi (BEAS-2B), normal prostat hücresi (PNT-1A) üzerinde antikanser  aktivitesi  incelendi. Sitotoksik etki MTT ile apoptotik etki annexin-V ve akridin orange yöntemiyle, hücre döngüsü üzerindeki etkisi cell cycle yöntemiyle incelendi. Serbest amino asit ve karnitin profili LC-MS/MS yöntemiyle incelendi. Her iki bitki türünün toplam fenolik ve  flavonoid madde metanol ekstresinde yüksek olduğu tespit edildi. Bitki ekstrelerinin antioksidan aktiviteleri metanollü ve sulu ekstrelerde diğer çözücülü ekstrelere göre daha yüksek çıktığı saptanmıştır. Fenolik bileşik olarak H. salsolifolium ekstresinde başlıca siringik asit ve vanilik asit yüksek bulunurken C. birecikensis  ekstresinde fumarik asit ve vanilik asit daha yüksek bulunmuştur. Element içerik analizinde başlıca kalsiyum, potasyum, sodyum ve magnezyum değerleri yüksek bulunmuştur. Serbest amino asit profilinde ise; H. salsolifolium ekstresinde glutamin ve valin miktarı çok yüksekken, C. birecikensis ekstresinde prolin ve alanin miktarı yüksek bulunmuştur. Çalışmamızda her iki bitki ekstresinde serbest karnitin ve asetil karnitin miktar olarak en fazla karnitin çeşidi çıkmıştır. Her iki bitkinin metanol ekstrelerinin akciğer kanseri üzerinde sitotoksik etki gösterirken normal akciğer hücreleri üzerindeki sitotoksik etkisinin düşük olduğu tespit edildi. Metanol ekstresinin akciğer kanser hücerelerinde apoptotik etki gösterdiği, hücre döngüsünü G0/G1 fazında durdurarak antikanser aktivite gösterdiği tespit edildi. Yapılan çalışma sonucunda H. salsolifolium ve C. birecikensis endemik bitkilerinin antioksidan ve antikanser potasiyeline sahip olduğu tespit edildiğinden dolayı bu bitkiler ile ilgili ayrıntılı analizlerin yapılması sonucunda insan sağlığına katkı sunacak fitoterapik ürünlere dönüşme potansiyeli olduğu tespit edilmiştir.

Abstract:
Nature has always been and continues to be a source of food and ingredients beneficial to human health. Medicinal plants and their bioactive molecules are integral components of nature and have supported and continue to support human health for thousands of years. Nowadays, the importance of plant extracts in the health sector is increasing because they contain bioactive compounds such as polyphenols and carotenoids that have antimicrobial, antioxidant and anticancer activities. The purpose of this study; To investigate the potential use of endemic Cousinia birecikensis and Hypericum salsolifolium plants as anticancer, antioxidant and food supplement products. In the study; Plant extracts of the powdered plants were prepared with solvents of different polarities (hexane, dichloromethane, methanol and water). TPC, TFC and antioxidant activity of the obtained extracts were analyzed by different methods (DPPH, ABTS, FRAP, CUPRAC). Phenolic component analysis of the plant extract with high antioxidant activity was analyzed by LC-MS/MS, and trace element analysis was analyzed by Icp. Anticancer activity; Anticancer activity was examined on lung cancer cell (A549), prostate cancer cell (DU-145), normal lung cell (BEAS-2B), normal prostate cell (PNT-1A). The cytotoxic effect was examined by MTT, the apoptotic effect was examined by the annexin-V and acridine orange method, and the effect on the cell cycle was examined by the cell cycle method. Free amino acid and carnitine profiles were examined by LC-MS/MS method. It was determined that both plant species were high in total phenolic and flavonoid substances in methanol extract. It was determined that the antioxidant activities of plant extracts were higher in methanol and aqueous extracts than in other solvent extracts. As phenolic compounds, mainly syringic acid and vanillic acid were found to be high in H. salsolifolium extract, while fumaric acid and vanillic acid were found to be higher in C. birecikensis extract. In the element content analysis, mainly calcium, potassium, sodium and magnesium values were found to be high. In the free amino acid profile; While the amount of glutamine and valine was very high in the H. salsolifolium extract, the amount of proline and alanine was found to be high in the C. birecikensis extract. In our study, the type of carnitine was found to have the highest amount of free carnitine and acetyl carnitine in both plant extracts. It was determined that the methanol extracts of both plants had a cytotoxic effect on lung cancer, while their cytotoxic effect on normal lung cells was low. It was determined that methanol extract had an apoptotic effect on lung cancer cells and showed anticancer activity by stopping the cell cycle in the G0/G1 phase. As a result of the study, it was determined that H. salsolifolium and C. birecikensis endemic plants have antioxidant and anticancer potential, and as a result of detailed analysis of these plants, it was determined that they have the potential to be transformed into phytotherapeutic products that will contribute to human health.