Sikloartan grubu siklokantogenol ve astragenol saponinlerinin mikrobiyal biyotransformasyonu
Microbial biotransformation of cycloartane type saponins cyclocanthogenol and astragenol
Yazar: CEYDA KULA
Danışman: PROF. DR. ERDAL BEDİR
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering
Dizin: Astragalus = Astragalus ; Biyotransformasyon = Biotransformation ; Sitotoksisite = Cytotoxicity

Özet:
Mikroorganizmalar tarafından çok çeşitli reaksiyonlar katalizlenmektedir. Mikrobiyal transformasyon, bazı biyolojik aktif ürünlerin yapılarının modifiye edilmesi ve doğal ürün metabolizmasının çalışılması açısından ekonomik ve ekolojik olarak uygulanabilir bir teknoloji olarak görülmektedir.Bu tezin amacı, farmakolojik etkilerinden dolayı son günlerde önemli hale gelmiş Astragalus cinsi sikloartan grubu sapogenollerinden olan siklokantogenol (SKG) ve astragenol (AG) üzerinde mikrobiyal transformasyon çalışmaları gerçekleştirmek, yeni türevler elde etmek ve sitotoksisitelerini incelemektir.Bu çalışmada, uygun besin ortamları kullanılarak Nocardia sp. NRRL 5646 bakterisi ile Cunninghamella blakesleeana ATCC 8688a (NRRL 1369) ve Glomerella fusarioides ATCC 9552 fungusları üretildikten sonra, organizmaların katalizlediği reaksiyonların sonucunda oluşan biyotransformasyon ürünleri incelenmiş ve karakterizasyonları yapılmıştır. Son olarak, oluşan yeni metabolitler, sitotoksisitelerinin belirlenmesi için MTT testine tabi tutulmuştur.C. blakesleeana fungusunun SKG ile gerçekleştirilen biyotransformasyon çalışması, C-11 pozisyonunda primer alkol içeren bir major molekülün eldesi ile sonuçlanırken, aynı fungusun AG ile yapılan biyotransformasyon çalışması sonucunda 3 farklı metabolit elde edilmiştir. Major molekülün C-12 pozisyonunda hidroksil grubu içerdiği belirlenmiştir. Diğer iki molekül 10,11 epoksi halkasına sahip olduğu bulunmuştur ve bunlardan birinin ayrıca C-6 pozisyonunda hidroksil grubu yerine keton grubu taşıdığı saptanmıştır. G. fusarioides fungusunun SKG ile yapılan biyotransformasyon çalışması sonucunda Baeyer-Villiger tipi oksidasyon sonrası 3,4-seko ürün oluşmuştur.Sonuç olarak beş biyotransformasyon ürünü elde edilmiştir ve bu bileşikler doğa ve literatür için yenidir. Ayrıca biyotransformasyon ürünleri kanser hücre hatlarına karşı anlamlı sitotoksisite göstermemiştir (>100 uc).

Abstract:
Microorganisms catalyze a wide variety of reactions. Microbial biotransformation is regarded as economic, ecological and applicable technology to modify biologically active molecules, and to study natural product metabolism.Aims of this thesis are to perform microbial transformation studies on cyclocanthogenol (SKG) and astragenol (AG), pharmacologically important cycloartane type sapogenols of Astragalus genus, to obtain new metabolites, and to determine their cytotoxicities.In this study, after cultivating Nocardia sp. ATCC 8688a, Cunninghemalla blakesleeana NRRL 5646 (NRRL 1369) and Glomerella fusarioides ATCC 9552 using the ideal nutrient media, the biotransformation products, formed by enzymatic catalyses of the organisms, were isolated and characterized by chromatographic and spectral methods, respectively. Finally, the new metabolites were tested by MTT assay to determine their cytotoxicities.The biotransformation studies on C. blakesleeana with SKG resulted in isolation of a major molecule with primary alcohol group at C-11 position, whereas AG provided 3 new metabolites with the same fungus. The major metabolite had a hydroxyl group at C-12 position. The other metabolites had C-10,11-epoxy ring, and one of them included a ketone group at C-6 position instead of a hydroxyl group. G. fusarioides yielded a major metabolite possesing a 3,4-seco functionality in the ring A, derived from Baeyer-Villiger type oxidative reaction.Consequently, five biotransformation metabolites were obtained from AG and SKG, which were new compounds for nature and literature. However, none of the metabolites showed significant cytotoxicity toward cancer cells (>100 uc).