Koniferil'in antioksidan kapasitesi ve bazı metabolik enzimler üzerindeki etkisi: Alkol ve aldehit gruplarının karşılaştırılması
Antioxidant capacity of coniferyl and effect on some metabolic enzymes-comparison of alcohol and aldehyde groups
Yazar: EDA MEHTAP ÜÇ
Danışman: PROF. DR. İLHAMİ GÜLÇİN
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Biyokimya = Biochemistry
Dizin: Antioksidan aktivite = Antioxidant activity ; Biyokimya = Biochemistry ; Karbonik anhidraz = Carbonic anhydrases ; Kolinesterazlar = Cholinesterases

Özet:
Amaç: Bu tez çalışmasında fenolik birer bileşik olan Koniferil alkol ve Koniferil aldehit'in antioksidan kapasitesi belirlendi. Daha sonra, her iki bileşiğin insan eritrosit karbonik anhidraz (hCA) I ve II izoenzimleri, asetilkolinesteraz (AChE), bütirilkolinesteraz (BChE), α-glikozidaz ve α-amilaz enzimleri üzerine inhibisyon etkilerinin araştırıldı ve standart inhibitörler ile mukayese edildi.
Yöntem: Öncelikle hCA I ve II izoenzimleri Sefarose-4B-L-Tirozin Sülfanilamid afinite kolon kromatografisi ile yüksek verimle saflaştırıldı. İzoenzimlerin saflığını belirlemek için sodyum dodesil sülfat poliakrilamid jel elektroforezi yapılarak her bir izoenzimin saflığı kontrol edildi. Koniferil alkol ve Koniferil aldehit'in hCA I, hCA II, BChE, AChE, α-amilaz ve α-glikozidaz enzimleri aktiviteleri üzerine gösterdikleri inhibisyon etkileri araştırıldı. Çalışmanın son kısmında ise Koniferil alkol ve Koniferil aldehit'in radikal giderme ve antioksidan kapasitesini belirlemek amacıyla öncelikle Fe3+-TPTZ indirgeme, kuprik iyonları (Cu2+) indirgeme, ferröz iyonları (Fe2+) indirgeme, DMPD∙+ radikalini giderme, ABTS∙+ radikalini giderme ve DPPH· serbest radikalini giderme aktiviteleri çalışıldı. Ayrıca, standart antioksidan olarak BHT, α-tokoferol, BHA, troloks ve askorbik asit kullanıldı.
Bulgular: hCA I, hCA II, AChE, BChE, α-glikozidaz ve α-amilaz enzimleri üzerine Koniferil alkol ve Koniferil aldehit'in IC50 değerleri sırasıyla hCA I izoenzimi için 38,50 ve 138,60 nM, hCA II izoenzimi için 138,60 ve 173,25 nM, AChE için 17,76 ve 5,09 nM, BChE için 77,00 ve 86,62 nM, α-glikozidaz 49,50 ve 69,30 nM, α-amilaz için 86,62 nM, 63,00 nM olarak hesaplandı. İnhibisyon sabitleri (Ki) ise hCA I izoenzimi için 52,82±5,10 ve 150,53±48,96 nM, hCA II izoenzimi için 200,31±38,36 ve 232,04±73,12 nM, AChE için 7,44±2,05 ve 4,23±2,85 nM, BChE için 76,34±22,66 ve 24,64±6,50 nM, α-glikozidaz için 43,29±4,74 ve 39,59±3,65 nM olarak bulundu. Koniferil alkol ve Koniferil aldehit'in farklı biyoanalitik antioxidan metodlara göre sentetik antioksidanların aktivitelerine yakın veya daha iyi etki gösterdiği bulunmuştur.
Sonuç: Tez kapsamında Koniferil alkol ve Koniferil aldehit'in çalışılan enzimleri etkili bir şekilde inhibe ettiği ve standartlar ile kıyaslandığında yüksek bir antioksidan kapasiteye sahip olduğu bulunmuştur.

Anahtar Kelimeler: Antioksidan aktivite, karbonik anhidraz, kolinesteraz, α-glikozidaz, α-amilaz, koniferil alkol, koniferil aldehit

Abstract:
Aim: In this thesis study, the antioxidant capacity Coniferyl alcohol and Coniferyl aldehyde as phenolic compounds were determined. Then, the inhibition effects of both compounds were searched on human erythrocyte carbonic anhydrase (hCA) I and II isoenzymes, acetylcholinesterase (AChE), butyrylcholinesterase (BChE), α-glycosidase and α-amylase enzymes and compared to stnadard inhibitors.
Method: First, hCA I and II isoenzymes were purified by Sefarose-4B-L-Tyrosine Sulfanilamide affinity column chromatography in high yield. To determine the purity of isoenzymes, sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis was performed and the purity of each isoenzyme was checked. Afterwards, the inhibitory effects of Coniferyl alcohol and Coniferyl aldehyde on hCA I, hCA II, BChE AChE, α-amylase and α-glucosidase enzymes were investigated. In the last part of the study, for evaluation of the antioxidant and radical scavenging capacity of Coniferyl alcohol and Coniferyl aldehyde, according to the Fe3+-TPTZ reducing method, cupric ions (Cu2+) reduction method, ferrous ions (Fe2+) reduction method, DMPD∙+ radical scavenging, ABTS∙+ and free radical scavenging. DPPH· removal scavenging activities were studied. Also, BHA, α-tocopherol, BHT, trolox and ascorbic acid were used as standard antioxidants.
Results: IC50 values of Coniferyl alcohol and Coniferyl aldehyde on hCA I, hCA II, AChE, BChE, α-glycosidase and α-amylase enzymes were found as 38.50 and 138.60 nM for hCA I isoenzyme, 138.60 and 173.25 nM for hCA II isoenzyme, 17.76 and 5.09 nM for AChE, 77.00 and 86.62 nM for BChE, 49.50 and, 69.30 nM for α-glycosidase(86.62 and 63.00 nM for α-amylase. Also, the inhibition constants (Ki) were calculated as 52.82±5.10,and 150.53±48.96 nM for hCA I isoenzyme, 200.31±38.36 and 232.04±73.12 for hCA II isoenzyme, 7.44±2.05 and 4.23±2.85 nM for AChE, 76.34±22.66 and 24.64±6.50 for BChE 43.29±4.74 and 59±3.65 nM for α-glycosidase. It has been found that Coniferyl alcohol and Coniferyl aldehyde have similar or better inhibition when compared to synthetic antioxidants using by different bioanalytical antioxidant methods.
Conclusion: Within the scope of the thesis, it was found that Coniferyl alcohol and Coniferyl aldehyde effectively inhibited the studied enzymes and had a high antioxidant capacities.

Keywords: Antioxidant activity, carbonic anhydrase, cholinesterase, α-glycosidase, α-amylase, coniferyl alcohol, coniferyl aldehyde