Glikozit biriminin antioksidan moleküllerde aktivite üzerindeki etkisi – luteolin ve luteolin glikozitlerinin biyolojik aktiviteleri üzerine karşılaştırmalı bir çalışma
The effect of glycoside unit on antioxidant molecules' activity – a comparative study on the biological activities of luteolin and luteolin glycosides
Yazar: ADEM ERTÜRK
Danışman: PROF. DR. İLHAMİ GÜLÇİN
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Biyokimya = Biochemistry
Dizin: Antioksidan aktivite = Antioxidant activity ; Asetilkolinesteraz = Acetylcholinesterase ; Butirilkolinesteraz = Butyrylcholinesterase ; Karbonik anhidraz = Carbonic anhydrases ; Luteolin = Luteolin

Özet:
Amaç: Bu doktora tez çalışmasında biyolojik açıdan etkili birer flavonoit olan Luteolin ve türevi glikozitlerin (Sinarozit, Orientin, İzoorientin) birçok global hastalıkla ilintili olan ve insan kanından saflaştırılan karbonik anhidraz izoenzimleri (hCA I ve II) ile asetilkolinesteraz (AChE), butirilkolinesteraz (BChE) ve α-Glikozidaz gibi metabolik enzimleri üzerine inhibisyon etkilerinin deneysel ve teorik (moleküler doking) olarak araştırılması ve antioksidan kapasitelerinin belirlenmesi hedeflenmektedir.
Yöntem: Luteolin ve türevi glikozitlerin antioksidan kapasiteleri indirgeme yöntemleri, radikal giderme aktiviteleri ile belirlendi. Sonuçları değerlendirmek için standart antioksidanlar olan BHA, BHT, α-Tokoferol, Troloks ve askorbik asit kullanıldı. Ayrıca insan eritrositlerinden afinite kolon kromatografisi tekniği ile saflaştırılan hCA I, hCA II izoenzimleri ile ticari olarak temin edilen AChE, BChE ve α-glikozidaz enzimleri üzerine luteolin ve türevi glikozitlerin inhibisyon etkileri deneysel ve teorik (moleküler doking) olarak araştırıldı.
Bulgular: Luteolin ve türevlerinin antioksidan kapasiteleri farklı yöntemler kullanılarak standart antioksidanlar ile karşılaştırmalı olarak çalışıldı. Elde edilen sonuçlara göre sentetik antioksidan aktivitelerine yakın ya da daha iyi aktivite gösterdikleri belirlendi. Luteolin ve türevi glikozitlerin hCA I, hCA II izoenzimleri, AChE, BChE ve α-Glikozidaz enzimleri üzerine inhibisyon etkilerini belirlemek için yapılan deneysel çalışma sonuçlarının, çalışılan moleküler simülasyon yerleştirme sonuçları ile de örtüştüğü gözlemlendi. Deneysel olarak bulunan IC50 değerlerine göre en iyi inhibitörlerin hCA I izoenzimi için Orientin (IC50: 27,729), hCA II izoenzimi için Sinarozit (IC50: 18,24) ≈ Orientin (IC50: 23,90), AChE enzimi için İzoorientin (IC50: 1,93), BChE enzimi için Sinarozit (IC50: 6,41) ≈ Luteolin (IC50: 7,45), α-Glikozidaz enzimi için Sinarozit (IC50: 7,15) olduğu tespit edildi. Teorik olarak gerçekleştirilen moleküler docking çalışma sonuçlarına göre ise en iyi inhibitörlerin hCA I izoenzimi için Orientin (-9.90), hCA II izoenzimi için Orientin(-8.87) ≈ Sinarozit(-8.78), AChE enzimi için Orientin (-14.35) ≈ İzoorientin (-13.95), BChE enzimi için Orientin (-13.42), α-Glikozidaz enzimi için Sinarozit (-12.81) olduğu tespit edildi. 
Sonuç: Elde edilen sonuçlara göre Luteolin ve türevi glikozit bileşiklerinin yüksek antioksidan potansiyele sahip olduğu belirlendi. Ayrıca yapıların çalışılan enzimler üzerinde de oldukça etkili bir inhibisyona sahip oldukları hem deneysel hem de teorik olarak belirlendi.

Anahtar Kelimeler: Luteolin, Luteolin gilkozitleri, antioksidan aktivite, karbonik anhidraz, asetilkolinesteraz, bütirilkolinesteraz, α-Glikozidaz

Abstract:
Purpose: In this doctoral thesis study, luteolin and its derivative glycosides (Cynaroside, Orientin, Isoorientin), which are biologically effective flavonoids, aimed to investigate the inhibition effects on metabolic enzymes such as carbonic anhydrase isoenzymes (hCA I and II) purified from human blood and associated with many global diseases and acetylcholinesterase (AChE), butyrylcholinesterase (BChE) and α-Glycosidase,
Method: Antioxidant capacities of luteolin and its derivative glycosides were determined by reduction methods and radical scavenging activities. Standard antioxidants BHA, BHT, α-Tocopherol, Trolox and ascorbic acid were used to evaluate the results. In addition, the inhibition effects of luteolin and its derivative glycosides on hCA I, hCA II isoenzymes purified from human erythrocytes by affinity column chromatography technique and commercially available AChE, BChE and α-glucosidase enzymes were investigated experimentally and theoretically (molecular docking).
Results: Antioxidant capacities of luteolin and its derivatives were studied in comparison with standard antioxidants using different methods. According to the results obtained, it was determined that they showed activity close to or better than synthetic antioxidant activities. Overlap was observed that the results of the experimental study to determine the inhibition effects of luteolin and its derivative glycosides on hCA I, hCA II isoenzymes, AChE, BChE, and α-Glycosidase enzymes with the molecular simulation insertion results studied. According to the experimentally found IC50 values, it was determined that the best inhibitors were Orientin (IC50: 27.73) for the hCA I isoenzyme, Cynaroside (IC50: 18,24) isoenzyme ≈ Orientin (IC50: 23.90) for the hCA II, Isoorientin (IC50: 1,93) for the AChE enzyme, Cynaroside (IC50: 6.42) ≈ Luteolin (IC50: 7.45) for BChE enzyme, Cynaroside (IC50: 7.15) for α-Glycosidase enzyme. According to the results of the theoretical molecular docking studies, the best inhibitors are Orientin (-9.90) for hCA I isoenzyme, Orientin (-8.87) ≈ Synaroside (-8.78) for hCA II isoenzyme, Orientin (-14.354) ≈ Isoorientin (-13,95) for AChE enzyme, Orientin (- 13.42), for BChE enzyme, Cynaroside (-12.81) for α-Glycosidase enzyme.
Conclusion: The obtained results were determined that luteolin and its derivative glycosides compounds have high antioxidant potential. In addition, it was determined both experimentally and theoretically that the structures had a very effective inhibition on the studied enzymes

Keywords: Luteolin, Luteolin glycosides, antioxidant activity, carbonic anhydrase, acetylcholinesterase, butyrylcholinesterase and α-Glucosidase