Su kerevizi (Apium nodiflorum L.) bitkisinin antioksidan aktivitesi, kolinesteraz enzim inhibisyon potansiyeli ve LC-MS/MS ile fenolik bileşenlerinin belirlenmesi
Antioxidant activity, cholinesterase enzyme inhibition potential and determination of phenolic components of water celery (Apium Nodiflorum L.) by LC-MS/MS
Yazar: ÖZGE NARLI
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ELİFE KAYA
Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomühendislik ve Bilimleri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Biyomühendislik = Bioengineering

Özet:
Bu çalışmada, Su kerevizi (bendik) bitkisi (Apium nodiflorum L.) toprak üstü kısımlarından elde edilen etanol ve su ekstrelerinin antioksidan aktiviteleri, toplam fenolik ve flavonoid madde miktarları, bazı fenolik bileşiklerin kalitatif ve kantitatif analizleri belirlendi. Ayrıca, bu ekstrelerin asetilkolinesteraz (AChE) ve bütirilkolinesteraz (BChE) enzimleri üzerindeki inhibisyon etkileri de araştırıldı. Su kerevizi bitkisi ekstrelerinin antioksidan aktivitelerini belirlemek için DPPH serbest radikal süpürme aktivitesi, ABTS•+ radikal giderme kapasitesi, CUPRAC ve Fe+3-Fe+2 indirgeme gücü metodu kullanıldı. Standart antioksidan olarak BHA, BHT, troloks ve α- tokoferol kullanıldı. Su kerevizi bitkisinden elde edilen etanol ve su ekstrelerinin toplam fenolik ve flavonoid bileşik miktarları gallik asit ve kuersitin eşdeğeri olarak belirlendi. Fenolik madde bileşiklerinin tayini LC-MS/MS cihazı ile elli üç adet standart madde kullanılarak yapıldı. Böylelikle bitkideki biyolojik aktivite gösterebilen majör bileşenler tespit edildi. Ekstrelerin AChE ve BChE enzimleri üzerindeki inhibisyon etkileri IC50 hesaplanarak belirlendi. Standart inhibitör olarak takrin kullanıldı.
Araştırma sonuçlarına göre, tüm antioksidan yöntemlerde etanol ekstresi su ekstresine göre daha yüksek antioksidan aktivite sergiledi. Etanol ekstresinin toplam fenolik miktarı 46.095 mg GAE/g, su ekstresinin ise 31.034 mg GAE/g olarak hesaplanmıştır. Flavonoid miktarları ise etanol ekstresinde 20.232 mg QE/g, su ekstresinde 4.082 mg QE/g olarak bulunmuştur. Ayrıca LC-MS/MS ile su ekstresinde dokuz fenolik bileşik belirlenirken, etanol ekstresinde yirmi iki fenolik bileşik belirlendi. En yüksek fenolik bileşik, 8.712 mg/g ile etanol ekstresinde tespit edilen klorojenik asittir. Hem AChE hem de BChE enzimleri üzerinde ise etanol ekstresi güçlü inhibitör özellik sergilerken, su ekstresi daha zayıf bir inhibitör etki gösterdi. Ayrıca, her iki ekstre de AChE enzimi üzerinde BChE enzimine kıyasla daha belirgin bir inhibitör etki gösterdi. Bu sonuçlar, su kerevizi bitkisinin etanol ekstresinin yüksek antioksidan kapasiteye sahip olduğunu ve özellikle içerdiği fenolik bileşikler sayesinde güçlü enzim inhibitör etki sergilediğini göstermektedir. Bitkinin etanol ekstresi, nöroprotektif ajan olarak potansiyel değer taşımakta ve antioksidan ile nöroprotektif özelliklere sahip gıda takviyeleri veya farmasötik ürünlerin geliştirilmesi için umut vadetmektedir.

Abstract:
In this study, antioxidant activities, total phenolic and flavonoid components, qualitative and quantitative analyses of some phenolic compounds were determined in ethanol and water extracts obtained from the the aerial parts of water celery plant (Apium nodiflorum L.). Additionally, the inhibition effects of these extracts on acetylcholinesterase (AChE) and butyrylcholinesterase (BChE) enzymes were also investigated.
The extracts' antioxidant activities were determined using DPPH free radical scavenging activity, ABTS.+ radical scavenging capacity, CUPRAC and the Fe+3-Fe+2 reducing power method. BHA, BHT, trolox, and α-tocopherol were used as standard antioxidants. Total phenolic and flavonoid compound amounts of ethanol and water extracts obtained from water celery plants were determined as gallic acid and quercetin equivalents. Phenolic compounds were determined by LC-MS/MS using fifty three standard substances. Thus, the plant's major components capable of biological activity were identified. The extracts' inhibitory effects on AChE and BChE enzymes were determined by calculating IC50. Tacrine was used as the standard inhibitor.
According to the results, ethanol extract exhibited higher antioxidant activity than water extract in all antioxidant methods. The phenolic content of the ethanol extract was determined to be 46.095 mg GAE/g, while the water extract had a total of 31.034 mg GAE/g. Flavonoid amounts were found as 20.232 mg QE/g in ethanol extract and 4.082 mg QE/g in water extract. Furthermore, LC-MS/MS identified nine phenolic compounds in water extract and twenty two phenolic compounds in ethanol extract. The highest phenolic compound was chlorogenic acid, which was found in ethanol extract at 8.712 mg/g. The ethanol extract strongly inhibited both AChE and BChE enzymes, whereas the water extract had a weaker inhibitory effect. In addition, both extracts had a stronger inhibitory effect on the AChE enzyme than on the BChE enzyme.
These findings indicate that the ethanol extract of the water celery plant has high antioxidant capacity and a strong enzyme inhibitory effect, particularly due to the phenolic compounds it contains. The plant's ethanol extract has potential as a neuroprotective agent and shows promise for the development of food supplements or pharmaceutical products with antioxidant and neuroprotective properties.