Psephellus straminicephalus (Hub.-Mor.) Wagenitz ve Jurinea moschus (Hablitz) bobrov ekstraktlarının biyoaktivite profillerinin belirlenmesi ve pankreas kanser hücresi (MIA-PACA2) üzerindeki sitotoksik etkilerinin incelenmesi
Determination of bioactivity profiles Psephellus straminicephalus (Hub.-Mor.) Wageni̇tz and Jurinea moschus (Hablitz) bobrov extracts and investigation of their cytotoxi̇c effects on pancreas cancer cell (MIA-PACA2)
Yazar: HİLAL ATEŞ
Danışman: PROF. DR. ERKAN YALÇIN ; PROF. DR. TEVFİK ÖZEN
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Botanik = Botany

Özet:
Asteraceae familyası hem dünyada hem de ülkemizde cins ve tür çeşitliliği açısından oldukça zengin bitki familyalarından biri olmasının yanı sıra barındırdığı birçok taksonun terapötik özellikte biyoaktif maddeler sentezledikleri bilinmektedir. P. straminicephalus ve J. moschus bitkileri, biyoaktif madde üretim potansiyelleri araştırılmamış Asteraceae familyasının iki taksonudur. Bu tez çalışmasında; P. straminicephalus bitkisinin gövde, yaprak ve çiçek kısımları ile J. moschus bitkisinin kök, yaprak ve çiçek kısımlarından etanol, metanol, etilasetat, aseton ve su çözücüleri kullanılarak ekstraktlar elde edildi. Ekstraktların biyoaktivite potansiyelleri; antioksidan, antibakteriyal, antifungal ve antikanser aktivite tayinleri ile in vitro da test edildi ve sahip oldukları fenolik bileşikler LC-MS/MS tekniğiyle belirlendi. Ayrıca kullanılan bitki kısımları arasında biyoaktivite açısından farklılık olup olmadığı ve toplam fenolik içerikle biyoaktivite arasında ilişki bulunup bulunmadığı istatiksel analizlerle belirlendi.
Sonuçlar değerlendirildiğinde; P. straminicephalus'un yaprak ekstraktlarının toplam fenolik madde açısından oldukça zengin olduğu ve yüksek antioksidan özellik gösterdikleri belirlendi. Ayrıca yaprak ve gövde kısmına ait aseton ve etilasetat ekstraktlarının DNA koruma ve Mia PaCa-2 pankreas kanser hücreleri üzerinde sitotoksik aktivitesinin yüksek olduğu saptandı. Çiçek ekstraktlarının ise antioksidan aktiviteleri yüksek bulundu. J. moschus ekstraktlarından ise yaprak etanol, metanol ve su ekstraktları fenolik madde açısından en zengin olanlar olarak belirlendi. Aynı zamanda yaprak aseton ve etilasetat ekstraktları ile çiçek etilasetat ekstraktı en yüksek DNA koruma aktivitesini gösterirken kök ekstraktları pankreas kanser hücrelerine karşı en iyi antikanser aktiviteyi sergiledi. Ekstraktların antimikrobiyal etkinliği ise antibiyotiklerle karşılaştırıldığında düşük bulundu. Fitokimyasal analizler sonucunda ekstraktlara biyoaktivite kazandıran fenolik bileşiklerin her iki taksonda yoğun olarak bulunan klorojenik asit, hidroksibenzaldehit, vanilik asit, vanilin, kafeik asit, luteolin, kaempferol-3-glukozid ve kuersetin metabolitlerinin olduğu belirlendi. Ayrıca P. straminicephalus'un gövde, yaprak ve çiçek kısımları arasında toplam fenol miktarı ve toplam antioksidan aktivite açısından, J. moschus taksonun gövde ve yaprak kısımları arasında ise sitotoksik aktivite açısından anlamlı bir farklılık görüldü.
Toplam fenolik içerik ile P. straminicephalus ekstraktlarının DPPH• radikali giderme aktivitesi arasında ve J. moschus ekstraktlarının DNA koruma aktivitesi arasında güçlü bir ilişki olduğu da tespit edildi.Bu tez çalışması sonucunda, P. straminicephalus ve J. moschus ekstraktlarından bazılarının antioksidan, bazılarının antimutajenik, bazılarının ise güçlü antikanser etkinliğinin olduğu ve farklı bitki organlarında farklı fenolik bileşiklerden dolayı aktivitenin değiştiği saptandı. Böylelikle bu taksonlarının biyoaktivite profilleri ilk kez belirlenerek literatüre kazandırıldı.

Abstract:
In addition to being one of the plant families rich in genus and species diversity both in the world and in our country, the Asteraceae family is known to synthesize bioactive substances with therapeutic properties in many of its taxa. P. straminicephalus and J. moschus plants are two taxa of the Asteraceae family whose bioactive substance production potential has not been investigated. In this thesis study; extracts were obtained from the stem, leaf and flower parts of the P. straminicephalus plant and the root, leaf and flower parts of the J. moschus plant using ethanol, methanol, ethylacetate, acetone and water solvents.The bioactivity potentials of the extracts were tested in vitro with antioxidant, antibacterial, antifungal and anticancer activity determinations, and their phenolic compounds were determined by LC-MS/MS technique. In addition, it was determined by statistical analysis whether there was a difference in bioactivity between the plant parts used and whether there was a relationship between total phenolic content and bioactivity.
When the results are evaluated; it was determined that leaf extracts of P. straminicephalus were very rich in total phenolic substances and showed high antioxidant properties. In addition, it was determined that acetone and ethylacetate extracts of the leaf and stem parts had high DNA protection and cytotoxic activity on Mia PaCa-2 pancreatic cancer cells. The antioxidant activities of flower extracts were found to be high. Leaf ethanol, methanol and water extracts of J.moschus were determined to be the richest in terms of phenolic substances. At the same time, leaf acetone and ethylacetate extracts and flower ethylacetate extract showed the highest DNA protection activity, while root extracts exhibited the best anticancer activity against pancreatic cancer cells. The antimicrobial activity of the extracts was found to be low compared to antibiotics. As a result of phytochemical analyses, it was determined that the phenolic compounds that gave bioactivity to the extracts were chlorogenic acid, hydroxybenzaldehyde, vanillic acid, vanillin, caffeic acid, luteolin, kaempferol-3-glucoside and quercetin metabolites, which are densely found in both taxa. Additionally, there were differences in total phenol amount and total antioxidant activity between the stem, leaf and flower parts of P. straminicephalus and stem and leaf parts of J. moschus taxon in terms of cytotoxic activity. It was also determined that there was a strong relationship between total phenolic content and the DPPH• radical scavenging activity of P. straminicephalus extracts and the DNA protection activity of J. moschus extracts.As a result of this thesis study, it was determined that some of the P. straminicephalus and J. moschus extracts had antioxidant, some had antimutagenic, and some had strong anticancer activity, and the activity varied due to different phenolic compounds in different plant organs. As a result, the bioactivity profiles of these taxa were determined for the first time and introduced to the literature.