Ankara'nın etrafından toplanan bitkilerin antioksidan ve antikanser  değerlendirilmesi
Evaluation of antioxidant and anticancer activities of the medicinal plants collected from Ankara province
Yazar: NAZNOOSH SHOMALİ MOGHADDAM
Danışman: PROF. DR. ÖZLEM YILDIRIM
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Biyoloji = Biology ; Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Antioksidan enzimler = Antioxidant enzymes ; Antioksidanlar = Antioxidants

Özet:
Bitkilerin ve bitkilerden elde edilen bileşiklerin ilaç olarak kullanımı uzun zamanlardan beri bilinmektedir. Bu bileşikler diyabetten çeşitli kanser tiplerinin tedavisine kadar birçok hastalığın tedavisinde kullanılmaktadır. Günümüzde klinik olarak etkili ilaçların çoğu, tıp tarihinin bitkisel kaynaklı atalarından gelişmiştir. Bu çalışmanın amacı, Ankara yöresinden toplanan Centaurea virgata Lam., Cichorium intybus L., Euporbia macroclada Boiss., Melilotus officinalis (L.) Pall. ve Zygophyllum fabago L. bitki türlerinin farklı kısımlarından elde edilen metanol özütlerinin antioksidan, antimikrobiyal, antikanser aktivitelerinin yanısıra, toplam fenolik bileşik ve flavonoid içeriklerini belirlemektir. Türlerin toplam fenolik ve flavonoid  madde miktarı tayinleri Folin-Ciocalteu ve Aluminyum Klorür Kolorimetrik metoduyla yapılmıştır. Antimikrobiyal aktivite tayini ise Disk Difüzyon yöntemi ile 5 farklı mikroorganizma (Staphylococcus aureus ATCC-25923, Bacillus subtilis ATCC-6633, Escherichia coli ATCC-25922, Pseudomonas aeruginosa ATCC-27853, Candida albicans ATCC-10231) kullanılarak yapılmıştır. Daha sonra, bitkilerin farklı kısımlarından elde edilen metanol özütlerinin etkisi antioksidan savunma sisteminde yer alan katalaz (KAT), glutatyon-S-transferaz (GST), süperoksit dismutaz (SOD), glutatyon peroksidaz (GPx) ve lipit peroksidasyon üzerinde incelenmiştir. Ayrıca bitki özütleri, HL-60 ve MCF-7 meme kanser hücre hatlarına XTT testi uygulanarak hücre canlılıklarına etkileri belirlenmiştir. Toplam fenolik bileşik içeriği bakımından E. macroclada'nın yaprak ve çiçeğinden elde edilen metanol özütleri 573.10 ve 143.64 mg GAE/L değerleri ile diğer bitki örneklerine göre en zengin bitki olduğu görülmüştür. E. macroclada ve Z. fabago yaprağından elde edilen özütlerin sırasıyla 450.70 ve 181.47 mg QE/L değerleri ile flavonoid içeriği bakımından en zengin bitki oldukları gösterilmiştir. Disk Difüzyon yönteminden elde edilen sonuçlara göre, C. virgata çiçeğinden hazırlanan metanol özütü tüm bakteri suşlarının üremesini yüksek düzeyde inhibe etmiştir. Ayrıca, S. aureus üremesi tüm bitki özütleri tarafından inhibe edilmiştir. Ancak, C. albicans suşuna karşı hiçbir bitki özütü etkili olamamış, inhibisyon zonu gözlenmemiştir. Tez çalışmasında, Z. fabago meyvesinden ve C. intybus çiçeğinden elde edilen özütler anlamlı bir şekilde GST enziminin aktivitesini inhibe etmiştir. Ayrıca, C. intybus çiçeğinden elde edilen metanol özütünün diğer bitki özütlerine göre, GPx enziminin inhibisiyonu üzerinde daha etkli olduğu gözlenmiştir. Ayrıca, E. macroclada yaprağı metanol özütünün iyi derecede KAT enzimini inhibe ettiği görülmüştür. SOD enzim çalışmasında E. macroclada çiçeğinden hazırlanan özüt diğer bitki örneklerine göre SOD enziminin aktivitesini inhibe etmiştir. C. virgata ve M. officinalis çiçeğinden hazırlanan metanol özütler ise KAT ve SOD enzimleri üzerinde hiçbir inhibisiyon etki göstermemiştir. Daha sonra bitki özütlerinin, HL-60 lösemi hücre modeli ve MCF-7 meme kanser hücre hatlarına XTT yöntemi uygulanarak hücre canlılıklarına olan etkileri incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar, C. intybus'un çiçeğinden ve E. macroclada'nın yaprağından hazırlanan metanollu özütlerin HL-60 hücrelerin büyümesini %69 ve %65 oranında azalttığını göstermiştir. IC50 değerleri ise 0.002 ve 0.027 µg/mL olarak belirlenmiştir. Ancak, elde edilen bitki özütlerin hiç birisi MCF-7 hücre büyümesi üzerinde olan sitotoksisite etkisi görünmemiştir.

Abstract:
Plants and most of the plant derived compounds have long been known for their potential pharmaceutical effects. They play an important role on the treatment of several diseases from diabetes to various types of cancers. Recently, most of the clinically effective pharmaceuticals are developed from plant derived ancestors in the history of medicine. The aim of this study is to investigate the antioxidant, antimicrobial, anticancer activities and total phenolic and flavonoid contents of methanol extracts from different parts of Centaurea virgata Lam., Cichorium intybus L., Euporbia macroclada Boiss., Melilotus officinalis (L.) Pall. and Zygophyllum fabago L. herb types which were collected from Ankara province. Total phenolic and flavonoid contents of the plant samples were assayed by Folin-Ciocalteu and Aluminum Chloride Colorimetric methods. The antimicrobial activity was determined by the Disc Diffusion method against five microbial species (Staphylococcus aureus ATCC-25923, Bacillus subtilis ATCC-6633, Escherichia coli ATCC-25922, Pseudomonas aeruginosa ATCC-27853, Candida albicans ATCC-10231). There after, the methanol extracts prepared from different parts of these herbs were evaluated for their potential medicinal value in terms of biological targets which are participating in antioxidant defense such as catalase (CAT), glutathione-S-transferase (GST), superoxide dismutase (SOD), glutathione peroxidase (GPx) and lipid peroxidation. Also, the methanolic plant extracts were applied on HL-60 and MCF-7 breast cancer cell strands by means of XTT test to determine their effects on the cell vitalities. The results indicated that the highest total phenolic contents of leaf and flower extracts were from E. macroclada with 573.10 and 143.64 mg GAE/L, respectively. The highest flavonoid contents were detected from the leaves of E. macroclada and Z. fabago with 450.70 and 181.47 mg QE/L, respectively. According to the results of the disc diffusion method, the flower extract of C. virgata was showed  highly effective against all of the bacteria strains. Also, S. aureus was inhibited by all of the plant extracts while  none of the samples didn´t show any inhibition activity against C. albicans. The evaluation of extracts against biological targets revealed that the fruit extract of Z. fabago and the flowers of C. intybus show the inhibition against GST. The best inhibitor for GPx was determined as the flower extract of C. intybus. For CAT, the highest inhibition was observed with E. macroclada leaf extract. Among the extracts analyzed the only but slight SOD inhibition was determined with flower part E. macroclada. The extracts from C. virgata and M. officinalis did not show any CAT and SOD enzyme inhibitory activities. Then the plant extracts were applied  on HL-60 leukemia and MCF-7 breast cancer cell lines by means of XTT assay to determine their effects on the cells vitalities. According to the results, the methanolic extracts of C. intybus flowers and E. macroclada leaves inhibited the growth of HL-60 cell line by 69% and 65% with IC50 values of 0.002 and 0.027 µg/mL, respectively. The results which obtained from XTT assay also showed that none of the plant extracts didn't show any cytotoxicity effects on the MCF-7 cell line.