Özel ortamlardan izole edilen aktinomiset izolatlarının antioksidan ve antikanser aktivitesi
Antioxidant and anticancer activity of actinomycete isolates obtaited from special area
Yazar: BAHAR GÜLCE KORKMAZ KAHVECİ
Danışman: PROF. MUSTAFA YAMAÇ
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı / Temel ve Endüstriyel Mikrobiyoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Biyoloji = Biology
Dizin: Aktinomisetler = Actinomycetes ; Antioksidan kapasite = Antioxidant capacity ; Apoptozis = Apoptosis ; Gen ifadesi = Gene expression ; Sitotoksik etki = Cytotoxic effect

Özet:
Bu çalışmada öncelikle özel ortamlardan izole edilen toplam 319 adet aktinomiset izolatının antimikrobiyal, DPPH radikal süpürücü ve MTS yöntemiyle sitotoksik aktivitelerine dayalı olarak bir tarama çalışması gerçekleştirilmiştir. Seçilen 404i ve C3-3 izolatlarına ait metabolitlerin antioksidan, UV koruyucu ve sitotoksik ve apoptotik etkileri kapsamlı olarak araştırılmıştır.
404i ve C3-3 izolatlarının liyofilize kültür sıvıları ile 0.018 ve 0,019 mg/ml gallik asit eşdeğeri total fenolik madde miktarı ve 16,59 ve 13,20 mg/ml DPPH radikal süpürücü aktivite EC50 değerleri belirlenmiştir. 404i ve C3-3 izolatlarının 120. dakikanın sonunda betakaroteni %59 ve %68 oranında koruduğu bulunmuştur. İzolatların ABTS radikal katyon renk giderim aktivitesi 0,3 mg/ml'de %100 ve metal şelatlayıcı aktivitesi sırasıyla 0,302 ve 0,291 mg/ml EDTA eşdeğeri olarak, saptanmıştır. Ayrıca, lipit peroksidasyonunun inhibisyonu çalışmalarında ferrik tiyosiyanat yöntemi ile %53,35 ve %55,88 inhibisyon ve tiyobarbiturik asit yöntemi ile %76,91 ve %78,9 inhibisyon oranlarına ulaşılmıştır. 404i ve C3-3 izolatlarının aktif metabolitleri, Saccharomyces cerevisiae modelinde
UV koruyucu özellik göstermemiştir. 404i ve C3-3 izolatlarının liyofilize kültür sıvılarının MTS yöntemi ile belirlenen IC50 değerleri, sırasıyla K562 hücre hattı için 312,57 ve 266,66 μg/ml, HL-60 hücre hattı için 141,80 ve 75,85 μg/ml ve THP-1 hücre hattı için 112,95 ve 90,42 μg/ml olarak
bulunmuştur. İzolatlara ait metabolitlerin HL-60 ve THP-1 hücre hatlarında Real Time PZR yöntemiyle apoptotik aktivite açısından Apaf-1, ASK-1, TNF-α, NF-KB ve NF-KB1 genlerinin mRNA ifadeleri üzerinde etkili olduğu gözlenmiştir. Özellikle THP-1 hücre hattında NF-KB1 geninde, mRNA ifade düzeyinde 404i ve bortezomibin kontrole göre kıyasla 2,5 ve 9 kat azaldığı, Apaf-1 ve ASK-1 genlerinde ise 1,1-2 kat arasında bir azalmaya neden olduğu görülmüştür.

Anahtar kelimeler: Aktinomisetler, antioksidan aktivite, sitotoksik aktivite, apoptotik etki, UV koruyu aktivite, gen ifadesi

Abstract:
In this study, firstly, a screening study was performed for totally 319 actinomycetes isolates obtained from special areas based on their antimicrobial, DPPH radical scaving and cytotoxic activities. The metabolites of selected isolates, 404i and C3-3, were investigated for their antioxidant, UV protective, cytotoxic and apoptotic effects in detail. Total amount of phenolic content of lyophilized culture fluid of 404i and C3-3 isolates were determined as 0.018 and 0.019 mg/ml of gallic acid equivalent, and the EC50 values of DPPH radical scavenging activity of the isolates were 16.59 and 13.20 mg/ml. It was found that the 404i and C3-3 isolates protected beta carotene 59% and 68% at the end of the 120th minutes. ABTS radical cation decolorization activity of the isolates was 100% at 0.3 mg/ml and metal chelating activity was determined as 0.302 and 0.291 mg/ml EDTA equivalent, respectively. In addition, in the inhibition of lipid peroxidation studies, 53.35% and 55.88% inhibition rates were achieved with the ferric thiocyanate method and 76.91%
and 78.9% inhibition rates with the thiobarbituric acid method. Active metabolites of the 404i and C3-3 isolates have not presented UV protective properties in the Saccharomyces cerevisiae model.The IC50 values of lyophilized culture fluid of 404i and C3-3 isolates were determined as 312.57 and 266.66 μg/ml for the K562 cell line, 141.80 and 75.85 μg/ml for the HL-60 cell line and 112.95 and 90.42 μg/ml for the THP-1 cell line, respectively. It was observed that the metabolites of the isolates have effective on the mRNA expressions of Apaf-1, ASK-1, TNF-α, NF-KB and NF-KB1 genes in terms of apoptotic activity by Real Time PCR method in HL-60 and THP-1 cell lines. Especially in the NF-KB1 gene of THP1 cell line, the mRNA expression level of 404i and bortezomib have decreased 2.5 and 9 times compared to the control and it caused a 1.1-2 times decrease in the Apaf-1 and ASK1 genes. 

Keywords: Actinomycetes, antioxidant activity, cytotoxic activitiy, apoptotic effect, UV protective activity, gene expression