Antep fıstığı (Pistacia vera L.) meyve sap ekstreleri ve saf metabolitlerinin antidiyabetik ve antikolinesteraz özellikleri
Antidiabetic and anticholinesterase properties of extracts and pure metabolites of fruit stems of Pistachio (P. vera L.)
Yazar: LAWALI YABO DAMBAGI
Danışman: PROF. DR. AHMET ÇAKIR
Kilis 7 Aralık Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Pistacia vera = Pistacia vera

Özet:
Bu çalışmada, Kolon ve İnce Tabaka Kromatografisi yöntemleri ile Antepfıstığı (P. vera L.) meyvelerinin meyve sap kısımlarının kloroform ve etanol ekstrelerinden 6 molekül izole edildi. Saflaştırılan moleküllerin kimyasal yapıları FT-IR, 1H-NMR, 13C-NMR, 1D-NMR ve 2D-NMR yöntemleri ile, mastikadienonik asit (PVSC-1 ve PVSC -2), tirukallol  (PVSC-3), mastikadienolik asit (PVSC-4), pistasionik asit (PVSE-1) ve inulobioz (PVSE-2) olarak belirlendi. Etanol ekstresinden izole edilen ve PVSE-1 kodlanan shikimic asit türevi bileşik literatür için yeni bir bileşik olup pistasionik asit olarak tarafımızca adlandırıldı. Ancak, pistasionik asit (PVSE-1) molekülünde monosakkarit birimlerinin birbirine bağlanma pozisyonları spekroskopik yöntemlerle tam olarak aydınlatılamadı. Meyve sap kısımlarından elde edilen hekzan, kloroform ve etanol ekstreleri ile bu ekstrelerden saflaştırılan saf metabolitlerin antidiyabetik özelliği α-glikozidaz ve α-amilaz enzim aktivitelerine karşı test edilerek belirlendi ve antidiyabetik özellikleri antidiyabetik ilaç etken maddesi akarboz ile mukayese edildi. Tüm ekstre ve saf metabolitler değişik oranlarda her iki enzime karşı da inhibisyon etkisi göstererek antidiyabetik özellik sergilediler. Hem ekstre hem de saf metabolitlerin tümünün α-glikozidaz enzimine karşı inhibitör etkileri akarbozdan (IC50=10,30 mg/mL) yüksek olmasına karşın en düşük IC50 değerleri ile mastikadienolik asit (IC50=0,03 mg/mL, PVSC-4), mastikadienonik asit (IC50=0,13 mg/mL, PVSC-1 ve PVSC-2) ve hekzan ekstresi (IC50= 0,09 mg/mL) en aktif uygulamalar olarak bulundu. Bununla beraber, akarbozun α-amilaz enzimine karşı inhibisyon etkisinin IC50=0,07 mg/mL ile hem ekstre hem de saf metabolitlerin inhibisyon etkisinden daha yüksek olduğu gözlendi. Uygulamalar arasında α-amilaz enziminin aktivitesine karşı en iyi inhibitörler düşük IC50 değerleri ile sırasıyla etanol ekstresi (IC50=5,17 mg/mL), pistasionik asit (IC50=7,35 mg/mL, PVSE-1), tirukallol (IC50=7,58 mg/mL, PVSC-3) ve mastikadienolik asit (IC50=8,22 mg/mL, PVSC-4) uygulamalarıdır. Ekstre ve saf metabolitlerin ayrıca antikolinesteraz özellikleri asetilkolin esteraz (AChE) ve butirilkolin esteraz (BChE) enzim aktivitelerine karşı inhibitör özellikleri test edilerek araştırıldı. Sonuçlar tüm ekstre ve saf metabolitlerin antikolinesteraz özelliklerinin ticari kolinesteraz inhibitörleri, neostigmin ve galantamin nazaran daha zayıf olduğunu ve tüm uygulamaların ancak çok yüksek konsantrasyonlarda bu enzimlerin aktivitesini azalttığı belirlendi. AChE enzimine karşı en aktif uygulama IC50=42,55 mg/mL ile tirukallol (PVSC-3) iken BChE enzimine karşı en aktif uygulama ise IC50=3,72 mg/mL ile mastikadienonik asit (PVSC-1 ve PVSC-2) uygulamasıdır. Bu sonuçlar P. vera sap kısımlarından elde edilen ekstrelerin ve saf metabolitlerin antidiyabetik reaktif olarak kullanılabileceğini göstermektedir.

Abstract:
In this study, six metabolites were isolated by column and thin layer chromatographic methods from the chloroform and ethanol extract of fruit stems of P. vera.  The chemical structures of the purified compounds were characterized via FT-IR, 1H-NMR, 13C-NMR, 1D-NMR and 2D-NMR methods as masticadienonic acid (PVSC-1 and PVSC-2), tirucallol (PVSC-3), masticadienolic acid (PVSC-4), pistachionic acid (PVSE-1) and  inulobiose (PVSE-2). A shikimic acid derivative compound (PVSE-1) isolated from the ethanol extract as is a novel compound for the literature and it was named as pistachionic acid. However, the binding positions of monosaccharide units in the pistachionic acid (PVSE-1) could not be exactly elucidated by spectroscopic methods. The hexane, chloroform and ethanol extracts obtained from the fruit stems of pistachio and the pure metabolites isolated from the extracts were tested on α-glycosidase and α-amylase enzyme activities to determine their antidiabetic properties, and their antidiabetic properties were compared with those of acarbose a commercial antidiabetic drug. All extracts and pure metabolites exhibited antidiabetic properties by inhibiting both enzymes showing inhibitory effects at the different rates. The inhibitory effects of both extract and pure metabolites against α-glycosidase enzyme were higher than that of the acarbose (IC50=10,30 mg/mL), whereas masticadienolic acid (IC50=0,03 mg/mL, PVSC-4), masticadienonic acid (IC50=0,13 mg/ml, PVSC-1 and PVSC-2) and hexane extract (IC50=0,09 mg/mL) with the lowest IC50 values were found to be most active substances. Nevertheless, the inhibitory effect of acarbose (IC50=0,07 mg/mL) against the α-amylase enzyme was determined to be higher than the inhibition effects of the extracts and pure metabolites. According to the IC50 values, the best inhibitors against the α-amylase enzyme were ethanol extract (IC50=5,17 mg/mL), pistachionic acid (IC50=7,35 mg/mL, PVSE-1), tirukallol (IC50=7,58 mg/mL, PVSC-3) and masticadienolic acid (IC50=8,22 mg/mL, PVSC-4), respectively among the applications. In addition, anticholinesterase properties of the extracts and pure metabolites were investigated by testing the inhibitory properties against acetylcholine esterase (AChE) and butrylcholine esterase (BChE) enzyme activities. The results showed that the anticholinesterase properties of all extracts and pure metabolites were weaker than those of the commercial cholinesterase inhibitors, neostigmine and galantamine, and all applications reduced the activity of these enzymes at very high concentrations. The most active application against AChE enzyme was tirucallol (PVSC-3) with IC50=42,55 mg/mL, whereas the most active application against BChE enzyme was masticadienonic acid (PVSC-1 and PVSC-2) with IC50=3.72 mg/mL. These results show that the extracts and pure metabolites from P. vera fruit stems can be used as antidiabetic reagents.