Curcuma longa Linn ve Zingiber officinale Roscoe bitkilerinden uçucu yağ eldesi ve bazı kanser hücre hatları üzerinde sitotoksik etkisi
Obtaining essential oil from Curcuma longa Linn and Zingiber officinale Roscoe plants and cytotoxic effect on some cancer cell lines
Yazar: MERVE YÜKSEL
Danışman: PROF. DR. SEZGİN ÇELİK ; DR. ÖĞR. ÜYESİ AKIN SEVİNÇ
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı / Moleküler Biyoloji ve Genetik  Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Biyoloji = Biology ; Biyoteknoloji = Biotechnology ; Moleküler Tıp = Molecular Medicine

Özet:
Son yıllarda dünyada ve ülkemizde kanser hastalığının giderek artış göstermesiyle birlikte literatürde kanser hücre hatları üzerine birçok yayın yapıldığı gözlenmektedir. Farklı tür kanser hücre hatlarıyla yapılan çalışmaların birçoğunda antikanser özellikteki etkin maddenin kanser hücreleri üzerindeki etkisi incelenmektedir. Geçtiğimiz son otuz yılda, kanser ilaçlarının bitki ekstraktlarından elde edildiği gözlemlenmektedir. Günümüzde kanser tedavisinde kullanılan bitki kökenli ilaçlar yer almaktadır. En iyi kanser ilaçları olarak bilinen vincristine ve vinblastine, Vinca alkaloidleri olarak adlandırılan Vinca rosea (Cezayir menekşesi) bitkisinden izole edilmektedir, bunun yanısıra taksol ilacının etken maddesi porsuk ağacından elde edilmekte ve kanser tedavisinde yaygın olarak kullanılan kemoterapötik ajanlardır. Doğal ürünlerin incelenmesi kanser tedavisinde kullanılan yeni ilaçların keşfedilmesinde önemli bir yere sahiptir. 
Bitkilerden hidrodistilasyon yöntemiyle elde edilen uçucu yağlar, özellikle antimikrobiyal aktivite gibi çok çeşitli biyolojik aktiviteler göstermekte ve uzun zamandır çeşitli insan hastalıklarını tedavi etmek için kullanılmaktadır. Bazı uçucu yağların kanser hücreleri üzerinde hücre proliferasyonunu inhibe ettiği ve hücreyi apoptoza götürdüğü belirtilmiştir. 

Asya mutfağında yaygın olarak kullanılan Curcuma longa Linn ve Zingiber officinale Roscoe bitkilerinin bileşenleri; antikanser, antioksidan gibi önemli özellikler taşımaktadır. Curcuma longa Linn ve Zingiber officinale Roscoe bitkilerinin üzerine en çok araştırılma yapılan bileşenleri sırasıyla curcumin ve gingerollerdir. 
Kanser hücrelerinde artan proliferasyon potansiyelinin indirgenmesi hücre devrinde rol alan siklinler ve sikline bağımlı kinazlar (CDK)'ı hedef haline getirmiştir. CDK inhibitörlerinden biri olan roskovitin, CDK'ların ATP bağlanma bölgesine bağlanmak için ATP ile rekabet etmektedir. Roscovitin; hücre döngüsü, kanser, apoptoz ve nörobiyoloji çalışmalarında biyolojik bir molekül olarak yaygın olarak kullanılmaktadır.
Tez kapsamında kurutulmuş Curcuma longa Linn ve Zingiber officinale Roscoe bitkilerinden hidrodistilasyon yöntemi ile bitkilerdeki uçucu yağlar elde edilmiştir. Hücre kültürü teknikleriyle; HepG2, A549 ve C6 kanser hücre hatları her biri optimum koşullarda kültüre edilip, MTT yöntemi ile uçucu yağların sitotoksisitesi beş farklı konsantrasyonda 10 µg/mL, 100 µg/mL, 250 µg/mL, 500 µg/mL, 1000 µg/mL olarak değerlendirilmiştir. Bunun yanısıra kemoterapötik bir ajan olan roskovitinin yapılan literatür taramasında üç farklı kanser hücre hattının IC50 değerleri için; HepG2 karaciğer kanser hücre hattında 10 µM, A549 akciğer kanseri hücre hattında 20 µM, C6 glioma hücre hattında 30 µM dozları kullanılmıştır. 
Deneysel veriler doğrultusunda; Curcuma longa Linn bitkisinden elde edilen uçucu yağın beş farklı konsantrasyonda HepG2 karaciğer kanseri hücreleri üzerindeki IC50 değeri  256 µg/mL, A549 akciğer kanseri hücreleri üzerindeki IC50 değeri 448 µg/mL, C6 glioma hücreleri üzerindeki IC50 değeri 252 µg/mL'dir. Zingiber officinale Roscoe bitki sinden elde edilen uçucu yağın beş farklı konsantrasyonda HepG2 karaciğer kanseri hücreleri üzerindeki IC50 değeri 153 µg/mL A549 akciğer kanseri hücreleri üzerindeki IC50 değeri 365 µg/mL, C6 glioma hücreleri üzerindeki IC50 değeri 60 µg/mL'dir.
Sonuç olarak, kurutulmuş Curcuma longa Linn ve Zingiber officinale Roscoe bitkilerinden elde edilen uçucu yağların ve roskovitin ajanının HepG2, A549 ve C6 kanser hücre hatları üzerindeki sitotoksik etkileri in vitro olarak incelenmiştir.

Abstract:
In recent years, with the increasing number of cancer diseases in the world and in our country, there are many publications on cancer cell lines in the literature. In many studies with different types of cancer cell lines, the effect of the anticancer agent on cancer cells is investigated. In the last thirty years, it has been observed that cancer drugs are obtained from plant extracts. Today, there are plant-based drugs used in cancer treatment. The vincristine and vinblastine, known as the best cancer drugs, are isolated from the plant of Vinca rosea, known as Vinca alkaloids, as well as the active substance of the taxol drug derived from the yew tree and are the chemotherapeutic agents commonly used in the treatment of cancer. Examination of natural products has an important role in the discovery of new drugs used in cancer treatment.
Essential oils obtained from plants by hydrodistylation show a wide range of biological activities, especially antimicrobial activity, and have long been used to treat various human diseases. Some essential oils have been shown to inhibit cell proliferation on cancer cells and to lead the cell to apoptosis.
Curcuma longa Linn and Zingiber officinale Roscoe plants commonly used in Asian; anticancer, antioxidant as well as important features. The most studied components of Curcuma longa Linn and Zingiber officinale Roscoe plants are curcumin and gingerols, respectively.
Reducing the proliferation potential of cancer cells has led to cyclins and cycline-dependent kinases (CDK) that have been involved in the cell cycle. One of the CDK inhibitors, roscovitine, competes with ATP to bind to the ATP binding site of CDKs. The Roscovitine; It is widely used as a biological molecule in studies of cell cycle, cancer, apoptosis and neurobiology.
In the scope of the thesis, the essential oils in plants were obtained from the dried Curcuma longa Linn and Zingiber officinale Roscoe plants by hydrodistillation method. Cell culture techniques; HepG2, A549 and C6 cancer cell lines were cultured at optimum conditions and the cytotoxicity of volatile oils by MTT method was measured at five different concentrations of 0 µg/ml, 10 µg/ml, 100 µg/ml, 250 µg/ml, 500 µg/ml was assessed as 1000 µg/ml. And also for the IC50 values of three different cancer cell lines in the literature review of roscovitine, a chemotherapeutic agent; HepG2 liver 10 µM in the cancer cell line, 20 µM in the A549 lung cancer cell line and 30 µM in the C6 glioma cell line were used.
According to experimental data; The volatile oil obtained from the Curcuma longa Linn plant has an IC50 value of 256 µg/ml on HepG2 liver cancer cells at five different concentrations, the IC50 on A549 lung cancer cells is 448 µg/ml, and the IC50 on C6 glioma cells is 252 µg/ml. The essential oil obtained from the Zingiber officinale Roscoe plant has an IC50 value of 153 µg/ml on HepG2 liver cancer cells at five different concentrations, 365 µg/ml on A549 lung cancer cells, and IC50 on C6 glioma cells at 60 µg/ml.
As a result, the cytotoxic effects of essential oils and roscovitin agents obtained from dried Curcuma longa Linn and Zingiber officinale Roscoe plants on HepG2, A549 and C6 cancer cell lines were investigated in vitro.