Asetilkolinesteraz'ın bazı tıbbi bitkiler tarafından inhibisyonu
Inhibition of acetylcholinesterase by some medicinal plants
Yazar: NAYAT ORAK
Danışman: PROF. DR. REFİYE YANARDAĞ
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Biyokimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Biyokimya = Biochemistry

Özet:
Günlük hayatta kullanılan çeşitli sentetik kimyasalların neden olduğu olumsuz sonuçların ortaya çıkması doğal bitkisel ilaçlara ve organik gıdalara karşı büyük bir ilginin uyanmasına neden olmuştur. Bugün pek çok ilaç, bitkilerden elde edilen kimyasal maddeler temel alınarak ya da başka kimyasallarla karıştırılarak endüstriyel biçimde hazırlanmaktadır.Bu çalışmada, çeşitli hücreler arasındaki sinirsel iletişimi sağlayan kimyasallardan biri olan asetilkolin (ACh) nörotransmitterinin, sinir iletimi tamamlandıktan sonra asetik asit ve koline hidrolizini gerçekleştiren ve Alzheimer gibi nörodejeneratif bir hastalıkla yakından ilgili olan asetilkolinesteraz (AChE) enziminin inhibisyonunun araştırılması hedeflenmiştir. Alzhemimer hastalığında beyin anatomisindeki karakteristik değişikliklerin çoğu korteksteki ACh nörotransmitterinin eksikliğinden meydana gelmektedir. Bu bölgesel hasar da, başta hafıza ve diğer bilişsel beceriler olmak üzere belli beyin işlevlerinde azalmalara yol açmaktadır. Kolinerjik eksikliğin klinik tablo ile olan yakın ilişkisi nedeni ile ACh'in sinaptik aralıkta daha uzun kalmasını sağlamak, günümüzde hastalığın semptomatik tedavisinde en sık uygulanan stratejidir. Bu amaca yönelik olarak en fazla asetilkolinesteraz enzim inhibitörleri kullanılmaktadır.Çalışmamızda, beyin ve sinir sistemi üzerinde direkt ya da indirekt etkileri olduğu düşünülen 20 farklı bitki kullanılarak hazırlanmış olan sulu, etil alkollü, asetonlu ve etil asetatlı ekstrelerin ve 20 farklı kimyasal maddenin AChE aktivitesi üzerine inhibitör etkileri incelenmiştir. AChE aktivitesi, modifiye Ellman yöntemine göre spektrofotometrik olarak mikroplate okuyucuda tayin edilmiştir.Çalışılan sulu bitki ekstreleri içinde, IC50 değerinin en düşük olması nedeni ile en yüksek AChE inhibisyonunu sırası ile adaçayı, soğan, oğul otu, kapari ve muz ekstreleri göstermiştir. Etil alkollü bitki ekstreleri içinde, IC50 değerinin en düşük olması nedeni ile en yüksek AChE inhibisyonunun sırası ile şahtere otu, sakız ağacı, muz, biberiye ve soğan tarafından sağlandığı tespit edilmiştir. Asetonlu bitki ekstreleri içinde, yine IC50 değerinin en düşük olması nedeni ile en yüksek AChE inhibisyonunu sırası ile yeşil çay, ısırgan otu, sarımsak, muz, havuç, soğan, şahtere otu ve bakla ekstrelerinin gösterdiği saptanmıştır. Çalışılan etil asetatlı bitki ekstreleri içinde ise, IC50 değerinin en düşük olması nedeni ile en yüksek AChE inhibisyonunu sırası ile muz, bakla, şahtere otu, soğan ve kapari göstermiştir. Kimyasal maddeler içinde en yüksek AChE inhibisyonunu kojik asidin gösterdiği görülmüştür. Kojik asidi takiben ß-karoten, (-)-epikateşin, L-prolin, edaravon ve (+)-?-lipoik asidin AChE üzerinde güçlü inhibitör etkileri saptanmıştır.Sonuç olarak elde edilen verilerden, incelenen tüm bitkilerin belli inhibisyon aktiviteleri olduğu saptanmıştır. Ancak bunların içinden özellikle muz (Musa sapientum) ve soğanın (Allium cepa), dört farklı çözücü ile hazırlanan her bir ekstrede de güçlü asetilkolinesteraz inhibisyon etkileri gösterdikleri görülmüştür.

Abstract:
Due to the fact that several synthetic chemicals lead to undesirable effects in daily usage, the interest in natural drugs and organic foods have augmented nowadays. Today plant extracts are standardized in industry and used as food supplement to help various diseases.Acetylcholine (ACh) is one of the neurotransmitters that provides neural transmission between the various cells. Neurodegenerative diseases such as Alzheimer's are closely related to acetylcholinesterase (AChE) which performs the hydrolysis of acetylcholine to choline and acetic acid after nerve transmission. This study aimed to investigate the inhibition of the enzyme acetylcholinesterase. In Alzheimer?s disease most of the degenerative changes in brain anatomy are originated from the lack of ACh in the cortex. This regional damage leads to reduction in certain brain functions particularly memory and other cognitive skills. It is known that reduction of cholinergic activity is closely related to the clinical symptoms, thus keeping ACh on the synaptic cleft longer, is nowadays the most frequently applied strategy in the symptomatic treatment of disease. For this purpose, acetylcholinesterase inhibitors are used mostly.In our study, we examined 20 different plant extracts which are thought to have direct or indirect effects on the brain and nervous system, and 20 different chemicals with inhibitory effects on enzyme activities. The extracts were prepared by using water, ethyl alcohol, acetone and ethyl acetate. Acetylcholinesterase activity has been appointed spectrophotometrically according to the modified Ellman method on a microplate reader.Studying with the aqueous plant extracts, due to the projection of the lowest IC50 values, the highest inhibition of AChE was respectively shown by sage, onion, lemon balm, caper and banana extracts. For the ethyl alcohol extracts, due to the projection of the lowest IC50 values, the highest inhibition of AChE was respectively provided by fumitory, gumwood, banana, rosemary and onion. For the acetone extracts, the highest inhibition of AChE respectively found in green tea, nettle, garlic, banana, carrot, onion, fumitory and fava bean extracts. Working with ethyl acetate extracts, due to the lowest IC50 values, the highest inhibition of AChE was shown by banana, fava bean, fumitory, onion and caper. Within the chemical substances, the highest AChE inhibition was observed with kojic acid. ß-carotene, (-)-epicatechin, L-proline, edaravone and (+)-?-lipoic acid have shown potent inhibitory effects on AChE.As a result, all the plants examined showed certain inhibitory activity. However, it was observed that among them, especially banana (Musa sapientum) and onion (Allium cepa), exhibited potent acetylcholinesterase inhibitory effects, for each extract prepared with four different solvents.