Paeonia daurica Andrews subsp. Macrophylla bitki özütü fraksiyonlarının bakteriyel replikatif DNA polimeraz inhibitörlerinin ve antioksidan özelliklerinin araştırılması
Investigation of bacterial replicative DNA polymerase inhibitors and antioxidant properties of Paeonia daurica Andrews subsp. Macrophylla plant extract fractions
Yazar: ADEM DEMİR
Danışman: DOÇ. DR. EMİNE AKYÜZ TURUMTAY
Recep Tayyip Erdoğan Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Biyoloji = Biology ; Kimya = Chemistry
Dizin: DNA replikasyonu = DNA replication ; Yağlar-uçucu = Oils-volatile

Özet:
Paeonia daurica subsp. macrophylla'nın meyve, yaprak, gövde ve köklerinden elde edilen metanolik özütlerin primer uzatma deneyi ile bakteriyel ve viral replikatif DNA polimerazları üzerinde inhibisyon etkileri araştırılmıştır. Bitkinin bütün kısımları bakteriyel ve viral DNA polimerazları üzerinde inhibisyon etkisi gösterse de, köklerindeki inhibitör bileşikleri saflaştırmaya odaklanılmıştır. Bileşiklerin kimyasal yapıları, NMR, MS ve FT-IR analizleriyle tamamen aydınlatılmıştır. Paeoniflorin, paeoniflorigenon, benzoil paeoniflorin ile benzoik asit ve türevi olan 2,4,6 trihidroksi-1-metil benzoat isimli beş molekül saflaştırılıp tanımlanmıştır. MMLV-RT'nin hem DNA-bağımlı hem de RNA-bağımlı polimeraz aktivitesi, bu beş molekül tarafından kuvvetle inhibe edilmiştir. Öte yandan, bakteriyel polimerazlar PolC ve DnaE sadece paeoniflorigenon tarafından kuvvetle inhibe edilmiştir. Moleküler modelleme sonuçları deney sonuçlarıyla uyumlu olarak paeoniflorigenonun üç polimerazın aktif bölgeleri ile etkileşime girdiğini göstermiştir. Paeonia daurica'nın taze kök, gövde, meyve ve meyve kabuğunun SPME ve hidrodistilasyon ile elde edilmiş uçucu yağları GC-MS kullanılarak incelenmiş ve ana bileşenlerin salisilaldehit, miritanal, palmitik asit, metil salisilat ve miritenal olduğu görülmüştür. Ayrıca, P. daurica'nın tüm uçucu yağları MMLV-RT üzerinde güçlü inhibisyon etkisi göstermiştir. Kök kısmının etil asetat fraksiyonu DPPH ve ABTS radikallerine karşı en düşük SC50 değerine sahip olup yüksek toplam fenolik içeriğinden dolayı kuersetin, troloks ve askorbik asitten daha yüksek temizleme aktivitesi göstermiştir. P daurica'nın kısımlarının yeni antimikrobiyal ajanların ve destekleyici gıdaların üretiminde kullanılabileceği öne sürülmüştür.

Abstract:
The methanolic extracts from fruit, leaf, stem and roots of Paeonia daurica subsp. macrophylla were investigated for inhibitory effects on replicative bacterial and viral DNA polymerases by primer extension assay. While all plant parts showed inhibition effect on bacterial and viral DNA polymerases, roots of the plant was focused to purify inhibitory compounds. The chemical structures of compounds were completely elucidated using a combination of NMR, MS and FT-IR analyses. Five molecules with paeoniflorin, paeoniflorigenone, benzoyl paeoniflorin, and benzoic acid with its derivate 2,4,6 trihydroxy-1-methyl benzoate were purified and identified. Both DNA-dependent and RNA-dependent polymerase activity of MMLV-RT was strongly inhibited by these five molecules. On the other hand, bacterial polymerases PolC and DnaE were strongly inhibited by only paeoniflorigenone. Molecular modeling result suggested that paeoniflorigenone interacts with the important residues at active site of three polymerases which support our experimental result. SPME and hydrodistilled essential oil of the fresh root, scape, fruit and fruit bark of Paeonia daurica was investigated by using GC-MS and the major constituents of the essential oil were salicylaldehyde, myrtanal, palmitic acid, methyl salicylate and myrtenal. Furthermore, the essential oils of P. daurica were evaluated for their inhibition on MMLV-RT. All essential oil extracts have shown strong inhibition effect on viral transcriptase. Ethyl acetate fraction of root had smallest SC50 value against DPPH and ABTS radicals. It showed also higher scavenging activity than quercetin, trolox and ascorbic acid since its quite high total phenolic content. We proposed that the parts of P. daurica might be used to find new antimicrobial agents and generate supplementary material for foods.