Türk propolis preparatlarının kolon kanser hücreleri (Caco-2) hattında sitotoksik ve antioksidan etkilerinin araştırılması
Investigation of the cytotoxic and antioxidant effects of turkish propolis preparations on the colon cancer cells (Caco-2) line
Yazar: SÜREYYA KARAASLAN
Danışman: PROF. DR. MİYASE ÇINAR ; DOÇ. DR. BEGÜM YURDAKÖK DİKMEN
Kırıkkale Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Biyokimya Ana Bilim Dalı / Biyokimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Veteriner Hekimliği = Veterinary Medicine
Dizin: Antioksidanlar = Antioxidants ; Arıcılık = Beekeeping ; Caco-2 = Caco-2 ; Hücre dizisi = Cell line ; Hücre kültürü = Cell culture ; Kolon hastalıkları = Colonic diseases ; Kolon neoplazmları = Colonic neoplasms ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Propolis = Propolis ; Sitotoksisite = Cytotoxicity

Özet:
Bu çalışma Türk propolis preparatlarının Caco-2 hücre hattında sitotoksik ve antioksidan etkilerinin araştırılması amacıyla gerçekleştirildi. Çalışmada ülkemizde ticari olarak satışa sunulan yerli üretim 8 adet farklı propolis örneği (4'er adet sulu ve etanolik ekstrakt) kullanıldı. Propolis örneklerinde toplam fenol miktarı, toplam flavanoid miktarı ve antioksidan aktiviteleri sırasıyla Folin-Ciocalteu, alüminyum nitrat ve CUPRAC yöntemleriyle belirlendi. Propolisin 2000 µg/ml su ekstraktı ve 500 µg/ml etanol ekstraktı, insan Caco-2 hücre hattında 24. ve 48. saat'lik inkübasyonlar sonucundaki sitotoksisitesi MTT yöntemiyle belirlendi. Propolisin antioksidan sistem üzerine etkisini değerlendirmek için, propolisin IC25 ve IC50 konsantrasyonlarında hücre medyumunda total antioksidan kapasite (TAK), total oksidan kapasite (TOK) ve oksidatif stres indeksi (OSİ) düzeylerine bakıldı.
Propolisin su ekstraktlarında toplam fenolik madde miktarı (TPC) 1910,41-10640,87 µgGAE/ml ve etanolik ekstraklarda 5893,33-27138,83 µgGAE/ml aralığında, toplam flavonoid madde miktarı (TFC) su ekstraktlarında 5,82-13,37 µgQE/ml ve etanolik ekstraklarda 14,58-118,39 µgQE/ml aralığında ve CUPRAC antioksidan kapasitesi su ekstraktlarında 47,49-475,55 µg/ml ve etanolik ekstraklarda 4,82-66,91 µg/ml aralığında bulundu. Propolis ekstraktlarının tümünde doz artışı ile alınan yüzde sitotoksite cevapları arasında pozitif bir ilişki bulundu. IC50 değerleri su ekstraktlarında 32,69-172,82 µg/ml ve etanolik ekstraklarda ise 38,90-134,65 µg/ml aralığında bulundu. Propolisin bu konsantrasyonlarda doza bağlı olarak sitotoksik ve anti-proliferatif etkiye sahip olduğu gözlendi. Hücre medyumunda propolisin su ekstraktlarının 24. saatte IC25 dozlarında TAK düzeyleri negatif kontrol (NK), pozitif kontrol (PK) gruplarına göre P1, P3 ve P4'de, IC50 dozlarında ise PK'ya göre P1 ve P4'de yüksekti. TOK düzeyleri IC25 ve IC50 dozlarında tüm propolis örneklerinde PK ve NK'ya göre düşüktü, OSI değerleri IC25 ve IC50 dozlarında NK ve PK'ya göre tüm propolis örneklerinde düşüktü. Kırk sekizinci saatte TAK düzeyleri P1'de IC25 dozunda PK ve P4'e göre, IC50 dozunda PK, NK ve tüm örneklere göre yüksekti. TOK düzeyi IC25 dozunda PK, NK ve tüm göre tüm propolis örneklerinde düşüktü, IC50 dozunda ise PK'ya göre NK ve tüm propolis örneklerinde düşüktü, OSİ değerleri IC25 ve IC50 dozlarında PK'ya göre NK ve tüm propolis örneklerinde düşüktü. 
Hücre kültür medyumunda propolisin etanolik ekstraktlarının 24 saat'lik inkübasyonda IC50 dozunda TAK düzeyleri PK'ya göre P1 ve P2'de yüksekti. TOK düzeyleri IC25 dozunda NK, C2H5OH ve PK'ya göre tüm propolis örneklerinde düşük, IC50 dozlarında ise P1 ve P2'ye göre diğer gruplarda yüksekti. OSI değerleri IC25 dozlarında PK'ya göre tüm gruplarda düşük, NK'ya göre P1, P2, P3 ve P4'de düşüktü. IC50 dozlarında NK'ya göre P1ve P2'de düşük, PK'ya göre tüm gruplarda düşüktü. Kırk sekiz saatlik inkübasyonda TAK düzeyleri IC25 dozunda PK'ya göre NK, P1 ve P2 örneklerinde, IC50 dozunda ise PK'ya göre P1 ve P2'de yüksekti.
Sonuç olarak ülkemizde ticari olarak satışa sunulan yerli üretim propolis örneklerinden antioksidan kapasitesi daha yüksek olan etanolik ekstrakların daha düşük sitotoksik etki gösterdiği, antioksidan kapasitesi düşük olan su ektraklarının ise daha yüksek sitotoksik etki gösterdiği görüldü. Genel olarak propolisin sulu ekstraktlarda düşük dozda uzun dönem inkübasyonda, alkolik ekstraktlarda ise düşük dozda kısa dönem inkübasyonda TOK düzeylerini azaltarak antioksidan etkiler bakımından faydalı olabileceği kanaatine varıldı. TAK, TOK, OSİ düzeylerinin kanserin teşhisi ve tedavisinde belirleyici faktörler olabileceği ancak bununla ilgili daha kapsamlı ve ileri düzeyde çalışmalara gereksinim olduğu düşünülmektedir.

Abstract:
This study was carried out to investigate the cytotoxic and antioxidant effects of Turkish propolis preparations in the Caco-2 cell line. In the study, 8 different propolis samples (4 aqueous and ethanolic extracts each) of native production, which are commercially available in our country, were used. Total phenol content, total flavonoid content, and antioxidant activities in propolis samples were determined by Folin-Ciocalteu, aluminum nitrate, and CUPRAC methods, respectively. The cytotoxicity of 2000 µg/ml water and 500 µg/ml ethanol extracts of propolis in human Caco-2 cell lines were determined by MTT method at 24th and 48th hours. In order to evaluate the effect of propolis on the antioxidant system, total antioxidant capacity (TAC), total oxidant capacity (TOC) and oxidative stress index (OSI) levels were measured in the cell culture medium at IC25 and IC50 concentrations.
Total phenolic substance content (TPC) in water extracts of propolis ranges from 1910.41-10640.87 µgGAE/ml and in ethanolic extracts 5893.33-27138.83 µgGAE/ml, total flavonoid substance amount (TFC) ranges from 5.82-13.37 µgGAE/ml in water extracts, and 14.58-118.39 µgQE/ml in ethanolic extracts. CUPRAC antioxidant capacity was found in the range of 47.49-475.55 µg/ml in water extracts and 4.82-66.91 µg/ml in ethanolic extracts. A positive relation was found between dose and % cytotoxicity responses in all of the propolis extracts. IC50 values were found in the range of 32.69-172.82 µg/ml in water extracts and 38.90-134.65 µg/ml in ethanolic extracts. It was observed that propolis had a dose-dependent cytotoxic and anti-proliferative effect at these concentrations. TAC levels of water extracts of propolis in cell culture medium at IC25 doses at the 24th hour were higher in P1, P3 and P4 samples compared to negative control (NK)  and positive control (PK)  groups, and at IC50 doses it was higher in P1 and P4 compared to PK. TOC levels were lower than PK and NK in all propolis samples at IC25 and IC50 doses. OSI values were lower at IC25 and IC50 doses than NK and PK in all propolis samples. At the 48th hour, TAC levels in P1 were higher than PK and P4 at IC25  dose, and higher than PK, NK and all samples at IC50 . TOC levels were lower in propolis samples than PK and NK at IC25 doses. TOC level was lower in NK and all samples than PK at IC50 doses, OSI values were lower in IC25 and IC50 doses than PK in NK and all propolis samples .
TAC levels of ethanolic extracts of propolis in cell culture medium were higher in P1 and P2 than PK at IC50 dose in 24 hours of incubation. TOC levels were lower in all propolis samples than NK, C2H5OH, and PK at IC25 doses, and higher in other groups than P1, and P2 at IC50 doses. OSI values were lower in all groups compared to PK at IC25 doses, while lower in P1, P2, P3 and P4 compared to NK, at IC50 doses OSI values were lower in P1 and P2 compared to NK while found to be lower in all groups compared to PK. In a 48-hour incubation, TAC levels were higher in NK, P1, and P2 samples compared to PK at IC25 dose, and higher in P1 and P2 compared to PK at IC50 dose.
As a result, it was seen that the locally produced ethanolic extracts of propolis samples sold commercially in our country with higher antioxidant capacity had a lower cytotoxic effect, and water extracts with low antioxidant capacity had a higher cytotoxic effect. In general, it was concluded that low-dose long-term incubation in aqueous extracts and low-dose short-term incubation in alcoholic extracts may be beneficial in terms of antioxidant effects by reducing TOC levels. It is thought that TAK, TOC, and OSI levels may be determining factors in the diagnosis and treatment of cancer, but more comprehensive and advanced studies are needed.