Portulaca oleracea ekstraktının fitokimyasal parmak izi ve biyolojik aktivite profili
Phytochemical fingerprint and biological activity profile of Portulaca oleracea extract
Yazar: ÖZNUR YENİLMEZ GÜNGÖR
Danışman: PROF. DR. EMİNE YALÇIN
Giresun Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Biyokimya = Biochemistry

Özet:
Bu çalışmada Portulaca oleracea L.'nin total fenolik ve flavonoid içerği, LC-MS/MS analizi, GC-MS analizi ile in-vitro/in-siliko anti-diyabetik aktivitesi araştırılmıştır. LC-MS/MS analizi ile fenolik içerik profili, GC-MS analizi ile uçucu yağ profili araştırılmıştır. İn-vitro anti-diyabetik özellik enzim inhibisyon çalışmaları ile saptanmış, bu amaçla P. oleracea ekstraktının α-amilaz ve α-glukozidaz enzim inhibisyon aktivitesi test edilmiştir. İn-vitro yapılan çalışmalar in-siliko analizlerle desteklenmiştir. Etanol ekstraktında total fenolik içeriği 75,4 mgGAE/g, total flavonoid içeriği ise 99,6 mgQE/g olarak belirlenmiştir. LC-MS/MS analizi ile P. oleracea'da major oranda p-kumarik asit, minör oranlarda ise vannilin, kafeik asit, sesamol ve protekatekuik aldehit tespit edilmiştir. GC-MS analizi ile major bileşik olarak hexahydrofarnesyl aseton tespit edilirken, dillapiole, myristicine, β-Ionone orta düzeyde tespit edilen bileşiklerdir. Bu bileşiklerin kümülatif etkisi sonucunda anti-diyabetik aktivite gibi çok çeşitli biyolojik etkinlikler ortaya çıkmaktadır. P. oleracea'nın anti-diyabetik aktivitesi enzim inhibisyonu yoluyla araştırılmış ve α-amilaz enzimi için P. oleracea ekstraktlarının 352,24-623,45 mg/mL aralığında IC50 değerine sahip olduğu belirlenmiştir. P. oleracea'nın su, kloroform, etanol ve etil asetat ekstraktlarının  α-glukozidaz için IC50 değerleri sırasıyla 339,2 mg/mL, 245,67 mg/mL, 146,85 mg/mL ve 239,15 mg/mL olarak tespit edilmiştir. İn-vitro olarak α-amilaz ve α-glukozidazı inhibe eden P. oleracea'nın etkinliği moleküler doking ile de in-siliko olarak desteklenmiştir. P. oleracea içeriğindeki aktif bileşiklerden dillapiole ve hexahydrofarnesyl asetonun α-amilaza bağlanma enerjileri sırasıyla -4,67 kcal/mol ve -4,44 kcal/mol; α-glukozidaz için ise  -6,60 kcal/mol ve -6,24 kcal/mol olarak hesaplanmıştır. Bu etkileşimler, enzim yapısında oluşabilecek potansiyel değişimler ile aktivite kaybına işaret etmektedir ve in-vitro deneylerle elde edilen enzimatik inhibisyonları desteklemektedir. Dünyadaki ve Türkiye'deki bitki çeşitliliği düşünüldüğünde, bitkisel ekstraktların anti-diyabetik aktivitesini araştıran çalışmaların hala yetersiz olduğu görülmektedir. Bu noktadan hareketle bu çalışma bitkisel ekstraktların içeriğinin ve bu içerikle ilişkili anti-diyabetik etkilerin araştırıldığı çalışmalara rehber olma niteliği taşımaktadır.

Abstract:
In this study, the total phenolic and flavonoid content, LC-MS/MS analysis, GC-MS analysis and in-vitro/in-silico anti-diabetic activity of Portulaca oleracea L. were investigated. Phenolic content profile was investigated by LC-MS/MS analysis, and essential oil profile was investigated by GC-MS analysis. In-vitro anti-diabetic properties were determined by enzyme inhibition studies, and for this purpose, α-amylase and α-glucosidase enzyme inhibition activities of P. oleracea extract were tested. In-vitro studies were supported by in-silico analyses. Total phenolic content was determined as 75,4 mgGAE/g, and total flavonoid content was determined as 99,6 mgQE/g in ethanol extract. By LC-MS/MS analysis, a major amount of p-coumaric acid and minor amounts of vannilin, caffeic acid, sesamol and protecatechuic aldehyde were detected in P. oleracea. While hexahydrofarnesyl acetone was detected as the major compound by GC-MS analysis, dillapiol, myristicine, β-Ionone were the compounds detected at intermediate levels. As a result of the cumulative effect of these compounds, a wide variety of biological activities such as anti-diabetic activity occur. The anti-diabetic activity of P. oleracea was investigated through enzyme inhibition and it was determined that P. oleracea extracts had an IC50 value in the range of 352,24-623,45 mg/mL for the α-amylase enzyme. IC50 values against  α-glucosidase for water, chloroform, ethanol and ethyl acetate extracts of P. oleracea, were determined as 339,2 mg/mL, 245,67 mg/mL, 146,85 mg/mL and 239,15 mg/mL, respectively. The activity of P. oleracea, which inhibits α-amylase and α-glucosidase in-vitro, was also supported in-silico by molecular docking. The binding energies of dillapiole and hexahydrofarnesyl acetone, among the active compounds in P. oleracea, to α-amylase are calculated as -4,67 kcal/mol and -4,44 kcal/mol, respectively, while for α-glucosidase binding energies are -6,60 kcal/mol and -6,24 kcal/mol, respectively. Considering the plant diversity in the world and in Türkiye, it seems that studies investigating the anti-diabetic activity of herbal extracts are still insufficient. Starting from this point, this study serves as a guide for studies investigating the content of plant extracts and the anti-diabetic effects associated with this content.