Meyan kökü (glycyrrhiza glabra) ekstrelerinin ve bazı aktif bileşenlerinin asetilkolinesteraz ve bütirilkolinesteraz aktiviteleri üzerine etkileri
Effects of licorice root (glycyrrhiza glabra) extracts and some active ingredients on acetylcholinesterase and butyrylcholinesterase activities
Yazar: DUYGU AKTAŞ
Danışman: PROF. DR. ÖZKAN DANIŞ
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyokimya Ana Bilim Dalı / Kimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Biyokimya = Biochemistry
Dizin: Alzheimer hastalığı = Alzheimer disease ; Asetilkolinesteraz = Acetylcholinesterase ; Bitki özütü = Plant extract ; Butirilkolinesteraz = Butyrylcholinesterase ; Demans = Dementia ; Glycyrrhiza glabra = Glycyrrhiza glabra ; Meyan kökü = Liquorice ; Yaşlanma = Aging

Özet:
Yaşlanma, metabolizma aktivitesinin bozulması ile ilişkili ilerleyici ve fonksiyon kayıplarına yol açan bir süreçtir ve kardiyovasküler rahatsızlıklar ve kanser başta olmak üzere nörodejeneratif rahatsızlıkların da görülme sıklığı artan yaş ile birlikte artar. İleri yaşlarda gözlemlenen demansın en çok görülen türü olan Alzheimer hastalığı beyni etkileyen birçok bozukluğu içeren, motor nöronların hasar gördüğü ve beyinde küçülmelerin yaşandığı nörodejeneratif bir hastalıktır. Alzheimer hastalığına sebep olan mekanizmalar oksidatif stres, Aβ plak oluşumu, nörofibriler yumakların birikimi olarak karşımıza çıkmaktadır ve kolinerjik sistemdeki bozuklukların bu hastalığın semptomlarını arttırdığı bilinmektedir. Bu nedenle beyindeki asetilkolin seviyelerini
arttırmak üzere Asetilkolinesteraz ve Bütirilkolinesteraz gibi Asetilkolini hidrolize eden enzimlerin aktivitelerinin inhibe edilmesi hastalığın semptomlarının iyileştirilmesinde önemli bir yaklaşım olarak ortaya çıkmıştır. Günümüzde her ne kadar klinikte kullanılan kolinesteraz inhibitörleri mevcutsa da bu moleküllerin gösterdikleri yan etkiler yeni, etkili ve daha düşük yan etkilere sahip bileşiklerin bulunmasını zorunlu hale getirmiştir. Bu amaçla bu tez çalışmasında tüm dünyada ve ülkemizde yaygın olarak kullanılan bir medisinal bitki olan Glycyrrhiza glabra L, (meyan) kökleri farklı çözücülerle ekstre edilmiş ve total flavonoid ve fenolik içerikleri, radikal süpürücü etkileri ve Asetilkolinesteraz ve Bütirilkolinesteraz aktivitesi üzerine etkileri araştırılmıştır. Ayrıca ülkemizde yetiştirilen meyan kökünün en önemli aktif bileşenleri olan glisirizik asit,
likuiritin ve izolikuiritinin de kolinesteraz enzimleri üzerindeki etkileri in vitro ve in silico olarak belirlenmiştir. Çalışma sonucunda en yüksek fenolik ve flavonoid madde içeriğine etil asetat (sırasıyla 143,083 ± 2,384 mg gallik asit/mL ve 38,91 ± 2,172 mg kuersetin/mg) ve su (sırasıyla 358,012 ± 4,172 mg gallik asit/mL ve 37,22 ± 1,136 mg kuersetin/mg) doğrudan ekstrakt çözeltilerinde rastlanılmıştır. DPPH süpürme etkisi incelendiğinde 0,069 ± 0,010 mg KM/ mL IC50 değeri ile su doğrudan ekstraksiyon çözeltisi en yüksek antioksidatif etkiyi göstermiştir. Ekstrelerin kolinesteraz aktivitesi incelendiğinde en yüksek asetilkolinesteraz inhibe edici etki direkt ekstrakt çözeltileri için etil asetat (IC50 = 0,176 mg KM/ mL), kademeli ekstraksiyon çözeltileri içinse hekzan ekstresinde gözlemlenmiştir (IC50 = 0,011 mg KM/ mL). Bütirilkolinesteraz
için ise direkt ve kademeli ekstraksiyon çözeltileri için sırasıyla etil asetat ve aseton çözeltileri en yüksek inhibe edici etkiyi (IC50 = 0,099 mg KM/ mL ve 0,409 mg KM/mL) göstermişlerdir. Glisirizik asit, likuiritin ve izolikuiritinin düşük kolinesteraz inhibe edici özelliklere sahip oldukları belirlenmiştir. Bu nedenle ekstrelerin gösterdikleri yüksek inhibe edici etkinin başka etken moleküllerden kaynaklanabileceği ve bu nedenle bu bileşenlerin tanımlanarak saflaştırılacağı yeni çalışmaların gerçekleştirilmesi gerekli olduğu ortaya konulmuştur.

Abstract:
Effects of Licorice Root (Glycyrrhiza glabra) Extracts and Some Active Ingredients on Acetylcholinesterase and Butyrylcholinesterase Activities
Aging is a process that leads to progressive loss of function associated with the deterioration of metabolic activity, and the incidence of neurodegenerative disorders, along with the cardiovascular disorders and cancer, increases with increasing age. Alzheimer's disease, which is the most common type of dementia observed in older ages, is a neurodegenerative disease that includes many disorders affecting the brain, in which motor neurons are damaged and the brain size shrinks. The mechanisms that cause Alzheimer's disease appear as oxidative stress, Aβ plaque formation, accumulation of neurofibrillary tangles, and it is known that abnormalities in the cholinergic system increase the symptoms of this disease. Therefore, inhibiting the activities of enzymes that hydrolyze acetylcholine, such as acetylcholinesterase and butyrylcholinesterase to increase acetylcholine levels in the brain has emerged as an important approach to improve the symptoms of the disease. Although there are cholinesterase inhibitors used in the clinic today, the side effects of these molecules have made it necessary to find new, effective compounds with less side effects. For this purpose, in this thesis study, Glycyrrhiza glabra L (licorice) roots, which is a medicinal plant widely used all over the world and in our country, were extracted with different solvents and their total flavonoid and phenolic contents, radical scavenging effects and their effects on acetylcholinesterase and butyrylcholinesterase activity were investigated. In addition, the most important active components of licorice root grown in our country, glycyrrhizic acid, liquiritin and isoliquiritin, were studied in vitro and in silico on the effects of cholinesterase enzymes.
As a result of the study, it was found that ethyl acetate direct extract (143.083 ± 2.384mg gallic acid/mL and 38.91 ± 2.172 mg quercetin/mg, respectively) and water direct extract (358,012 ± 4.172 mg gallic acid/mL and 37.22 ± 1.136 mg quercetin/mg,respectively) had the highest phenolic and flavonoid content. When the DPPH scavenging effect was examined, the water direct extraction solution showed the highest antioxidant effect with an IC50 value of 0.069 ± 0.010 mg DM/mL. When the cholinesterase activity of the extracts was examined, the highest acetylcholinesterase
inhibitory effect was observed in ethyl acetate (IC50 = 0.176 mg DM/mL) for direct extract solutions and hexane extract for fractional extraction solutions (IC50 = 0.011 mg DM/mL). For butyrylcholinesterase, ethyl acetate and acetone solutions showed the highest inhibitory effect (IC50 = 0.099 mg DM/mL and 0.409 mg DM/mL) for direct and fractional extraction solutions, respectively. It has been determined that glycyrrhizic acid, liquiritin and isoliquiritin have low cholinesterase inhibitory properties. For this reason, it has been revealed that the high inhibitory effect of the extracts may be caused by other active molecules and therefore it is necessary to carry out new studies to identify and purify these components.