Bazı cırsıum mıll. (asteraceae) türleri üzerinde farmakognozik araştırmalar
Pharmacognosic studies on some cirsium mill. (asteraceae) species
Yazar: SILA ÖZLEM ŞENER
Danışman: PROF. DR. HAYRİYE GÜLÇİN SALTAN
Ankara Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmakognozi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology
Dizin: Asteraceae = Asteraceae ; Cirsium = Cirsium ; Farmakognozi = Pharmacognosy ; Kromatografi-yüksek basınçlı-sıvı = Chromatography-high pressure-liquid ; Papatyagiller = Daisy family

Özet:
Bu çalışmada, küresel ölçekte ciddi sağlık problemlerine ve ekonomik kayıplara neden olan obezitenin tedavisinde bazı Cirsium türlerinin fitokimyasal ve biyolojik aktivite çalışmaları ile terapötik değerinin değerlendirilmesi amaçlanmıştır.
Cirsium türleri ülkemizde 32'si endemik olmak üzere 67 tür ve 79 takson ile temsil edilmektedir ve uzun yıllardır ülkemizde ve tüm dünyada geleneksel olarak kullanılmaktadır. Antienflamatuvar, diüretik ve venoaktif amaçlı geleneksel kullanımları olması bitkilerin obezitede etkili olabileceğini düşündürmüştür. Bu çalışma üçü endemik, dört Cirsium türü (C. balikesirense, C. nerimaniae, C. sommieri ve C. cephalotes) üzerinde gerçekleştirilmişir.
Çalışma kapsamında, sağlıklı sıçanlarda ve yüksek yağlı diyet ile obezite oluşturulan sıçanlarda bazı Cirsium türlerinin topraküstü kısımlarının kuru metanol ekstrelerinin antiobezite etkisi değerlendirmiş, bu etkinin olası mekanizmaları ortaya konmuş, biyolojik aktivite yönlendirmeli fraksiyonlama çalışmaları ve YPSK analizi gerçekleştirilmiştir. In vivo çalışmalar sonunda, antiobezite etkiyi değerlendirmek için, sıçanların her hafta vücut ağırlıkları ölçülmüş, ayrıca biyokimyasal ve histopatolojik analizler gerçekleştirilmiştir. Antiobezite etkinin olası mekanizmalarının araştırılması için, RT-PCR analizi ile sıçan yağ dokularında, adipojenezdeki bazı anahtar transkripsiyon faktörlerinin ve yağ asidi sentaz geninin gen ekspresyon düzeyleri belirlenmiş, ayrıca  lipaz enzimi düzeyleri, obezitedeki insülin direnci ile karakterize olan insülin ve bazı proenflamatuvar sitokinlerin düzeyleri değerlendirilmiştir. Biyolojik aktivite yönlendirmeli fraksiyonlama çalışmaları ise in vitro lipaz enzim inhibitör etki rehberliğinde gerçekleştirilmiştir. Cirsium türlerinin ham metanol ekstrelerinin lipaz inhibitör etkisinin ortaya konması ile, metanol ekstresinden hareketle hazırlanan kloroform, etil asetat ve arta kalan su alt fraksiyonlarının ve lipaz inhbitör etkili alt fraksiyonlardan kromatografik çalışmalar sonunda elde edilen diğer fraksiyonların lipaz enzim inhbisyonları değerlendirilmiştir. Biyolojik aktivite yönlendirmeli fraksiyonlama çalışmaları sonucunda elde edilen bileşikler çeşitli kromatografik yöntemler (İnce Tabaka Kromatografisi, Normal Faz Silika Jel kolon kromatografisi, Ters Faz Silika Jel Kolon Kromatografisi, Sefadeks Kolon Kromatografisi) kullanılarak saflaştırılmıştır. Saf bileşiklerin yapıları, çeşitli spektroskopik teknikler (1H NMR, 13C NMR ve KS) kullanılarak belirlenmiştir. YPSK çalışmaları ile türlerdeki antiobezite etkili bazı bileşiklarin kantitatif tayini gerçekleştirilmiştir.
In vivo antiobezite aktivite çalışmaları sonucunda, ekstrelerin ve pozitif kontrol olarak kullanılan orlistatın sıçanların vücut ağırlığını azaltığı tespit edilmiştir. Negatif kontrol grubu ile karşılaştırıldığında ekstreler ve pozitif kontrole ait gruplarda serum LDL, trigliserit, leptin seviyeleri azalırken, HDL ve adiponektin düzeylerinde artış gözlenmiştir.  Yağ dokusunda yapılan histopatolojik çalışmalarda ekstreler ve orlistat adiposit çaplarında azalma meydana getirmiştir. Sıçan yağ dokularında gerçekleştirilen RT-PCR çalışmaları sonucunda, Cirsium türlerinin, adipojenezdeki bazı anahtar transkripsiyon faktörleri (PPAR-γ, C / EBP-α, SREBP-1c) ve yağ asiti sentaz geni (FAS) düzeylerini azalttığı tespit edilmiştir. Biyokimyasal çalışmalar sonucunda ilgili türlerin serum lipaz ve TNF-α, IL-1β seviyelerini azalttığı belirlenmiştir. 
Biyolojik aktivite yönlendirmeli fraksiyonlama çalışmaları sonucunda, antiobezite etkili türlerden C. balikesirense'den fenil propanoit (siringin), fenolik glikozit (simidahurinin) ve triterpenoit (ψ-taraksasterol) yapısında; C. nerimaniae'den, flavonol glikoziti (astragalin ve afzelin) ve triterpenoit (ψ-taraksasterol) yapısında; C. sommieri'den triterpenoit (lupeol ve ψ-taraksasterol) yapısında; C. cephalotes'den flavon (apigenin), flavonol glikoziti (afzelin) ve triterpenoit (ψ-taraksasterol) yapısında bileşikler izole edilmiştir. Saflaştırılan bileşiklerden apigeninin en yüksek lipaz inhbitör etkiye sahip olduğu değerlendirilmiştir. YPSK analizi çalışmaları sonucunda, türlerde p-OH benzoik asit, vanilik asit ve kersetin tespit edilmiştir.
Sonuçlar değerlendirildiğinde, projede yer alan Cirsium türlerinin topraküstü kısımlarının metanol ekstrelerinin obeziteye karşı etkili olduğunu göstermiştir. Bu nedenle geleneksel kullanımı ile uyumlu olarak Cirsium türleri obezite ve komplikasyonları için potansiyel doğal ilaç kaynağı olabileceği öngörülmektedir. Bununla birlikte, Cirsium türlerinin bu küresel sağlık problemi için terapötik amaçlı kullanımı için, ileri araştırmalar ve klinik çalışmalar gerektirmektedir.

Abstract:
The aim of this study is to research therapeutic value of some Cirsium species  for the treatment of obesity which is cause of serious health problems and economic cost, globally.
Cirsium (Asteraceae) genus is represented by 67 species (79 taxon, 32 endemic) in Turkey and have been used traditionally in Turkey and in the world. Among of traditional uses, anti-inflamatory, diuretics and venoactive effect may be related with potential usage of the plant for treatment of the obesity. 4 Cirsium species which of them 3 are endemic (C. balikesirense, C. nerimaniae, C. sommieri and C. cephalotes)  were selected for the studies.
In the scope the study, antiobesity effect of the methanolic extracts of the aerial parts of some Cirsium species in normal and High Fat Diet Feed induced obese rats was investigated, the possible mechanisms of antiobesity activity were clarified, biological activity guided fractionation studies from the active species were carried out and HPLC analysis were performed. To interpret antiobesity activity, body weights of the rats was measured per week, also biochemial and histopathological analysis were carried out at the end of in vivo studies. To reveal the possible mechanisms of antiobesity activity, the gen expression level of some key transcription factors in adipogenesis and fatty acid synthase via RT-PCR analysis were detected, the levels of  lipase enzyme were determined and levels of insulin and some proinflammatory cytokines related insulin resistance  were detected. Biological activity guided fractionation studies were performed via in vitro lipase enzyme inhibition effect guidance. Chloroform, ethyl acetate and remaining water fraction were obtained from effective crude methanol extracts. Effcective subfractions and fractions obtained from chromatographic analysis were evaluated according to lipase enyzme inhibition. Active compounds were purified using various chromatographic methods (Thin Layer Chromatography, Normal Phase Silica Gel column chromatography, Reverse Phase Silica Gel Column Chromatography, Sephadex Column Chromatography) in chloroform, ethyl acetate and remaining water subfractions. The structures of the pure compounds were determined by various spectroscopic mthods (1H NMR, 13C NMR and MS). Quantitative determination of some compounds possessed antiobesity effect were carried out via HPLC analysis.
Oral administration of the extracts and positive control orlistat reduced body weight. Morever, the treatments were resulted in increased serum HDL, adiponectin  and decreased in LDL, TG   and leptin. Also, the treatments were resulted in decreased in adipocytes size. According to RT-PCR analysis, Cirsium species were reduced the levels of key transcription factors in adipogenesis (PPAR-γ, C / EBP-α SREBP-1c) and FAS. Biochemical studies were showed that the species were decreased the levels of  lipase, TNF-α and  IL-1β . 
As a results of biological activity guided fractionation studies, a phenyl propanoid (syringin), a phenolic glycoside (cimidahurinin) and a triterpenoid (ψ-taraxasterol) were isolated from C. balikesirense. Two flavonol glycosides (astragalin and afzelin) and a triterpenoids (ψ-taraxasterol) were isolated from C. nerimaniae. Two triterpenoids (lupeol and ψ-taraxasterol) were isolated from C. sommieri. A flavon (apigenin), a flavonol glycosides (afzelin) and a triterpenoids (ψ-taraxasterol)  were isolated from C. cephalotes. Apigenin were found to have the most potent inhibitory activity on lipase enyzme. As a results of HPLC analysis, p-OH benzoic acid, vanillic acid and quercetin were determined for the species.
Consequently, the methanolic extracts of the aerial parts of some Cirsium species were effective for obesity. Cirsium species may be natural source for the treatment of obesity and its complications accordance with traditional uses. However, further investigations and clinical trials are required for therapeutic effect of  Cirsium species for the global health problem.