Eupatorium cannabinum bitki ekstraktlarının biyolojik aktivitesinin araştırılması
Investigation of biological activity of Eupatorium cannabinum plant extracts
Yazar: KÜBRA SEYHAN
Danışman: PROF. DR. YASEMİN ÇELİK ALTUNOĞLU
Kastamonu Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Genetik ve Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering ; Genetik = Genetics

Özet:
Geleneksel tıpta çeşitli hastalıkların tedavisi için kullanılan bitkilerin, biyolojik aktivitelerinin tespit edilmesi modern tıpta ilaç hammadde kaynağı olarak değerlendirilmesi için önemlidir. Çalışmada, Eupatorium cannabinum bitkisinin toprak üstü kısımlarından maserasyon ve ultrasonikasyon yöntemleriyle hazırlanan etil asetat, metanol ve su ekstraktlarının antikanser, antimikrobiyal, anti-quorum sensing (anti-QS) ve anti-biyofilm aktiviteleri test edilmiştir. Ekstraktların antikanser aktivitesi, PC-3 prostat kanseri ve HeLa rahim ağzı kanseri hücre hatları üzerinde 3-(4,5-dimetiltiyazol-2-il)-2,5-difenil tetrazolyum bromid yöntemi (MTT)  ile araştırılmıştır. Araştırma sonucu hücre canlılığında PC-3 ve HeLa hücre hatlarında en etkili düşüş ultrasonikasyon etil asetat ekstraktında tespit edilmiş, 48. saat sonunda sırasıyla IC50 değerleri 22,03 μg/mL ve 114,2 μg/mL olarak hesaplanmıştır. Ekstraktların referans mikroorganizma suşları üzerine antimikrobiyal etkinlikleri disk difüzyon yöntemi ile belirlenmiştir. Ekstraktların test edilen konsantrasyonlarda mikroorganizma suşlarına karşı antimikrobiyal etkisi tespit edilmemiştir. Anti-QS aktivitenin belirlenmesi için ekstraktların Chromobacterium violaceum CV026 mutant suşu kullanılarak viyolasin pigment üretimi üzerine inhibitör etkinliği araştırılmıştır. Anti-biyofilm aktivitenin belirlenmesi için ekstraktların Staphylococcus aureus ATCC 25923 suşu üzerine biyofilm oluşumunu inhibe etme ve oluşmuş biyofilm tabakasını eradike etme etkinliği araştırılmıştır. Araştırma sonucunda maserasyon ve ultrasonikasyon yöntemleriyle hazırlanan su ekstraktlarının anti-biyofilm aktiviteye sahip olduğu tespit edilmiştir (p<0,05). Söz konusu ekstraktların biyofilm oluşumunu sırasıyla %53,7 ve %26,8 oranında inhibe ederken; biyofilm eradikasyonunu ise sırasıyla %55,2 ve %53,7 oranında gerçekleştirdiği tespit edilmiştir. Bitkinin ultrasonikasyon etil asetat ekstraktının düşük konsantrasyonda PC-3 hücre hattı üzerine antikanser aktiviteye sahip olması sebebiyle yeni antikanser ajan olma potansiyeli taşıdığı gözlemlenmiştir. Maserasyon ve ultrasonikasyon yöntemleri ile hazırlanan su ekstraktlarının ise anti-biyofilm ajanların geliştirilmesine katkıda bulunabileceği değerlendirilmektedir. Bitkinin antikanser ve anti-biyofilm ajan olma potansiyeli taşıması sebebiyle çalışma, gelecekte etkili tedavilerin geliştirilmesine yönelik umut verici bir adım olarak kabul edilebilir.

Abstract:
It is important to determine the biological activities of plants used in traditional medicine for the treatment of various diseases in order to be used as a source of raw material for drugs in modern medicine. In this study, the anticancer, antimicrobial, anti-quorum sensing (QS), and anti-biofilm activities of ethyl acetate, methanol, and water extracts prepared by maceration and ultrasonication methods from the aerial parts of Eupatorium cannabinum were tested. The anticancer activity of the extracts was investigated by 3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-Diphenyltetrazolium Bromide method (MTT) on PC-3 prostate cancer and HeLa cervical cancer cell lines. As a result of the research, the most effective decrease in cell viability in PC-3 and HeLa cell lines was detected in ultrasonication ethyl acetate extract, and IC50 values were calculated as 22.03 μg/mL and 114.2 μg/mL at the end of 48 hours, respectively. The antimicrobial activity of the extracts against reference strains of microorganisms was determined by the disc diffusion method. No antimicrobial effect of the extracts against microorganism strains was detected at the tested concentrations. For the determination of anti-QS activity, the inhibitory activity of the extracts on violacein pigment production was investigated using the Chromobacterium violaceum CV026 mutant strain. To determine the anti-biofilm activity, the inhibitory activity of the extracts on biofilm formation and eradication of the formed biofilm layer on the Staphylococcus aureus ATCC 25923 strain was investigated. As a result of the study, water extracts prepared by maceration and ultrasonication methods were found to have anti-biofilm activity (p<0.05). It was found that these extracts inhibited biofilm formation by 53.7% and 26.8%, respectively, and biofilm eradication by 55.2% and 53.7%, respectively. It was observed that the ultrasonication ethyl acetate extract of the plant has the potential to be a new anticancer agent since it has anticancer activity on the PC-3 cell line at low concentrations. It is evaluated that water extracts prepared by maceration and ultrasonication methods can contribute to the development of anti-biofilm agents. Since the plant has the potential to be an anticancer and anti-biofilm agent, it can be considered that the study is a promising step toward the development of effective treatments in the future.