Amaranthus lividus L. ekstraktlarının fitokimyasal içerik ve multi-biyolojik fonksiyonlarının araştırılması
Investigaton of the phytochemical ingredients and multi-biological functions of Amaranthus lividus L. extracts
Yazar: BURHAN DURHAN
Danışman: PROF. DR. EMİNE YALÇIN
Giresun Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Biyoloji = Biology
Dizin: Amaranthus lividus L. = Amaranthus lividus L. ; Antimutajen maddeler = Antimutagen substances ; Antioksidanlar = Antioxidants ; Docking = Docking ; Fitokimyasallar = Phytochemicals

Özet:
Karadeniz bölgesinde özellikle Giresun'da Amaranthus lividus L. besin olarak yaygın bir şekilde tüketilmektedir. Bu çalışmada A. lividus ektraktının fitokimyasal içeriği ve bu içerikle ilişkili multi-biyolojik aktivitesi araştırılmıştır. Fitokimyasal analizler için total protein, total fenol, total flavonoid,  kondense tanen ve total saponin içerikleri saptanmıştır. Ayrıca ekstraktın içerdiği aktif bileşenlerin tayini için GC-MS ve HPLC analizleri gerçekleştirilmiştir. Multi-biyolojik aktivitelerin belirlenmesinde ekstraktın radikal süpürücü, anti-mutajenik, anti-proliferatif ve antimikrobiyal etkinlikleri araştırılmıştır. Antimikrobiyal aktivitenin mekanizması moleküler doking çalışmaları ile aydınlatılmıştır. GC-MS analizi ile A.lividus yaprak ekstraktının majör bileşik olarak fitol ve β-sitosterol içerdiği; HPLC analizinde ise A. lividus eksraktında gallik asit, kafeik asit, kuersetin, vanilin ve kaemferol bileşiklerini içerdiği tespit edilmiştir.  A.lividus ekstraktının radikal süpürücü etkisi DPPH'a karşı %75,6, süperoksit radikaline karşı %85,2 olarak belirlenmiştir.  Antibakteriyel çalışmalarda A.lividus ekstraktının test edilen tüm bakteri türlerine karşı farklı inhibisyon zonları oluşturduğu saptanmıştır. En yüksek inhibisyon zonu 14,3±0,7mm olarak B. subtilis'a karşı elde edilmiştir. Ekstrakt içeriğinde bulunan gallik asit ve fitolün bakteriyel akuaporin ve arjinaz enzimine bağlanarak sidal etki gösterdiği moleküler doking çalışmaları ile desteklenmiştir. NaN3 ile indüklenen kromatinin eşit olmayan dağılımı, MN oluşumu, fragment, yapışkan kromozom, köprü ve vagrant kromozom sıklıklarında sırası ile %68,59, %38,48, %33,13, %48,09, 51,24 ve %44,18 azalma sağlayan A. lividus ekstraktının farklı oranlarda antimutajenik etki sergilediği gözlenmiştir. A. lividus ekstraktının bölünen hücre sayısını azaltıcı bir etkiye sahip olduğu, kontrol grubu ile kıyaslandığında  %25,7 anti-proliferatif etki sergilediği belirlenmiştir. 
Sonuç olarak besin olarak tüketilen A.lividus ekstraktının zengin fitokimyasal içeriği sayesinde potansiyel doğal bir antimikrobiyal, antioksdian, antimutajenik ve antiproliferatif kaynak olduğu belirlenmiştir.

Abstract:
Amaranthus lividus L. is widely consumed as food in the Black Sea region, especially in Giresun. In this study, the phytochemical content of A. lividus extract and its multi-biological activities were investigated. Total protein, total phenol, total flavonoid, condensed tannin and total saponin contents were determined for phytochemical analysis. In addition, GC-MS and HPLC analyzes were carried out for the determination of the active components of  A. lividus extract. In determining the multi-biological activities, the radical scavenging, anti-mutagenic, anti-proliferative and antimicrobial activities of the extract were investigated. The mechanism of antimicrobial activity was elucidated by molecular docking studies. GC-MS analysis revealed that the leaf extract of A.lividus contains phytol and β-sitosterol as major compounds and the presence of gallic acid, caffeic acid, quercetin, vanillin and kaemferol compounds were determined with HPLC analysis. The radical scavenging effect of A.lividus extract was determined as 75,6% against DPPH and 85,2% against superoxide. In antibacterial studies, it was determined that A.lividus extract formed different inhibition zones against all tested bacterial species. The highest inhibition zone was 14,3±0,7mm against B. subtilis. The mechanism of antibacterial activity of the extract was explained by the interactions of gallic acid and phytol with bacterial aquaporin and arginase, which were analyzed by molecular docking studies. It has been observed that A. lividus extract, which provides 68,59%, 38,48%, 33,13%, 48,09%, 51,24% and 44,18% reduction in the un-equal distribution of chromatin, MN formation, fragment, sticky chromosome, bridge and vagrant chromosome frequencies induced by NaN3,respectively exhibits antimutagenic effects at different rates. A. lividus extract has a reducing effect on the number of dividing cells and exhibits an antiproliferative effect of 25,7% compared to the control group.
As a result, it has been determined that the A.lividus extract consumed as food is a potential natural antimicrobial, antioxidant, antimutagenic and antiproliferative source with its rich phytochemical content.