Kenevir (Cannabis sativa L.) bitkisinin kimyasal bileşik içeriğinin, antioksidan aktivitesinin ve asetilkolin esteraz enzimi inhibisyonunun belirlenmesi
Determination of chemical compound content, antioxidant activity and acetylcholine sterase enzyme inhibition of cannabis plant (Cannabis sativa L.)
Yazar: VEFA VEFAOĞLU
Danışman: PROF. DR. ERCAN BURSAL
Muş Alparslan Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Biyokimya = Biochemistry

Özet:
Bu çalışmada kenevir (Cannabis sativa L.) bitkisinin farklı kısımlarının biyokimyasal içerik analizi ve biyolojik aktiviteleri belirlenmiştir. Bu kapsamda fenolik ve organik bileşik içeriklerinin tespiti, antioksidan aktivitelerinin tayini ve asetilkolinesteraz enzimi inhibisyonunun belirlenmesi gerçekleştirildi. Ayrıca kenevir (Cannabis sativa L.) bitkisinin kök, lif, yaprak ve bitkinin tümüne ait kısımlarının ayrı ayrı ekstraksiyonları hazırlanarak in vitro biyoanalitik çalışmalar karşılaştırmalı olarak gerçekleştirildi.
Kenevir (Cannabis sativa L.) bitkisinin antioksidan aktiviteleri ABTS (2,2-Azino-bis-3-etilbenzo-tiyazolin-6-sülfonik asit) radikal giderme aktivitesi, DPPH (1,1-Difenil-2-pikrilhidrazil) serbest radikal giderme aktivitesi, FRAP (ferrik iyonları indirgeme gücü) ve CUPRAC (kuprik iyonları indirgeme kapasitesi) in vitro biyoanalitik yöntemleri ayrı ayrı çalışılarak belirlendi. Antioksidan çalışmalarda elde edilen sonuçlar BHT (Bütillenmiş hidroksi toluen), askorbik asit (C vitamini) ve α-tokoferol (E vitamini) gibi standart antioksidanlar ile karşılaştırıldı. Bu çalışmanın sonucunda kenevir (Cannabis sativa L.) bitkisinin farklı kısımlarının etanol ekstrelerinin antioksidan aktiviteleri, kullanılan standartlara kıyasla daha düşük ama genel olarak orta düzeyde olduğu belirlendi. 
Bu çalışmanın diğer kısmında ise kenevir (Cannabis sativa L.) bitkisinin farklı kısımlarının asetilkolinesteraz enzimine karşı inhibisyon potansiyeli in vitro enzim aktivite yöntemi ile belirlendi. Enzimin azalan aktivitesinden inhibisyon yüzdeleri ve IC50 değerleri belirlendi. Sonuçlara göre kenevir (Cannabis sativa L.) yaprak ekstresinin IC50 değeri 10.19±2.28 µM, lif ekstresinin IC50 değeri 23.47±3.21 µM ve standart takrin maddesinin IC50 değeri 23.33±9.88 µM olarak belirlenmiştir. Bu sonuçlara göre kenevir (Cannabis sativa L.) yaprak ekstresinin takrine göre daha iyi inhibitör etkisi ve lif kısmının ise takrine yakın inhibisyon etkisi bulunmuştur. 
Çalışmanın diğer bir kısmında, kenevir bitkisinin farklı kısımlarından elde edilen ekstrelerinin HPLC yöntemi ile organik asit ve fenolik bileşik tayinleri gerçekleştirildi. Kenevir (Cannabis sativa L.) bitkisinin tüm kısımlarını içeren numune ile lif kısmını içeren numunede kantitatif olarak en fazla miktarda bulunan majör organik bileşiklerin askorbik asit, absisik asit, kurkumin ve apigenin olduğu HPLC analizleri sonucunda belirlenmiştir. Bunun yanında kök ve yaprak kısmında ise en fazla bulunan bileşik ise absisik asit ve askorbik asit olarak bulunmuştur. 
Çalışmanın son kısmında yapılan moleküler doking analizlerinde ise AChE enzimi ile kenevir bitkisinin kantitatif olarak en yüksek miktarda tespit edilen kurkumin, apigenin, absisik asit ve askorbik asit bileşikleri arasındaki moleküler etkileşimler bulunmuştur.

Abstract:
In this study, the biochemical content analysis and biological activities of different parts of the cannabis plant (Cannabis sativa L.) were determined. In this context, determination of phenolic and organic compound contents, determination of antioxidant activities and determination of acetylcholinesterase enzyme inhibition were carried out. In addition, in vitro bioanalytical studies were carried out by preparing separate extractions of the root, fiber, leaf and whole plant parts of the cannabis plan (Cannabis sativa L.) comparativelv.
Antioxidant activities of cannabis plant (Cannabis sativa L.) extracts were determined by ABTS (2,2-Azino-bis-3-ethylbenzo-thiaroline-6-sulfonic acid) radical scavenging activity, DPPH (1,1-diphenyl-2-picrydrazyl) free radical scavenging activity, FRAP (ferric ions reducing power) and CUPRAC (capacity to reduce cupric ions) in vitro bioanalytical methods. The results obtained in antioxidant studies were compared with standard antioxidants such as BHT (Butylated hydroxy toluene), ascorbic acid (Vitamin C) and α-tocopherol (Vitamin E). Accrording to the this study, it was determined that the antioxidant activities of the ethanol extracts of the cannabis plant (Cannabis sativa L.) were lower than the standards used, but generally at a moderate level. 
The inhibition potential of different parts of the Cannabis sativa L. plant against the acetylcholinesterase enzyme was determined by the in vitro enzyme activity method. Inhibition percentages and IC50 values were determined from the decreasing activity of the enzyme. According to the results, the IC50 value of cannabis plant (Cannabis sativa L.) leaf ethanol extract was determined as 10.19±2.28 µM, the IC50 value of fiber extract was 23.47±3.21 µM, and the IC50 value of standard tacrine was 23.33±9.88 µM. According to these results, cannabis plant (Cannabis sativa L.) leaf extract had a better inhibitory effect than tacrine and the fiber part extract had an inhibition effect close to tacrine. 
In another part of the study, organic acid and phenolic compound determinations were carried out using the HPLC method of extracts obtained from different parts of the cannabis plant. As a result of HPLC analysis, it was determined that the major organic compounds found in the highest quantitative amounts in the sample containing all parts of the cannabis plant (Cannabis sativa L.) and the sample containing the fiber part were ascorbic acid, abscisic acid, curcumin, and apigenin. In addition, the most abundant compounds in the root and leaf parts were found to be abscisic acid and ascorbic acid.
In the final part of the study, molecular docking analyses were carried out and molecular interactions were evaluated between the AChE enzyme and the maior compounds of the cannabis plant, namely curcumin, apigenin, abscisic acid, and ascorbic acid, which were detected in the highest quantitative amounts.