Haşhaş (Papaver somniferum L.) bitkisinin kimyasal içerik, antioksidan aktivite ve asetilkolinesteraz enzim inhibisyonu özelliklerinin belirlenmesi
Determination of chemical content, antioxidant activity, and acetylcholinesterase enzyme inhibition properties of poppy plant (Papaver somniferum L.)
Yazar: YELİZ ŞAHİN
Danışman: PROF. DR. ERCAN BURSAL
Muş Alparslan Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Bu çalışmadaki temel amaç haşhaş bitkisinin (Papaver somniferum L.) biyokimyasal özelliklerinin fenolik bileşik içeriklerinin tespiti, antioksidan aktivitelerinin tayini ve asetilkolinesteraz enzimi inhibisyonu kapsamında belirlenmesidir. Bu kapsamda haşhaş bitkisinin (Papaver somniferum L.) kök, gövde, yaprak ve kapsül kısımlarının ayrı ayrı ekstraksiyonları hazırlanarak in vitro biyoanalitik çalışmalar gerçekleştirildi.
Haşhaş (Papaver somniferum L.) bitkisinin antioksidan aktivitelerini belirlemek için ABTS 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 yöntemler olarak çalışıldı. Antioksidan çalışmalarda elde edilen sonuçlar BHT (Bütillenmiş hidroksi toluen), askorbik asit (C vitamini) ve α-tokoferol (E vitamini) gibi standart antioksidanlar ile karşılaştırıldı. Bu çalışmada haşhaş (Papaver somniferum L.) bitkisinin etanol ekstrelerinin ABTS radikal giderme aktiviteleri, DPPH radikal giderme aktiviteleri, kuprik (Cu2+) iyonlarını indirgeme kuvveti ve ferrik (Fe3+) indirgeme kuvveti aktiviteleri orta düzeyde etki gösterdikleri tespit edildi.
Ayrıca, haşhaş (Papaver somniferum L.) bitkisinin ekstrelerinin asetilkolinesteraz (AChE) enzimine karşı inhibisyonu in vitro enzim aktivite yöntemi ile belirlendi. Çalışma sonuçlarına göre bitki ekstrelerinin AChE (asetilkolinesteraz) enzimini inhibisyonunun düşük seviyelerde olduğu tespit edildi. Diğer taraftan, bitkinin farklı kısımlarından elde edilen ekstrelerinin HPLC cihazı ile fenolik bileşik tayinleri gerçekleştirildi. Haşhaş (Papaver somniferum L.) bitkisinin kök, sap, yaprak ve kapsül kısımlarının hepsinde de kantitatif olarak tespit edilen en fazla miktarda bulunan majör organik bileşik absisik asit olduğu HPLC analizleri sonucunda belirlenmiştir. Bunun yanında en fazla bulunan ikinci bileşik kapsül kısmı hariç üç kısımda da mirisetin, kapsül kısmında ise kaemferol olarak tespit edilmiştir. 
In silico enzim inhibisyonunun tespiti için AutoDock Vina bilgisayar programı kullanılarak AChE enzimi ile bitkinin majör bileşikleri olan absisik asit, mirisetin ve kaemferol bileşikleri arasındaki moleküler etkileşimler bulunmuştur. Absisik asit, mirisetin ve kaemferol için sırasıyla bağlanma enerjisi olarak -7.9 kcal/mol, -9.2 kcal/mol ve -9.3 kcal/mol belirlenirken karşılaştırmak için kullanılan AChE enziminin standart inhibitörü olarak bilinen takrin bileşiğinin bağlanma enerjisi -8.7 kcal/mol bulunmuştur.
Bu çalışma ile haşhaş bitkisinin kök, gövde, yaprak ve kapsül kısımlarının antioksidan aktiviteleri, fenolik bileşiklerinin HPLC ile tespiti ve AChE enzimini inhibe etme potansiyeli in vitro ve in silico biyoanalitik çalışmalar ile belirlenmiştir.

Abstract:
The main purpose of this study is to determine the biochemical properties of the poppy plant (Papaver somniferum L.) within the scope of determination of phenolic compound contents, determination of antioxidant activities and acetylcholinesterase enzyme inhibition.
ABTS radical scavenging activity, DPPH (1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl) free radical scavenging activity, FRAP (ferric ions reducing power), and CUPRAC (cupric ions reducing capacity) in vitro bioanalytical methods were evaluated to determine the antioxidant activities of the poppy plant (Papaver somniferum L.). In antioxidant studies, the results were compared with the standard antioxidants such as BHT (Butylated hydroxytoluene), ascorbic acid (vitamin C), and α-tocopherol (vitamin E). In this study, it was determined that ethanol extracts of poppy (Papaver somniferum L.) plant showed moderate effects on ABTS radical scavenging activities, DPPH radical scavenging activities, cupric (Cu2+) ions reducing power and ferric (Fe3+) reducing power activities.
Inhibition of the AChE (acetylcholinesterase) enzyme was discussed. According to the results of the study, the plant extracts showed low inhibition of the AChE (acetylcholinesterase) enzyme. Also, phenolic compound determinations of plant samples were carried out using HPLC. A large amount of phenolic compounds were detected in the ethanol extract of the poppy (Papaver somniferum L.) plant. Abscisic acid was found to be the most abundant major compound in the all parts of the plant.Also, myricetin was found to be the secondmajor compounds in the three parts of the plant except the capsule part, whereas kaempherol was the second major compound for the capsule part.
AutoDock Vina computational programme was used to measure in silico molecular docking interaction of AChE enzyme with the major phenolic compounds of the poppy (Papaver somniferum L.) plant which are abscisic, myricetin, and kaempherol. The binding energy scores of the abscisic acid, myricetin, and kaempherol compounds with AChE were calculated -7.9 kcal/mol, -9.2 kcal/mol, and -9.3 kcal/mol, whereas -8.7 kcal/mol was measured for the standard tacrine.
In this study, the antioxidant activities of the root, stem, leaf and capsule parts of the poppy plant, the detection of phenolic compounds by HPLC and the potential to inhibit the AChE enzyme were determined by in vitro and in silico bioanalytical studies.