Bazı Thymbra (yabani kekik) türlerinin kimyasal içeriği, antioksidan, antikolinesteraz, üreaz, tirozinaz, sitotoksik, antimikrobiyal ve keneler üzerindeki akarisit etkilerinin belirlenmesi
The determination of some Thymbra species (wild thyme)' chemical content, antioxidant, anticholinesterase, urease, tyrosinase, cytotoxic, antimicrobial effects and their acaricide impacts on ticks
Yazar: EDA ÇAVUŞ KAYA
Danışman: PROF. DR. ABDULSELAM ERTAŞ
Dicle Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Biyoloji = Biology ; Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology ; Kimya = Chemistry
Dizin: Akarisit = Acaricide ; Biyolojik aktivite = Biological activity ; Kekik = Thyme ; Keneler = Ticks ; Nanopartiküller = Nanoparticles ; Thymbra = Thymbra

Özet:
Lamiaceae (Labiatae) familyası, tıbbi özelliklere sahip türlerin zenginliği ile bilinmektedir ve bu türlerin çoğu Akdeniz bölgesinde çok yaygındır. Lamiaceae familyasına ait türlerin antioksidan, antikanser, antidiyabetik, nöroprotektik, antiinflamatuvar, antiviral, antifungal ve antibakteriyel etki gösterdiği bilinmektedir.  Lamiaceae familyasına ait olan Thymbra L. cinsi Türkiye'de 3 türe ait toplam 5 takson ile temsil edilmektedir. Tez kapsamında Thymbra L. cinsine ait olan Thymbra spicata L. var. spicata L., Thymbra sintenisii Bornm. Et Aznav. subsp. sintenisii Bornm. Et Aznav., T. sintenisii Bornm. & Azn. subsp. isaurica P.H.Davis'in uçucu yağ ve etanol ekstreleri (kök ve toprak üstü kısımları) hazırlanmıştır. Elde edilen ekstrelerin kimyasal içeriği, biyolojik aktivitesi, nanopartikül oluşturma potansiyeli ve akarist etkileri detaylı bir şekilde incelenmiştir. Çalışılan 3 Thymbra türünün petrol eteri ekstresinin yağ asidi içeriği GC-MS ile tespit edilmiş ve palmitik asit ve α-linolenik asitin baskın bileşenler olduğu belirlenmiştir. Thybmra türlerinin uçucu yağ içeriği GC-MS/FID cihazı ile tespit edilmiştir. Karvakrolün (%71.19-63.78) her 3 türde de en çok bulunan bileşen olduğu belirlenmiştir. Türlerin aroma içeriği Headspace-GC-MS/FID ile tayin edilmiştir. Karvakrol (%24.71-20.79) ve γ-terpinen (%42.02-4.98) en çok bulunan bileşenler olarak belirlenmiştir. Çalışılan türlerin toprak altı ve toprak üstü etanol ekstrelerinin fenolik içeriği daha önce grubumuz tarafından geliştirilen ve valide edilen LC-MS/MS metodu ile belirlenmiştir. Yapılan çalışma sonucunda tüm etanol ekstrelerinin hesperidin (32910.02- 3900.28 µg analit/g ekstre) bakımından zengin olduğu tespit edilmiştir. Antioksidan belirleme çalışmaları sonucunda her 3 türünde yüksek antioksidan aktivite gösterdiği tespit edilmiştir. Özellikle her 3 türün uçucu yağlarının ABTS (IC50:1.50±0.014-1.50±0.01 µg/mL) ve CUPRAC (A0.5:1.30±0.12-1.52±0.01 µg/mL) aktivitelerinin oldukça yüksek olduğu belirlenmiştir. Çalışılan türlerin enzim inhibisyon aktivite sonuçları genel olarak 3 türün de antikolinesteraz enzim inhibitörü olma potansiyeline sahip olduğunu göstermektedir. Yine özellikle uçucu yağ örneklerinin hem AChE (%İnhibisyon:95.65±1.45-78.52±1.81) ve hem de BChE (%İnhibisyon:97.94±0.71-94.23±4.61) yönteminde daha aktif oldukları tespit edilmiştir. Thymbra türlerinin toprak altı ve toprak üstü etanol ekstrelerinin üreaz enzim inhibisyon aktivitesi göstermezken uçucu yağların üreaz enzim inhibisyon aktivitesi gösterdiği, aksine tirozinaz enzim inhibisyon aktivitesinde ise toprak altı ve toprak üstü etanol ekstrelerinin aktivite gösterirken uçucu yağların aktif olmadığı belirlenmiştir. Çalışılan Thymbra türlerinin genel olarak uçucu yağ, toprak altı ve toprak üstü etanol ekstrelerinin standart oleanolik asite göre orta veya düşük seviyede elastaz enzim inhibisyon aktivitesi, standart epikateşin gallata göre düşük düzeyde kollajenaz enzim inhibisyon aktivitesi gösterdiği tespit edilmiştir. Ayrıca türlerin ACE enzim inhibisyon aktivitesi göstermediği belirlenmiştir. Thymbra türlerine ait üç uçucu yağın antimikrobiyal aktiviteleri Minimum İnhibisyon Konsantrasyonu (MİK) değerlerine göre belirlenmiş ve üç uçucu yağın da kullanılan bakterilere karşı orta düzeyde antimikrobiyal aktiviteye sahip olduğu tespit edilmiştir. Çalışılan tüm örneklerin HT-29 ve MCF-7 hücreleri üzerinde düşük sitotoksik etkiye, PDF hücreleri üzerinde ise toksik etkiye sahip olduğu belirlenmiştir. Çalışılan Thymbra türlerine ait uçucu yağlarla sentezlenen gümüş nanopartiküllerin karakterizasyonu Ultraviyole ve Görünür Işık (Uv-Vis) Absorpsiyon Spektroskopisi, Fourier Transform Kızılötesi Spektroskopisi (FT-IR), X-Işını Kırınım Analizi (XRD), Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM), Enerji Dağılımlı X-Işını Spektroskopisi (EDX), Geçirimli Elektron Mikroskobu (TEM) ile yapılmıştır. Karakterizasyon çalışmaları sonucunda elde edilen veriler sentezlenen gümüş nanopartiküllerin varlığını kanıtlamaktadır. Çalışılan türlerin uçucu yağları ve bu uçucu yağlarla sentezlenen gümüş nanopartiküllerin Hyalomma marginatum türü kenelerin nimfleri üzerindeki 24 saatlik LC50 ve % mortalite değerleri belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlar uçucu yağ ve gümüş nanopartiküllerin genel olarak Hyalomma marginatum türü kenelerin nimfleri üzerinde şiddetli derecede toksik olduğunu göstermektedir.

Abstract:
Lamiaceae (Labiatae) family is known for its rich species possessing medicinal properties and most of these species are very common in the Mediterranean region.  In previous studies, it has been reported that species belonging to the Lamiaceae family have antioxidant, anticancer, anti-diabetic, neuroprotective, anti-inflammatory, anti-viral, anti-fungal and antibacterial effects. The genus Thymbra L., which belongs to the Lamiaceae family, is represented by a total of 5 taxa belonging to 3 species in Turkey. In the scope of the thesis, essential oil and ethanol extracts (root and stem parts) of the species belonging Thymbra L. Genus, Thymbra spicata L. var. spicata L., Thymbra sintenisii Bornm. Et Aznav. subsp. sintenisii Bornm. Et Aznav., T. sintenisii Bornm. & Azn. subsp. isaurica P.H.Davis were prepared.  The chemical content, biological activity, nanoparticle formation potential and acaristic effects of the extracts were investigated in detail. Fatty acid content of petroleum ether extract of 3 Thymbra species was determined by GC-MS and it was determined that palmitic acid and α-linoleic acid were the dominant components. Essential oil content of Thymbra species was determined by GC-MS/FID. It was determined that carvacrol (%71.19-63.78) was the most abundant component in all 3 species. The aroma content of the species was determined by Headspace-GC-MS/FID and carvacrol (%24.71-20.79) and γ-terpinene (%42.02-4.98) were determined as the most abundant components. The phenolic content of ethanol extracts of underground and air parts of the species was determined by the LC-MS/MS method previously developed and validated by our group. The results showed that all ethanol extracts were rich in hesperidin (32910.02-3900.28 µg analyte/g extract). As a result of antioxidant determination studies all 3 species showed high antioxidant activity. In particular, ABTS (IC50:1.50±0.014-1.50±0.01 µg/mL) and CUPRAC (A0.5:1.30±0.12-1.52±0.01 µg/ml) activities of essential oils of all 3 species were determined to be quite high. The enzyme inhibition activity results of the studied species generally showed that all 3 species had the potential to be anticholinesterase enzyme inhibitors. In particular, essential oil samples were found to be more active in both AChE (%Inhibition:95.65±1.45-78.52±1.81) and BChE (%Inhibition:97.94±0.71-94.23±4.61) methods. It was determined that while essential oils showed urease enzyme inhibition activity, underground and air part ethanol extracts of Thymbra species did not show urease enzyme inhibition activity. In contrast, in the tyrosinase enzyme inhibition activity, it was determined that while the essential oils were not active, the underground and air part ethanol extracts showed activity. In addition, it was determined that the species did not show ACE enzyme inhibition activity. Antimicrobial activities of three essential oils of Thymbra species were determined according to Minimum Inhibition Concentration (MIC) values and it was determined that all three essential oils had moderate antimicrobial activity against the bacteria. It was also determined that all studied samples had low cytotoxic effect on HT-29 and MCF-7 cells and toxic effect on PDF cells. Characterization of silver nanoparticles synthesized with essential oils of Thymbra species was performed by Ultraviolet and Visible Light (Uv-Vis) Absorption Spectroscopy, Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR), X-Ray Diffraction Analysis (XRD), Scanning Electron Microscope (SEM), Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy (EDX) and Transmission Electron Microscopy (TEM). The data obtained from characterization studies proved the existence of synthesized silver nanoparticles. The 24-hour LC50 and % mortality values of the essential oils of the species and the silver nanoparticles synthesized with these essential oils on the nymphs of Hyalomma marginatum ticks were determined. The results showed that the essential oil and silver nanoparticles are generally severely toxic to the nymphs of Hyalomma marginatum.