Türkiye propolislerinin fenolik içerikleri, antioksidan ve sitotoksik aktivitelerinin araştırılması
Analysis of phenolic contents, antioxidant and cytotoxic activities of Turkish propolis
Yazar: AYŞEGÜL CEREN ATICI
Danışman: PROF. DR. MEHMET EMİN DURU ; DR. ÖĞR. ÜYESİ SELÇUK KÜÇÜKAYDIN
Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Propolis bal arıları tarafından bitkilerden toplanan salgıların enzimler ve bal mumu gibi maddeler ile birleştirilmesi sonucunda üretilerek kovan içerisinde birçok amaca yönelik olarak kullanılan doğal bir arı ürünüdür. Propolisin çok eski yıllardan beri geleneksel tıpta çeşitli hastalıkların tedavisinde kullanıldığı ve antimikrobiyal, antioksidan, antitümör, antienflamatuar gibi biyolojik aktivitelere sahip olduğu birçok bilimsel çalışma ile gösterilmiştir. Bu tez çalışmasında Anadolu'nun çeşitli bölgelerinde üretilen propolislerin kimyasal bileşenleri, antioksidan aktiviteleri, kolon, (HT-29), prostat (PC-3) ve akciğer kanser (A549) hücre hatlarına karşı sitotoksik aktivitesi ve sağlıklı insan hücre hattında (CCd18Co) hücre canlılığı üzerindeki toksisitesi araştırıldı. Anadolu'da yaygın propolis üretilen 20 ayrı ilden Türkiye Arı Yetiştiriciler Merkez Birliği'nin destekleriyle temin ettiğimiz örneklerde; flavonidler en az 1.5 mg/gv-  126.39 mg/g ekstre aralığında bulunurken, ortalama miktarları dikkate alındığında; galangin (12.91±3,72 mg/g ekstre), pinoçembrin (11.39±3,51 mg/g ekstre) ve pinobanksinin  (8.62±3,44 mg/g ekstre)  majör flavonoidlerdir. Bununla birlikte, propolislerde yaygın bulunan kafeik asit ve türevleri Anadolu propolislerinde 0.55 - 48.47 mg/g ekstre aralığında ve ortalama olarak da 17.80 mg/g ekstre olarak belirlenirken sinnamik asit ve türevlerinin ise  1.59 - 38.91 mg/g  ekstre aralığında bulunduğu ve ortalama da  17.50 mg/g ekstre olarak hesaplandı. Üzerine çalıştığımız propolis örneklerinin antioksidan aktivitesi; β-karoten renk açılım yöntemi, DPPH serbest radikali giderim aktivitesi yöntemi, ABTS katyon radikali giderimi aktivitesi, Cu (II) indirgeme aktivitesi (CUPRAC) yöntemi ve metal bağlama aktivitesi yöntemine göre araştırıldı. Tüm antioksidan aktivite yöntemlerine göre Muğla'da üretilen propolisin en yüksek aktivite sergilediği, Tunceli, Erzurum, Balıkesir, Elazığ ve Tokat illerinde üretilen propolislerin de sırasıyla yüksek antioksidan aktivite sergilediği anlaşılmaktadır. Muğla (IC50:11.54±0.30 µg/mL), Tunceli (IC50:11.80±0.21 µg/mL), Erzurum (IC50:12.68±0.31 µg/mL), Balıkesir (IC50: 13.08±0.21 µg/mL), Tokat (IC50:16.90±0.75 µg/mL), Elazığ (IC50:17.12±0.45 µg/mL) ve Sivas'tan (IC50: 18.68±0.55 µg/mL),  temin edilen propolis örneklerinin referans antioksidan olan alfa-tokoferol ve BHA'dan daha yüksek serbest radikal giderim aktivitesi gösterdiği belirlendi. Yapılan sitotoksik aktivite ve toksisite testlerinde propolis ekstrelerinin insan sağlıklı hücre hattına (CCD18-Co) karşı sitotoksik aktivite göstermediği tespit edildi (IC50>200 µg/mL). Ege bölgesi propolislerinin prostat (PC-3), akciğer (A549) ve kolon (HT-29) hücre hatlarında gösterdiği sitotoksik aktivite değerleri sırasıyla; IC50=64.20± 0.05, IC50=75.11± 0.07 ve IC50=80.21± 0.08 µg/mL'dir. Bu değerlere göre Ege Bölgesinde bulunan propolis örneklerinin diğer bölgelerdeki örneklere göre en yüksek sitotoksik aktivite sergilediği tespit edildi. Yapılan kemometrik analizlerde Anadolu propolislerinin kimyasal içeriğine göre kısmen kümelendiği, Rize'de üretilen propolislerin diğerlerinden belirgin olarak ayrıştığı PCA verileriyle ortaya çıkarıldı. 


Anahtar Kelimeler: Propolis, antioksidan aktivite, sitotoksik aktivite, kimyasal bileşenler,  kemometrik analiz

Abstract:
Propolis is a natural bee product produced by honey bees by combining secretions collected from plants with substances such as enzymes and wax and used for many purposes in the hive. It has been shown by many scientific studies that propolis has been used in the treatment of various diseases in traditional medicine since ancient times and has biological activities such as antimicrobial, antioxidant, antitumour, anti-inflammatory. In this thesis, the chemical components, antioxidant activities, cytotoxic activity against colon (HT-29), prostate (PC-3) and lung cancer (A549) cell lines and toxicity on cell viability in healthy human cell line (CCd18Co) of propolis produced in various regions of Anatolia were investigated. In the samples obtained with the support of the Central Union of Bee Breeders of Turkey from 20 different provinces in Anatolia where propolis is widely produced, flavonides were analysed at a minimum of 1.5 mg/gv- 126.39 mg/g extract, while galangin (12.91±3,72 mg/g extract), pinochembrin (11.39±3,51 mg/g extract) and pinobanksin (8.62±3,44 mg/g extract) were the major flavonoids. However, caffeic acid and its derivatives, which are commonly found in propolis, were found in the range of 0.55 - 48.47 mg/g extract and the average was 17.80 mg/g extract in Anatolian propolis, while cinnamic acid and its derivatives were found in the range of 1.59 - 38.91 mg/g extract and the average was calculated as 17.50 mg/g extract. The antioxidant activity of the propolis samples we worked on were investigated according to β-carotene decolourisation method, DPPH free radical scavenging activity method, ABTS cation radical scavenging activity, Cu (II) reduction activity (CUPRAC) method and metal binding activity method. According to all antioxidant activity methods, propolis produced in Muğla exhibited the highest activity, while propolis produced in Tunceli, Erzurum, Balıkesir, Elazig and Tokat provinces exhibited high antioxidant activity, respectively. Propolis from Muğla (IC50: 11.54±0.30 µg/mL), Tunceli (IC50: 11.80±0.21 µg/mL), Erzurum (IC50: 12.68±0.31 µg/mL), Balikesir (IC50: 13.08±0.21 µg/mL), Tokat (IC50: 16.90±0.75 µg/mL), Elazig (IC50: 17.12±0.45 µg/mL) and Sivas (IC50: 18.68±0.55 µg/mL), showed higher free radical scavenging activity than reference antioxidants alpha-tocopherol and BHA. In the cytotoxic activity and toxicity tests, it was determined that propolis extracts did not show cytotoxic activity (IC50>200 µg/mL) against human healthy cell line (CCD18-Co). The cytotoxic activity values of Aegean region propolis extracts against prostate (PC-3), lung (A549) and colon (HT-29) cell lines were IC50=64.20± 0.05, IC50=75.11± 0.07 and IC50=80.21± 0.08 µg/mL, respectively. According to these values, propolis samples from the Aegean Region showed the highest cytotoxic activity compared to the samples from other regions. Chemometric analyses revealed that Anatolian propolis were partially clustered according to their chemical content and that propolis produced in Rize was distinctly differentiated from the others by PCA data. 

Keywords: Propolis, antioxidant activity, cytotoxic activity, chemical components, 
                    chemometric analysis