Epimedium pubigerum (dc.) c. moren & decne bitkisinin biyolojik etkinliklerinin incelenmesi
Investigation of biological activities of epimedium pubigerum (dc.) c. moren & decne
Yazar: GÖKÇE SEYHAN
Danışman: DOÇ. DR. BURAK BARUT
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Eczacılık Biyokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Biyokimya = Biochemistry

Özet:
Bu çalışmada, Epimedium pubigerum'dan elde edilen metanol herba (SME) ve rizom (RME) ekstrelerinin akciğer kanseri tedavisindeki kullanım potansiyelini değerlendirmek amacıyla ekstrelerin fitokimyasal karakterizasyonu, biyolojik aktivitesi ve sitotoksik mekanizması incelenmiştir. Bu bağlamda öncelikle ekstrelerin fitokimyasal içeriği LC-HR/MS ile analiz edilmiştir. Ardından ekstrelerin toplam fenolik ve flavonoit madde miktarı tayini ile DPPH radikal süpürme aktiviteleri spektrofotometrik yöntemler kullanılarak araştırılmıştır. Ekstrelerin plazmid DNA üzerinde DNA hasarı ve DNA hasarı koruyucu etkileri araştırılmıştır. Her iki ekstrenin sitotoksik etkileri ve apoptotik belirteçlerin (sitokrom c, p53, kaspaz-3) ekspresyonları üzerindeki etkileri insan akciğer kanseri (A549) hücrelerinde araştırılmıştır. Yapılan deneyler sonucunda RME'de 21 bileşik, SME'de ise 22 bileşik tanımlanmıştır; fumarik asitin her iki ekstrede de yüksek miktarda bulunan bileşik olduğu bulunmuştur. SME ve RME'nin toplam fenolik içerikleri sırasıyla 104.64±4.06 mg GAE/g kuru ağırlık ve 215.65±8.11 mg GAE/g kuru ağırlık, toplam flavonoit içerikleri ise 50.20±5.28 mg KE/g kuru ağırlık ve 23.52±8.22 mg KE/g kuru ağırlık olarak bulunmuştur. DPPH radikal süpürme aktivitelerinin IC50 değerleri SME ve RME için 146.24 μg/mL ve 64.79 μg/mL olarak hesaplanmıştır. Her iki ekstre de plazmid DNA'da hasar oluşturmamış ve ekstreler, hidroksil radikali üzerinde koruyucu özellikler göstermiştir. SME ve RME, konsantrasyona bağlı olarak A549 hücreleri üzerinde sitotoksisite göstermiştir. Ayrıca in vitro yara iyileştirme testi, SME ve RME'nin 1 mg/mL'de önemli bir anti-göç etkisine yol açtığını göstermiştir. Sitokrom c, p53 ve kaspaz-3 ekspresyonları, RME varlığında kontrole kıyasla önemli ölçüde artmıştır.
Tüm bu sonuçlar RME'nin akciğer kanseri için teorik olarak SME'de görülen etkiye kıyasla daha etkili bir fitoterapötik ajan olarak önerilebileceğini ortaya koymaktadır.

Abstract:
In this study, the phytochemical characterization, biological activity and cytotoxic mechanism of methanol herb (SME) and rhizome (RME) extracts obtained from Epimedium pubigerum were examined in order to evaluate their potential for use in the treatment of lung cancer. In this context, firstly, the phytochemical content of the extracts was analyzed by LC-HR/MS. Then, the total phenolic and flavonoid compounds content of the extracts and DPPH radical scavenging activities were investigated using spectrophotometric methods. DNA damage and DNA damage protective effects of the extracts were examined on plasmid DNA. The cytotoxic effects of both extracts and their effects on the expression of apoptotic markers (cytochrome c, p53, and caspase 3) were investigated on human lung cancer (A549) cells. As a result of the experiments, 21 compounds were identified in RME and 22 compounds in SME; fumaric acid was found to be the compound in high amounts in both extracts. Total phenolic contents of SME and RME were 104.64±4.06 mg GAE/g dry weight and 215.65±8.11 mg GAE/g dry weight, respectively, total flavonoid contents were found to be 50.20±5.28 mg QE/g dry weight and 23.52±8.22 mg QE/g dry weight. The IC50 values of DPPH radical scavenging activities were calculated as 146.24 μg/mL and 64.79 μg/mL for SME and RME. Both extracts did not damage to plasmid DNA and the extracts showed strong protective properties on hydroxyl radical. SME and RME showed cytotoxicity on A549 cells concentration-dependently. Also, in vitro scratch assay showed that SME and RME led to a significant anti-migratory effect at 1 mg/mL. Cytochrome c, p53, and caspase 3 expression significantly increased in the presence of RME compared to the control.
All these results claimed that RME might be suggested as a theoretically more effective phytotherapeutic agent for lung cancer compared to the effect seen with the SME.