Farklı bitki ekstrelerinin in vitro biyolojik aktivitelerinin değerlendirilmesi

Abstract

Bu çalışma kapsamında 8'i Türkiye'ye endemik olan 14 bitki türüne ait metanol ekstresinin in vitro biyolojik aktivite (in vitro antikanser, antioksidan ve antibakteriyel) taraması yapılmıştır.Ekstrelerin, insan serviks kanser hücre hattı (HeLa) ve normal Afrika yeşil maymun böbrek epitel hücre hattı (Vero)'na karşı in vitro antikanser ve sitotoksik aktiviteleri Mitokondriyal Dehidrogenaz Enzim Aktivitesi (MTT) yöntemi ile belirlendi. Doza bağımlı çalışmalar sonucu HeLa ve Vero hücre hatları için tespit edilen ve hücre canlılığının % 50'sinin ölümüne neden olan IC50 değerleri göz önüne alındığında sırasıyla Cotinus coggygria Scop. için 293 µg/mL ve >1000 µg/mL, Rosa damascena Miller için 265 µg/mL ve >1000 µg/mL, Colchicum sanguicolle K.M. Perss için 2 µg/mL ve 454 µg/mL ve Centaurea antiochia Boiss. var. praealta (Boiss. & Bal) Wagenitz için 427 µg/mL ve >1000 µg/mL'dir. Bileşiklerin seçicilik derecesi SI değeri (Selectivity Index) ile ifade edilmektedir. Yüksek SI değeri (>2) olan bileşikler kanser hücrelerine karşı seçici bir toksisite göstermektedir. 14 metanol ekstresinden dördünün yüksek SI değerine sahip olduğu bu çalışmada ortaya konulmuştur. SI değerleri sırasıyla Colchicum sanguicolle K.M. Perss (endemik) için 227, Rosa damascena Miller için >3.8, Cotinus coggygria Scop. için >3.4 ve Centaurea antiochia Boiss. var. praealta (Boiss. & Bal) Wagenitz (endemik) için >2.3'tür. Sonuç olarak elde edilen parametreler doğrultusunda 2'si endemik 4 bitki metanol ekstresinin ümit verici antikanser aktivite potansiyeline sahip olduğu bu çalışmada ortaya konulmuştur. 14 metanolik bitki ekstresinin antioksidan aktiviteleri, toksik olmayan konsantrasyonları ve IC50 değerlerine göre 1, 1-difenil-2-pikrilhidrazil (DPPH), Ferrik tiyosiyanat (FTC) ve Tiyobarbitürik asit (TBA) yöntemleri ile değerlendirildi. Crataegus microphylla C. Koch, Salvia hypargeia Fisch.& Mey. (endemik), Cotinus coggygria Scop., Origanum sipyleum L. (endemik) ve Rosa damascena Miller bitkilerinin metanol ekstrelerinin % 86.64- 95.69 aralığında DPPH inhibisyonu ile serbest radikal süpürme aktivitesine sahip oldukları ortaya konulmuştur. FTC yöntemi ile metanol ekstrelerinin lipid peroksidasyonun erken aşamadaki hidroperoksit oluşumunu durdurucu etkileri de belirlendi. 3'ü endemik 5 bitkinin [Centaurea nerimaniae Ş. Kültür (endemik), Cotinus coggygria Scop., Scorzonera tomentosa L. (endemik), Rosa damascena Miller ve Colchicum sanguicolle K.M. Perss. (endemik)] metanol ekstrelerinin % 72.34-84.27 aralığında hidroperoksit oluşum inhibisyonu gösterdiği ortaya konulmuştur. Ayrıca TBA yöntemi ile metanol ekstrelerinin lipid peroksidasyonun geç aşamadaki karbonil bileşiklerinin oluşumunu durdurucu etkileri de belirlenmiştir. Yine aynı bitkilerin metanol ekstrelerinin % 84.88-92.93 aralığında karbonil bileşiklerinin oluşumunu inhibe ettiği TBA yöntemi ile de ortaya konulmuştur. Elde edilen sonuçlara göre Crataegus microphylla C. Koch, Salvia hypargeia Fisch.& Mey. (endemik), Cotinus coggygria Scop., Origanum sipyleum L.(endemik), Rosa damascena Miller Centaurea nerimaniae Ş. Kültür (endemik), Scorzonera tomentosa L.(endemik) ve Colchicum sanguicolle K.M. Perss. (endemik) bitkilerinin metanol ekstrelerinin standart antioksidanlarla karşılaştırıldığında yüksek antioksidan aktivite potansiyeline sahip olduğu ortaya konulmuştur.Bitki ekstrelerinin MTT yöntemi ile belirlenen sitotoksik olmayan konsantrasyonları kullanılarak antibakteriyel aktiviteleri disk difüzyon yöntemi ile değerlendirilmiştir. Olea europaea L. bitkisinin Staphylococcus aureus F1 çevresel suşuna, Cotinus coggygria bitkisinin Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Bacillus subtilis, Enterococcus faecalis, Salmonella enteretidis, Proteus mirabilis standart suşlarına ve Staphylococcus aureus F1, Staphylococcus aureus F2, Staphylococcus aureus F3 çevresel suşlarına ve Rosa damascena bitkisinin de Staphylococcus aureus F3 çevresel suşuna karşı farklı derecelerde antibakteriyel aktivite gösterdiği ortaya konulmuştur.

In this study, in vitro biological activities (in vitro anticancer, antioxidant and antibacterial activity) of the methanolic extracts of 14 plants 8 of which are endemic species to Turkey were screened.The anticancer and cytotoxic activities of the extracts against the human cervical cancer cell line (HeLa) compared to the normal African green monkey kidney epithelial cell line (Vero) were determined by using the Mitochondrial Dehydrogenase Enzyme Activity assay (MTT). Dose-dependent studies revealed IC50 of 293 µg/mL and >1000 µg/mL for Cotinus coggygria Scop., IC50 of 265 µg/mL and >1000 µg/mL for Rosa damascena Miller, IC50 of 2 µg/mL and 454 µg/mL for Colchicum sanguicolle K.M. Perss, IC50 of 427 µg/mL and >1000 µg/mL for Centaurea antiochia Boiss. var. praealta (Boiss. & Bal) Wagenitz on the HeLa and the Vero cell lines, respectively. The degree of selectivity of the compounds can be expressed by its Selectivity Index (SI) value. High SI value (>2) of a compound gives a selective toxicity towards cancer cells. Four of 14 plant methanol extracts were showed high SI values. The SI values are 227 for Colchicum sanguicolle K.M. Perss (endemic species), >3.8 for Rosa damascena Miller, >3.4 for Cotinus coggygria Scop. and >2.3 for Centaurea antiochia Boiss. var. praealta (Boiss. & Bal) Wagenitz (endemic species), repectively. According to the obtained results, it's shown that 4 plant methanolic extracts 2 of endemic species have the potential of a promising anticancer activity.The antioxidant activity of 14 plant methanol extracts was evaluated according to non cytotoxic concentrations and IC50 values by 1, 1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH), ferric thiocyanate (FTC), and thiobarbituric acid (TBA) methods. It's shown that methanol extracts of Crataegus microphylla C. Koch, Salvia hypargeia Fisch.& Mey. (endemic), Cotinus coggygria Scop., Origanum sipyleum L.(endemic) ve Rosa damascena Miller plants have percent of DPPH radical scavenging activity in a range of 86,64% - 95,69% by DPPH method. FTC method was used to determine the methanol extracts' inhibition effect of the hydroperoxide production at an early stage of lipid peroxidation. 5 plants which 3 of endemic species [Centaurea nerimaniae Ş. Kültür (endemic), Cotinus coggygria Scop., Scorzonera tomentosa L. (endemic), Rosa damascena Miller ve Colchicum sanguicolle K.M. Perss. (endemic)] were determined to have percent inhibition in a range of 72.34-84.27%.TBA method was used to determine the methanol extracts' inhibition effect of the carbonyl compounds production at a later stage of lipid peroxidation. Same plant methanol extratcs was determined to have percent inhibition in a range of 84.88-92.93%. According to the obtained results, the methanol extracts of Crataegus microphylla C. Koch, Salvia hypargeia Fisch.& Mey. (endemic), Cotinus coggygria Scop., Origanum sipyleum L.(endemic), Rosa damascena Miller Centaurea nerimaniae Ş. Kültür (endemic), Scorzonera tomentosa L.(endemic) ve Colchicum sanguicolle K.M. Perss. (endemic) plants have a high potential of antioxidant activity.By disk diffusion method, the antibacterial activity of plant extracts was evaluated by using the non cytotoxic concentrations determined by MTT method. Olea europaea L. plant inhibited the growth of Staphylococcus aureus F1 environmental strain, Cotinus coggygria plant inhibited the growth of Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Bacillus subtilis, Enterococcus faecalis, Salmonella enteretidis, Proteus mirabilis standard strains and Staphylococcus aureus F1, Staphylococcus aureus F2, Staphylococcus aureus F3 environmental strains and Rosa damascena plant inhibited the growth of Staphylococcus aureus F3 environmental strain.