Su Bazlı Propolisin Antidiabetik, In Vitro ve In Vivo Biyokimyasal Özelliklerinin Araştırılması

Abstract

Son yıllarda propolis geleneksel tıpta büyük ilgi görmüştür. Propolisin su ile ekstraksiyonu, ekstraksiyon etkisi, kimyasal bileşimi ve biyolojik aktivite üzerinde büyük etkisi olan optimal koşullarının araştırılması gerektiren bir süreçtir. Bu tez kapsamında +4 oC de hazırlanış propolis (+4HP), 80 oC de hazırlanış propolis (-80HP) ve -196 oC de hazırlanış propolis (-196HP) örnekleri elde edildi. Su bazlı +4HP, -80HP ve -196HP ekstraktlarının antidiabetikantidiabetik, in vitro ve in vivo biyokimyasal özelliklerinin araştırıldı. Ekstraktların ekstraksiyon verimi, toplam fenolik içerikleri, toplam flavonoid içerikleri, fenolik bileşenleri, in vitro antioksidan, enzim inhibisyon, antibakteriyel ve DNA koruyucu aktiviteleri belirlendi. En yüksek ekstraksiyon verimi -196HP'nda (% 38.86), en yüksek toplam fenol içeriği (13.99 ± 0.03 mg GAE/g) ve flavonoid içeriğinin (3.38 ± 0.01 mg KE/g) -80HP'da olduğu belirlendi. HPLC-MS/MS analizinde, -80HP ekstraktının en fazla krizin, kumarik asit ve kafeik asit içerdikleri bulundu. 1H NMR analizinde ise, +4HP ve -80HP ekstraktlarında galangin, krizin ve ramnoz bileşiklerinin yüksek sinyal sergiledikleri belirlendi. Ekstraktlar etkili radikal temizleyici olduğu bulunurken, -80HP'nın yüksek indirgeme gücüne sahip olduğu bulundu (p < 0.05). -80HP ve -196HP'nın, kolinesterazlar, α-glikosidaz, lipaz ve tirozinaz inhibisyonları standart ilaçlardan yüksek inhibe ettiği bulundu (p < 0.05). -196HP ekstraktı patojenlere karşı antibakteriyel aktive gösterdi. Ekstraktların jel görüntülerine bakıldığında tüm ekstraktlar, %73 ila %85 arasında değişen önemli DNA koruma aktivitesi gösterdi. Ekstraktların in vitro biyoaktiviteleri ve fenolik içeriklerine göre, in vivo çalışmada -80HP ve -196HP anti hiperglisemik etkileri değerlendirildi. Bu deneysel hayvan modelinde, deney hayvanları altılı sıçandan oluşan beş gruba ayrıldı. Bu hayvan grupları streptozotosin ile diyabet yapıldı. Ekstraktlar ile tedavi edilen diabetikdiabetik gruplarda, vücut ağırlığı, kan glikoz düzeyi ve HbA1c içeriği önemli ölçüde iyileştirirken, beyaz kan hücresi sayılarında ise az artış gözlendi. Kan hemoglobin, kırmızı kan hücresi sayısı ve tipi önemli ölçüde azalırken, hematolojik parametrelerde artış gözlendi (p > 0.05). Diyabet grupları ile -80HP grubu deney hayvanlarının pankreas dokularının histopatolojik incelemelerinde birbirleriyle karşılaştırıldığında, -80HP deney hayvanları üzerinde langerhans adacığı ve pankreas parankimal doku hasarı üzerinde iyi etkileri gösterdi. Karaciğer, akciğer, kalp, dalak, böbrek, beyin dokularının sitoplazmasında ve kan serumundaki in vivo antioksidan enzimlerin aktiviteleri Kontrol-DM ile karşılaştırıldığında diabetik gruplarda anlamlı olarak azaldığı belirlendi (p < 0.05). Sonuç olarak, propolis ekstraktlarının fenolik içeriği ve biyoaktivitesi sağlık ve gıda alanında değerli kaynaklar olduğunu kanıtlamıştır. -80HP ve -196HP ekstraktları in vivo antidiabetikve antioksidan etkileri olan güçlü doğal ürünler olduğu tespit edilmiştir.

In recent years, propolis has generated significant interest in traditional medicine. Its extraction is a necessary process that requires optimal conditions that strongly influence extraction yield, chemical composition, and biological activity. Within the scope of this thesis, pulverized propolis at +4 °C (PP+4), pulverized propolis at 80 °C (PP-80), and pulverized propolis at -196 °C (PP-196) were obtained. Antidiabetic, in vitro, and in vivo biochemical properties of water-based PP+4, PP-80, and PP-196 extracts were investigated. Extraction efficiency, total phenolic contents, total flavonoid contents, phenolic components, in vitro antioxidant, enzyme inhibition, antibacterial, and DNA protective activities of the extracts were determined. The yield with the highest extraction efficiency was PP-196 (38.86%), while the PP-80 extract had the highest content of total phenol and flavonoid content (13.99 ± 0.03 mg GAE/g) and (3.38 ± 0.01 mg QE/g). HPLC-MS/MS analysis found that PP-80 extract contained the most chrysin, and o-coumaric acid. In 1H NMR analysis, it was determined that galangin, crisis, and rhamnose compounds exhibited high signals in PP+4 and PP-80 extracts. The extracts were found to be effective radical scavengers, while PP-80 was found to have high reducing power (p ˂ 0.05). PP-80 and PP-196 extracts significantly inhibited acetylcholinesterase, butyrylcholinesterase, α-glucosidase, lipase, and tyrosinase than the standards (p ˂ 0.05). PP-196 extract showed antibacterial activity against pathogens. All extracts presented considerable DNA protection activity, ranging from 73% to 85%. According to the in vitro bioactivities and phenolic contents of extracts, in vivo study evaluated the antihyperglycemic effects of PP-80 and PP-196. In this experimental animal model, the experimental animals were divided into five groups of six rats. These groups of animals have streptozotocin-formed diabetes. In the diabetic groups treated with propolis extracts, body weight, blood sugar level, and HbA1c content improved significantly, while white blood cell count increased slightly. While blood hemoglobin, red blood cell count, and type decreased significantly, hematological parameters increased (p > 0.05). Compared with diabetic groups other in the histopathological study of pancreatic tissue in experimental animals, PP-80 showed an excellent effect on the injury of islets and pancreatic parenchyma tissue in experimental animals. It was determined that the activities of in vivo antioxidant enzymes in the cytoplasm of liver, lung, heart, spleen, kidney, brain tissues and blood serum were significantly decreased in diabetic groups when compared with control-DM (p < 0.05). Therefore, the phenolic content and bioactivity of propolis extracts have proven to be valuable resources in the field of health and food. PP-80 and PP-196 extracts have been found to be potent natural products with in vivo antidiabetic and antioxidant effects.