Matricaria recutita L.’nın Uçucu Yağı ve Bileşenlerinin Mikrobiyal Transformasyonu
Tez Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Anadolu Üniversitesi, SAĞLIK BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, FARMAKOGNOZİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tez Danışmanı: Fatih Demirci
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: Türkçe
Desteklendiği Program: Diğer
Özet:
Farmakope kalitesinde ticari olarak temin edilen papatya
uçucu yağı, GC/MS ve GC/FID ile analitik kalite doğrulamasından sonra
kullanılmış ve ana bileşenleri α-bisabolol oksit A (%47,7) ve B (%6,2),
(E)-β-farnesen (%21,5), α-bisabolon oksit A (%5,7), kamazulen (%4,1) ve
α-bisabolol (%2,1) olarak belirlenmiştir. Bu tez kapsamında papatya uçucu
yağının ve onun bileşenlerinden olan α-bisabolol, bisabolol oksitler, farnesen
ve kamazulenin 22 farklı mikroorganizma ile biyotransformasyon potansiyelinin
araştırılması amaçlanmıştır. Papatya uçucu yağının biyotransformasyon
çalışmalarında kullanılması yanında, bisabolol oksitler ve kamazulen, uçucu
yağdan izole edilerek, α-bisabolol ve farnesen izomerleri karışımı ise ticari
olarak temin edilerek kontrolleri yapılmış ve biyotransformasyon çalışmalarında
kullanılmıştır. α-Bisabololün yüksek verimli dönüşümü, Penicillium neocrassum
ile sağlanarak yeni metabolit (%94) kromatografik olarak saflaştırılmış ve
spektroskopik tekniklerle
2-(5-metil-5-(6-metil-7-oksabisiklo[4.1.0]heptan-3-il)tetrahidrofuran-2-il)propan-2-ol,
kısaca "bisafuranol" ilk defa yeni doğal madde olarak
adlandırılmıştır. α-Bisabololün mikrobiyal transformasyonu sonucu üretilen
diğer beş metabolitten ikisi α-bisabolol oksit A, üçü ise α-bisabolol oksit B
olarak tanımlanmıştır. Farnesen izomerleri karışımından mikroorganizmaların
katalizörlüğünde; α-bisabolol oksit B, α-bisabolon oksit A olmak üzere, diğer
iki metabolit α-bisabolol oksit A olarak analiz edilmiştir. Ayrıca
biyotransformasyon sonucu ekstre edilen metabolit karışımlarının in vitro
antimikrobiyal (mikrodilüsyon yöntemi) antioksidan (DPPH radikal süpürücü)
etkileri, mikro-UV-spektrofotometrik siklooksijenaz-1 (COX-1), 5-lipoksijenaz
(5-LOX) enzim inhibisyon deneyleri olmak üzere biyoaktiviteleri substratlarla
karşılaştırmalı olarak incelenmiş ve in silico olarak moleküllerin toksisite
değerlendirmesi yapılmıştır. Toksisite tahmin sonucuna göre yeni bileşik
"bisafuranol"ün, oral toksisitesinin olmadığı ve kısmen güvenli
olduğu belirlenmiştir.
The commercially available chamomile essential oil of
pharmacopoeial quality was used after analytical verification by GC/MS and
GC/FID where the main components were α-bisabolol oxides A (47.7%) and B
(6.2%), (E)-β-farnesene (21.5%), α-bisabolone oxide A (5.7%), chamazulene
(4.1%), and α-bisabolol (2.1%), respectively. In this thesis, it was aimed to
investigate the biotransformation potential of chamomile essential oil and its
components α-bisabolol, bisabolol oxides, farnesene, and chamazulene using 22
different microorganisms. In addition to the utilization of chamomile essential
oil, the bisabolol oxides, chamazulene were isolated from the essential oil;
whereas α-bisabolol and a mixture of farnesene isomers were obtained
commercially, which were also used in the biotransformation studies. The
metabolite of α-bisabolol was converted in high amount (94%) by Penicillium
neocrassum, which was purified, and elucidated by chromatographic-spectroscopic
techniques as new compound 2-(5-methyl-5-(6-methyl-7-oxabicyclo[4.1.0]heptan-3-yl)tetrahydrofuran-2-yl)propan-2-ol
was named as "bisafuranol" for the first time as a new natural
product. Among the five metabolites produced by microbial transformation of
α-bisabolol, two were identified as α-bisabolol oxide A, and three as α-bisabolol
oxide B. From the mixture of farnesene isomers, catalyzed by microorganisms,
α-bisabolol oxide B, α-bisabolone oxide A, and two other metabolites were
identified as α-bisabolol oxide A. In addition, in vitro antimicrobial
(microdilution method), antioxidant (DPPH radical scavenging) effects of
obtained biotransformation metabolite mixtures were evaluated for their
bioactivities by cyclooxygenase-1 (COX-1), 5-lipoxygenase (5-LOX) enzyme
inhibition experiments using micro-UV-spectrophometric methods, comparatively
with substrates, where in silico toxicity was also considered. According to the
toxicity prediction results, the new compound "bisafuranol" was found
as orally non-toxic, which can be classified as partially safe.