Cennet YAMAN, Serkan URANBEY, Birol Muhammet ER, Dilek BAŞALMA

İn Vivo Ve İn Vitro Koşullarında Bazı Alkanna Taksonların Sekonder Metabolit İçerikleri Ve Antioksidan Aktiviteleri

Bu çalışmada in vivo koşullarda yetişmiş ve in vitro koşullarda büyütülen Alkanna orientalis (L.) Boiss. var. orientalis ve endemik Alkanna sieheana Rech. Fil. taksona ait bitki örneklerinde toplam alkanin/şikonin (A/Ş), toplam fenolik ve flavonoid içerikleri ile DPPH aktivitelerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Her iki taksona ait doğadan toplanan tohumlar in vitro koşullarda farklı büyüme düzenleyicileri içeren Murashige ve Skoog (MS) besin ortamında sekonder metobolit üretimine uygun çoğaltım ve rejenerasyon ortamında kültüre alınmıştır. A. orientalis‘de en yüksek sürgün sayısı (6.53 adet/bitki) 0.25 mg L-1 BAP, 0.5 mg L-1 KIN, 1.0 mg L-1 IAA , A. sieheana‘da ise 5.57 adet/bitki ile 0.25 mg L-1 BAP, 0.5 mg L-1 KIN, 1.0 mg L-1 IBA içeren besin ortamında elde edilmiştir. Her iki taksonda en yüksek ekstrakt verimi in vivo dan toplanan örneklerde saptanmıştır. A. orientalis taksonunda en yüksek toplam fenolik içerik 172.80 mg GAE g-1 ekstrakt ile in vivo koşullarında kök ekstraktında, A. sieheana için ise 122.99 mg GAE g-1 ekstrakt ile in vivo koşullarda herba ekstraktında gözlenmiştir. Her iki takson için de en yüksek toplam flavonoid içerik yine in vivo koşularındaki ekstraklarda belirlenmiştir. A. sieheana türünde en yüksek toplam A/Ş içeriği (61.45 µg g-1 ekstrakt) in vivo koşullarındaki köklerinden elde edilmiş ve A. orientalis köklerinden 23 kat daha fazla olduğu saptanmıştır. En yüksek radikal kovucu aktivite ise A. orientalis için 1000 µg ml-1 konsantrasyonda in vivo koşullarında köklerden, A. sieheana için 1500 µg ml-1 konsantrasyonda yine in vivo koşularındaki herba kısmında belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler:

Alkanna, Alkanin/Şikonin, DPPH, Fenolik, Flavonoid

PDF

___

Arvouet-Grand, A., Vennat, B., Pourrat, A., Legret, P. 1994. Standardisation d`un extrait de propolis et identification des principaux constituants. J. de Pharmacie de Belgique, 49: 462-468.
Assimopoulou, A.N., Papageorgiou, V.P. 2005. Radical scavenging activity of Alkanna tinctoria root extracts and their main constituents hydroxynaphthoquinones. Phytother Res., 19:141–147.
Assimopoulou, A.N., Karapanagiotis, I., Vasiliou A., Kokkini, S., Papageorgiou, V.P. 2006. Analysis of alkannin derivatives from Alkanna species by high-performance liquid chromatography/photodiode array/mass spectrometry. Bıomedıcal Chromatography, 20: 1359–1374.
Bageri, S., Sanjarian, F., Haghbeen, K., Ebrahimi, M.A. 2011. Establıshment Of Cell Suspensıon Culture From Onosma Dasytrıchum Seed Callus Culture. International Research Journal of Applied and Basic Sciences, 2 (10): 392-397.
Chang, M.J., Huang, G.J., Ho, Y.L., Lin, I.H., Huang, S.S., Chang, T.N., Chang, H.Y., Chang, Y.S. 2008. Study on the antioxidant activities of crude extracts from the roots of Arnebia euchroma and Lithospermum erythrorhizon, Mid-Taiwan J. Med., 13: 113-121.
Chung, B.Y., Lee, Y.B., Baek, M.H., Kim, J.H., Wi, S.G., Kim J.S. 2006. Effects of low-dose gamma-irradiation on production of shikonin derivatives in callus cultures of Lithospermum erythrorhizon. S. Radiation Physics and Chemistry, 75, 1018–1023.
Davis, P.H., Mill, R.R., Tan. K. 1988. Flora of Turkey and the East Aegean Islands, 6. Edinburgh University press, Edinburgh, pp.402-434.
Düzgüneş, O., Kesici, T. ve Gürbüz, F. 1983. İstatistik Metotları 1. A.Ü. Zir.Fak. Yay. No: 862, Ankara. Gezer, K., Duru, M.E. Kıvrak, I., Türkoğlu, A., Mercan, N., Türkoğlu, H. and Gülcan, S. 2006. Free-radical Scavenging Capacity and Antimicrobial Activity of Wild EdibleMushroom of Turkey. African journal of Biyotechnology, 5 (20):1924-1928.
Güner, A., Aslan, S., Ekim, T., Vural, M., Babaç T. 2012. Türkiye Bitkileri Listesi. NGBB and Flora Araştırmaları Derneği Yayını, İstanbul.
Gür, C., Akgün, İ.H., Deliloglu-Gurhan, İ., Korkmaz, K.S., Bedir, E. 2010. Cytotoxic Naphthoquinones from Alkanna cappadocica, J. Nat. Prod., 7: 860–864.
Haghbeen, K., Pourmolaei, S., Mareftjo, M.J., Mousavi, A., Akbari Noghabi, K., Hosseini Shirazi, F., Meshkat, A. 2011. Detailed Investigations on the Solid Cell Culture and Antimicrobial Activities of the Iranian Arnebia euchroma. Journal of Biomedicine and Biotechnology. doi:10.1155/2011/165852.
Han, X., Kang, K.A., Piao, M.J., Zhen, A.X., Hyun, Y.J., Kim, H.M., Ryu, Y.S., Hyun, J.W. 2019. Shikonin Exerts Cytotoxic Effects in Human Colon Cancers by Inducing Apoptotic Cell Death via the Endoplasmic Reticulum and Mitochondria-Mediated Pathways. Biomol Ther (Seoul), 27(1): 41–47.
Hunter, C.S., Kilby, N.J., 1990. Betanin Production and Release In Vitro from Suspension Cultures of Beta vulgaris. Methods Mol Biol., 6:545-554.
Kajimoto, S., Hori, M., Manabe, H., Masuda, Y., Shibayama-Imazu, T., Nakajo, S., Gong, X.F., Obama, T., Itabe, H. and Nakaya, K. 2008. A tyrosine kinase inhibitor, β- hydroxyisovalerylshikonin, induced apoptosis in human lung cancer DMS114 cells through reduction of dUTP nucleotidohydrolase activit. BBA-Mol Basis Dis., 1782:241–250.
Kumar, R., Sharma, N., Malik, S., Bhushan, S., Sharma, U.K., Kumari, D., Sinha, A.U., Sharma, M., Ahuja, P.S. 2011. Cell suspension culture of Arnebia euchroma (Royle) Johnston – A potential source of naphthoquinone pigments. Journal of Medicinal Plants Research, 5(25): 6048-6054.
Mahmoudi, S.Z., Seyedabadi, M., Esfahani, H.R.M., Amanzadeh, Y., Ostad, S.N. 2012. Anti-inflammatory and analgesic activity of Alkanna bracteosa and Alkanna tricophila. Natural Product Research, 26:6, 564-569.
Mothana, R.A.A., Abdo, S.A.A., Hasson, S., Althawab, F.M.N., Alaghbari, S.A.Z., Lindequist, U. 2008. Antimicrobial, Antioxidant and Cytotoxic Activities and Phytochemical Screening of Some Yemeni Medicinal Plants. Advance Access Publication, 7(3):323–330.
Özer, M.S., Sarıkürkcü, C., Tepe, B., Can, S. 2010. Essential oil composition and antioxidant activities of alkanet (Alkanna tinctoria subsp. tinctoria). Food Science and Biotechnology, 19, 1177-1183.
Pal, M., Chaudhury, A. 2010. High Frequency Direct Plant Regeneration, Micropropagation and Shikonin Induction in Arnebia hispidissima. J. Crop Sci. Biotech., 13 (1) : 13-20.
Prihantini, A.I., Sukıto, A., Tachibana, S. 2018. Production of antioxidant compounds from tissue culture of Artemisia annua. Nusantara bioscience, 10(4): 251-255.
Roy, D., Mallick, B. 2017. Phytochemical Analysis of Field Grown and Tissue Culture Derived Mentha arvensis L. Plants with special reference to Antioxidative Potentials. International Journal of Engineering Technology Science and Research, 4(11):2394 – 3386.
Papageorgiou, V.P., Assimopoulou, A.N. and Ballis, AC. 2008. Alkannins and shikonins: a new class of wound healing agents. Curr Med Chem., 15:3248–3267.
Salimikia, I., Yazdinezhad, A.Z., Golfakhrabadi, F., Esfahani, H.R.M. 2015. İn vitro antioxidant and free radical scavenging activity of four Alkanna species growing in Iran. Pharmacognosy Res., 7(1): 100–104.
Singleton, V.L., Orthofer, R. and Lamuela-Raventos, R.M. 1999. Analysis of total phenols and other oxidation substrates and antioxidants by means of Folin-Ciocalteu reagent. Methods Enzymol. 299, 152-178.
Şengül, M., Yıldız, H., Güngör, N., Cetin, B., Eser, Z. Ve. Ercişli, S. 2009. Total phenolic content, antioxidant and antimicrobial activities of some medicinal plants. Pak. J. Pharm. Sci., 22(1): 102-106.
Xu J., Koizumi K., Liu M., Mizuno Y., Suzaki M., Iitsuka H., Inujima A., Fujimoto M., Shibahara N., Shimada Y. 2019. Shikonin induces an anti tumor effect on murine mammary cancer via p38 dependent apoptosis. Oncology Reports, 41(3): 2020-2026.
Tošić, S., Stojičić, D., Slavkovska, V., Mihailov-Krstev, T., Zlatković, B., Budimir, S., Uzelac , B., 2019. Phytochemical composition and biological activities of native and in vitro-propagated Micromeria croatica (Pers.) Schott (Lamiaceae). Planta, 249:1365–1377.
Vinothini, K., Devi, M.S., Shalini, V., Sekar, S., Semwal, R.B., Arjun, P., Semwal K. 2017. In vitro micropropagation, total phenolic content and comparative antioxidant activity of different extracts of Sesbania grandiflora (L.) Pers. Current Scıence, 113(6):1142-1147.
Zare, K.H., Nazemiyeh, H., Movafeghi, A., Khosrowshahli, M., Motallebi-Azar, A., Dadpour, M., Omidi, Y. 2010. Bioprocess engineering of Echium italicum L.: induction of shikonin and alkannin derivatives by two-liquid-phase suspension cultures. Plant Cell Tiss Organ Cult., 100:157–164.