Erzurum Bölgesinde Yetişen Betula pendula Yapraklarının Antioksidan Kapasitelerinin Belirlenmesi ve Kemometrik Karakterizasyonu

Öz

Bu çalışmada,  Erzurum bölgesinin karakteristik bitki örtüsü içerisinde yer alan Huş Ağacına ait farklı yerleşimlerden alınan yaprak örnekleri farklı in vitro antioksidan kapasite yöntemleri ile incelenmiş ve kemometrik karakterizasyonu yapılmıştır. Uzundere, Horasan ve Şenkaya bölgelerinde mayıs-temmuz aralığında toplanan örnekler kurutulmuş ve etanol ekstreleri çıkarılmıştır. Bakır II iyonu İndirgeyici Antioksidan Kapasite (CUPRAC), Demir III iyonu İndirgeyici Antioksidan Kapasite (FRAP) ve Difenil pikril Hidrazin (DPPH) yöntemleri için gerçekleştirilen analizlere bütün örnekler pozitif yanıt vermişlerdir. En yüksek antioksidan kapasite değerlerine Şenkaya bölgesinden elde edilen örneklerle ulaşılmıştır. Elde edilen değerler bilgisayar algoritmaları yardımıyla kemometrik olarak incelendiğinde; sonuçların anlamlı farklılık gösterdiği ve her bölgede rakım değişimiyle pozitif korelasyon gösteren farklılıklar tespit edilmiştir. Yapılan çalışma vasıtasıyla antioksidan kapasite değerleri ile coğrafi karakterizasyonun gerçekleştirilebileceği ve rakımsal farklılıkların Huş ağacı yapraklarının fenolik ve flavanoid içeriğine anlamlı etki yaptığı sonucuna varılmıştır. Huş ağacı bitkisinin antioksidan kapasitesi sebebiyle özellikle kanser ve kozmetik gibi önemli alanlarda kullanılabileceği düşünülmektedir.

Anahtar Kelimeler

• Antioksidan Kapasite,Huş Ağacı Yaprağı,CUPRAC,FRAP,DPPH

Determination of Antioxidant Activity and Chemometric Characterization of Betula pendula Leaves in Erzurum Region

Abstract

In this study, leaf samples of Birch Tree collected from different settlements in the characteristic vegetation of Erzurum region were investigated with different in vitro antioxidant activity investigated and chemometrics characterization was carried out. The samples were harvested in the May-July period from Uzundere, Horasan and Şenkaya regions,  dried and their ethanol extracts were obtained. CUPRAC, FRAP and DPPH responses were positive for all samples. The highest antioxidant capacity values ​​were obtained from samples of Şenkaya region. When the obtained values ​​are examined chemometrically with the help of computer algorithms; significant differences and a positive correlation with the altitude change in each region were obtained. It was concluded that geographic characterization can be realized by antioxidant activity values ​​and the altitude differences have a significant effect on phenolic and flavanoid contents of birch leaves. Owing to the antioxidant activity of the birch plant it is thought that it can be used especially in important areas such as cancer and cosmetics.

References

1. Azman NAM, Skowyra M, Muhammad K, Gallego MG, Almajano MP (2017). Evaluation of the antioxidant activity of Betula pendula leaves extract and its effects on model foods. Pharmaceutical biology, 55(1), 912-919.
2. Atkinson M (1992). Betula pendula Roth (B. verrucosa Ehrh.) and B. pubescens Ehrh, Journal of Ecology, Vol. 80, 837-870
3. Bonina FP, Puglia C, Frasca G, Cimino F, Trombetta D, Tringali G, Roccazzello A, Insiriello E, Rapisarda P, Saija A (2008). Protective effects of a standardised red orange extract on air pollution-induced oxidative damage in traffic police officers. Natural Product Research, Vol. 22, 1544-1551.
4. Bono R, Tassinari R, Bellisario V, Gilli G, Pazzi M, Pirro V, Mengozzi G, Bugiani M, Piccioni P (2015). Urban air and tobacco smoke as conditions that increase the risk of oxidative stress and respiratory response in youth. Environmental Research, Vol. 137, 141-146.
5. Bursal E, Güzel E, Remzi B (2013). Çiriş otunun (Asphodelus aestivus) antioksidan kapasitesinin belirlenmesi. Muş Alparslan Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi,
6. Calderon-Garciduenas L (2016). Smoking and Cerebral Oxidative Stress and Air Pollution: A Dreadful Equation with Particulate Matter Involved and One More Powerful Reason Not to Smoke Anything! Journal of Alzheimers Disease, Vol. 54, 109-112.
7. Chan EWC, Lim YY, Chew Y (2007). Antioxidant activity of Camellia sinensis leaves and tea from a lowland plantation in Malaysia. Food chemistry, Vol. 102, 1214-1222.
8. Codoñer-Franch P, Valls-Bellés V, Arilla-Codoñer A, Alonso-Iglesias E (2011). Oxidant mechanisms in childhood obesity: the link between inflammation and oxidative stress. Translational Research, Vol. 158, 369-384.

9. Costea T, Vlase L, Ancuceanu RV, Dinu M, Olah NK, Popescu ML, Gird CE (2016). Chemical Composition, Antioxidant Activity and Phytotoxic Properties of Silver Birch Leaves. Romanian Biotechnological Letters, 21(3).
10. D Archivio M, Filesi C, Di Benedetto R, Gargiulo R, Giovannini C, Masella R, (2007). Polyphenols, dietary sources and bioavailability. Annali-Istituto Superiore di Sanita, Vol. 43, 348.
11. DOĞMUŞ D, DURUCASU İ (2013). Keten tohumu çeşitlerinin n-bütanol fraksiyonlarının fenolik bileşenlerinin antioksidan kapasitesi. Celal Bayar University Journal of Science, 9.
12. Duthie GG, Duthie SJ, Kyle JA (2000). Plant polyphenols in cancer and heart disease: implications as nutritional antioxidants. Nutrition research reviews, Vol. 13, 79-106.
13. Guo XD, Ma YJ, Parry J, Gao JM, Yu LL, Wang M (2011). Phenolics content and antioxidant activity of tartary buckwheat from different locations. Molecules, Vol. 16, 9850-9867.
14. Güner S, Zengin G, Aktümsek A (2014). Acanthus Hirsutus'un Aseton Özütünün Antioksidan Özelliklerinin Araştırılması. Selçuk Üniversitesi Fen Fakültesi Fen Dergisi, 1-9.
15. Keinänen M, Julkunen-Tiitto R (1998). High-performance liquid chromatographic determination of flavonoids in Betula pendula and Betula pubescens leaves. Journal of Chromatography A, Vol. 793, 370-377.
16. Lachman J, Hamouz K, Orsák M, Pivec V, Dvořák, P (2008). The influence of flesh colour and growing locality on polyphenolic content and antioxidant activity in potatoes. Scientia Horticulturae, Vol. 117, 109-114.
17. Mashentseva AA, Dehaen W, Seitembetov TS, Seitembetova AJ (2011). Comparison of the antioxidant activity of the different Betula pendula Roth. extracts from northern Kazakhstan. Journal of Phytology, Vol. 3
18. Moller P, Wallin H, Knudsen LE (1996). Oxidative stress associated with exercise, psychological stress and life-style factors. Chemico-Biological Interactions, Vol. 102, 17-36.
19. Pääkkönen E, Holopainen T, Kärenlampi L (1997). Variation in ozone sensitivity among clones of Betula pendula and Betula pubescens. Environmental Pollution, Vol. 95, 37-44.
20. Pacifici RE, Davies KJ (1991). Protein, lipid and DNA repair systems in oxidative stress: the free-radical theory of aging revisited. Gerontology, Vol 37, 166-180.
21. Pawłowska L (1983). Biochemical and systematic study of the genus Betula L. Acta Societatis Botanicorum Poloniae, Vol 52, 301-314.
22. Sarikürkcü C, Cengiz M, Çomak Z, Zengin G, Aktümsek A (2016). İki Ononis Türünün Antioksidan Kapasitelerinin Karşılaştırılması. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, Vol 1, 20.
23. Shetty A, Magadum S, Managanvi K (2013). Vegetables as sources of antioxidants. J Food Nutr Disorder, Vol 2, 1-2
24. Velioğlu S (2000) Doğal antioksidanların insan sağlığına etkileri. GIDA/THE JOURNAL OF FOOD, 25.
25. Wagner H, Tittel G, Bladt S (1983). Analysis and standardization of medicinal plant materials by high - performance liquid chromatography and other chromatographic methods. Deutsche Apotheker Zeitung, Vol 123, 515-521.
26. Wang LJ, Su S, Wu J, Du H, Li SS, Huo JW, Zhang Y, Wang LS (2014). Variation of anthocyanins and flavonols in Vaccinium uliginosum berry in Lesser Khingan Mountains and its antioxidant activity. Food chemistry, Vol 160, 357-364.