In Vitro Antioxidant and Antimicrobial Activıties of Methanolic Extracts of Selected Herbal Teas Commonly Consumed in Turkiye

Abstract

Objective: This study aims to investigate the antioxidant and antimicrobial effects of sage, olive leaf, green tea and linden plant extracts consumed as tea in our society. Methods: For determination of antioxidant activity, DPPH radical scavenging activity determination, ABTS radical scavenging activity determination, Fe+3 TPTZ reduction capacity determination and Cu+2 –Cu+ reduction capacity determination studies were carried out. The antimicrobial activities of the plant extracts were determined by microdilution method using bacterial strains Escherichia coli (ATCC 25922), Klebsiella pneumoniae (ATCC 700603), Proteus mirabilis (ATCC 29906), Pseudomonas aeruginosa (ATCC 9027) and Staphylococcus aureus (ATCC 29213). Results: According to the results of the study, it was observed that olive leaf extract had the highest DPPH free radical scavenger capacity, ABTS cation radical scavenger, iron and copper ion reducing antioxidant power capacity. In addition, it was determined that all plant extracts showed antioxidant activity in various concentration ranges. According to the antimicrobial activity test results, all plants showed the best antimicrobial activity against S. aureus, while the weakest antimicrobial activity was against P. aeruginosa. It was determined that linden and olive leaf extracts, which draw attention with their high antioxidant capacities, were weak in terms of antimicrobial activity. Conclusion: The high antioxidant activity of methanol extracts of sage, olive leaf, green tea and linden plants, whose teas are frequently consumed in our society, draws attention as a beneficial feature for health. It is believed that the results of this study will contribute to the studies on therapeutic natural medicines that have increased recently.

Keywords

• Keywords: ABTS
• Antimicrobial activity
• Antioxidant activity
• CUPRAC
• DPPH
• TPTZ

TÜRK TOPLUMUNDA ÇAY OLARAK TÜKETİLEN BAZI BİTKİ EKSTRAKTLARININ ANTİOKSİDAN VE ANTİMİKROBİYAL ETKİLERİNİN ARAŞTIRILMASI

Abstract

Amaç: Bu çalışmanın amacı toplumumuzda çay olarak tüketilen adaçayı, zeytin yaprağı, yeşil çay ve ıhlamur bitki ekstraktlarının antioksidan ve antimikrobiyal etkilerinin araştırılmasıdır. Yöntemler: Antioksidan aktivitenin belirlenmesi için DPPH radikal süpürücü aktivite tayini, ABTS radikal süpürücü aktivite tayini, Fe+3 TPTZ indirgeme kapasitesi tayini ve Cu+2 –Cu+ indirgeme kapasitesi tayini çalışmaları yürütülmüştür. Bitki ekstraktlarının antimikrobiyal aktiviteleri, Escherichia coli (ATCC 25922), Klebsiella pneumoniae (ATCC 700603), Proteus mirabilis (ATCC 29906), Pseudomonas aeruginosa (ATCC 9027) ve Staphylococcus aureus (ATCC 29213) bakteri suşları kullanılarak mikrodilüsyon yöntemi ile belirlenmiştir. Bulgular: Çalışma sonuçlarına göre zeytin yaprağı ekstraktının en yüksek DPPH serbest radikal süpürücü kapasitesine, ABTS katyon radikal süpürücü kapasitesine, demir ve bakır iyonu indirgeyici antioksidan güç kapasitesine sahip olduğu görülmüştür. Ayrıca, tüm bitki ekstraktlarının çeşitli konsantrasyon aralıklarında antioksidan aktivite gösterdiği belirlenmiştir. Antimikrobiyal aktivite test sonuçlarına göre, tüm bitkiler S. aureus'a karşı en iyi antimikrobiyal aktiviteyi gösterirken, en zayıf antimikrobiyal aktivite P. aeruginosa'ya karşı olmuştur. Yüksek antioksidan kapasiteleriyle dikkat çeken ıhlamur ve zeytin yaprağı ekstraktlarının ise antimikrobiyal aktivite açısından zayıf olduğu belirlenmiştir. Sonuç: Toplumumuzda çayları sıklıkla tüketilen adaçayı, zeytin yaprağı, yeşil çay ve ıhlamur bitkilerinin metanol ekstraktlarının yüksek antioksidan aktivitesi, sağlık açısından yararlı bir özellik olarak dikkat çekmektedir. Bu çalışmanın sonuçlarının, son zamanlarda artış gösteren tedavi edici doğal ilaçlar üzerine yapılan çalışmalara katkı sağlayacağı düşünülmektedir.

Keywords

• ABTS
• Antimikrobiyal Aktivite
• Antioksidan Aktivite
• CUPRAC
• DPPH
• TPTZ

References

1. 1. Njume C, Afolayan AJ, Ndip RN. An overview of antimicrobial resistance and the future of medicinal plants in the treatment of Helicobacter pylori infections. Afr J Pharm Pharmacol. 2009;3:685-699.
2. 2. Benli, M, Yiğit, N. Ülkemizde yaygın kullanımı olan kekik bitkisinin antimikrobiyal aktivitesi. Orlab On-Line Mikrobiyoloji Dergisi. 2005;3:1-8.
3. 3. Çelikezen FÇ, Turhan AF, Şahin İH, Hayta Ş. Prangos pabularia Bitkisinin Antioksidan ve Antimikrobiyal Özelliklerinin Belirlenmesi. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi. 2019;8:742-748.
4. 4. Chandimali N, Bak SG, Park EH, Lim HJ. Free radicals and their impact on health and antioxidant defenses: A review. Cell Death Dis. 2025;11(1):19.
5. 5. Göktaş Ö, Gıdık B. Tıbbi ve aromatik bitkilerin kullanım alanları. Bayburt Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi. 2019;2:145-151. 6. Blois, MS. Antioxidant determinations by the use of a stable free radical. Nature. 1958;26:1199-1200.
6. 7. Re R, Pellegrini N, Proteggente A, Pannala A, Yang M, Rice C. Antioxidant activity applying an improved ABTS radical cation decolorization assay. Free Radic Biol Med. 1999;26:1231-1237.
7. 8. Zulueta A, Esteve MJ, Frigola A. ORAC and TEAC assays comparison to measure the antioxidant capacity of food products. Food Chem. 2009;114:310-316.
8. 9. Ou B, Huang D, Hampsch-Woodill M, Flanagan JA, Deemer EK. Analysis of antioxidant activities of common vegetables employing oxygen radical absorbance capacity (ORAC) and ferric reducing antioxidant power (FRAP) assays: a comparative study. J Agric Food Chem. 2002;50(11):3122-3128.

9. 10. Apak R, Güçlü K, Özyürek M, Çelik S. A novel total antioxidant capacity measurement for food and plasma antioxidants: CUPRAC method OP-104. FEBS J. 2006;273. 11. Apak, R, Güçlü K, Özyürek M, Karademir SE, Altun M. Total antioxidant capacity assay of human serum using copper (II)-neocuproine as chromogenic oxidant: the CUPRAC method. Redox Biol. 2005;39:949-961.
10. 12. Clinical and Laboratory Standards Institute (2019). Performance standards for antimicrobial susceptibility testing CLSI supplement M100 (29th ed.), Wayne PA, USA.
11. 13. Husein AI, Ali-Shtayeh MS, Jondi WJ, Zatar NAA, Abu-Reidah IM, Jamous RM. In vitro antioxidant and antitumor activities of six selected plants used in the Traditional Arabic Palestinian herbal medicine. Pharm Biol. 2014;52(10):1249-1255.
12. 14. Lai CK, Ng RW, Leung SS, Hui M, Ip M. Overcoming the rising incidence and evolving mechanisms of antibiotic resistance by novel drug delivery approaches–an overview. Adv Drug Deliv Revs. 2022;181:114078.
13. 15. Chanda S, Ramachandra TV. A review on some Therapeutic aspects of Phytochemicals present in Medicinal plants. Int J Univers Pharm Life Sci. 2019;10(1).
14. 16. Eldin AB, Ezzat M, Afifi M, Sabry O, Caprioli G. Herbal medicine: the magic way crouching microbial resistance. Nat Prod Res. 2023;37(24):4280-4289.
15. 17. Atoui AK, Mansouri A, Boskou G, Kefalas P. Tea and herbal infusions: their antioxidant activity and phenolic profile. Food Chem. 2005;89(1):27-36.
16. 18. Bayram M, Topuz S, Kaya C. Zeytin yaprağı ekstraktı ve oleuropeinin antioksidan, antimikrobiyal aktivitesi, gıdalarda kullanım olanakları. Turk Tarim Gida Bilim Teknol Derg. 2020;8(2):337-347.
17. 19. Vinson JA, Dabbagh YA. Tea Phenols: Antioxidant Effectiveness of Teas, Tea Components, Tea Fractions and Their Binding With Lipoproteins. Nutr Res. 1998;18:1067-1075.
18. 20. Pizzale L, Bortolomeazzi R, Vichi S, Überegger E, Conte LS. Antioxidant activity of sage (Salvia officinalis and S fruticosa) and oregano (Origanum onites and O indercedens) extracts related to their phenolic compound content. J Sci Food Agric. 2002;82(14):1645-1651.
19. 21. Agca AC, Batçıoğlu K, Şarer E. Evaluation on gallic acid, EGCG contents and antiradical activity of green tea and black tea extracts. J Fac Pharm Ankara Univ. 2020;44(1):50-60.
20. 22. Benavente-Garcia O, Castillo J, Lorente J, Ortuno A, Del Rio JA. Antioxidant activity of phenolics extracted from Olea europaea L. Leaves. Food Chem. 2000;68(4):457-462. 23. Karakaş N, Okur ME, Öztunç N, Karadağ AE, Kültür Ş, Demirci B. 2019. Tilia tomentosa moench çiçeklerinin uçucu bileşenlerinin ve çeşitli in vitro biyolojik aktivitelerinin incelenmesi. Mersin Üniv Sağ Bil Derg. 2019;12(2):220-229.
21. 24. İncedayı B. Gazlı ıhlamur çayı içeceğinin bazı özelliklerinin araştırılması. Gıda. 2017;42(4):355-363.
22. 25. Başyiğit M, Baydar H. Tıbbi adaçayı (Salvia officinalis L.)’nda farklı hasat zamanlarının uçucu yağ ve fenolik bileşikler ile antioksidan aktivite üzerine etkisi. Süleyman Demirel Üniv Fen Bil Enst Derg. 2017;21(1):131-137.
23. 26. Işık M. Salvia officinalis L. Etanol Ekstraktının Antikolinerjik ve Antioksidan Aktivitesi ve LC-MS/MS Analizi. Int J Life Sci Biotechnol Pharma Res. 2020;3(1):51-61.
24. 27. Uçkaya F. Antalya'da Yetişen Ziziphus zizyphus' un Antioksidan Aktivitesi ve Biyokimyasal Bileşiminin İncelenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kimya Anabilim Dalı, Konya: Selçuk Üniversitesi. 2011. 28. Bulca S. Çörek otunun bileşenleri ve bu yağın ve diğer bazı uçucu yağların antioksidan olarak gıda teknolojisinde kullanımı. Adnan Menderes Üniv Ziraat Fak Derg. 2014;11:29-36.
25. 29. Capasso R, Evidente A, Schivo L, Orru G, Marcialis MA, Cristinzio G. Antibacterial polyphenols from olive oil mill wastewaters. J Appl Microbiol. 1995;79:393-398.
26. 30. Soler-Rivas C, Espin JC, Wichers HJ. Oleuropein and related compounds. J Sci Food Agric. 2000;80:1013-1023.
27. 31. Sousa A, Ferreira ICFR, Calhelha R, Andrade PB. Phenolics and antimicrobial activity of traditional stoned table olives “alcaparra”. Bioorg Med Chem. 2006;14:8533-8538.
28. 32. Markin D. Duek L, Berdicevsky I. Berdicevsky, I. In vitro antimicrobial activity of olive leaves. Mycoses. 2003;46:132-136. 33. Güler HK, Dönmez İ, Aksoy SA. Tıbbi ve aromatik bitkilerin antibakteriyel aktivitesi ve tekstil sektöründe kullanımı. Süleyman Demirel Üniv Fen Edebiyat Fak Fen Derg. 2015;10(2):27-34.
29. 34. İlkimen H, Gülbandılar A. Lavanta, ada çayı, kekik ve papatya ekstrelerinin antimikrobiyal etkilerinin araştırılması. Türk Mikrobiyol Cem Derg. 2018;48(4):241-246.
30. 35. Torun FB, Felek R, Harorlı H. Türkiye’de Yaygın Olarak Tüketilen Bitki Çaylarının Tıp ve Diş Hekimliğinde Uygulama Alanları. Akdeniz Diş Hekimliği Derg. 2023;2(1):34-44.
31. 36. Reygaert WC. The antimicrobial possibilities of green tea. Front Microbiol. 2014;5:434. 37. Kadiroğlu P, Dıblan S. Comparison of bioactive and antimicrobial properties of black and green teas. Çukurova Tarım ve Gıda Bilimleri Derg. 2017;32(1):13-18.
32. 38. Zeybek Z, Doğruöz N, Karagoz A. Antibacterial activity of some plant extracts. Eur J Biol. 2008;67(1):17-21.