ABİETİK ASİT VE GUAİAZULEN TERPENLERİNİN “SEKONDER METABOLİT” GENOTOKSİK POTANSİYELLERİNİN İN VİTRO MİKRONÜKLEUS TESTİ İLE BELİRLENMESİ

Year 2020, Volume: 13 Issue: 2, 1 - 10, 02.08.2020

Hatice Çelik , Handan Uysal

Abstract

Bitkiler tarafından sentezlenen terpenler, lezzet, koku ve renk verici maddeler olarak gıda ve kozmetik sektörlerinde, antimutajen, antioksidan ve antikanserojen aktiviteleri ile de tıp ve eczacılık alanında sıklıkla kullanılmaktadır. Farklı alanlarda kullanılan bu bileşikler, insanlar tarafından birçok ürünle birlikte temas veya oral yolla vücuda alınmaktadır. Bu çalışmada doğrudan ya da dolaylı olarak alınan guaiazulen ve abietik asit terpenlerinin doz-süre etkileşimine bağlı olarak genotoksik etkileri belirlenmiştir. Bu amaçla insan periferik kan kültürü kullanılmış ve in vitro mikronükleus (MN) testi ile çalışılmıştır. Terpenlerin farklı konsantrasyonlarını içeren (25,50,100,200ppm) uygulama gruplarına ait veriler terpenlerin çözücüsü olan DMSO kontrol grubu ile karşılaştırılarak istatistiki analizleri yapılmıştır. Ancak guaiazulen terpeninin en yüksek uygulama grubu olan 200 ppm’de hücre proliferasyonu gerçekleşmemiştir. Bu nedenle bu uygulama grubu değerlendirmeye alınamamıştır. Elde edilen verilere göre, guaiazulen ve abietik asit terpenlerinin insan lenfosit hücrelerinde mikronükleus frekansında artışa neden oldukları ve konsantrasyon artışına bağlı olarak sitotoksik ve genotoksik aktivite sergiledikleri belirlenmiştir.

Keywords

Terpenler, genotoksisite, mikronükleus

Supporting Institution

Atatürk Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Yönetim Birimi

Project Number

FHD–2019-7000

Thanks

Değerli desteklerinden dolayı Atatürk Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Yönetim Birimi Başkanlığı’na teşekkür ederiz.

References

• A. Ahıskalıoğlu, “Anemone narcissiflora Bitkisinin Karakterizasyonu ve Biyolojik Aktivitesinin İncelenmesi”, Karadeniz Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 2007.
• A. Fallarero, M. Skogman, J. Kujala, M. Rajaratnam, V. M. Moreira, J. Yli-Kauhaluoma, P. Vuorela, “(+)Dehydroabietic Acid, an Abietane-Type Diterpene, Inhibits Staphylococcus aureus Biofilms In Vitro”, International Journal of Molecular Sciences, 14 (6), 12054-12072, 2013.
• A. Kılıç, “Bitkisel Kaynaklı Bazı Uçucu Yağ ve Monoterpenlerin Olası Genotoksik Etkilerinin Araştırılması”, Anadolu Üniversitesi Biyoloji Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi, 2005.
• A. Sökmen, E. Gürel, “Sekonder Metabolit Üretimi”, Bitki Biyoteknolojisi, Doku Kültürü ve Uygulamaları, Editörler: M. Babaoğlu, E. Gürel, S. Özcan, Konya, 211-261, 2001.
• A. Stammati, P. Bonsi, F. Zucco, R. Moezelaar, H. L. Alakomi, A. “Wright, Toxicity of Selected Plant Volatiles in Microbial and Mammalian Short-Term Assays”, Food and Chemical Toxicology, 37, 813-823, 1999.
• A. E. Osbourn, “Preformed Antimicrobial Compounds and Plant Defense Against Funga1 Attack”, The Plant Cell, 8, 1821– 1831, 1996.
• B. Togar, K. Çelik, H. Türkez, “In Vitro Cytotoxic, Genotoxic and Antioxidant/Oxidant Effects of Guaiazulene on Human Lymphocytes”, Brazilian Archives of Biology and Technology, 58 (1), 61-67, 2015a.
• B. Togar, H. Turkez, A. Hacımüftüoğlu, A. Tatar, F. Geyikoğlu, “Guaiazulene Biochemical Activity and Cytotoxic and Genotoxic Effects on Rat Neuron and N2a Neuroblastom Cells”, Journal of Intercultural Ethnopharmacology, 4 (1), 29–33, 2015b.
• D. Slamenova, E. Horváthová, L. Wsólová, M. Sramková, J. Navarová, “Investigation of Anti‐Oxidative, Cytotoxic, DNA‐Damaging and DNA‐Protective Effects of Plant Volatiles Eugenol and Borneol in Human‐Derived Hepg2, Caco‐2 and VH10 Cell Lines”, Mutation Research, 677, 46– 52, 2009.
• D. P. Briksin, “Medicinal Plants and Phytomedicines, Linking Plant Biochemistry and Physiology to Human Health”, Plant Physiology, 124, 507–514, 2000.
• E. İpek, H. Zeytinoğlu, S. Okay, B. A. Tuylu, M. Kürkcüoğlu, K. H. C. Başer, “Genotoxicity and Antigenotoxicity of Origanum Oil and Carvacrol Evaluatedby Ames Salmonella/Microsomal Test”, Food and Chemistry, 93, 551-556, 2005.
• E. A. Erdoğan, “Using Fields of Plant Essential Oils and Potential Genetic Effects”, Lokman Hekim Journal, 2 (2), 21-24, 2012.
• E. K. Dağcı, M. Dığrak, “Bazı Meyve Ekstraktlarının Antibakteriyal ve Antifungal Aktiviteleri”, Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Fen ve Mühendislik Dergisi, 8(2), 1-7, 2005.
• F. A. Andersen, “Final Report on the Safety Assessment of Azulene”, International Journal of Toxicology, 18, 27–32, 1999.
• G. Franzios, M. Mirotsou, E. Hatziapostolou, J. Kral, G. S. Zacharias, P. Mavragani-Tsipidou, “Insecticidal and Genotoxic Activities of Mintessential Oils”, Journal of Agricultural and Food Chemistry, 45 (7), 2690-2694, 1997.
• G. Peng, J. C. Roberts, “Solubility and Toxicity of Resin Acids”, Water Research, 34 (10), 2779-2785, 2000.
• H. Çelik, H. Uysal, “Stimulation of Longevity Toxicity Based on Chronic Application of Terpenes”, International Eurasian Conference on Biological and Chemical Sciences 28-29 June, Ankara 2019, Türkiye.
• H. Türkez, B. Togar, A. Tatar, F. Geyikoğlu, A. Hacımüftüoğlu, “Cytotoxic and Cytogenetic Effects of A-Copaene on Rat Neuron and N2a Neuroblastoma Cell Lines”, Biologia, 69, 936–42, 2014.
• H. Uysal, H. Orunç, “Retinol-Induced Aging in Female and Male Populations of Drosophila melanogaster Oregon R (Wild-Type)”, International Symposium Ecology 19-23 June, Kastamonu 2018, Türkiye.
• J. Fiori, G. Teti, R. Gotti, G. Mazzotti, M. Falcon, “Cytotoxic Activity of Guaiazulene on Gingival Fibroblasts and the Influence of Light Exposure on Guaiazulene-Induced Cell Death”, Toxicology in Vitro, 25, 64-72, 2011.
• J. S. Eisen, G. Koren, D. N. Juurlink, V. L. Ng, “N‐Acetylcysteine for the Treatment of Clove Oil‐Induced Fulminant Hepatic Failure”, Journal of Toxicology Clinical Toxicology, 42, 89– 92, 2004.
• K. A. Hammer, C. F. Carson, T. V. Riley, “Antimicrobial Activity of Essential Oils and Other Plant Extracts”, Journal of Applied Microbiology, 86, 985-990, 1999.
• L. Mouhssen, “Methods to Study the Phytochemistry and Bioactivity of Essential Oils”, Phytotherapy Research, 18, 435-448, 2004.
• L. Orunç, H. Uysal, “Bir Çeşit Sekonder Metabolit Olan Stigmasterol Ömür Uzunluğu Üzerine Ketvurucu Olabilir Mi? EurasianBioChem 26-27 April, Ankara 2018, Türkiye.
• L. Wang, J. Yan, P. Fu, K. Parekh, H. Yu, “Photomutagenicity of Cosmetic Ingredient Chemicals Azulene and Guaiazulene”, Mutation Research/Fundamental and Molecular Mechanisms of Mutagenesis, 530, 19-26, 2003.
• L. H. Cazarolli, L. Zanatta, E. H. Alberton, M. S. Figueiredo, P. Folador, R. G. Damazio, M. G. Pizzolatti, F. R. Silva, “Flavonoids: Prospective Drug Candidates”, Mini-Reviews in Medicinal Chemistry, 8 (13), 1429–1440, 2008.
• M. Friedman, “Overview of Antibacterial, Antitoxin, Antiviral, and Antifungal Activities of Tea Flavonoids and Teas”, Molecular Nutrition & Food Research, 51 (1), 116–134, 2007.
• M. Guarrera, L. Turbino, A. Rebora, “The Anti-Inflammatory Activity of Azulene”, Journal of European Academy of Dermatology and Venereology, 15, 486–7, 2001.
• M. A. Fernandez, M. P. Tornos, M. D. Garcia, B. de las Heras, A. M. Villar, M. T. Saenz, “Anti-Inflammatory Activity of Abietic Acid A Diterpeneisolated From Pimenta racemosa var. Grissea”, Journal of Pharmacy and Pharmacology, 53, 867-872, 2001.
• M. T. Ortega, B. Jeffery, J. E. Riviere, N. A. Monteiro-Riviere, “Toxicological Effects of Pet Food Ingredients on Canine Bone Marrow-Derived Mesenchymal Stem Cells and Enterocyte-Like Cells”, Journal of Applied Toxicoogy, 36 (2), 189-98, 2016.
• R. Gomes-Carneiro, I. Felzenszwalb, F. J. Paumgartten, “Mutagenicity Testing (+) Camphor, 1,8 Cineole, Citral, Citronellol, (−) Menthol and Terpineol with the Salmonella Microsome Assay”, Mutation Research, 416, 129-136, 1989.
• R. Verpoorte, R. Heijden, J. H. C. Hoge, H. J. G. Hoopen, “Plant Cell Biotechnology for the Production of Secondary Metabolites”, Pure and Applied Chemistry, 66, 2307-2310, 1994.
• R. F. Evert, S. E. Eichorn, “Raven Bitki Biyolojisi”, Çeviri: İsmail Türkan, Palme Yayınevi, 2016.
• S. Azirak, E. Rencüzoğulları, “The In Vivo Genotoxic Effects of Carvacrol and Thymol in Rat Bone Marrow Cells”, Environmental Toxicology, 23 (6), 728-735, 2008.
• S. Kırbağ, E. Bağcı, “Piceae abies (L.) Karst. ve Picea orientalis (L.) Link Uçucu Yağlarının Antimikrobiyal Aktivitesi Üzerine Bir Araştırma”, Journal of Quafqaz Universty, 3 (1), 183-1882, 2000.
• S. Manner, M. Skogman, D. Goeres, P. Vuorela, A. Fallarero, “Systematic Exploration of Natural and Synthetic Flavonoids for the Inhibition of Staphylococcus aureus Biofilms”, International Journal of Molecular Sciences, 14 (10), 19434–19451, 2013.
• Ş. Ç. Arıca, “Yaşlanma ve Alglerin Anti-Gerontolojik Etkileri”, Ege Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 34 (4), 469-474, 2017.
• T. P. Cushnie, A. J. Lamb, “Antimicrobial Activity of Flavonoids”, International Journal of Antimicrobial Agents, 26 (5), 343–356, 2005.
• T. P. Cushnie, A. J. Lamb, “Recent Advances in Understanding the Antibacterial Properties of Flavonoids”, International Journal of Antimicrobial Agents, 38 (2), 99–107, 2011.
• W. Ding, D. D. Lev, M. E. Bishop, L. E. Lyn‐Cook, R. Kulkarni, C. W. Chang, A. Aidoo, M. G. Manjanatha, “Methyleugenol Genotoxicity in the Fischer 344 Rat Using the Comet Assay and Pathway‐Focused Gene Expression Profiling”, Toxicology Science, 123, 103– 112, 2011.
• Y. Kamaya, N. Tokita, K. Suzuki, “Effects of Dehydroabietic Acid and Abietic Acid on Survival, Reproduction, and Growth of the Crustacean Daphnia magna”, Ecotoxicology and Environmental Safety, 61 (1), 83-88, 2005.
• Y. Yamamoto, R. B. Gaynor, “Therapeutic Potential of Inhibition of the NF-Kb Pathway in the Treatment of Inflammation and Cancer”, Journal of Clinical Investigation, 107 (2), 135–42, 2001.