Evaluation of Phenolic Substance Content and Biological Activities of Arum elongatum Steven Extracts

Abstract

In this study, Arum elongatum Steven (Kari) plant was collected from the Şerafettin plateau located in Yaygın town of Muş province. Afterwards, the content of phenolic substances and antimicrobial, antioxidant and DNA protective effects of ethanol and pure water extracts of this plant were investigated. The test results indicated that ethanol and pure water extracts showed low antimicrobial and DPPH activity, while they were found to possess a significant antioxidant capacity with regard to ABTS, Total antioxidant, Total reduction and CUPRAC levels. Moreover, curcumin and salicylic acid were not identified in the pure water extract of A. elongatum, but the amount of ascorbic acid, apigenin and vanillin were observed to vary. Concerning the protective effect on DNA, ethanol extract of the plant displayed no activity; however, its pure water extract was found to completely stabilize the DNA by removing the damaging effect of H2O2 + DMSO

Keywords

• Arum elongatum Steven
• antimicrobial
• antioxidant
• H2O2
• DMSO
• HPLC

Arum elongatum Steven Ekstraktlarının Fenolik Madde Miktarı ve Biyolojik Aktivitelerinin İncelenmesi

Abstract

Bitkiler yüzyıllardır alternatif tıpta hastalık tedavisinde kullanıllanılmaktadır.  Çalışmamızda Muş İli Yaygın Beldesi Şerafettin Yaylasında toplanan Arum elongatum (Kari) bitkisinden elde edilen etanol ve saf su ekstraktlarının antimikrobiyal, antioksidan ve DNA koruyucu aktiviteleri belirlenmiş ve fenolik madde içerikleri HPLC ile araştırılmıştır. Her iki ekstraktın da çalışmamızdaki mikroorganizmalara karşı iyi bir antimikrobiyal aktivite göstermedikleri belirlenmiştir. Ekstraktlarımızın in vitro antioksidan özellikleri bakımından genel olarak standartlara göre daha düşük aktivite gösterdiği, özellikle DPPH radikallerini süpürmede önemli bir performans sergileyemediği gözlemlenmiştir. Bununla birlikte diğer yöntemlerin (ABTS, Total antioksidan, Toplam indirgenme ve CUPRAC)  sonuçlarına göre A. elongatum bitkisinin önemli ölçüde antioksidan kapasiteye sahip olduğu belirlenmiştir. Etanol ve saf su ekstraktlarının 14 farklı fenolik madde içeriği HPLC ile değerlendirildiğinde saf su ekstraktında curcumin ve salisilik asit miktarı tespit edilememiştir. Askorbik asit, apigenin ve vanillin gibi fenoliklerin ekstraktlar arasında çok farklı miktarlara sahip oldukları gözlemlenmiştir.  DNA üzerindeki koruyucu aktiviteye bakıldığında etanol ekstraktımız hiçbir aktivite göstermezken, saf su ekstraktımızın ise H₂O₂+DMSO’ un yıkıcı etkisini ortadan kaldırarak DNA’yı tamamen kararlı hale getirdiği gözlemlenmiştir.

Keywords

• Arum elongatum
• antimikrobiyal
• antioksidan
• H2O2
• DMSO

References

1. 1. İlçim A., Dığrak M., Bağcı E. 1998. Bazı Bitki Ekstraktlarının Antimikrobiyal Etkilerinin Araştırılması, Turkish Journal of Biology, 22: 119-125.
2. 2. Tıraş Z. 2011. Türkiye Emınıum (Blume) Schott (Araceae) Cinsinin Morfolojik, Anatomik, Palinolojik, Nümerik, Sitotaksonomik ve Moleküler Revizyonu. Selçuk Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 140s, Konya.
3. 3. Alpınar K. 1985. Batı Türkiye’de Arum L. ve Bu Türlerin Nişasta ve Protein Miktarları, Doğa Bilim Dergisi, 9(3): 473-483.
4. 4. Mill R.R., Alpınar K. 1988. Arum L. In: ibid. Vol.10 (P.H.Davis et al. Eds.), Edinburg University Press, 218-221s, Edinburgh.
5. 5. Rıce-Evans C., Miller A., Paganga G. 1997. Antioxidant Properties of Phenolic Compounds, Trends in Plant Science, 2: 152-159.
6. 6. Topal Y. 2013. Alchemilla L. (Rosaceae) Cinsine Ait Bazı Türlerin Fenolik Bileşiklerinin Antioksidan ve Antimikrobiyal Etkisinin Araştırılması. Bingöl Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 70s, Bingöl.
7. 7. Sağdıç O., Karahan A.G., Özcan M., Özkan, G. 2003. Effect of Some Species Extracts on Bacterial İnhibition, Food Science and Technology International, 9(5): 353-356.
8. 8. Mitsuda H., Yasumoto K., Wami K. 1966. Antioxidativ Action of İndole Compounds During The Autoxidation of Linoleic Acid, Eiyoto Shokuryo, 19: 210-214.

9. 9. Oyaizu M. 1986. Studies on Product of Browning Reaction Prepared from Glucose Amine, Jpn. J. Nutr. 44: 307-315.
10. 10. Blois M.S. 1958. Antioxidant Determinations by The Use of A Stable Free Radical, Nature, 26: 1199-1200.
11. 11. Wu L., Chang L., Chen S., Fan N., Ho J.A. 2009. Antioxidant Activity and Melanogenesis İnhibitory Effect of The Acetonic Extract of Osmanthus Fragrans: A Potential Natural and Functional Food Flavor Additive, LWT-Food Science and Technology, 42: 1513-1519.
12. 12. Gülçin İ. 2006. Antioxidant Activity of Caffeic Acid (3,4-Dihydroxycinnamic Acid), Toxicology, 217 (2-3): 213-220.
13. 13. Tapan S. 2016. Quantitative HPLC Analysis of Phenolic Acids, Flavonoids and Ascorbic Acid in Four Different Solvent Extracts of Two Wild Edible Leaves, Sonchus Arvensis and Oenanthe Linearis of North-Eastern Region in India, Journal of Applied Pharmaceutical Science, 6 (2): 157-166.
14. 14. Siddall T. L., Ouse D. G., Benko Z. L., Garvin G. M., Jackson J. L., McQuiston J. M., Ricks M. J., Thibault T. D., Turner J. A., VanHeertum J. C., Weimer M.R. 2002. Synthesis and Herbicidal Activity of Phenyl-substituted Benzoylpyrazoles, Pest Management Science, 58: 1175-1186.
15. 15. Londershausen M. 1996. Approaches to new parasiticides, Pesticide Science, 48 (4): 269-292.
16. 16. Digrak M., Alma M.H., İlçim A., Sen S. 1999a. Antibacterial and Antifungal Effects of Various Commercial Plant Extracts, Pharmaceutical Biology, 37(3): 216-22.
17. 17. Safari E., Amiri M., Bahador A., Amiri M., Esmaeili D. 2015 The study of antibacterial effects of alcoholic extracts of Arum maculatum, Allium hirtifolium and Teucrium polium against nosocomial resistance bacteria, Int. J. Pharm. Sci. Rev. Res., 31(2): 231-234.
18. 18. Turker A.U., Yıldırım A.B. 2013. Evaluation of Antibacterial and Antitumor Activities of Some Turkish Endemic Plants, Tropical Journal of Pharmaceutical Research, 12 (6): 1003-1010.
19. 19. Azab A. 2017. Arum: A Plant Genus With Great Medıcınal Potential, Eur. Chem. Bull., 6(2): 59-68.
20. 20. Uğuzlar H. 2009. Antalya’da Yetişen Areceae Arum Dioscorides Tohumlarının Antioksidan Aktivitesi ve Toplam Fenolik Madde Tayini. Selçuk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 80s, Konya.
21. 21. Berk Ş. 2012. Myrtus communis, Pistacia vera, Arum maculatum, Ceterach officinarum, Inula oculus-christi Türlerinin Antioksidan, Antimikrobiyal ve DNA Koruyucu Aktivitelerinin Araştırılması. Cumhuriyet Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 108s, Sivas.
22. 22. Jaradat N.A., Abualhasan M. 2016. Comparison of Phytoconstituents, Total Phenol Contents and Free Radical Scavenging Capacities between Four Arum Species from Jerusalem and Bethlehem, Pharmaceutical Sciences, 22: 120-125.
23. 23. Zhang H., Barcelo J.M., Lee B., Kohlhagen G., Zimonjic D.B., Popescu N.C., Pommier Y. 2001. Human Mitochondrial Topoisomerase I, Proceedings of The National Academy of Sciences, 98(19): 10608-10613.