Bayburt'a özgü üç farklı Berberis ve Hippophae rhamnoides bitkilerinin biyoaktif bileşiklerinin, biyoaktivitelerinin ve İn Vitro biyoyararlılıklarının belirlenmesi

Dünya genelinde yapılan çalışmalar sonucunda kronik hastalıkların başlangıcının önlenebilmesi ve sağlık durumunun korunabilmesi için fitokimyasallar bakımından zengin bitkisel besinlerin günlük olarak tüketilmesi önerilmektedir. Son yıllarda tüketicinin sağlıklı ürün talebinin artması sonucunda sağlıklı ürün üretimi artmış ve bu değerli bileşikleri içeren yabani bitkilerin araştırılması önem kazanmıştır. Besin değeri yüksek olan bitki ve meyveler içerdikleri fenolik bileşikler, antosiyaninler, karotenoidler, alkoloidler, vitaminler sayesinde dejeneratif hastalıklar, kardiyovasküler hastalıklar, diyabet, obezite ve kanser dahil olmak üzere sağlık sorunlarına karşı koruyucu etki göstermekte ve sağlıklı bir diyet için tavsiye edilmektedir. Berberis ve Hippophae rhamnoides (yalancı iğde) bitkileri sahip olduğu fenolik madde, karotenoid ve antioksidan aktivite sayesinde anti-hipertansif, anti-diyabetik, anti-histaminik, anti-mikrobiyal ve anti-kanser etkilerinden dolayı önemli bir besin kaynağını teşkil etmektedir. Bayburt'a özgü yerel bir bitki olan Berberisin kırmızı, mor, turuncu renkte olan ve henüz botanik olarak tanımlanmamış türleri; dal, yaprak, meyve, kök gibi kısımları bu çalışmada ilk kez bir arada araştırılmıştır. Ayrıca yine Bayburt'a özgü olan Hippophae rhamnoides bitkisinin dal, yaprak ve meyve kısımları da ilk kez bu çalışmada araştırılmıştır. Üç farklı Berberis ve H. rhamnoides bitkilerinin biyoaktif bileşenleri (fenolik madde, antosiyanin, karotenoid) tanımlanmış, biyoaktiviteleri (Antioksidan aktivite, Anjiyotensin dönüştürücü enzim inhibisyonu (ADE)) gözlenmiş ve biyoyararlılığı incelenmiştir. Bunun yanı sıra en çok çay olarak tüketilen mor renkli Berberis bitkisinin kök kabuğu, kök içi, dal, yaprak ve meyvesinden infüzyon yoluyla çay elde edilerek fitokimyasal maddeleri, antioksidan aktivitesi ve biyoyararlılığı ilk kez çalışılmıştır. Deneyler üç farklı biyolojik tekrar olarak yapılmıştır. Elde edilen verilerin sonucunda Berberis ve Hippophae rhamnoides bitkileri ve kısımları arasında istatisitksel olarak önemli farklılıklar izlenmiştir. Yapılan analizler sonucunda Berberis bitkileri içerisinde mor Berberis meyvesinin fenolik madde miktarı (81,42 mg GAE/g kuru ağırlık), antosiyanin miktarı (455,91 mg SYN-3-GLY/100 g kuru ağırlık) olarak bulunmuştur. Bunu kırmızı Berberis meyvesi takip etmiştir. H. rhamnoides bitkisinin yaprak (99,31 mg GAE/g kuru ağırlık) ve dalında (82,17 mg GAE/g kuru ağırlık) fenolik madde miktarı Berberis meyvelerinden daha yüksek bulunmuştur. Berberis bitkisinin yaprakları 24,81-42,62 mg GAE/g kuru ağırlık, dalları 15,01-21,36 mg GAE/g kuru ağırlık arasında fenolik madde içermektedir. Mor Berberis bitkisinin kök kabuğu 46,28 mg GAE/g kuru ağırlık iken kök içi 7,77 mg GAE/g kuru ağırlık fenolik maddeye sahiptir. Toplam fenolik madde miktarı ile toplam flavonoid madde arasında korelasyon (R2:0,86) bulunmaktadır. Ancak flavonoid madde miktarının fenolik madde miktarından yüksek olduğu gözlenmiştir. Fenolik madde profili UFLC-MS/MS kullanılarak analiz edilmiştir. Kırmızı, mor ve turuncu Berberis bitkilerinin dal, yaprak ve özellikle meyvelerinde yüksek miktarda klorojenik asit bulunmuştur. Gallik asit, epigallokateşingallat, rutin, kafeik asit ve vanilik asit ise farklı konsantrasyonlarda izlenmiştir. Hippophae rhamnoides bitkisinin dal ve yapraklarında yüksek miktarda kateşin bulunurken meyvesinde iz miktarda fenolik madde tespit edilmiştir. Mor Berberis bitkisinin kök kabuğunda vanilik ve sirinjik asit tespit edilmiştir. HPLC-DAD-EIS-MS ile Berberis meyvelerinin antosiyanin profili belirlenmiştir. Mor Berberis meyvesinde siyanidin-3-0-glikozit, delfinidin-3-0-glikozit, peonidin-3- 0-glikozit; kırmızı Berberis meyvesinde siyanidin-3-0-glikozit, pelargonidin-3-0- glikozit farklı konsantrasyonda izlenmiştir. Turuncu Berberis meyvesinde ise iz miktarda siyanidin-3-0-glikozit ve pelargonidin-3-0-glikozit bulunmuştur. Üç farklı Berberis ve Hippophae rhamnoides meyvelerinde toplam karotenoid tayini spektrofotometrik yöntemle yapılmıştır. Hippophae rhamnoides meyvesinin karotenoid miktarı benzer sarı renkli üzümsü meyveler ile karşılaştırıldığında yüksek bulunmuştur. Berberis meyvelerinde ise karotenoid miktarı birbirine yakın ve düşük bulunmuştur. Toplam antioksidan kapasite analizlerinde spektrofotometrik yöntemler olan DPPH ve CUPRAC metodları kullanılmıştır. DPPH yöntemi ile bulunan sonuçlar, CUPRAC yönteminde bulunan sonuçlardan daha düşüktür. Literatürde de benzer şekilde DPPH yöntemi ile bulunan sonuçların CUPRAC yöntemi ile bulunan sonuçlardan düşük çıktığı görülmüştür. Bunun sebebi yöntem mekanizmalarının farklı olmasıdır. Antioksidan kapasite, fenolik madde miktarı ile benzer şekilde bulunmuştur. Hippophae rhamnoides bitkisinin dal (DPPH: 174,33 mg TE/g kuru ağırlık; CUPRAC: 316,00 mg TE/g kuru ağırlık) ve yaprağı (DPPH: 191,94 mg TE/g kuru ağırlık; CUPRAC: 355,41 mg TE/g kuru ağırlık) yüksek antioksidan aktiviteye sahiptir. Berberis bitkileri içerisinde kırmızı (DPPH: 96,83 mg TE/g kuru ağırlık; CUPRAC: 269,00 mg TE/g kuru ağırlık) ve mor (DPPH: 131,82 mg TE/g kuru ağırlık; CUPRAC: 287,21 mg TE/g kuru ağırlık) meyveler yüksek antioksidan aktivite göstermiştir. Berberis bitkileri arasında meyvelerden sonra en yüksek antioksidan aktivite mor Berberis bitkisinin kök kabuğunda (DPPH: 87 mg TE/g kuru ağırlık; CUPRAC: 187,53 mg TE/g kuru ağırlık) tespit edilmiştir. Benzer üzümsü meyveler ile karşılaştırıldığında (böğürtlen, ahududu gibi) Berberis meyvelerinin yüksek antioksidan aktiviteye sahip olduğu görülmektedir. Anti-hipertansif etki, anjiyotensin dönüştürücü kan basınıcını düzenleyen reninanjiyotensin sistemi ile ilişkilendirilmektedir. Anjiyotensin dönüştürücü enzimler kan basıncı üzerinde regülatör görevi görmektedir. İlk olarak ADE, anjiyotensinojenden açığa çıkarılan anjiyotensin I'i, kuvvetli damar daraltıcı anjiyotensin II'ye renin ile dönüştürerek kan basınıcını arttırmaktadır. ADE inhibitörü ise, anjiyotensin dönüştürücü enzimi bloke ederek çalışmasını engellemekte ve böylece kan basınıcını düzenlemektedir. Berberis (kırmızı, mor, turuncu) ve H. rhamnoides bitkilerinin ve kısımlarının (meyve, dal, yaprak, kök) anti-hipertansif etkisi spektrofotometrik yöntemle incelenmiştir. Mor Berberis bitkisinin kök kabuğu %83,33 inhibisyon ile en yüksek aktiviteyi göstermiştir. H. rhamnoides bitkisinin yaprağı %79,13, kırmızı Berberis meyvesi %73,84 ADE inhibisyon aktivitesine sahiptir. Berberis bitkilerinin dalları ise % 50'nin üzerinde ADE inhibisyon aktivitesi göstermiştir. Mor ve turuncu Berberis bitkisinin meyvelerinde anjiyotensin dönüştürücü enzim inhibe edici aktivite tespit edilememiştir. Benzer bitkilerin ve üzümsü meyvelerin ADE inhibisyon aktivitesi ile karşılaştırıldığında Berberis bitkileri ve kısımları orta seviyede aktiviteye sahiptir. Mor Berberis bitkisinin kök kabuğu, kök içi, dal, meyve ve yaprağından infüzyon yolu ile üç paralel olacak şekilde çay elde edilmiştir. On dakika demlenen çayların fenolik madde miktar tayini Folin-Ciocalteu metoduna göre gerçekleşmiştir. Yapılan analizler sonucunda mor Berberis bitkisine ait kök kabuğu çayı en yüksek fenolik maddeye (53,48 mg GAE/g kuru ağırlık) ve antioksidan aktiviteye (DPPH: 72,53 mg TE/g kuru ağırlık; CUPRAC: 145,66 mg TE/g kuru ağırlık) sahip bulunmuştur. Kök kabuğunu meyve ve yaprak çayları takip etmiştir. Fenolik madde profili UFLCMS/MS ile belirlenmiştir. Tüm çay çeşitlerinde klorojenik asit farklı konsatrasyonda tespit edilmiştir. Kök kabuğu çayında baskın olarak epigallokateşingallat ve vanilik asit izlenmiştir. Meyve çayının antosiyanin miktarı benzer meyve çayları ile karşılaştırıldığında düşük olduğu görülmüştür. Bunun sebebi demleme şekli ve süresi, çayın tekrar kimyasal madde ile ekstrakte edilmemesi ve analiz yöntemlerinin farklı olmasıdır. Hippophae rhamnoides meyvesi, Berberis meyve ve çaylarının biyoerişilebilirliği, gastrointestinal sistemde meydana gelen fizikokimyasal ve biyokimyasal değişiklikleri simüle eden in vitro gastrointestinal sindirim prosedürü ile değerlendirilmiştir. İnsanlarda ve hayvanlarda yapılan in vivo çalışmalar karmaşıklık, maliyet ve etik gibi kısıtlamalar nedeniyle tercih edilmemektedir. In vitro sindirim deneyleri, gıda matrislerinde fitokimyasal stabiliteyi değerlendirmek için hızlı ve basit bir yöntem sağlamaktadır. In vitro sindirim sonucunda en yüksek fenolik madde erişilebilirliği H. rhamnoides ve turuncu Berberis meyvelerinde sırasıyla %12,47, %11,05 olarak bulunmuştur. Antosiyanin erişilebilirliği de aynı şekilde en yüksek H. rhamnoides ve turuncu Berberis meyvelerinde %3,62 ve % 2,84 olarak bulunmuştur. Kırmızı Berberis meyvesinin başlangıç antosiyanin miktarı mor Berberis meyvesinden düşük olmasına rağmen, sindirim sonrasında %2,11 ile mor renkli Berberis meyvesinden daha yüksek biyoerişilebilirlik göstermiştir. Sindirim sonrasında Berberis meyvelerinde flavonoid tespit edilememiştir. Sindirim sonrası diyaliz edilebilir fraksiyonda en yüksek antioksidan aktivite CUPRAC yöntemi ile analiz edilerek turuncu Berberis meyvesinde bulunmuştur. In vitro sindirim sonrasında Berberis kök kabuk çayının toplam fenolik madde miktarı diyaliz edilebilen kısımda %10,63 olarak bulunmuştur. Berberis meyve çayı diyaliz edilen fraksiyonda %9,06 miktarında bulunmuştur. Berberis meyve çayında antosiyanin tespit edilememiştir. Sindirim sonrası diyaliz edilebilen kısımda en yüksek antioksidan aktivite Berberis kök kabuk ve meyve çayında CUPRAC ve DPPH yöntemiyle tespit edilmiştir.