[Trypsin ve Equisetum arvense özütü arasındaki etkileşimin kinetik ve yapısal karakterizasyonu]

USLU, MEHMET EMIN; bayraktar, oguz; Ceylan, Çağatay

[Trypsin ve Equisetum arvense özütü arasındaki etkileşimin kinetik ve yapısal karakterizasyonu]

Mehmet Emin USLU, (Department of Biotechnology and Bioengineering, İzmir Institute of Technology, İzmir)

Oğuz BAYRAKTAR, (Department of Chemical Engineering, İzmir Institute of Technology, İzmir)

ÇAĞATAY CEYLAN (Department of Food Engineering, İzmir Institute of Technology, İzmir)

Türk Biyokimya Dergisi

5 1

Yıl: 2014 Cilt: 39 Sayı: 4 Sayfa Aralığı: 463 - 471 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 29-07-2022

[Trypsin ve Equisetum arvense özütü arasındaki etkileşimin kinetik ve yapısal karakterizasyonu]

Öz:

Amaç: E. arvense özütünün tripsin aktivitesi üzerinde ki engelleyici etkisinin ve de tripsinin özüt üzerinde ki etkisi bu çalışmada araştırılmıştır. Bunlara ek olarak ekstrakt ve tripsin arasında ki etkileşimin doğası araştırılmıştır.Metod: E. arvense bitkisinin etanol özütünün tripsin üzerinde ki engelleyici etkisi tripsin enzim analizi ile belirlenmiştir. Özüt tripsin etkileşiminin özüt üzerinde ki yapısal etkisi FTIR ile analizlenmiştir. Son olarak özütün, süpernetantın ve çözünebilir pelletin özgün bileşenlerin analizi ise HPLC ile belirlenmiştir.Bulgular: E. arvense özütünün total tripsin aktivitesini 24 °C sıcaklıkta ve 24 saat sonunda %5'e kadar düşürdüğü bulunmuştur. Yapılan FTIR analizleri ile tripsin ve E. arvense özütü arasındaki etkileşimin özüt proteinlerinin yapısında, kompozisyonunda ve hidrojen bağı yapma davranışında değişikliklere sebep olduğu anlaşılmıştır. Bu etkileşimler sebebiyle özütte bulunan lipidlerin çözünmez haldeki çökelti fazında toplandığı gözlemlenmiştir. Ayrıca fenolik bileşiklerin çoğunluğunun süpernetant fazında bulunması sebebiyle tripsin inaktivasyonunu arttırdığı anlaşılmıştır. Ancak çökeltide ki bileşiklerin apolar yapıda olduğu HPLC koromotogramları ile gösterilmiştir. Sonuç: E. arvense bitkisinin sahip olduğu yüksek fenolik madde miktarının tripsin enzim aktivitesinin engellenmesinde enzim denatürasyonunun ana sebep olduğu kullanılan metodlar ile gösterilmiştir.

Anahtar Kelime:

Konular: Biyoloji

Kinetic and structural characterization of interaction between trypsin and Equisetum arvense extract

Öz:

Objective: In this study the inhibitory effect of E. arvense extract on trypsin activity and the effect of trypsin on E. arvense extract were studied. In addition the nature of the interaction between the extract and trypsin was investigated.Methods: The inhibitory effect ethanol extract of E. arvense on trypsin activity was determined using trypsin enzyme assay. The structural effects of the extract-trypsin interaction for the extract were analyzed by FTIR. Finally, the HPLC analyses were carried out to analyze the individual components of the extract and the supernatant and soluble precipitate phases.Results: E. arvense extract was found to decrease total percent activity of trypsin to 5% in 24 hour at 24 °C. FTIR analyses indicated that the interaction between trypsin and E. arvense extract caused changes in the structure and hydrogen bonding behavior and composition of the extract proteins. These interactions also caused the extract lipids to accumulate in the insoluble precipitate phase. Most of the phenolics remained in the supernatant phase enhancing the inactivation of trypsin. However, the precipitated compounds were shown to be of apolar in nature as shown in the HPLC chromatograms.Conclusion: The methods that were used showed that the high phenolic content of E. arvense was the main reason for the inhibition of trypsin enzyme activity by denaturing the enzyme.

Anahtar Kelime:

Konular: Biyoloji

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık

[1] Li HB, Wong CC, Cheng KW, Chen F. Antioxidant properties in vitro and total phenolic contents in methanol extracts from medicinal plants. LWT - Food Sci Technol 2008; 41:385-390.
[2] Karl JS, Troukhanova NV, Lynn PY. Nature of polyphenol-protein interactions. J Agr Food Chem 1996; 44:80-5.
[3] Hagerman AE, Rice ME, Ritchard NT. Mechanisms of protein precipitation for two tannins, pentagalloyl glucose and epicatechin16 (4f8) catechin (Procyanidin). J Agr Food Chem 1998; 46:2590-5.
[4] Bartolomé B, Estrella I, Hernández MT. Interaction of low molecular weight phenolics with proteins (BSA). J Food Sci 2000; 65:617-21.
[5] Briskin DP. Medicinal plants and phytomedicines. Linking plant biochemistry and physiology to human health. Plant Physiol 2000; 124(2):507-14.
[6] Milovanovic V, Radulovic N, Todorovic Z, Stankovic M, Stojanovic G. Antioxidant, antimicrobial and genotoxicity screening of hydro-alcoholic extracts of five serbian Equisetum species. Plant Foods Hum Nutr 2007; 62(3):113-9.
[7] Stajner D, Popovic BM, Canadanovic-Brunet J, Anackov G. Exploring Equisetum arvense L., Equisetum ramosissimum L. and Equisetum telmateia L. as sources of natural antioxidants. Phytother Res 2009; 23(4):546-50.
[8] Mimica-Dukic N, Simin N, Cvejic J, Jovin E, Orcic D, et al. Phenolic compounds in field horsetail (Equisetum arvense L.) as natural antioxidants. Molecules 2008; 13(7):1455-64.
[9] Sandhu NS, Kaur S, Chopra D. Equisetum arvense: Pharmacology and phytochemistry - a review Asian. J Pharm Clin Res 2010; 3:146-50.
[10] Do Monte FH, dos Santos JG Jr, Russi M, Lanziotti VM, Leal LK, et al. Antinociceptive and anti-inflammatory properties of the hydroalcoholic extract of stems from Equisetum arvense L. in mice. Pharmacol Res 2004; 49(3):239-43.
[11] Milovanovic V, Radulovic N, Todorovic Z, Stankovic M, Stojanovic G. Antioxidant, antimicrobial and genotoxicity screening of hydro-alcoholic extracts of five serbian Equisetum species. Plant Foods Hum Nutr 2007; 62(3):113-9.
[12] Radulovic N, Stojanovic G, Palic R. Composition and antimicrobial activity of Equisetum arvense L. essential oil. Phytother Res 2006; 20(1):85-8.
[13] Canadanovic´-Brunet JM, Cetkovic´ GS, Djilas SM, Tumbas VT, Savatovic´ SS, et al. Radical scavenging and antimicrobial activity of horsetail (Equisetum arvense L.) extracts. Int. J Food Scı Tech 2009; 44(2):69-278.
[14] Tepkeeva II, Moiseeva EV, Chaadaeva AV, Zhavoronkova EV, Kessler YV, et al. Evaluation of antitumor activity of peptide extracts from medicinal plants on the model of transplanted breast cancer in CBRB-Rb(8.17)1Iem mice. Bull Exp Biol Med 2008; 145(4):464-6.
[15] Alexandru V, Petrusca DN, Gille E. Investigation of pro-apoptotic activity of Equisetum arvense l. Water extract on human leukemia u 937 cells. Rom Biotech Lett 2007; 12:3139-48.
[16] Hayat A, Temamogullari F, Yilmaz R, Karabulut O. Effect of Equisetum arvense on wound contraction of full-thicknes skin wounds in rabbits. J Anim Vet Adv 2011; 10:81-3.
[17] Rackis JJ. Significance of soya trypsin inhibitors in nutrition. JAOCS 1981; 58:495-501.
[18] Liener IE. Trypsin inhibitors: concern for human nutrition or not? J Nutr 1986; 116(5):920-3.
[19] Zhang Y, Yue Y, Li J, Chen X. Stdies on the interaction of caffeic acid with human serum albumin in membrane mimetic environments. J Photochem Photobiol B 2008; 90(3):141-51.
[20] Arts MJ, Haenen GR, Voss HP, Bast A. Masking of antioxidant capacity by the interaction of flavonoids with protein. Food Chem Toxicol 2001; 39(8):787-91.
[21] Zhang HM, Zhou QH, Yang YQ, Wan YQ. Investigation of the Interaction between Rutin and Trypsin in Solution by Multi-Spectroscopic Method. Spectrosc Lett 2010; 43:183-91.
[22] Tiana J, Liua J, Tiana X, Hu Z, Chen X. Study of the interaction of kaempferol with bovine serum albumin. J Mol Struct 2004; 69:197-202.
[23] Schellman JA. Temperature, stability, and the hydrophobic interaction. Biophys J 1997; 73(6):2960-4.
[24] Rawel HM, Czajka D, Rohn S, Kroll J. Interactions of different phenolic acids and flavonoids with soy proteins. Int J Biol Macromol 2002; 30(3-4):137-50.
[25] Hirano H, Kagawa H, Okubo K. Characterization of proteins released from legume seeds in hot water. Phytochemistry 1992; 31(3):731-5.
[26] Duranti M, Barbiroli A, Scarafoni A, Tedeschi G, Morazzoni P. One-step purification of Kunitz soybean trypsin inhibitor. Protein Expr Purif 2003; 30(2):167-70.
[27] Parellada J, Guinea M. Flavonoid inhibitors of trypsin and leucine aminopeptidase: a proposed mathematical model for IC50 estimation. J Nat Prod 1995; 58(6):823-9.
[28] Maliar T, Jedinák A, Kadrabová J, Sturdík E. Structural aspects of flavonoids as trypsin inhibitors. Eur J Med Chem 2004; 39(3):241-8.
[29] He Q, Lv Y, Yao K, Effects of tea polyphenols on the activities of ?-amylase, pepsin,trypsin and lipase. Food Chem 2006; 101:1178-82.
[30] Holt PF, Bowcott JE. The interaction of proteins with silicic acid. Biochem J 1954; 57(3):471-5.
[31] Baran Y, Ceylan C, Camgoz A. The roles of macromolecules in imatinib resistance of chronic myeloid leukemia cells by Fourier transform infrared spectroscopy. Biomed Pharmacother 2013; 67(3):221-7.
[32] Yeh KW, Lin MI, Tuan SJ, Chen YM, Lin CY, et al. Sweet Potato (Ipomoea batatas) Trypsin Inhibitors Expressed in Transgenic Tobacco Plants Confer Resistance Against Spodoptera litura. Plant Cell Rep 1997; 16:696-9.
[33] Shahidi F, Kamil YVAJ. Enzymes from Fish and Aquatic invertebrates and their application in the food industry. Trends Food Sci Tech 2001; 12:435-64

APA	USLU M, bayraktar o, Ceylan Ç (2014). [Trypsin ve Equisetum arvense özütü arasındaki etkileşimin kinetik ve yapısal karakterizasyonu]. , 463 - 471.
Chicago	USLU MEHMET EMIN,bayraktar oguz,Ceylan Çağatay [Trypsin ve Equisetum arvense özütü arasındaki etkileşimin kinetik ve yapısal karakterizasyonu]. (2014): 463 - 471.
MLA	USLU MEHMET EMIN,bayraktar oguz,Ceylan Çağatay [Trypsin ve Equisetum arvense özütü arasındaki etkileşimin kinetik ve yapısal karakterizasyonu]. , 2014, ss.463 - 471.
AMA	USLU M,bayraktar o,Ceylan Ç [Trypsin ve Equisetum arvense özütü arasındaki etkileşimin kinetik ve yapısal karakterizasyonu]. . 2014; 463 - 471.
Vancouver	USLU M,bayraktar o,Ceylan Ç [Trypsin ve Equisetum arvense özütü arasındaki etkileşimin kinetik ve yapısal karakterizasyonu]. . 2014; 463 - 471.
IEEE	USLU M,bayraktar o,Ceylan Ç "[Trypsin ve Equisetum arvense özütü arasındaki etkileşimin kinetik ve yapısal karakterizasyonu]." , ss.463 - 471, 2014.
ISNAD	USLU, MEHMET EMIN vd. "[Trypsin ve Equisetum arvense özütü arasındaki etkileşimin kinetik ve yapısal karakterizasyonu]". (2014), 463-471.

APA	USLU M, bayraktar o, Ceylan Ç (2014). [Trypsin ve Equisetum arvense özütü arasındaki etkileşimin kinetik ve yapısal karakterizasyonu]. Türk Biyokimya Dergisi, 39(4), 463 - 471.
Chicago	USLU MEHMET EMIN,bayraktar oguz,Ceylan Çağatay [Trypsin ve Equisetum arvense özütü arasındaki etkileşimin kinetik ve yapısal karakterizasyonu]. Türk Biyokimya Dergisi 39, no.4 (2014): 463 - 471.
MLA	USLU MEHMET EMIN,bayraktar oguz,Ceylan Çağatay [Trypsin ve Equisetum arvense özütü arasındaki etkileşimin kinetik ve yapısal karakterizasyonu]. Türk Biyokimya Dergisi, vol.39, no.4, 2014, ss.463 - 471.
AMA	USLU M,bayraktar o,Ceylan Ç [Trypsin ve Equisetum arvense özütü arasındaki etkileşimin kinetik ve yapısal karakterizasyonu]. Türk Biyokimya Dergisi. 2014; 39(4): 463 - 471.
Vancouver	USLU M,bayraktar o,Ceylan Ç [Trypsin ve Equisetum arvense özütü arasındaki etkileşimin kinetik ve yapısal karakterizasyonu]. Türk Biyokimya Dergisi. 2014; 39(4): 463 - 471.
IEEE	USLU M,bayraktar o,Ceylan Ç "[Trypsin ve Equisetum arvense özütü arasındaki etkileşimin kinetik ve yapısal karakterizasyonu]." Türk Biyokimya Dergisi, 39, ss.463 - 471, 2014.
ISNAD	USLU, MEHMET EMIN vd. "[Trypsin ve Equisetum arvense özütü arasındaki etkileşimin kinetik ve yapısal karakterizasyonu]". Türk Biyokimya Dergisi 39/4 (2014), 463-471.