Yakutboleti (Hortiboletus rubellus) mantarı özütlerinin fenolik bileşik, vitamin ve mineral içeriklerinin in vitro koşullarda antioksidan etkilerinin araştırılması
Antioxidant effects of phenolic compounds, vitamin and mineral contents of Yakutboleti (Hortiboletus rubellus) mushroom extracts under in vitro conditions.
- Tez No: 957449
- Danışmanlar: PROF. DR. HAKKI MEVLÜT ÖZCAN, DOÇ. DR. ENGİN ASAV
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyokimya, Biochemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Trakya Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 97
Özet
Bu çalışmanın amacı, Yaz aylarında kayın ve meşe ormanlarında nadir rastlanan Yakutboleti mantarının (Hortiboletus rubellus) fenolik bileşik, vitamin ve mineral içeriklerinin yanı sıra in vitro koşullardaki antioksidan etkilerinin araştırılmasıdır. Bu türe ilişkin literatürde sınırlı sayıda çalışma bulunmaktadır. Ağustos 2022'de Istıranca Ormanları'ndan (Kırklareli) toplanan ve -80 °C'de saklanan mantar örnekleri, dondurularak kurutma (liyofilizasyon) işlemine tabi tutuldu. Etanol, metanol, dimetilsülfoksit (DMSO), fosfat tamponu ve etil asetat çözücüleri kullanılarak ekstraksiyon yapıldı. Ekstraksiyon süreci homojenizasyon (45 dakika), çalkalama (125 rpm, 24 saat) ve santrifüjleme (10.000 rpm, 20 dakika, 10 °C) adımlarını içerdi. Toplam fenolik madde (Folin-Ciocalteu, gallik asit eşdeğeri - GAE), toplam flavonoid madde (Al³⁺ kompleksleşme, kuersetin eşdeğeri - QE) ve serbest radikal giderme aktivitesi (DPPH radikal süpürme, BHA/BHT standart) spektrofotometrik olarak analiz edildi. Fenolik profil ve vitamin içeriği LC-MS ile, element profili ICP-MS ile, biyoaktif metabolitler QTOF-MS ile karakterize edildi. Lakkaz aktivitesi kinetik ölçümlerle değerlendirildi. Çalışmada toplam fenolik madde tayini için Folin-Ciocalteu reaksiyonu esas alınmıştır. En yüksek toplam fenolik madde (11.57 mg GAE/g) ekstraktında belirlendi. Toplam flavonoid madde miktarı, flavonoidlerin alüminyum iyonu (Al³⁺) ile kompleks oluşturması prensibine dayanan spektrofotometrik yöntemle analiz edilmiş ve sonuçlar v kuersetin eşdeğeri (QE) cinsinden raporlanmıştır. En yüksek flavonoid içeriği 1.45 mg QE/g değeri ile metanol ekstraktında saptanmıştır. Serbest radikal giderme aktivitesinin belirlenmesinde, Blois tarafından geliştirilen ve DPPH radikali süpürme esasına dayanan yöntem kullanılmıştır. Standart çözelti olarak BHA (bütillenmiş hidroksianizol) ve BHT (bütillenmiş hidroksitoluen) tercih edilmiştir. Metanol ekstraktı (%39,64 inhibisyon, 1000 µg/mL) en yüksek serbest radikal süpürme aktivitesini gösterdi. LC-MS ile yapılan Fenolik madde profili belirleme analizinde, liyofilize Yakutboleti mantarı ekstraktlarında dikkat çekici fenolik profil tespit edilmiştir. Hidrolize edilmemiş ekstrakta ait kısımda İndol-3-Asetik Asit bileşiği 9489,16 μg/g ile yüksek konsantrasyonda saptanmıştır. Hidroliz sonrasında ise Protokateşik Asit konsantrasyonu 907,92 μg/g değerine ulaşarak 16 kat artış göstermiştir. Ayrıca hidroliz işlemi sonucunda Jaseosidin (67,95 μg/g) ve İzorhamnetin (61,51 μg/g) gibi yeni biyoaktif bileşiklerin açığa çıktığı belirlenmiştir. QTOF-MS analizi ile, Yakutboleti mantarının farmakolojik potansiyel taşıyan kritik metabolitlerini ortaya çıkarıldı. Pozitif iyon modunda, antikanser aktivite gösteren Brefeldin A ve nöroprotektif antioksidan ergotionin saptanmıştır. Aynı zamanda, süt ve süt ürünlerinde de bulunan ve trans bir bir yağ asidi olan vaksenik asit tespit edilmiştir. Negatif iyon modunda ise metal şelasyonu ile nörodejenaratif etki gösteren kinolin-8-ol bileşiği belirlenmiştir. Bu bulgular, mantarın terapötik uygulamalara kaynak oluşturabilecek biyoaktif çeşitliliğini kanıtlamaktadır. Yakutboleti mantarının yağda çözünen vitamin içeriği, LC-MS ile analiz edilmiştir. Çalışmada, Vitamin D₃ bileşiği 512,68 µg/kg (ppb) konsantrasyonda tespit edilmiştir. B vitamini profili, LC-MS ile analiz edilmiştir. En yüksek konsantrasyon 2326,08 µg/kg (ppb) ile nikotinik asitte (B3) belirlenmiştir. Yakutboleti mantarının element profili, ICP-MS (İndüktif Eşleşmiş Plazma Kütle Spektrometresi) ile analiz edilmiştir. En yüksek konsantrasyonlar sırasıyla fosfor (775.921,41 µg/kg) ve potasyum (1.005.692,17 µg/kg) olarak belirlenmiştir. Dikkat çekici seviyede arsenik (601,34 µg/kg) tespit edilirken; demir (12.046,98 µg/kg) ve çinko (52.630,00 µg/kg) vi gibi esansiyel minerallerin birikimi öne çıkmıştır. Toksik metal kadmiyumun düşük kalması (14,09 µg/kg) olumlu bulgu olarak kaydedilmiştir. Ekstraktlarının lakkaz aktivitesi, kinetik ölçümlerle değerlendirilmiştir. En yüksek enzim aktivitesi 0,22 U/L ile etanol ekstraktında tespit edilmiş olup, bu değer metanol (0,12 U/L) ve DMSO (0,11 U/L) ekstraktlarından anlamlı derecede yüksektir. Fosfat tamponu ve etil asetat ekstraktlarında ise ölçülebilir lakkaz aktivitesi saptanmamıştır. Bu kapsamlı analizler, Yakutboleti mantarının çeşitli biyoaktif fenolik bileşikler (İndol-3-Asetik Asit, Protokateşik Asit, Jaseosidin, İzorhamnetin), farmakolojik potansiyel taşıyan metabolitler (Brefeldin A, ergotionin, kinolin-8-ol) tespit edilmesi dikkat çekmektedir, özellikle metanol ekstraktının belirgin antioksidan kapasitesi ve etanol ekstraktının lakkaz aktivitesi, bu nadir mantar türünün fonksiyonel gıda ve biyoteknolojik uygulamalar için potansiyelini işaret etmektedir.
Özet (Çeviri)
The aim of this study was to investigate the phenolic compounds, vitamin and mineral contents as well as antioxidant effects of Yakutboleti mushroom (Hortiboletus rubellus), which is rarely found in beech and oak forests in summer, under in vitro conditions. There are limited number of studies on this species in the literature. Mushroom samples collected from Istıranca Forests (Kırklareli) in August 2022 and stored at -80 °C were subjected to freeze-drying (lyophilisation). Extraction was performed using ethanol, methanol, dimethylsulfoxide (DMSO), phosphate buffer and ethyl acetate solvents. The extraction process included homogenisation (45 min), agitation (125 rpm, 24 h) and centrifugation (10,000 rpm, 20 min, 10 °C). Total phenolics (Folin-Ciocalteu, gallic acid equivalent - GAE), total flavonoids (Al³⁺ complexation, quercetin equivalent - QE) and free radical scavenging activity (DPPH radical scavenging, BHA/BHT standard) were analysed spectrophotometrically. Phenolic profile and vitamin content were characterised by LC-MS, elemental profile by ICP-MS and bioactive metabolites by QTOF-MS. Laccase activity was evaluated by kinetic measurements. Folin-Ciocalteu reaction was used for the determination of total phenolic matter. The highest total phenolic content (11.57 mg GAE/g) was determined in the extract. Total flavonoid content was analysed by spectrophotometric method based on the principle of flavonoid complexation with aluminium ion (Al³⁺) and the results were reported in quercetin viii equivalent (QE). The highest flavonoid content was found in the methanol extract with a value of 1.45 mg QE/g. In the determination of free radical scavenging activity, the method developed by Blois and based on DPPH radical scavenging was used. BHA (butylated hydroxyanisole) and BHT (butylated hydroxytoluene) were preferred as standard solutions. Methanol extract (39.64% inhibition, 1000 µg/mL) showed the highest free radical scavenging activity. Phenolic substance profile determination analysis by LC-MS revealed a remarkable phenolic profile in lyophilized Yakutboleti mushroom extracts. Indole-3-acetic acid compound was detected at a high concentration of 9489.16 μg/g in the non-hydrolyzed extract. After hydrolysis, the concentration of Protocatechic Acid reached 907.92 μg/g and increased 16 times. It was also determined that new bioactive compounds such as Jaseosidin (67.95 μg/g) and Isorhamnetin (61.51 μg/g) were released as a result of hydrolysis. QTOF-MS analysis revealed critical metabolites of Yakutboleti mushroom with pharmacological potential. In positive ion mode, Brefeldin A with anticancer activity and the neuroprotective antioxidant ergothioneine were detected. At the same time, waxenic acid, a trans fatty acid also found in milk and dairy products, was detected. In the negative ion mode, quinolin-8-ol compound showing neurodegenerative effect by metal chelation was determined. These findings prove the bioactive diversity of the fungus can be a source of therapeutic applications. The fat-soluble vitamin content of Yakutboleti mushroom was analyzed by LC-MS. Vitamin D₃ compound was detected at a concentration of 512.68 µg/kg (ppb). Vitamin B profile was analyzed by LC-MS. The highest concentration was determined in nicotinic acid (B3) with 2326,08 µg/kg (ppb). The elemental profile of the Yakutboleti mushroom was analyzed by ICP-MS (Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry). The highest concentrations were phosphorus (775,921.41 µg/kg) and potassium (1,005,692.17 µg/kg). Arsenic (601.34 µg/kg) was detected at a remarkable level, while the accumulation of essential minerals such as iron (12,046.98 µg/kg) and zinc (52,630.00 µg/kg) stood out. The low level of toxic metal cadmium (14.09 µg/kg) was recorded as a positive finding. ix Laccase activity of the extracts was evaluated by kinetic measurements. The highest enzyme activity was detected in ethanol extract with 0.22 U/L, which was significantly higher than methanol (0.12 U/L) and DMSO (0.11 U/L) extracts. No measurable laccase activity was detected in phosphate buffer and ethyl acetate extracts. In these comprehensive analyses, it is noteworthy that various bioactive phenolic compounds (Indole-3-Acetic Acid, Protocatechic Acid, Jaseosidin, Isorhamnetin), metabolites with pharmacological potential (Brefeldin A, ergothionine, quinolin-8-ol) were detected in Yakutboleti mushroom, especially the significant antioxidant capacity of methanol extract and laccase activity of ethanol extract indicate the potential of this rare mushroom species for functional food and biotechnological applications.