Antioxidant and antimicrobial activities of four Astragalus species growing wild in Turkey

Türkiye’de doğal yayılış gösteren dört Astragalus türünün antioksidan ve antimikrobiyal aktiviteleri

Abstract

Objective: The objective of the present study was to investigatethe phenolic compositions, antioxidant, antimicrobialand cytotoxic activities of four Astragalus species, twoof which are endemic to Turkish flora.Methods: The total phenolic and flavonoid contents ofmethanol extracts obtained from four Astragalus specieswere detected using Folin-Ciocalteu and aluminum chloridecolorimetric assays. Their phenolic compositionswere identified by Liquid chromatography–mass spectrometry(LC-MS). The antioxidant activity was assayedwith phosphomolybdenum, 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazylradical scavenging (DPPH), hydrogen peroxide scavenging,β-carotene bleaching activity, ferric-ion reducingpower (FRAP) and cupric ions (Cu2+) reducing antioxidantcapacity (CUPRAC) methods. Antimicrobial activities ofthe extracts were studied by agar well-diffusion assay. Thecytotoxic effects of the extracts on MCF-7 (human breastcancer cell lines) were determined by MTT (3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazoliumbromide) method.Results: The extracts exerted moderate antioxidant andreducing activity with low phenolic contents. The maincomponent in the extracts was determined as ferulic acid.The extracts demonstrated no antibacterial activity exceptP. aeruginosa. A. talasseus showed the highest cytotoxicactivity on MCF-7 during 48 h.Conclusion: It is believed that the results of this study willcontribute to research recently increasing for the use ofnatural antioxidant and antimicrobial compounds in manyindustrial fields such as food, pharmacy and medicine.

Özet

Amaç: Bu çalışmanın amacı Türkiye florasına ait, 2’si endemik olmak üzere dört Astragalus türünün fenolik madde içeriği, antioksidan, antimikrobiyal ve sitotoksik aktivitelerini araştırmaktır. Yöntem: Dört farklı Astragalus türünden elde edilen metanollü ekstrelerin toplam fenolik ve flavonoid madde miktarları Folin-Ciocalteu ve alüminyum klorid yöntemleri kullanılarak belirlenmiştir. Ekstrelerin fenolik bileşenleri Sıvı Kromatografisi- Kütle Spektrometresi kullanılarak belirlenmiştir. Antioksidan aktivite fosfomolibdenyum, 2,2-difenil-1-pikrilhidrazil radikal süpürücü (DPPH), hidrojen peroksit süpürücü, β-karoten beyazlatma aktivitesi, demir iyon indirgeyici güç (FRAP), indirgeyici güç ve bakır iyon (Cu2+) indirgeyici antioksidan kapasite (CUPRAC) yöntemleri kullanılarak belirlenmiştir. Ekstrelerin antimikrobiyal aktiviteleri agar difüzyon yöntemi ile çalışılmıştır. Sitotoksik aktiviteleri ise MTT yöntemi ile MCF-7 (insan meme kanser hücre hattı) kullanılarak belirlenmiştir. Bulgular: Ekstreler düşük fenolik içerikleri ile orta seviyede antioksidan ve indirgeyici aktivite göstermişlerdir. Ekstrelerdeki ana bileşen ferulik asittir. Ekstreler P. aeruginosa hariç antibakteriyal aktivite göstermemiştir. A. talasseus MCF-7 üzerinde 48 saatlik uygulamada en yüksek sitotoksik aktiviteyi göstermiştir. Sonuç: Sonuç olarak, çalışma sonuçlarının gıda, eczacılık ve tıp gibi birçok endüstriyel alanda doğal antioksidan ve antimikrobiyal bileşiklerin kullanımına yönelik son zamanlarda artan araştırmalara yardımcı olacağına inanılmaktadır.