trans-Resveratrol Kimyasal Yapısı ve Analiz Metotları

Resveratrol ’ün, trans ve cis formu 1976 yılında ilk defa üzümlerde (Vitis vinifera) keşfedilmiştir (Langcake, 1976). Şarap içerisinde resveratrol varlığı ise, ilk defa 1992 yılında saptanmıştır (Siemann ve Creasy, 1992). Üzüm ve kırmızı şaraplar, resveratrol bakımından en zengin kaynağı olarak bilinmektedir. Şarap içeriğinde yer alan resveratrol miktarı; üzüm çeşidi, coğrafi koşullara, tarım uygulamalarına, iklim özelliklerine ve üzümün strese (patojenler, UV ışığı vb.) maruz kalma durumuna göre değişiklik göstermektedir (Fernandez-Mar vd 2012).

resveratrol, resveratrol bileşiğinin biyolojik olarak aktif izomeridir. Trans-resveratrol, stilbenler sınıfına ait ve flavonoid olmayan bir fenolik madde olarak sınıflandırılmaktadır. Kimyasal olarak ismi; trans-3,5,4’-trihidroksibenzen ve Şaraplarda Bulunan Çeşitli Fenolik Bileşiklerin Genel Konsantrasyon (mg/L, GAE) Aralığı; (Singleton, 1992 tarafından modifiye edilmiştir.) Fenolik Bileşikler: Beyaz

Şarap:

Açık Kırmızı Şarap:

Koyu Kırmızı Şarap:

Uçucu Maddeler İz miktarda 10 40

Hidroksisinnamik Asitler

150 200 200

Diğer Flavonol Olmayan Bileşikler

25 40 60

Antosiyanidinler 0 200 400

Kateşinler 25 150 200

Polimerik Kateşinler 0 600 900

Toplam 200 1200 1800

55

3,4’,5-stilbenetriol olarak bilinmektedir. Moleküler formülü C12H14O3 ve moleküler ağırlığı 228.247 g/mol’ dür. pKa değeri ise, 8.99’ dur. Erime noktası 253 – 255 ⁰C’dir. Fiziksel ve kimyasal özellikleri bakımından; beyaz renkli-hafif grimsi ve toz halde katı bir moleküldür. UV absorbans değeri trans için [UVmax

(EtOH) nm (Ɛ) 308 (30000)], cis için [UVmax (EtOH) nm (Ɛ) 288 (12600)]' dir . Yüksek hidrofobik özellik gösteren trans-resveratrol, suda düşük çözünürlüğe (3mg/100 mL) sahiptir. Etanol (50 mg/mL) gibi polar çözücülerde, daha iyi çözünme özelliği göstermektedir (Francioso vd 2014).

Şekil 3.1 Resveratrolün İzomerlerinin (trans ve cis) Kimyasal Yapısı

Trans-resveratrol doğada, elma (Malus domestica), karadut (Morus nigra), yer fıstığı (Arachys hypogea), kırmızı üzüm (Vitis vinifera), antep fıstığı (Pistacia vera) ve kakao (Theobroma cacao) gibi bazı bitkisel kaynaklardan izole edilmektedir (Riccio vd 2019).

Resveratrol, bitki yapısı içinde doğal olarak mikrobiyal enfeksiyon veya strese yanıt olarak sentezlenebilir. Aynı zamanda herbisit veya fungisit uygulaması gibi kimyasal etkiler sonucunda bitki içerisinde doğal olmayan yollardan da üretilmesi mümkün olur. Dışarıdan ultraviyole (UV) ışığa bitkiyi maruz bırakarak da yapı içerisinde resveratrolün oluştuğu görülmüştür (Kallithrakaa vd 2001).

Üzümlerde resveratrol sentezi, üzüm kabuğunda meydana gelmektedir. Üzüm kabuğundaki resveratrol konsantrasyonu, meyvenin etli kısmında yer alan resveratrole göre daha yüksek oranda bulunmaktadır (Caia vd 2009). Kırmızı

56

şaraplarda bulunan resveratrol miktarı ile beyaz şaraplarda bulunan trans-resveratrol miktarıyla kıyaslandığında daha fazla bulunmaktadır.

Resveratrol' ün Başlıca Biyolojik Etkileri

• Lipit peroksidasyonunu inhibe edici, (LDL)

• Serbest radikalleri süpürücü,

• Damar tıkanıklığına karşı koyucu,

• Östrojenik aktivite,

• Bakır (Cu) Şelasyonu,

• Antikanserojenik aktivite,

• Lipit metabolizmasını düzenleyici,

Trans-resveratrol’ ün Farmakolojik Etkileri

Günlük diet içerisinde alınan trans-resveratrol ile insan sağlığına yarar sağlayan çeşitli etkilerin bünyede oluşması beklenmektedir. Son yıllarda resveratrolün, sağlık üzerine olan etkileri popüler olarak birçok araştırmacı tarafından araştırılmaktadır. Bitkisel kaynaklardan elde edilen resveratrol bileşiğinin, epidemiyolojik çalışmalarda insan sağlığına olan potansiyel pozitif etkileri farmakolojik özellikleri bakımından araştırılmaktadır. Başlıca önemli etkileri;

yaşlanmayı geciktirici-yavaşlatıcı (anti-ageing), enfeksiyon giderici-azaltıcı, antioksidan, kalp damar hastalıklarına karşı koyucu, antimikrobiyal, anti-diyabetik, anti-kanserojenik, damar tıkanıklığını önleyici ve yağ yakımına yardımcı olma gibi fonksiyonları bulunmaktadır. Sağlık üzerinde yararlı biyolojik etkilere sahip olan resveratrol ile ilgili yapılan in-vivo ve in-vitro çalışmalarda, kronik rahatsızlıkların oluşumunun engellenmesi ve tedavi sürecinde işlevsel rol oynayabileceği öne sürülmektedir (Catalgol vd 2012).

Edward vd (2011), tarafından yapılan çalışmada trans-resveratrolün günlük kabul edilen alım dozu (acceptable daily intake, ADI) 450 mg/gün (60 kg olan bir yetişkin birey için) olarak belirlenmiştir.

57

Trans-resveratrol’ ün Anti-Kanserojenik Etkisi

Resveratrolün antikanserojenik aktivite etkisi, 5 - 10 mM aralığındaki dozlarda olduğu yapılan in-vivo çalışmalarda kanıtlanmıştır. Kardiyovasküler hastalıkların önlenmesi için gerekli olan doz aralığı 100 nM - 1 mM olarak belirtilmiştir (Bertelli 2007). İn-vivo ve in-vitro farmakolojik olarak yapılan çalışmalarda, resveratrolün düşük konsantrasyonlarda bile antikanserojenik olarak aktif olduğunu göstermektedir.

Jang vd. (1997) tarafından yapılan çalışmada, karsinojenezi başlama, tetikleme ve ilerleme aşamalarında inhibe edebilme yeteneğinde olduğu belirlenmiştir. Yapılan çalışmada, farelerde lokal olarak uygulanılan resveratrol alımı ile çoklu deri tümörlerinde fare başına %98' lik gelişimini azaltıcı-yavaşlatıcı olduğu tespit edilmiştir.

Athar vd. (2007) tarafından yapılan çalışmada, resveratrolün kalın bağırsak kanserinde alımı ile oluşabilecek etkileri araştırılmıştır. 25 µM resveratrol alımı ile kanser hücrelerinde büyümenin %70' lik kısmını inhibe edebilmiştir. Günlük diet içerisinde ağız yoluyla alınan suda yüksek doz resveratrol, farelerde tümör görülme oranını düşürmüştür.

Trans-resveratrol’ ün Antienflamatuar Etkisi

Enflamasyon, vücut yaralanma geçirdiğinde bünyenin verdiği cevaplar olarak tanımlanabilir. Resveratrol, antienflamatuar etkiye sahip asidik ve amhibifik karaktere sahip olan bir stilbenoid grubu azotlu olmayan bir polifenoldür.

Resveratrol, çeşitli pro-enflamatuar faktörlerin salınmasında ve nöroinflamasyona yol açan sinyal yollarının aktivasyonunu inhibe etmektedir (Zhang vd 2017).

Trans-Resveratrol’ ün Antimikrobiyal Etkisi

Resveratrol, gram-pozitif, gram-negatif bakteriler ve mantarlar gibi bazı patojenik mikroorganizmaların çoğalmasını inhibe etme kabiliyeti bakımından incelenmiştir (Mendez-Vilas 2011).

58 Trans-resveratrol’ ün Anti-Diyabetik Etkisi

Diyabet, pankreas insülin hormonunu üretemediğinde veya vücudun üretmiş olduğu insülini uygun olan şekilde kullanamadığında ortaya çıkan bir rahatsızlıktır. Uluslararası Diyabet Federasyonu, dünya çapında yaklaşık olarak 425 milyon yetişkin bireyin diyabetten etkilendiğini ve bu sayının gelecekte daha da artacağını öne sürmektedir (Dai vd 2019).

Tip-2 diyabet olarak adlandırılan diyabet türü, günlük diet ve yaşam tarzında yapılan değişiklikler ile büyük ölçüde önlenebilir olmaktadır. Bu diyabet türü, nişasta ve türevleri gibi hızlı sindirebilen karbonhidrat grubu gıdaların aşırı tüketimi ile bağlantılıdır (Zhang vd 2018).

Literatürdeki verilere göre, resveratrol diyabetin önlenmesi ve diyabet komplikasyonlarının oluşmasını engellemede önemli rol oynamaktadır (Harikumar vd 2008).

Szkudelski, T., (2008) tarafından yapılan in-vivo çalışmada, normal farelere 50 mg/kg vücut ağırlığı dozunda verilen resveratrolün kan insülin değerlerindeki etkisi incelenmiştir. Yaklaşık olarak 30 dakika sonunda, farelerde resveratrol etkisi ile insülin konsantrasyonunda azalış görülmüştür.

Trans-resveratrol’ ün Antioksidan Etkisi

Resveratrol' ün antioksidan özelliği E vitamininden yaklaşık olarak 50 kat, C vitamininden ise yaklaşık 30 kat daha fazladır (Celotti vd 1996).

Resveratrol doğal yapısı, antioksidan kapasiteye sahip bir bileşendir. Resveratrol, LDL' nin oksidasyonunu azaltıcı etkiye sahiptir bu etkisinden dolayı ateroskleroz olarak adlandırılan damar tıkanıklığını (damar içi yağlanma, damar iç yüzeyi yağ birikimi) engellemektedir (Brito vd 2002). Çoklu doymamış yağ asitleri (polyunsaturated fatty acids, PUFA) ile düşük yoğunluklu lipoproteinlerin (low density lipoproteins, LDL) miktarındaki değişimin, damar tıkanıklığı oluşumunda temel rol oynadığı düşünülmektedir.

59

Resveratrolün hidroksil radikalleri üzerinde süpürücü etkisi sebebiyle, serbest oksijen radikallerinin oluşturduğu DNA hasarını engellediği düşünülmektedir (Burkitt vd 2000). Serbest radikallerinin oluşumunu inhibe ederken, antimutajenik olarak özellik gösterebilmekte ve oksijenaz döngüsünü durdurabilmektedir (Belguendouz vd 1998).

Trans-resveratrol’ ün Kardiyovasküler Hastalıklar Üzerine olan Etkisi

Gıdalarda yer alan biyoaktif bileşiklerin günlük diet içerisinde alımı ile insan sağlığı arasındaki ilişkiden dolayı, bugüne kadar birçok araştırma yapılmıştır. Bu çalışmalar da şarap, önemli bir bileşen olarak ele alınmış ve insan sağlığı üzerine pozitif etkilerin oluşmasına katkı sağladığı düşünülmektedir. Şarap ve insan sağlığı arasındaki ilişkinin temelleri 'Fransız Paradoksu (French Paradox)' adı verilen çalışma ile başlatılmıştır (Renaud ve De Lorgeril, 1992). Fransız toplumunda geleneksel olarak günlük diet içerisinde alınan doymuş yağ oranının yüksek olmasına rağmen, kalp krizi gibi önemli kardiyovasküler hastalıkların görülme oranı diğer Avrupa ülkerine kıyasla %40 daha düşüktür. Fransız nüfusu içerisinde bu durumun doğal bir sonucu olarak, kardiyovasküler rahatsızlıkların oranı gittikçe azalmış ve daha az görüler hale gelmiştir.

Resveratrol, kardiyovasküler sistemi korurken birçok yönden etki etmektedir (Hao ve He 2004). Koruma etkisi oluştururken, resveratrolün en önemli özelliği düşük konsantrasyonlarda bile apoptik hücreleri inhibe edebilmektedir. Bu etkisinden dolayı, bir çok kalp hastalığına karşı koruyucu olmaktadır.

Resveratrol, lipit ve lipoprotein metabolizması üzerinde etki edebilmektedir.

Arichi vd (1982) tarafından fareler üzerinde yapılan çalışmada, farelerin karaciğerlerinde kolesterol ve hepatik trigliserit sentezleme hızını resveratrolün düşürdüğü belirtilmiştir.

Günlük diet içerisinde düzenli kırmızı şarap tüketimi ile kan plazmasında toplam antioksidan madde miktarının artması sonucunda damar tıkanıklıkları azalmaktadır (Avellone vd 2006). Günlük düzenli 1-2 kadeh şarap tüketimi ile kardiyovasküler hastalıklara yakalanma riski düşürülmektedir (Bertelli 2007).

60

3.3 Cevap Yüzey Metodolojisi (Response Surface Methodology, RSM) ile