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

Abstract

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.

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.