Geri Dön

Protein primer yapısının fenolik bileşiklerle modifikasyonu aracılığıyla protein bazlı fonksiyonel ingrediyen eldesi

Production of protein based functional ingredient through the modification of protein primary structure with the phenolic compounds

PDF İndir

  1. Tez No: 651231
  2. Yazar: ZAHİRE AHSEN YÜKSEL
  3. Danışmanlar: PROF. DR. VURAL GÖKMEN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Gıda Mühendisliği, Food Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2020
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Proteinler, beslenme değeri ve sahip oldukları işlevsel özelliklerinden dolayı çok önemli gıda bileşenleridir. Modifikasyonlar ile protein yapısını değiştirmek, elde edilen yeni hammadde ile gıda güvenliğinin sağlanması, beslenme taleplerinin karşılanması ve lezzetlilik açısından önemlidir. Serbest radikalleri ve reaktif oksijen türlerini yakalamanın yanı sıra anti kanserojen ve anti mutajen etkileri olduğu bilinen fenolik bileşiklerin, proteinlerle bağ yapmada yüksek afiniteye sahip oldukları iyi bilinmektedir. Birçok gıdanın yapısında bulunan fenolik bileşikler, kimyasal yapılarına bakıldığında hayli reaktiftirler ve kolaylıkla enzimatik ya da enzimatik olmayan yollarla okside olurlar. Bu tarz reaksiyonların başlangıcında kinonlar oluşur ve oluşan kinonlar sayesinde fenolik bileşik molekülü elektrofilik hale gelmektedir. Dolayısıyla, okside olan fenolik bileşiklerle protein yapısındaki yan zincirlerin nükleofilik eklenmesi protein yapısında modifikasyona sebebiyet vermektedir. Fenollerin oksidasyonu pH, sıcaklık ya da etkileşim süresi gibi faktörlere bağlı olarak değişiklik gösterebilir ve bu koşulların belirlenmesi protein modifikasyonu açısından önem arz eden bir konudur. Bugüne kadar, proteinlerle fenolik bileşiklerin bazik koşullarda kovalent bağlanarak kompleks oluşturduğu bilinmektedir. Bu çalışma ile yeşil çay fenolik bileşikleri ile protein modifikasyonunun sonucunda hem antioksidan potansiyeli arttırılmış hem de amino grupların reaktivitesi sınırlandırılarak glikasyon potansiyeli azaltılmış protein ya da protein bazlı gıda elde etmek amaçlanmıştır. Bu amaçla modifiye protein elde etmek için, kazein (KN), ovalbumin (OVA) ve gluten (GLU) proteinleri ilk önce yeşil çay ekstraktı (YÇE) ile alkali (pH 8, 10, 12) koşullar altında altında muamele edilmiştir. Reaksiyon 25 ve 50 ºC'de 30, 60 ve 120 dakika boyunca gerçekleştirilmiştir. Bu yolla fenolik bileşiklerin okside olmaları ve kinonları oluşturmaları, dolayısıyla reaktif hale gelmeleri hedeflenmiştir. Kinon oluşumunun ve oluşan kinonların proteinlerin amin kalıntılarına kovalent bağlanmasının doğrulanması için, hem kontrol hem de modifiye edilmiş protein örneklerinin toplam antioksidan kapasitesi (TAK) ve amino asit miktarları ölçülmüştür. Modifiye olmuş proteinlerin modifikasyonunun doğrulanması için kontrol ve modifiye proteinlerde amino asit analizi yapılmış ve sonrasında lizin içerikleri belirlenmiştir. KN, OVA ve GLU ile yeşil çay ekstrakt çözeltisinin pH 10'da gerçekleştirilen reaksiyonu sonucunda modifiye kazein ve ovalbumin için lizin miktarlarının kontrol örneklerine göre % 94, modifiye gluten için lizin miktarının kontrol örneğine göre %71 oranında modifiye edilebildiği gösterilmiştir. Antioksidan kapasite sonuçlarına göre muamele edilmiş protein örneklerinin toplam antioksidan kapasitesi kontrol örneklerine göre anlamlı derecede yüksektir (p<0,05). TAK'da en yüksek artış pH 10'da muamele edilen örneklerde gözlenmiştir. Muamele sıcaklığı ve süresinin bağlanma açısından alkali koşullar kadar etkili olmadığı görülmüştür. Bunu takiben, modifiye edilmiş proteinlerin glikasyon potansiyeli üzerindeki etkisini araştırmak için en yüksek TAK değerine sahip modifiye edilmiş proteinlerden model reaksiyonlar hazırlanmıştır. Kontrol veya modifiye protein ile farklı konsatrasyonlarda (1-5-10-20-100 µmol) glukoz çözeltisi ile hazırlanan model sistemler 100ºC'de 15 dakika boyunca yağ banyosunda ısıtılmıştır. Ardından erken ve ileri glikasyon belirteçleri olarak furozin ve karboksimetillizin (CML) gibi glikasyon ürünleri analiz edilmiştir. Modifiye protein komplekslerinin kuru sistemde ısıtılması sonucu oluşan furozin miktarları, kontrol model sisteme göre önemli ölçüde azalmıştır (p<0,05). Fakat CML miktarlarında anlamlı bir fark görülmemiştir (p>0,05). Bazı protein bazlı gıda örneklerinde; (yağsız süt, şekersiz soya sütü, yumurta, buğday unu, çavdar unu ve yulaf unu) belirlenen optimum koşullarda YÇE ile reaksiyon gerçekleştirilerek antioksidan kapasitelerinde değişim izlenmiştir. Modifiye edilmiş protein bazlı gıda örnekleriyle elde edilen sonuçlar kontrol örneklerine göre anlamlı derecede yüksektir (p<0,05). Bu sonuçlar modifiye edilmiş protein bazlı gıdaların antioksidan özellikleri arttırılmış fonksiyonel özellikli gıda katkı maddesi olarak kullanılabileceğini göstermektedir. Sonuç olarak, bu tez kapsamında KN, OVA ve GLU proteinlerinin yeşil çay fenolikleri ile muamele edilmesinin, antioksidan potansiyeli arttırılmış ve glikasyon potansiyeli sınırlandırılmış fonksiyonel protein elde etmek için büyük bir potansiyele sahip olduğu önerilmektedir.

Özet (Çeviri)

Proteins are vital food ingrediens due to their nutritional value and functional properties. Changing the protein structure with modifications is important in terms of providing food safety, corresponding nutritional demands and palatability with the obtained new raw material. Polyphenols, which are well known to have anti carcinogenic and anti mutagenic effects as well as scavenging free radicals and reactive oxygen species, have high affinity for binding with proteins. The polyphenols found in the most of foods are highly reactive considering their chemical structure and they are easily oxidized by enzymatically or non-enzymatically. At the beginning of these reactions, quinones are formed and accordingly, polyphenol molecule becomes electrophilic. Therefore, nucleophilic addition of the oxidized polyphenols to the side chains in protein structure give rise to modification in the protein structure. Oxidation of polyphenols may vary depending on pH, temperature or interaction time, and investigation of the effects of these factors is an important issue in terms of modification of protein. To date, proteins are known to covalently bind with polyphenols under alkaline condition. In this study, it is aimed to obtain protein or protein based food with induced antioxidant potential as well as reduced reactivity of amino group resulting in limited glycation potential through modification of proteins with gren tea polyphenols. For this purpose, in order to obtain modified proteins, casein (CN), ovalbumin (OVA) and gluten (GLU) proteins were firstly treated with green tea extract (GTE) under alkaline condition (pH 8, 10, 12). Treatment were performed at 25ºC and 50ºC for 30, 60 and 120 minutes. In this way, polyphenols are aimed to be oxidized and form quinones, thus becoming reactive. Total antioxidant capacity (TAC) and amino acid amount of both control and modified protein samples was measured to confirm the formation of quinone and covalent binding of the formed quinones to amine residues of proteins. In order to confirm the modification of the modified proteins, amino acid analysis was performed in the control and modified proteins, and then lysine contents were determined. As a result of the reaction of CN, OVA and GLU and green tea extract solution at pH 10, it has been shown that lysine amounts can be modified 94% modified casein and ovalbumin samples, and 71% for modified gluten samples compared to the control. According to the results, TAC of treated proteins samples was significantly higher than control proteins samples (p<0,05). The highest increase in TAC was observed in the samples treated at pH 10. The results indicated that both treatment temperature and time was not as effective as alkaline conditions in terms of binding. Following this, in order to investigate the effect of modification on glycation potential of modified proteins, model reactions were prepared from modified proteins having highest TAC value. Model systems prepared with either control or treated proteins and glucose in varying concentrations (1-5-10-20-100 μmol) were heated in an oil bath at 100ºC for 15 minutes. Then glycation products such as furosine and N-ε-carboxymethyllysine (CML) were measured as indicators of early and advanced glycation. The amount of furosine formed by heating the modified protein complexes in the dry system was significantly lower than in the heated control model systems (p<0,05). However, there was no significant difference in CML amounts of both heated modified protein and control model systems (p>0,05). In some protein based food samples; (skim milk, sugarless soy milk, egg, wheat flour, rye flour and oat flour) reaction was performed with GTE under optimum conditions and the changes in the TAC were observed. The TAC results obtained with modified protein based food samples are significantly higher than the control samples (p<0,05). These results shows that modified protein-based foods can be used as functional food additives with increased antioxidant properties. Consequently, this study offers that the treatment of CN, OVA and GLU proteins with green tea phenolics has a great potential for obtaining functional protein with increased antioxidant potential and limited glycation potential.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    562028

    Encapsulation of phenolic extract of pollen in chitosan coated liposomes and in-vitro bioaccesibility studies

    Fenoliklerce zengin polen ekstartlarının kitosan kaplı lipozomlar ile enkapsulasyonu ve biyoyararlılık calismalari

    İLAYDA HIZIR KADI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BERAAT ÖZÇELİK

  2. Tez No

    439561

    Isolation and characterization of genomic and cDNA sequences encoding the laccase CpLcc2 from Coriolopsis polyzona MUCL 38443

    Coriolopsis polyzona MUCL 38443 suşundaki CpLcc2 lakkazını kodlayan genomik ve cDNA dizilerinin izolasyonu ve karakterizasyonu

    DİCLE MALAYMAR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    Mikrobiyolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Moleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)

    PROF. DR. AYTEN KARATAŞ

  3. Tez No

    563856

    Molecular genetic analysis in faba bean (Vicia faba L.)

    Baklada (Vicia faba L.) moleküler genetik analizler

    MAZEN A S ABUZAYED

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Biyolojiİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı

    Prof. Dr. SAMİ DOĞANLAR

  4. Tez No

    346194

    A novel structural protein-protein interaction network model: Its applications on drug off-target prediction and genotype-phenotype linkage

    Yeni bir yapısal protein-protein etkileşimi ağ modeli: Bu modelin ilaç uzak-hedeflerinin tahmininde ve genotip-fenotip bağlantısı kurmaktaki uygulamaları

    HATİCE BİLLUR ENGİN ARAS

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2013

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolKoç Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ATTİLA GÜRSOY

    PROF. DR. ZEHRA ÖZLEM KESKİN ÖZKAYA

  5. Tez No

    789637

    İnsan astrositi kaynaklı α-sinüklein artışının, trofik faktör salınımı üzerine etkisinin nöron-astrosit sinaptik bileşenleri ve nörodejenerasyon açısından incelenmesi

    The effect of the human astrocyte-derived α-synuclein increase on trophic factor release in neuron-astrocyte synaptic components and neurodegeneration

    BÜŞRA ŞENGÜL YEDİEL

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Tıbbi Biyolojiİstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa

    Tıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. DUYGU GEZEN AK

Geri Dön