Isıl işlem ve ultrases kullanımı ile bıfıdobacterıum anımalıs subsp. lactıs'ten postbiyotik eldesi
Postbiotic production from bifidobacterium animalis subsp. lactis by heat treatment and ultrasound methods
- Tez No: 974657
- Danışmanlar: PROF. DR. ZAFER ERBAY, DOÇ. DR. ECEM AKAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Gıda Mühendisliği, Food Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Adana Alparslan Türkeş Bilim ve Teknoloji Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, Bifidobacterium animalis subsp. lactis BB-12 suşuna uygulanan ultrases ve ısıl işlemler sonrasında elde edilen postbiyotiklerin canlılık durumu ile fonksiyonel özellikleri ayrıntılı olarak değerlendirilmiştir. Isıl işlem (5-90 dakika, 65-95 °C) ve ultrases (15-60 dakika, 98-320 µm) için her biri 16 farklı işleme koşulunda test edilmiştir. Tüm ısıl işlem koşulları altında tam inaktivasyon sağlanırken, ultrases yöntemiyle değerlendirilen 16 işlem koşulununun 11'inde inaktivasyon sağlanabilmiştir. Ultrasesle işlemede genlik arttıkça inaktivasyon süresinin kısaldığı, düşük genliklerde inaktivasyonun sağlanabilmesi için daha uzun işlem sürelerinin gerektiği gözlenmiştir. Sonuçlar daha düşük genlikte ve kısa süreli ultrases maruziyetlerinde daha fazla mikrobiyal direncin olduğunu göstermiştir. Üretilmiş olan postbiyotikler, antimikrobiyal aktivite, Lacticaseibacillus casei 431 ve Bifidobacterium kültürleri üzerindeki probiyotik geliştirici aktivitesi ve kısa zincirli yağ asidi (KZYA) üretimini artırma kapasiteleri açısından değerlendirilmiştir. Isıl işlemle elde edilen postbiyotikler, kontrol gruplarıyla karşılaştırıldığında Lactobacillus casei 431 için yaklaşık 2,9 kat, Bifidobacterium türleri için ise 37,7 kata varan büyüme artışı ile anlamlı düzeyde daha güçlü probiyotik geliştirici aktivite göstermiştir. Ayrıca, ısıl işlemle üretilen postbiyotikler Enterococcus faecalis üzerinde belirgin şekilde daha yüksek antimikrobiyal etki ortaya koymuştur. Ultrases yöntemiyle 320 µm'de 45 dk'da üretilen postbiyotik Lacticaseibacillus casei 431 için en yüksek probiyotik geliştirici aktiviteyi sağlarken (1,07 katlık artış), Bifidobacterium için 172 µm'de 60 dk'da üretilen postbiyotik (11,7 katlık artış) ile sağlanmıştır. Her iki inaktivasyon yöntemi de KYZA düzeylerinde anlamlı artışlara neden olmuştur (p<0,05). Uygulanan temel bileşen analizi (PCA), işleme yöntemlerine göre örneklerin belirgin şekilde kümelendiğini göstermiş; bu da, kullanılan inaktivasyon tekniğine bağlı olarak postbiyotiklerin fonksiyonel profillerinde farklılaşma meydana geldiğini desteklemiştir. Genel olarak, ısıl işlem yöntemi, B. lactis BB-12 kaynaklı biyolojik olarak aktif postbiyotiklerin üretiminde ultrases uygulamaya kıyasla daha etkili bir yaklaşım olarak öne çıkmıştır. Isıl işlem yöntemiyle inaktive edilen örneklerde gözlenen artmış biyolojik aktivite, termal işlemenin postbiyotik üretimi için uygun ve güçlü bir teknoloji olduğunu göstermektedir. Bu sonuçlar, ısı temelli postbiyotiklerin, özellikle mikrobiyotayı hedef alan fonksiyonel gıdalar ve diyet takviyelerinde etkili biyolojik bileşenler olarak değerlendirilme potansiyelini vurgulamaktadır. Ancak bu potansiyelin tam anlamıyla ortaya konulabilmesi ve düzenleyici süreçlerin desteklenebilmesi için ileri düzey in vivo doğrulama çalışmalarına ve üretim süreçlerinin standardizasyonuna yönelik araştırmalara ihtiyaç duyulmaktadır.
Özet (Çeviri)
In this study, the viability and functional properties of postbiotics obtained after ultrasound and heat treatments applied to Bifidobacterium animalis subsp. lactis BB-12 strain were evaluated in detail. Sixteen different processing conditions were tested for both heat treatment (5–90 min, 65–95 °C) and ultrasound treatment (15–60 min, 98–320 µm). Complete inactivation was achieved under all heat treatment conditions, while inactivation was observed in 11 out of the 16 ultrasound conditions. As ultrasound amplitude increased, the time required for inactivation decreased, whereas lower amplitudes necessitated longer processing times. These results indicate that microbial resistance is higher at lower amplitudes and shorter ultrasound durations. Postbiotics were assessed for their antimicrobial activity, their probiotic-enhancing effect on Lacticaseibacillus casei 431 and Bifidobacterium cultures, and their ability to promote short-chain fatty acid (SCFA) production. Heat-treated postbiotics demonstrated significantly greater probiotic-enhancing activity, with growth increases of approximately 2.9-fold for L. casei 431 and 37.7-fold for Bifidobacterium cultures compared to control groups. Additionally, heat-treated postbiotics exhibited significantly higher antimicrobial activity against Enterococcus faecalis. Using ultrasound, the postbiotic produced at 320µm for 45 minutes provided the highest probiotic-enhancing activity for Lacticaceibacillus casei 431 (1.07-fold increase), while the postbiotic produced at 172µm for 60 minutes (11.7-fold increase) achieved the highest probiotic-enhancing activity for Bifidobacterium. Both inactivation methods resulted in significant increases in SCFA levels (p<0.05). Principal component analysis (PCA) showed significant clustering of samples according to processing methods, supporting the differentiation in the functional profiles of postbiotics depending on the inactivation technique used. Overall, heat treatment proved to be a more effective approach than ultrasound for producing biologically active postbiotics from B. lactis BB-12. The enhanced biological activity observed in heat-inactivated samples indicates that thermal processing is a suitable and robust method for postbiotic production. These findings highlight the potential of heat-derived postbiotics as effective bioactive ingredients in functional foods and dietary supplements, particularly those targeting the gut microbiota. However, to fully realize this potential and support regulatory approval, further in vivo validation studies and standardization of production processes are necessary.
Benzer Tezler
- Isıl işlem ve ultrases kullanımı ile lactobacillus acidophılus'tan postbiyotik eldesi
Extraction of postbiotics from lactobacillus acidophilus by using heat treatment and ultrasound
DOĞUKAN YILTAN MÜLDÜR
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Gıda MühendisliğiAdana Alparslan Türkeş Bilim ve Teknoloji ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZAFER ERBAY
DOÇ. DR. ECEM AKAN
- Kenevir tohum proteinlerinin ultrases, yüksek basınç ve manotermosonikasyon uygulamaları ile modifikasyonu
Modification of hemp seed proteins using ultrasound, high pressure and manotermosonication treatments
GÜLŞAH KARABULUT
Doktora
Türkçe
2023
Gıda MühendisliğiSakarya ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OKTAY YEMİŞ
- Ultrases prosesinin vişne suyunda serbest radikal oluşumuna ve ürün kalite özelliklerine etkisi
The effect of ultrasound processing on free radical formation and product quality characteristics in sour cherry juice
NURSENA AKTI
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Gıda MühendisliğiSakarya ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SEMANUR YILDIZ
- Balkabağı dilimlerinin farklı kurutma yöntemleri ile kurutulmasında ön işlem olarak ultrases destekli ozmotik kurutma kullanımı
Use of ultrasound-assisted osmotic dehydration as pretreatment for drying of pumpkin slices with different drying methods
DİLARA YILDIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Gıda MühendisliğiOrdu ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ IŞIL BARUTÇU MAZI
- Gıda bileşenleri üzerine ısıl olmayan işleme yöntemlerinin etkileri
The effects of non-thermal processing methods on food components
AZİME ÖZKAN KARABACAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Gıda MühendisliğiUludağ ÜniversitesiGıda Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMER UTKU ÇOPUR