Arı poleni temelli fermente ürün üretiminde farklı parametrelerin etkilerinin belirlenmesi
Determination the effects of different parameters during production of bee pollen based fermented product
Yazar: ZÜLAL GÜNAY
Danışman: PROF. DR. HATİCE KALKAN YILDIRIM
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Arı poleni; arılar tarafından farklı bitkilerden (çiçeklerden) toplanan polenlerin tükürük salgısı, nektar ya da bal kullanılarak 1,4 - 4 mm çapında peletler (topaklar) oluşturmasıyla elde edilen bir üründür. Antimikrobiyal, antibakteriyel, antioksidan, antifungal, antiinflamatuar gibi etkileriyle insan sağlığı için pek çok faydalı yönü bulunması nedeniyle farklı formlarda kullanımına ihtiyaç duyulmaktadır. 
Gerçekleştirilen çalışmada önce 19 adet laktik asit bakterisi kullanılarak arı poleni örnekleri kontrollü koşullarda fermantasyona tabi tutulmuştur. Belirlenen kriterler ile en iyi yanıtı veren 3 adet kültür belirlenmiştir. İkinci üretim aşamasında farklı laktik asit bakterilerin ve  farklı karbon kaynakların (glikoz, fruktoz, laktoz, galaktoz ve bal) varlığında elde edilen ürünlerin biyoaktif bileşenler üzerine etkileri belirlenmiştir. Bu amaçla fermantasyon sonrasında ekstrakte edilen örneklerde toplam fenolik madde içeriği, toplam flavonoid miktarı ve farklı antioksidan aktivite (DPPH ve ABTS yöntemleriyle) analizleri gerçekleştirilmiştir. Fenolik bileşiklerin analizleri UPLC/MS-MS yöntemiyle tamamlanmıştır.

Fermantasyon sürecinde en iyi performans gösteren kültürler olarak Lactococcus lactis ATCC-11454, Leuconostoc mesenteroides ve Leuconostoc mesenteroides subsp. Jonggajibkimchii belirlenmiştir. Üretim sırasında en yüksek asitlik değerleri Lactococcus lactis ATCC-11454 kültürün kulanımı ve glikoz ilavesi ile üretilen örnekte (%5,04 laktik asit) saptanmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, toplam fenolik madde ve antioksidan aktivite (ABTS) değerleri bakımından en iyi sonuçların glikoz veya fruktoz karbon kaynakların kullanıldığı ve Lactococcus lactis ATCC-11454 ve Leuconostoc mesenteroides subsp. jonggajibkimchii kültürlerin inokülasyonu yapıldığı örneklerde tespit edilmiştir. Benzer şekilde fruktoz varlığında toplam flavonoid miktarı ve antioksidan aktivite (DPPH) değerlerinde, kullanılan Leuconostoc mesenteroides kültürünün daha etkili olduğu tespit edilmiştir. 
Fenolik asitlerden trans-sinnamik asit, ham örneklere göre galaktoz/fruktoz varlığında, Leuconostoc mesenteroides kültürü ile üretilen örneklerde daha yüksek konsantrasyonlarda (731,0581 ng/ml) olduğu tespit edilmiştir. Bir başka önemli fenolik bileşik olan kateşin ham örneklere göre fruktoz/galaktoz varlığında, Leuconostoc mesenteroides subsp. jonggajibkimchii/Lactococcus lactis ATCC-11454 kültürleri ile üretilen örneklerde daha yüksek konsantrasyonlarda (1611,7206-130,8538 ng/ml) olduğu ortaya çıkmıştır. Flavonol yapısındaki kuersetin, laktoz /glikoz karbon varlığında ve Leuconostoc mesenteroides subsp. jonggajibkimchii kültürü ile inoküle edilen örneklerde, ham arı poleni örneklerine göre daha yüksek konsantrasyonlarda (1467,258 ng/ml) olduğu saptanmıştır.
Arı polenin fermantasyonu sırasında kullanılan farklı laktik asit bakterilerin ve farklı karbon kaynakların oluşan ürünlerde biyoaktif içerik bakımından pozitif etkiler yarattığı ortaya çıkmıştır.

Anahtar sözcükler: arı poleni, fermantasyon, laktik asit bakterileri, fenolik bileşikler

Abstract:
Bee pollen (or bee collected pollen); A product obtained by pollen collected by bees from different plants (flowers) by using saliva, nectar or honey to form pellets with a diameter of 1.4 - 4 mm. It is needed in different forms since it has many beneficial aspects for human health with its antimicrobial, antibacterial, antioxidant, antifungal, anti-inflammatory effects.
In this study, bee pollen samples were firstly subjected to fermentation under controlled conditions by using 19 different lactic acid bacteria. Three cultures that gave the best response to the determined criteria were chosen for the next step. In the second production stage, the effects of the products obtained in the presence of different lactic acid bacteria and different carbon sources (glucose, fructose, lactose, galactose and honey) on bioactive components were determined. For this purpose  total phenolic content, total flavonoid content and different antioxidant activities (with DPPH and ABTS methods) analyses were performed after fermentation. Analyzes of phenolic compounds were completed by UPLC/MS-MS method.

Lactococcus lactis ATCC-11454, Leuconostoc mesenteroides and Leuconostoc mesenteroides subsp. Jonggajibkimchii were determined as the best performing cultures during the fermentation process. The highest acidity values during production were determined in the sample (5,04% lactic acid) produced by the use of Lactococcus lactis ATCC-11454 culture and the addition of glucose. According to the results, the best results in terms of total phenolic substance and antioxidant activity (ABTS) values were determined in the samples where glucose or fructose carbon sources were used and Lactococcus lactis ATCC-11454 and Leuconostoc mesenteroides subsp. jonggajibkimchii cultures were inoculated. Similarly, it was determined that the Leuconostoc mesenteroides culture used was more effective in the total flavonoid amount and antioxidant activity (DPPH) values in the presence of fructose.
Considering phenolic acids, the trans-cinnamic acid was found in higher concentrations (731.0581 ng/ml) in the samples produced by Leuconostoc mesenteroides culture in the presence of galactose/fructose compared to the raw samples. Catechin, as an another important phenolic compound, was found to be at higher concentrations (1611.7206-130,8538 ng/ml) in the samples produced by cultures of Leuconostoc mesenteroides subsp. jonggajibkimchii/Lactococcus lactis ATCC-11454 in the presence of fructose/galactose compared to the crude samples. Quercetin having flavonol structure was found to be at higher concentrations (1467.258 ng/ml) in the presence of lactose/glucose carbon and in samples inoculated with Leuconostoc mesenteroides subsp. jonggajibkimchii culture compared to raw bee pollen samples. 
It has been revealed that different lactic acid bacteria and different carbon sources used during the fermentation of bee pollen have positive effects in terms of bioactive content of obtained  products.

Keywords: bee pollen, fermentation, lactic acid bacteria, phenolic compounds