Kuru üzümlerde okratoksin a oluşumu ve depolama koşullarının okratoksin a düzeyine etkisi
Occurance of ochratoxin a in raisins and effect of storage condition on ochratoxin a level
Yazar: LEVENT ŞEN
Danışman: PROF. DR. SEBAHATTİN NAS
Pamukkale Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Gıda Teknolojisi Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Çekirdeksiz kuru üzüm = Sultana

Özet:
Mikotoksinler küf türleri tarafından üretilen ve çeşitli tarımsal ürünlerde hasat öncesinde ya da hasattan sonraki herhangi bir aşamada oluşabilen toksik metabolitlerdir. Okratoksin A (OTA) nefrotoksik bir mikotoksin olup, üzüm ve üzüm ürünlerinde Aspergillus niger' in nigri (Siyah Aspergilli) alt şubesi üyeleri ile Circumdanti üyelerinin sentezledikleri bir bileşiktir. Araştırmada çekirdeksiz kuru üzümlerin OTA içeriklerine etki eden faktörler belirlenmeye çalışılmıştır. Çalışmada Denizli bölgesine ait "Sultani" tip çekirdeksiz yaş ve kuru üzümler kullanılmıştır. Çalışmanın amaçlarına uygun olarak 2010 Hasat yılında Denizli ili Buldan, Honaz ve Bekilli bölgelerinden toplam 20 bağa ait kuru üzüm örnekleri alınarak toplam küf yükleri, küf floraları ve izole edilen küflerin OTA üretim kapasiteleri belirlenmiştir. 2010 hasat yılına ait kuru üzüm örneklerinin küf yüklerinin 3,57 ile 6,05 log kob g-1 arasında olduğu belirlenmiştir. Örneklerden 330 adet küf izolatı alınmış ve bu izolatların %84' ünün Aspergillus niger türlerine ait olduğu, Aspergillus türleri dışında Penicillium, Alternaria, Cladosporium, Mucor, Ulocladium ve Stachybotrys spp. varlığı da belirlenmiştir. 2010 yılına ait 20 kuru üzüm örneğinin 7 sinde (%35) OTA varlığına rastlanmış, ancak örneklerden hiçbirinin OTA içeriği Avrupa Birliği ülkeleri için maksimum limit değer olan (10 µg kg-1) değerini geçmemiştir.
Üzümlerin kurutma süresince küf yükü ve Siyah Aspergillus (SA) değişimlerini, OTA içeriklerini, su aktivitesi (aw), pH, briks ve organik asit değişimlerini belirlemek amacıyla 2011 hasat yılında, Denizli ili Çal ilçesinden 2 ve Buldan ilçesinden 3 olmak üzere toplam 5 bağ seçilmiştir. Hasat zamanı yaklaştıkça üzümlerin küf yüklerinin arttığı belirlenmiştir. Hasat öncesi bağların toplam küf değerleri incelendiğinde, bağdaki salkım pozisyonunun üzüm toplam küf yükü açısından önemli olduğu belirlenmiştir (p<0,05). 
20 Eylül 2011 de bağlardan üzümler hasat edilmiştir. Bağlara ait üzümler, %2,5 potasyum karbonat ve %0,5 zeytinyağından oluşan potasa çözeltisine bandırılarak (P), hiçbir işleme tabi tutulmadan natürel olarak (N) ve potasa çözeltisine bandırılıp kurutma sürecinde belirli aralıklarla okratoksijenik Aspergillus carbonarius küf sporu çözeltisi bulaştırılarak (T) 3 farklı şekilde güneş altında doğal olarak kurutulmuşlardır. Kurutma süresince muamelelerin toplam küf yükü değişimleri incelendiğinde, olarak küf yüklerinde zamana bağlı olarak artış meydana gelmiştir (p<0,05). Kurutma süresinin 1. haftasından itibaren Buldan ilçesine ait ve potasa çözeltisi uygulanmış iki örnekte (Y2PG, Y3PG) ve Çal ilçesite ait küf sporu çözeltisi püskürtülmüş bir örnek (Ç3TG) dışındaki örneklerin tamamında muamelelerin SA sayılarında önemli düzeyde artış görülmüştür (p<0,05). Poatasa çözeltisine ilaveten toksijenik küf sporu çözeltisi püskürtme işleminin son üründe SA sayısında artışa neden olmadığı görülmektedir (p>0,05). Örneklerin aw değerleri zamana bağlı olarak önemli (p<0,05) düzeyde azalmıştır. Kurutma sonunda en düşük aw değeri Çal ilçesine ait potasa çözeltisi uygulanmış (Ç2PG) örneklerde olurken, Buldan ilçesine ait ve natürel olarak kurutulan bir örneğin (Y1NG) en yüksek aw değerine sahip olduğu belirlenmiştir. Kurutma işlemi süresince örneklerin pH ve briks değerleri önemli derecede artmış (p<0,05), toplam organik asit içerikleri ise azalmıştır. Kurutma sürecinin 2. haftasından sonra yalnızca Çal ilçesine ait potasa çözeltisi uygulanmış bir örnekte (Ç2PG) ve Buldan ilçesine ait natürel olarak kurutulmuş bir örnekte (Y1NG) düşük düzeyde OTA' ya rastlanmıştır. 
Kurutma işlemini takiben, kurutulan üzümler polietilen torbalar içerisinde 6 ay süre ile oda sıcaklığında depolanmış ve bu sürenin sonunda OTA içeriklerindeki değişim incelenmiştir. Depolama süresi sonunda Çal ilçesine ait potasa çözeltisi uygulanmış (Ç2PG) bir ve okratoksijenik küf sporu çözeltisi uygulanmış iki (Ç2TG, Ç3TG) örneğin OTA içeriğinde artış, Buldan ilçesine ait okratoksijenik küf sporu çözeltisi uygulanmış bir örneğin (Y3TG) ise OTA içeriğinde azalma meydana geldiği tespit edilmiştir.  OTA miktarındaki azalmanın muhtemelen doğal mikroflorada bulunan küf veya mayalar tarafından metabolize edildiği düşünülmektedir

Abstract:
Mycotoxins are toxic secondary metabolites that produced by fungi and contaminate various agricultural commodities either before harvest or under post-harvest conditions. Ochratoxin A (OTA) is a nephrotoxic compound produced mainly by the members of Aspergillus section Nigri and Circumdati in grape and grape derived products.  The main aim of the study is to find out the factors affecting OTA occurance in sun-dried raisins. "Sultana" types grapes and raisins belong to Denizli region was used in the research. For the aim of the project, 20 different vineyards were chosen in Honaz, Buldan and Bekilli locations in Denizli for the 2010 harvest date and total mold counts, mold floras and OTA production ability of selected isolates were determined. Total mold counts were determined between 3.57 and 6.05 log10 CFU g-1 in unprocessed seedless raisin samples belong to 20 different vineyards in Denizli region during 2010. Total of 330 strains of filamentous fungi were isolated and 277 isolates belonged to Aspergillus niger (84 %), while other isolates belonged to other genus such as Penicillium, Alternaria, Cladosporium, Mucor, Ulocladium and Stachybotrys spp.  were determined. In a total of 20 samples belonging to 2010 harvest date, OTA was detected in 7 samples (35%), and none of the 20 samples (100%) contained OTA exceeding current the European Union limit (10 µg kg-1) set for dried vine fruits.
In order to observe total mold and black Aspergilli counts before and after harvest, OTA occurance, pH, water activity (aw), brix and organic acid changes during drying 2 of Çal and 3 of Bekilli districts of Denizli were chosen for 2011 harvest. The grapes were harvested on 20 September 2011. The grapes belonging to different vineyards where each vineyard grapes were divided into 3 parts and the first part were dipped into potasa solution (P), the second part were naturel (N) and the thirt part were both dipped into potasa solution and ochratoxigenic mold Aspergillus carbonarius spore solution were applied during sun drying. Draw on the time, total mold and black Aspergilli counts were increased. It was found that grape position in the vineyard is an important factor for total mold counts (p<0.05). Significant increase (p<0.05) were detected among the samples for total mold counts during drying period of grapes. Beginning of the first week of the drying period, significant increase (p<0.05) in black Aspergilli mold counts of the samples were detecded except for the two samples dipped into potasa solution belonged to Buldan District (Y2PG, Y3PG) and one sample dipped into potasasolution and applied ochratoxigenic mold Aspergillus carbonarius spore solution belonged to Çal district (Ç3TG). On the other hand, the ochratoxigenic Aspergillus carbonarius contamination were not effected the last black Aspergilli mold counts of the samples and no significant differences among ochratoxigenic Aspergillus carbonarius contaminated samples from the others. Significant decrease (p<0.05) among the samples in aw results during sun drying. The lowest aw results were detected for the samples dipped into potasa solution belonged to Çal district (Ç2PG), but the highest results were detected for the naturel samples belonged to Buldan district (Y1NG) at the end of drying period. During sun drying, significant increase in pH and brix, but significant decrease in total organic acid were detected. Only small amounts of OTA detected for the samples dipped into potasa solution belonged to Çal district (Ç2PG) and dipped into potasa solution and applied ochratoxigenic mold Aspergillus carbonarius spore solution belonged to Buldan district (Y3TG) in 2nd week of the drying period. Identification of black Aspergilli in raisin samples does not mean OTA occurance in the samples. Thus, the ochratoxigenic molds can produce OTA only specific conditions.
After the drying period, the raisins were stored in polyethylene plastic bags for six months at room temperature. OTA occurence were analyzed for all of the stored samples at the end of the drying period. While OTA level increased in two samples belonged to Çal district (Ç2PG, Ç2TG, Ç3TG) and decreased in one sample belonged to Buldan district (Y3TG). The results suggested that a possible restrictive effect on OTA production possibly due to endogenous microflora.