Gliadin detoksifiye edici biyoteknolojiler geliştirilmesi
Development of gliadin detoxifying biotechnologies
Yazar: AYTEN ORAL
Danışman: DOÇ. DR. ÖZLEM ÜNLÜER
Eskişehir Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Biyokimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Biyokimya = Biochemistry
Dizin: Adsorpsiyon = Adsorption ; Detoksifikasyon = Detoxification ; Enkapsülasyon = Encapsulation ; Gliadin = Gliadin ; Saflaştırma = Purification ; Taurin = Taurine

Özet:
Dünya üzerindeki genel yaygınlığı ortalama %1 olan çölyak hastalığı, genetik olarak yatkın olan bireylerde; buğday, arpa, çavdar gibi gluten içeren tahılların tüketimi ile tetiklenen, immün aracılı bir hastalıktır. Tek tedavi yöntemi olarak görülen glutensiz beslenmenin bireylerin hayatındaki sosyo-ekonomik ve psikolojik olumsuz etkileri ile sürdürülmesinin zor olması yeni tedavi yöntemlerinin araştırılmasını sağlamıştır. Araştırmalar glutenin toksisitesinin azaltılmasından, bağışıklık modülatörlerinin oluşturulmasına kadar geniş bir kapsamda yürütülmektedir. 
Tez çalışmasında, en çok tüketilen tahıl grubu olan ekmeklik buğdayın gluten bileşeni olan gliadinin detoksifikasyonu için yöntem geliştirilmesi amaçlanmıştır. Öncelikli olarak, gliadini bağırsak ortamı pH'ında adsorbe edebilecek materyal araştırılmış ve kromatografik sistemde kullanılmak üzere kolon dolgu materyali belirleme ön aşama deneylerine başlanılmıştır. Elde edilen bulgular çerçevesinde Hızlı Protein Sıvı Kromatografisi'nde (FPLC) kolon dolgu maddesi olarak kullanmak üzere taurin içeren kriyojel kolon sentezlenmiştir. Yapılan kromatografik analiz sonrasında, taurinin yüksek verimle gliadinin saflaştırılmasını sağladığı bulunmuştur. 
Taurinin gliadine olan afinitesinin belirlenmesiyle enkapsülasyon çalışmaları başlatılmış ve mide pH'ında kapsülün korunmasını sağlarken aynı zamanda bağırsak ortamında da salımı kolaylaştıran kitosan-aljinat kapsülleri elde edilmiştir. Enkapsülasyon işleminde çekirdek kısmını taurin ve onun kontrollü olarak salımını sağlayan zein oluşturmaktadır.
Çalışmanın son aşamasında enkapsülasyonla hazırlanan jel boncukların mide ve bağırsak ortamı pH'larında salım profilleri incelenmiştir. Enkapsülasyon sisteminde, taurinin mide asitliğine yakın pH değerinde salımı gerçekleşmezken, bağırsak pH değerine yakın ortamda ise kontrollü olarak gerçekleşmiştir.  Yapılan çalışmalar değerlendirildiğinde, glutensiz beslenme tedavisine alternatif olabilecek gliadin detoksifiye edici sistem geliştirilmiştir. Çölyak hastaları için toksik prolamin olan gliadin bağırsak ortamında tutulabilecek ve neden olduğu rahatsızlıklar elimine edilebilecektir. Geliştirilen bu sistem, çölyak hastalığının tedavisi için umut vaadetmektedir.

Abstract:
Celiac disease, with an average prevalence of 1% in the world, occurs in genetically predisposed individuals; It is an immune-mediated disease triggered by the consumption of gluten-containing grains such as wheat, barley and rye. The fact that gluten-free nutrition, which is seen as the only treatment method, is difficult to maintain due to its negative socio-economic and psychological effects on individuals' lives, has led to the research of new treatment methods. Research is carried out on a wide range of topics, from reducing the toxicity of gluten to creating immune modulators.
In this thesis study, it was aimed to develop a method for the detoxification of gliadin, the gluten component of bread wheat, the most consumed grain group. First of all, the material that could adsorb gliadin at the pH of the intestinal environment was investigated and preliminary experiments were started to determine the colon filling material to be used in the chromatographic system. Within the framework of the findings obtained, a cryogel column containing taurine was synthesized to be used as a column filling material in Fast Protein Liquid Chromatography (FPLC). After chromatographic analysis, it was found that taurine provided high efficiency in the purification of gliadin.
By determining the affinity of taurine to gliadin, encapsulation studies were initiated and chitosan-alginate capsules were obtained, which ensured the protection of the capsule at gastric pH while also facilitating release in the intestinal environment. In the encapsulation process, the core consists of taurine and zein, which provides its controlled release.
In the last stage of the study, the release profiles of gel beads prepared by encapsulation were examined at the pH of the stomach and intestinal environment. In the encapsulation system, the release of taurine did not occur at a pH value close to the acidity of the stomach, while it occurred in a controlled manner in an environment close to the pH value of the intestine. When the studies were evaluated, a gliadin detoxifying system was developed, which could be an alternative to gluten-free nutrition treatment. Gliadin, which is a toxic prolamin for celiac patients, can be retained in the intestinal environment and the disorders it causes can be eliminated. This developed system is promising for the treatment of celiac disease.