Deniz Salyangozu'ndan (patella vulgata) enzimatik olarak elde edilen protein hidrolizatlarının bazı biyolojik aktivitelerinin belirlenmesi
Determination of some biological activities of protein hydrolysates enzymatically obtained from limpet (patella vulgata)
Yazar: GÜRKAN BİLİR
Danışman: PROF. DR. DENİZ EKİNCİ
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Tarımsal Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı / Enzim ve Mikrobiyal Biyoteknoloji Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Ziraat = Agriculture
Dizin: Enzimatik hidroliz = Enzymatic hydrolysis

Özet:
Bu tez çalışmasında limpet olarak adlandırılan bir deniz salyangozu türünden (Patella vulgata) total protein ekstraksiyonu, karakterizasyonu ve protein hidrolizatlarının oluşturulması amaçlanmıştır. Limpet protein konsantresinin fizikokimyasal özellikleri ve sindirilebilirliğinin yanı sıra in vitro gastrointestinal sindirimini (INFOGEST) takiben elde edilen hidrolizatların anjiyotensin dönüştürücü enzim (ACE) inhibisyonu ve antioksidan aktiviteleri değerlendirilmiştir. İncelenen tüm sindirilmiş hidrolizatlar aktivite açısından limpet protein konsantresinden daha iyi performans göstermiştir. Gastrointestinal sindirimden sonra LC-MS/MS ile elde edilen veriler ile bir veritabanı araması ve de novo yaklaşımı kullanılarak gastrik sindirim ve gastrointestinal sindirim hidrolizatlarında sırasıyla toplam 7 ve 6 peptit tanımlanmıştır. Tanımlanan peptitlerin çoğunun antioksidan ve ACE inhibitör aktivitelerine katkıda bulunabilecek hidrofobik ve aromatik amino asit dizilerine sahip olduğu belirlenmiştir. Ayrıca bu tez çalışmasında, Alkalaz ve Flavourzyme gibi ticari gıda sınıfı proteazlar kullanılarak limpet protein konsantresinden farklı biyoaktif protein hidrolizatlarının üretilmesi ve karakterizasyonu da gerçekleştirilmiştir. Bu enzimlerle üretilen protein hidrolizatlarının ACE inhibisyonu ve antioksidan aktivitelerinin yanı sıra dipeptidil peptidaz IV'e (DPP-IV) karşı inhibisyon etkisi de araştırılmıştır. Genel olarak, limpet protein konsantresinden Alkalaz ile oluşturulan hidrolizatlar, Flavourzyme ile oluşturulan hidrolizatlara kıyasla daha yüksek in vitro aktivite göstermiştir. Bu çalışmanın bulguları, limpet protein konsatresinin bir dizi şifrelenmiş biyoaktif peptit dizisi içeren insan tüketimi için iyi sindirilebilirlik ile yüksek besin kalitesine sahip olduğunu göstermiştir. Gastrointestinal sindirimi takiben elde edilen hidrolizatların potansiyel bir antioksidatif ve ACE inhibitör peptit kaynağı olarak hizmet edebileceğini ve ayrıca Alkalaz ile üretilen limpet protein hidrolizatlarının, yeni antioksidanların yanı sıra Tip-2 diyabet ve hipertansiyon hastalıklarıyla ilişkili ACE ve DPP-IV inhibitörlerinin geliştirilmesi için umut verici bir biyoaktif peptit kaynağı olabileceğini göstermiştir.

Abstract:
In this thesis study, it was aimed to extract and characterize total protein from a sea snail species called limpet (Patella vulgata) and to prepare protein hydrolysates. The physicochemical properties and digestibility of limpet protein concentrate, as well as angiotensin-converting enzyme (ACE) inhibition and antioxidant activities of hydrolysates obtained following in vitro gastrointestinal digestion (INFOGEST) were assessed. All digested hydrolysates examined outperformed limpet protein concentrate in terms of activity. A total of 7 and 6 peptides were identified in gastric digestion and gastrointestinal digestion hydrolysates, respectively, using a database search and de novo approach with data obtained by LC-MS/MS after gastrointestinal digestion. Most of the identified peptides were found to possess hydrophobic and aromatic amino acid sequences that may contribute to their antioxidant and ACE inhibitory activities. In this thesis, the production and characterization of different bioactive protein hydrolysates from limpet protein concentrate using commercial food-grade proteases such as Alcalase and Flavourzyme were also carried out. In addition to ACE inhibition and antioxidant activities of protein hydrolysates produced with these enzymes, the inhibition effect against dipeptidyl peptidase IV (DPP-IV) was also investigated. In general, hydrolysates generated with Alcalase from limpet protein concentrate showed higher in vitro activity compared to hydrolysates generated with Flavourzyme. The findings of this study showed that limpet protein concentrate has high nutritional quality with good digestibility for human consumption containing a series of encoded bioactive peptide sequences. The findings indicated that hydrolysates obtained following gastrointestinal digestion could serve as a potential source of antioxidative and ACE inhibitory peptides. Furthermore, these findings indicated that limpet protein hydrolysates produced with Alcalase could be a promising source of bioactive peptides for the development of novel antioxidants as well as ACE and DPP-IV inhibitors associated with Type-2 diabetes and hypertension diseases.