Ellajik asitle yüklenmiş kitosan kaplı aljinat mikro-hidrojellerinin elektrospreyleme tekniği ile üretimi, karakterizasyonu ve in vitro sindirim modelinde değerlendirilmesi
The production of ellagic acid loaded chitosan-coated alginate micro-hydrogels by electrospraying technique: Characterization and evaluation by in vitro digestion model
Yazar: HATİCE RUMEYSA ORDU
Danışman: DOÇ. DR. AYŞE KARADAĞ
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Gıda Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Güçlü bir diyet antioksidanı olan ellajik asit (EA), mide ve ince bağırsakta hızlı emilimi nedeniyle sınırlı biyoyararlanıma sahiptir ve EA, kolonda daha biyoyararlı bileşiklere (ürolitinlere) dönüştürülür. Gastrointestinal sistemde EA salımını uzatan ve kolona daha fazla EA ileten bir kapsülleme sistemi, EA'nın oral biyoyararlanımını iyileştirebilir. Bu çalışmada, elektropüskürtülmüş EA yüklü aljinat-pektin tanecikleri üretilmiş ve düşük (LC) ve yüksek moleküler ağırlıklı kitosan (HC) ile kaplanmıştır. Simüle edilmiş gastrointestinal koşullar altında kaplanmamış ve kaplanmış hidrojel mikropartiküllerden EA salımı değerlendirilmiştir. Numuneler, partikül boyutu, jel kuvveti, taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve Fourier transform kızılötesi (FTIR) analizi ile karakterize edilmiştir. EA'nın kapsülleme verimliliği (% EE), kaplanmamış mikropartiküller için %49.53 ile %69.85 arasında değişmiştir, bu, kaplama ile %86.50'ye yükseltilmiştir ve LC ile kaplama, daha yüksek %EE sağlamıştır. Aljinata pektin ilavesi ve kitosan kaplama, kitosanın moleküler ağırlığına bağlı olarak jel kuvvetini azaltmış ve boyutunu değiştirmiştir. Pektin eklenmiş mikropartiküllerin SEM görüntüleri daha az çatlak, ancak daha fazla kırışıklık göstermiştir ve kitosan kaplama daha fazla kümelenmiş yüzeyler göstermiştir. Aljinat-pektin-kitosan'ın iyonik etkileşimi ve EA'nın tutulması FTIR ile doğrulanmıştır. Gastrik ortamda, kaplanmamış mikropartiküllerden EA salınımı çok düşük  (%15.2-19.8) olmuş ve kitosan kaplama ile tamamen kısıtlanmıştır. Bağırsak aşamasında, LC kaplı aljinat-pektin mikropartiküllerindan EA salımı sadece %18'dir ve kaplanmamış veya HC kaplı muadilleri için bu oran %55 ile %65 arasında olmuştur. LC kaplı aljinat-pektin mikropartiküllerı, kolon hedefli EA dağıtımı için potansiyel bir sistem olarak daha fazla araştırılabilir.

Abstract:
Ellagic acid (EA), a potent dietary antioxidant, has limited bioavailability owing to its rapid absorption in the stomach and small intestine. An encapsulation system that sustains the release of EA in the gastrointestinal system and delivers more EA into the colon could improve the oral bioavailability of EA. Electrosprayed EA-loaded alginate–pectin beads were produced and coated with low- (LC) and highmolecular-weight chitosan (HC). The EA release from uncoated and coated beads under simulated gastrointestinal conditions was evaluated. The samples were characterized by particle size, gel strength, scanning electron microscopy (SEM) and Fourier transform infrared (FTIR) analysis. The encapsulation efficiency (EE%) of EA ranged from 49.53% to 69.85% for uncoated beads, which was elevated up to 86.50% by coating, and LC coating provided higher EE%. Pectin addition to alginate and chitosan coating reduced the gel strength and changed the size depending on the molecular weight of chitosan. SEM images of pectin-added beads showed fewer cracks but more wrinkles, and chitosan coating presented more aggregated surfaces. The ionic interaction of alginate– pectin–chitosan and the entrapment of EA were confirmed by FTIR. In the gastric medium, EA release was very low from uncoated beads (15.2–19.8%), and totally restricted by chitosan coating. In the intestinal stage, EA release from LC-coated alginate–pectin beads was only 18%, and it was between 55% and 65% for uncoated or HC-coated counterparts. The LC-coated alginate–pectin beads could be further explored as a potential system for colon-targeted delivery of EA.