Akdeniz bölgesinde geleneksel olarak tüketilen bazı otların sağlık faydalarının fenolik bileşikler, antioksidan aktivite ve antienflamatuar aktivite açısından değerlendirilmesi
Evaluation of the health benefits of some wild edible plants traditionally consumed in the Mediterranean region in terms of phenolic compounds, antioxidant activity and antiinflammatory activity
Yazar: ECE DİNÇTÜRK
Danışman: PROF. DR. SİBEL KARAKAYA
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Beslenme Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Akdeniz diyeti, uygun gıda işleme teknikleri ve tarihsel olarak Akdeniz toplumlarıyla ilişkili yaşam tarzı ile birlikte, birden fazla sağlık yararına sahip olduğu için dengeli bir diyet olarak bilinmektedir. Ekili/kültüre edilmiş bitkilerin yanında yabani otlar da Akdeniz diyetinin ayrılmaz bir parçası olarak kabul edilmektedir. Yabani otların fenolik bileşikler ve antioksidanlar bakımından zengin oldukları çeşitli çalışmalarla kanıtlanmıştır. Sağlık faydaları yüksek olan bu yabani otların tüketimi mevsimsel nedenler ve çoğunun kültüre alınmış üretimlerinin olmaması sonucu kısıtlı kalmaktadır. Laktik asit fermantasyonu, gıdayı muhafaza etmenin en eski ve ekonomik yöntemlerinden biri olarak açıklanmaktadır. Fermantasyonun, antioksidan ve antienflamatuar özelliklerine katkıda bulunan en önemli adaylardan olan polifenolik bileşikler üzerinde farklı etkilerinin olduğu belirtilmektedir. Sindirim, fenolik bileşikleri etkileyen bir diğer faktördür. İnsan çalışmalarının yanında hayvan modellerinden elde edilen verilerle iyi bir şekilde ilişkilendirilebilir olduğu tespit edilen in vitro sindirim uygulamasıyla bu bitkilerin gerçek sağlık etkileri saptanabilmektedir.
Bu çalışmada, günlük diyette yaygın bir tüketime sahip olan fermente ürün turşunun biyoaktif bileşikleri konusunda literatürün yetersiz olması sebebiyle literatüre katkı sağlamak ve her mevsim ulaşılabilme imkanı olmayan, biyoaktif bileşiklerce zengin Akdeniz yabani otlarından kaya koruğu (Crithmum maritimum), cibes (Brassica rapa var. cymosa), şevketi bostan (Scolymus hispanicus subsp. hispanicus)'nın mevsimi dışında da tüketimine olanak tanımak için seçilen otlara fermantasyon işlemi uygulanmıştır. Otların ve fermantasyon işlemi sonrasında elde edilen fermente ürünlerin toplam fenolik madde miktarı, antioksidan aktivite, antienflamatuar aktivite, fenolik bileşik içeriği analiz edilmiş ve in vitro sindirim sonrasında aynı özelliklerin devam edip etmediği araştırılmıştır. Yapılan analizler sonucunda, fermantasyon işleminin sadece kaya koruğunun toplam fenolik madde miktarında düşüşe yol açtığı, cibes ve şevketibostanın fermantasyon öncesi ve sonrası için toplam fenolik madde miktarları arasında önemli fark olduğu tespit edilmiştir (p<0,05). In vitro sindirim uygulaması sonrasında, çalışmada kullanılan tüm örneklerin toplam fenolik madde miktarında istatiksel açıdan önemli bir artış olduğu gözlemlenmiştir (p<0,05). Üç farklı yöntemle analiz edilen antioksidan aktivite değerleri için örnekler arasındaki sıralamanın 3 yöntemde de aynı olduğu görülmüştür. Hem fermente hem de fermente edilmemiş örnekler için antienflamatuar aktivite sıralaması in vitro sindirim öncesi şevketi bostan >kaya koruğu> cibes, in vitro sindirim sonrası şevketi bostan> cibes> kaya koruğu şeklinde sıralanmıştır. Yüksek basınçlı sıvı kromotografisi (HPLC) ile tespit edilen fenolik asit biyoerişilebilirlik değerlerinde, fermantasyonun her 3 bitki örneğinde kuersetin için düşüşe, ferulik asit için cibeste düşüşe, şevketi bostanda artışa, klorojenik asit için ise hem cibes hem de şevketi bostanda düşüşe sebep olduğu saptanmıştır. Fermente şevketi bostan örneğinde in vitro sindirim sonrasında klorojenik asit tespit edilememiştir. Chimera 1.16 ve Autodock Vina programları kullanılarak lipoksigenaz enzimiyle kuersetin, klorojenik asit ve ferulik asit moleküllerinin moleküler kenetlemesi gerçekleştirilmiştir. Lipoksigenaz enzimi için klorojenik asit ve kuersetin bağlanma skoru -7,2 kcal/mol; hyaluronidaz enzimi için kuersetin bağlanma skorunun -8.1 kcal/mol olarak saptanmıştır. Kuersetin için haşlanmış cibes, şevketi bostan ve kaya koruğu, klorojenik asit için haşlanmış ve fermente cibes ile haşlanmış şevketi bostan antienflamatuar etki için umut veren adaylar olabileceğini göstermektedir.

Abstract:
The Mediterranean diet is known as a balanced diet as it has multiple health benefits, along with proper food processing techniques and lifestyle, historically associated with Mediterranean societies. Besides cultivated plants, wild edible plants are considered an integral part of the Mediterranean diet. Wild edible plants have been shown to be rich in phenolic compounds and antioxidants, in various studies. The consumption of these plants, which have high health benefits, is limited due to seasonal reasons, and the fact that most of them are not cultivated. Lactic acid fermentation is described as one of the oldest and most economical methods of food protection. Fermentation is stated to have different effects on polyphenolic compounds, which are among the most important candidates contributing to their antioxidant and anti-inflammatory properties. Digestion is another factor that has effects on phenolic compounds. The real health effects of these plants can be determined by the application of the in vitro digestion method, which has been found to be well correlated with data from animal models and human studies.
In this study, the fermentation process is applied to sea fennel (Crithmum maritimum), cibes (Brassica rapa var. cymosa) and blessed thistle (Scolymus hispanicus subsp. hispanicus), which are wild edible Mediterranean plants rich in bioactive components, to contribute to the literature due to the insufficient literature on the bioctive components of pickles, fermented products of plants that have widespread consumption in the daily diet, and  to allow the consumption of selected plants that are not accessible in all seasons, even out of the season. The total phenolic content, antioxidant activity, anti-inflammatory activity and phenolic compound content of the selected plants and fermented products obtained after the fermentation process are analyzed, and then same properties were investigated in the samples obtained by in vitro digestion of plants and fermented plants. The results showed that  the fermentation process caused a decrease in the total phenolic content of only sea fennel plant, and there was a significant difference between the total phenolic content of fermented and unfermented cibes and fermented and unfermented sea fennel (p<0.05). After in vitro digestion application, there was a statistically significant increase in the total amount of phenolic contents in all samples (p<0.05). The same order among the samples was detected for the antioxidant activity values analyzed by 3 different methods. The order from highest to lowest for the anti-inflammatory activity of fermented and unfermented samples is the blessed thistle, sea fennel, and cibes before in vitro digestion and blessed thistle, cibes, and sea fennel after in vitro digestion. The bioaccessibility of phenolic compounds determined by high-pressure liquid chromatography (HPLC), showed that a decrease in quercetin bioaccessibility in all samples, an increase in ferulic acid bioaccessibility in both blessed thistle and cibes, and a decrease in chlorogenic acid bioaccessibility in both cibes and blessed thistle. In addition, chlorogenic acid is not detected in the fermented blessed thistle after in vitro digestion. Molecular docking of quercetin, chlorogenic acid, and ferulic acid molecules with lipoxygenase enzyme are performed using Chimera 1.16 and Autodock Vina programs. The binding score of chlorogenic acid and quercetin for the lipoxygenase enzyme is -7.2 kcal/mol; quercetin binding score for hyaluronidase enzyme was determined as -8.1 kcal/mol. For quercetin, boiled holy thistle, cibes and sea fennel, for chlorogenic acid, boiled and fermented holy thistle, cibes may be promising candidates for anti-inflammatory effect.