Gıda matriksi ve eksipiyan gıdanın karotenoid biyoerişilebilirliği üzerine etkisinin incelenmesi
Investigation of food matrices and excipient foods on carotenoid bioaccessibility
Yazar: BİRGÜL HIZLAR
Danışman: PROF. SİBEL KARAKAYA
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Fonksiyonel besinler = Functional foods

Özet:
Son yıllarda beslenme alanındaki araştırmalar karotenoidlerin biyoerişilebilirliği ve biyoyarayışlılığı üzerine yoğunlaşmıştır. Karotenoidlerin lipofilik yapısı ve bitkisel gıdalardaki spesifik lokalizasyonunun bir sonucu olarak, genellikle çiğ meyve ve sebzelerdeki biyoerişilebilirlikleri ve biyoyarayışlılıkları düşüktür. Çünkü karotenoidlerin emilimlerinden önce hücre matriksinden açığa çıkmaları ve sindirim sırasında lipit fazına geçmeleri gerekmektedir. Biyoaktif bileşenlerin çoğunun biyoyarayışlılığı suda çözünürlüğün düşük olması, yüksek erime sıcaklığı ve kimyasal stabilitenin zayıf olması gibi nedenlerle düşüktür. Bu sorunu çözmeye yönelik günümüz yaklaşımı, gıda matriksinin dizayn edilmesidir. Ancak yeni bir yaklaşım faydalı etkinin eksipiyan gıdalarla artırılmasıdır.  Buradaki temel fikir gıdanın, kompozisyonu ve/veya yapısı sağlık faydasını artıracak şekilde özel olarak dizayn edilmiş diğer bir gıda ile (eksipiyan gıda) birlikte tüketilmesidir. Bu projede farklı karotenoidlerce zengin olan ve ayrıca karotenoidlerin gıda matriksi içerisinde farklı formlarda bulunduğu (morfolojiye bağlı olarak kristal, globuler vb) sebzelerde (domates, havuç, ıspanak ve brokoli) karotenoid biyoerişebilirliğini saptamak, gıdanın işlenmesiyle (rendelenmiş, buharda haşlanmış, buharda haşlandıktan sonra püre hale getirilmiş, farklı sürelerde pişirilmiş) gıda matriksinde meydana gelen değişimin karotenoid biyoerişebilirliği üzerine etkisini belirlemek amaçlanmıştır. Ayrıca, eksipiyan gıdaların (zeytinyağı, limon suyu, kurutulmuş enginar yaprağı tozu ve lor peyniri) havuç, ıspanak ve domateste karotenoid içeriği ile karotenoid biyoerişilebilirliği üzerine etkisini ortaya koymak da hedeflenmiştir. Çalışmada, karotenoid içeriği ve biyoerişilebilirliğinin gıda matriksinden ve eksipiyan gıdalardan istatistiksel olarak önemli derecede etkilendiği ortaya konulmuştur (p<0.05). Havuç püresine zeytinyağı, limon suyu ve lor peyniri ilave etmeninin β-karoten biyoerişilebilirliği üzerine pozitif bir etki sağladığı belirlenmiş ve çalışılan kombinasyonlar arasında en yüksek β-karoten biyoerişilebilirliği (%50.26) elde edilmiştir.  Eksipiyan gıda ilavesi (zeytinyağı, limon suyu ve lor peyniri) ve pişirme işleminin (100°C, 2dk) lutein biyoerişilebilirliği üzerine olumlu bir etkisi olmadığı belirlenmiştir (p<0.05).  Eksipiyan gıda ile birlikte pişirilmiş (100°C, 10 dk)   domates örneğinin likopen biyoerişilebilirliği (%20.27), pişirme işlemi sonrası eksipiyan gıda ilave edilmiş (%14.95) ve eksipiyan gıda olmadan pişirilmiş domates örneğine (% 5.88) kıyasla daha yüksek bulunmuştur (p<0.05).

Abstract:
Recently, increasing attention has been given to carotenoid bioaccessibility and bioavailability in the field of nutrition research. As a consequence of their lipophilic nature and their specific localization in plant-based tissues, carotenoid bioaccessibility and bioavailability is generally quite low in raw fruits and vegetables, since carotenoids need to be released from the cellular matrix and incorporated in the lipid fraction during digestion before being absorbed. However, the poor water-solubility, high melting point, and low oral bioavailability of lipophilic bioactive agents like carotenoids make them difficult to incorporate into many aqueous-based food products and may reduce their bioaccessibility within the gastrointestinal tract. Today's approach related to improve bioaccessibility is to design of food matrix. Recently, the newest approach, excipient food, has been introduced to improve the bioavailability of orally administered bioactive compounds. The main idea is combining food and another food (the excipient food) whose composition and/or structure is specifically designed to improve health benefits. In this study, carotenoid bioaccessibility in vegetables (tomato, carrot and spinach) rich in different carotenoids with various forms (such as crystalline, globular) depending on the morphology will be determined, and effects of food processing (grated, steamed, puree after steamed, and cooking at different times) and food matrix on carotenoid bioaccessibility and the addition of excipient foods on carotenoid bioaccessibility will be evaluated. Moreover, to gain insight into this subject we have assessed the impact of different excipient foods (olive oil, lemon juice, whey curd or lor cheese and dried artichoke leaves powder) on the carotenoids levels and bioaccessibility of carrot, spinach and tomato. The results demonstrated that the carotenoid content and carotenoid bioaccessibility was significantly affected by excipient food ingredients and food matrix (p < 0.05).   The results show that addition of olive oil, lemon juice and whey curd to carrot puree had a marked positive effect on bioaccessibility of β-carotene in carrot samples. The highest carotenoid bioaccessibility (50.26%) was determined for carrot puree with olive oil, lemon juice and whey curd. Addition of excipient foods (olive oil, lemon juice and whey curd) and cooking (100°C, 2 min) had no effect on lutein bioaccessibility in spinach samples.  Lycopene bioaccessibility was higher when the tomatoes were cooked (100 °C, 10 min) with excipient foods (20.27%) than when they were cooked alone (5.88%) and added excipient foods (14.95%).