Bazı geleneksel peynirlerin biyoaktif peptit profillerinin belirlenmesi
Determination of bioactive peptide profiles in some traditional cheeses
Yazar: NESLİHAN TURAN
Danışman: DOÇ. DR. MUHAMMED ZEKİ DURAK
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Gıda Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Antibakteriyel aktivite = Antibacterial activity ; Antioksidanlar = Antioxidants ; Beyaz peynir = White cheese ; Biyoaktif bileşikler = Bioactive compounds ; Geleneksel gıda = Traditional food ; Mihalıç peyniri = Mihalıç cheese ; Polipeptitler = Polypeptides ; Tulum peyniri = Tulum cheese

Özet:
Bu tez çalışmasında, Erzincan tulum, Kars gravyer, İzmir tulum, Mihaliç, eski kaşar, inek, keçi ve Ezine peynirlerinin biyoaktiviteleri, in vitro sindirimin biyoaktivite üzerine etkisi ve bu peynirlerin içerdikleri peptitler incelenmiştir. Bu amaçla peynirlerin suda çözünen ekstraktları hazırlanmış ve bu ekstraktlar 3 kDa kesme noktalı filtreler ile iki fraksiyona ayrılmıştır. 3 kDa'dan küçük molekül ağırlığına sahip alt fraksiyon ile 3 kDa'dan büyük molekül ağırlığına sahip üst fraksiyonlarda ACE (Anjiyotensin dönüştürücü enzim)-inhibisyon, antioksidan ve antibakteriyel aktivite testleri gerçekleştirilmiştir. Yapılan çalışmalar sonucunda peynir çeşitlerinin ACE-inhibisyon aktivitelerinin alt fraksiyonda yoğunlaştığı ve aktivitenin % 4,37-19,76 arasında değiştiği belirlenmiştir. ACE-inhibisyon aktivitesi yüksek olan fraksiyonların aktiviteleri in vitro sindirim ile kaybedilmiştir. Antioksidan aktivitenin belirlenmesi için iki farklı yöntem kullanılmıştır. Bu yöntemler 2,20-azino-bis-3-etilbenzotiazolin-6-sülfonik asit (ABTS) radikalini temizleme kapasitesini ölçen ABTS testi ile ferrik demir indirgeme yeteneğini ölçen FRAP (Ferric Reducing Ability of Plasma) testidir. Antioksidan aktivitenin belirlenmesi için kullanılan FRAP testinde aktivite 3 kDa'dan düşük molekül ağırlığına sahip fraksiyonda yoğunlaşmıştır ve 0,45-1,37 mol Fe2+ eşdeğeri/g protein aralığında belirlenmiştir. Antioksidan aktivite in vitro sindirim sonrası artış göstermiştir. ABTS testinde ise İzmir tulum, Mihaliç, eski kaşar ve Ezine peynirleri için iki fraksiyonun antioksidan aktivitesi arasındaki fark istatistiksel olarak anlamlı değilken diğer peynir çeşitleri için alt fraksiyonda yoğunlaşmıştır. İn vitro sindirim sonrası ABTS testleri sonucunda antioksidan aktivite ya değişmemiş ya da artmıştır. Antibakteriyel etkinin belirlenmesi için Escherichia coli ATCC 25922, Staphylococcus aureus ATCC 25923 ve Salmonella Typhimurium ATCC 14028 bakterileri kullanılmıştır. Antibakteriyel aktivite sadece alt fraksiyonlarda belirlenmiştir. Antibakteriyel aktivite testinde E.coli 'ye karşı aktivite belirlenemezken, S. Typhimurium'a karşı Kars gravyer, eski kaşar, inek, keçi ve Ezine peynirleri aktivite göstermiştir. Ancak, in vitro sindirim sonrası S. Typhimurium'a karşı antibakteriyel aktivite tespit edilememiştir. Bununla birlikte, Erzincan tulum, Kars gravyer, İzmir tulum, eski kaşar, inek, keçi ve Ezine peynirleri S. aureus gelişimini inhibe etmiştir. İn vitro sindirim sonrası, Kars gravyer ve keçi peyniri antibakteriyel aktivitelerini kaybederken diğer çeşitler aktivitelerini korumuşlardır. 
Peynir fraksiyonlarının likit kromatografi-kütle spektroskopisi ile analizi sonrası içerdikleri peptitlerin dizilimleri belirlenmiştir. Peynirlerin sulu ekstraktlarının alt fraksiyonlarında 620 ve üst fraksiyonlarında 115 olmak üzere toplam 735 peptit dizilimi tanımlanmıştır. Tanımlanan peptitler BIOPEP-UWM ve Milk Bioactive Peptide Database (MBPDB) veri tabanlarında araştırılarak ACE-inhibisyon, antioksidan, antimikrobiyal, opioid, kolesterol çözünürlüğünü inhibe edici, bağışıklık düzenleyici, antidiyabetik, antiamnestik, opioid gibi pekçok biyoaktiviteye sahip biyoaktif peptit belirlenmiştir.

Abstract:
In this thesis, the bioactivity of Erzincan Tulum, Kars Gruyere, İzmir Tulum, Mihaliç, old kashar, cow, goat, and Ezine cheeses, the effect of in vitro digestion on bioactivity, and the peptides contained in these cheeses were investigated. For this purpose, water-soluble extracts of cheese were prepared and separated into two fractions with 3 kDa cut-off filters. The ACE (angiotensin-converting enzyme)-inhibition, antioxidant, and antibacterial activities of the lower fraction with a molecular weight less than 3 kDa and the upper fraction with a molecular weight greater than 3 kDa were determined. As a result of the studies, the ACE-inhibition activities of cheese varieties were concentrated in the lower fraction, ranging between 4.37-19.76%. The activities of the fractions with high ACE-inhibitory activity were lost with in vitro digestion. Two different methods were used to determine the antioxidant activity. These methods are the ABTS test, which measures the cleaning capacity of 2,20-azino-bis-3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid (ABTS) radical, and the FRAP (Ferric Reducing Ability of Plasma) test, which measures the ferric iron reducing ability. In the FRAP test, the activity was concentrated in the fraction with a molecular weight of less than 3 kDa. The FRAP activities were evaluated in the range of 0.45-1.37 mol Fe2+ equivalent/g protein. The antioxidant activity increased after in vitro digestion. On the other hand, in the ABTS test, the difference between the antioxidant activities of the two fractions for İzmir Tulum, Mihaliç, old kashar, and Ezine cheeses was not statistically significant, while it was concentrated in the lower fraction for other cheese varieties. As a result of ABTS tests following in vitro digestion, the antioxidant activity either remained unchanged or increased. In order to determine the antibacterial activity Escherichia coli ATCC 25922, Staphylococcus aureus ATCC 25923, and Salmonella Typhimurium ATCC 14028 bacteria were used. Antibacterial activity was determined only in the lower fractions. The water-soluble fractions of cheese varieties were found to be not effective against E.coli. On the other hand, Kars gruyere, old kashar, cow, goat, and Ezine cheeses exhibited antibacterial effect against S. Typhimurium. Following in vitro digestion antibacterial activity against S. Typhimurium could not be detected. However, fractions of Erzincan Tulum, Kars gruyere, Izmir Tulum, old kashar, cow, goat, and Ezine cheeses inhibited S. aureus growth. Among these cheeses, Kars gruyere and goat cheese lost the antibacterial activity after in vitro digestion while, the others preserved their activity.
The fractions of cheese varieties were analyzed by liquid chromatography-tandem mass spectroscopy, and the sequences of peptides they contained were determined. A total of 735 peptide sequences were identified, 620 in the lower fractions and 115 in the upper fractions of the aqueous extracts of cheeses. Various bioactivities including ACE-inhibition, antioxidant, antimicrobial, opioid, cholesterol solubility inhibitor, immunomodulatory, antidiabetic, opioid, antiamnestic have been detected in identified peptides using BIOPEP-UWM and Milk Bioactive Peptide Database (MBPDB).