Bazı fermente ürünlerde triptofan aminoasidi yolağıyla ilgili metabolitlerin tayini
Determination of tryptophan pathway metabolites in some fermented products
Yazar: DİDEM MELDA YILMAZ
Danışman: PROF. DR. ŞEBNEM SELEN İŞBİLİR
Trakya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Biyokimya = Biochemistry
Dizin: Fermente gıdalar = Fermented foods ; Hardaliye = Hardaliye ; Kinürenik asit = Kynurenic acid ; Kinürenin = Kynurenine ; Kombucha = Kombucha ; Sirke = Vinegar ; Triptofan = Tryptophan

Özet:
Triptofan insanlar için esansiyel bir amino asittir. Normal şartlarda diyetle triptofan alımında azalma endojen triptofan konsantrasyonunun azalmasına neden olur. Triptofan protein sentezine katılır, serotonin ve melatonin sentezinde başlangıç molekülüdür ve çok büyük bir bölümü son ürün nikotin adenin dinükleotidin (NAD+) üretildiği kinürenin yolağında kullanılır. Pek çok hastalık azalan triptofan miktarıyla veya triptofanın büyük bir kısmının kullanıldığı kinürenin yolağı ile ilişkilendirilmektedir. Bu sebeple son yıllarda çeşitli gıdalar eksojen triptofan kaynağı olarak ve/veya nöroaktif kinürenin yolağı metabolitleri açısından incelenmektedir.
Ayrıca triptofanın kinürenin yolağı üzerinden yıkımına olan ilgi, bu sırada oluşan metabolitlerin nöroaktif özellikli bileşikler olmasından kaynaklanmaktadır. Bu bileşiklerin özellikle nörolojik temelli hastalıklarda ve bazı kanser türlerinde kan serum seviyelerinin ve oranlarının değiştiği gözlemlenmiştir. Son yıllarda yapılan çalışmalarda kinürenin yolağında oluşan nöroaktif metabolitlerin kan dolaşımı yoluyla bağırsak ve beyin arasındaki sinyalleri etkileyebildiği de bildirilmiştir.
Fermente ürünler mikroorganizmaların metabolizması sonucu oluşurlar ve fermantasyon yapabilen çeşitli maya ve bakterilerde kinürenin yolağı çalışmaktadır. Bu tez çalışmasında fermantasyon sonucu oluşan ürünlerde bu metabolitlerin bulunabileceği düşünülmüş ve bu sebeple elma ve üzüm sirkeleri, Kırklareli ve Edirne yörelerine ait iki farklı marka hardaliye, kombucha çayı ve bozada LC-MS/MS cihazı kullanılarak triptofan, kinürenin, kinürenik asit, 3-hidroksikinürenin, nikotinik asit ve nikotinamid tayini yapılmıştır. Analiz sonucunda en yüksek triptofan düzeyleri hardaliyelerde (1798 ng/ml ve 2947 ng/ml) ve en düşük kombuchada (5.15 ng/ml) bulunmuştur. Nörotoksik etkisi olan 3-hidroksikinürenine beş üründe rastlanmazken, sadece bozada (12.21 ng/ml) tespit edilmiştir. Sirke çeşitleri ve kombuchada kinürenin tespit edilmemiştir, diğer metabolitler de tüm ürünlerde farklı miktarlarda tayin edilmiştir. 
Çalışılan tüm fermente ürünlerde gıdaların nitel ve nicel kalite kontrollerinde kullanılan pH, toplam asitlik (%), yoğunluk, nem ve kuru madde temel analizleri yapılmıştır ve sonuçlar genel olarak ilgili yönetmelik ve literatürle uyumludur. Fermente ürünlerin antioksidan aktivitesi ile ilgili olarak toplam fenolik madde miktarı ve DPPH metodu ile radikal giderme kapasitesi incelenmiştir. Kuru madde bazında hesaplanan toplam fenolik madde miktarları ile serbest radikal giderme aktivitesinden hesaplanan EC50 değerleri birbiriyle uyumlu olup, fenolik madde içeriği (mg GAE/100 g) ve antiradikalik aktivite sıralaması elma sirkesi>üzüm sirkesi>kombucha>hardaliye (Kırklareli) >hardaliye (Edirne) şeklindedir.

Abstract:
Tryptophan is an essential amino acid for humans. A decrease in dietary tryptophan intake causes a decrease in endogenous tryptophan concentration in the physiological conditions. Tryptophan is participates to protein synthesis and precursor of serotonin and melatonin molecules. However a large amount of tryptophan proceeds along the kynurenine pathway to produce the final product, nicotinamide adenosine dinucleotide (NAD+). Many diseases are associated with a reduced amount of tryptophan or the kynurenine pathway. Therefore, in recent years, the foods have been studied as sources of exogenous tryptophan and/or neuroactive metabolites of kynurenine pathway.
Interest in kynurenine pathway recently increased as the metabolites formed during this pathway are neuroactive compounds. It has been observed that the blood serum levels and ratios of these compounds change especially in neurological diseases and cancer. In recent studies, it has been reported that neuroactive metabolites formed in the kynurenine pathway can affect the signals between the gut and the brain via the blood circulation.
Fermented products are formed via to the metabolism of microorganisms and the kynurenine pathway also works in various yeasts and bacteria that are can ferment. In this thesis, it was thought that these metabolites could be found in the products formed as a result of fermentation processes. Therefore tryptophan, kynurenine, kynurenic acid, 3-hydroxykynurenine, nicotinic acid and nicotinamide were determined in apple and grape vinegars, two brands of hardaliye from Kırklareli and Edirne regions, kombucha tea and boza by using LC-MS/MS instrument. According to result of the study, the highest tryptophan levels were found in hardaliyes (1798 ng/ml and 2947 ng/ml) and the lowest in kombucha (5.15 ng/ml). The 3-hydroxykynurenine, which has a neurotoxic effect, was not detected in other five fermented products, but only in boza (12.21 ng/ml). Kynurenine was not detected in kombucha, apple and grape vinegars, and other metabolites were determined in different amounts in all products.
In all fermented products studied, pH measurement, total acidity (%), density, moisture and dry matter analyzes which indicates qualitative and quantitative quality control of foods were carried out. The obtained results are generally compatible with the relevant standards and the literature. Regarding the antioxidant activity of fermented products, the total phenolic compound and the radical scavenging capacity by DPPH method were investigated. The total phenolic content calculated on the basis of dry matter and the EC50 values calculated from free radical scavenging activity are compatible with each other, and the order of phenolic content and antiradical activity is apple vinegar>grape vinegar>kombucha>hardaliye (Kırklareli)>hardaliye (Edirne).