Beyaz ve tam buğday ekmek çeşitlerine eklenen beyaz dut (Morus alba) yapraklarının ve posasının antidiyabetik aktivite üzerine etkisinin ve in vitro biyoerişilebilirliğinin belirlenmesi
Determination of antidiabetic activity and in vitro bioavailability in white and whole wheat bread varieties added to the white mulberry (M Vİorus alba) leaves and pulp
Yazar: CEREN İNCE
Danışman: DOÇ. DR. ÖZLEM ÇAĞINDI
Manisa Celal Bayar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Gıda Teknolojisi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Fonksiyonel gıdaların insan beslenmesinin ötesinde sağlıklı, iyi olma halini sağlayacak ürün formülasyon tasarımları üzerine çeşitli çalışmalar yapılmaktadır. Diyabeti engelleyebilmek veya kan şekeri seviyesini dengeleyebilmek için kandaki şeker miktarının kontrol edilebilmesi gerekmektedir. Tip-2 Diyabet hastalığının önlenmesinde karbonhidrat sindirim enzimlerine karşı doğal inhibitörlerin kullanılması tedavi yöntemlerinden biri olarak görülmektedir.

Tez çalışmasında liyofilizatörde dondurularak kurutulmuş beyaz dut (Morus alba) posası (%10) veya beyaz dut yaprağı (%3) beyaz ve tam buğday ekmeklerine toz halinde eklenmiştir. Hammaddelerde ve ekmek ürünlerinde toplam fenolik madde, toplam antioksidan ve antidiyabetik aktivite analizi yapılmıştır. In vitro sindirim modelleme öncesi ve sonrası fenolik bileşenlerin, antioksidan madde miktarının biyoerişilebilirliği saptanmıştır. Fenolik kompozisyonun belirlenmesinde, örneklerin gallik asit, kateşin, epigallokateşingallat, ferulik asit, p-kumarik asit miktarları tespit edilmiştir. Ekmekler için renk, tekstür, duyusal analizleri gerçekleştirilmiştir. Renk analizinde ekmek ürünlerinde kabuk renginde anlamlı bir farklılık tespit edilmemiş (p>0,05), ancak iç renklerinde L*, a*, b* değerlerinde önemli düzeyde farklılık bulunmuştur (p<0,05). Tekstür analizinde sertlik, yapışkanlık, esneklik, iç yapışkanlık, sakızımsılık, çiğnenebilirlik, elastikiyet parametrelerinde doku profili analizi (TPA) uygulanmıştır. Ekmek örneklerinin tekstür parametrelerinin istatistiksel olarak incelenmesi sonucunda, posa veya yapraklarla zenginleştirmenin tekstür parametreleri üzerine etkisinin anlamlı olduğu tespit edilmiştir (p<0,05). Sıralama testi uygulanan duyusal analiz sonuçlarına göre en çok beğenilen ekmek, kontrol tam buğday ekmeği olurken hiç tercih edilmeyen yapraklı beyaz ekmektir. Duyusal analiz sonuçlarına göre kontrol tam buğday ekmeğinden sonra en çok tercih edilen posalı beyaz ekmek olmuştur. 

Toplam fenolik madde miktarında en yüksek fenolik madde miktarı yapraklı tam buğday ekmeğinde 48,26 ± 5,40 mg/100 g GAE, en düşük fenolik madde miktarı kontrol beyaz ekmekte 18,50 ± 1,36 mg/100 g GAE olarak tespit edilmiştir. Kontrol grubu vezenginleştirilen ekmeklerin fenolik madde içeriğindeki farklılık önemli bulunmuştur (p<0,05). In vitro sindirim sonrasında tüm örneklerin fenolik madde içeriğinde ~2 kat artış gözlenmiştir. In vitro sindirim sonrası fenolik madde en yüksek %93,04±8,03 mg/100 g GAE değeri ile yapraklı beyaz ekmek olduğu tespit edilmiştir. Zenginleştirmenin in vitro sindirim sonrasında fenolik madde miktarı üzerine etkisi anlamlı bulunmamıştır (p>0,05). Tüm ekmek ürünleri değerlendirildiğinde en yüksek antioksidan aktiviteye sahip ürün 3,29±0,33 µM TEAC/g değeri ile yapraklı tam buğday ekmeği olmuştur. Zenginleştirmenin in vitro sindirim sonrasında antioksidan madde miktarı üzerine etkisi anlamlı bulunmuştur (p<0,05).

Antidiyabetik aktivite analizi sonuçlarına göre en yüksek α-glikosidaz enzim inhibisyonu %70,50±6,36 değeri ile yapraklı tam buğday ekmeğinde iken en düşük α-glikosidaz enzim inhibisyonu kontrol beyaz ekmekte %23,50±4,95 olduğu görülmektedir. Yapraklı ekmeklerde posalı ekmeklere göre daha yüksek antidiyabetik aktivitesi olduğu görülmüştür. Ekmekleri zenginleştirmenin α-glikosidaz enzim inhibisyonu üzerine etkisi anlamlı bulunmuştur (p<0,05).  Antidiyabetik aktivite analizi sonuçlarına göre en yüksek α-amilaz enzim inhibisyonu %73,83±0,86 ile yapraklı tam buğday ekmeğinde iken en düşük α-glikosidaz enzim inhibisyonu kontrol beyaz ekmekte %20,89±1,20 olduğu görülmektedir. Pozitif kontrol olarak kullanılan akarbozun α-glikosidaz ve α-amilaz enzim inhibisyon değeri sırasıyla %69,00 ve %78,30 olarak bulunmuştur. Yapraklı tam buğday aktivite analizi pozitif kontrol akarbozun değerine yakın bulunmuştur.

Tez çalışması sonucunda hedeflenen antidiyabetik akaboz ilacına altenatif olarak doğal inhibitör arayışında beyaz dut yaprağının ve yapraklı tam buğday ekmeğinin amaca uygun olabileceği sonucuna ulaşılmıştır.  In vitro sindirim sonrası zenginleştirilen yapraklı ekmeklerdeki değerlerin en yüksek olması fenolik madde ve antioksidan aktivitenin, antidiyabetik aktivite ile aralarındaki korelasyonu doğrulamıştır.


Anahtar Kelimeler: polifenoller, fonksiyonel ekmek, antidiyabetik aktivite, in vitro biyoerişilebilirlik

2019, 112 sayfa

Abstract:
Functional food science has been conducting various studies on product formulation designs that will ensure healthy, well-being as well as human nutrition. In order to prevent diabetes or to balance the level of blood sugar, the amount of sugar in the blood should be controlled. The use of natural inhibitors against carbohydrate digestive enzymes in the prevention of Type-2 Diabetes is seen as one of the treatment methods.

In this thesis, white mulberry (Morus alba) pulp (10%) or white mulberry leaf (3%) were freeze-dried in lyophilizer and added to the breads in powder form. Total phenolic analysis, total antioxidant analysis and antidiabetic activity analyzes have been performed in raw materials and bread products. After in vitro digestion modeling, the bioavailability of phenolic compounds and antioxidant content have been determined.Evaluation of phenolic composition, gallic acid, catechin, epigallocatechin gallate, ferulic acid, p-coumaric acid amount of samples have been determined. Colour,texture and sensory analysis have been performed for the breads. Colour analysis showed no significant difference crust colour of bread products (p>0.05) but significant differences have been found in L*, a *, b * values of interior colors (p<0.05). Texture analysis has been performed using tissue profile analysis (TPA) for parameters of hardness, adhesiveness, springiness, cohesiveness, gumminess, chewiness and resilience The effect of enrichment of bread samples with pulp or leaves on texture parameters have been determined to be significant (p <0.05).  In sensory analysis, ranking test has been performed for panelists. While the most popular bread control was whole wheat bread, the product which have not been preferred was reported as leafy white bread. According to sensory analysis results, after the whole wheat bread, the most have been preferred product as mulberry pulp white bread.

The highest amount of phenolic content in the total amount of phenolic content of leafy whole wheat bread 48.26±5.40 mg/100 g GAE, the lowest amount of phenolic compound in control white bread 18.50±1.36 mg/100 g GAE has been determined. The differences in the phenolic content of the control group and enriched breads were significant (p<0.05). After in vitro digestion, ~ 2 times increase in phenolic content of all samples have been observed. The highest phenolic content after digestion in vitro was found to be leafy white bread with a value of 93.04±8.03 mg/100 g GAE.The effect of enrichment on the amount of phenolic substance after in vitro digestion has not been significant (p>0.05). When all bread products were evaluated, the product with the highest antioxidant activity was leafy whole wheat bread with a value of 3.29±0.33 µM TEAC/g. The effect of enrichment on the amount of antioxidant substance after in vitro digestion has been significant (p<0.05). 

According to the results of the antidiabetic activity analysis, the highest α-glycosidase enzyme inhibition has been 70.50±6.36% in leafy and white bread  the lowest α-glycosidase enzyme inhibition 23.50±4.95% in control whole wheat bread. It has been observed that leafy breads had higher antidiabetic activity than pulp breads. The effect of enrichment of bread on α-glycosidase enzyme inhibition has been found to be significant (p<0.05). According to the results of the antidiabetic activity analysis, the highest α-amylase enzyme inhibition was 73.83±0.86% in leafy whole wheat bread and the lowest α-glycosidase enzyme inhibition was 20.89±1.20% in control white bread. The α-glycosidase and α-amylase enzyme inhibition values of acarbose used as positive control were 69.00% and 78.30%, respectively. Leafy whole wheat activity analysis was found close to the value of positive control acarbose.

As a result of the thesis, it was concluded that the white mulberry leaf may be suitable for the purpose of seeking alternative natural inhibitors to the targeted antidiabetic drug. After in vitro digestion determined the highest values in leafy enriched bread, so the correlation have been verified phenolic matter and antioxidant activity between with antidiabetic activity.


Keywords: polyphenols, functional bread, antidiabetic activity, in vitro bioaccessibility

2019, 112 pages