Beyaz dut (Morus alba L.) ve yapraklarından elde edilen protein ekstraktlarının ve fraksiyonlarının biyoaktif özelliklerinin (Ace-inhibisyon ve antioksidan aktiviteleri) belirlenmesi
Identification of bioactive properties (Ace-inhibition and antioxidant activities) of protein extracts and fractions from white mulberry (Morus alba L.) and leaves
Yazar: FATMA TUBA PİRİNÇ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ DİDEM ŞAHİNGİL
İnönü Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Biyoaktif peptitler, gıdaların yapısındaki proteinlerin içinde inaktif halde iken enzimatik hidroliz, fermentasyon ve ısıl işlem gibi proseslerle aktifleşen bileşiklerdir. Bu sebeple çalışmada kullanılan kuru dut ve kuru dut yaprağı örneklerine ısıl işlem ve enzimatik hidroliz uygulanarak proteinlerin Anjiyotensin dönüştürücü enzim (ACE) inhibisyon aktivitesi ve antioksidan kapasitesi üzerine etkilerinin araştırılması amaçlanmıştır. Protein ekstraktlarını maksimum verimle elde edebilmek için izoelektrik nokta (pH:9) ve alkali özütleme noktası (pI:5) belirlenmiş ve ekstraktsiyon bu parametrelerle gerçekleştirilmiştir. Elde edilen ekstraktlar; pepsin, tripsin, kimotripsin ve alkalaz enzimleri ile hidrolize edilmiş ve en yüksek hidroliz veriminin pepsinle olduğu tespit edilmiştir. Proteinlerin hidrolizinden sonra, peptitleri molekül büyüklüklerine göre ayırmak amacıyla 10 kDa ve 3 kDa membranları kullanılmıştır. Dut örnekleri içinde istatistiksel olarak en yüksek ACE inhibisyon aktivitesinin 50ºC' de ısıl işlem uygulanan örneğin ekstrakt ve hidrolizatlarına ait olduğu görülmektedir (IC50: 0.061mg /mL). Ayrıca bu örneğin molekül ağırlığı 3kDa altındaki fraksiyonun, 10 kDa altındaki fraksiyondan daha yüksek aktivite gösterdiği belirlenmiştir. Diğer örnekler ile kıyaslandığında sıcaklık şiddeti arttıkça ACE inhibisyon aktivitesinin azaldığı ve en düşük aktivitenin 90ºC' de ısıl işlem uygulanan örneğe ait olduğu belirlenmiştir. Antioksidan kapasitesi açısından dut örnekleri kıyaslandığında antihipertansif etkinin aksine sıcaklık şiddeti arttıkça antioksidan kapasitenin arttığı ve en yüksek aktivitenin 90ºC'de hidrolize edilen örneğe ait olduğu belirlenmiştir. Dut yaprağı sonuçlarına göre en yüksek ACE inhibisyon aktivitesinin 50ºC' de ısıl işlem uygulanan örneğin ekstrakt ve hidrolizatlarına ait olduğu görülmektedir (IC50: 0.107 mg/mL). Diğer dut yaprağı örnekleri ile kıyaslandığında sıcaklık şiddeti arttıkça ACE inhibisyon aktivitesinin azaldığı ve en düşük aktivitenin 90ºC'de hidrolize edilen örneğe ait olduğu belirlenmiştir. Antioksidan kapasitesi açısından dut yaprağı örnekleri kıyaslandığında antihipertansif etkiyle benzer şekilde sıcaklık şiddeti arttıkça antioksidan kapasitenin azaldığı görülmüştür. Çalışma sonunda kuru dut ve kuru dut yaprağı ile kıyaslandığında örneklere uygulanan ısıl işlem ve enzimatik hidroliz işlemlerinin, ACE inhibisyon ve antioksidan aktiviteyi artırmada etkili olduğu bulunmuştur.

Abstract:
Bioactive peptides are activated by processes such as enzymatic hydrolysis, fermentation and heat treatment while they are inactive within the proteins in the structure of foods. For this reason, it was aimed to investigate the effects of proteins on Angiotensin converting enzyme (ACE) inhibition activity and antioxidant capacity by applying heat treatment and enzymatic hydrolysis to dry mulberry and dry mulberry leaf samples used in the study. The isoelectric point (pH:9) and alkaline extraction point (pI:5) were determined to obtain the protein extracts with maximum efficiency and the extraction was performed with these parameters. The extracts were hydrolyzed by pepsin, trypsin, chymotrypsin and alkalase enzymes and the highest hydrolysis yield was determined by pepsin. After hydrolysis of proteins, 10 kDa and 3 kDa membranes were used to separate peptides according to their molecular size. The values showing statistically the highest ACE inhibition activity in mulberry samples belong to the extraction and hydrolysates of the sample heated at 50ºC (IC50: 0.061mg /mL). Furthermore, it was determined that the fraction below molecular weight 3kDa showed higher activity than the fraction below 10 kDa. It was determined that ACE inhibition activity decreased as temperature intensity increased compared to other samples and that the lowest activity belonged to the sample heated at 90 ° C. In terms of antioxidant capacity, it was determined that unlike the antihypertensive effect of mulberry samples, the antioxidant capacity increased as the temperature intensity increased and the highest values belonged to the sample hydrolyzed at 90ºC. According to mulberry leaf results, the values showing the highest ACE inhibition activity belong to the extraction and hydrolysates of the sample heated at 50ºC (IC50: 0.107 mg/mL). When compared to other mulberry leaf samples, ACE inhibition activity decreased as the temperature intensity increased and the lowest activity belonged to the sample hydrolyzed at 90ºC. In terms of antioxidant capacity, it was observed that the antioxidant capacity decreased as the temperature intensity increased compared to mulberry leaf samples. At the end of the study, heat treatment and enzymatic hydrolysis applications were found to be beneficial in increasing ACE inhibition and antioxidant activity when compared to dry Mulberry and dry mulberry leaf samples.