Ticari öneme sahip bazı sert kabuklu meyvelerin ın vitro protein sindirilebilirliklerinin ve kalın bağırsak mikrobiyotası üzerine etkilerinin belirlenmesi
Determination of the in vitro protein digestibility of some commercial hard fruits and their effects on the large boot microbiota
Yazar: MERVE ŞAHİN
Danışman: DOÇ. DR. YUNUS EMRE TUNÇİL
Necmettin Erbakan Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Antep fıstığı = Pistachio ; Antioksidan kapasite = Antioxidant capacity ; Badem = Almond tree ; Ceviz = Walnut ; Diyet lifleri = Dietary fibers ; Fenolik maddeler = Phenolic matters ; Fındık = Hazelnut ; Kalın bağırsak =   ; Mikroflora = Microflora

Özet:
Bu çalışmanın amacı, ticari öneme sahip bazı sert kabuklu meyvelerin (Antep fıstığı, badem, ceviz, fındık ve kaju) antioksidan kapasitelerinin ve fenolik madde içeriklerinin in vitro şartlar altında protein sindirilebilirliklerinin karşılaştırılması, diyet lifi içeriklerinin belirlenmesi kalın bağırsak mikrobiyotası üzerine etkilerinin tespit edilmesidir. Toplam fenolik madde içerikleri kıyaslandığında, ceviz örneklerinin en yüksek toplam fenolik madde içeriğine sahip olduğu ve bunu sırasıyla Antep fıstığı, fındık, kaju ve badem örneklerinin takip ettiği tespit edilmiştir. Örneklerin antioksidan kapasiteleri ile fenolik bileşen miktarlarının birbirleri ile ilişkili olduğu, en yüksek toplam fenolik madde içeriğine sahip olan cevizin en yüksek antioksidan kapasiteye sahip olduğu; diğer taraftan en düşük toplam fenolik madde içeriğine sahip olan badem örneğinin ise en düşük antioksidan kapasiteye sahip olduğu tespit edilmiştir. Örnekler içerisinde en yüksek diyet lifi içeriklerinin Antep fıstığında (%16.75) olduğu ve bunu sırasıyla badem (%14.97), fındık (%14.25), ceviz (%11.60) ve kaju (%9.92) örneklerinin takip ettiği tespit edilmiştir. Örneklerin sindirim enzimleri ile muamelesi sonucunda meydana gelen protein sindirilebilirlikleri ortamda kalan azot miktarının ve oluşan primer aminoasit miktarlarının sırasıyla Kjeldahl ve TNBS metotları kullanılarak hesaplanması sonucu tespit edilmiş olup, örneklerin protein sindirilebilirliklerinin sert kabuklu meyve çeşidine göre değişiklik gösterdiği; kaju örneklerinin en yüksek protein sindirilebilirlik değerine sahip olduğu, diğer taraftan ceviz örneklerinin ise en düşük protein sindirilebilirliğine sahip olduğu tespit edilmiştir. İlginç bir şekilde, örneklerin fitik asit değerleri ile protein sindirilebilirlikleri arasında anlamlı bir ilişki olmadığı, ancak toplam fenolik madde içeriği ile protein sindirilebilirliği arasında ters bir ilişki olduğu tespit edilmiştir. Örneklerin kalın bağırsak mikrobiyotası üzerine etkileri fekal mikrobiyota ile fermantasyon sonucunda açığa çıkan kısa zincirli yağ asitlerinin gaz kromatografisi ile mikrobiyota kompozisyonunun da yeni nesil dizileme analizleri sonucunda tespit edilmesi ile belirlenmiştir. Örneklerin kolonik mikrobiyota üzerine etkilerinin çeşide göre farklılık gösterdiği, kaju örneğinin diğer örneklere kıyasla daha hızlı bir şekilde fermente edilebildiği ve bütirik asit oluşumunu daha fazla sağladığı tespit edilmiştir. Kajunun yüksek miktarda bütirik asit oluşturmasının, bu sert kabuklu meyve çeşidinin özellikle OTU30 Butyricimonas ve OTU34 Collinsella aerofaciens mikroorganizma gruplarının gelişimini daha fazla indüklemesinden kaynaklandığı düşünülmektedir. Bu çalışma, sert kabuklu meyvelerin besinsel kalitesinin çeşide göre farklılık gösterdiğini, kaju örneğinin daha yüksek protein sindirilebilirliğine sahip olduğunu ve kalın bağırsakta yararlı olarak bilinen mikrobiyal metabolitlerin oluşumunu ve yararlı olarak bilinen mikroorganizmaların gelişimini teşvik ettiğini göstermektedir.

Abstract:
The purpose of this study was to determine the total phenolic contents, antioxidant capacities, protein digestibilities and dietary fiber contents of commercially important nuts (almond, cashew, hazelnut, pistachio and walnut) and to investigate their effects on colonic microbiota compositions and functions in vitro. The highest total phenolic content was obtained in walnut samples, which was followed by  pistachio, hazelnut, cashew, and almond, respectively. As aspected, the samples posessing higher total phenolic contents has the higher antioxidant capacity. Among the samples, the highest dietary fiber content was determined in pistachios (16.75%), followed by almonds (14.97%), hazelnuts (14.25%), walnuts (11.60%) and cashews (9.92%). The protein digestibilities of the samples were determined by calculating the amount of nitrogen remaining in the medium and the amount of primary amino acids measured by using the Kjeldahl and TNBS methods, respectively, after digestive enzyme treatments and the results revealed that  cashew samples had the highest protein digestibility, while walnut samples had the lowest protein digestibility. Interestingly, it was determined that there was no significant relationship between phytic acid values and protein digestibilities of the samples; however, an inverse relationship between total phenolic content and protein digestibility was detected. The effects of the samples on the colonic microbiota were determined by measuring the short-chain fatty acids formed by the fecal microbiota as a result of fermentation using gas chromatography and the composition of the microbiota as a result of the fermentation of the nuts were examined through next generation sequencing. The effects of the samples on the colonic microbiota were found to differ. Specifically, the cashew sample was found to be fermented faster than the other samples and provides more butyric acid formation. It is thought that the high amount of butyric acid formation in cashews is due to the fact that cashew induces the growth of microbial groups (i.e. OTU30 Butyricimonas and OTU34 Collinsella aerofaciens) that are capable of producing butyric acid. This study shows that the nutritional quality of nuts differs; the cashew sample has higher protein digestibility and promotes the formation of beneficial microbial metabolites in the large intestine and the growth of beneficial microorganisms.