Yağı alınmış fındık posalarının tripsin, kimotripsin ve termolisin enzimleri ile muamele edilmesi sonucu oluşan bazı biyoaktif peptitlerin belirlenmesi
Determination of some bioactive peptides formed by treatment of degreased hazelnut pulps with trypsin, chymotrypsin and thermolysin enzymes
Yazar: AHMET FURKAN ÇAĞLAR
Danışman: DOÇ. DR. İBRAHİM GÜLSEREN
İstanbul Sabahattin Zaim Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Gıda Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Ülkemizde dolaşım sistemi hastalıkları ölüm olaylarının birincil nedenidir. Dolaşım sistemi hastalıklarının risk faktörleri arasında da hipertansiyon ve diyabet tedavisinde kullanılan ACE ve DPP-IV inhibitörlerinin önemli rolü bulunmaktadır. Bu inhibitörlerin milli bir ham maddemizden üretilmesi toplumumuz için yararlı bir yaklaşım olacaktır. Bu çalışmanın amacı, ülkemiz için ekonomik öneme sahip Giresun tombul fındık posasından proteoliz, fraksiyonlama, LC-MS/MS ve uygun in silico teknikler kullanılarak antihipertansif, antidiyabetik ve antioksidatif peptitler tanımlamak ve bunların çeşitli özelliklerini (fizikokimyasal, biyoaktif) belirlemektir.
Alkali ekstraksiyonu-izoelektrik çöktürme yöntemiyle fındık posalarından konsantre edilmiş proteinler, 3 farklı enzimle (tripsin, kimotripsin ve termolisin) hidroliz edilmiştir. Sonrasında bu hidrolizatlardan anyon değişimi yöntemleri ile fraksiyonlar elde edilmiş ve bu fraksiyonlarda çeşitli aktivite (ACE, DPP-IV ve antioksidatif) testleri yapılmıştır. Daha sonra da ACE inhibisyonu ve DPP-IV inhibisyonu aktivitesi gösteren fraksiyonlar LC-MS/MS analiz teknikleriyle incelenerek peptit dizilimleri belirlenmiştir. Bu peptitlerin, bazı fizikokimyasal ve biyoaktif özellikleri, literatürde bulunan in silico yöntemler kullanılarak değerlendirilmiştir. Aktiviteleri in silico tekniklerce doğrulanan peptitlerin arasından (PeptideRanker değerine göre) en yüksek aktiviteye sahip olanlar seçilmiş ve inhibisyon mekanizması yine in silico teknikler kullanılarak incelenmiştir.
Elde edilen sonuçlara göre fraksiyonlarda en yüksek aktivite değerleri 3 hidrolizatta da (tripsin, kimotripsin ve termolisin) yapılan ACE testlerinde görülmüştür. Bunun yanı sıra DPP-IV önleyici ve antioksidan aktivite testlerinde çok sayıda fraksiyonda aktivite gözlenmiş ancak aktivite değerleri nispeten düşük bulunmuştur. Uygun LC-MS/MS ve in silico yöntemler kullanılarak ACE aktif fraksiyonlarda 192 adet ve DPP-IV aktif fraksiyonlarda ise 14 adet peptit belirlenmiştir. DPP-IV inhibisyonu gösteren peptitler arasında YDLDFK triptik peptidinin DPP-IV üzerinde 10 muhtemel bağlanma noktasına sahip olduğu bulunmuştur. Farklı enzimlerle muamele sonucu oluşan SPLAGR (tripsin), VPHW (kimotripsin) ve PGHF (termolisin) peptitlerinin, ACE üzerinde sırasıyla 16, 10 ve 11 muhtemel bağlanma noktalarına sahip oldukları bulunmuştur.
Yapılan çalışmada belirlenen aktif peptitler, gelecekte farmakolojik çalışmalara konu edilebilir veya kontrolsüzce tüketilebilen gıdalarda fonksiyonel bileşik olarak kullanılabilirliği değerlendirilebilir. Bu sayede hipertansiyon ve diyabetle mücadelede önemli katkılar sağlayabilmesi mümkün olabilecektir.

Abstract:
Cardiovascular system diseases are the leading cause of fatalities in Turkey. ACE and DPP-IV inhibitors play an important role in the treatment of hypertension and diabetes, which are among the risk factors of cardiovascular system diseases. The production of these inhibitors from a national raw material would be a useful approach for our society.The aim of this study was to identify antihypertensive, antidiabetic and antioxidative peptides using proteolysis, fractionation and LC / MS-MS techniques from the pulp of Turkish Tombul hazelnut. It is also to evaluate the physicochemical and bioactive properties of these peptides using in silico techniques.
In the reserch, concentrated proteins from hazelnut pulps were hydrolyzed with 3 different proteolytic enzymes (trypsin, chymotrypsin and thermolysin). Then, anion exchange based fractions were obtained from hydrolysates and various activities (ACE, DPP-IV and antioxidative) tests were performed in these fractions. The fractions with ACE inhibition and DPP-IV inhibition activity were examined by LC / MS-MS analysis techniques and peptide sequences were determined. Physicochemical properties and bioactive properties of these peptides were evaluated using in silico methods. Among the peptides whose activity was confirmed by in silico techniques, the ones with the highest activity (according to the PeptideRanker value) were selected and the inhibition mechanism was also examined using in silico techniques.
According to the results, the highest activity values were observed in ACE tests in all the hydrolysates (trypsin, chymotrypsin and thermolysin). In addition, DPP-IV inhibitor and antioxidant tests showed activity in many fractions but their activity values were  relatively low. Using the appropriate LC / MS-MS and in silico methods, 192 ACE active and 14 DPP-IV active peptides were determined. Among the active peptides showing DPP-IV inhibition, the YDLDFK tryptic peptide had 10 possible binding sites on DPP-IV. SPLAGR (trypsin), VPHW (chymotrypsin) and PGHF (thermolysin) peptides formed by treatment with different enzymes had 16, 10 and 11 possible binding sites on ACE, respectively.
Active peptides identified in the study, may be subject to future pharmacological studies or its use as functional compound in foods that can be consumed uncontrolled. Thus, it will be possible to make important contributions in the struggle against hypertension and diabetes.