Süne (Eurygaster spp.) zararı görmüş buğdaydan gluten hidrolizatlarının eldesi, karakterizasyonu, fonksiyonel özelliklerinin belirlenmesi
Preparation, characterization and determination of functional properties of gluten hydrolyzates from bug (Eurygaster spp.) damaged wheat
Yazar: BURCU OLANCA
Danışman: DOÇ. DR. DİLEK SİVRİ ÖZAY
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Teknolojisi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2010
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Antioksidanlar = Antioxidants ; Eurygaster = Eurygaster ; Fonksiyonel özellikler = Functional properties ; Glutenler = Glutens ; Peptid hidrolazlar = Peptide hydrolases

Özet:
Bu çalışmada sağlam buğday unundan (cv Bezostaya) elde yıkama yöntemi ile hazırlanan gluten ve yüksek oranda süne zararına maruz kalmış buğdaydan (cv Ege) kısmen saflaştırılmış proteaz(lar), gluten hidrolizatlarının eldesinde kullanılmıştır. Enzim ekstraktının saflaştırılmasında anyon değişim ve jel filtrasyon gibi kromatografik yöntemler kullanılmış ve enzim ekstraktı yaklaşık 300 kat saflaştırılmıştır. Gluten hidrolizatlarının (%3 ve %5) hidroliz dereceleri (HD) pH-stat ile tespit edilmiştir. pH-stat' ın yeni bir yöntem olarak süne proteaz aktivitesinin belirlenmesinde kullanılabileceği gösterilmiştir. Gluten ve gluten hidrolizatlarının bazı fonksiyonel özellikleri (çözünürlük, emülsiyon kapasitesi ve emülsiyon stabilitesi, köpük kapasitesi ve stabilitesi) %0.2 (w/v) protein konsantrasyonunda ve pH 2-10 aralığında belirlenmiştir. Glutenin kısmen saflaştırılmış süne proteaz enzimiyle hidrolizinden sonra çözünürlüğü, pH 7, 8 ve 10' da %89.1, %89.6 ve %95.0 değerlerine kadar yükselmiştir. Gluten hidrolizatlarının emülsiyon stabilitesi nötral ve alkali pH' larda, emülsiyon kapasitesi ise pH 10 dışındaki tüm pH' larda artmıştır. Hidrolizatların köpük kapasitesi pH 6, 7 ve 8' de ve köpük stabilitesi pH 6 ve 7' de glutene göre daha yüksek çıkmıştır. Gluten hidrolizatlarının antioksidan aktiviteleri, glutene göre daha yüksek bulunmuştur. Glutenin enzimatik modifikasyonu sonucunda SDS-PAGE' de yüksek molekül ağırlıklı proteinlerin (HMW) bant yoğunluklarında azalma ve özellikle <20 kDa' da protein bant yoğunluklarında ise artma gözlenmektedir. Gluten ve hidrolizatlarının iki boyutlu elektroforez (2-DE) haritaları pH 3-10 ve pH 5-8 aralılarında incelenmiş ve polipeptid bileşiminde bazı farklılıklar gösterilmiştir. HD %5 olan gluten hidrolizatında yeni açığa çıkan protein spotları MALDI-MS/MS ile tanımlanmıştır.

Abstract:
In this study gluten prepared by hand washing from sound wheat flour (cv. Bezostaya) and partially purified protease(s) from heavily bug damaged wheat (cv Ege) were used in production of gluten hydrolysates. Crude enzyme extract was purified about 300 times by anion exchange and gel filtration chromatografic methods. Degree of hydrolysis (DH) of the gluten hydrolysates (3% and 5%) determined by pH-stat. It has been shown that pH-stat can be used as a new method to determine the activity of wheat bug protease. Functional properties (solubility, emulsifying capacity and emulsion stability, foaming capacity and foam stability) of gluten and gluten hydrolysates were determined at 0.2% (w/v) protein concentration and pH values of 2-10. Gluten solubility after hydrolysis with partially purified wheat bug protease increased up to 89.1%, 89.6% and 95.0% at pH 7, 8 and 10, respectively. Emulsion stability of gluten hydrolysates at neutral and alkaline pH, and their emulsifying capacity at all pHs except pH 10 increased. Foaming capacity and foam stability values of gluten hydrolysates were significantly higher than those of gluten at pH 6, 7, 8 and at pH 6, 7 respectively. Enzymatic modification of gluten resulted in hydrolysates with higher antioxidant activity compared to gluten. Modification of gluten with wheat bug protease(s) caused decrease in intensities of high molecular weight (HMW) protein bands of SDS-PAGE, and increase in intensities of protein bands below 20 kDa. Two dimentional electrophoresis (2-DE) maps of gluten and its hydrolysates were analysed at pH 3-10 and pH 5-8 ranges and some differences in composition of polypeptides were determined. Protein spots appeared newly in gluten hydrolysate with degree of hydrolysis of 5% were identified by MALDI-MS/MS.