Kenevir tohumu unu protein hidrolizatlarının biyoaktivitelerinin belirlenmesi
Determination of bioactivities of protein hydrolysates obtained from hemp seed flour
Yazar: AYŞE NUR AKGEDİK
Danışman: PROF. DR. MEHMET YEKTA GÖKSUNGUR ; PROF. DR. OĞUZ BAYRAKTAR
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Gıda Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
T1p 2 d1yabet, küresel çapta m1lyonlarca 1nsanı olumsuz etk1leyen c1dd1 b1r
sağlık sorunudur. Mevcut ant1d1yabet1k 1laçların mal1yet1 ve yan etk1ler1 neden1yle,
gıdalardan ve gıda atıklarından b1yoakt1f maddeler1n elde ed1lmes1ne yönel1k
çalışmalar hız kazanmıştır. Gıda atıkları prote1n, d1yet l1f1, ant1oks1dan ve d1ğer
bes1nler açısından zeng1nd1r. Bu sebeple yen1den kullanımı sürdürüleb1l1rl1k 1ç1n
öneml1d1r. Kenev1r tohumu değerl1 b1r bes1n kaynağıdır. Yağ üret1m1nden sonra
kalan yağsız kenev1r tohumu küspeler1, değerl1 prote1n kaynakları olarak kabul
ed1lmekted1r. Kenev1r ununun, yüksek prote1n 1çer1ğ1ne rağmen suda düşük
çözünürlük ve s1nd1r1leb1l1rl1k kısıtlamaları neden1yle beslenme 1ç1n kullanımı
yaygın değ1ld1r.
Bu çalışmada kenev1r tohumu unu substrat olarak kullanılarak potans1yel
sağlık faydası olan prote1n h1drol1zatlarının elde ed1lmes1 ve bu h1drol1zatların
ant1oks1dan ve ant1d1yabet1k etk1ler1n1n bel1rlenmes1 amaçlanmıştır. Bu amaç
doğrultusunda kenev1r tohumları un hal1ne get1r1lm1ş ve yağı alınmıştır.Yağı alınan
kenev1r ununa sırasıyla alkal1 ekstraks1yon ve as1t pres1p1tasyonu uygulanarak
kenev1r prote1n 1zolatı elde ed1lm1şt1r. Kenev1r prote1n 1zolatı Alkalaz 2.5 L PF (2,5
AU A/g, Novozymes (Dan1marka)) enz1m1 1le farklı enz1m konsantrasyonları ve
sürelerde h1drol1z ed1lm1şt1r. H1drol1zatlarının h1drol1z dereces1 (%HD) TNBS
metodu 1le bel1rlenm1şt1r. Kenev1r prote1n1 1zolatının %HD's1 en yüksek %69,86 ±
0,72 olarak bulunmuştur. Elde ed1len h1drol1zatların moleküler ağırlık dağımları
SDS-PAGE anal1z1 1le değerlend1r1lm1şt1r. H1drol1zatların moleküler ağırlıklarının
< 6,5 kDa olduğu bel1rlenm1şt1r.
Kenev1r prote1n1 h1drol1zatlarının (KPH) ant1oks1dan etk1s1n1n bel1rlenmes1
1ç1n ABTS ve DPPH anal1zler1 yapılmıştır. En yüksek ant1oks1dan kapas1te ABTS
1ç1n 224,1 ± 1,33 mg troloks/g KPH olarak bulunurken, DPPH 1ç1n 157,37 ± 1,67
mg troloks/g KPH olarak bel1rlenm1şt1r. Kenev1r prote1n 1zolatına uygulanan
enz1mat1k h1drol1z 1şlem1 ant1oks1dan kapas1te üzer1nde olumlu b1r etk1 gösterm1şt1r.
Kenev1r prote1n1 h1drol1zatlarının ant1d1yabet1k etk1s1n1n araştırılması 1ç1n !n
v!tro α-glukoz1daz enz1m 1nh1b1syonu test1 yapılmış ve 27,78 mg/ml KPH
konsantrasyonunda %62,30 ± 4,53 oranında 1nh1b1syon bel1rlenm1şt1r. En yüksek αglukoz1daz 1nh1be ed1c1 etk1ye sah1p h1drol1zatların !n ovo tavuk embr1yosu
model1nde (HET-CAM) ant1d1yabet1k etk1s1 1ncelenm1şt1r.
Bu çalışma, kenev1r prote1nler1n1n Alkalaz enz1m1 1le farklı koşullarda
gerçekleşt1r1len enz1mat1k h1drol1z1 sonucunda α-glukoz1daz enz1m1 üzer1nde 1nh1be
ed1c1 etk1s1n1, ant1oks1dan akt1v1te gösterd1ğ1n1 ve 1lk kez !n ovo b1r yöntemle b1r
canlı model üzer1nde kenev1r prote1n h1drol1zatlarının and1yabet1k etk1s1n1
kanıtlanmıştır Kenev1r tohumundan elde ed1len b1yoakt1f pept1tler1n t1p 2 d1yabet
üzer1nde ant1d1yabet1k etk1s1 olab1leceğ1n1 gösterm1şt1r. Bu çalışma, yağsız kenev1r
tohumu unundan elde ed1len b1yoakt1f pept1tler1n, fonks1yonel gıda
formülasyonlarında kullanılab1lecek b1leş1kler olduğunu göstermekted1r. Yağsız
kenev1r tohumu ununun b1tk1sel b1r prote1n ve b1yoakt1f pept1t kaynağı olarak
kullanılab1leceğ1 sonucuna varılmıştır.
Anahtar kel%meler: Kenev1r tohumu prote1n1, b1yoakt1f pept1t, enz1mat1k
h1drol1z, alfa glukoz1daz, ant1oks1dan akt1v1te

Abstract:
Type 2 d1abetes 1s a ser1ous health 1ssue affect1ng m1ll1ons of people globally.
Due to the cost and s1de effects of ex1st1ng ant1d1abet1c drugs, there has been an
1ncreased focus on extract1ng b1oact1ve compounds from foods and food waste.
Food waste 1s r1ch 1n prote1n, d1etary f1ber, ant1ox1dants, and other nutr1ents, mak1ng
1ts reuse cruc1al for susta1nab1l1ty. Hemp seeds are a valuable nutr1t1onal source,
w1th the prote1n-r1ch hemp seed meal rema1n1ng after o1l extract1on cons1dered a
valuable prote1n source.
Desp1te 1ts h1gh prote1n content, the use of hemp flour 1n nutr1t1on 1s not
w1despread due to 1ts low solub1l1ty and d1gest1b1l1ty 1n water. Th1s study a1ms to
ut1l1ze hemp seed flour as a substrate to obta1n prote1n hydrolysates w1th potent1al
health benef1ts and determ1ne the1r ant1ox1dant and ant1d1abet1c effects. In pursu1t
of th1s goal, hemp seeds were turned 1nto flour, and the o1l was extracted. The hemp
flour underwent alkal1 extract1on and ac1d prec1p1tat1on processes to obta1n hemp
prote1n 1solate.
The hemp prote1n 1solate was hydrolyzed us1ng Alcalase 2.5 L PF (2.5 AU
A/g, Novozymes, Denmark) enzyme at d1fferent concentrat1ons and durat1ons. The
degree of hydrolys1s (%DH) of the hydrolysates was determ1ned us1ng the TNBS
method, w1th the h1ghest %DH found to be 69.86 ± 0.72%. The molecular we1ght
d1str1but1ons of the obta1ned hydrolysates were evaluated through SDS-PAGE
analys1s, reveal1ng molecular we1ghts below 6.5 kDa.
To assess the ant1ox1dant effect of hemp prote1n hydrolysates, ABTS and
DPPH analyses were conducted. The h1ghest ant1ox1dant capac1ty was found to be
224.1 ± 1.33 mg troloks/g KPH for ABTS and 157.37 ± 1.67 mg troloks/g KPH for
DPPH. The enzymat1c hydrolys1s process appl1ed to hemp prote1n 1solate showed a
pos1t1ve 1mpact on ant1ox1dant capac1ty.
For 1nvest1gat1ng the ant1d1abet1c effect of hemp prote1n hydrolysates, an !n
v!tro α-glucos1dase enzyme 1nh1b1t1on test was performed, reveal1ng a 62.30 ±
4.53% 1nh1b1t1on at a concentrat1on of 27.78 mg/ml KPH. Hydrolysates w1th the
h1ghest α-glucos1dase 1nh1b1tory effect were further stud1ed for the1r ant1d1abet1c
effect 1n an !n ovo ch1cken embryo model (HET-CAM).
Th1s study demonstrates that enzymat1c hydrolys1s of hemp prote1ns under
d1fferent cond1t1ons w1th Alcalase enzyme exh1b1ts an 1nh1b1tory effect on αglucos1dase enzyme and ant1ox1dant act1v1ty. B1oact1ve pept1des der1ved from hemp
seeds show potent1al ant1d1abet1c effects for type 2 d1abetes. The f1nd1ngs suggest
that b1oact1ve pept1des obta1ned from defatted hemp seed meal could be ut1l1zed 1n
funct1onal food formulat1ons, h1ghl1ght1ng the potent1al use of defatted hemp seed
meal as a plant-based prote1n and b1oact1ve pept1de source.
Keywords: Hemp seed prote1n, b1oact1ve pept1de, enzymat1c hydrolys1s,
alpha glucos1dase, ant1ox1dant act1v1ty