Berberis vulgaris ve Berberis thunbergii türlerinin farklı çözücüler ile elde edilen ekstraktlarının biyokimyasal özelliklerinin karşılaştırılması
Comparison of biochemical properties of extracts of Berberis vulgaris and Berberis thungbergii species obtained with differ food eent solvents
Yazar: CEYDA KOÇ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ SENEM GÜNER ; DOÇ. DR. GÖKHAN AKARCA
Afyon Kocatepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında, Berberidaceae familyasına ait Berberis vulgaris ve Berberis thunbergii türlerinin farklı kurutma yöntemleri ve farklı çözücüler ile ekstraktları elde edilmiştir. Elde edilen bu 18 farklı ekstrakt, toplam antosiyanin bileşen analizi, toplam fenolik bileşen analizi, DPPH analizi, renk analizi, pH analizi, antimikrobiyal ve antifungal analizleri ile test edilmiştir. Elde edilen sonuçlar, kullanılan çözücülerin ve ekstraksiyon yöntemlerinin, ekstraktların kimyasal bileşimleri ve çözünürlükleri üzerinde önemli etkileri olduğunu göstermiştir. Her iki türden elde edilen ekstraktlar, özellikle yüksek fenolik içerikleri, güçlü antioksidan aktiviteleri ve yüksek antimikrobiyal etkileri ile dikkat çekmiştir. Yapılan kimyasal analizler sonucunda; B. thunbergii türünün, vakumlu etüvde kurutularak etil alkol ile hazırlanan ekstrakt örneğinin antosiyanin değeri 0,2233 mg cy-3glu/mg olarak tespit edilmiştir ve diğer örnekler arasında en yüksek antosiyanin değerine sahiptir; B. thunbergii türünün etüvde kurutularak etil alkol ile hazırlanan ekstrakt örneği 220,7 mg GAE/g kuru madde olarak diğer örnekler arasında en yüksek TPC değerini göstermiştir. B. thunbergii türünün etüvde kurutularak saf su ile hazırlanan ekstrakt örneği için elde edilen %40,68 değeri, bu örneğin yüksek bir antioksidan aktiviteye sahip olduğunu göstermiştir. Yapılan renk analizleri sonucunda; B. thunbergii türünün, etüvde kurutularak dietil eter ile hazırlanan ekstrakt örneği için L* değeri 32,53 olarak
belirlenmiş ve bu grup en yüksek parlaklık değerlerinden birine sahiptir, bu da ekstraktın görece açık renkli olduğunu göstermiştir. B. thunbergii türünün, etüvde kurutularak saf su ile hazırlanan ekstrakt örneği için ölçülen 2,49 'a' değeri, bu örneğin kırmızıya yakınlığını göstermiş ve B. thunbergii türünün, etüvde kurutularak dietil eter ile hazırlanan ekstrakt örneği için ölçülen 3,41 'b' değeri, bu örneğin güçlü bir şekilde sarı tonlarında olduğunu göstermiştir. pH analiz sonuçları değerlendirildiğinde, özellikle B. thunbergii türünün, etüvde kurutularak dietil eter ile hazırlanan ekstrakt ve B. thunbergii türünün, oda sıcaklığında kurutularak dietil eter ile hazırlanan ekstrakt örneklerinin pH değerleri (sırasıyla 1,70 ve 1,74) oldukça düşük çıkarak, bu örneklerin oldukça asidik olduğunu göstermiştir. Bu çalışmada, B. vulgaris ve B. thunbergii türlerinden farklı yöntemlerle elde edilen ekstrakların dört farklı bakteri üzerinde, disk difüzyon yöntemi ile antimikrobiyal etkileri incelenmiş ve B. thunbergii türünün, etüvde kurutularak etil alkol ile hazırlanan ekstrakt örneği 31,2 mm ölçülen zon çapı değeri ile Staphylococcus aureus üzerinde en yüksek antimikrobiyal etkiyi göstermiştir. Disk difüzyon yöntemi kullanılarak yapılan antifungal analizler sonucunda ise örnekler arasında B. thunbergii türünün, etüvde kurutularak etil alkol ile hazırlanan ekstrakt örneği 28,98 mm ölçülen zon çapı değeri ile Aspergillus flavus üzerinde en yüksek antifungal etkiyi göstermiştir. Bu çalışmanın sonuçları değerlendirildiğinde kullanılan çözücülerin ve kurutma yöntemlerinin, ekstraktların kimyasal bileşimleri ve çözünürlükleri üzerinde önemli etkileri olduğu düşünülmektedir. Her iki türden elde edilen ekstraktlar, özellikle yüksek fenolik içerikleri, güçlü antioksidan aktiviteleri ve yüksek antimikrobiyal etkileri ile dikkat çekmiştir. Bu, bitkilerin serbest radikallerle mücadelede etkili olabileceği, oksidatif strese karşı koruma sağlayabileceği ve doğal antimikrobiyal bileşikler içerdiği anlamına gelebilmektedir. Elde edilen bulgular, Berberis ekstraktlarının sağlık, gıda ve farmasötik sanayilerinde potansiyel kullanımlarını desteklemekte ve bu türlerin fonksiyonel gıda bileşenleri olarak geliştirilmesi için bilimsel bir temel oluşturmaktadır.

Abstract:
In this study, the Berberis vulgaris and Berberis thunbergii plant samples, belonging to the Berberidaceae family, were dried using different methods and their exctracts obtained using different solvents. The exctracts were investigated via total anthocyanin content, total phenolic content, DPPH radical scavanging activity, color analysis, pH levels, antimicrobial and antifungal analysis. According to the obtained results, it was found that the solvents used and extraction methods could significantly affect the chemical composition and solubility of the extracts. The extracts of B. thunbergii, dried using drying stove equipped with vacuum and extracted using ethyl alcohol, had the highest total anthocyanin content, 0,2233 mg cy-3glu/mg, among all tested samples. The extracts of B. thunbergii, dried in stove and extracted with ethyle alcohol, had the highest total phenolic content, 220,7 mg GAE/g dried sample, among all tested samples. The highest antioxidant activity level was obtained in the B. Thunbergii extracts, dried in stove and extracted with distille water, 40,68%. The highest L* and b* values belonged to the B. thunbergii extracts, dried in stove and extracted with diethyl ether, 32,53 and 3,41, respectively. The B. thunbergii extracts, dried in stove and extracted with distille water, had the highest a* value (2,49). The lowest pH levels were obtained in the B. thunbergii extracts, dried in stove and room temperature, both prepared with diethyle ether, 1,70 and 1,74 respectively,
and these samples were quite acidic among all tested extracts. Antimicrobial activity levels of all extracts were investigated on four different bacteria using disc diffusion method. It was found that the extracts of B. thunbergii, dried in stove and prepared using ethyl alcohol, had the highest antimicrobial activity on the Staphylococcus aureus measured as 31,21 mm. The highest antifungal activity level was obtained in the B. thunbergii extracts, dried in stove and prepared with ethyle alcohol, on Aspergillus flavus measured as 28,98 mm. Regardless to the plant source, all extracts exposed high levels of total phenolic content, antioxidant and antimicrobial activity. These plants can compete the free radicals, have a protection against oxidative stress, and have natural antimicrobial compounds. The results showed tthat the Berberis extracts can be studied their potential of use in the health, food and farmaceutical industries. Thus, further studies can be conducted for their progress to be used as functional food.