Kızılcığın (Cornus mas L.) toplam antioksidan aktivitesine ve toplam fenolik madde miktarına abiyotik elisitörlerin etkisi
The effects of abiotic elicitors on total antioxidant activity and total phenol content of cornelian cherry (Cornus mas L.)
Yazar: GÖZDE BAYKAL
Danışman: PROF. DR. AFİFE GÜVENÇ
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
İçerdikleri yüksek fenolik içeriğe bağlı olarak meyve ve sebze tüketimi ile kansere ve çeşitli hastalıklara yakalanma riskinin azaldığı bilinmektedir. Fenolik bileşiklerin bu yararlı etkileri, serbest radikalleri yakalamalarından kaynaklanmaktadır. Son yıllarda beslenme ile alınan antioksidanlara ve fenolik maddelere karşı artan bir ilgi görülmektedir. Kızılcık da bu önemli besinlerden biridir. Bu çalışmada yüksek antioksidan aktivitesine ve fenolik içeriğe sahip kızılcık meyvesi ele alınmıştır.
Bu çalışmanın amacı, kızılcık meyvesinin toplam antioksidan aktivitesine ve toplam fenolik madde miktarına abiyotik elisitörler [ses ötesi dalgalar (SÖD) ve ultraviyole ışın (UV)] ile uyarımın etkisinin incelenmesidir. İlk olarak fenolik madde içerikleri ve antioksidan aktiviteleri sırasıyla Folin-Ciocalteu ayracı ve DPPH yöntemi ile tayin edilmiştir. Bu tayinlerden elde edilen sonuçlar kontrol olarak kullanılmıştır. SÖD uyarımı örneklere, 10 dakika ve 1 saat süresince, çubuk (probe) bağlantılı ultrasonik homojenizer yardımıyla 0.5 s?lik periyotlarla (20 ve 30 kHz frekanslı) ve ultrasonik banyo (40 kHz frekanslı) aracılığıyla sürekli olarak uygulanmıştır. UV uyarımı ise 254 nm dalga boyunda 10 dakika ve 1 saat süreyle ve UV ışınının örneğe farklı mesafelerinde (20 ve 40 cm) yapılmıştır. SÖD, UV ve SÖD-UV (aynı anda ve ardışık yapılan) uygulamalarından sonra inkübasyon süresinin etkisinin incelenmesi amacıyla örnekler 10 dakika, 1 saat, 12 saat, 1 gün, 2 gün, 3 gün, 5 gün, 7 gün süreyle, oda sıcaklığında, azot atmosferinde karanlıkta bekletilmiştir. UV uyarımı sonucunda kızılcığın antioksidan aktivitesinde en yüksek artış, 40 cm mesafeden 10 dakika uyarım yapılarak 3 günlük inkübasyon süresi sonunda elde edilmiştir (%95 artış). SÖD uyarımı ile antioksidan aktivitesinde en yüksek artış ise 40 kHz frekanslı banyoda 10 dakika uyarım yapılarak 3 günlük inkübasyon süresinde elde edilmiştir (%188 artış). Her iki elisitörle en yüksek antioksidan aktivitesinin elde edildiği işletim koşulları aynı anda ve ardışık olarak uygulanmıştır. SÖD uyarımı 40 kHz frekanslı banyoda ve UV uyarımı 40 cm mesafeden 10 dakika süreyle aynı anda ve ardışık olarak gerçekleştirilmiş ve her iki durumda da 3 günlük inkübasyon süresi sonunda %388 artış elde edilmiştir. Kızılcığın fenolik madde miktarını arttırmak amacıyla UV uyarımı yapıldığında en iyi sonucu veren UV koşulu ise 40 cm mesafeden 10 dakika uyarım ile 1 saatlik inkübasyon süresi sonunda elde edilmiştir (%34 artış). SÖD uyarımı sonunda ise fenolik madde miktarındaki en yüksek artış 40 kHz frekanslı banyoda 10 dakika uyarım yapılarak 1 günlük inkübasyon süresi sonunda elde edilmiştir (%64 artış). Benzer şekilde, en yüksek fenolik madde miktarının elde edildiği işletim koşulları, (10 dakika süreyle 40 kHz frekansta SÖD ve 40 cm?den UV uyarımı) 10 dakikalık inkübasyon süresi sonunda toplam fenolik madde miktarında aynı anda uygulandığında %104, ardışık olarak uygulandığında %63 artış gözlenmiştir. Sonuç olarak UV ve SÖD uyarımları ile kızılcığın antioksidan aktivitesi ve fenolik madde miktarında önemli artışlar elde edilmiştir. UV ve SÖD kızılcık için uygun abiyotik elisitörlerdir. Bu iki elisitörün birlikte kullanılması ile kızılcığın besin değerinde önemli değişiklikler olacağı gözlenmiştir.

Abstract:
Based on their high phenolic contents, it is known that consumption of fruits and vegetables prevents the risk of getting cancer and other various diseases. The benefical effects of phenolic compounds come from stopping the free radikal reactions. In recent years, getting antioxidant and phenolic compounds by nutrition has increasing attention. Cornelian cherry is the one of these important food. In this study Cornelian cherry having high antioxidant activity and phenolic content was discussed.
The purpose of this study was to evaluate the changes in antioxidant capacity  and total phenol content of Cornelian cherry treated with abiotic elicitors [ultraviyole light (UV) and ultrasound (US)]. The total phenolic and antioxidant activity of Cornelian cherry fruits were determined according to Folin-Ciocalteu and DPPH method, respectively. Non-treated fruits were used as control. US treatment was applied with ultrasonic homogenizers having probe (two different frequency 20, 30 kHz). This treatments were done with pulse (0.5 s on 0.5 s off). US treatment was also applied with ultrasonic bath (40 kHz) in continuous mode. Time of ultrasonic stress was 10 min and 1 h. UV treatment included distances from UV light (254 nm) of 20 cm and 40 cm and exposure times 10 min and 1 h. US, UV and combined UV-US (together and simultaneously) treated Cornelian cherry incubated at room temperature in dark and nitrogen atmosphere for 10 min, 1 h, 12 h, 1 day, 2 day, 3 day, 5 day and 7 day. For antioxidant activity, the optimum UV process was distance from UV light of 40 cm and exposure time 10 min, when incubation time was 3 days. After illumination with UV, Cornelian cherry fruits? antioxidant activity increased by 95%. Ultrasonic bath (40 kHz) showed the best increase for Cornelian cherry?s antioxidant activity when exposure time was 10 min and incubation time was 3 days (increased 188%). The best UV illumination and the best US treatment was combined and used together and simultaneously. Ultrasonic bath (40 kHz) and UV illumination (40 cm) exposed 10 min. These elicitors were treated together and simultaneously.  After incubated 3 days, both combined processes gived the maximum result for antioxidant activity (increased 388%). Total phenol content UV treated Cornelian cherry increased. For total phenol content, the optimum UV parameters were distances from UV light of 40 cm, exposure time 10 min and incubation time 1 h. After this UV stress, Cornelian cherry fruits? total phenol content increased by 34%. Ultrasonic bath (40 kHz) showed the best increase for Cornelian cherry?s total phenol content, when exposure time was 10 min and incubation time was 1 day (increased 64%). Similarly, these elicitors (UV: 40 cm, 10 min; US: 40 kHz, 10 min) treated together and simultaneously. After incubated 10 min, combined processes (together and simultaneously) showed the maximum result for total phenol content (increased 104%, 63% respectively). In conclution, UV and US treatments increased antioxidant capacity and total phenol content of Cornelian cherry significantly. Using UV and US antioxidant capacities and total phenol content of Cornelian cherry together were further enhanced by combined US?UV compared to US or UV individually.