İç ay çekirdeği ve peynir altı suyu proteinlerinden üretilen peptitlerin biyoaktif özelliklerinin incelenmesi ve bazı gıda ürünlerinde kullanımı
Investigation of bioactive properties of peptides produced from sunflower seed and whey proteins and their use in some food products
Yazar: SENA NUR DUMAN
Danışman: DOÇ. DR. İBRAHİM GÜLSEREN
İstanbul Sabahattin Zaim Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Gıda Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Bu tezin konusu, iç ay çekirdeği ve peynir altı suyu (PAS) proteinlerinden elde edilen protein hidrolizatlarının biyoaktivitesini ve gıda ürünlerinde kullanım potansiyelini incelemektir. Bu çalışmada günlük diyette yer alan ya da alabilecek gıdaların, biyoaktif peptit içeren hidrolizatların zenginleştirilip ürünlerin biyoaktivitesinin artırılması amaçlanmıştır. Bu şekilde günlük olarak tüketilen gıdaların daha sağlıklı ve biyoetkili versiyonlarının elde edilmesi amaçlanmaktadır. Ayrıca iç ay çekirdeği ve peynir altı suyundan derive edilmiş peptitlerin benzer durumlarda biyoaktivite bakımından etkileri incelenerek sonuçlar karşılaştırılmıştır. İç ay çekirdeği, kaşar ve beyaz peynir altı suyu izoelektrik çöktürme-alkali izolasyon (AE-IP) yöntemiyle elde edilip uygun proteoliz ve ultrafiltrasyon teknikleri ile fraksiyonlara ayrılmış, peptit dispersiyonlarına ACE (anjiyotensin dönüştürücü enzim) önleyici ve DPP-IV (dipeptidil peptidaz - 4) önleyici aktivite testleri uygulanmıştır. Hidrolizat ve fraksiyonların protein ve hidroliz dereceleri belirlenerek ay çekirdeği, kaşar ve beyaz peynir altı suyu hidrolizatlarının 10 kDa permeat fraksiyonu, analizlere yüksek değer göstererek belirlenmiş ve gıda örneklerine uygulamak üzere hazırlanmıştır. Elde edilen biyoaktif peptit içeren protein hidrolizatları farklı depolama sürelerine sahip 3 gıda ürününe (makarna, puding ve dondurma) eklenmiştir. Gıda ürünlerinden depolama süresinde belirli aralıklarla numune alınmıştır. Toplanan numunelere ACE önleyici ve DPP-IV önleyici aktivite testleri uygulanmıştır. İnsan vücüudua etkisini incelemek amacıyla sindirim simülasyonu yapılmıştır. Biyoaktivite testleri sonucunda ay çekirdeği, kaşar ve beyaz PAS fraksiyonu ACE inhibisyon değerleri sırasıyla %96.3, %98.2 ve %100.0, DPP-IV inhibisyon değerleri ise sırasıyla %70.6, %71.1 ve %72.6 olarak bulunmuştur. Gıda örnekleri depolama numunelerinin biyoaktivite analizlerinde ise puding örneğinde ay çekirdeği hidrolizat eklenen numuneler diğerlerine nazaran daha yüksek inhibisyon değerleri göstermiştir. Dondurma depolama numunelerinde ise kontrol dondurma en yüksek inhibisyon değerleri bulunmuştur. Makarnada %5 kaşar ve beyaz hidrolizat eklenen numuneler %32.8-47.1 aralığında ACE inhibisyonu göstermiştir.  Yapılan LC-MS/MS analizleri sonucunda ay çekirdeği fraksiyonunda inhibitör peptitler olarak B1, SFA8 ve G3 proteinlerin sekansları bulunmuştur. Beyaz ve kaşar PAS fraksiyonlarında alfa-laktalbumin, albümin ve beta-laktoglobulin peptitlerinin sekansları tespit edilmiştir. Gıda örneklerine eklenen ay çekirdeği keki ile beyaz ve kaşar PAS biyoaktif peptitler içermesi ile gıda endüstrisinde önemli bir kaynak olduğunu göstermiştir.

Abstract:
The subject of this thesis is to examine the bioactivity of protein hydrolysates obtained from sunflower seeds and whey proteins and their potential for use in food products. In this study, it was aimed to enrich the foods that are or can be included in the daily diet and the hydrolysates containing bioactive peptides and to increase the bioactivity of the products. In this way, it is aimed to obtain healthier and bioeffective versions of daily consumed foods. Additionally, the effects of peptides derived from sunflower seeds and whey in terms of bioactivity in similar situations were examined and the results were compared. Sunflower seeds, cheddar and white whey were obtained by the isoelectric precipitation-alkali isolation (AE-IP) method and fractionated with appropriate proteolysis and ultrafiltration techniques. ACE (angiotensin converting enzyme) inhibitor and DPP-IV (dipeptidyl peptidase - 4) inhibitor activity tests were applied. By determining the protein and hydrolysis degrees of the hydrolyzates and fractions, the 10 kDa permeate fraction of sunflower seed, cheddar and white whey hydrolysates was determined to show high value in the analyzes and was prepared to be applied to food samples. The resulting protein hydrolysates containing bioactive peptides were added to 3 food products (pasta, pudding and ice cream) with different storage times. Samples were taken from food products at regular intervals during storage. ACE inhibitory and DPP-IV inhibitory activity tests were applied to the collected samples. A digestion simulation was done to examine its effect on the human body. As a result of bioactivity tests, ACE inhibition values of sunflower seeds, cheddar and white whey fractions were found to be 96.3%, 98.2% and 100.0%, respectively, and DPP-IV inhibition values were 70.6%, 71.1% and 72.6%, respectively. In the bioactivity analysis of food storage samples, samples with sunflower seed hydrolyzate added to the pudding sample showed higher inhibition values than others. In ice cream storage samples, the highest inhibition values were found in control ice cream. Samples with 5% cheddar and white hydrolyzate added to pasta showed ACE inhibition in the range of 32.8-47.1%.  As a result of LC-MS/MS analysis, sequences of B1, SFA8 and G3 proteins were found as inhibitor peptides in the sunflower seed fraction. Sequences of alpha-lactalbumin, albumin and beta-lactoglobulin peptides were determined in white and kashar whey fractions. Sunflower seed cake and white and cheddar whey added to food samples have shown to be an important source in the food industry as they contain bioactive peptides.