Şitaki mantarı (Lentinula edodes) ekstraktındaki eritadenin bileşiğinin ve antioksidan kapasite ile ilişkili özelliklerin pH ve süreye bağlı değişimleri
Changes in eritadenine compound and antioxidant capacity-related properties in shiitake mushroom (Lentinula edodes) extract as a function of pH and time
Yazar: BELEMİR BEZİRHAN
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA ÇAM
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Gıda Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Mantarlar dünyadaki en çeşitli canlı türlerinden biridir. 1,5 milyon mantar türünün olduğu tahmin edilse de, bunlardan sadece 70 bin tanesinin literatürde yer aldığı bilinmektedir. Lentinula edodes yani Şitaki mantarı, Basidiomycetes sınıfına aittir ve Çinliler tarafından "kokulu mantar" olarak adlandırılmıştır. Şitaki mantarı, antioksidan özelliklere sahiptir ve kan kolesterolünü düşürme yeteneği bulunmaktadır. Biyoaktif bileşenleri içeren hem gıda hem de tıp alanında önemli bir kaynak olan Şitaki mantarı, metabolik süreçleri düzenleme özelliği ile geleneksel ve modern tıpta da kullanılmaktadır. Ayrıca, plazma kolesterolünü düşürme etkisine sahip olan eritadenin adında bir sekonder metabolit kaynağı olarak da bilinir. Bu çalışmada dünyada üretim açısından 2. sırada yer alan Şitaki mantarından (Lentinula edodes) alınan ekstraktların sıvı ortamda farklı pH derecelerinde sıcaklığa bağlı değişimleri incelenmiştir. Klasik ekstraksiyon yöntemiyle alınan ekstrakt değişen pH koşullarında (2, 4, 6, 8) 144 saat boyunca kaynatma işlemine tabi tutulmuş ve 12 saat aralıklarla alınan örneklerin zamanla biyoaktif özelliklerindeki değişim incelenmiştir. Farklı pH ortamlarındaki ekstraktın zamana karşı Toplam Fenolik Madde Miktarı (TFMM) ve antioksidan aktivite (DPPH ve ABTS) açısından değerlendirilmiştir. Örneklerin TFMM değerleri dikkate alındığında pH 2 şartları için örneğin başlangıç TFMM değeri örneği 4,28 mg GAE/g KM iken , son örnek değeri 3,79 mg GAE/g KM olarak belirlenmiştir. pH 4 örneği için başlangıç TFMM değeri 3,08 mg GAE/g KM iken, son örnek için 4,17 mg GAE/g KM olarak belirlenmiştir. pH 6 örneği için başlangıç ve son değerler 3,78 ve 4,8 mg GAE/g KM olarak belirlenmiştir. pH 8 örneği için ise başlangıç ve son değerler 4,18 ve 4,94 mg GAE/g KM şeklinde belirlenmiştir. ABTS ve DPPH sonuçları da TFMM ile paralellik göstermektedir. pH 2 örneği için DPPH ve ABTS (antioksidan aktivite) sonuçlarında önemli seviyede azalma gözlemlenmiş diğer pH değerlerinin sonuçları için TFMM sonuçları ile paralellik göstermiştir. Örneklerin HPLC-DAD ile eritadenin miktarlarının zamana karşı değişimi belirlenmiştir. Örneklerin eritadenin değerleri dikkate alındığında pH 2 şartları için örneğin başlangıç eritadenin değeri 130,73 mg EA/100g, son örnek değeri 123,23 mg EA/100g olarak belirlenmiştir. pH 4 örneği için başlangıç eritadenin değeri 135,22 mg EA/100g, son örnek için 132,86 mg EA/100g olarak belirlenmiştir. pH 2 ve pH 4 koşullarında eritadenin miktarının azaldığı gözlenmiş ancak pH 6 ve pH 8 koşullarında eritadenin miktarında azalma gerçekleşmediği belirlenmiştir. pH 6 örneği için başlangıç ve son değerler 131,99 ve 132,96 mg EA/100g olarak belirlenmiştir. pH 8 örneği başlangıç ve son değerler 125,73 ve 131,41 mg EA/100g şeklinde belirlenmiştir. Şitaki mantarının fiziksel analiz sonuçları belirlenmiştir.  Şitaki mantarı farklı pH değerlerinde ekstraktları diyabetle ilgili enzimler üzerinde inhibisyon etkileri incelenmiştir. Şitaki ekstraktları pH 2 için α-amilaz üzerinde etki göstermemiştir. Şitaki ekstraktları pH 2 ve pH 8 için lipaz üzerinde etki göstermemiştir. Elde edilen sonuçlar göz önünde bulundurulduğunda pH 4 ekstraktı için hem α-amilaz enzimi için hem de lipaz enzimi için güçlü inhibisyon etkileri görülmüştür. Yapılan α-glikozidaz enzim analizi için pH (2, 4, 6 ve 8) koşullarının tamamında inhibisyon gerçekleşmemiştir. Reaksiyon kinetikleri grafiklerine bakıldığında da incelenen özellikler açısından 1. Dereceden reaksiyon kinetiğine uyduğu belirlenmiştir.


Anahtar Kelimeler: Şitaki Mantarı, pH, Sıcaklık, Eritadenin, Enzim İnhibisyonu, Bozulma Kinetiği, HPLC-DAD

Abstract:
Fungi are among the most diverse organisms on Earth. While it is estimated that there are around 1.5 million fungal species, only about 70,000 are documented in literature. Lentinula edodes, commonly known as Shiitake mushroom, belongs to the Basidiomycetes class and is referred to as the "fragrant mushroom" by the Chinese. Shiitake mushrooms possess antioxidant properties and have the ability to lower blood cholesterol levels. They are a significant resource in both food and medicine due to their bioactive compounds, which help regulate metabolic processes and are used in both traditional and modern medicine. Additionally, Shiitake mushrooms are known as a source of eritadenine, a secondary metabolite with the ability to lower plasma cholesterol. This study investigated the temperature-dependent changes of Shiitake mushroom (Lentinula edodes) extracts in liquid media at different pH levels. Extracts obtained by the classical extraction method were subjected to boiling under varying pH conditions (2, 4, 6, 8) for 144 hours, and changes in their bioactive properties over time were examined with samples taken at 12-hour intervals. The extracts were evaluated for Total Phenolic Content (TPC) and antioxidant activity (DPPH and ABTS) over time in different pH environments. Considering the TPC values of the samples, for the pH 2 condition, the initial TPC value was 4.28 mg GAE/g DM, while the final value was 3.79 mg GAE/g DM. For the pH 4 sample, the initial TPC was 3.08 mg GAE/g DM, and the final value was 4.17 mg GAE/g DM. For the pH 6 sample, the initial and final TPC values were 3.78 and 4.8 mg GAE/g DM, respectively. For the pH 8 sample, the initial and final TPC values were 4.18 and 4.94 mg GAE/g DM, respectively. The results for ABTS and DPPH were also consistent with the TPC results. For the pH 2 sample, a significant decrease in DPPH and ABTS (antioxidant activity) was observed, while the results for other pH values were consistent with the TPC results. The changes in eritadenine levels in the samples over time were determined using HPLC-DAD. For the pH 2 condition, the initial eritadenine value was 130.73 mg EA/100g, and the final value was 123.23 mg EA/100g. For the pH 4 sample, the initial eritadenine value was 135.22 mg EA/100g, and the final value was 132.86 mg EA/100g. A decrease in eritadenine was observed under pH 2 and pH 4 conditions, but no decrease was observed under pH 6 and pH 8 conditions. For the pH 6 sample, the initial and final values were 131.99 and 132.96 mg EA/100g, respectively. For the pH 8 sample, the initial and final values were 125.73 and 131.41 mg EA/100g, respectively. The physical analysis results of Shiitake mushrooms were determined. The inhibition effects of Shiitake mushroom extracts at different pH values on diabetes-related enzymes were examined. Shiitake extracts did not show an effect on α-amylase at pH 2. Shiitake extracts also did not show an effect on lipase at pH 2 and pH 8. Strong inhibition effects were observed for both α-amylase and lipase enzymes in the pH 4 extract. In the α-glucosidase enzyme analysis, no inhibition occurred under any of the pH conditions (2, 4, 6, and 8). The reaction kinetics graphs indicated that the observed properties followed first-order reaction kinetics.

Keywords: Shiitake Mushroom, pH, Temperature, Eritadenine, Enzyme Inhibition, Degradation Kinetics, HPLC-DAD