Gıda model sistemlerinde proteinlerdeki nitrasyon ürünlerinin tayini için ileri kromatografik yöntemlerin uygulanması ve bu ürünlerin oluşumunun engellenmesi
The application of advanced chromatographic methodsfor determination of protein nitration markers in food model systems and blockage of this markers
Yazar: VASFİYE HAZAL ÖZYURT
Danışman: PROF. DR. SEMİH ÖTLEŞ
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2018
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Son zamanlarda, gıda ürünlerinde protein oksidasyonu oldukça önem kazanmıştır. Birçok belirteç gıdalarda protein oksidasyonunu tanımlamak ve oksidasyonun miktarını belirlemek için kullanılmıştır. Ancak, gıdalarda sodyum nitritin rolünü daha iyi tanımlamak için daha spesifik bir belirtece ihtiyaç duyulmaktadır ve 3-nitrotirozin (3NT) bunun için ilgi çekici bir belirteçtir. Sodyum nitritin oluşturduğu protein oksidasyonu, protein nitrasyonu
olarak adlandırılmaktadır. Proteinler üzerine nitrasyon ve oksidasyonun zararlı etkisinden dolayı, antioksidanların kullanımıyla serbest radikallerin oluşumunun ve oksidatif ve nitratif stresin engellenebileceği düşünülmektedir. Ancak, protein oksidasyonu ve nitrasyonu üzerine antioksidanların etkisi tam olarak açıklanmamıştır ve hangi fenolik bileşiklerin oksidatif strese karşı gıda proteinlerini koruduğunu açıklayan mekanizmalar net değildir. Bu mekanizmaları aydınlatmak için bu çalışmada farklı gıda süspansiyonları
kullanılmıştır ve çalışma üç aşama da gerçekleştirilmiştir. İlk aşama sodyum nitrit varlığında hidroksil radikal oluşum sistemiyle oksitlenmiş farklı gıda süspansiyonlarında, protein nitrasyon belirtecinin oluşumunu açıklamaya dayandırılmaktadır. İkinci aşamada ise, protein oksidasyonu üzerine sodyum nitrit varlığında hidroksil radikal oluşum sisteminin etkisi araştırılmıştır. Protein oksidasyonu ve nitrasyonu arasındaki ilişki incelenmiştir. Oksidasyon değerlendirmesini tanımlamak için triptofan, schiff bazı ve ditirozinin florasansı, alfaaminoadipik
semialdehit (AAS), gama-glutamik semialdehit (GGS) ve 3-nitrotirozin (3NT)'nin konsantrasyonu analiz edilmiştir ve 3NT' nin bazı belirteçler ile korelasyonunun olduğu tespit edilmiştir. Üçüncü aşamada ise, oluşan oksidatif ve nitratif stresi önlemek için gerekli olan antioksidan etkileri belirlemek amacıyla farklı fenolik bileşiklerin
etkisi incelenmiştir. Seçilen fenolik asitler gallik, sinapik, ferulik, kafeik, pkumarik, klorojenik asit; seçilen flavonidler ise kateşin, naringin, rutin, kuersetin ve epikateşindir. Fenolik bileşikler, onların prooksidan ve
antioksidan etkilerini değerlendirmek için 3 farklı konsantrasyonda (10, 100 and 200 μM) süspansiyonlara eklenmiştir. Sonuçlara baktığımızda gıda protein süspansiyonlarına eklenen fenolik bileşiklerin kimyasal yapısı ve
konsantrasyonu, bu bileşiklerin davranışını etkilemektedir. Bu çalışmanın yeni protein oksidasyonu ve nitrasyonu çalışmalarına ışık tutacağı düşünülmektedir.

Abstract:
Nowadays, protein oxidation in food products receives increasing interest. Several biomarkers are used to quantify and characterize protein oxidation in food. However, more specific marker can be used to evaluate the role of NaNO2 and 3-nitrotyrosine (3NT) is an interesting marker for it. The protein oxidation occured in the presence of NaNO2 is called as protein nitration. Due to hazardous effect of oxidation and nitration on protein, the
utilization of antioxidants is the strategy to inhibit the formation of free redicals, oxidative and nitrative stress. However, the effect of antioxidants on protein oxidation and protein nitration is poorly understood and there is no clear regarding the particular mechanisms through which phenolic compounds protect food proteins against oxidative damage. In that study, the different food suspensions were used to explain those mechanisms and that study includes three steps. First step is attiributed to explain the formation of protein nitration
marker in the different food suspensions oxidized with hydroxyl radical generation systems in the presence of sodium nitrite. In the second steps, the effect of sodium nitrite and hydroxyl-radicalgenerating system on protein oxidation in food protein suspensions has studied. The connection between oxidation and nitrosation of proteins were assessed. Upon completion of the oxidation assay, samples were analyzed for the fluorescence of tryptophan (TRP), Schiff bases and dityrosine as weel as the concentration of α-aminodipic semialdehyde (AAS) ve gamma-glutamic semialdehydes (GGS), and 3-nitrotyrosine (3NT) and the correlation between some markers and 3NT was found. In the third step, the different kind of phenolic acids and flavonoids were investigated to create accurate antioxidant strategies to avoid or retard nitration reactions and their unpleasant effects. In this respect, the selected phenolic acids are gallic, sinapic, ferulic, caffeic, p-coumaric acid, chlorogenic acids and
flavonoids are catechin, naringin, rytin, quersetin and epicatechin. The three concentrations of the selected phenolic compounds (10, 100 and 200 μM) were applied for food protein suspensions to evaluate the pro-oxidant and
antioxidant amount. The results showed that the concentration and the chemical structure of PhAs added to food protein suspensions influenced on the behavior of such compounds. It is thought that this study will shed light on new protein oxidation and nitration studies in the future.