Transglutaminaz enzimi kullanılarak üretilen krakerlerde Maillard reaksiyonu sonucu ortaya çıkan lizin kaybının incelenmesi
A study on the loss of lysine due to Maillard reaction in crackers supplemented with transglutaminase enzyme
Yazar: SEHER GÜMÜŞ
Danışman: PROF. DR. HAMİT KÖKSEL
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Kraker = Cracker ; Lizin = Lysine ; Transglutaminaz = Transglutaminase

Özet:
Transglutaminaz (TG), peptid bağlı glutaminin ??karboksiamid grupları ile lizinin ?-amino gruplarını da içeren çeşitli primer aminler arasında ?-(?-glutamil) lizin bağı oluşturmak üzere açil transfer reaksiyonunu katalizleyen bir çapraz bağlama enzimidir. Maillard reaksiyonunun ilk evrelerinde indirgen şeker, serbest amino grubu (örn: amino asitlerin amino grubu, lizinin ?-amino grubu) ile reaksiyona girer. Oluşan ürün, Amadori ürünü oluşturmak üzere yeniden düzenlenir. Furozin, proteinlerdeki lizin degradasyonun bir belirtecidir ve Amadori bileşenlerinin asit hidrolizi sırasında oluşmaktadır. Maillard reaksiyonunun dezavantajlarından birisi; bir dizi reaksiyonun sonunda lizinin yıkımı ile biyoyararlılığını kaybetmesidir.Bu çalışmada, TG ile glutamin ve lizin arasında çapraz bağ oluşturulmasının, Maillard reaksiyonu ve lizin kaybı üzerine etkisi kraker model sisteminde incelenmiştir. Kraker üretiminde, farklı pişirme sıcaklığı ve süre parametreleri (190°C / 5, 10, 15, 20 ve 25 dk; 240 ve 265°C / 4, 6, 8 ve 10 dk) denenmiştir. Örneklerin renk değerleri (L*, a*, b*) ve furozin miktarları belirlenmiştir. Her bir pişirme süresinde, pişirmenin ilk aşamalarında pik gözlenene kadar, TG içeren örneklerin furozin miktarları, içermeyen örneklerinkine göre genellikle düşüktür. Bu düşüş 240°C' de 4 ve 6 dk, 265°C' de 6 dk, 190°C' de 10 ve 15 dk pişirilen örneklerde daha belirgindir. Furozin içeriğindeki bu azalmalar %20-40 aralığındadır. TG içeren ve içermeyen örneklerin her ikisi için, artan pişirme süresiyle birlikte b* değerlerinde önemli artış gözlenmiştir (p<0.05). TG içeren örneklerin toplam renk farkı değerleri (?E), TG içermeyen örneklerinkine göre önemli derecede düşüktür (p<0.05). Renk değerlerinde ve furozin içeriğinde gözlenen azalma, TG ilavesinin muhtemelen lizinin Maillard reaksiyonundaki kullanılabilirliğini azaltmasına bağlı olarak Maillard reaksiyonu üzerine sınırlayıcı etkisi olduğunu göstermektedir. Bu araştırmada elde edilen bulgulara göre, TG enziminin lizin biyoyararlılığını arttırıcı etkisi olabileceği sonucuna varılabilirAnahtar Kelimeler: Transglutaminaz, Maillard reaksiyonu, lizin kaybı, furozin

Abstract:
Transglutaminase (TG) is a cross-linking enzyme catalyzing an acyl-transfer reaction between ?-carboxyamide group of peptide-bound glutamine residues and a variety of primary amines, including the ?-amino group of lysine residues to form an ?-(?-glutamyl) lysine bond. In earlier stages of Maillard reaction, a reducing sugar reacts with a free amino group (e.g. amino group of amino acids, ?-amino group of lysine). The resulting product rearranges to form Amadori products. Furosine is a marker of the degradation of lysine residues in protein and is formed during acid hydrolysis of the Amadori compounds. One of the disadvantages of the Maillard reaction is the loss of bioavailability of lysine caused by destruction of this amino acid through a series of reactions.In this study, the effect of cross-linking by TG, between glutamine and lysine, on the Maillard reaction and lysine loss were investigated in a cracker model system. In cracker production, different baking temperature and time parameters (190°C / 5, 10, 15, 20 and 25 min; 240 and 265°C / 4, 6, 8 and 10 min) were tested. The color values (L*, a*, b*) and furosine contents of the samples were determined. Furosine contents of TG supplemented samples were generally lower than those of unsupplemented ones at each baking time, during the earlier stages of baking, until a peak value was reached. The decrease was more evident for the samples baked at 240°C for 4 and 6 min, at 265°C for 6 min, at 190°C for 10 and 15 min. The decreases in furosine content were in the range of 20-40%. Significant increases were observed in b* values with increasing baking time for both TG supplemented and unsupplemented samples (p<0.05). The total color difference values (?E) of TG supplemented samples were significantly lower than those of unsupplemented ones (p<0.05). The decreases observed in color values and furosine content indicated that TG supplementation seemed to have a limiting effect on Maillard reaction probably due to reduced availability of lysine for Maillard reaction. According to the results, it can be concluded that TG might have an increasing effect on lysine bioavailability.Keywords: Transglutaminase, Maillard reactions, lysine loss, furosine