Gıdalarda hile amacıyla karıştırılan bitkisel kaynaklı bileşenlerin moleküler yöntemlerle tespiti
Detection of vegetal sourced food ingredients mixed for adulteration by using molecular methods
Yazar: NESLİHAN KAHRAMAN
Danışman: DOÇ. DR. ZÜLAL KESMEN
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Gıda endüstrisi = Food industry ; Gıda güvenliği = Food safety ; Hileli işlemler = Fraud process ; Yabancı madde katkısı = Adulteration

Özet:
Piyasa araştırmaları ülkemizde ekonomik değeri yüksek bitkisel kaynaklı bazı gıda bileşenlerinin yerine, hile amacıyla daha ucuz bitkisel ürünlerin kullanılabildiğini ortaya koymuştur. Tağşiş amaçlı bu tip uygulamalara karşı tüketicilerin korunması ve haksız rekabetin önlenmesi amacıyla gıdaların yapısına katılan bitkisel kaynaklı bileşenlerin türlerinin hassas ve güvenilir analiz metotları ile tespit edilmesi gerekmektedir. Son yıllarda moleküler biyoloji alanındaki hızlı gelişmelere paralel olarak DNA'ya dayalı test yöntemlerinin gıda kalite kontrolünde kullanımı önem kazanmış, real-time PCR tekniği, hassasiyeti ve spesifitesinin yüksek olmasının yanında kantitatif sonuçlar da verebilmesi nedeniyle öne çıkmıştır. Bu nedenle tez çalışması kapsamında çeşitli gıda ürünlerinde Antep fıstığı yerine bezelye, kestane yerine fasulye ve badem yerine kayısı çekirdeğinin hile amacıyla kullanımlarını belirlemek amacıyla real-time PCR TaqMan probe tekniğine dayalı yöntemler geliştirilmiştir. Bunun için hedef alınan bitki türlerinin kloroplast ve nükleer genomları incelenmiş ve Antep fıstığı, bezelye, kestane ve fasulye için kloroplast tRNA-Leu (trnL), trnL-trnF intergenic spacer geni, badem ve kayısı için de nükleer genomda S14 F-box protein geni üzerinde türe spesifik primer ve prob setleri dizayn edilmiştir. Dizayn edilen primer ve prob setleri kullanılarak gerçekleştirilen real-time PCR reaksiyonlarında, badem ve kayısı türlerinin %0.01, Antep fıstığı, bezelye, kestane ve fasulyenin ise %0.001 seviyesine kadar tespit edilebileceği ortaya konulmuştur. Ancak bitki türlerine spesifik olarak tasarlanan primer ve prob setlerinden Antep fıstığı, aynı cinsten yabani tür olan menengiç ile, bezelye, aynı familyadan mercimek ile ve badem, aynı cinsten vişne türü ile reaksiyon vermiştir. Primer ve prob setlerinden hiç biri hile amacıyla birbiri yerine kullanılan türler ile çapraz reaksiyon vermemiştir. Diğer taraftan geliştirilen yöntemlerin karışım halindeki ürünlerdeki başarısını test etmek amacıyla; Antep fıstığı içerisine %10, 5, 1, 0.5, 0.1, 0.05, 0.01, 0.005 ve 0.001 oranlarında bezelye; kestane içerisine %10, 5, 1, 0.5, 0.1, 0.05, 0.01, 0.005 ve 0.001 oranlarında fasulye ve badem içerisine %10, 5, 1, 0.5, 0.1, 0.05 ve 0.01, oranlarında kayısı çekirdeği katılarak ikili karışımlar hazırlanmış ve her bir karışımdaki bitki türleri bu çalışma kapsamında geliştirilen real-time PCR yöntemleri kullanılarak tespit edilmiştir. Sonuçta her bir karışımdaki bitki türleri tüm karışım seviyelerinde başarılı bir şekilde tespit edilebilmiştir. Ayrıca geliştirilen real-time PCR yöntemleriyle piyasadan toplanan toplam 66 adet baklava, kadayıf, pasta, şekerleme vb. örnekler analiz edilmiştir. Hiçbir üründe hileli bitki türü tespit edilmezken 18 adet fıstıklı üründe Antep fıstığı ve 2 adet kestaneli üründe kestane türü bulunamamıştır.

Abstract:
Market research in Turkey has established that cheaper plant-based ingredients are sometimes used as substitutes for more expensive plant-based food ingredients. To protect consumers from such adulterated food and to prevent unfair competition, plant-based ingredients in food products need to be identified using sensitive and reliable methods of analysis. Parallel to the rapid advances achieved in molecular biology in recent years, DNA-based testing methods gained widespread use for the quality control of food products. Real-time PCR technique, in particular, gained prominence with its high sensitivity and specificity, and the quantitative results it produces. Thus, this thesis aims to develop methods based on real-time PCR TaqMan probe technique to identify the use of peas instead of pistachios, beans instead of chestnuts, and apricot seeds instead of almonds for adulteration purposes. To this end, chloroplast and nuclear genomes of the said plants were examined, and species-specific primer and probe sets were designed for the chloroplast tRNA-Leu (trnL) and trnL-trnF intergenic spacer genes of pistachios, peas, chestnuts and beans, and for the S14 F-box protein gene of almonds and apricots. The real-time PCR reactions conducted using the designed primer and probe sets showed that almond and apricot species could be detected down to the 0.01% level, and pistachio, pea, chestnut and bean species could be detected down to the 0.001% level. However, of the species-specific primer and probe sets, pistachio reacted with the wild species terebinth of the same genus, pea with the lentil of the same genus, and almond with cherry of the same genus. None of the primer and probe sets cross-reacted with the species commonly used as their substitutes. To test the success rate of the developed methods in mixed products, pistachio-pea mixtures with pea contents of 10, 5, 1, 0.5, 0.1, 0.05, 0.01, 0.005 and 0.001%, chestnut-bean mixtures with bean contents of 10, 5, 1, 0.5, 0.1, 0.05, 0.01, 0.005 and 0.001%, and almond-apricot mixtures with apricot contents of 10, 5, 1, 0.5, 0.1, 0.05, and 0.01% were prepared and plant species in each mixture were identified using the real-time PCR techniques developed as part of this study. Plant species in each mixture were successfully identified at all levels of concentration. In addition, 66 separate food samples such as baklava, kadayıf (a type of shredded wheat dessert), pies and sweets purchased on the market were analyzed using the real-time PCR methods developed. It was found that none of the products contained the substitute plant species, 18 pistachio products did not contain any pistachios, and 2 chestnut products did not contain any chestnuts.