Yeşil çözücü ve ultrasonik dalga destekli dağıtıcı sıvı-sıvı-mikroekstraksiyonun optimizasyonu ile peynirdeki aflatoksin miktarının belirlenmesi
Determination of aflatoxin amount in cheese by the optimisation of green solvent and ultrasound-assisted dispersive liquid-liquid microextraction
Yazar: SAADET BOZKAYA
Danışman: DOÇ. DR. AYŞE EZGİ ÜNLÜ BÜYÜKTOPCU
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering ; Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Aflatoksin M1 = Aflatoxin M1 ; Derin ötektik çözücüler = Deep eutectic solvents

Özet:
Aflatoksinler, Aspergillus cinsi küfler tarafından üretilen potansiyel toksik, kanserojen sekonder metabolitlerdir. Aflatoksin M1 (AFM1) B1'in hidroksillenmiş türevidir ve kontamine olmuş besin ile birlikte emziren insan ve hayvanların sütlerine geçmektedir. Dondurma, kurutma, fermantasyon, ve pastörizasyon gibi işlemler ile AFM1 miktarı azaltılamamaktadır, dolayısıyla tespiti çok önemlidir. AFM1 analizinde yüksek miktarda toksik organik çözücü ve maliyetli immunoaffinite kolon kullanılmaktadır. Bu tez çalışmasında ayırıcı kolon kullanımı gerektirmeyen ve organik çözücü yerine yeni nesil yeşil çözücüler olan Derin Ötektik Çözücüler (Deep Eutectic Solvents, DES) kullanıldığı ultrasonik dalga destekli dağıtıcı sıvı-sıvı mikroektraksiyon (UDD-DSSME) yöntemi geliştirilmiştir. Bu amaçla literatürde daha önce incelenmemiş olan farklı türde mentol bazlı DES'ler incelenmiş ve en iyi sonuç mentol:hekzanoik asit (1:1) ile elde edilmiştir. Mikroekstraksiyon üzerinde etkili olan parametreler olan DES hacmi, vorteks süresi, ultrasonik dalga süresi gibi paramatrelerin geri kazanım verimi (ER) üzerine etkileri incelenerek deneysel tasarımda kullanılacak seviye aralıkları belirlenmiştir. Merkezi Kompozit tasarımda faktörler sıcaklık, DES hacmi ve ultasonik dalga süresi olarak belirlenmiş ve cevap olarak zenginleştirme faktörü (EF) incelenmiştir. ANOVA analizi sonucunda cevabı en iyi ifade eden denklemin ikinci dereceden polinom olduğu belirlenmiştir (R2=0.9863). Optimum koşullar DES miktarı 207.18 uL, ekstraksiyon süresi 7.98 dk, sıcaklık 52℃ olarak belirlenmiş ve bu koşullarda EF 10.22 ± 0.31 ER değeri ise %99.43 ± 2.53 olarak belirlenmiştir. Geliştirilen yöntemin tespit limiti (LOD) 0.0038 ppb, ölçüm limiti (LOQ) 0.0127 ppb, lineer aralığı 0.0127-0.5 ppb ve tekrarlanabilirlik bağıl standart sapması (RSD) %1.90 olarak belirlenmiştir. Geliştirilen yönteminin kantitatif özelliklerinin geleneksel yöntem ve literatür ile kıyaslanabilir ve uygun olduğu belirlenmiştir.

Abstract:
Aflatoxins are potentially toxic, carcinogenic secondary metabolites produced by molds of the Aspergillus genus. Aflatoxin M1 (AFM1) is the hydroxylated derivative of B1 and passes into the milk of lactating humans and animals along with contaminated food. The amount of AFM1 can't be reduced by processes such as freezing, drying, fermentation, and pasteurization, so its detection is crucial. AFM1 analysis requires high amount of organic solvent and high cost immunoaffinity column. In this study, ultrasonic wave-assisted dispersive liquid-liquid microextraction (UDD-DSSME) method was developed, which does not require the use of a separation column, additionally, new generation green solvents, as Deep Eutectic Solvents (DES) are used instead of toxic organic solvents. For this purpose, different types of menthol-based DESs were invesitgated for the first time and the best results were obtained with menthol:hexanoic acid (1:1). The effects of parameters such as DES volume, vortex time, ultrasound time were examined and the factor levels of the experimental design were determined. The factors of the Central Composite design, were determined as temperature, DES volume and ultrasound time and the enrichment factor (EF) was examined as response. ANOVA analysis showed that second-order polynomial (R2 = 0.9863) expressed the reslts best. Optimum conditions were determined as DES amount 207.18 uL, extraction time 7.98 min, temperature 52℃, and under these conditions, EF was determined as 10.22 ± 0.31 and ER value was determined as 99.43 ± 2.53 %. The limit of detection (LOD) of the developed method was determined as 0.0038 ppb, the limit of quantification (LOQ) was 0.0127 ppb, the linear range was 0.0127-0.5 ppb, and the repeatability relative standard deviation (RSD) was determined as 1.90%. The quantitative features of the developed method were forund to be comparable and compatible to the traditional method and the literature.