Proteolitik aktivitesi yüksek yoğurt bakterileri ile probiyotik kültür kombinasyonlarından biyoaktif peptid üretimi ve fonksiyonel özelliklerinin belirlenmesi
Production of bioactive peptides from combinations of probiotic culture and yogurt bacteria with high proteolytic activity and determination of their functional properties
Yazar: SELMA KAYACAN ÇAKMAKOĞLU
Danışman: PROF. DR. OSMAN SAĞDIÇ ; DOÇ. DR. MUSTAFA TÜRKER
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Gıda Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Bu çalışmada yoğurt starterleri ve probiyotiklerle süt fermentasyonu sonucu üretilen biyoaktif peptidlerin farklı fraksiyonlarının antioksidan, antidiyabetik, anjiyotensin dönüştürücü enzim (ACE) inhibitör, antibakteriyel ve sitotoksik etkilerinin değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Süt, yoğurt starterlerinin yanı sıra Lacticaseibacillus (L.) rhamnosus GG ve Lacticaseibacillus paracasei ile birlikte ve ayrı ayrı fermente edildikten sonra 5 ve 10 kDa (kilodalton) filtrelerden geçirilmiştir. Örnekler arasında fermentasyon süresi açısından önemli bir fark gözlenmiştir (p<0,05). Biyoaktif peptidlerin antioksidan, antidiyabetik, ACE-inhibitör, antibakteriyel ve sitotoksik aktiviteleri probiyotik suşlarından ve peptidin moleküler ağırlığından önemli ölçüde etkilenirken (p<0,05). Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus + Streptococcus thermophilus + L. rhamnosus GG + L. paracasei'nin uygulandığı ≤5 kDa peptidlerin en yüksek antioksidan aktiviteye sahip olduğu saptanmıştır. Yoğurt starterleri ile L. rhamnosus GG ve L. paracasei kullanılması, ɑ-amilaz aktivitesini, ɑ-glukosidaz aktivitesini ve ACE inhibitör aktivitesini önemli ölçüde arttırmıştır. Tüm numuneler Escherichia coli, Staphylococcus aureus ve Salmonella Typhimurium'a karşı antibakteriyel aktivite gösterirken, peptidlerin moleküler ağırlığına göre antibakteriyel aktivitede önemli düzeyde farklılık görülmüştür (p<0,05). Sitotoksik aktivite, biyoaktif peptidlerin Caco-2 adenokarsinom hücresine karşı sitotoksik etkiye sahip olduğunu ve probiyotiklerin varlığının etkiyi artırdığını göstermiştir. Çalışmanın sonuçları, L. rhamnosus GG ve L. paracasei'nin yoğurt starterleri ile birlikte kullanılmasının, süt ürünlerinde oluşan peptidlerin biyoaktif özelliklerini iyileştirebileceğini düşündürmektedir.

Abstract:
This study aimed to evaluate the antioxidant, antidiabetic, angiotensin-converting enzyme (ACE)-inhibitory, antibacterial and cytotoxic effects of different fractions of bioactive peptides produced as a result of milk fermentation with yogurt starters and probiotics. In addition to yogurt starters, milk was fermented separately and together with Lacticaseibacillus (L.) rhamnosus GG and L. paracasei, then passed through 5 and 10 kDa (kilodalton) filters. A significant difference was observed in the fermentation time between the samples. The antioxidant, antidiabetic, ACE-inhibitory, antibacterial and cytotoxic activities of the bioactive peptides were significantly affected by the probiotic strains and the molecular weight of the peptide (p<0.05). ≤5 kDa fractions of Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus + Streptococcus thermophilus + L. rhamnosus GG + L. paracasei had the highest antioxidant activity. The addition of L. rhamnosus GG and L. paracasei to yogurt starters significantly increased ɑ-amylase activity, ɑ-glucosidase activity and ACE inhibitor activity. All samples showed antibacterial activity against Escherichia coli, Staphylococcus aureus, and Salmonella Typhimurium and significant differences were observed in antibacterial activity according to the molecular weight of the peptides (p<0.05).  Cytotoxic activity showed that bioactive peptides had cytotoxic effect against Caco-2 adenocarcinoma cell, and the presence of probiotics increased the effect. The results of the study suggest that the use of L. rhamnosus GG and L. paracasei together with yogurt starters, could improve the bioactive properties of peptides formed in dairy products.