Ekşihamurlardan izole edilen laktik asit bakterilerinin gluten üzerine proteolitik etkilerinin incelenmesi
Determination of proteolytic effects of lactic acid bacteria isolated from sourdoughs on gluten
Yazar: SEDA GÜRE
Danışman: PROF. DR. SAMİ ÖZÇELİK
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Ekşi hamur = Sour dough ; Elektroforez-poliakrilamid jel = Electrophoresis-polyacrylamide gel ; Gliadin = Gliadin ; Glutenler = Glutens ; Glutenler = Glutens ; Laktik asit bakterileri = Lactic acid bacteria ; Proteoliz = Proteolysis ; Çölyak hastalığı = Celiac disease

Özet:
Ekşihamur, tipik özellikleri başlıca laktik asit bakterileri ve mayalardan oluşmuş mikroflorasından gelen bir hamurdur. Yaptığımız çalışmada, farklı fırınlardan toplanan ekşihamurlardan, laktik asit bakterileri izole edilmiş ve API 50 CHL test kitleri kullanılarak Lactobacillus plantarum, Lactobacillus curvatus, Lactococcus lactis, Weissella confusa ve Pediococcus pentosaceus olmak üzere beş farklı tür tespit edilmiştir. Bu türlerin gluten üzerine proteolitik etkilerinin araştırılması için ekzoenzimlerini ve endoenzimlerini ayrı ayrı ve karışık halde içeren preparatlar hazırlanarak oyuk agarlı glutenli besiyerinde bu preparatların aşılandığı oyukların etrafında inkübasyon sonunda zon oluşumu incelenmiştir. Ancak zon oluşumu hiçbirinde gözlenememiştir. Bakteri kültürlerinden ekşihamurlar yapılarak nötral ve asit ilave edilmiş kontrol hamurları ile birlikte 30 ºC'de inkübe edilmişlerdir. 24 sa ve 48 sa sonlarında hamurlardan buğday depo proteini olarak adlandırılan gluteni oluşturan iki temel fraksiyon, gliadin ve glutenin proteinleri izole edilmiştir. SDS-PAGE jellerinde izole edilen proteinlerin oluşturdukları bantlar incelendiğinde, bakteri aşılanan hamurlarda her iki protein fraksiyonlarında hidroliz gözlenmiştir. Proteolitik aktivite 48 sa boyunca etkili olmuştur. Özellikle Pc. pentosaceus, Lb. curvatus ve Lb. plantarum'un gliadin üzerine proteolitik aktiviteleri gözlenmiştir. Glutenli besiyerinde zon oluşumunun gözlenmemesinin nedeni, laktik asit bakterilerinin proteolitik aktivitelerinin büyük moleküllü proteinler yerine peptidler üzerine etkili olması olabilir.Laktik asit bakterilerinin gluten proteinleri üzerine proteolitik aktiviteleri, glutenin çölyak hastaları üzerine toksik özellik gösteren fraksiyonlarının parçalanması bakımından öneme sahiptir. Bu nedenle çölyaklılar için formüle edilen glutensiz veya gluteni azaltılmış ürünlerde ekşihamur kullanımı, hem ürünün teknik özelliklerini geliştirecek, hem de kalıntı gluten riskini azaltacaktır.

Abstract:
Sourdough is reported to be a dough whose typical characteristics are mainly due to its microflora, basically represented by lactic acid bacteria (LAB) and yeasts. In our study, LAB are isolated from sourdoughs that we collected from different bakerys. Five species are determined as Lactobacillus plantarum, Lactobacillus curvatus, Lactococcus lactis, Weissella confusa and Pediococcus pentosaceus by using API 50 CHL test kits. These species are tested for their proteolytic activities on gluten by gluten plate tests. Their endoenzyme and exoenzyme preparations are inoculated in wells on gluten containing agar medium, seperately and in combination. But no zone formation is occured on any of plates. Cultures of isolated bacteria are used to make sourdoughs. They are incubated with neutral and chemically asidified control doughs at 30 ºC. After 24 and 48 hours, gliadin and glutenin proteins which are two fractions of gluten, major storage protein of the wheat grain, are isolated from sourdoughs and control doughs. According to protein bands on SDS-PAGE gels, both protein fractions are hydrolyzed in fermented sourdoughs. Proteolytic activity is observed during 48 hours fermentation. Especially, Pc. pentosaceus, Lb. curvatus and Lb. plantarum species had proteolytic activities on gliadin. A reason for no zone formation on gluten plates may be the fact that proteolytic activities of LAB are mainly due to peptide hydrolysis rather than the degradation of high molecular weight proteins.Proteolytic acitivities of LAB on gluten is considered to be important in point of degradation of toxic fractions of gluten for celiac patients. Therefore, use of sourdough in gluten-free or gluten-reduced products which are formulated for celiac patients, can reduce the risk of gluten contamination in the product as well as improve technical properties of products.