Lipase-catalyzed incorporation of conjugated linoleic acid into corn oil: Optimization using response surface methodology
Mısır yağı ile konjuge linoleik asit karışımının enzimatik asidolizi ile yapılandırılmış yağ üretimi ve optimizasyonu
- Tez No: 251970
- Danışmanlar: PROF. DR. GÜLDEM ÜSTÜN, PROF. DR. H. AYŞE AKSOY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2009
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 86
Özet
Lipidler, suda çözünmeyen ancak organik çözücülerde çözünen hidrokarbonlardır. Vücudumuzda önemli yapısal ve fonksiyonel görevleri bulunan lipidlerin besinler ile alınmaları şarttır. Gıdalarla alınan lipidler, hayvansal ya da bitkisel kaynaklı olabilir. Ancak diyetle alınan lipidler her zaman besleyici yönden ideal olmadıklarından modifikasyonlar gerektirirler.Yapılandırılmış yağlar, lipid moleküllerinin yapılarının değişik amaçlar doğrultusunda, kimyasal veya enzimatik olarak değiştirilmesi ile oluşturulmuş moleküllerdir. Bu amaçlar arasında, yağların besleyici etkilerini güçlendirmek için yeniden yapılandırılmaları önemli bir yer tutar. Yapılandırılmış yağlardan günümüzde sağlık ve beslenme amaçları ile yararlanılmakta, bu amaçlar doğrultusunda lipidler, yapılarında bulunan bazı yapıtaşlarınca zenginleştirilmekte, trigliserol molekülündeki yağ asitlerinin kompozisyonu ya da dağılımı değiştirilmektedir. Yapılandırılmış yağların üretimi için kimyasal veya enzimatik yöntemler kullanılmaktadır. Lipid moleküllerinin hidroliz reaksiyonlarını katalizleyen enzimler olan lipazların kullanıldığı enzimatik yöntemin kimyasal yönteme göre avantajları oldukça çoktur. Bu avantajlara örnek olarak, daha ılımlı reaksiyon koşulları ile çalışma, daha saf ürünler elde etme, daha az atık madde oluşumu ve en önemli olarak da sadece istenilen ürünü elde etmeye olanak tanıyan ve lipazlara özgü biz özellik olan spesifiklik verilebilir. Enzimatik yöntemde, lipazların katalizlediği transesterifikasyon, asidoliz ve alkoliz reaksiyonları ile yapılandırılmış yağlar üretilir. Bu reaksiyonlarda, enzim aktivitesini ve ürün oluşumunu etkileyen faktörler arasında su, çözücü türü, sıcaklık, pH, substratların mol oranı, kofaktörler, reaksiyon süresi ve enzim immobilizasyonu bulunur. Üretim amaçlanırken, bu reaksiyon parametreleri optimize edilebilir.Bu çalışmada konjuge linoleik asitten zenginleştirilmiş bir mısır yağı üretilmiştir. Bu yapılandırılmış yağı üretmekteki amaç, mısır yağı içerisine sağlığa pek çok yararı bilinen bir çoklu doymamış yağ asidi olan konjuge linolelik asit katarak, mısır yağını daha sağlıklı bir yağ haline getirmektir. Çalışmada triaçilgliserol yapısının 1 ve 3. pozisyonlarına spesifisite gösteren bir lipaz enzimi, Lipozyme TL IM, seçilerek, enzimatik asidoliz reaksiyonları yürütülmüştür. Reaksiyon ürününe etki eden parametrelerin etkileri incelenmiş, etkili olduğu görülen parametreler, substratların mol oranı ve sıcaklık olarak belirlenmiş, bir deney tasarımı oluşturulmuş ve mısır yağına konjuge linoleik asit katılımı optimize edilmiştir. Optimizasyon için Tepki Yüzey Metodolojisi ve Statistica 6.0 programı kullanılmıştır.Optimum koşullarda mısır yağından ~60(% ağırlık) konjuge linoleik asit içeren yapılandırılmış yağ üretilmiştir. Mısır yağı ile konjuge linoleik asidin enzimatik asidoliz reaksiyonu sonucunda elde edilen yapılandırılmış yağın canlı metabolizması üzerindeki etkilerinin görülmesi için hayvan deneyleri yapılması önerilmektedir. Ayrıca bir başka lipaz ya da çözücü sistemi kullanılarak deney yürütülebilir. Bunlara ek olarak, elde edilen yapılandırılmış yağın büyük ölçekli üretimi için yöntemler araştırılabilir.
Özet (Çeviri)
Lipids are a wide variety of hydrocarbon molecules that are not soluble in water but in organic solvents. They take over important structural and functional roles in human body therefore must be supplied with diet. The naturally occurring lipids in animal tissues or plants such as fats and oils are the main sources of lipids taken with human diet. Dietary lipids are not always nutritionally ideal, they may require modifications.Structured lipids are lipids that are modified with chemical or enzymatic methods for various purposes. Among these purposes, restructuring oils or fats for obtaining enhanced nutritional properties is of great importance. The positional distribution of fatty acids in the glycerol backbone or the composition of the fatty acids in a triacylglycerol molecule is altered to produce structured lipids. Structured lipids are produced from natural oils or fats with chemical or enzymatical methods. Enzymatical methods using lipases, the enzymes catalyzing hydrolysis of lipid molecules, have several advantages over chemical methods such as, milder reaction conditions, cleaner products, reduced waste materials and most importantly, the specificity feature of lipases that allows the production of specific reaction products. Enzymatic methods for producing structured lipids utilize the reactions catalyzed by lipases which are transesterification, acidolysis and alcoholysis. In these reactions, the factors that affect the activity of lipases and process yield can be listed as water, solvent type, pH, temperature, substrates? molar ratio, time, cofactors and enzyme immobilization. These reaction parameters can be optimized in producing structured lipids.In this study, a corn oil enhanced with conjugated linoleic acid (CLA) is produced. The aim to produce this structured lipid is to alter the nutritional quality of corn oil by incorporating CLA, a polyunsaturated fatty acid with many health benefits. The resulting structured lipid is expected to be a healthier corn oil due to its new CLA content. To incorporate CLA into corn oil, enzymatic acidolysis reactions utilizing a sn-1,3-specific lipase, Lipozyme TL IM, were conducted. The effects of reaction parameters on reaction yield were studied. Optimization of the reaction parameters was done via Response Surface Methodology and data obtained from experiments were computed with software Statictica 6.0. The resulting structured lipid consisted of ~60 (weight %) of CLA. Future studies investigating the effects of reaction parameters on process using different enzymes, or the effect of the structured lipid on animals, or methods for producing the structured lipid in large scale can be done.
Benzer Tezler
- Fındık yağının enzimatik olarak konjuge linoleik asit ile zenginleştirilmesi ve fonksiyonel (yapılandırılmış) yağ eldesi
Enrichment of hazelnut oil with conjugated linoleic acid by lipase and production of functional/structured lipid summary
NURCAN BAKIR
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. BERAAT ÖZÇELİK
- Biopolyester / natural polymer blends for biomedical applications
Biyomedikal uygulamalar için biyopoliester / doğal polimer harmanları
CANSU ÜLKER TURAN
Doktora
İngilizce
2022
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATOŞ YÜKSEL GÜVENİLİR
- Anne sütü yağına benzer yapılandırılmış yağ üretimi
Production of structured lipids resembling human milk fat triaclyglycerols
NEŞE ŞAHİN YEŞİLÇUBUK
Doktora
Türkçe
2007
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. F. ARTEMİS KARAALİ
- Optimization of caprylic acid incorporation into corn oil via enzymatic acidolysis using response surface methodology
Kaprilik asitin mısır yağıyla enzimatik asidolizinin tepki yüzey metodolojisiyle optimzasyonu
TARIK ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
İngilizce
2007
Biyoteknolojiİstanbul Teknik Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
PROF.DR. GÜLDEM ÜSTÜN
PROF.DR. H. AYŞE AKSOY
- Towards heterogeneous biocatalysis of glutathione production by selective conjugation of enzymes
Glutatyon enzimlerinin seçici konjugasyonu ile heterojen biyokatalize dair çalışmalar
YAĞMUR ERSOY
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
BiyokimyaKoç ÜniversitesiKimya ve Biyoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ CEM ALBAYRAK