Characterization and analysis of the antioxidant capacity of functional phenolics oxidized by Scytalidium thermophilum catalase phenol oxidase (CATPO)
Scytalidium thermophilum katalaz fenol oksidazı (KATFO) tarafından okside olan fonksiyonel fenoliklerin karakterizasyonu ve antioksidan kapasitelerinin belirlenmesi
- Tez No: 313684
- Danışmanlar: PROF. DR. ZÜMRÜT BEGÜM ÖGEL, YRD. DOÇ. DR. İLKAY ŞENSOY
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoteknoloji, Gıda Mühendisliği, Biotechnology, Food Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 110
Özet
Scytalidium thermophilum etkin bir şekilde hücre dışı katalaz fenol oksidaz enzimini (KATFO) üreten termofilik bir mantardır. Enzim katalazlar arasında hidrojen peroksit yokluğunda fenolik bileşiklerin oksidasyonunu gerçekleştiriyor oluşuyla farklılık göstermektedir. KATFO katekol, klorojenik asit, kafeik asit ve kateşin gibi orto-difenolikleri oksitleme kapasitesine sahiptir. Difenolik bileşikler güçlü antioksidanlar olarak bilinirler. Katalaz ise önemli antioksidan enzimlerden biridir. Bu nedenle, bu tezde KATFO'nun oksitlenmiş ürünlerinin son antioksidan kapasiteleri üzerindeki etkisi incelenmiştir. Okside olmuş ve olmamış fenolik bileşiklerin antioksidan kapasite ölçümleri yaygın olarak kullanılan iki yöntemle (TEAC ve FRAP) yapıldı. KATFO tarafından okside edilen fenolikler içinde en yüksek artış katekolde tespit edildi.Katekol, okside olmamış formu ile kıyaslandığında antioksidan kapasitede 2.4 kat artış gösterdi. Artış sıralamasında katekolü kafeik asit, klorojenik asit ve kateşin izledi. Bu bulgu, literatür için yeni ve organizmaların antioksidan mekanizması açısından çok önemli olabilir. Aynı zamanda sonuçlar iyi bilinen fenol oksidazlardan olan lakkaz ve tirozinaz için durumun bu şekilde olmadığını göstermektedir. Denenen fenolikler üzerinde lakkaz ve tirozinaz oksidasyonunun antioksidan kapasitede belirgin artışlara neden olmadığını göstermiştir. Bu bulguya bağlı olarak, günlük olarak tüketilen ürünlerin üretim aşamalarına KATFO eklenerek antioksidan kapasitesini artırmak için olası bir uygulama alanı olarak, çay üretimi seçilmiştir.Sudan sonra en çok tüketilen ikinci içecek çay olup, çayın yüksek miktarda flavanol içerdiği bilinmektedir. Siyah çay teaflavin ve tearubigin açısından zengin bir kaynakken, yeşil çay içeriğinde yüksek oranda kateşinler bulunmaktadır. Fermantasyon kaliteli çay üretimi için kritik bir süreçtir ve hem yeşil hem de siyah çay üretimi arasındaki farklılığın oluşmasında önemli bir adımdır. Bu işlem sırasında fenol oksidazlar, çay yaprağında mevcut polifenolik bileşiklerin oksidasyonunu katalize ederler. Çay örneklerine KATFO eklenmesi yoluyla antioksidan kapasitede artış meydana gelmiştir ve bu etki demleme süresi ile doğru orantılıdır. İlginç bir şekilde, şeker ilavesi antioksidan kapasitede azalmaya neden olmuştur. Lakkaz ve tirozinaz uygulamaları çay örneklerinin antioksidan kapasitesini artırmamıştır.
Özet (Çeviri)
Scytalidium thermophilum is a termophilic fungus that effectively produces the extracellular enzyme catalase phenol oxidase (CATPO). The enzyme is distinct among catalases with its bifunctionality of oxidising phenolic compounds in the absence of H2O2. CATPO is capable of oxidizing catechol, chlorogenic acid, caffeic acid and catechin which are ortho ?diphenolic compounds. Diphenolic compounds are known as strong antioxidants. Catalase is one of the important antioxidant enzymes. Therefore, in this thesis the effect of CATPO on the final antioxidant capacity of the oxidized products was analysed. Antioxidant capacity measurements of oxidized and unreacted phenolic compounds were done using the two widely used methods TEAC and FRAP.CATPO oxidized catechol showed 2.4 fold increase when compared to its non-oxidized form, which was highest among others. Catechol was followed by caffeic acid, chlorogenic acid, and catechin. This finding is new to the literature and may be of importance to the antioxidant mechanism of organisms. Results have also shown that the most well known phenol oxidases, laccase and tyrosinase, do not result in such high increases in antioxidant capacity upon oxidation of the substrates tested. Due to this finding, as a possible means of applying CATPO to increase the antioxidant capacity of products daily consumed, tea was selected.Tea is the second most consumed beverage after water and it is known to possess high amounts of flavanols. Green tea is rich in catechins whereas black tea is a rich source of theaflavins and thearubigins. Fermentation is a critical process for production of good quality tea and is the key step differing between green and black tea production. During this process phenol oxidases catalyze the oxidation of polyphenolic compounds present in tea leaves to their corresponding o-quinones. Utilization of CATPO in tea samples resulted in an increase in antioxidant capacity and its effect was enhanced by an increase in brewing time. Interestingly, the addition of sugar decreased antioxidant capacity. Laccase and tyrosinase were ineffective in increasing the antioxidant capacity of tea samples.
Benzer Tezler
- Green extraction and encapsulation of black rosehip polyphenols: İn vitro bioaccessibility, bioavailability, and biological activities
Siyah kuşburnu polifenollerinin yeşil ekstraksiyonu ve enkapsülasyonu: İn vitro biyoerişilebilirlik, biyoyararlılık, ve biyolojik aktiviteleri
KADRİYE NUR KASAPOĞLU
Doktora
İngilizce
2022
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BERAAT ÖZÇELİK
- Kara havuç ekstraktının kompleks koaservasyon metoduyla nanoenkapsülasyonu: Tepki yüzey metodu ile optimizasyonu
Nanoencapsulation of the black carrot extraction with complex coacervation method: Optimization with response surface method
EDA NUR AYAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BERAAT ÖZÇELİK
- Mercimek diyet liflerinin izolasyonu, karakterizasyonu ve fonksiyonel özelliklerinin incelenmesi
Isolation of dietary fibers from lentils, characterization and evaluation of their functional properties
SİNEM KAMİLE GEDİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. DİLARA ERDİL
- Antioxidant activity and polyphenol composition of sesame paste and grape molasses blends
Tahin-pekmez karışımlarının antioksidan aktivitesi ve polifenol içeriklerinin incelenmesi
SERAP FATMA ÇELİK
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ESRA ÇAPANOĞLU GÜVEN
- Spirulina platensis proteins: Functional and physicochemical properties, angiotensin-I converting enzyme inhibitory activity, bioavailability and encapsulation studies
Spirulina platensis proteinleri: Fonksiyonel ve fizikokimyasal özellikleri, anjiyotensin-I dönüştürücü enzim inhibitor aktivitesi, biyoyararlılığı ve enkapsulasyon çalışmaları
AYSUN YÜCETEPE
Doktora
İngilizce
2017
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BERAAT ÖZÇELİK