Increasing the total antioxidant capacity bound to insoluble dietary fiber
Çözünmez besinsel life bağlı toplam antioksidan kapasitenin arttırılması
- Tez No: 392761
- Danışmanlar: PROF. DR. VURAL GÖKMEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Gıda Mühendisliği, Food Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 84
Özet
Son zamanlarda yapılan çalışmalar obezite, diyabet, kanser gibi bir çok hastalığın beslenme ile ilişkili olduğunu göstermiştir. Bu hastalıkların önlenmesi için otoriteler daha sağlıklı besinlerin tüketilmesi konusunda insanları teşvik etmektedir. Bu nedenle, klinik olarak etkileri kanıtlanmış besinsel lifler ve antioksidan bileşikler son zamanlarda dengeli ve sağlıklı beslenmede önemli bir yer tutmaktadır. Antioksidanlar metabolik faaliyetler sonucunda insan vücudunda oluşan oksidatif strese karşı koruyucu etki gösterirler. Böylece oksidatif stresin sebep olduğu kanser, kalp damar hastalıkları, bağışıklık sistemi bozuklukları, yaşlanma gibi dejeneratif rahatsızlıkların önlenmesinde etkili olurlar. Ayrıca, antioksidanlar gıdalarda oksidasyonu geciktirerek veya engelleyerek oksidasyon sonucu meydana gelebilecek toksik maddelerin, kötü tat ve koku oluşumunun, temel besin madde kayıplarının önlenmesinde rol oynarlar. Antioksidanlar gıdalarda serbest veya bağlı formlarda bulunabilirler. Yakın zamana kadar mevcut literatürde, meyve ve sebzeler içerdikleri serbest çözünür antioksidanlar sebebiyle önemli antioksidan kaynakları olarak görülürken , tahıllar düşük miktarda serbest çözünür antioksidan içerikleri sebebiyle antioksidan kaynağı olarak göz ardı edilmişlerdir. Ancak son zamanlarda, araştırmacılar tahılların içerdikleri antioksidan maddelerin büyük bir kısmının bağlı formda olduğunu ve bu bağlı antioksidanların toplam antioksidan kapasiteye büyük katkı sağlayacaklarını ifade etmişlerdir. Antioksidanların yanında besinsel lifler de özellikle gastrointestinal sistemde önemli bir etkiye sahiptir. Besinsel lifler, ince bağırsak boyunca sindirime ve absorpsiyona direnç gösterirken, kalın bağırsakta kısmen veya tamamen fermente olurlar. Diğer bir deyişle, besinsel lifler sindirilmeden kolona kadar ulaşır ve burada kolon mikroflorası için fermente edilebilir substrat olarak işlev görürler. Besinsel liflere bağlı antioksidanları içeren gıdalar ise hem antioksidan maddelerin hem besinsel liflerin etkilerini aynı anda gösterirler. Özellikle son yıllarda 'besinsel lif-antioksidan madde kompleksi' oldukça önem kazanmıştır. Tam tahıllar besinsel liflere bağlı antioksidan içerikleri ile bu tür gıdalara en iyi örnektir. Tam tahıllarda bağlı antioksidanlar çoğunlukla kepek fraksiyonunda bulunurlar. Diyetle alınan çözünür antioksidan bileşikler ince bağırsakta hızla emilerek plazma antioksidan kapasitesini yükseltirler. Ancak çözünür antioksidan bileşiklerin bu etkileri birkaç saat gibi kısa bir süre içerisinde ortadan kaybolur. Oysa besinsel liflere bağlı durumdaki antioksidan bileşiklerin önemli bir bölümü ince bağırsaktan sindirilmeden geçerek kolona ulaşır ve burada indirgen ortam oluşumuna katkı yapar. Life bağlı antioksidanların bir kısmı kolondaki mikrobiyal flora vasıtasıyla serbest forma dönüştürülür ve vücut tarafından emilerek bazal plazma antioksidan kapasitesinin yükselmesini sağlar. Dolayısıyla, besinsel liflere bağlı antioksidanlar çözünür antioksidanlara kıyasla vücutta çok daha uzun süre etki gösterirler. Bu nedenle diyetle alınan besinsel liflere bağlı antioksidanların miktarının arttırılması insan sağlığı açısından potansiyel bir öneme sahiptir. Bu yüksek lisans tezinin amacı, çözünmez tahıl liflerinin toplam bağlı antioksidan kapasitesinin, çözünür antioksidanlarla modifiye edilerek yükseltilmesidir. Bu etkinin ortaya çıkması ve mekanizmasının aydınlatılması için çözünür antioksidan kaynağı olarak serbest fenolik bileşiklerce zengin yeşil çay, siyah çay infüzyonları ve kırmızı, beyaz şarap, besinsel lif kaynağı olarak ise çözünmez buğday, yulaf ve pirinç kepekleri kullanılmıştır. 25 °C de yarım saat boyunca gerçekleştirilen reaksiyon sonucunda buğday kepeğinin antioksidan kapasitesini en fazla arttıran çözünür antioksidan kaynağının yeşil çay infüzyonu (3g/100ml) olduğu görülmüştür. Serbest antioksidan bileşiklerin besinsel lif yüzeyine bağlanma reaksiyonu üzerine konsantrasyon, sıcaklık, süre, oksijen ve pH gibi faktörlerin etkileri ve en yüksek düzeyde bağlanmanın gerçekleştiği optimum reaksiyon koşulları (50 °C, pH 9.0, hava akışı yok, 1 saat süresince) belirlenmiştir. Optimum koşullarda yeşil çay ile farklı kepek türleri (yulaf, pirinç, buğday) arasında gerçekleştirilen reaksiyon sonucunda yulaf kepeği ve pirinç kepeğinin antioksidan kapasiteleri sırasıyla 7,65 ve 9,29 kat artarken, buğday kepeğinin antioksidan kapasitesi 17,34 kat artmıştır. Tez kapsamında, bağlı antioksidan kapasite, ekstraksiyona gerek kalmaksızın ölçüme olanak veren QUENCHER metodu yardımıyla belirlenmiştir. Yeşil çay fenoliklerinin buğday kepeği yüzeyine bağlanmış olduğu yapılan toplam fenolik madde ölçümü ile de kanıtlanmıştır. Buna göre, reaksiyon sonucunda buğday kepeğinin toplam bağlı fenolik madde miktarının 10,5 kat arttığı gözlenmiştir. Reaksiyon mekanizmasının aydınlatılması amacıyla serbest amino grubu analizi yapılmış, yeşil çay ile muamele edilen buğday kepeğinin serbest amino grubu kontrol örneğine göre %62,6 azalmıştır. 3 saat boyunca gerçekleştirilen kinetik ölçüm sonuçlarına göre, çözünmez buğday kepeği ile çözünür fenolik bileşikler arasındaki reaksiyon 2 aşamada gerçekleşmektedir. İlk aşamada yeşil çay fenolikleri alkali koşullarda kinonlara dönüşür ve bu elektrofilik aktif formlar buğday kepeği yüzeyindeki serbest amino grupları ile etkileşir. İkinci aşamada yüzeyde fenoliklerin polimerleşmesi sonucunda bağlı antioksidan madde miktarı artar. Bağlı antioksidan kapasitesi yükseltilen besinsel liflerin sahip olduğu fonksiyonel özellikleri sindirim sisteminde uzun süre sergilemesi vücudun antioksidan savunma mekanizması açısından önemlidir. Bu nedenle tez kapsamında besinsel lif yapısına bağlanan antioksidan bileşiklerin simüle edilmiş in vitro sindirim koşullarında sindirim davranışları incelenmiştir. Buna göre, buğday kepeğinin yapısında bulunan bağlı antioksidanların bir kısmı gastrik fazdan sonra çözünür hale geçerken, kalan kısmı duodenal ve kolon fazında değişime uğramadan antioksidan aktivite göstermeye devam etmiştir. Yeşil çay ile muamele edilen buğday kepeği antioksidan aktivitesinin yaklaşık % 17 sini çözünmez formda kolon sonuna kadar taşımıştır. Yeşil çay reaksiyonu sonucunda çözünmez buğday kepeğinin bağlı antioksidan kapasitesinin yükselmesine bağlı olarak, bu örneğin kolon sonunda gösterdiği antioksidan aktivite çözünmez buğday kepeğinin kolon sonundaki antioksidan aktivitesinin yaklaşık 20 katına eşit olduğu görülmüştür.
Özet (Çeviri)
Bound antioxidants in addition to dietary fibers have beneficial health effects. They reach the colon without being digested through the small intestine and contribute to the formation of reduced environment in the colon, while soluble antioxidants ingested with diet cause a rapid and short-term increase in plasma antioxidant capacity upon absorption in the small intestine. Therefore, increasing the antioxidant capacity bound to dietary fiber has a potential significance for human health. The aim of this master thesis was to provide an in-depth investigation of the interaction between insoluble wheat bran and polyphenols and a demonstration for the digestion behaviors of antioxidant compounds bound to dietary fiber. Treatment with tannic acid, but not gallic acid, increased the bound antioxidant capacity of insoluble wheat bran depending on its aqueous concentration (p < 0.05). Among the beverages tested (white and red wines, black and green tea infusions), treatment with green tea infusion caused the highest increase in the total antioxidant capacity. Temperature, time, air and pH were found to significantly affect the reaction between insoluble wheat bran and polyphenols. The bound antioxidant capacity of insoluble bran increased to above 100 mmol TE.kg−1 after treatment with green tea infusion at optimum conditions (50 °C, pH 9.0, no airflow). In this thesis, bound antioxidant capacity measurements were performed with QUENCHER procedure using ABTS•+ radical solution. Concentration of free amino groups available in wheat bran significantly decreased (62.6%) after the treatment. The results suggested that polyphenols are oxidized to quinones under alkaline conditions further bound to free amino groups available on the surface of wheat bran. The in vitro digestion results indicated that green tea treated wheat bran, which has more bound antioxidant compounds than insoluble wheat bran, shows 20 times more antioxidant activity through the colon than untreated insoluble wheat bran in its insoluble fraction.
Benzer Tezler
- Yulaf unu ile üretilen ekmeklerde fenolik madde içeriği ve antioksidan aktivitesine proses etkisinin araştırılması
Effect of processing on the phenolic content and antioxidant activity of oat flour substituted breads
BERNA TOPÇU
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NİLÜFER DİLARA ERDİL
- Effect of processing steps on the phenolic compounds and protein digestibility of cowpea
Proses basamaklarının börülcede bulunan fenolik bileşikler ve protein sindirilebilirliği üzerine etkisi
DAMLA EZGİ UZUN
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. ESRA ÇAPANOĞLU GÜVEN
- Fabrication of caffeic acid grafted poly(lactide)-b-poly(hydroxyethylmetacrylate films
Kafeik asit aşılanmış poli(laktit)-b-poli(hidroksietilmetakrilat) filmlerinin hazırlanması
GAMZE DÜZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUHAMMET ÜBEYDULLAH KAHVECİ
- Kars yöresine ait ata buğdayı Kavılca ve modern ekmeklik buğdaydan hazırlanan un ve ekmeğin fonksiyonel özelliklerinin ve sağlık etkilerinin incelenmesi
Investigation of the functional properties and health effects of flour and bread prepared from Kavılca wheat grown in Kars and modern bread wheat
ELİF FEYZA AYDAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BERAAT ÖZÇELİK
- Çimlendirilmiş amarant (Amaranthus sp.) ve karabuğday (Fagopyrum sp.) tohumlarının ekmek ve tarhana üretiminde kullanımı
The usage of germinated amaranth (Amaranthus sp.) and buckwheat (Fagopyrum sp.) seeds in the production of bread and tarhana
NEZAHAT OLCAY
Doktora
Türkçe
2024
Gıda MühendisliğiNecmettin Erbakan ÜniversitesiGıda Bilimi ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA KÜRŞAT DEMİR