Investigation of radical and dicarbonyl scavenging potential of raw and processed foods during simulated gastrointestinal digestion
Çiğ ve işlem görmüş gıdaların simüle edilmiş sindirim koşullarında radikal ve dikarbonil sönümleme davranışlarının incelenmesi
- Tez No: 693840
- Danışmanlar: PROF. VURAL GÖKMEN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Gıda Mühendisliği, Food Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 193
Özet
Serbest radikallerin ve dikarbonil bileşiklerin metabolizması ve oluşumu arasındaki dengesizlikten kaynaklanan oksidatif stres ve dikarbonil stres, kronik hastalıklarla ilişkilendirilmektedir. Gıdalarda bulunan doğal bileşikler, serbest radikallere ve dikarbonil bileşiklerine karşı etki ederek hastalıkları önleme kabiliyetleri ile ön plana çıkmaktadır. Gastrointestinal sistem, esas olarak diyetle elde edilen dikarbonil bileşiklerinden dolayı bahsedilen streslere maruz kalmasının yanı sıra, insan vücudundaki diyet süpürücü bileşiklerin ana taşıyıcılarından biri olarak büyük önem arz etmektedir. Gıdaların insan vücudundaki oksidatif stres üzerindeki potansiyel rolleri ile ilgilenen önemli miktarda araştırma olmasına rağmen, dikarbonil stres ve bunun doğal bileşikler tarafından engellenmesi ayrıntılı olarak incelenmesi gereken yeni bir konudur. Bu çerçevede, bu doktora tezinin temel amacı, simüle edilmiş gastrointestinal koşullar altında gıdaların radikal ve dikarbonil süpürme potansiyelini araştırmaktır. Bunun için günlük diyette en çok tüketilen çiğ ve işlenmiş gıdalar antioksidan ve metilglioksal temizleme aktiviteleri açısından değerlendirilmiştir. Bu tezin ilk bölümünde günlük diyette en çok tüketilen gıdaların antioksidan kapasitesi simüle edilmiş gastrointestinal sindirim koşulları altında araştırılmış ve birlikte tüketilen gıdalar arasındaki olası etkileşimler (sinerjizm, antagonizm ve katkı) değerlendirilmiştir. Seçilen gıdaların toplam antioksidan kapasiteleri, simüle edilmiş in vitro sindirim sisteminin farklı aşamalarında ve bunların biyolojik olarak erişilebilir fraksiyonlarında izlenmiştir. Tahmin edilen ve gözlemlenen veriler arasındaki istatistiksel karşılaştırma ile ortaya çıkan etkileşim türleri her adımda belirlenmiştir. Hafif alkali koşulların gıdaların toplam antioksidan kapasitesini önemli ölçüde (p epikateşin > sistein > epigallokateşin gallat > gallik asit > kreatin > hesperetin > resveratrol > floridzin > kuersetin > klorojenik asit > naringin > genistein > triptofan. Bu metodolojiyi gıda gruplarına uygulamak için, gastrointestinal sindirimden sonra elde edilen kabuklu yemişler, tohumlar, baklagiller, et, süt ürünleri, meyveler, Brassica ve Allium sebzeleri gibi belirli gıdaların biyolojik olarak erişilebilen fraksiyonları, 24 saat boyunca fizyolojik koşullar altında metilglioksal ile reaksiyona sokulmuştur. Gıdalar arasında fındık, et, yumurta, peynir, çilek, brokoli, sarımsak ve soğanın CEMSA değerlerinin kg başına 15 mmol sistein eşdeğerinden daha yüksek olduğu bulunmuştur. CEMSA değerleri, meyveler dışındaki tüm gıdalar için toplam tiyol ve amino grupları ile oldukça pozitif korelasyon (r > 0.526) göstermiştir. Ayrıca standart bileşikler, içecekler ve yiyecekler metilglioksal inhibisyon yüzdelerine ve hızlarına göre“yüksek kapasite ile hızlı reaksiyona girme”,“yüksek kapasite ile yavaş reaksiyona girme”ve“düşük kapasite ile yavaş reaksiyona girme”şeklinde kategorize edilmiştir. Son olarak her gıdanın günlük gerekli metilglioksal sönümleme ihtiyacını karşılama yüzdesi hesaplanmıştır. İnsan plazmasında sönümleyici bileşenleri bir arada bulunduran çok bileşenli sistemle metilglioksal eliminasyonu dikkate alınarak, dikarbonil sönümleyici bileşikler arasındaki etkileşimler fizyolojik koşullar altında incelenmiştir. En etkili dikarbonil süpürücü bileşiklerin (epikateşin veya sistein) diğer bazı dikarbonil süpürücü bileşiklerle ikili kombinasyonlarının varlığında metilglioksal inhibisyonu, fizyolojik koşullar altında kinetik olarak izlenmiştir. Tersinmez bimoleküler reaksiyon modeli kullanılarak, süpürücü bileşiklerin ikili kombinasyonlarında tahmin edilen ve gözlemlenen reaksiyon hız sabitleri hesaplanmıştır. Tahmin edilen ve gözlemlenen reaksiyon hız sabitleri arasındaki karşılaştırmaya göre, belirli süpürücü bileşikler arasındaki etkileşim türleri (sinerjizm, antagonizm ve katkı) belirlenmiştir. Sistein ile epikateşin arasındaki reaksiyon için gözlemlenen hız sabiti (ko = 1.81 ± 0.17 Lmmol-1sa-1), tahmin edilen hız sabitinden (ke = 1.08 ± 0.11 Lmmol-1sa-1) önemli ölçüde daha büyük (p
Özet (Çeviri)
Oxidative and dicarbonyl stresses generated by the imbalance between the metabolism or the generation of the free radicals and α-dicarbonyl compounds are associated with chronic diseases. Biologically active pure compounds found naturally in foods come into prominence with their ability to prevent diseases by counteracting against free radicals and α-dicarbonyl compounds; however, foods, the multi component systems that contain varying amounts of these compounds, should be also investigated in detail. In addition to being exposed to the mentioned stresses mainly through the dietary derived free radicals and α-dicarbonyl compounds, the gastrointestinal tract is of great importance as being one of the major carriers of dietary scavenging compounds in the human body. Although a substantial body of research is interested in the potential roles of foods on oxidative stress in the human body, dicarbonyl stress and its inhibition by foods is a new topic to examine in detail. In this framework, the main objective of this PhD thesis was to investigate the radical and dicarbonyl scavenging potential of foods under simulated gastrointestinal conditions. To that end, most consumed raw and processed foods in the daily diet were evaluated in terms of their antioxidant and methylglyoxal scavenging activity. The antioxidant capacity of most consumed foods in the daily diet was investigated under simulated gastrointestinal conditions and the possible interactions (synergism, antagonism, and additive) between co-consumed foods were evaluated in the first part of this dissertation. Total antioxidant capacities of the selected foods were monitored at different stages of in vitro simulated gastrointestinal digestion system and in their bioaccessible fractions. According to the statistical comparison between estimated and observed data, the resultant interaction types were determined at each step. Slightly alkaline conditions were found to significantly (p epicatechin > cysteine > epigallocatechin gallate > gallic acid > creatine > hesperetin > resveratrol > phloridzin > quercetin > chlorogenic acid > naringin > genistein > tryptophan. To apply this methodology to foods, the bioaccessible fractions of certain food groups including nuts, seeds, legumes, meat, dairy products, fruits, brassica, and allium vegetables, obtained after gastrointestinal digestion were reacted with methylglyoxal under physiological conditions over 24 h. Among foods, nuts, meat, egg, cheese, strawberry, broccoli, garlic, and onion were found to have CEMSA values higher than 15 mmol cysteine equivalent per kg. The CEMSA values were positively correlated (r > 0.526) with total thiol and amino groups for all foods except fruits. Moreover, the standard compounds, beverages, and foods were categorized according to their methylglyoxal inhibition percentages and rates as“rapidly reacting with high capacity”,“slowly reacting with high capacity”, and“slowly reacting with low capacity”. Finally, the percentages that meet the daily required methylglyoxal scavenger need of each food were calculated. Considering the methylglyoxal elimination by a multi component system including scavenging compounds being together in the human plasma, the interactions between dicarbonyl scavenging compounds were investigated under physiological conditions. Methylglyoxal inhibition in the presence of the binary combinations of the most efficient dicarbonyl scavenging compounds (epicatechin or cysteine) with certain other dicarbonyl scavengers was kinetically investigated under physiological conditions. Using an irreversible bimolecular reaction model, the estimated and observed reaction rate constants in the binary combinations of scavenging compounds were calculated. According to the comparison between the observed and estimated reaction rate constants, the interaction types (synergism, antagonism, and additive) between certain scavenging compounds were determined. As the observed rate constant (ko=1.81±0.17 Lmmol-1h-1) for the reaction between cysteine and epicatechin was found to be significantly greater (p0.05) was observed in methylglyoxal scavenging potential of beef and chicken meats after sous vide cooking. Among the compositional factors (thiol groups, free amino groups, creatine, arginine, and lysine), creatine in raw and grilled beef was found to be the most significant methylglyoxal scavenger under simulated intestinal conditions.
Benzer Tezler
- Floroalkil ve floroaçildihidrofuranların sentezi ve proteaz aktivitelerinin incelenmesi
Synthesis and investigation of protease activities of fluoroalkyl and fluoroacylhydrofurans
ÖZGE YILMAZ
- Sübstitüe sikloheptatrien türevlerinin fotooksijenasyonu: Endoperoksitlerin düzenlenmesi ve mehanistik açıdan incelenmesi
Başlık çevirisi yok
M.EMİN ŞENGÜL
- Türkiye'de radikal dini grupların siyasete yönelik yaklaşımlarında değişimlerin incelenmesi (Hizbullah ve Akıncılar örneği)
Investigation of changes in the approaches of radical religious groups towards politics in Turkey (The case of Hezbollah and Akıncılar)
TUGAY TAŞÇİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Siyasal BilimlerAksaray ÜniversitesiSiyaset Bilimi ve Uluslararası İlişkiler Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAT YILDIZ
- Patojen Bakteri Xanthomonas campestris pv. translucens veelisitörünün arpa bitkisinin Stoma davranışları üzerineetkisinin araştırılması
Investigation of the effect of Pathogen Bacteria Xanthomonas campestris pv. translucens and its elicitor on stoma behaviors of Barley plants
AYTUNÇ YILDIZLI
- Türk propolisinin farklı çözücülerdeki eksraktlarının radikal yakalama ve demir şelatlama aktivitesinin incelenmesi
Investigation of radical scavenging and ferrous ions chelating activity of Turkish propolis extracts
SEMA MISIR
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
BiyokimyaKaradeniz Teknik ÜniversitesiTıbbi Biyokimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YÜKSEL ALİYAZICIOĞLU