Gıda biyoaktiflerinin enkapsülasyonu için hibrit sistemler geliştirilmesi
Development of hybrid systems for the encapsulation of food bioactives
- Tez No: 860951
- Danışmanlar: DOÇ. DR. AYŞE KARADAĞ, ÖĞR. GÖR. RUŞEN METİN YILDIRIM
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyomühendislik, Gıda Mühendisliği, Bioengineering, Food Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 124
Özet
Biyoaktif bileşiklerin gastrointestinal (GI) şartlara karşı dayanımını sağlayarak biyoyararlılığını (BY) ve biyoerişilebilirliğini (BE) arttırarakgıda ve sağlık gibi alanlarda kullanıma elverişi hale getirebilecek enkapsülasyon sistemleri geliştirmek oldukça önemlidir. Bu çalışmada probiyotik bir bakteri olan Lactobacillus plantarum ELB90 ve fonksiyonel vedoğal bir gıda bileşeni propolis ekstraktının (PE) hibrit sistemlerle enkapsülasyonu araştırılmıştır. Çalışmanın ilk kısmında L. plantarum ELB90, emülsiyon ve hidrojel şeklinde iki farklı kapsülleme yönteminin birleştirildiği bir teknikle elektrospreylenerek üretilmiştir. Bu amaçla bakteri yüklenen çift emülsiyon (W1/O/W2) aljinat jel parçacıkları (emülbeadler) içerisine kapsüllenmiştir. Beadler, Fourier dönüşümü kızılötesi (FT-IR) ve jel gücü analizi ile karakterize edilmiş ve termal işleme ve simüle edilmiş GI koşullara maruz bırakılması sonrasında serbest ve kapsüllenmiş hücrelerin canlılığı değerlendirilmiştir. Sindirimin bağırsak aşamasından sonra en yüksek canlılığı kitosan kaplı emülbeadler sağlamış, hayatta kalma oranı %84 (8,70 log CFU g-1) olarak elde edilmiş ve emülbeadler termal şartlara karşı da bakterileri daha fazla korumuştur (5.90–6.90 log CFU g−1). Çalışmanın diğer kısmında PE enkapsülasyonu gerçekleştirilmiştir. PE öncelikle yüksek kapsülleme verimliliğiyle (%68-93) farklı lipozomal formülasyonlarda (65 ila 370 nm) kapsüllenmiştir. Lipozomal PE, çift eksenli ve tek eksenli elektrospinleme ile nanoliflere yüklenmiştir. Lipozomal PE'nin nanoliflere yüklenmesi, liflerin hem termal (DSC) hem de tekstürel özelliklerini geliştirmiş ve mukoadezifliğini arttırmıştır. Çift eksenli nanolifler ağız içi yaralarının iyileştirilmesinde potansiyelini değerlendirmek üzere sitotoksisite (MTT) analizi ve hücre adezyonu analizlerine tabi tutulmuştur. Lipozomal PE yüklenen nanofliflerde en yüksek antimikrobiyal etki Staphylococcus aureus'a karşı gözlenmiştir. Lipozomal nanolifler fosfat (PBS) ve asetat (AB) tamponunda hızla şişmiş (0-3 saat) ve liflerin morfolojisi SEM ile görüntülenmiştir. Lipozomal PE yüklü nanolifler, insan derisi fibroblast (HFF-1) hücrelerinin canlılığını arttırmış hücre proliferasyonunu desteklemiştir. Tek eksenli nanolifler ise in vitro simüle GI siteminde ve Caco-2 hücreleri ile BE ve BY analizlerine tabi tutulmuştur. Bu çalışma, probiyotik bakteri içeren emülbead sisteminin, sadece hidrojel kullanılan sisteme göre daha başarılı bir koruma sağladığını, ayrıca PE yüklü lipozomal nanoliflerin mukoadezif özellik gösteren potansiyel yara iyileştirme malzemesi olarak kullanılabileceğini göstermiştir. PE'nin lipozoma ve ardından nanofilmlere yüklenmesinin PE'nin BY ve BE'sinin arttırdığını göstermiştir.
Özet (Çeviri)
It is very important to develop encapsulation systems aiming to increase the bioavailability (BA) and bioaccessibility (BC) of bioactive compounds by ensuring their resistance to gastrointestinal (GI) conditions and to make them suitable for use in areas such as food and health. In this study, hybrid encapsulation systems for Lactobacillus plantarum ELB90, a probiotic bacteria, and propolis extract (PE), a functional food component, were investigated. Firstly, L. plantarum ELB90 was encapsulated into double emulsion (W1/O/W2) loaded alginate beads by electrospraying. Beads were characterized by FT-IR and gel strength analysis, and the viability of free and encapsulated cells was evaluated by exposure to thermal treatment and simulated GI conditions. After the intestinal stage of digestion, chitosan-coated emulbeads provided the highest survival rate (84%, 8.70 log CFU g-1), and the emulbeads provided higher protection to the bacteria under thermal processing conditions. PE was encapsulated initially in different liposomal formulations (65 to 370 nm) yielding high encapsulation efficiencies (68-93%). Liposomal PE was then incorporated into nanofibers by co-axial and blend electrospinning. Loading PE into liposomal nanofibers improved thermal and textural properties and elevated mucoadhesiveness. Co-axial liposomal PE-loaded nanofibers were subjected to wound healing analyzes to be potentially exhibited in the healing of oral wounds. The highest antimicrobial effect of fibers was determinedagainst Staphylococcus aureus. Nanofibers were rapidly swollen (0–3 h) in phosphate (PBS) and acetate (AB) buffer. Liposomal PE-loaded nanofibers promoted cell proliferation and increased the viability of human skin fibroblast (HFF-1) cells. Blend PE-loaded nanofiberswere additionaly subjected to in vitro simulated GI tract and Caco-2 cells and compared to free PE, encapsulated system provided higher BC and BA values, This study showed that the emulbead system containing probiotic bacteria enables a more successful protection than the hydrogel-only system for functional foods, and PE-loaded liposomal nanofibers can be used as potential oral wound healing materials with mucoadhesive properties and that loading PE into the liposome and then into the nanofilms increases the BA and BC of PE.
Benzer Tezler
- Encapsulation of echium oil and saffron extract in electrospun nanofibers
Echıum yağı ve safran ekstraktının elektroeğrilmiş nanoliflerde enkapsülasyonu
ZAHRA NAJAFI
Doktora
İngilizce
2022
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NEŞE ŞAHİN YEŞİLÇUBUK
PROF. DR. FİLİZ ALTAY
- Biyoatıklardan biyoaktif maddelerin mikroenkapsülasyonu ve çeşitli gıdalardaki salım davranışları
Microencapsulation of bioactive substances from biowaste and their release behavior in various foods
İREM TOPRAKÇI YÜKSEL
Doktora
Türkçe
2024
Kimya Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELİN ŞAHİN SEVGİLİ
- Antioksidan biyoaktifler ile zenginleştirilmiş toz içecek üretimi
Powdered beverage production enriched with antioxidant bioactives
UĞURCAN AYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Gıda MühendisliğiÇanakkale Onsekiz Mart ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÇİĞDEM PALA
- Improving the bioaccessibility of tomato pomace bioactives by excipient emulsion in bread and tomato sauce samples
Ekmek ve domates sosuna eklenen domates posasındaki biyoaktiflerin biyoerişilebilirliğinin eksipiyan emülsiyon ile arttırılması
ELİFSU NEMLİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ESRA ÇAPANOĞLU GÜVEN
DR. ÖĞR. ÜYESİ MERVE TOMAŞ
- Optimization of hazelnut roasting process by using response surface methodology
Fındık kavurma işleminin yüzey tepki yöntemi kullanılarak optimizasyonu
SENA SAKLAR
Doktora
İngilizce
1999
Gıda MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SUAT UNGAN