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
- Tez No: 866432
- Danışmanlar: PROF. DR. BERAAT ÖZÇELİK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Gıda Mühendisliği, Food Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 190
Özet
Dejeneratif hastalıkların yaygınlaşması ve yaşam tarzında meydana gelen değişiklikler nedeniyle, ilave sağlık yararları olan fonksiyonel gıdalara yönelik tüketici talebi artmaktadır.“Fonksiyonel gıda”terimi genellikle temel beslenmenin ötesinde ek bir sağlık yararı sağlayan ürünleri ifade etmektedir. Fonksiyonel bileşenlerle (örneğin vitaminler, probiyotikler, omega n-3 yağ asitleri, mineraller, lif ve antioksidanlar) zenginleştirilmiş gıdaların tüketimi kronik hastalıkların riskini azaltmanın yanı sıra fiziksel ve zihinsel sağlığı olumlu yönde etkilemektedir. Bitkilerde bulunan ikincil metabolitler arasında yer alan (poli)fenoller −en az bir fenolik hidroksil grubu içeren fenolik bileşikler, güçlü antioksidan aktiviteye sahiptir. Yaygın tüketimi olmayan yabani yenilebilir bitkiler bu bileşenlerin eldesi için uygun kaynaklar olmakla beraber, (poli)fenolleri toksik kimyasal çözücüler kullanmadan izole etmek için uygun ekstraksiyon yöntemlerinin geliştirilmesi gerekmektedir. Bu nedenle, katma değerli gıda bileşenlerinin yeterince kullanılamayan bitki kaynaklarından 'yeşil' yöntemlerle izolasyonu gıda endüstrisi için önem taşımaktadır. (Poli)fenoller, ısı, oksijen, ışık, alkali pH veya enzimler gibi faktörlere karşı hassastır ve bu nedenle çoğunlukla zayıf çözünürlüğe ve biyoyararlanıma sahiptir. Bu bileşenlerin biyolojik işlevleri, önemli ölçüde biyoyararlanımlarına bağlıdır. Bu nedenle kapsülleme uygulamaları, yukarıda bahsedilen streslerden koruyarak stabilitelerini arttırmaya ve/veya özellikle fonksiyonel gıdaların/içeceklerin ve diyet takviyelerinin üretimi için gerekli olan çözünürlüklerini, biyoerişilebilirliklerini ve bağırsak emilimlerini iyileştirmeye olanak sağlamaktadır. Tüm bu unsurlar göz önünde bulundurulduğunda, bu tezin amaçları şu şekilde sıralanabilir: (i) siyah kuşburnu meyvesinin (Rosa pimpinellifolia L.) (poli)fenol bileşim, antioksidan ve antiproliferatif aktiviteleri bakımından karakterize etmek ve yaygın tüketimi olan Rosa canina L. türü ile karşılaştırmak; (ii) basınçlı sıcak su ekstraksiyonu ve etanol ile modifiye edilmiş süperkritik karbon dioksit ekstraksiyonu gibi yeşil yöntemlerle siyah kuşburnu (poli)fenollerinin verimli şekilde eldesi için ekstraksiyon koşullarının optimize edilmesi; (iii) in vitro mide-bağırsak sindirim/Caco-2 hücre kültürü modeli kullanılarak siyah kuşburnu (poli)fenollerinin biyoerişilebilirliği ve biyoyararlanımı üzerinde ekstraksiyon yöntemlerinin etkilerini değerlendirmek; (iv) yeşil yöntemlerle ekstrakte edilen yüksek antioksidan aktiviteye sahip hidrofilik ve lipofilik (poli)fenollerin kapsülleme yoluyla fonksiyonel gıdalarda kullanıma uygun yenilebilir ve stabil forma dönüştürülerek işlenme ve sindirim stabilitesini geliştirmek, diğer bir deyişle lipozomal kapsülleme ve püskürtmeli kurutma işleminin (poli)fenollerin biyoerişilebilirliği ve biyoyararlanımı üzerindeki etkilerini in vitro mide-bağırsak sindirim/Caco-2 hücre kültürü modeli kullanılarak araştırmaktır. Tezin ilk bölümünde, Türkiye'nin Karadeniz bölgesindeki Gümüşhane ilinden toplanan siyah kuşburnu (Rosa pimpinellifolia L.) meyvesi içerdiği (poli)fenol bileşiklerin karakterizasyonu ve antioksidan aktivite yönünden yaygın tüketimi olan kuşburnu (Rosa canina L.) türü ile karşılaştırılarak çalışılmıştır. Siyah kuşburnunun anjiyotensin dönüştürücü enzim inhibisyon potansiyeli de spektrofotometrik yöntem ile değerlendirilmiştir. Kuşburnu (Rosa canina L.) meyvesi geleneksel olarak bitki çayı formunda yaygın olarak tüketildiği için siyah kuşburnunun tüketim potansiyelini açığa çıkarmak üzere her iki türden çay tipi infüzyonlar hazırlanmıştır. Bu bağlamda, çay tipi tipi infüzyon ve sulu metanol (%80, v/v) ekstraktları her iki kuşburnu türünde LC-MS/MS ile analizlenmiştir. Siyah kuşburnu, tüm meyve, etli, ve çekirdek kısımları ayrıca analizlenerek siyanidin-3-O-glukozit ve kateşin başta olmak üzere sırasıyla 5 antosiyanin ve 49 antosiyanin olmayan (poli)fenolik bileşik tespit edilmiştir. Rosa pimpinellifolia L., diğer kuşburnu türlerinden farklı olarak zengin antosiyanin içeriğinden dolayı koyu morumsu-siyah bir renge sahiptir. Beklendiği üzere Rosa canina L. meyvesinde antosiyanin izlenmemiştir. Kromatografi analizi sonucunda (poli)fenol içeriğinin kuşburnu türü ve uygulanan kurutma yöntemine (dondurarak kurutma ve havada kurutma) bağlı olarak önemli ölçüde farklılık gösterdiği bulunmuştur. Her iki kuşburnu türünde de gallik asit, kateşin, protokatekuik asit, prosiyanidin-B2, prosiyanidin oligomerleri ve kersetin türevleri tespit edilmiştir. Bitki kaynaklı antioksidanlar gıdaların özelliklerine veya muhafazası sürecine katkıda bulunmalarının yanı sıra oksidasyonla ilgili hastalıkların önlenmesinde de kullanılabilir. Reaktif oksijen türlerinin (ROS) neden olduğu DNA hasarı, birçok dejeneratif ve kardiyovasküler hastalık ile ilişkilendirilmektedir. (Poli)fenolik bileşikler, çeşitli mekanizmalarla hücreleri ROS'un zararlı etkilerine karşı korur. Rosa canina türünün flavonoid ve fenolik asit fraksiyonlarının hücre proliferasyonunu engellediği literatürde gösterilmiştir, ancak siyah kuşburnunun antiproliferatif özellikleri ile ilgili herhangi bir çalışma bilgimiz dahilinde mevcut değildir. Siyah kuşburnu meyvesinin çay tipi infüzyonu ve sulu metanol ekstraktlarının sitotoksisitesi MTT (3- (4,5-dimetiltiyazol-2-il) -2-5-difeniltetrazolyum bromür) testi ile, ROS üretimi ve apoptotik etkileri Akridin Oranj-Etidyum Bromit metodu ile insan meme kanseri hücrelerinde araştırılmıştır. Siyah kuşburnu meyvelerinin (poli)fenol içeriği ve antiradikal temizleme kapasitesinin doza bağımlı olduğu görülmüştür. Siyah kuşburnu meyvesinden (poli)fenollerin yeşil yöntemlerle etkin şekilde eldesi için uygun ekstraksiyon koşulları yanıt yüzey metodolojisi ile araştırılmıştır. Bu kapsamda, basınçlı sıcak su ekstraksiyonu ve etanol ile modifiye edilmiş süperkritik karbon dioksit ekstraksiyonu yöntemleri sıcaklık, basınç, çözgen bileşimi ve çözgenhammadde oranı gibi ekstraksiyon parametreleri çalışılarak optimize edilmiştir ve ultrason destekli çözgen ekstraksiyonu ile karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak elde edilen ekstraktlarda ekstraksiyon verimi, toplam antioksidan kapasitesi, toplam (poli)fenol içeriği, kateşin içeriği, toplam monomerik antosiyanin içeriği ve siyanidin-3-Oglukozit içeriği analizlenerek bu parametrelerin eş zamanlı maksimizasyonu sağlanmıştır. Antioksidan aktivite, 2,2-difenil-1-pikrilhidrazil radikali (DPPH) radikal süpürme aktivitesi ve bakır iyonu azaltıcı antioksidan kapasite (CUPRAC) deneyleri kullanılarak değerlendirilmiştir. Deneysel veriler, regresyon analizine tabi tutularak uygun ikinci derece polinom denklemleri elde edilmiş, test edilen bağımlı değişkenlerin doğrusal ve ikinci dereceden etkilerini de gösteren kontur grafikleri ayrıca gösterilmiştir. Etkin ekstraksiyon işlemi için optimum koşullar, bağımsız örnek t-testi kullanılarak yanıt yüzey analizi ile tahmin edilen değerlerle karşılaştırılmıştır. Optimize edilen koşullar sırasıyla basınçlı sıcak su ekstraksiyonu için 10 mL g-1 çözücü-hammadde oranı ile 75 °C ve 100 bar 60 dakikada elde edilirken; etanol modifiye süper kritik karbondioksit ekstraksiyonu için aynı sürede 280 bar altında %25 sulu etanol ile 60 °C olarak bulunmuştur. Bu ekstraktların biyoyararlanımları in vitro mide ve bağırsak sindirimi/Caco-2 epitel hücre modeli kullanılarak incelendiğinde, tüm ekstraktlar sindirim sonrasında daha düşük toplam fenolik içeriği kaydetmişlerdir (p < 0,05). Elde edilen sonuçlara göre, farklı yöntemlerle elde edilen ekstraktlardaki (poli)fenollerin biyoyararlanımları sözkonusu bileşiğe ve ekstrakttaki miktarına göre değişkenlik göstermiştir. Oksidatif stresin azaltılmasında önemli bir potansiyele sahip olduğu anlaşılan siyah kuşburnu ekstraktlarında bulunan (poli)fenollerin fizikokimyasal faktörlere karşı stabilitelerinin artırılması bu bileşiklerin endüstriyel uygulamaları için büyük önem teşkil etmektedir. Bu sorunun üstesinden gelmek için, tezin önceki bölümünde yeşil yöntemlerle elde edilen siyah kuşburnu ekstraktların kapsüllenmesi ve antioksidan özelliklerinin işleme ve sindirim stabiliteleri değerlendirilmiştir. Optimize edilmiş basınçlı sıcak su ekstraksiyon koşullarında elde edilen siyah kuşburnu ekstraktı (BRE), biyopolimer kaplı lipozomlarda kapsüllenmiş ve taşıyıcı olarak maltodekstrin kullanılarak püskürtmeli kurutucuda toz hale getirilmiştir. Lipozomların elektrostatik depozisyon yöntemi ile kaplanmasında kolaylıkla bulunabilen doğal biyopolimerler olan kitosan ve peynir altı suyu proteini kullanılmıştır. Bu biyopolimerler, çeşitli (poli)fenolik ekstraktların kapsüllenmesi amacıyla yaygın olarak kullanılmaktadır. Bununla birlikte, bu biyopolimerler bu tez kapsamında ilk kez stabil formda antioksidan tozların üretimi için etkinlikleri açısından karşılaştırılmıştır. Enkapsülasyon etkinliği kaplanmamış BRE lipozomu, kitosan kaplı BRE lipozomu ve peynir altı suyu proteini kaplı BRE lipozomu için sırasıyla 67,2 ± 0,7, 76,7 ± 0,8 ve 87,2 ± 4,0 olarak bulunmuştur (p < 0,05). Hidrofilik karakterli ekstrakt yüklü lipozomal dispersiyonların ortalama partikül çapı ~114 nm olarak ölçülmüştür. Bununla beraber, optimize etanol ile modifiye edilmiş süperkritik karbondioksit yöntemiyle elde edilen ekstrakt (RPFE−Rosa pimpinellifolia meyve ekstrakt) ile etanol enjeksiyon yöntemi kullanılarak hazırlanan hidrofilik ve/veya lipofilik karakterli ekstrakt yüklü lipozomlarda partikül çapı ~95 nm olarak kaydedilmiştir. Lipozomal dispersiyonların 5 defa yüksek basınçlı homojenizatörden geçirilmesiyle nano boyutunda partikül çapları elde edilmiştir. Püskürtmeli kurutucuda kurutulmuş partiküllerin mikro yapısı, taramalı elektron mikroskobu ile gözlemlenmiştir. Püskürterek kurutma işlemi sırasında, ekstraktlardaki toplam fenolik içerik oksijen ve ısıya maruz kalma nedeniyle azalmıştır. Bununla birlikte, biyopolimer kaplı lipozomal tozlarda toplam fenolik içeriğin korunma etkinliği, yalnızca püskürtmeli kurutucuda kapsüllenen ekstrakttan yüksek bulunmuştur (p 0,05). Hazırlanan toz formülasyonların biyouyumluluğu insan bağırsak yolunun epitel hücrelerine karşılık gelen insan kolon adenokarsinom hücrelerinde (Caco-2) test edilmiş ve doğrulanmıştır. Örneklerin simule mide ve bağırsak koşullarındaki stabiliteleri Caco-2 hücre modeli ile birleştirilmiş in vitro sindirim modeli kullanılarak belirlenmiştir. Hem kapsüllenmiş hem de serbest formdaki fenolik bileşikler sindirim sonrasında önemli ölçüde bozunmaya uğrarken yalnızca sindirim sırasında meydana gelen trans-cis izomerizasyonu nedeniyle cis-resveratrol artış göstermiştir. Enkapsülasyon işleminin etkinliği bu örneklerdeki fenolik bileşiklerde kaydedilen yüksek sindirim stabilitesi, çözünürlük, miselizasyon verimliliği ve biyoerişilebilirlik sonuçlarıyla kanıtlanmıştır (p < 0,05). Seçilen fenolik bileşiklerin kapsüllenmemiş formdaki stabiliteleri ayrı ve birlikte in vitro sindirim sonrası incelendiğinde biyoerişilebilirlikleri bakımından önemli bir fark gözlenmemiştir (p > 0,05). Diğer yandan, peynir altı suyu proteini kaplı lipozomal formülasyon, diğer kapsüllenmiş formülasyonlar veya doğal form ile karşılaştırıldığında trans-resveratrolün hücresel alımında önemli bir artış bulunmuştur (p < 0,05). Serbest ve kapsüllenmiş fenoliklerin sindirim sonrası epitelyal emilimi Caco-2 transwell model sisteminde değerlendirilmiştir. Çalışılan Caco-2 hücrelerinin bütünlüğü ve geçirgenliği Trans-Epitel Elektrik Direnci (TEER) değerleri ile değerlendirmiştir. Fenolik bileşiklerin en düşük emilimi püskürtmeli kurutucuda kapsüllenen örnekte izlenmiştir. Nanolipozomal kapsülleme yöntemi, hücreler tarafından emilen veya geçirilen epikateşin ve ferulik asit oranlarını önemli ölçüde etkilemiştir (p < 0,05). Kapsülleme yoluyla bileşiklerin apikal geri kazanımında hiçbir fark gözlenmemiştir (p > 0,05). In vitro sindirim sonrasında tüm formülasyonlar, kapsüllemenin potansiyel biyolojik aktivitenin (anti-diyabetik aktivite) korunması üzerindeki etkisini incelemek için insan karaciğer kanseri (HepG2) hücrelerinde yağ birikimi açısından analiz edilmiştir. Sonuçlara göre, çalışılan fenolik bileşikler (kateşin, epikateşin, ferulik asit ve resveratrol) hem doğal hem de kitosan kaplı lipozomal formda oleik ve palmitik asit kaynaklı hepatik steatozu baskıladığı izlenmiştir (p < 0,05).
Özet (Çeviri)
Due to the increased prevalence of degenerative diseases, there has been a high consumer demand for functional foods with added health benefits. The term“functional food”generally refers to products providing an additional health benefit, beyond basic nutrition. Consuming foods fortified with functional ingredients (e.g., vitamins, probiotics, omega n-3 fatty acids, minerals, and antioxidants) could help to mitigate the risk of chronic diseases and contribute to the physical and mental wellbeing. In that sense, (poly)phenols, phenolic compounds containing at least one phenolic hydroxyl group, are the most pronounced secondary metabolites found in plants possessing strong antioxidant power. However, to exploit the use of underutilized wild edible plant resources, convenient extraction methods need to be developed to separate and concentrate the (poly)phenols without using toxic hazardous chemical solvents. Hence, 'green' isolation of value-added ingredients for enrichment purposes from underutilized plant sources have importance for food industry. Moreover, (poly)phenols are susceptible to against harsh processing and environmental factors such as heat, oxygen, light, alkaline pH, or enzymes and therefore mostly have poor solubility and bioavailability. Moreover, their biological functions are significantly dependent on their bioavailability. In this regard, encapsulation applications enable increasing their stability by protecting from stresses mentioned above and/or improve their solubility, bioaccessibility and intestinal uptake which is especially desirable for manufacturing of functional foods/beverages and dietary supplements. Taking these facts into consideration, this thesis consist of the following objectives: (i) to characterize the (poly)phenols composition of black rosehip (Rosa pimpinellifolia L.) and its antioxidant as well as antiproliferative activity in comparison to common rosehip (Rosa canina L.); (ii) to optimize the extraction conditions of black rosehip (poly)phenols by means of green methods, in particular pressurized hot water extraction and ethanol modified supercritical carbon dioxide extraction; (iii) to evaluate the effects of extraction methods on bioaccessibility and bioavailability of (poly)phenols using combined in vitro gastrointestinal digestion/Caco-2 cell culture model; (iv) to improve processing and digestive stability of hydrophilic and lipophilic (poly)phenols with high antioxidant acitivity by converting them into edible and stable form for functional foods by means of encapsulation and to investigate the effects of liposomal encapsulation and spray drying processing on bioaccessibility and bioavailability of (poly)phenols using combined in vitro gastrointestinal digestion/Caco-2 cell culture model. The first chapter was designed to characterize Rosa pimpinellifolia fruits collected from Gümüşhane Province in the Black Sea region of Turkey by means of (poly)phenol composition, in vitro antioxidant activity and other biological activities in comparison to commonly consumed rosehip specie. The angiotensin-converting enzyme inhibition potential of black rosehip was also assessed by spectrophotometric assay. Since rosehip (Rosa canina) fruit has traditionally been widely consumed in the form of herbal tea, tea-type infusions of both Rosa species were prepared to reveal the consumption potential of black rosehip. In this context, tea-type infusions and aqueous methanol (80%, v/v) extracts were analyzed by LC-MS/MS in both rosehip species studying different parts of the fruits; whole fruit, flesh, and seed. Apart from other rosehip species, Rosa pimpinellifolia has its dark purplish-black color due to its rich anthocyanin content. Unsurprisingly, any anthocyanin was absent in Rosa canina fruit. Chromatographic analysis showed that (poly)phenol contents varied between rosehip species and drying method applied (freeze drying and air drying). Gallic acid, catechin, protocatechuic acid, procyanidin-B2, procyanidin oligomers and quercetin acid derivatives were principal in both rosehip species. For black rosehip, high level of anthocyanins, (poly)phenols content and high antiradical scavenging capacity were characteristic. Reactive oxygen species (ROS)-induced-DNA damage has been linked to the onset of many degenerative and cardiovascular diseases. Polyphenolic compounds protect cells against the harmful effects of ROS in various mechanisms. Flavonoids and phenolic acids fractions of Rosa canina have been reported to inhibit cell proliferation, however no study exist regarding the antiproliferative properties of black rosehip to the best of our knowlege. In that sense, cytotoxicity by MTT assay, ROS generation, and apoptotic effects by Acridine orange assay in breast cancer cells were evaluated in tea-type infusions and hydroalcoholic extracts from both species. Response surface methodology was adopted to achieve an effective extraction procedure of (poly)phenols from black rosehip (Rosa pimpinellifolia) fruits. Pressurized hot water extraction and ethanol modified supercritical carbon dioxide extraction techniques were investigated by screening parameters including temperature, pressure, solvent composition, and solvent-to-solid ratio. Ultrasound assisted solvent extraction was also assessed. Simultaneous maximization in terms of extraction yield, total antioxidant capacity, total (poly)phenol content, catechin content, total monomeric anthocyanin content, and cyanidin-3-O-glucoside content was performed. Antioxidant activity was evaluated using 2,2-diphenyl-1- picrylhydrazyl radical (DPPH) radical scavenging activity and cupric ion reducing antioxidant capacity (CUPRAC) assays. The experimental data was subjected to the regression analysis to obtain second-order polynomial equations and the fitted polynomial equations are presented as contour plots also showing the linear and quadratic effects of the tested dependent variables. The optimum conditions for extraction was compared to the predicted values of RSM using an independent sample t-test. The optimized conditions were as follows: 75 °C with 10 mL g-1 solvent-tosolid ratio under 100 bar during 60 mins, and 60 °C with 25 % aqueous ethanol under 280 bar during 60 mins for pressurized hot water extraction and ethanol modified supercritical carbon dioxide extraction, respectively. When these extracts were examined in terms of bioaccessibility and epithelial cells (Caco-2) uptake upon gastric and intestinal digestion in vitro, all extracts exhibited lower levels of total phenolic content compared to their undigested counterparts (p < 0.05). Chapter 4 aimed to achieve the encapsulation of black rosehip extracts obtained via green techniques applied in previous chapter and to evaluate their antioxidant properties as well as processing and digestive stability. The black rosehip extract (BRE) which was obtained at optimized pressurized hot water extraction conditions, was further encapsulated in biopolymer-coated liposomes and spray dried using maltodextrin as carrier. Being readily available natural biopolymers, chitosan and whey protein were used in coating of liposomes via electrostatic deposition method. In the literature, these biopolymers have been widely used for encapsulation purposes of various polyphenolic extracts. However, in the present thesis, for the first time a comparison between these materials for their efficiency to fabricate stable antioxidant powders. Nanosized particle diameters were achieved by 5 cycle microfluidization of the liposomal dispersions. During spray drying process, total phenolic content (TPC) in extracts decreased due to oxygen and heat exposure. However, the retention efficiency of TPC in biopolymer coated liposomal powders was found significantly higher than spray dried BRE. In a similar pattern as observed with retention of phenolics, retention of antioxidant capacity of the powders was confirmed with CUPRAC assay. In addition, encapsulation provided remarkable protection of the phenolics under in vitro gastrointestinal digestion conditions, resulting in up to a 5.6- fold more phenolics in the bioaccessible fraction, which also had 2.9–8.6-fold higher antioxidant activity compared to the non-encapsulated BRE. Similar results were obtained for encapsulated RPFE using ethanol injection method in preparation of liposomes. Besides, as an alternative colloidal delivery system to liposomes, solid lipid nanoparticles (SLN) were prepared using plant saponin glycyrrhizin to ensure stabilization at low concentrations which has great importance for the food, nutraceutical and pharmaceutical industries. For the first time a series of glycyrrhizin emulsified tristearin SLNs were successfully fabricated and physical stability was determined during 21 days of storage. The influence of glycyrrhizin on the physical stability and crystallization behavior of SLNs were evaluated by dynamic and static lights scattering, electrophoretic light scattering, optical microscopy, visual observations, and differential scanning calorimetry. The SLN formulations containing lower amount of surfactant revealed poor stability against aggregation as clearly observed by optical microscopy. Beyond bioaccessibility, the absorption of (poly)phenols through the intestinal epithelial layer is an important factor in functional food development. Thus, the behavior of individual phenolic compounds loaded in dried liposomes should be investigated to gain insight regarding their bioavailability and resulting bioactivity. In the last chapter, the co-encapsulation of phenolic compounds into nanoliposomes in combination was explored in terms of particle characterization and bioavailability compared to their native (non-encapsulated) form. Phenolic compounds representing berry matrix (catechin, epicatechin, ferulic acid, and resveratrol) were loaded into chitosan- and whey protein-coated liposomal powders. For control purposes, the phenolic compounds were also spray dried without liposomes to observe the effect of liposomal encapsulation on protection of bioactive molecules against processing or digestive conditions. The digestive fate of the samples was determined using in vitro digestion coupled with Caco-2 cell monolayer model. The phenolic compounds, both in encapsulated or free form, decreased upon simulated gastrointestinal digestion, except cis-resveratrol possibly due to trans-to-cis isomerization that occurs during in vitro digestion. Significantly higher digestive stability, solubility, micellization efficiency, and bioaccessibility were found in encapsulated phenolic compounds (p < 0.05). On the contrary, whey protein coated liposomal formulation resulted in substantial increase in the cellular uptake of trans-resveratrol in comparison to other encapsulated formulations or in native form (p < 0.05). The epithelial permeation of the native and encapsulated micellar phenolics were further evaluated in Caco-2 transwell model system. Moreover, all digested formulations was analyzed in terms of fatty acid induced lipid accumulation in human hepatic cancer (HepG2) cells as an indicator of the effect of encapsulation on the potential biological activity.
Benzer Tezler
- Magnetik özellik kazandırılan dendrimerik yapıların (PAMAM G2 ve PAMAM-OH) yeni bir dağıtıcı katı faz özütleme sorbenti olarak metal iyonlarının tayininde kullanımı
Use of dendrimeric structures (PAMAM G2 and PAMAM-OH) with magnetic properties as a new dispersive solid phase extraction sorbent in the determination of metal ions
ÖZGE YILMAZ
Doktora
Türkçe
2024
KimyaYıldız Teknik ÜniversitesiAnalitik Kimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İKBAL KOYUNCU
- Avokado yaprağı fenolik bileşiklerinin ohmik ısıtma destekli ekstraksiyon parametrelerinin optimize edilmesi ve ekstraktların enkapsülasyonu
Optimization of extraction parameters and encapsulation of phenolic compounds extracted from avocado leaf by ohmic heating assisted extraction
LALE GÜMÜŞTEPE
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Gıda MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ EBRU AYDIN
PROF. DR. GÜLCAN ÖZKAN
- Biyorafineri yaklaşımıyla ultrason destekli yeşil ekstraksiyon uygulaması kullanılarak acı biber posasından karotenoid ekstraksiyonu ve enkapsülasyonu
Green ultrasound-assisted extraction of carotenoids from hot pepper pomace based on the bio-refinery concept and encapsulation
MERVE CİVAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Gıda MühendisliğiEge ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEHER KUMCUOĞLU
- Mikroalglerden elde edilen doğal renk maddesi fukoksantinin farklı yöntemler ile ekstraksiyonu, enkapsülasyonu, model gıda sistemleri içinde kullanımı ve stabilitesinin belirlenmesi
Extraction, encapsulation of natural colorant fucoxanthin obtained from microalgae with different methods and its storage stability and use in model foods
SANİYE AKYIL
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Gıda MühendisliğiEge ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİGEN ERTEKİN
- Baklagillerden protein ve fenolik bileşenlerin inovatif yöntemlerle eldesi, nanolif üretimi, enkapsülasyon ve biyofonksiyonel özelliklerinin belirlenmesi
Extraction of protein and phenolic compounds from legumes using innovative techniques, nanofiber production encapsulation and biofunctional properties
ELİF MELTEM İŞÇİMEN
Doktora
Türkçe
2022
Gıda MühendisliğiErciyes ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET HAYTA