Gamma-glutamylcysteine synthesis in the yeast Yarrowia lipolytica and its application as an antioxidant in food materials
Yarrowia lipolytica mayasında gamma-glutamilsistein sentezi ve gıda maddelerinde antioksidan olarak uygulanması
- Tez No: 919725
- Danışmanlar: PROF. DR. HÜSEYİN ERTEN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoteknoloji, Genetik, Gıda Mühendisliği, Biotechnology, Genetics, Food Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Çukurova Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 133
Özet
Bu tezde, Y. lipolytica'da γGC üretimi öncelikle glutatyon sentetaz (GSS) enzimini kodlayan biyosentetik GSH2'nin nakavtı ve GSH1 geninin, sistein anabolizması üzerinde etkisi olduğu düşünülen MET4 ile birlikte aşırı ekspresyonu yoluyla geliştirildi. DG2 tabanlı suşlar (DG2G1, DG2G1M4, DG2-2G1, DG2-2G1M4), WT suşuna kıyasla tiyol üretimini artırdı ve M4 modifikasyonu bu etkiyi artırdı. Bu yaklaşımla, γGC ve GSH'nin antioksidan ve antimikrobiyal özellikleri test edilmiştir. DPPH testine göre, IC50 değerleri γGC için sırasıyla 0,29 mM ve 0,36 mM, ABTS için ise 0,19 mM ve 0,22 mM olarak belirlenmiştir. Agar difüzyon testine göre, hem γGC hem de GSH, Escherichia coli büyümesine karşı etkisiz bulunmuşken, Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus ve Bacillus cereus için inhibitör zon büyüklükleri sırasıyla γGC için 15,20, 15,11, 12,95, 12,31 ve 11,67 mm, GSH için ise 9,2 mm olarak ölçülmüştür. Minimum inhibisyon konsantrasyonu γGC için Escherichia coli'de 10 mM, Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus ve Bacillus cereus için 5 mM; GSH için ise sırasıyla 5 mM, 5 mM, 10 mM ve 10 mM olarak belirlenmiştir. Çalışmanın son bölümünde, GSH ve γGC'nin gıdalarda antioksidan etkisini gözlemlemek amacıyla oksidatif bozulmaya yatkın iki gıda ürünü olan ayçiçek yağı ve beyaz şarap seçilmiştir. Depolama koşulları altında 15 güne kadar birincil ve ikincil oksidasyon ürünlerinin oluşumuna karşı direnç sıralaması T>GCT>γGC>GSHT>GSH>C olarak belirlenmiştir. İki tiyol olan γ-glutamil sistein ve glutatyonun hızlandırılmış depolama koşullarında ayçiçek yağındaki antioksidan etkisi incelenmiş ve yağ örnekleri 15 gün boyunca 50°C'de saklanmıştır. Beyaz şaraplar ise, 30 mg/L konsantrasyonda ayrı ayrı SO₂, γGC ve GSH eklenerek iki ay boyunca olgunlaştırılmıştır. Olgunlaştırma sonunda, γGC (218,43 GAE/L) ve GSH (215,22 GAE/L) ile işlem gören şaraplar, SO₂ (205,57 GAE/L) ve kontrol grubundan (192,23 GAE/L) daha yüksek fenolik bileşik miktarına sahip olmuştur. Ayrıca, γGC eklenen şarap (OD420 0,032), SO₂ eklenen şarap (OD420 0,031) ile neredeyse aynı seviyede düşük bir kahverengileşme göstermiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, we improve γGC production in the yeast Y. lipolytica primarily by deletion of the biosynthetic GSH2, which encodes the glutathione synthetase (GSS) enzyme, and by overexpression of the GSH1 gene, together with MET4 which are thought to have an effect on cysteine anabolism. DG2-based strains (DG2G1, DG2G1M4, DG2-2G1, DG2-2G1M4) were particularly effective at boosting thiol production compared to the WT strain, with the M4 modification enhanced this effect. Antioxidant and antimicrobial properties of γGC and GSH were tested. According to DPPH test, IC50 values were 0.29 mM and 0.36 mM for γGC and 0.19 mM and 0.22 mM for ABTS, respectively. According to agar diffusion test, both γGC and GSH were ineffective against Escherichia coli growth, while the zone of inhibition for Listeria monoycytogenes, Staphylococcus aureus and Bacillus cereus was 15.20, 15.11, 12.95, 12.31 and 11.67, and 9.2 mm for γGC and GSH, respectively. The minimum inhibition concentration was determined as 10 mM, 5 mM, 10 mM, 5 mM, 5 mM for GC and 5 mM, 5 mM, 10 mM, 10 mM, 10 mM for GSH in Escherichia coli, Listeria monoctogenes, Staphylococus aureus and Bacillus cereus, respectively.In the last part of the study, we chose two food products, sunflower oil and wine, which are prone to oxidative degradation, to see the antioxidant effect of GSH and γGC, in foods. The samples resistance to the generation of primary and secondary oxidation products was T>GCT>γGC>GSHT>GSH>C for up to 15 days under storage conditions. The antioxidant effect of two thiols, γ-glutamylcysteine and glutathione, in sunflower oil under accelerated storage was studied. Oil samples were stored at 50°C for a period of 15 days. The samples resistance to the generation of primary and secondary oxidation products was T>GCT>γGC>GSHT>GSH>C for up to 15 days under storage conditions. White wine were maturated for two months following the separate addition of SO2, γGC, and GSH at the concentration of 30 mg/L. As a result, the protective properties of γGC and GSH additives on phenolic compounds and decelerating the browning degree in white wine were eluciated. At the end of the maturation period, γGC (218,43 GAE/L), GSH (215,22 GAE/L) treatments had the highest amount of phenolic compounds, followed by SO2 (205,57 GAE/L) and control (192,23 GAE/L). Furthermore, γGC (OD420 0.032) added wine displayed almost the same level of browning with the SO2 (OD420 0,031) added wine.
Benzer Tezler
- The evaluation of potential markers properties of some antioxidant enzymes and metabolites in patients with polycystic ovary syndrome
Polikistik over sendromlu hastalarda bazı antioksidan enzim ve metabolitlerin potansiyel marker özelliklerinin değerlendirilmesi
ALI HAMEED MAHMOOD AL-QAYSI
- Eksitotoksik koşullarda spesifik beyin bölgelerinde apoptozis ile ilişkili bazı microrna'ların ekspresyon paternindeki değişimler ve gama-glutamil sistein etil ester'in düzenleyici etkisinin araştırılması
Changes in expression pattern of micrornas related with apoptosis and investigation of regulatory effect of gamma-glutamyl cysteine ethyl ester
BURCU AZAK
- Kainik asitle indüklenen eksitotoksisite'de bazı spesifik beyin bölgelerinde mitokondriyal dna hasarı ve gama-glutamil sitein etil ester'in potansiyel koruyucu etkisinin araştırılması
Mitochondrial dna damage in spesific brain regions in kainic acid induced excitotoxicity and investigation of potential protective effect of gamma-glutamyl cysteine ethyl ester
GİZEM ÇİZMECİ
- Gamma halkalarının yapısı ve değişmeliliği
Commutativity and structure of gamma rings
OKAN ARSLAN
Doktora
Türkçe
2015
MatematikAdnan Menderes ÜniversitesiMatematik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HATİCE KANDAMAR
- Spectral analysis of gamma ray bursts with thermal signature during their prompt phase
Termal bileşenli gama-işini patlamalarinin öncü işima evre spektral analizi
ASLIHAN MUAZZEZ ÜNSAL
Doktora
İngilizce
2015
Astronomi ve Uzay BilimleriSabancı ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERSİN GÖĞÜŞ