Integrated study on bioactive potential, solvent polarity optimization, and encapsulation of phenolic rich compounds from Iraqi desert truffles
Irak çöl trüflerinden fenolik bakımdan zengin bileşiklerin biyoaktif potansiyeli, çözücü-polarite optimizasyonu ve enkapsülasyonuna yönelik entegre çalışma
- Tez No: 983685
- Danışmanlar: DOÇ. DR. EYYÜP KARAOĞUL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Gıda Mühendisliği, Food Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Harran Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, Irak'ta yeni tanımlanan beş farklı coğrafi bölgeden toplanan Tirmania spp. ve Terfezia claveryi trüf mantar türlerinin besinsel ve farmakolojik potansiyelleri incelenmiştir. Bu amaç doğrultusunda deneysel tasarım kullanılmış ve trüf mantarlarının ekstraksiyonu için geleneksel ekstraksiyon, mikrodalga destekli ekstraksiyon, maserasyon ve süperkritik CO₂ ekstraksiyonu dahil olmak üzere çeşitli ekstraksiyon yöntemleri kullanılmıştır. Ekstraksiyon teknikleri arasında en etkili yöntem olarak maserasyon belirlenmiştir. Bunun sonucunda maserasyon il elede edilen ekstraktlar dondurarak kurutma teknikniği kullanılarak toz haline getirilmiştir. Kapsüllemede, duvar malzemesi olarak maltodekstrin ve zamk arap zamkı karışımları kullanılmıştır. Ekstraktlar, ekstraksiyon verimi, toplam katı madde miktarı, toplam fenolik içerik, toplam flavonoid, antosiyanin, yoğunlaştırılmış tanen içeriği ve LC-MS/MS ve GC-MS kullanılarak sırasıyla fenolik bileşen kompozisyonu ve aroma ve uçucu bileşenler açısından incelenmiştir. Antioksidan aktivitesi, DPPH, ABTS ve CUPRAC yöntemleri kullanılarak, Trolox standardı referans alınmak suretiyle yüzde radikal süpürme kapasitesi ve IC₅₀ değerleri üzerinden değerlendirilmiştir. Agar kuyu difüzyon yöntemi kullanılarak değerlendirilen antibakteriyel aktivite, çeşitli bakteri türlerine karşı anlamlı düzeyde inhibisyon göstermiştir. Ekstraksiyon analizinin optimizasyonu, tepki yüzey metodolojisi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Farklı polarite indekslerine sahip çözücülerin (SPI: 0.1: heksan; 2.65: heksan + etanol; 5.2: etanol; 7.7: etanol + su; 10.2: su) kapsamlı bir değerlendirmesi, polaritenin özellikle maserasyon ekstraksiyonunda önemli bir rol oynadığını ve bunun daha düşük enerji bariyerleri ile daha yüksek antioksidan aktiviteyle sonuçlandığını ortaya koymuştur. Ayrıca, mikrodalga destekli ekstraksiyon en iyi verimi (8.4 SPI – 150 watt), konvansiyonel ekstraksiyon (6.7 SPI – 87 dk), maserasyon (10.2 SPI) ve süperkritik CO₂ ekstraksiyonu (200 bar – 30°C) ile yüksek oranda arzu edilirlik göstermiştir. Su ve etanol, biyoaktif bileşiklerin ekstraksiyonunda n-heksana kıyasla üstün bir performans göstermiştir. Su ekstraktı yüksek antioksidan aktivite sergilerken, etanol ekstraktı polarite indeksleri nedeniyle fenolik ve flavonoid içeriği açısından en uygun çözücü olarak belirlenmiştir. Ayrıca, tüm ekstraksiyon yöntemleri arasında, 200 bar basınç ve 30 °C'de elde edilen süperkritik ekstraktlar E. coli ve Staphylococcus aureus'a karşı en güçlü etkiyi göstermiştir. Ayrıca, LC-MS/MS analizi sonucunda fumarik asit ve vanilik asidin başlıca bileşikler olduğu belirlenmiş; Tirmania spp. türlerinin, genel olarak Terfezia claveryi'ye kıyasla daha yüksek konsantrasyonlara sahip olduğu gözlemlenmiştir. Nanokapsül formuna dönüştürülen tozların fizikokimyasal analizinde ise su aktivitesi, toplam verim, yığın yoğunluğu, sıkıştırılmış yığın yoğunluğu, ıslanabilirlik, Carr indeksi, Hausner oranı, toplam antioksidan aktivite, fenolik içerik, flavonoid içerik ve SEM ile morfolojik özellikleri analiz edilmiştir. Ayrıca, %60 MD/%40 GA oranı ve 12,45 g duvar malzemesiyle üretilen tozların, fiziksel analizlerde en uygun toz özelliklerini gösterdiği belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
This study explored two truffle species, Tirmania spp. and Terfezia claveryi, collected from five newly identified geographical locations in Iraq, with a focus on their nutritional and medicinal value. For this purpose, an experimental design was used, and various methods were employed to extract truffle mushrooms, including conventional extraction, microwave-assisted extraction, maceration, and supercritical CO₂ extraction. The macerated extracts were powdered using freeze-drying techniques, which are the most effective among the extraction techniques. In encapsulation, mixtures of maltodextrin and gum arabic were used as the wall material. The yield extract, brix, total phenolic content, flavonoids, anthocyanins, condensed tannins, and chemical compositions—analyzed using LC-MS/MS and GC-MS—were examined for phenolic compounds, as well as aroma and volatile components of the extracts. Determine the Trolox of antioxidant activity, such as DPPH, ABTS, and CUPRAC, as well as the percentage and IC50 values. Antibacterial activity, evaluated using the agar well diffusion method, showed significant inhibition against various types of bacteria. A significant challenge in the extraction process is determining the most suitable solvent to maximize bioactivity, which is influenced by polarity indices. Optimization of the extraction analysis was conducted using response surface methodology. A comprehensive evaluation of solvents with polarity indices (SPI: 0.1: Hexane, 2.65, Hexane+Ethanol, 5.2: Ethanol, 7.7, Ethanol+water, and 10.2: water) revealed that polarity played a crucial role, particularly in maceration extraction, which resulted in lower energy barriers and higher antioxidant activity. Moreover, microwave-assisted extraction showed the best efficiency at (8.4 SPI-150 watts), conventional extraction at (6.7 SPI-87 min), maceration at 10.2 SPI, and SP-CO₂ at (200 bar-30°C) with high desirability. Water and ethanol demonstrated superior extraction of bioactive compounds compared to n-hexane. While the water extract exhibited high antioxidant activity, the ethanol extract was optimal for phenolic and flavonoid content due to its polarity indexes. Moreover, among all extraction methods, the supercritical extracts in 200 bar and 30 °C showed the strongest effect against E. coli and Staphylococcus aureus. Furthermore, LC-MS/MS analysis revealed that fumaric acid and vanillic acid were the major compounds, with Tirmania spp. generally exhibiting higher concentrations than Terfezia claveryi. Principal component analysis and hierarchical clustering revealed distinct bioactive profiles among samples. For the physicochemical analysis of powders that were converted into nanocapsule form, water activity, total yield, bulk density, tapped bulk density, wettability, Carr index, Hausner ratio, total antioxidant activity, phenolic content, flavonoid content, and their morphological properties (assessed by scanning electron microscopy, SEM) were analyzed. Additionally, it has been determined that physical analysis tests for optimum powder properties are more acceptable in the powders obtained with a 60%MD/40%GA ratio and 12.45 g of wall material.
Benzer Tezler
- Heterohalkalı tiyazolo tiyazol bileşiklerininsentezi ve spektroskopik özellikleri
Synthesis and spectroscopic properties of heterocyclic thiazolo thiazole compounds
HİKMET BURCU GÜNESER
- Aronya (Aronia melanocarpa) meyvesinden değerli biyoaktif bileşenlerin ekstraksiyonu ve ağızda eriyen ince şerit üretiminde kullanılması
Extraction of valuable bioactive compounds from black chokeberry (Aronia melanocarpa) fruit and using in production of oral dissolving strips
CEREN EVRİM MATARACI
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Gıda MühendisliğiEge ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEHER KUMCUOĞLU
- 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
- Valorisation of whey components via enzymatic ceramic membranes for biopolymer synthesis and bio-based nanofiber membrane fabrication
Enzimatik seramik membranlar ile peynir altı suyu bileşenlerinin biyopolimer sentezi ve biyo-nanolif membran üretimi için değere dönüştürülmesi
SAMA ALI QAHTAN AL-MUTWALLI
Doktora
İngilizce
2025
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DERYA YÜKSEL İMER
PROF. DR. FRANK LİPNİZKİ
- Bakladan ultrases destekli alkali ekstraksiyon ile protein eldesi: Teknofonksiyonel, ın vıtro biyoerişebilirlik ve ade inhibisyon özelliklerinin incelenmesi
Protein extraction by ultrasound assisted alkaline extraction from faba beans: Investigation of technofunctional, in vitro bioavailability and ace inhibition properties
ZEHRA MERTDİNÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BERAAT ÖZÇELİK