GIDA (G›da Teknolojisi Derne¤i Yay›n›)
THE JOURNAL OF FOOD (Published by the Association of Food Technology; Turkey)
Cilt / Volume: 39 • Say› / Number: 4 • 2014
‹ki ayda bir yay›mlan›r / Published bimonthly
ISSN 1300 - 3070; ISSN 1309 - 6273 (GIDA on-line)
Sahibi / Owner
G›da Teknolojisi Derne¤i Ad›na / On behalf of the Association of Food Technology; Turkey
Prof. Dr. A. Kadir HALKMAN
Yönetim Kurulu Baflkan› / President of the Association
Editörler Kurulu / Editorial Board
Danışma Kurulu / Advisory Board
Baş Editör/ Editor-in Chief
Halkman, A. Kadir Ankara University, Turkey
Alichanidis, Efstathios Aristotle University of Thessaloniki, Greece
Aran, Necla Istanbul Technical University, Turkey
Art›k, Nevzat Ankara University, Turkey
Baysal, Taner Ege University, Turkey
Boyac›, ‹smail Hakk› Hacettepe University, Turkey
Certel, Muharrem Akdeniz University, Turkey
Draughon, Ann Tennessee University, USA
Ekfli, Aziz Ankara University, Turkey
El Soda, Morsi University of Alexandria, Egypt
Fogliano,Vincenzo University of Napoli Federico II, Italy
Ghosh, Bikash C. National Dairy Research Institute, India
Gollop, Natan The Volcani Center, ARO, Israel
Gökmen, Vural Hacettepe University, Turkey
Griffiths, Mansel University of Guelph, Canada
Gö¤üfl, Fahrettin Gaziantep University, Turkey
Gümüflkesen, Aytaç Sayg›n Ege University, Turkey
Güven, Mehmet Cukurova University, Turkey
Heperkan, Dilek Istanbul Technical University, Turkey
Ho, Chi-Tang The State University of New Jersey, USA
Kaya, Mükerrem Atatürk University, Turkey
Kaymak-Ertekin, Figen Ege University, Turkey
Koçak, Celalettin Ankara University, Turkey
Köksel, Hamit Hacettepe University, Turkey
Morales, Francisco J. CSIC Instituto del Frío, Spain
Mujtaba, Mustafa G. Florida Gulf Coast University, USA
Ögel, Zümrüt Middle East Technical University, Turkey
Özilgen, Mustafa Yeditepe University, Turkey
Paalme, Toomas Tallinn University of Technology, Estonia
Parlar, Harun Technical University of Munich, Germany
Raspor, Peter University of Ljubljana, Slovenia
Rezessy-Szabo, Judit M. Corvinus Universty of Budapest, Hungary
fiahin, Serpil Middle East Technical University, Turkey
Üstünol, Zeynep Michigan State University, USA
Yetiflemiyen, Atila Ankara University, Turkey
Editörler / Co-Editors
Çak›r, ‹brahim Abant ‹zzet Baysal University, Turkey
Taban, Birce Ankara University, Turkey
Tekin, Aziz Ankara University, Turkey
Velio¤lu, Y. Sedat Ankara University, Turkey
Yönetim Yeri
Adres / Address
Büyükelçi Sokak No: 18/1 Kavakl›dere/ Ankara Turkey
Tel: (+90) 312 596 1180 • Faks: (+90) 312 317 8711
E-posta / E-mail: [email protected]
URL: http://www.gidadernegi.org/dergi.asp
Yayın Türü: Yayg›n süreli ve hakemli
Basım Yeri / Printing House
Sim Matbaac›l›k Ltd. fiti
‹vedik Organize San. Böl. Mat-Sit ‹fl Mrk. 1518. Sk.
No:2/14 Yenimahalle / Ankara Turkey
Tel : (+90) 312 230 22 09
Faks: (+90) 312 230 41 39
e-mail: [email protected]
Yayın Tarihi / Publication Date
15 08 2014
Bu dergi, uluslararas› CAB Abstracts, Citefactor, Index Copernicus, EBSCO, ULAKBİM (Yaflam Bilimleri)
FAO Agris ve DOAJ veri tabanlar› kapsam›ndad›r.
This journal is covered by CAB Abstracts, Citefactor, Index Copernicus, EBSCO, ULAKBİM
(National Databases) FAO Agris and DOAJ database systems.
i
İçindekiler / Content
Tuncer BÖ, Tuncer Y; Exopolysaccharide Producer Streptococcus thermophilus St8.01 Strain; A Potential
Probiotic Culture / Ekzopolisakkarit Üreticisi Streptococcus thermophilus St8.01 Suflu; Potansiyel
Probiyotik Kültür . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .195-202
Baysal T, Ergün AR, Akgün B, Karc› G, Kaplan N; Dondurma ‹flleminde Baz› ön Uygulamalar›n Çilek ve
Mandalinan›n Kalite Özelliklerine Etkilerinin ‹ncelenmesi / Determining the Effects of some Pretreatments
on the Quality Characteristics of Strawberry and Mandarin in Freezing Process . . . . . . . . . . .203-210
K›l›ç Y, Yüksekda¤ ZN, Yüksekda¤ H; Lactobacillus ve Bifidobacterium Cinsi Bakterilerin Beta
Galaktosidaz Enzim Aktivitelerinin Belirlenmesi / Beta Galactosidase Enzyme Activities of Lactobacillus
and Bifidobacterium Genus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .211-218
Tahmaz H, Söylemezo¤lu G; Farkl› Vinifikasyon Tekniklerinin Kalecik Karas› fiaraplar›ndaki Fenolik
Bileflik ‹çeriklerine Etkisi / Effects of different Vinification Techniques on Phenolic Compounds In
Kalecik Karasi Wines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .219-226
Kamilo¤lu S, Pasl› AA, Çapano¤lu E, Özçelik B; Kuru Meyvelerin Kuruyemifller ile Birlikte Tüketiminin
Flavonoidlerin in vitro Biyoyararl›l›¤›na Etkisinin ‹ncelenmesi / Investigating the in vitro Bioavailability
of Flavonoids During Consumption of Dried Fruits with Nuts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .227-233
Büyüks›r›t T, Kuleaflan H; Fourier Dönüflümlü K›z›lötesi (FTIR) Spektroskopisi ve G›da Analizlerinde
Kullan›m› / Fourier Transform Infrared (FTIR) Spectroscopy and Utilization in Food . . . . . . . .235-241
Arslan S, Erbafl M; Selüloz ve Selüloz Türevi Diyet Liflerin Özellikleri ve F›r›n Ürünlerinde Kullan›m
‹mkanlar› / The Properties of Cellulose and Derivatives Dietary Fibers and Useability in Bakery
Products . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .243-250
Söbeli C, Kayard› C; Et Kalitesini Belirlemede Yeni Teknikler / New Techniques for Predicting Meat
Quality . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .251-258
ii
Editörden,
Merhaba,
GIDA Dergisi Y›l 2014; Cilt 39; Say› 4 [Temmuz-A¤ustos 2014] 2014 Haziran ortas›na gelmeden elektronik
ortamda yay›mland›. Bir di¤er deyifl ile henüz 3. say› matbaaya gitmeden önce 4. say›m›z da haz›rland›.
Çok muhtemelen meslektafllar›m›za bas›l› dergi olarak 39/3 ve 39/4 say›lar› Temmuz 2014 bafl›nda
beraberce gönderece¤iz.
GIDA Dergisi 2014 y›l›; Cilt 39; Say› 4'te 1 ‹ngilizce ve 4 Türkçe araflt›rma makalesi ile 3 derleme makalesi
var. Dikkat çekebilir: ‹lk olarak 2013 y›l›; 38. cilt; 3. say›da DOI numaral› 3 makale yay›mlad›k. Devam›nda
4. say›da DOI numaral› 5 makale ve sonras›nda her dergide DOI numaral› 8 makale olmak üzere bu
güne geldik ama bu say›da DOI numaras› alm›fl makale say›s› 7’dir. Yani bir eksi¤imiz bulunuyor.
DOI numaras›, bir anlamda uluslararas› geçerli olan bir makale kimli¤idir. GIDA Dergisi olarak DOI
numaras›n› çok yaklafl›k 1 y›l süre ile ticari bir kurulufltan ald›k. Sonra kendimizin do¤rudan DOI
numaras› almas› gereklili¤i ortaya ç›kt›. Gereken baflvurular›m›z› yapt›k ama hemen arkas›ndan baflka
bir sürece girdik. DOI numaras› ile ilgili bu süreç içinde birkaç aksama olacak gibi görülüyor ancak
elimizden gelen gayreti gösteriyoruz.
Önümüzde 05-07 Kas›m 2013 tarihlerinde Kufladas› Pine Bay Otelde yapaca¤›m›z 2. Uluslararas› G›da
Teknolojisi Kongresi oldu¤unu ve http://www.intfoodtechno2014.org adresinde kay›tlar›n devam
etti¤ini hat›rlatmak isterim. Kongre için bildiri özeti gönderilme süresi bitmifl de¤ildir ve bildiri özetleri
gelmeye devam etmektedir. Sadece geç gönderilen bildiri özetleri kabul edilirse, yazarlar›n›n erken
kay›t ödeme flans› azalmaktad›r.
Sevgi ve sayg›lar›mla,
Prof. Dr. A. Kadir Halkman
iii
A Message from the Editor-in-Chief
Hello,
The forth issue of volume 39 of the year 2014 has been published in electronic media before the midst
of June. In other words; forth issue has also been prepared before the printing of the third issue. We
will very probably send the printed 39/3 and 39/4 issues together to our colleagues at the beginning of
July 2014.
In addition to 1 research article in English and 4 research articles in Turkish, there are 3 review articles
in the forth issue of volume 39 of the year 2014. It may receive attention: We published 3 articles with
DOI number in the third issue of volume 38 of the year 2013. Subsequently, there are 5 articles with
DOI in the forth issue and thenceforth we have come with 8 articles with DOI in each issue, but the
number of article with DOI number in this issue is 7. In other words, we have one absent.
DOI number, in a sense, is an article identifier that is valid internationally. The FOOD Journal has received
its DOI number from a commercial entity for approximately 1 year. Then, the necessity of getting the
DOI number directly by ourselves had come out. We made our application, but we have immediately
entered another process after that. It seems that there will be a few disruptions in this process regarding
the DOI number, but we strive our best.
I would like to remind you once again that there will be the 2nd International Congress on Food
Technology at Pine Bay Hotel in Kufladas› on 05-07 November, 2013 and the registration has been
continuing at http://www.intfoodtechno2014.org. The time for abstract submission for the Congress
has not been finished yet and the submission of abstracts has been continuing. Only if late-submitted
abstracts are accepted, the chance of early registration of their authors is decreased.
Best Regards,
Prof. A. Kadir Halkman
iv
GIDA (2014) 39 (4):195-202
doi:
GD14015
Research / Araflt›rma
EXOPOLYSACCHARIDE PRODUCER
STREPTOCOCCUS THERMOPHILUS ST8.01 STRAIN;
A POTENTIAL PROBIOTIC CULTURE
Banu Özden Tuncer1*, Yasin Tuncer1
Faculty of Engineering, Department of Food Engineering, Süleyman Demirel University, Isparta, Turkey
1
Received / Gelifl tarihi: 17.02.2014
Received in revised form /Düzeltilerek Gelifl tarihi: 21.03.2014
Accepted / Kabul tarihi: 24.03.2014
Abstract
The aim of this study was to determine the probiotic potential of exopolysaccharide (EPS) producer
Streptococcus thermophilus ST8.01 strain. This strain was able to survive at pH 3 and 1% bile salt. Viable
counts were enumerated as 4.80±0.04 and 2.11±0.06 log cfu/mL after exposure to 0.4% phenol and
gastric juice at pH 3, respectively. Strep. thermophilus ST8.01 was able to grow at 100 mg/L lysozyme
and showed to have high autoaggregation (49.55±6.24%) and hydrophobicity abilities (67.23±7.16%).
The ST8.01 strain was also found sensitive to most clinically important antibiotics. Results obtained in
this study suggest that Strep. thermophilus ST8.01 strain may be used as a probiotic starter culture to
produce dairy products.
Keywords: Streptococcus thermophilus, exopolysaccharide, probiotic properties, antibiotic susceptibility
EKZOPOLİSAKKARİT ÜRETİCİSİ
STREPTOCOCCUS THERMOPHILUS ST8.01 SUŞU;
POTANSİYEL PROBİYOTİK KÜLTÜR
Özet
Bu çal›flman›n amac›, ekzopolisakkarit (EPS) üreticisi Streptococcus thermophilus ST8.01 suflunun
probiyotik potansiyelinin belirlenmesidir. Bu sufl pH 3 ve %1 safra tuzunda hayatta kalma yetene¤ine
sahiptir. %0.4 fenol ve pH’s› 3’e ayarlanm›fl mide suyu uygulamas› sonras› canl› hücre say›s› s›ras›yla
4.80±0.04 ve 2.11±0.06 log kob/mL olarak ölçülmüfltür. Strep. thermophilus ST8.01, 100 mg/L lizozim
konsantrasyonunda geliflebilme ve yüksek otoagregasyon (%49.55±6.24) ve hidrofobisite
(%67.23±7.16) yetene¤ine sahiptir. ST8.01 suflu ayn› zamanda klinik olarak önemli olan antibiyotiklere
karfl› duyarl› bulunmufltur. Bu araflt›rmadan elde edilen sonuçlar, Strep. thermophilus ST8.01 suflunun
süt ürünleri üretiminde probiyotik starter kültür olarak kullan›labilece¤ini düflündürmektedir.
Anahtar kelimeler: Streptococcus thermophilus, ekzopolisakkarit, probiyotik özellikler, antibiyotik
duyarl›l›k
* Corresponding author/ Yazışmalardan sorumlu yazar
[email protected]
✆ (+90) 246 211 1734
(+90) 246 211 1538
195
B. Özden Tuncer, Y. Tuncer
196
INTRODUCTION
MATERIAL and METHODS
The relation between nutrition and good health
has become more interesting during the recent
years. Researches have increased to defining of
food and food components with this driving force
of increasing conscious of population. Probiotic
products were defined as foods that contain live
microorganisms providing positive effects on
health of consumers (1). Especially popularity of
dairy products with probiotic bacteria have
increased day by day and still be demanded on
the functional food market (2). Briefly probiotics
are defined as "Live microorganisms which when
administered in adequate amounts confer a
health benefit on the host" by WHO/FAO (3).
Lactic acid bacteria, particularly the Lactobacillus
and Bifidobacterium spp. are known as probiotics
most extensively studied and widely used in
dairy products. Besides these species, member of
the genera Enterococcus, Streptococcus and
Propionobacterium are also esteemed as
probiotics (4). Strep. thermophilus is a common
dairy starter extensively used in the production
of yogurts, cheese and some fermented milk
products. Strep. thermophilus which is recognized
as safe (GRAS), can survive in the gastrointestinal
system; even though it is known that the ability
to attach to intestinal epithelial cells is relatively
weak and it could be damaged in gastric acidic
condition (5-7). Also it has some inherent functional
properties important for food industry such as
organoleptic, technological and nutritional
advantages (8). Besides these beneficial effects it
is indicated that Strep. thermophilus can promote
the health of human and animals. Different
researchers reported that Strep. thermophilus can
improve the intestinal microflora, prevent diarrhea
induced by using antibiotics, reduce the lactose
intolerance and the risks of certain cancers, ulcers,
imflammation, stimulate the immune system, and
also it can be used for curing some atopic dermatitis
(9-17). In addition many Strep. thermophilus
strains have most of the probiotic characteristics
(resistance to bile salts, low pH degrees and gastric
juice, hydrophobisity activitiy, etc.) desired for
starter culture development processes (18, 19).
The goal of this study was to determine some
probiotic properties and antibiotic susceptibility
of Strep. thermophilus ST8.01 which was characterized as exopolysaccharide (EPS) producer
previously (20) isolated from homemade yogurt.
Bacterial Strain and Growth Condition
Streptococcus thermophilus ST8.01 strain used in
this study was previously isolated from homemade
yoghurt and characterized as EPS producer (20).
Strain ST8.01 was grown in M17 broth (Merck
KgaA, Darmstadt, Germany) with 5% glucose
(GM17) during the experiments. Stock culture of
the strain was maintained at -20 °C in GM17
broth added with 15% glycerol.
Bile Salt Resistance and Acid Tolerance
Ability of tolerance for bile salts was determined
based on the method of Gilliland and Walker
(21) with slight modifications. Strep. thermophilus ST8.01 was inoculated (1 %, v/v) in GM17
broth supplemented with 0.3%, 0.5% and 1%
(w/v) ox bile (Acumedia, Lansing, Michigan,
USA) and without ox bile as a control incubated
at 37 °C. Survival of the strain was determined on
the GM17 agar as colony forming units (cfu) at 0.
h and 24. h. Inhibition (%) was calculated with
the following equation:
Inhibition % = {[(initial cfu/mL) - (final cfu/mL)] /
[initial cfu/mL]} x 100
(1)
For detecting of low pH tolerance, the pH of the
2 mL volume of sterile phosphate-buffered saline
(PBS) was adjusted to 1, 3 and 5 with 1M HCl
and pH 7.2 as control. Overnight culture of
ST8.01 strain was harvested by centrifuged at
3000 g (10 min, 4 °C) and washed once in sterile
PBS. Pellet resuspended into PBS one-tenth of
the culture volume was centrifuged. The 0.1 mL
of suspension was added into 2 mL PBS at pH 1,
3 and 5 then incubated at 37 °C. Viable cells were
enumerated at 0., 1., 2., 3. and 4. h on GM17 agar
plates (22).
Tolerance to Simulated Gastric Juice
Sterile saline solutiun (0.5%, w/v) with pepsin
(Sigma-Aldrich, St Louis, Missouri, USA) (0.3%, w/v)
adjusted to pH 2 and 3 were used to simulate
gastric condition. 30 mL overnight culture was
centrifuged at 6000 g at 5 °C for 20 min. Pellet
was washed twice with K2HPO4 (50 mM, pH 6.5)
and then resuspended in 3 mL of the same buffer.
1 mL of resuspended culture was centrifuged at
12000 g (5 min, 5 °C) and resuspended in gastric
juice (10 mL) pH 2 and 3. At the begining of
incubation period and at the end of 3 h incubation
Exopolysaccharide Producer Streptococcus thermophilus...
time viable cell counts were performed on GM17
agar (18). Inhibition (%) was calculated with
equation 1.
The percentage of cell cerface hydrophobicity
was determined using the following equation:
Resistance to Lysozyme and Survival in The
Presence of Phenol
Antibiotic Susceptibility
The effect of lysozyme on the growth on Strep.
thermophilus ST8.01 was examined by the
method of Brennan et al. (23). The activated
culture was inoculated (2%, v/v) into GM17
broth with and without 100 mg/L lysozyme
(Sigma-Aldrich). Bacterial cells were counted on
GM17 agar plates at 0., 3. and after 24 h incubation
at 37 °C. Survival of the Strep. thermophilus
ST8.01 in the presence of phenol was determined
based on the method of Teply (24). Overnight
culture was inoculated (2%) into 10 mL GM17
broth with and without 0.4% phenol and incubated
at 37 °C. Viable cell numbers were determined at
0., 3. and 24. h of incubation on GM17 agar plates.
Inhibition (%) was calculated with equation 1 for
phenol treatment. Increase (%) was calculated
with equation 2 for lysozyme treatment:
Increase % = {[(final cfu/mL) - (initial cfu/mL)] /
[final cfu/mL]} x 100
(2)
Autoaggregation Assays
Overnight culture was harvested by centrifugation at 7000 g (10 min, 20 °C) and washed with
sterile saline (0.85% NaCl, w/v). Cell consantration was adjusted A660 nm = 0.3 within sterile saline
and incubated at 37 °C for 60 min. The end of
the incubation period suspension was centrifuged
at 300 g (2 min, 20 °C) and absorbance of the
supernatant (A60) was measured (25). Autoaggregation
was calculated with the following equation:
Autoaggregation = (A0 – A60) / A0 x 100
(3)
Hydrophobicity
Bacterial culture was centrifuged at 5000 g for 15
min after growth in GM17 broth overnight. Pellet
was washed twice in sterile PBS and resuspended
in KNO3 (0.1 M, pH 6.2) then absorbance of the
cell suspension was adjusted at A0 = 0.5-0.6 (600 nm).
1 mL of xylene was added to cell suspension and
incubated at room temperature for 10 min. After
this preincubation time suspension was vortexed
(2 min) to mix the two phase system and incubated
at room temperature. At the end of the 20 min,
aquase phase was removed carefully and its
absorbance was measured at 600 nm (A1) (26).
Hydrophobicity = 1 – (A1 / A0) x 100
(4)
Disc diffusion method was used to determine
antibiotic susceptibility of Strep. thermophilus
ST8.01 against vancomycin (30 µg, Oxoid Ltd,
Wade Road, Basingstoke, Hants, UK), tetracycline
(30 µg, Oxoid), streptomycin (300 µg, Oxoid),
penicillin G (10 units, Oxoid), erythromycin (15 µg,
Oxoid), ampicillin (10 µg, Oxoid), chloramphenicol
(30 µg, Oxoid), gentamicin (120 µg, Oxoid),
norfloxacin (10 µg, Oxoid) and sulphamethoxazole/
trimethoprim (1.25+23.75 µg, Oxoid). Inhibition
zones were measured as diameter (mm) and
results were expressed as susceptible, moderate
susceptible and resistant by comparing with the
interpretative zone diameters given by Clinical
and Laboratuary Standards Institute (27).
RESULTS and DISCUSSION
Bile Salt Resistance and Acid Tolerance
Bile tolerance has been described as an important
factor for the survival and growth of LAB in the
intestinal tract (21). Probiotic strains must be
resistant to bile salt at 0.3% if these are to be
used for human beings (28). In our study Strep.
thermophilus ST8.01 maintained the viability at
three concentrations of bile salt (0.3%, 0.5% and
1%, w/v) after 24 h incubation. The highest
inhibition percentage of this strain was detected
as 38.34 at 1% bile salt (Figure 1). Similar to our
results, Iyer et al. (29) showed that two Strep.
thermophilus strains survived at 0.5%, 1% and 2%
bile salt concentrations after 180 min. Conversely
Vinderola and Reinheimer (18) informed that bile
resistance of Strep. thermophilus strains was poor
Figure 1. Effect of bile salt concentrations on the viability of
Strep. thermophilus ST8.01 at 37 °C for 24 h.
197
B. Özden Tuncer, Y. Tuncer
and most of the strains were inhibited at 0.5% bile
salt. In addition some researchers indicated that
many S. thermophilus were inhibited at 0.15% bile
salt (30). Contrary of this statement Strep.
thermophilus ST8.01 survived even after 24 h at
1% bile salt as specified by Mahmood et al. (31).
The growth of Strep. thermophilus ST8.01 rapidly
inhibited at pH 1 at the begining of the incubation
and at the end of the two hours ST8.01 was
completely inhibited. pH 3 represented less
lethal environment to Strep. thermophilus ST8.01
than pH 1 but still cell viability was decreased
during incubation and inhibition percentage of
this strain was greater than >99.99% at pH 3.
However, after 4 h at pH 5 Strep. thermophilus
ST8.01 maintained its viability and the inhibition
was detected at least (95.43%) for pH 5 among
the low pH treatments (Figure 2). Previous studies
showed that some Strep. thermophilus strains
were dead when exposed to low pH degrees
similar with our results (31-34). On the other
hand Aswathy et al. (28) reported that most of the
lactic acid bacteria isolates including Streptococcus
grew at pH 5 and played a role during the
fermentation of dairy milk and vegetables.
Vinderola and Reinheimer (18) reported that
Strep. thermophilus showed to have very poor
survival under simulated gastric conditions.
Controversially, Pilar et al. (35) and Iyer et al. (29)
reported that Strep. thermophilus maintained the
viability under the simulated gastrointestinal
stress condition. On the other hand the evidence
of viable Strep. thermophilus in human feces and
so the transit from the gastrointestinal tract were
observed from the volunteers consuming the
yogurt samples (6, 7). Based on these data and
maintanence the vitality of the strain ST8.01 (2.11
log cfu/mL) when exposed to pH 3 with 0.3%
pepsin suggested that it may survive when
consumed with fermented milk product such as
yogurt but to prove that food applications should
be done at the further studies.
Figure 3. Tolerance to simulated gastric juice of Strep.
thermophilus ST8.01 at 37 °C.
Resistance to Lysozyme and Survival in The
Presence of Phenol
Figure 2. Effect of low pH on the viability of Strep.
thermophilus ST8.01 at 37 °C.
Tolerance to Simulated Gastric Juice
Gastric juice studies were done in 3 hours
incubation for implementing residence time in
stomach condition. Among the lactic acid bacteria
Strep. thermophilus was known to show more
sensitivity to simulated gastric juice (18). Strep.
thermophilus ST8.01 showed significant decrease
in the viable counts at pH 2 and pH 3 with 0.3%
pepsin after 3 h incubation at 37 °C (Figure 3).
For simulated gastric juice experiments at pH 2
and pH 3, inhibition percentage of this strain were
calculated as >99.99%. Similar to our results,
198
In this study we determined that Strep. thermophilus
ST8.01 was grown even presence of lysozyme at
the level of 100 mg/L (Figure 4). Increase
percentages of control sample were calculated as
83.78% and 99.55% after first 3 h and 24 h
incubation, respectively. For lysozyme experiment,
increase percentages were exhibited as 69.80%
and 95.32% after first 3 h and 24 h incubation,
respectively. Lysozyme is used as attractive
preservative to inhibit food spoilage bacteria
which are harmful to human health. It is reported
that using lysozyme at the levels up to 25 mg/L
does not affect the growth of Streptococci and
Lactobacilli. Vinderola et al. (36) determined that
growth of the probiotic bacteria was not effected
by the lysozyme treatment at the level of 25 mg/L
and reported that high levels of lysozyme should
be used for selecting probiotic starter bacteria.
Exopolysaccharide Producer Streptococcus thermophilus...
On the other hand Xanthopoulos et al. (30)
reported that some Strep. thermophilus showed
resistance to 100 mg/L lysozyme.
surface (such as hydrophobicity) may affect the
autoaggregation ability (40-42). The importance
of autoaggregation ability for probiotics is that it
might be necessary for their adhesion to
the intestinal epithelial cells (43, 44). Based on
the previous studies of Canzi et al. (45), Rahman
et al. (46), and Kõll et al. (47), Strep. thermophilus
ST8.01 has moderate autoaggregation but still
this value might be considered to be higher then
many of lactic acid bacteria.
Hydrophobicity
Figure 4. Resistance to lysozyme of Strep. thermophilus
ST8.01 at 37 °C.
Phenols can be occured in the intestines because
of the deamination of some aromatic amino acids
from the digested foods through the agency of the
bacteria. Therefore tolerance to phenols is a
desired probiotic characteristic (21, 37). In the
present study, growth of the Strep. thermophilus
ST8.01 inhibited after 24 h presence of 0.4% phenol
but at the end of the first 3 hours of incubation
vitality of the strain ST8.01 was still retain (Figure 5).
After 3 hours incubation, inhibition percentage
of phenol treated sample was calculated as
64.52%. Different researchers reported that some
lactic acid bacteria showed high tolerance to
phenol (0.2-0.5%) (38, 39) but Strep. thermophilus
was known as very sensitive to this chemical
(30).
Figure 5. Resistance to phenol (0.4%) of Strep. thermophilus
ST8.01 at 37 °C.
Autoaggregation Ability
Autoaggragation value of Strep. thermophilus
ST8.01 was recorded as 49.55±6.24%. Among LAB
various autoaggregation values were determined
and it was indicated that the autoaggragation ability
might be strain dependent. It was also reported
that physochemical characteristics of cell
Determining of bacterial adherence to hydrocarbons
was performed as described by Rosenberg (26)
which is generally known as MATH or BATH
test. Strep. thermophilus ST8.01 was showed
67.23±7.16% affinity to xylene. Previous studies
indicated that lactic acid starter species have
lower hydrophobicity (under 32%) than other
lactic acid bacteria. However most of the probiotic
bacteria among the lactic starters have higher
affinity to hydrocarbons than 32% (18). Although
studies for determining of hydrophobicity of
Strep. thermophilus have been rarely done and it
is reported that hydrophobicity of Strep.
thermophilus varied from 24% to 98% depending
on their source (48). In this study hydrophobicity
value of Strep. thermophilus ST8.01 was also
found higher than many of the Strep. thermophilus
strains (67.23±7.16%) as similar with the study of
Iyer et al. (29).
Antibiotic Susceptibility
Strep. thermophilus ST8.01 was assayed to 10
antibiotics using disc diffusion method. Strain
ST8.01 exhibited complete susceptibility to
nine antibiotics. This strain showed moderate
susceptibility to only sulphamethoxazole/
trimethoprim. Previous studies confirmed that
Strep. thermophilus is usually showed susceptibility
to tetracycline, erythromycin, chloramphenicol,
cephalothin, quinupristin/dalfopristin and
ciprofloxacin while it has moderate susceptibility
to high resistance to gentamicin, kanamycin and
streptomycin (49-51). It is also reported that
Strep. thermophilus used in yoghurt production
has not been resistant to ampicillin and penicilin
(31, 52), as strain ST8.01. Tosi et al. (53) determined
that Strep. thermophilus strains can show atypic
antibiotic resistance patterns. In their study some
strains were shown resistant to tetracycline and
clindamycin while some other resistant to
199
B. Özden Tuncer, Y. Tuncer
tetracycline and sensitive to erythromycin at the
same time. The major problem is considered as
the antibiotic genes might be transferred to
pathogenic bacteria including Streptococci, Listeria
and Enterococci in the gastrointestinal tract or in
digested foods. For this reason complete
susceptibility to clinically important antibiotics of
Strep. thermophilus ST8.01 is adventageous.
CONCLUSION
In this study, maintenance the vitality of Strep.
thermophilus ST8.01 under some gastrointestinal
stress conditions (bile salt, lysozyme, phenol and
situmulated gastric juice); having autoaggregation
and hydrophobicity abilities are required properties
for probiotic cultures. Besides these features, if
we consider rapid acidification, good proteolitic
activity and good flavour compound production
of EPS-producing Strep. thermophilus ST8.01
(20), this strain may be a candidate for probiotic
starter culture.
REFERENCES
1.Shah NP. 2001. Functional foods from probiotics
and prebiotics. Food Technol, 55: 46-53.
2.Agrawal R. 2005. Probiotics: an emerging food
supplement with health benefits. Food Biotechnol,
19: 227-246.
3.FAO/WHO. Report of a Joint FAO/WHO Working
Group on Drafting Guidelines for the Evaluation of
Probiotics in Food. 2002. ftp://ftp.fao.org/es/
esn/food/wgreport2.pdf. (Eriflim tarihi 16.02.2012)
4.Sanders ME, In’t Veld JH. 1999. Bringing a
probiotic-containing functional food to the market:
Microbiological, product, regulatory and labeling
issues. Antonie Leeuwenhoek, 76: 293-315.
5.Brigidi P, Swennen E, Vitali B, Rossi M, Matteuzzi
M. 2003. PCR detection of Bifidobacterium strains
and Streptococcus thermophilus in feces of human
subjects after oral bacteriotherapy and yogurt
consumption. Int J Food Microbiol, 81: 203-209.
6.Mater DDG, Bretigny L, Firnesse O, Flores MJ,
Mogenet A, Bresson JL, Corthier G. 2005. Streptococcus
thermophilus and Lactobacillus delbrueckii subsp.
bulgaricus survive gastrointestinal transit of healthy
volunteer consuming yogurt. FEMS Microbiol Lett,
250: 185-187.
200
7.Elli M, Callegari ML, Ferrari S, Bessi E, Cattivelli
D, Soldi S. 2006. Survival of yogurt bacteria in the
human gut. Appl Environ Microbiol, 72: 5113-5117.
8.Leroy F, De Vuyst L. 2004. Lactic acid bacteria as
functional starter cultures for the food fermentation
industry. Trends Food Sci Tech, 15: 67-78.
9.Pool-Zobel BL, Munzner R, Holzapfel H. 1993.
Antigenotoxic properties of lactic acid bacteria in
the S. Typhimurium Mutagenicity assay. Nutr
Cancer, 20: 261-270.
10.Naidu AS, Bidlack WR, Clemens RA. 1999.
Probiotic spectra of lactic acid bacteria (LAB). Crit
Rev Food Sci, 38: 13-126.
11.Pochapin M. 2000. The effect of probiotics on
Clostridium difficile diarrhea. Am J Gastroenterol,
95: 11-13.
12.Rizkalla SJ, Luo W, Kabir M, Chevalier A, Pacher
N, Slama G. 2000. Chronic consumption of fresh
but not heated yogurt improves breath-hydrogen
status and short-chain fatty acid profiles: A controlled
study in healthy men with or without lactose
maldigestion. Am J Clin Nutr, 72: 1474-1479.
13.Wollowski I, Rechkemmer G, Pool-Zobel BL.
2001. Protective role of probiotics and prebiotics in
colon cancer. Am J Clin Nutr, 73: 451-455.
14.Isolauri E, Sutas Y, Kankaanpää P, Arvilommi H,
Salminen S. 2001. Probiotics: effects of immunity.
Am J Clin Nutr, 73: 444-450.
15.Bojrab G. 2002. Composition, of L. bulgaricus and
S. thermophilus, for the treatment of gastrointestinal
disorders, hyperlipidemia, autoimmune diseases,
and obesity. A61K35/74+M European patent
application EP1177794A2, 06-02-2002. Lacpro Ind
Llc (US).
16.Di Marzio L, Centi C, Cinque B, Masci S, Giuliani
M, Arcieri A, Zicari L, De Simone C, Cifone MG.
2003. Effect of the lactic acid bacterium Streptococcus
thermophilus on stratum orneum ceramide levels
and signs and symptoms of atopic dermatitis
patients. Exp Dermatol, 12: 615-620.
17.Adolfsson O, Meydani SN, Russell RM. 2004.
Yoghurt and gut function. Am J Clin Nutr, 80:
245-256.
18.Vinderola CG, Reinheimer JA. 2003. Lactic acid
starter and probiotic bacteria: a comparative ‘‘in vitro’’
study of probiotic characteristics and biological
barrier resistance. Food Res Int, 36: 895-904.
Exopolysaccharide Producer Streptococcus thermophilus...
19.Guarner F, Perdigon G, Corthier G, Salminen
S, Koletzko B, Morelli L. 2005. Should yoghurt
cultures be considered probiotic? Brit J Nutr, 93:
783-786.
20.Özden-Tuncer B, Tuncer Y. 2011. Properties
of exopolysaccharide producer Streptococcus
thermophilus ST8.01 isolated from homemade
yoghurt. J Food Nutr Res, 50: 50-56.
21.Gilliland SE, Walker DK. 1990. Factors to
consider when selecting a culture of Lactobacillus
acidophilus as a dietary adjunct to produce a
hypocholesterolemic effect in humans. J Dairy Sci,
73: 905-911.
22.Conway PL, Gorbach SL, Goldin BR. 1987.
Survival of lactic acid bacteria in the human
stomach and adhesion to intestinal cells. J Dairy
Sci, 70: 1-12.
23.Brennan M, Wansmail B, Johnson BC, Ray B.
1986. Cellular damage in dried Lactobacillus
acidophilus. J Food Protect, 49: 47-53.
24.Teply M. 1984. Ciste mlekarske kultury. Phara.
SNTL Nakladatelstvi. Technicke Litertury. In:
Starters for Fermented Milks, Kurmann JA (chief
ed), IDF Bulletin 227; pp. 41-55.
25.Basson A, Flemming LA, Chenia HY. 2008.
Evaluation of adherence, hydrophobicity,
aggregation characteristics and biofilm development
of Flavobacterium johnsoniae-like isolates from
South African aquaculture systems. Microb Ecol,
55: 1-14.
26.Rosenberg M, Gutnick D, Rosenberg E. 1980.
Adherence of bacteria to hydrocarbons: a simple
method for measuring cell-surface hydrophobicity.
FEMS Microbiol Lett, 9: 29-33.
27.CLSI M100-S21. 2011. Performance Standards
for Antimicrobial Susceptibility Testing 21 th
Informational Supplement. Clinical and Laboratory
Standards Institute, Wayne PA, USA.
28.Aswathy RG, Ismail B, John RP, Nampoothiri KM.
2008. Evaluation of the probiotic characteristics
of newly isolated lactic acid bacteria. Appl
Biochem Biotech, 151: 244-255, 2008.
29.Iyer R, Tomar SK, Kapila S, Mani J, Singh R.
2010. Probiotic properties of folate producing
Streptococcus thermophilus strains. Food Res Int,
43: 103-110, 2010.
30.Xanthopoulos V, Ipsilandis CG, Tzanetakis N.
2012. Use of a selected multi-strain potential
probiotic culture for the manufacture of set-type
yogurt from caprine milk. Small Ruminant
Research, 106 :145– 153.
31.Mahmood T, Masud T, Imran M, Ahmed I,
Khalid N. 2013. Selection and characterization of
probiotic culture of Streptococcus thermophilus
from dahi. Int Food Sci Nutr, 64 (4): 494-501.
32.Haller D, Colbus H, Gänzle MG, Scherenbacher
P, Bode C, Hammes WP. 2001. Metabolic and
functional properties of lactic acid bacteria in the
gastro-intestinal ecosystem: a comparative in vitro
study between bacteria of intestinal and fermented
food origin. Syst Appl Microbiol, 24: 218-26.
33.Maurad K, Meriem K. 2008. Probiotic
characteristics of Lactobacillus plantarum strains
from traditional butter made from camel milk in
arid regions (Sahara) of Algeria. Grasas Aceites,
59: 210-224.
34.Khalil R. 2009. Evidence for probiotic potential
of a capsular-producing Streptococcus thermophilus
CHCC 3534 strain. Pol J Microbiol, 58: 49-55.
35.Pilar F, Paloma L, Angel LC, Carmen P, Teresa
R. 2008. Probiotic strains: survival under simulated
gastrointestinal conditions, in vitro adhesion to
Caco-2 cells and effect on cytokine secretion.
Eur Food Res Technol, 227: 1475-1484.
36. Vinderola CG, Mocchiutti P, Reinheimer JA.
2002. Interactions among lactic acid starter and
probiotic bacteria used for fermented dairy
products. J Dairy Sci, 85: 721-729.
37.Suscovic J. Brkic B, Matosic S, Maric V. 1997.
Lactobacillus acidophilus M92 as potential probiotic
strain. Milchwissenschaft, 52: 430-435.
38.Xanthopoulos V, Litopoulou-Tzanetaki E,
Tzanetakis N. 2000. Characterization of
Lactobacillus isolates frominfant faeces as dietary
adjuncts. Food Microbiol, 17: 205-215.
39.Acharya MR, Shah R. 2002. Selection of
human isolates of Bifidobacteria for their use as
probiotics. Appl Biochem Biotech, 102-103: 81-98.
40.Kos B, Suskovic J, Vukovic S, Simpraga M,
Frece J, Matosic S. 2003. Adhesion and aggregation
ability of probiotic strain Lactobacillus acidophilus
M92. J Appl Microbiol, 94. 981-87.
201
B. Özden Tuncer, Y. Tuncer
41.Vlkova E, Rada V, Smehisova J, Killer J. 2008.
Auto-aggregation and co-aggregation ability in
Bifidobacteria and Clostridia. Folia Microbiol, 53:
263-269.
42.Todorov SD, von Mollendorff JW, Moelich E,
Moelich E, Muller N, Witthuhn RC, Dicks LMT.
2009. Evaluation of potential probiotics properties
of Enterococcus mundtii, its survival in boza and
in situ bacteriocin production. Food Technol
Biotech, 47: 178-191.
43.Asl›m B, Onal D, Beyatl› Y. 2007. Factors influencing autoaggregation and aggregation of
Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus
isolated from handmade yogurt. J Food Protect,
70: 223-227.
44.Collado MC, Meriluoto J, Salminen S. 2008.
Adhesion and aggregation properties of probiotic
and pathogen strains. Eur Food Res Technol, 226:
1065-1073.
45.Canzi E, Guglielmetti S, Mora D, Tamagnini I,
Parini C. 2005. Conditions affecting cell surface
properties of human intestinal bifidobacteria.
Antonie Leeuwenhoek, 88: 207-219, 2005.
46.Rahman MM, Kim WS, Kumura H, Shimazaki, K.
2008. Autoaggregation and surface hydrophobicity
of bifidobacteria. World J Microb Biot, 24: 1593-1598.
47.Kõll P, Mändar R, Smidt I, Hutt P, Truusalu K,
Mikelsaar RH, Shchepetova J, Krogh-Andersen K,
Marcotte H, Hammarström L, Mikelsaar M. 2010.
Screening and evaluation of human intestinal
Lactobacilli for the development of novel
gastrointestinal probiotics. Curr Microbiol, 61:
560-566.
48.Flint SH, Brooks JD, Bremer PJ. 1997. The
influence ofcell surface properties of thermophilic
Streptococci on attachment to stainless steel.
J Appl Microbiol, 83: 508-517.
49.Katla AK, Kruse H, Jhonsen G, Herikstad H.
2001. Antimicrobial susceptibility of starter culture
bacteria used in Norwegian dairy products.
Int J Food Microbiol, 67: 147-152.
50.Temmerman R, Pot B, Huys G, Swings J. 2003.
Identification and antibiotic susceptibility of
bacterial isolates from probiotic products. Int J
Food Microbiol, 81: 1-10.
51.Asl›m B, Beyatli Y. 2004. Antibiotic resistance
and plasmid DNA contents of Streptococcus
thermophilus strains isolated from Turkish
yogurts. Turk J Vet Anim Sci, 28: 257-263.
52.Hummel AS, Hertel C, Holzapfel WH, Franz
CM. 2007. Antibiotic resistances of starter and
probiotic strains of lactic acid bacteria. Appl
Environ Microb, 73: 730-739.
53.Tosi L, Berruti G, Danielsen M, Wind A, Huys
G, Morelli L. 2007. Susceptibility of Streptococcus
thermophilus to antibiotics. Antonie Leeuwenhoek,
92: 21-28.
202
GIDA (2014) 39 (4): 203-210
doi: 10.5505/gida.21939
GD13064-21939
Araflt›rma /Research
DONDURMA İŞLEMİNDE BAZI ÖN UYGULAMALARIN
ÇİLEK ve MANDALİNANIN KALİTE ÖZELLİKLERİNE
ETKİLERİNİN İNCELENMESİ
Taner Baysal, Ahsen Rayman Ergün*, Berrin Akgün, Gözde Karcı, Nazmiye Kaplan
Ege Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, G›da Mühendisli¤i Bölümü, Bornova, ‹zmir
Özet
Gelifl tarihi / Received: 27.09.2013
Düzeltilerek Gelifl tarihi / Received in revised form: 22.01.2014
Kabul tarihi / Accepted: 25.01.2014
Dondurma prosesinde; yenilebilir filmle (pullulan) kaplama, fleker flurubuna (%40’ l›k) dald›rma ve kalsiyum
klorür (CaCl2) çözeltisine dald›rma ön ifllemlerinin ürün kalitesine etkilerinin incelendi¤i bu çal›flmada
çilek ve mandalina örnekleri ay›kland›ktan ve y›kand›ktan sonra befl gruba ayr›lm›flt›r. Bu gruplar;
kontrol grubu (hiçbir ifllem uygulanmam›fl), fleker flurubu, flurup+CaCl2, pullulan ve pullulan+CaCl2
gruplar›d›r. Meyve gruplar› ifllemler sonras›nda -18 ˚C’de dondurulmufl ve ard›ndan so¤uk hava deposunda
(-24 ˚C), 15 gün süreyle depolanm›flt›r. Depolama süresince 0. ve 15. günlerde, örneklerde; a¤›rl›k ve
s›z›nt› kayb›, titre edilebilir asitlik, pH, suda çözünür kuru madde, sertlik ölçümü analizleri gerçeklefltirilmifl
ayr›ca renk ve duyusal özellikler incelenmifltir. Bu analizler sonucunda; a¤›rl›k kayb›, s›z›nt› kayb›, pH
ve suda çözünür kuru madde de¤erlerinin flurup+CaCl2 ve pullulan+CaCl2 uygulamalar›nda daha iyi
korundu¤u belirlenmifltir. Sonuç olarak meyvelere uygulanan, fleker flurubuna dald›rma ve yenilebilir
film kaplamalar›n tek bafl›na uygulanmas›na k›yasla bunlara ek olarak CaCl2 eklenmesinin daha iyi sonuçlar
verdi¤i ve bu ön ifllemlerin tüketime haz›r meyve kalitesi üzerinde olumlu etki sa¤lad›¤› gözlenmifltir.
Anahtar kelimeler: Dondurma, çilek, mandalina, fleker flurubu, yenilebilir filmle kaplama, pullulan, CaCl2.
DETERMINING THE EFFECTS of SOME PRETREATMENTS on
THE QUALITY CHARACTERISTICS of STRAWBERRY and
MANDARIN in FREEZING PROCESS
Abstract
In this study, the aim is to evaluate the effects of pretreatments, such as an edible film coating with pullulan
and the immersion of fruit into a sugar solution before the freezing process on the quality of the fruits.
In order to investigate the advantage of immersion into a CaCl2 solution the pretreatments were combined;
strawberries and mandarins were separated into five different groups after a washing and cleaning processes.
These groups were: the control (without any pretreatments), sugar syrup, syrup+CaCl2, pullulan, and
pullulan+CaCl2. After the different pretreatments, the fruits were frozen at -18 ˚C and stored at -24 ˚C for
15 days. The analyses were done after production and at the 15th day of freezing. The raw material and
products were analyzed for weight and drip loss, titratable acidity, pH, soluble dry matter, hardness,
colour, and sensory tests. According to the results of the analysis; the weight and drip loss, pH, and soluble
dry matter properties were protected better in the group of syrup+CaCl2 and pullulan+CaCl2. As a result,
better results were obtained by adding CaCl2 additionally to the application of sugar syrup and edible
film coatings and these pre-treatments provided a positive impact on the quality of the fruits.
Keywords: Freezing, strawberry, mandarin, sugar syrup, edible film coating, pullulan, CaCl2.
*Yazışmalardan sorumlu yazar / Corresponding author;
[email protected],
✆ (+90) 232 311 3042,
(+90) 232 342 7592
203
T. Baysal, A. R. Ergün, B. Akgün, G. Karcı, N. Kaplan
GİRİŞ
G›dalar aras›nda en kolay ve h›zl› bozulanlar,
meyve ve sebzelerdir. Bunun nedeni di¤er g›dalara
oranla yap›lar›nda %98’e ulaflabilen miktarlarda su
içermeleridir. Dondurma ifllemi sayesinde g›dalar›n
içerdikleri su, buz kristallerine dönüflünce
bozulmaya yol açan mikroorganizmalar›n
aktiviteleri durmakta ya da yavafllamakta böylece
kimyasal ve biyokimyasal de¤iflimler asgariye
indirilerek g›dalar›n en do¤al haliyle korunmas›
sa¤lanmaktad›r. Bu özelli¤i ile dondurma ifllemi
g›dalar›n kalite, tat, koku ve besin de¤erinin en
iyi korundu¤u g›da saklama yöntemi olarak kabul
edilmektedir (1). fieker ilavesi, meyveler için
oksijen ile temas› engelleyerek, renk ve görünüflün
korunmas›n› sa¤lamas› yönünden son derece
önemli bir ön ifllemdir. Genellikle meyveyi
kaplamak amac›yla oksijen iletimine ve
esmerleflmeye karfl› bir bariyer olarak hareket
eden, %30-60 konsantrasyon aral›¤›nda fleker
fluruplar› kullan›l›r. Çeflitli çal›flmalar ön ifllem
olarak flekerle muamelenin; dondurma ifllemi
s›ras›nda tat, koku, renk ve besin de¤eri üzerine
koruyucu etkisini göstermifltir (2).
G›dalar›n raf ömürlerini uzatmak amac›yla
dondurma ifllemi öncesi uygulanabilecek
yöntemlerden biri de yenilebilir film ve kaplamalar›n
kullan›lmas›d›r. Bu uygulama ile üründen su kayb›
önlenebilece¤i gibi çevreyle gaz al›flveriflinin de
engellenmesi sonucunda, solunum h›z› da
yavafllat›labilmektedir. Özellikle son y›llarda,
taze, dondurulmufl veya ifllenmifl birçok ürünün
raf ömürlerini uzatmak ve kalitesini gelifltirmek
amac›yla yenilebilir kaplamalar›n kullan›m› ile ilgili
çal›flmalar daha yo¤un bir flekilde yürütülmektedir
(3-5). Yenilebilir g›da filmleri üretiminde kullan›lan
kaynaklar; jelâtin, kazein ve zein gibi proteinler
ile selüloz ve dekstrin karakterli maddeler, alginat,
mumlar, doymufl ya¤ asitleri, monogliseritler ve
bunlar›n baz› türevlerinden oluflmaktad›r (6, 7).
Pullulan filmler ekstraselüler mikrobiyel polisakkarit
filmlerdir ve kokusuz, berrak bir film
oluflturmaktad›rlar. Bu filmler, düflük ba¤›l nemde
iyi bir oksijen bariyer özelli¤i göstererek, g›dan›n raf
ömrünün uzat›lmas› amac›yla kullan›lmaktad›rlar.
Yüksek ya¤ ve düflük su içeri¤ine sahip g›dalarda
da ac›laflma ve oksidasyonun önlenmesi amac›yla
kullan›l›rlar (8, 9). Ayr›ca, meyvelere dondurma
öncesi uygulanacak ifllemler aras›nda çözündürme
sonras› dokunun korunmas› amac›yla Ca+ ilave
edilmesi de birçok çal›flmada araflt›r›lm›flt›r (10).
204
Bu çal›flmada dondurma ifllemi öncesi çilek ve
mandalina segmentlerine uygulanan; pullulan film
ile kaplama, fleker flurubu ve kalsiyum uygulamas›
gibi ön ifllemlerin, dondurulmufl meyvelerin
kalite özellikleri üzerine etkisinin belirlenmesi
amaçlanm›flt›r.
MATERYAL VE YÖNTEM
Materyal
Yerel marketlerden temin edilen çilek (Fragaria
vesca, cv. Selva) ve mandalina örnekleri (C.
Reticulata, cv. Satsuma) Ege Üniversitesi, Meyve
Sebze ‹flleme pilot tesislerinde ifllenmifltir.
Yöntem
fieker flurubu, CaCl2 çözeltisi ve pullulan çözeltisi
haz›rlanmas› amac›yla yap›lan ön denemeler
sonras›nda kalite aç›s›ndan en olumlu sonuçlar›n
elde edildi¤i fleker flurup konsantrasyonu
(%40’l›k) seçilmifl ve Sakaroz (Merck Darmstadt, F.R,
Germany) kullan›larak haz›rlanm›flt›r (11). Yap›lan
literatür araflt›rmalar›nda %1’lik konsantrasyondan
daha yüksek oranda kullan›lan CaCl2 çözeltisinin
örnekte tat bozuklu¤una yol açt›¤› belirtilmifltir
(12-14). Bu nedenle, çal›flmada CaCl2 (Merck,
Darmstadt,
F.R,
Germany)
çözeltisinin
konsantrasyonu %1 olarak seçilmifltir. Hem çilek
hem mandalina için 50 ml %2,6’l›k pullulan
(P1-20 Hayashibara Co., Ltd., Okoyama, Japan),
çözeltisi haz›rlanm›flt›r. Bu çözeltiye, Pullulan+
CaCl 2 gruplar›nda kullan›lmak üzere 0.5 ml
%1’lik CaCl2 çözeltisi ilave edilmifltir.
Çilek ve mandalina segmentleri; y›kama, ay›klama,
kabuk soyma gibi ön ifllemlerinden sonra; pullulan,
pullulan + CaCl2, fleker flurubu, fleker flurubu+
CaCl2 kaplama uygulamalar›na tabi tutulmufltur.
Tüm kaplama uygulamalar› için meyveler 2 dakika
(dk.) kaplama çözeltisinin içerisine dald›r›lm›fl ve
yaklafl›k 20 ˚C’ de 30 dk. kurumaya b›rak›lm›flt›r.
Kuruma ifllemi tamamland›ktan hemen sonra
örnekler iki gruba ayr›lm›flt›r (150’fler gram). 0.
gün analizleri yap›lacak örnekler dondurulmadan
hemen laboratuvara al›n›rken di¤er örnekler
dondurma ifllemi sonras›nda 15 gün boyunca
depoda (-24 °C) muhafaza edilmifl ve 15. günde
analizler gerçeklefltirilmifltir.
Çileklerin dondurma iflleminde, bafllang›ç s›cakl›¤›
10˚C, mandalinalar›n ise bafllang›ç s›cakl›¤› 3.5˚C
olarak ölçülmüfltür. Çilekler 25 dk., mandalina
Dondurma İşleminde Bazı Ön Uygulamaların...
örnekleri ise 11 dk. süre ile IQF dondurucuda
(Frigoscandia, Helsinborg, Sweden) dondurulmufltur.
Merkez s›cakl›¤› -10 °C s›cakl›¤a ulaflt›¤› anda
ürünler su geçirgenli¤i düflük ve ›s›l yap›flabilme
özelli¤i olan polietilen pofletlere koyularak
depolama (-24 °C) yap›lm›flt›r. 15 günün sonunda
meyveler 4 °C’de buzdolab›nda çözündürülmüfl
ve analize al›nm›flt›r. Uygulaman›n 0. ve 15.
gününde ürünün °Briks, pH, asitlik, renk, a¤›rl›k
ve s›z›nt› kayb›, sertlik ve duyusal özellikleri
belirlenmifl ve her meyve için kalite özellikleri
aç›s›ndan 0. gün ve 15. gün kendi içerisinde, ayr›ca
günler aras›nda da karfl›laflt›rmalar yap›lm›flt›r.
tekstür aç›s›ndan s›ralama testine tabi tutularak
duyusal olarak de¤erlendirilmifltir ve 0.05 güven
aral›¤›nda istatistiksel analiz gerçeklefltirilmifltir (19).
Ürünlerin fiziksel ve kimyasal analiz sonuçlar›n›n
istatistiksel olarak de¤erlendirilmesi amac›yla ise
SPSS 15.0 paket program› kullan›lm›flt›r. ANOVA
uygulan›larak her bir örnek grubu Tukey
testine göre 0.05 güven aral›¤›nda birbirleriyle
karfl›laflt›r›lm›flt›r (20).
Yapılan Analizler ve Yöntemleri
Çilek ve mandalina örnekleri üzerine yap›lan
a¤›rl›k ve s›z›nt› kayb› analizlerinin sonuçlar›
Çizelge 1’de gösterilmifltir. 15. gün sonunda çilek
örnekleri, kontrol örnekleri ile karfl›laflt›r›ld›¤›nda
en az a¤›rl›k kayb› flurup+CaCl2 ve pullulan+CaCl2
uygulamalar›nda saptanm›flt›r. ‹statistiksel olarak
ise a¤›rl›k kayb› aç›s›ndan flurup+CaCl2 grubuyla
kontrol grubu aras›ndaki fark›n önemli oldu¤u
bulunmufltur (P<0.05).
A¤›rl›k kayb›, dondurulan meyvelerin dondurucudan
ç›kart›ld›ktan sonraki a¤›rl›¤› ile çözündükten
sonraki a¤›rl›¤› aras›ndaki fark›n, bafllang›ç a¤›rl›¤›na
oranlanmas› (%) fleklinde hesaplanm›flt›r. S›z›nt›
kayb› ise dondurucudan ç›kar›lan örneklerin
tart›ld›ktan sonra oda s›cakl›¤›nda 24 saat
bekletildi¤inde ç›kan su miktar›n›n hesaplanmas›
ile bulunmufltur (15).
Çilek ve mandalina segmentleri, Sorvall OmniMixer (Kennesaw, GA, ABD) model parçalay›c›
yard›m›yla püre haline getirildikten sonra, toplam
asitlik, NaOH kullan›larak (Emir Kimya, Ankara,
Türkiye); titrimetrik yöntemle susuz sitrik asit (SSA)
cinsinden (16), pH de¤eri, WTW marka InoLab
model (Weilheim, Almanya) pH-metre ile (17),
suda çözünür kuru madde (°Briks) de¤eri ise dijital
el tipi A. Kruss DR201-95 model (Hamburg,
Almanya) refraktometre ile belirlenmifltir (16).
Sertlik nitelikleri penetrometre Sur Penetrometre
PNR-6 (Berlin, Almanya) ile ölçülmüfl ve meyvelerin
penetrometre de¤erleri 18-036 kodlu uç kullan›larak
saptanm›flt›r. Meyveler penetrometre i¤nesiyle
tabla aras›na s›k›flt›r›lm›fl ve i¤nenin meyve içinde
5 saniyede ald›¤› yol (mm) belirlenmifltir. Renk
analizi Hunterlab marka Colorflex (CIELAB
10*/D 65, Road Reston, VA, ABD) renk ölçüm
cihaz›yla yap›lm›flt›r. L*, a*, b*, de¤erleri
kaydedilmifltir. Kaydedilen L*, a*, b*, de¤erleri 1 ve
2 nolu formüllerden yararlanarak ∆E (Toplam renk
fark›), ve Hue aç›s› de¤erleri hesaplanm›flt›r (18).
[1]
Hue Angle = tan-1(b/a)
[2]
Ayr›ca haz›rlanan tüm çilek ve mandalina örnekleri
6 adet e¤itimli panelist taraf›ndan görünüfl ve
SONUÇLAR ve TARTIŞMA
Ağırlık Kaybı
Benzer bir flekilde, Han ve ark., (2004), kitosan
film ile kaplanan çileklerde kontrol (kaplanmam›fl)
örneklerine göre depolama (2 °C- %88 RH) sonucu
a¤›rl›k kayb›n›n azald›¤›n› bildirmifllerdir (21).
Farkl› kaplama çözeltileri ile çal›fl›lan baflka bir
araflt›rmada, kaplanan çilek örnekleri (0–5 ˚C)’de
%85–90 relatif rutubette depolanm›flt›r. 20 gün
boyunca çileklerde gerçekleflen a¤›rl›k kayb›
kontrol edilmifltir. Sonuçta, kalsiyum ilave edilerek
polisakkarit temelli filmlerle kaplanan çilekte
hiçbir ön ifllem uygulanmayan örne¤e göre çok
daha az a¤›rl›k kayb› oldu¤u görülmüfltür. Bu
sonuçlar kalsiyum varl›¤›n›n taze çileklerde hasat
sonras› a¤›rl›k ve doku sertli¤indeki kay›plar›
geciktirdi¤ini belirten çal›flmay› destekler niteliktedir
(22). Benzer bir çal›flmada yine dondurma öncesi
gluten film ile kaplanan çileklerde a¤›rl›k kayb›n›n
daha az oldu¤u sonucuna var›lm›flt›r (23).
Mandalina segmentleri üzerine yap›lan a¤›rl›k
kayb› analizinde, çilek örneklerinde oldu¤u gibi tüm
uygulamalarda a¤›rl›k kayb›n›n kontrol grubuna
göre azald›¤› gözlenmifl ve en az kayb›n fleker
flurubu+CaCl2 ve pullulan+CaCl2 uygulamalar›nda
oldu¤u belirlenmifltir. Bu sonuç Amal ve ark.,
(2010)’n›n yapt›¤› bir çal›flmada kalsiyum
uygulamas›n›n hücre duvarlar›nda Ca+2 miktar›n›
artt›r›p kalsiyum pektat oluflumunu sa¤lamas› ve
205
T. Baysal, A. R. Ergün, B. Akgün, G. Karcı, N. Kaplan
Çizelge 1. Uygulanan Farkl› Kaplama ‹fllemlerinin A¤›rl›k ve S›z›nt› Kayb› De¤erleri Üzerine Etkisi
Table 1. Effects of different coating applications on the weight and drip loss of samples
Örnek (Sample)
Kontrol (Control)
fiurup+CaCl (Syrup+CaCl2)
fieker fiurubu (Sugar Syrup)
Pullulan+CaCl2
Pullulan (Pullulan)
Çilek % A¤›rl›k Kayb›
Strawberry weight loss
S›z›nt› Kayb› %
Strawberry Drip loss
A¤›rl›k Kayb› %
Mandarin weight loss
S›z›nt› Kayb› %
Mandarin drip loss
16.34a±0.50
12.98b±0.37
15.56ab±0.28
13.37ab±0.90
15.57ab±0.67
0.278a±0.001
0.194b±0.003
0.273a±0.002
0.195b±0.002
0.276a±0.001
16.34a±0.50
12.98b±0.37
15.56ab±0.28
13.37ab±0.90
15.57ab±0.67
0.117a±0.001
0.096b±0.001
0.101b±0.001
0.099b±0.002
0.117a±0.003
bu sayede sertlik sa¤lay›p a¤›rl›k kayb›n› önlemesi
yorumu ile aç›klanabilmektedir (10). Ayr›ca
yenilebilir film olarak kullan›labilen pullulan›n
a¤›rl›k kayb›n› s›n›rland›rd›¤› Chlebowska-Smigiel
ve ark. (2007)’n›n yapt›klar› bir çal›flma ile de
desteklenmektedir (24). Elmalar›n %15 ve
%20’lik pullulan çözeltileri ile kapland›klar› bir
çal›flmada ise, elmalar 4 °C s›cakl›kta-%75 ba¤›l
nemde buzdolab›nda, 22 °C’deki oda s›cakl›¤›nda
ve %58 ba¤›l nemde depolanm›flt›r. Pullulan filmle
kaplama yap›lan elmalarda, kaplama yap›lmayan
elmalara göre daha düflük a¤›rl›k kayb› oldu¤u
saptanm›flt›r. Pullulan uygulamas›n›n a¤›rl›k kayb›n›
azaltmada etkili oldu¤u tespit edilmifltir (24).
Baflka çal›flmada mandalinalar karboksimetil
selüloz ile kaplama sonras› numunelerde gözlenen
a¤›rl›k kayb› yaklafl›k %17 iken kontrol grubunda
%30 olarak bulunmufltur. Sonuç olarak, meyveye
uygulanan kaplamalar›n görünümü gelifltirdi¤i ve
kontrole göre daha az a¤›rl›k kayb›na sebep
oldu¤u saptanm›flt›r (25).
206
oran›nda çözünme kayb›n› engelledi¤i tespit
edilmifltir (26).
Mandalina segmentleri için de en az s›z›nt› kayb›
çileklerde oldu¤u gibi fleker flurubu+CaCl 2 ve
pullulan+CaCl2 uygulamalar›nda gözlenmifltir.
Çilek örneklerinde, kontrol ve CaCl2 ile kombine
edilen fleker flurubu ve pullulan gruplar› aras›ndaki
fark›n istatistiksel aç›dan önemli oldu¤u saptanm›flt›r
(P<0.05). Yap›lan bu çal›flma araflt›rmalar›
destekler niteliktedir. Örne¤in kalsiyum ile
muamele edilen çilek örneklerinin dokusunda
çözündürme sonras› daha az kay›p oldu¤u
görülmüfltür (10). A¤›rl›k kayb›nda da oldu¤u
gibi Ca+2’un meyvelerin hücre duvar› yap›s›n›n
korunmas›n› sa¤lay›p, pektik asitle ba¤land›¤›,
hücre duvarlar›nda kalsiyum pektat oluflturdu¤u
ve böylece dokuyu koruyarak kayb› engelledi¤i
düflünülmektedir.
Titre Edilebilir Asitlik Değişimi
Sızıntı Kaybı
Çilek ve mandalina örnekleri üzerine yap›lan asitlik
analizlerinin sonuçlar› Çizelge 2’de gösterilmifltir.
En az s›z›nt› kayb›; fleker flurubu+CaCl2 ve pullulan+
CaCl2 uygulamalar›nda gözlenmifltir. En fazla
s›z›nt› kayb› hiçbir ön ifllem uygulanmayan kontrol
örne¤inde belirlenmifltir. fieker flurubu uygulamas›
ile çileklerde, fleker dehidrasyona sebep olarak
çileklerin serbest su içeri¤ini azalt›p daha az doku
deformasyonuna sebep olmufl ve böylece ifllem
görmemifl (kontrol) olanlara göre, fleker flurubu
uygulanan örneklerde, çözündürme sonras› daha az
kay›p oldu¤u belirlenmifltir (12). Pullulan kaplanan
gruplarda ise yine çözünme sonras› doku
korundu¤u için az miktarda s›z›nt› kayb›
görülmüfltür. Yap›lan bir baflka çal›flmada, -20 °C
deki CaCl2 çözeltisiyle, ürün merkezi -18 °C olacak
flekilde CaCl2 çözeltisine dald›rma ifllemi
gerçeklefltirilmifltir. Bu ifllem grubu ile yavafl
dondurma ifllemi uygulanm›fl örnek (hava
sirkülasyonu olmadan, merkez s›cakl›¤› -18 °C
olan) karfl›laflt›r›ld›¤›nda CaCl2 çözeltisinin %51
fieker flurubu+CaCl2, pullulan+CaCl2 ve pullulan
uygulamalar›n›n yap›ld›¤› örneklerin asitliklerinde
art›fl gözlenmifltir. 15 gün depolaman›n ard›ndan
yap›lan analizlerde ise dondurma öncesi
de¤erlerle k›yasland›¤›nda kontrol ve fleker flurubu
uygulamalar›nda bir art›fl gözlenirken, di¤er
örneklerde azalma tespit edilmifltir. Yap›lan bu
çal›flma kaplama iflleminin, depolama sonras›
titre edilebilir asitlikte azalmaya neden oldu¤unu
belirten El Gaouth ve ark., (1991)’n›n çal›flmas›n›
destekler niteliktedir (27). Kaplamalar; iç atmosferi
modifiye ederek O2 konsantrasyonunu azaltm›flt›r
(28). ‹statistiksel olarak fleker flurubu+CaCl2,
pullulan+CaCl2 ve fleker flurubu örnek gruplar›nda
depolamada asitlik de¤erleri aras›ndaki fark›n
önemli olmad›¤› belirlenmifltir (P>0.05). Mandalina
segmentleri üzerine yap›lan asitlik analizlerinde,
çilek gruplar›n›n aksine 0. gün analizlerinde tüm
örneklerin asitlik de¤erlerinde kontrole k›yasla
Dondurma İşleminde Bazı Ön Uygulamaların...
Çizelge 2. Uygulanan Farkl› Kaplama ‹fllemlerinin Asitlik De¤erleri (%SSA), °Briks, Sertlik ve Toplam Renk Fark› De¤iflimi Üzerine Etkisi
Table 2. Effects of different coating applications on acidity, °Brix, texture and total color difference values of samples (%)
Çilek (Strawberry)
Mandalina (Mandarin)
0. gün
15. gün
Day 0
15th day
0. gün
Day 0
15. gün
15th day
%SSA
Kontrol (Control)
fiurup+CaCl2 (Syrup+CaCl2)
fieker fiurubu (Sugar Syrup)
Pullulan+CaCl2
Pullulan (Pullulan)
0.64a±0.03
0.78ab±0.03
0.84ab±0.03
0.64b±0.03
0.81b±0.00
0.67a±0.06
0.71a±0.01
0.78a±0.03
0.74a±0.00
0.64a±0.03
1.59a±0.02
1.12b±0.03
1.12b±0.03
1.12b±0.03
1.08b±0.00
1.25a±0.03
1.32ab±0.03
1.28b±0.03
0.94ab±0.04
1.45a±0.03
BRIX(°)
Kontrol (Control)
fiurup+CaCl2 (Syrup+CaCl2)
fieker fiurubu (Sugar Syrup)
Pullulan+CaCl2
Pullulan (Pullulan)
6.75ab±0.07
7.25c±0.0
6.35bc±0.07
6.95a±0.07
5.90d±0.07
6.05a±0.07
7.25b±0.07
7.00a±0.00
5.95b±0.07
4.85c±0.07
13.90a±0.10
12.85b±0.09
11.65c±0.05
12.25d±0.06
12.55bc±0.08
13.40a±0.10
12.60b±0.07
13.20a±0.07
13.30a±0.05
11.25c±0.07
SERTL‹K
Kontrol (Control)
fiurup+CaCl2 (Syrup+CaCl2)
fieker fiurubu (Sugar Syrup)
Pullulan+CaCl2
Pullulan (Pullulan)
10.86a ± 0.86
8.34a±1.52
8.60a±1.62
8.86a±1.04
9.06a±1.19
19.93a± 1.78
18.60a±1.82
16.70a±0.89
19.10a±1.73
19.40a±1.15
13.16a±1.81
10.02a±2.35
12.46a±2.09
11.50a±1.62
10.86a±2.04
13.20a±1.44
10.20a±1.04
10.30a±1.27
12.90a±0.95
13.00a±1.11
Toplam renk fark›
fiurup+CaCl2 (Syrup+ CaCl2)
fieker fiurubu (Sugar Syrup)
Pullulan+CaCl2
Pullulan (Pullulan)
1.247a±0.01
0.669b±0.01
1.533d±0.02
1.042c±0.02
1.406a±0.02
1.765b±0.03
0.585c±0.01
1.248d±0.02
2.296a±0.01
3.283b±0.02
4.439c±0.03
4.603d±0.02
2.540a±0.04
3.760a±0.03
4.993a±0.02
5.314a±0.02
*Ayn› sütundaki farkl› harflerle (a,b) ifade edilen de¤erler P<0.05 düzeyindeki istatistiksel fark› göstermektedir.
* Statistically significant difference shown levels a, b compared with same column (P<0.05).
bir azalma gözlenmifltir. 15 gün depolaman›n
ard›ndan fleker flurubu+CaCl2, pullulan+CaCl2 ve
pullulan uygulamalar›nda kontrole göre asitlik
art›fl› gözlenmifl, fleker flurubu uygulamas›nda ise
asitlik de¤erlerinde azalma gözlenmifltir. Bu
sonuçlardan yola ç›karak, ilave edilen CaCl2’ün
s›z›nt› kayb›n› azaltarak, organik asit kayb›n› da
engelledi¤i düflünülmüfltür.
Ayr›ca yap›lan bir çal›flmada; film kaplamalara
kalsiyum ilave edildi¤inde mikrobiyel geliflmeyi
etkin bir flekilde azaltt›¤› bildirilmifltir (24). Bu
sayede titre edilebilir asitlik de¤erlerindeki düflüflün
önüne geçilmifltir. Kavunlara, dondurulma öncesi
(%60 w/w) sakaroz flurubu kullan›larak dehidrasyon
ifllemi uygulanm›fl ve -20 ˚C’de 4 ay depolama
sonras›, 4 °C’de 16 saatte çözündürme ifllemi
yap›lm›flt›r. Bu çal›flman›n sonucunda; bu
uygulaman›n kuru maddede art›fla neden oldu¤u,
toplam titre edilebilir asitli¤i ise düflürdü¤ü tespit
edilmifltir (29). Bir baflka çal›flmada, fleker pancar›
posas›ndan elde edilen bir hidrofilik polimer
olan karboksimetil selülozun, mandalinalar›n
bozulmas›n› geciktirerek raf ömrü üzerine etkisi
araflt›r›lm›flt›r. Örneklerde, kontrol örne¤ine
k›yasla daha az suda çözünür kuru madde kayb›
oldu¤u ve titre edilebilir asitli¤in kontrole göre
daha düflük oldu¤u belirtilmifltir (25). Baflka bir
çal›flmada çileklerde farkl› kaplama materyallerinin
kullan›ld›¤› ve 7-10°C s›cakl›klarda depolama
sonucunda kontrol örne¤inde %1.60±0.12 asitlik
bulunurken; glutenle kaplanm›fl örneklerde
%1.13±0.09 olarak bulundu¤u; 16. günde asitlik
de¤erinin ise %0.67±0.07 olarak saptand›¤›
belirtilmifltir. Kontrol örne¤inde bu de¤er
0.88±0.09 olarak saptanm›flt›r (23).
pH değeri
Çilek örnekleri için 15 gün depolama sonras›nda
tüm gruplar›n pH de¤erlerinde art›fl gözlenmifltir. En
az pH art›fl›n›n pullulan+CaCl2 grubu örneklerinde
oldu¤u görülmüfltür. En fazla art›fl ise kontrol ve
fleker flurubu uygulamalar›nda olmufltur. Pullulan
ve CaCl2 uygulamalar›n›n pH de¤erinin artmas›nda
en az role sahip oldu¤u belirlenmifltir. Bu sonuç
asitlikteki art›flla uyum göstermektedir. Çilekte
oldu¤u gibi mandalina segmentleri üzerine yap›lan
207
T. Baysal, A. R. Ergün, B. Akgün, G. Karcı, N. Kaplan
pH analizi sonuçlar›nda da tüm gruplarda bir art›fl
gözlenmifl ve en fazla art›fl kontrol grubunda,
ikinci olarak da fleker flurubu grubunda gözlenmifltir.
0. günde kontrol ile di¤er örnekler aras›ndaki
fark istatistiksel aç›dan önemli iken 15. günde ise
kontrol ile pullulan+CaCl2 grubu aras›ndaki fark
önemsiz, di¤er gruplar aras›ndaki fark önemli
olarak bulunmufltur (P<0.05). Mandalina
örneklerinde ise 0.günde pullulan ile pullulan+
CaCl2 grubu aras›nda istatistiksel olarak fark
bulunmazken di¤er gruplarla bu iki grup aras›ndaki
fark istatistiksel olarak önemlidir. Depolaman›n
etkisi ise her grup için istatistiksel aç›dan önemli
olarak bulunmufltur (P<0.05). Bu çal›flmaya benzer
olarak yap›lan bir çal›flmada çilek ve mandalina
üzerinde pullulan›n O 2 bariyeri sa¤lamas› ve
solunumu yavafllatmas›, CaCl2 uygulamas›n›n ise
dokular›n daha stabil kalmas›n› sa¤lamas› ile
mikroorganizmalar›n geliflimini engelledi¤i ve
böylece pH de¤erinin daha az artmas›na sebep
oldu¤u belirtilmifltir (3).
Suda Çözünür Kuru Madde (°Briks) Değişimi
Çileklerde gerçeklefltirilen °Briks tayininde;
pullulan ve pullulan+CaCl 2 uygulamalar›n›n,
°Briks de¤erlerinde azalmaya neden oldu¤u tespit
edilmifltir. Pullulan›n su içerisinde çözülerek
haz›rlanmas› nedeniyle çilekler üzerine bafllang›çta
°Briks de¤erlerini düflürücü etkisi olabilece¤i
düflünülmektedir. fieker flurubu ve fleker flurubu+
CaCl2 uygulamalar›nda ise fleker konsantrasyonun
yüksek olmas› nedeniyle art›fl gözlenmifltir.
Çileklerin, 15 gün depolaman›n ard›ndan, °Briks
de¤erleri tekrar ölçüldü¤ünde en yüksek de¤er
fleker flurubu+CaCl2 grubunda ve ikinci olarak
pullulan+CaCl 2 uygulamalar›nda gözlenmifltir
(Çizelge 2). CaCl2 uygulamas› pektinin yap›s›n›n
bozulmas›n› engelleyerek kalsiyum pektat
köprüleri oluflturmufl ve böylece meyvenin hücre
duvar›nda Ca+2 iyonlar› art›fl göstermifl ve suda
çözünür kuru madde içeri¤i korunmufltur. fieker
flurubu ve pullulan uygulamalar›n›n °Briks
de¤erlerinin daha düflük ç›kmas›n›n sebebi ise
çileklerin sürünücü bir meyve olmas› ve buna
ba¤l› olarak da solunumun dondurulma aflamas›nda
bile devam ediyor olmas› fleklinde aç›klanmaktad›r
(10). Farkl› kaplama çözeltileri ile çal›fl›lan bir
araflt›rmada; çilekler kaplanarak, (0–5 ˚C’ de)
%85–90 relatif rutubette 20 gün depolanm›flt›r.
Kalsiyum klorür ilave edilmifl filmlerle kaplanan
çileklerde suda çözünür kuru madde içeri¤inde
208
daha az de¤ifliklik görülmüfltür (23).
Mandalina segmentlerinde suda çözünür kuru
madde de¤erlerinde 0. günde tüm gruplar›n
°Briks de¤erlerinde kontrole göre azalma
gözlenmifltir. 15 gün depolaman›n ard›ndan ise
pullulan+CaCl2 ve fleker flurubu uygulamalar›nda
°Briks de¤erlerinde bir yükselme gözlenirken fleker
flurubu+CaCl2 uygulamas›nda, °Briks de¤erinin
azald›¤› gözlenmifltir. Sonuçlar incelendi¤inde
°Briks de¤erinin en iyi korundu¤u örneklerin
pullulan+CaCl2 ve fleker flurubu gruplar› oldu¤u
söylenebilir.
Sertlik Değişimi
Yap›lan bu çal›flmaya göre tüm uygulamalar›n
sertli¤inde 0. günde kontrol grubuna göre art›fl
gözlenmifltir (Çizelge 2). 15 gün depolamadan
sonra sertlik aç›s›ndan en düflük de¤ere sahip
olan gruplar, pullulan+CaCl2 ve fleker flurubu+
CaCl2 uygulamalar›nda tespit edilmifltir. Çilekte
15 gün depolama sonunda sertlik de¤erinde en
az de¤iflimin (yumuflaman›n en az oldu¤u) pullulan+
CaCl 2 uygulamas›nda oldu¤u belirlenmifltir.
Mandalina segmentlerinde ise 0. günde tüm
uygulamalarda kontrole göre sertliklerde art›fl
gözlenmifltir. 15. günün sonunda ise en yüksek
sertlik de¤eri, fleker flurubu+CaCl2 uygulamas›nda
elde edilmifltir. ‹statistiksel olarak hem çilek hem
mandalina örnekleri için sertlik de¤erleri aç›s›ndan
fark bulunamazken, depolamada da mandalina
için 0. gün ile 15. gün aras›ndaki fark›n önemli
olmad›¤› belirlenmifltir (P>0.05).
Yap›lan çal›flmalarda CaCl2 uygulamas›n›n ürün
tekstürü üzerinde olumu etki sa¤lad›¤›
vurgulanm›flt›r. Ahududu ve bö¤ürtlen üzerine
yap›lan araflt›rmada, meyveler onar gruba ayr›lm›fl
ilk 3 grup 1, 10 ve 100 mM’l›k CaCl2’le, di¤er üç
grup; %0,1, %0,2 ve %0.3 konsantrasyonlarda düflük
metoksilli pektinle (LMP), kalan dört grup da
hem LMP hem de CaCl2 ile muamele edilmifltir ve -40
°C’de s›v› azot buhar›nda zorlamal› konveksiyonla
ve -18 °C’de dondurma ifllemine tabi tutulmufltur.
Kontrol grubu di¤erleriyle birlikte -18 °C s›cakl›kta
dondurulmufltur. -40 °C’de s›v› azot buhar›nda
zorlamal› konveksiyonla dondurulmufl ürünlerin
daha yüksek objektif tekstür parametresi ve daha
çok sertlik gösterdi¤i tespit edilmifltir. Bu çal›flman›n
sonucunda ahududu ve bö¤ürtlende, CaCl2
uygulamas›n›n, LMP olsa da olmasa da dondurma
ve çözündürmeden kaynaklanan sertlik kayb›n›
önleyebilece¤i görülmüfltür (30).
Dondurma İşleminde Bazı Ön Uygulamaların...
Renk Değişimi
Çilekler için, tüm örnekler kontrol ile k›yaslanm›fl
ve toplam renk fark› de¤eri için 0. günde en düflük
de¤er fleker flurubu uygulamas›nda elde edilirken,
en yüksek de¤er pullulan+CaCl2 uygulamas›nda
gözlenmifltir (Çizelge 2). 15 gün sonras›nda yap›lan
de¤erlendirmede ise en düflük de¤er fleker flurubu+
CaCl2, en yüksek de¤er ise pullulan uygulamas›nda
bulunmufltur. Mandalinalar kontrol grubu ile
k›yasland›¤›nda 0.gün toplam renk fark› sonuçlar›nda
en düflük de¤er pullulan+CaCl2, en yüksek de¤er,
fleker flurubu uygulamalar›nda gözlenmifltir. 15.
gün için çilek ve mandalina örnek gruplar›n›n
kendi içlerinde, toplam renk fark› de¤erleri
aras›ndaki fark›n istatistiksel aç›dan önemli oldu¤u
belirlenmifltir (P<0.05).
Çile¤in a* ve b* de¤erleri kullan›larak hesaplanan
hue aç›s› de¤erlerine bak›ld›¤›nda 0. gün pullulan
uygulamas›nda kontrol örne¤ine k›yasla hue aç›s›
de¤erinde azalma oldu¤u gözlenmifl ve di¤er
uygulamalarda ise bir art›fl meydana gelmifltir.
15. gün sonunda yap›lan renk analizlerinde tüm
uygulamalarda 0. güne göre hue aç›s› de¤erinin
artt›¤› gözlenmifl olup, çileklerin renginde koyulaflma
oldu¤u kan›s›na var›lm›flt›r. Mandalinada ise 0.
günde hue aç›s› de¤erleri azalm›fl; fakat 15 gün
depolaman›n ard›ndan tüm örneklerde hue aç›s›
de¤erlerinde art›fl gözlenmifltir. 15. günde örnekler
aras›nda hue aç›s› de¤erleri aras›ndaki fark›n
istatistiksel olarak önemli olmad›¤› saptanm›flt›r
(P>0.05). Benzer bir çal›flmada kitosan ile kaplanan
çileklerde de hue aç›s› de¤erindeki art›fl›n
antosiyaninlerin depolama boyunca sentezlenmesi
ile antosiyaninlerin kalsiyum ve kitosanla iliflkisi
sonucu gerçekleflti¤i belirtilmifltir (21). Ayr›ca
yine kaplaman›n renge etkisinin incelendi¤i bir
çal›flmada; 0 °C’de %90-95 ba¤›l nemde 15
gün depolanm›fl çileklerin en iyi görünüfl ve
renk de¤erlerinin, soya ve gluten proteini temelli
yenilebilir filmlerle kaplanan çileklerde oldu¤u
tespit edilmifltir (10).
grubu olmufltur. 15 gün dondurucuda depolaman›n
ard›ndan, hem görünüfl hem tekstür aç›s›ndan
bak›ld›¤›nda en çok be¤enilen grubun, pullulan+
CaCl 2 oldu¤u gözlenmifltir. Bu grup ile di¤er
gruplar›n tekstür ve görünüfl özellikleri aras›ndaki
fark›n istatistiksel aç›dan önemli oldu¤u
belirlenmifltir (P<0.05). Mandalina örneklerinde
ise 0. gün duyusal de¤erlendirme sonucunda
görünüfl olarak örnekler aras›nda fark olmad›¤›
belirlenmifltir (P>0.05). Tekstür aç›s›ndan
de¤erlendirildi¤inde, pullulan+CaCl2 grubu en az
be¤enilen, fleker flurubu uygulamas› ise en çok
be¤enilen grup olmufltur. fieker flurubu+CaCl2
uygulamas› ise her iki aç›dan da be¤enilen ikinci
gruptur. 15. gün sonunda hem görünüfl hem de
tekstür aç›s›ndan en be¤enilen grup pullulan+
CaCl2 uygulamas› olurken, en be¤enilen ikinci
grup ise fleker flurubu uygulamas› olmufltur.
fieker flurubunun mandalina örneklerinde, çilek
örneklerinin aksine duyusal kaliteyi iyilefltirdi¤i
tespit edilmifltir.
SONUÇ
Yap›lan a¤›rl›k kayb›, s›z›nt› kayb›, pH, suda
çözünür kuru madde analizlerinde elde edilen
verilere göre en yüksek kalite özellikleri pullulan+
CaCl2 ve fleker flurubu+CaCl2 uygulamalar›nda elde
edilmifltir. CaCl2 içerisine dald›r›lma yap›lan
meyvelerde hücre duvar›nda pektinin parçalanmas›n›
engelleyen kalsiyum pektat yap›s›n›n oluflumu
ile sertlik korunmufl, s›z›nt› kayb› ve a¤›rl›k kayb›
azalt›lm›flt›r. Duyusal ve tekstür analizi sonuçlar›
de¤erlendirildi¤inde de en çok be¤enilen
uygulaman›n; pullulan+CaCl2 uygulamas› oldu¤u
belirlenmifltir. Sonuç olarak; meyvelere yap›lan
fleker flurubu ve yenilebilir film kaplamalar›n tek
bafl›na uygulanmas› yeterli görülmemifl bunlara
ilaveten CaCl2 eklenmesinin daha iyi sonuçlar
meydana getirdi¤i tespit edilmifltir.
Duyusal Değerlendirme
KAYNAKLAR
Çilekler üzerine yap›lan 0. gün duyusal
de¤erlendirme sonucunda, görünüfl olarak en
be¤enilen gruplar fleker flurubu+CaCl 2, fleker
flurubu ve pullulan gruplar› olurken; görünüfl
olarak en az be¤enilen grup, kontrol grubu
olmufltur. Örnekler aras›ndaki fark›n istatistiksel
olarak önemli olmad›¤› belirlenmifltir (P>0.05).
Tekstür aç›s›ndan ise en be¤enilen grup kontrol
1. Delgado AE, Sun DW. 2000. Heat and mass
transfer for predicting freezing processes, a review.
J Food Eng. 47: 157-174.
2. Gutschmidt J. 1968. Principles of freezing and
low temperature storage, with particular reference
to fruits and vegetables, Low Temperature
Biology of Foodstuff. Recent Adv Food Sci. Vol.
4. Pergamon Press, London.
209
T. Baysal, A. R. Ergün, B. Akgün, G. Karcı, N. Kaplan
3. Kester JJ, Fennema OR. 1986. Edible films and
coatings: A review. Food Technol. 40 (12): 47-59.
4. Gontard N, Guilbert S, Cuq JL. 1992. Edible
wheat gluten film: Influence of the main process
variable on film properties using response surface
methodology. J of Food Sci 57: 190-195.
5. Baldwin EA, Nisperos- Carriedo, MO, Baker,
RA. 1995. Use of edible coating to preserve
quality of lighly and slightly processed products.
Crit Rev Food Sci Nutr. 35(6):509- 524.
6. Guilbert S. 1986. Technology and application
of edible protective films. In Mathlouthi, M. (Ed.),
Food packaging and preservation, London, UK:
Elsevier Applied Science. p. 371–394.
7. Batu A. ve Serim F. 1998. Tar›msal Kökenli
Yenebilir G›da Film ve Kaplamalar›n Özellikleri
ve Kullan›m Alanlar›. Dünya-G›da (Ekim) 36-40.
8. Gontard N, Thibault R, Cuq B, Guilbert S.
1996. Influence of relative humidity and film
composition on oxygen and carbon dioxide
permeabilities of edible films J Agric Food Chem.
44 : 1064-1069.
9. Krochta CM, De Mulder- Johnston, C.
1997.edible and biodegredable polymer films:
Challenges and opportunities. Food Technol.
51(2): 61-74.
10. Amal SH, Atress MM, El-Mogy, HE, AboulAnean and Alsanius BW. 2010. Improving
Strawberry Fruit Storability by Edible Coating As
a Carrier of Thymol or Calcium Chloride. J Hortic
Sci Ornamental Plants 2(3): 88-97.
11. Kendall P. 2002. Freezing vegetables. Colorado
State University Cooperative Extension.
12. Suutarinen J, Heiska K, Moss P, Autio K,
1999, The effects of calcium chloride and sucrose
prefreezing treatments on the structure of strawberry
tissues. Lebensm.-Wiss. u.-Technol. 33: 89-102.
13. Alonso J, Rodriguez T, Canet W, 1995. Effect
of calcium pretreatments on the texture of frozen
cherries, role of pectinesterase in the changes in the
pectic materials. J Agric Food Chem. 43:1011-1016.
14. Chen F, Liu H, Yang H, Lai S, Cheng X, Xin
Y, Yang B, Hou H, Yao Y, Zhang S, Bu G, Deng
Y. 2010. Quality Attributes and Cell Wall Properties
of Strawberries (Fragaria Annanassa Duch.) Under
Calcium Chloride Treatment. Food Chem. 126:
450-459.
15. Cemero¤lu, B. 2010. G›da Analizleri, Bizim
Büro Bas›mevi. 2. Bas›m. Ankara.
16. Anon. 1995. AOAC. Official Methods Of
Analysis Of AOAC International (16th Ed.).
210
17. Anon. 1990. AOAC. In: (15th Edn. Ed.), Official
Methods Of Analysis, Association Of Official
Analytical Chemists, Arlington, VA.
18. Kramer A. and Twigg BA. 1984. Quality
Control for the Food Industry. Volume 1, Avi
Publishing Company Inc., Connecticut, 556 p.
19. Altu¤ T. 1993. Duyusal Test Teknikleri, E.Ü
Mühendislik Fakültesi Ders Kitaplar› Yay›n
No:28, ‹zmir, 56 s.
20. SPSS 15.0 for Windows Version; SPSS Inc.,
Chicago, Ill.
21. Han C, Zhao Y, Leonard SW, Traber MG.
2004. Edible Coatings To Improve Storability and
Enhance Nutritional Value of Fresh and Frozen
Strawberries (Fragaria x Ananassa) And Raspberries
(Rubus Ideaus). Postharvest Biol Tec. 67–78.
22. Ribeiro C, Vicente AA, Teixeira JA, Miranda
C. 2007. Optimization of edible coating composition
to retard strawberry fruit senescence. Postharvest
Biol Tec. 44: 63-70.
23. Tanada PS. 2005. Effect of edible wheat glutenbased films and coatings on refrigerated
strawberry (Fragaria ananassa) quality. Postharvest
Biol Tec. 36: 199-208.
24. Chlebowska-Smigiel A, Gniewosz M, Swinczak
E. 2007. An attempt to apply a pullulan and
pullulan-protein coatings to prolong apples shelflife stability. Acta Sci Pol Technol. Aliment. 49-56.
25. To¤rul H, Arslan N. 2004. Carboxymethyl
cellulose from sugar beet pulp cellulose as a
hydrophilic polymer in coating of mandarin. J
Food Eng. 62: 271- 279.
26. Galetto CD, Verdini RA, Zorrilla SE, Rubiolo
AC. 2010. Freezing of Strawberries By Immersion
In CaCl2 Solutions. Food Chem. 123: 243-248.
27. El Gaouth A, Arul J, Ponnampalam R, Boulet
M. 1991. Chitosan coating effect on storability
and quality of fresh strawberries. J Food Sci. 12:
1618-1632.
28. Lowings PH, Cutts DF. 1982. The preservation
of fresh fruits and vegetables. Proc. Inst. Food Sci.
Technol. Annual Symp. July 1981. Nottingham, U.K.
29. Maestrelli A, Scalzo R, Lupi D, Bertolo G,
Torreggiani D. 2001. Partial removal of water before
freezing: Cultivar and pre-treatments as quality
factors of frozen muskmelon (Cucumis melo, cv
reticulatus Naud.). J Food Eng. 49: 255-260.
30. Sousa MB, Canet W, Alvarez MD, Ferna´ndez
C. 2005. Effect of processing on the texture and
sensory attributes of raspberry (cv. Heritage) and
blackberry (cv. Thornfree). J Food Eng. 9-21.
GIDA (2014) 39 (4): 211-218
doi: 10.5505/gida.29491
GD13073-29491
Araflt›rma /Research
LACTOBACILLUS ve BIFIDOBACTERIUM CİNSİ
BAKTERİLERİN BETA GALAKTOSİDAZ
ENZİM AKTİVİTELERİNİN BELİRLENMESİ*
Yasemin Kılıç1, Zehra Nur Yüksekdağ1**, Hazer Yüksekdağ2
Gazi Üniversitesi, Fen Fakültesi, Biyoloji Bölümü, Biyoteknoloji AbD, Teknikokullar, Ankara
2
Gazi Üniversitesi, Sa¤l›k Hizmetleri Meslek Yüksekokulu, Ankara
1
Gelifl tarihi / Received: 27.11.2013
Düzeltilerek Gelifl tarihi / Received in revised form: 17.12.2013
Kabul tarihi / Accepted: 23.12.2013
Özet
Bu çal›flmada, insan, g›da ve hayvan kaynakl› 39 Lactobacilllus cinsine ait ve yeni do¤an gaitas›ndan
izole edilmifl 3 Bifidobacterium cinsine ait toplam 42 bakteri kullan›lm›flt›r. O-nitrofenil-beta-D-galaktosit
(o-NPG) substrat olarak kullan›larak, kültürlerin β-galaktosidaz enzim ve spesifik aktiviteleri belirlenmifltir.
Lactobacillus cinsine ait kültürlerden L. fermentum ZYN17 (2.468 U/mg), L. casei LB65 (1.116 U/mg),
L. rhamnosus GD11 (1.034 U/mg) ve L. acidophilus BAZ36 (0.947 U/mg) sufllar›n›n, Bifidobacterium
cinsine ait kültürlerden de B. breve A26 (0.726 U/mg) suflunun en yüksek spesifik aktivite yetene¤ine
sahip olduklar› tespit edilmifltir. Ayr›ca, bakterilerin 5-brom-4-klor-3-indolil-β-D-galaktopiranosit
(X-gal) substrat bilefli¤iyle de nitel olarak enzim aktivitesinin varl›¤› de¤erlendirilmifltir. Yüksek spesifik
β-galaktozidaz aktivitesi gösteren ZYN17 sufluna ait β-galaktozidaz enziminin optimizasyonu yap›lm›flt›r.
β-galaktozidaz enziminin optimum pH’s› 6.8, optimum s›cakl›¤› 37 °C ve optimum tamponun potasyum
fosfat tamponu oldu¤u belirlenmifltir.
Anahtar kelimeler: Lactobacilllus, Bifidobacterium, β-galaktosidaz enzim aktivitesi
BETA GALACTOSIDASE ENZYME ACTIVITIES of
LACTOBACILLUS and BIFIDOBACTERIUM GENUS*
Abstract
In this study total 42 bacteria were used; 39 Lactobacilllus originated from human, food and animal
and 3 Bifidobacterium isolated from new born baby feces. The β-galactosidase enzyme activities and
specific activities were determined by using o-nitrophenyl-β-D-galactopyranoside (o-NPG) as a substrate.
The highest specific enzyme activities observed among Lactobacilli cultures were at L. fermentum
ZYN17 (2.468 U/mg), L. casei LB65 (1.116 U/mg), L. rhamnosus GD11 (1.034 U/mg), and L. acidophilus
BAZ36 (0.947 U/mg) strains and the highest enzyme activities observed among Bifidobacterium was at
B. breve A26 (0.726 U/mg) strain. The enzyme activities of bacteria were also determined qualitatively
by using the 5-bromo-4-chloro-3-indolyl-β-D-galaktoside (X-gal) substrate compound. The enzyme
optimization of ZYN17 strain with highest specific β-galactosidase activity was achieved. The optimum
pH was determined as 6.8, optimum temperature was 37 °C and the optimum buffer was potassium
phosphate buffer for the enzyme.
Keywords: Lactobacilllus, Bifidobacterium, β-galactosidase enzyme activity
* Bu araştırma birinci yazarın yüksek lisans tezinin bir kısmından özetlenmiştir/ This research is the summary of 1st
author’s MsC thesis.
** Yazışmalardan sorumlu yazar / Corresponding author
[email protected],
✆ (+90) 312 202 1376,
(+90) 312 212 2279
211
Y. Kılıç, Z. N. Yüksekdağ, H. Yüksekdağ
GİRİŞ
Laktoz sütte bulunan disakkarittir. Vücut taraf›ndan
laktozun absorbsiyonu için önce monosakkaritlerine
parçalanmas› gerekir. Bu olayda rol oynayan
enzim ince ba¤›rsaklarda da bulunan laktaz
(Beta-galaktozidaz) enzimidir (1, 2). Beta-galaktozidaz
(β-d-galaktositgalaktohidrolaz, EC.3.2.23), laktozdan
glikoz ve galaktoz oluflumunu katalizleyen
hidrolitik bir enzimdir (3, 4). Laktoz direk olarak
ba¤›rsaktan absorbe edilemedi¤inden hidrolize
olmas› gerekmektedir. Hidroliz, ince ba¤›rsak
kanal›n›n iç yüzeyinde bulunan β-galaktozidaz
enzimiyle
veya
probiyotik
bakterilerce
sa¤lanmaktad›r (5). β-galaktozidaz enziminin
vücuttaki eksikli¤inde veya ifllevini tam görmemesi
durumunda laktoz intolerans›ndan söz edilmektedir
(6, 7). ‹nsanlarda laktaz enzimiyle ilgili olarak ortaya
ç›kan problemler, bu enzimin salg›lanmamas›ndan
veya do¤umdan itibaren ince ba¤›rsakta yetersiz
miktarda bulunmas›ndan kaynaklanmaktad›r. Bu
durumda laktoz yeterince sindirilemez ve ince
ba¤›rsaktaki sindirim veya kal›n ba¤›rsakta
fermantasyon de¤iflikli¤inden dolay› klinik
semptomlar (kar›n a¤r›s›, gaz, ishal vb) a盤a
ç›kar. Laktozun sindirimi ve fermantasyonunun
fizyolojik yönleri göz önüne al›nd›¤›nda, laktoz
intolerans› semptomlar›n›n tüketilen laktoz dozu
ile iliflkili oldu¤u ve ince ba¤›rsakta yeterli
düzeyde hidroliz ile semptomlar›n önlenebilece¤i
çok aç›kt›r (5). Laktoz intolerantl›lar›n, laktoz içeren
g›dalardan sak›nmalar› gerekmektedir. Ancak,
laktoz içeren g›dalardan sak›nmak beslenme
aç›s›ndan risk yaratabilir (8). Bu nedenle laktoz
içeren g›dalar›n kullan›m›n›n k›s›lmas› yerine bu
tür ürünlerin nas›l kullan›labilece¤i konusu
araflt›r›lmal›d›r.
Probiyotiklerin bütün yararl› etkileri aras›nda
laktoz intolerans›n› düzenleyici etkisi önem
tafl›maktad›r. Cerrahi operasyon, ba¤›rsak
düzensizlikleri ve antibiyotik tedavisi gibi faktörler
vücudun laktaz üretimini azaltabilmektedir.
Lactobacillus, Bifidobacterium ve Streptococcus
gibi laktaz pozitif probiyotik bakteri türleri,
genellikle pastörize süt ürünlerine ilâve
edildiklerinde bu ürünlerdeki laktoz sindirimini
artt›rmaktad›rlar (9, 10). Probiyotik sufllar, hidrolitik
kapasiteleri ile yo¤urt gibi süt ürünlerinde laktoz
miktar›n›n azalt›lmas›nda ve ayn› zamanda, ince
ba¤›rsakta genel hidrolitik kapasiteyi artt›rmak
için de kullan›labilir (11). Süt ürünlerine probiyotik
bakteri ilave edilmesinin laktoz intolerans›na
212
yararl› etkileri iki olas› mekanizma ile aç›klanmaya
çal›fl›lmaktad›r. Bunlardan birincisi, fermantasyon
ile süt ürünlerinde bulunan laktozun parçalanmas›,
ikincisi ise laktaz enzimi üreten probiyotik
mikroorganizmalar›n gastrointestinal bölgelerdeki
ço¤almas›d›r (9). Bütün bunlar göz önüne
al›nd›¤›nda, laktoz intolerans› tedavisi için
probiyotiklerin umut verici oldu¤u görülmektedir.
Bu çal›flmada, farkl› izolasyon kaynakl› laktobasil
ve bifidobakter cinslerine ait sufllar›n β-galaktozidaz
aktivitelerinin o-NPG ve X-gal substratlar› ile
belirlenmesi hedeflenmifltir. Ayr›ca, yüksek spesifik
aktiviteye sahip L. fermentum ZYN17 suflunda
β-galaktozidaz enziminin optimizasyonu
amaçlanm›flt›r.
MATERYAL ve YÖNTEM
Materyal
Çal›flmada kullan›lan tavuk (18), peynir (3), yo¤urt
(1) ve yeni do¤an izolat› (17) olan Lactobacillus
spp. (39) ve yeni do¤an gaitas› izolat› olan
Bifidobacterium spp. (3) ait olmak üzere toplam
42 sufl, Gazi Üniversitesi Fen Fakültesi Biyoloji
Bölümü Biyoteknoloji Laboratuvar› kültür
koleksiyonundan temin edilmifltir. 39 laktobasil
suflundan 14’ü L. casei, 11’i L. acidophilus, 4’ü
L. rhamnosus, 3’ü L. salivarius, 3’ü L. delbrueckii
subsp. delbrueckii, 2’si L. fermentum, 1’i L. paracasei
subsp. paracasei ve 1’i L. delbrueckii subsp.
bulgaricus türlerine ait sufllar iken, Bifidobakterilerde
2’si B. breve ve 1’i B. longum türlerine aittir.
Laktobasillerin gelifltirilmesinde MRS besiyeri,
enzim aktivitelerinin belirlenmesinde ise MRS
içeri¤inde bulunan glikoz yerine laktozun (%2)
ilavesi ile haz›rlanm›fl Lac-MRS besiyeri kullan›lm›flt›r.
Bifidobakterilerin gelifltirilmesinde TPY (Trpticase
phytone yeast extract) besiyeri, enzim aktivitelerinin
belirlenmesinde ise TPY içeri¤inde bulunan glikoz
yerine laktozun (%2) ilavesi ile haz›rlanm›fl Lac-TPY
besiyeri kullan›lm›flt›r. Ayr›ca bifidobakterler ile
yap›lan tüm deneysel çal›flmalar, anaerobik jar
(Oxoid, Anaerojar) içerisinde ortama % 10 CO2
sal›n›m›n› sa¤layan anaerobik kit (Oxoid,
Anaerobic generating kit) kullan›larak yap›lm›flt›r.
β-galaktozidaz Aktivitesinin X-gal ile Belirlenmesi
20 mg/mL 5-brom-4-klor-3-indolil-β-D-galaktopiranosit
(X-gal, Sigma) dimetilsülfoksit (DMSO, Sigma)
içerisinde haz›rlanm›flt›r. 60 µL X-gal substrat›
MRS agar üzerine dökülmüfl daha sonra petri
37 °C'de 1 saat inkübasyona b›rak›lm›flt›r. X-gal
Lactobacillus ve Bifidobacterium Cinsi Bakterilerin...
içeren MRS agar üzerine Densimat (Biomerioux)
ile Mcfarland 0.5’e ayarlanan bakteri kültürlerinden
20 µL konularak drigalsi özesi ile yayma ekim
gerçeklefltirilmifltir. Laktobasiller 16-18 saat,
bifidobakteriler ise 36-48 saat uygun s›cakl›klarda
ve koflullarda inkübasyona b›rak›lm›flt›r. ‹nkübasyon
sonucunda turkuaz renk oluflumu, kültürün
β-galaktozidaz aktivitesine sahip oldu¤u fleklinde
yorumlanm›flt›r (1).
β-galaktozidaz Enzim Ekstraktının Hazırlanması
ve Protein Miktar Tayini
Bakteriler uygun besiortamlar›nda iki kez
aktiflefltirildikten sonra 5000 rpm’de 20 dak
+4 °C'da santrifüj yap›lm›flt›r (Sigma 2-16 KC).
Hücre pelleti serum fizyolojik (SF) ile iki kez
y›kanarak Mc Farland 6’ya (~18 log cfu/mL)
ayarlanm›flt›r. Kültürlerden SF, santrifuj ile
uzaklaflt›r›lm›flt›r. Elde edilen pellet 0.03 M potasyum
fosfat tamponuyla (pH 6.8) y›kanm›fl ve 1 mL
tamponda çözülmüfltür. Bakterilerin hücre duvar›
50 MHz frekans›na ayarlanan ultrasonikasyon
(Vibra-Cell, Sonics&Materials Inc. Danbury, CT
marka) cihaz› ile parçalanm›flt›r. Hücre at›klar›n›n
uzaklaflt›r›lmas› amac›yla 1000 rpm’de 10 dak
+4 °C'da santrifüj ifllemi uygulanm›fl ve süpernatant
ham enzim ekstrakt› olarak kullan›lm›flt›r (12).
Kültürlerin protein konsantrasyonu, Bradford
Reagent Kit (Amresco) kullan›larak belirlenmifltir.
Standart olarak 0.0025-0.05 mg/mL aras›nda
de¤iflen konsantrasyonlarda Bovine serum albumin
(BSA) kullan›lm›flt›r.
β-galaktozidaz Enzim Aktivitesinin Belirlenmesi
β-galaktozidaz aktivitesi so¤uk flartlarda Shah
ve Otieno (13)’nun metodu kullan›larak
gerçeklefltirilmifltir. Aktivitenin belirlenmesinde
o-nitrofenil-β-D-galaktopiranozit (o-NPG, Sigma)
substrat olarak kullan›lm›flt›r. 0.03 M potasyum
fosfat reaksiyon tamponu (pH 6.8) içinde, 0.2 mL
15 mM o-NPG içeren kar›fl›ma, enzim ekstrakt›ndan
1 mL ilave edilerek reaksiyon bafllat›lm›flt›r. 37
°C’da 15 dak inkübasyona b›rak›lm›fl, 1 M 0.5 mL
sodyum karbonat (Merck) solüsyonu ilavesiyle
reaksiyon durdurulmufltur. 1000 rpm’de 10 dak
+4 °C'da santrifüjden sonra spektrofotometre
cihaz› ile (Hitachi UV-1800) 420 nm dalga boyunda
absorbans de¤eri okunmufltur. Körv olarak, ham
ekstrakt yerine 1 mL 0.03 M potasyum fosfat
tamponu (pH 6.8) kullan›lm›flt›r. 1 ünite
β-galaktozidaz aktivitesi dakikada 1 µmol
o-nitrofenolü serbest b›rakan enzim miktar›
olarak tan›mlanm›flt›r. Bir miligram proteinde
bulunan enzim ünite say›s› ise spesifik aktivite
olarak kabul edilmifltir. β-galaktozidaz aktivitesi,
420 nm dalga boyunda okunan absorbans de¤erleri
ve kalibrasyon e¤risinin e¤iminden faydalanarak
afla¤›da belirtildi¤i gibi hesaplanm›flt›r.
Enzim aktivitesi (U/mL)=
Spesifik aktivite (U/mg)=
OD420
x
1
x [Vt/Ve]xD
k
t
Enzim aktivitesi (U/mL)
Protein miktar› (mg/mL)
Vt = Tüpte haz›rlanan toplam reaksiyon hacmi
Ve = Küvette okutulan reaksiyon kar›fl›m›ndaki enzim hacmi
k = Standart e¤rinin e¤imi
t = Reaksiyon zaman›
D = Dilüsyon faktörü
β-galaktozidaz Enziminin Optimizasyonu
β-galaktozidaz aktiviteleri belirlenen kültürlerden,
en yüksek spesifik aktiviteyi gösteren L. fermentum
ZYN17 suflu seçilerek farkl› pH, s›cakl›k ve
tamponlarda enzim optimizasyonu yap›lm›flt›r.
Farkl› pH’lardaki aktivitelerin belirlenmesi için,
reaksiyon ortam›nda kullan›lan 0.03 M potasyum
fosfat tamponunun pH’s› 5.5, 6.0, 6.8, 7.0, 7.5 ve
8.0 de¤erlerine ayarlanm›fl ve reaksiyon 37 °C’de
gerçeklefltirilmifltir (14). Farkl› s›cakl›klardaki
aktivitelerin belirlenmesi için, 0.03 M potasyum
fosfat tamponu (pH 6.8) içinde, 15 mM 0.2 mL
o-NPG içeren kar›fl›ma hücre süspansiyonundan
1 mL eklendikten sonra, reaksiyon 30 °C, 35 °C,
37 °C, 40 °C ve 45 °C s›cakl›klarda gerçeklefltirilmifltir
(15). 0.03 M ve pH’s› 6.8 olan potasyum fosfat,
sodyum fosfat, Tris-HCl, Tris-NaCl ve Tris-potasyum
fosfat tamponlar›n›n reaksiyon ortam›nda
kullan›lmas›yla tamponlar›n enzim aktivitesi
üzerindeki etkileri belirlenmifltir (16).
İstatistiksel Analiz
Tüm çal›flmalar 3 paralelli ve 3 tekerrürlü olarak
yap›lm›fl ve çal›flmalar›n ortalama sonuçlar›
verilmifltir. ‹statistiksel analizlerde SPSS Inc.
Software (15.0 versiyonu, SPSS Inc., Chicago, IL)
kullan›lm›flt›r. Parametrik testlerden Pearson
korelasyonuna göre, bütün sufllar›n enzim ve
spesifik aktiviteleri aras›nda korelasyon olup
olmad›¤› araflt›r›lm›flt›r. Farkl› pH, s›cakl›k ve
tampon ile elde edilen spesifik aktivite de¤erleri
aras›nda anlaml› bir fark olup olmad›¤›n›
belirleyebilmek için nonparametrik testlerden
Friedman testi kullan›lm›flt›r.
213
Y. Kılıç, Z. N. Yüksekdağ, H. Yüksekdağ
BULGULAR
β-galaktozidaz
Belirlenmesi
Aktivitesinin
X-gal
ile
Sufllar›n β-galaktozidaz aktivitesi nitel olarak X-gal
substrat› ile belirlenmifltir. Sufllar›n hepsinin,
MRS-X gal agar besiyerinde turkuaz renk oluflturdu¤u
gözlemlenmifltir.
β-galaktozidaz Aktivitesinin Belirlenmesi
β-galaktozidaz enzim aktivitesi kültürlerin hem
pellettin de hem de kültür süpernatantlar›n da
tespit edilmifltir. Kültür süpernatantlar›nda enzim
aktivitesine rastlan›lmam›flt›r. Bakteriler, 0.153
U/mL (L. fermentum ZYN17)-0.004 U/mL (L.
delbrueckii subsp. delbrueckii ZYN31) aras›ndaki
de¤iflen de¤erlerde β-galaktozidaz enzim aktivitesi,
2.468 U/mg (L. fermentum ZYN17)-0.065 U/mg
(L. delbrueckii subsp. delbrueckii ZYN31) aras›nda
β-galaktozidaz spesifik aktivite göstermifllerdir.
L. fermentum ZYN17 (2.468 U/mg), L. casei LB65
(1.116 U/mg), L. rhamnosus GD11 (1.034 U/mg),
L. acidophilus BAZ36 (0.947 U/mg) ve B. breve
A26 (0.726 U/mg) sufllar›nda yüksek β-galaktozidaz
spesifik aktivite yetene¤i tespit edilmifltir (Çizelge 1).
β-galaktozidaz Enziminin Optimizasyonu
En yüksek spesifik aktiviteye sahip L. fermentum
ZYN17 suflu enzim optimizasyonu (pH, s›cakl›k,
tampon) çal›flmalar›nda kullan›lmak üzere
seçilmifltir. L. fermentum ZYN17 suflunun, farkl›
pH de¤erlerine (5.5, 6.0, 6.8, 7.0, 7.5 ve 8.0)
ayarlanan potasyum fosfat tamponu kullan›larak
enzim ve spesifik aktiviteleri belirlenmifltir (Çizelge
2). De¤iflen pH de¤erlerinde L. fermentum
ZYN17 suflundan elde edilen enzimin protein
miktar› 0.062-0.089 mg/mL, β-galaktozidaz enzim
aktivitesi 0.084-0.153 U/mL ve β-galaktozidaz
spesifik aktivitesi 1.120-2.468 U/mg olarak tespit
edilmifltir. Enzimin de¤iflen pH’larda aktivitesini
kaybetmedi¤i, genel olarak nötre yak›n pH’lara
daha dayan›kl› oldu¤u görülmüfltür. ZYN17
suflundan elde edilen enzimin optimum pH’s› 6.8
Çizelge 1. Laktobasillerin ve Bifidobakterilerin en düflük ve en yüksek β-galaktozidaz enzim ve spesifik aktivite de¤erleri
Table 1. The lowest and highest values of β-galactosidase enzyme and specific activity in Lactobacilli and Bifidobacteria
Bakteriler Bacteria
Protein Miktar› (mg/mL)
Protein content (mg/mL)
Enzim Aktivitesi (U/mL)
Enzyme activity (U/mL)
Spesifik Aktivite (U/mg)
Specific activity (U/mg)
0.038
0.059
0.048±0.006
0.017
0.039
0.024±0.007
0.354
0.947
0.509±0.184
0.041
0.071
0.057±0.012
0.015
0.061
0.041±0.019
0.366
1.034
0.687±0.295
0.062
0.078
0.070±0.008
0.037
0.153
0.095±0.058
0.474
2.468
1.471±0.997
0.043
0.102
0.069±0.030
0.008
0.056
0.026±0.026
0.078
0.903
0.436±0.423
0.078
0.043
0.551
0.062
0.063
0.058±0.007
0.004
0.035
0.019±0.015
0.065
0.556
0.343±0.251
0.075
0.033
0.440
0.043
0.101
0.075±0.012
0.037
0.062
0.047±0.006
0.457
1.116
0.651±0.156
0.062
0.069
0.066±0.003
0.029
0.045
0.037±0.008
0.420
0.726
0.573±0.153
0.053
0.026
0.491
L. acidophilus (n=11)
En düflük Minimum
En yüksek Maximum
Ortalama Average
L. rhamnosus (n= 4)
En düflük Minimum
En yüksek Maximum
Ortalama Average
L. fermentum (n=2)
En düflük Minimum
En yüksek Maximum
Ortalama Average
L. salivarius (n=3)
En düflük Minimum
En yüksek Maximum
Ortalama Average
L. paracasei subsp. paracasei (n=1)
L. delbrueckii subsp. delbrueckii (n=3)
En düflük Minimum
En yüksek Maximum
Ortalama Average
L. delbrueckii subsp. bulgaricus (n=1)
L. casei (n=14)
En düflük Minimum
En yüksek Maximum
Ortalama Average
Bifidobacterium breve (n=2)
En düflük Minimum
En yüksek Maximum
Ortalama Average
Bifidobacterium longum (n=1)
214
Lactobacillus ve Bifidobacterium Cinsi Bakterilerin...
olarak belirlenmifltir. Optimum pH de¤erinden
daha asidik ve daha alkali ortamlarda aktivitede
düflüfl gözlenmifltir.
TARTIŞMA ve SONUÇ
‹nek sütü ve di¤er süt ürünleri insanlar için ana
Çizelge 2. L. fermentum ZYN17 sufluna ait β-galaktozidaz enzim ve spesifik aktivitesine pH’n›n etkisi
Table 2. Effect of pH on β-galactosidase enzyme and specific activity in L. fermentum ZYN17 strain
pH
Protein Miktar› (mg/mL) Protein content (mg/mL)
Enzim Aktivitesi (U/mL) Enzyme activity (U/mL)
Spesifik Aktivite (U/mg) Specific activity (U/mg)
5.5
0.083±0.007
0.149±0.004
1.795±0.010
6.0
0.072±0.000
0.151±0.001
2.097±0.012
0.03 M potasyum fosfat reaksiyon tamponunun
pH’s› 6.8, reaksiyonun gerçekleflti¤i s›cakl›k ise
30 °C, 35 °C, 37 °C, 40 °C ve 45 °C’ye ayarlanarak
L. fermentum ZYN17 suflunun β-galaktozidaz enzim
ve spesifik aktiviteleri belirlenmifltir (Çizelge 3).
Farkl› s›cakl›klarda, ZYN17 suflundan elde edilen
enzimin protein miktar› 0.062-0.086 mg/mL,
β-galaktozidaz enzim aktivitesi 0.147-0.153 U/mL
ve β-galaktozidaz spesifik aktivitesi 1.733-2.468
U/mg olarak belirlenmifltir. ZYN17 suflundan
elde edilen enzimin optimum s›cakl›¤›n 37 °C
oldu¤u görülmüfltür.
6.8 (Kontrol)
0.062±0.003
0.153±0.000
2.468±0.000
7.0
0.073±0.000
0.151±0.001
2.069±0.024
7.5
0.089±0.001
0.150±0.000
1.685±0.011
8.0
0.075±0.001
0.084±0.000
1.120±0.014
besleyici g›dalar aras›ndad›r. Bu nedenle, günlük
karbonhidrat al›m›nda laktoz a¤›rl›ktad›r. Baz›
insanlar β-galaktozidaz enzimi eksikli¤i nedeniyle
laktoza toleranslar› yoktur ve laktozu sindiremezler.
Dünyadaki insanlar›n yar›s›ndan fazlas› g›da
olarak de¤erli bir kayna¤› kullanamaz haldedir.
Bilim insanlar›, laktoz intoleransl› bireylerin
β-galaktozidaz enzimini üreten probiyotikleri
kullanabileceklerini bildirmektedirler (17, 18).
Lactobacillus casei Shirota ve Bifidobacterium
breve Yakult kombinasyonunun gastrointestinal
Çizelge 3. L. fermentum ZYN17 sufluna ait β-galaktozidaz enzim ve spesifik aktivitesine s›cakl›¤›n etkisi
Table 3. Effect of temperature on β-galactosidase enzyme and specific activity in L. fermentum ZYN17 strain
S›cakl›k (°C) Temperature
Protein Miktar› (mg/mL) Protein content (mg/mL)
Enzim Aktivitesi (U/mL) Enzyme activity (U/mL)
Spesifik Aktivite (U/mg) Specific activity (U/mg)
30
0.068±0.000
0.147±0.001
2.162±0.012
L. fermentum ZYN17 suflunun β-galaktozidaz
enzim ve spesifik aktivitesi, 0.03 M potasyum
fosfat, sodyum fosfat, Tris-HCl, Tris-NaCl ve
Tris-potasyum fosfat (pH 6.8) tamponlar›nda tespit
edilmifltir (Çizelge 4). Kullan›lan tamponlarda,
ZYN17 suflundan elde edilen enzimin protein
miktar› 0.062-0.072 mg/mL, β-galaktozidaz enzim
aktivitesi 0.147-0.150 U/mL ve β-galaktozidaz
spesifik aktivitesi 2.042-2.468 U/mg olarak
belirlenmifltir. ZYN17 suflundan elde edilen enzim
için uygun tamponun potasyum fosfat tamponu
oldu¤u görülmüfltür. En düflük β-galaktozidaz
spesifik aktivitesi ise Tris tamponun da belirlenmifltir.
35
0.067±0.000
0.151±0.000
2.254±0.020
37 (Kontrol)
0.062±0.003
0.153±0.000
2.468±0.000
40
0.083±0.001
0.150±0.000
1.807±0.011
45
0.086±0.001
0.149±0.003
1.733±0.014
geçifl s›ras›nda hayatta kald›¤› ve laktoz intolerans
semptomlar›n› azaltt›¤› ifade edilmektedir (19).
Gheytanchi ve arkadafllar› (1) taraf›ndan probiyotik
laktobasil sufllar›n›n salg›lad›klar› β-galaktozidaz
enzimi ile sütteki laktozun tüketilerek süt ve süt
ürünlerinin kullan›m›n›n artt›r›labilece¤i rapor
edilmifltir. Yo¤urt ile al›nan ve ince ba¤›rsakta
liziz olan bakterilerin β-galaktozidaz›n›n serbest
kald›¤› ve bu enzimin laktozu metabolize etti¤i
bildirilmifltir (20).
Çal›flmada, bakterilerin β-galaktozidaz aktivitesi
X-gal substrat› ile nitel olarak belirlenmifltir.
Sufllar›n tümü besi ortam›nda kromojenik substrat›
hidroliz ederek turkuaz renk oluflturmufllard›r.
Çizelge 4. L. fermentum ZYN17 suflun ait β-galaktozidaz enzim ve spesifik aktivitesine farkl› tamponlar›n etkisi
Table 4. Effect of different buffers on β-galactosidase enzyme and specific activity in L. fermentum ZYN17 strain
Tampon Buffer
Potasyum Fosfat (Kontrol)
Potasium phosphate (Control)
Protein Miktar› (mg/mL) Protein content (mg/mL)
Enzim Aktivitesi (U/mL) Enzyme activity (U/mL)
Spesifik Aktivite (U/mg) Specific activity (U/mg)
0.062±0.003
0.153±0.000
2.468±0.000
Tris
Tris-NaCl
0.072±0.000
0.147±0.000
2.042±0.000
0.070±0.002
0.148±0.000
2.114±0.000
Tris–Sodyum Fosfat
Sodyum Fosfat
Tris- Sodium phosphate Sodium phosphate
0.065±0.002
0.150±0.002
2.308±0.036
0.069±0.001
0.150±0.001
2.174±0.022
215
Y. Kılıç, Z. N. Yüksekdağ, H. Yüksekdağ
Gheytanchi ve ark., (1) süt ve peynirden izole
edilen laktobasil izolatlar› taraf›ndan üretilen
β-galaktozidaz enzimini X-gal substrat›n› kullanarak
yapt›klar› çal›flmada bütün sufllarda koyu turkuaz
renk oluflumunu gözlemlemifllerdir.
Çal›flmada spektrofotometrik aktivite analizleri
sonucunda, en yüksek β-galaktozidaz spesifik
aktivitesi hayvan kaynakl› L. fermentum ZYN17
(2.4680 U/mg), L. acidophilus BAZ36 (0.947
U/mg) ve insan kaynakl› L. rhamnosus GD11
(1.037 U/mg), L. casei LB65 (1.116 U/mg) sufllar›nda
tespit edilmifltir. Genel olarak bakterilerin
β-galaktozidaz spesifik aktiviteleri de¤erlendirildi¤inde,
aktivitenin sufllar aras›nda önemli de¤ifliklikler
gösterdi¤i belirlenmifltir. Enzim ve spesifik enzim
aktivitesi aras›nda istatistiksel olarak anlaml›
pozitif bir iliflki oldu¤u belirlenmifltir (p<0.01).
Bu anlaml› iliflki ile birlikte enzim aktivitesi yüksek
sufllar›n spesifik aktivitelerinin de yüksek oldu¤u
görülmektedir. Tar› ve ark., (21) artisanal yo¤urtlardan
izole ettikleri termofilik laktik asit bakterileri için
0.011-0.240 U/mL aral›¤›nda, Gheytanchi ve ark.,
(1) L. delbrueckii suflu için 1.966 U/mL, Mozumder
ve ark., (22) Dakka flehrinde bulunan yo¤urtlardan
izole edilen Lactobacillus bakterilerinde 850.69
U/L, Meira ve ark., (23) Brezilya’daki küçükbafl
hayvanlardan üretilen peynir kaynakl› olan 12
Lactobacillus izolat› için 47.7-2503 Miller units
aral›¤›nda β-galaktozidaz enzim aktivitesi
belirlemifllerdir. Çal›flmada elde edilen sonuçlar baz›
araflt›rmac›lar›n sonuçlar›na yak›nl›k gösterirken,
baz› araflt›rmac›lar›n sonuçlar›ndan daha düflük
bulunmufltur. Bunun nedeninin, kullan›lan besiyeri,
s›cakl›k, pH, tampon, enzim ekstraksiyon metodu,
hacim, kullan›lan enzim ve substrat miktar› hatta
bafllang›ç bakteri yo¤unlu¤unun enzim aktivitesini
etkilemesi olabilece¤i gibi aktivite hesaplanma
yöntemlerindeki farkl›l›klardan da kaynaklanabilece¤i
düflünülmüfltür.
β-galaktozidaz enzimi bulundu¤u mikroorganizman›n
türüne göre intrasellüler veya ekstrasellüler olarak
üretilebilmektedir (15, 21, 24). Çal›flmada kullan›lan
türlerde hücre pelletinde β-galaktozidaz aktivitesi
belirlenirken, kültür süpernatant›nda enzim
aktivitesine rastlan›lmam›flt›r. Böylece laktobasil
ve bifidobakterilerde β-galaktozidaz enziminin
intrasellüler enzim oldu¤u sonuçlarla desteklenmifltir.
Enzim üretim koflullar›n›n ve reaksiyon koflullar›n›n
optimizasyonu, enzimin en yüksek aktiviteye
sahip oldu¤u flartlar›n belirlenmesi aç›s›ndan
önemli bir konudur. Bu sebeple bir çok çal›flmada
216
enzimlerin özelliklerinin ve uygun enzimatik
reaksiyon koflullar›n›n belirlenmesi için optimizasyon
çal›flmalar› yap›lmas› gerekti¤i bildirilmifltir (14,
15, 25, 26).
Enzim reaksiyonlar› hidrojen iyon konsantrasyonu,
s›cakl›k ve tampon gibi çeflitli faktörlerden
etkilenmektedir. Bu çal›flmada, enzimin optimum
pH’s›n›n, s›cakl›¤›n›n ve uygun reaksiyon tamponunun
β-galaktozidaz enzim aktivitesine etkisinin
belirlenmesi amaçlanm›flt›r. Bu kapsamda L.
fermentum ZYN17 suflunda enzim aktivitelerinin
optimizasyon çal›flmalar› yap›lm›flt›r.
Çal›flmada L. fermentum ZYN17 suflunda pH’›n
(5.5, 6.0, 6.8, 7.0, 7.5 ve 8.0) β-galaktozidaz
enzim ve spesifik aktivitesine etkisi belirlenmifltir.
L. fermentum ZYN17 suflunun pH 5.5’dan pH
6.8’e kadar olan pH de¤erlerinde enzim ve spesifik
aktivitesinde art›fl gözlenmifl ve en yüksek
β-galaktozidaz enzim ve spesifik aktivitesi pH
6.8’de belirlenmifltir. pH 6.8’den sonra ise enzim
ve spesifik aktivitede düflüfl gözlenmifltir. Bu
çal›flmada kullan›lan pH’lardaki β-galaktozidaz
spesifik aktiviteleri aras›nda anlaml› bir fark oldu¤u
Friedman testi uygulanarak (p<0.05) belirlenmifl
ve β-galaktozidaz aktivitesinin pH 6.8’de en yüksek
oldu¤u do¤rulanm›flt›r. Genel olarak, literatürlerde
de β-galaktozidaz enziminin optimum pH de¤erinin
nötr pH aral›klar›nda veya nötr pH’a yak›n pH
de¤erinde de¤iflti¤i bildirilmifltir. β-galaktozidaz
enziminin optimum pH de¤erini, Ismail ve ark.,
(15) L. acidophilus NRRL 4495 suflu için, Iqbal
(27) L. plantarum WCFS1 suflu için, Toba ve
ark., (25) L. bulgaricus B-6 ve L. plantarum 118
sufllar› için, Üstok (26), L. delbrueckii subsp.
bulgaricus 77, S. thermophilus 95/2 sufllar› için
7.0 oldu¤unu rapor etmifllerdir. Iqbal (27), L. sakei
Lb790 suflu için, Kim ve Rajagobal (28), L. crispatus
ATCC 33820 suflu için, Toba ve ark., (25) L.
helveticus B-1 ve L. lactis L-3 sufllar› için en uygun
pH de¤erinin 6.5 oldu¤unu bildirmifllerdir. Bu
çal›flmalar bizim sonuçlar›m›z› desteklemektedir.
Enzim aktivitesi, enzimlerin kararl› olabildi¤i
s›cakl›k aral›¤›nda, s›cakl›kla artar. S›cakl›k belirli
bir de¤erin üstüne ç›k›nca enzim proteini denatüre
olmaya bafllayaca¤›ndan aktivitede düflme gözlenir
(29). Bu sebeple enzimin yüksek aktiviteye sahip
oldu¤u s›cakl›¤›n ve s›cakl›¤›n enzim aktivitesine
etkisinin belirlenmesi önem tafl›maktad›r.
Çal›flmada, L. fermentum ZYN17 suflundan izole
edilen enzimin 30 °C, 35 °C, 37 °C, 40 °C ve 45
°C reaksiyon s›cakl›klar›nda enzim ve spesifik
Lactobacillus ve Bifidobacterium Cinsi Bakterilerin...
aktiviteleri belirlenmifltir. En yüksek β-galaktozidaz
enzim ve spesifik aktivitesi 37 °C’ de belirlenirken
en düflük enzim aktivitesi ise 30 °C’de tespit
edilmifltir. Optimum s›cakl›k de¤erinden düflük
s›cakl›k (30 °C) ve yüksek s›cakl›kta (45 °C)
belirlenen aktivitelerde düflüfl gözlenmifltir. Yap›lan
istatistiksel analiz sonucu farkl› s›cakl›klardaki
enzim aktivitesinin 37 °C’de yüksek oldu¤u
Friedman testi ile do¤rulanm›flt›r (p<0.01). Ismail
ve ark., (15) çal›flmalar›nda β-galaktozidaz
enziminin optimum 40 °C’de (98 U/g) en iyi aktivite
gösterdi¤ini, Toba ve ark., (25) L. bulgaricus B-6,
L. lactis L-3 ve L. plantarum 118 sufllar›n›n 50 °C’de
en yüksek enzim aktivitesine sahip oldu¤unu,
Üstok (26), L. delbrueckii subsp. bulgaricus 77,
S. thermophilus 95/2 sufllar›ndan elde edilen
β-galaktozidaz enziminin optimum 45-50 °C
s›cakl›klar›nda yüksek aktivite gösterdi¤ini, Kara
(14), L. plantarum suflunda β-galaktozidaz enziminin
optimum s›cakl›¤›n›n 35 °C-40 °C aras›nda oldu¤unu
bildirmifllerdir. Yap›lan çal›flmalarda, bakteri kaynakl›
β-galaktozidaz’lar nötr pH’da optimum olarak
karakterize edilirken bakteriler aras›ndaki
varyasyonlarda ve hatta ayn› bakteri sufllar› aras›nda
optimum s›cakl›¤›n farkl› oldu¤u vurgulanmaktad›r
(14, 15, 30, 31).
Çal›flmada kullan›lan farkl› tamponlar›n enzim ve
spesifik aktiviteye etkisi de belirlenmifltir. 0.03 M
potasyum fosfat (2.468 U/mg), 0.03 M sodyum
fosfat (2.174 U/mg), 0.03 M Tris (2.042 U/mg),
0.03 M Tris-NaCl (2.114 U/mg) ve 0.03 M
Tris-sodyum fosfat (2.308 U/mg) tamponlar›
kullan›larak β-galaktozidaz enzim ve spesifik
aktivitesi üzerinde tamponlar›n etkisi araflt›r›lm›flt›r.
‹statistiksel olarak, Friedman testi ile tamponlar
aras›nda spesifik aktivite aç›s›ndan anlaml› bir
fark oldu¤u görülmüfl (p<0.05) ve spesifik aktivitenin
potasyum fosfat tamponunda daha yüksek oldu¤u
do¤rulanm›flt›r. Citti ve ark., (16), S. lactis 7962
suflunda farkl› tamponlar›n β-galaktozidaz spesifik
aktivitesi üzerindeki etkisini belirlemek amac›yla
0.05 M (pH 7) sodyum fosfat, potasyum fosfat,
Tris, Tris + sodyum klorit, Tris + sodyum fosfat
tamponlar›n› kullanm›fllard›r. Çal›flma sonucu en
yüksek spesifik aktivite sodyum fosfat tamponunda
(0.75 U/mg), en düflük enzim aktivitesini ise Tris
tamponunda (0.02 U/mg) belirlemifllerdir. Bu
çal›flma bizim sonuçlar›m›z› desteklemektedir.
Son y›llarda β-galaktozidaz enzimi endüstriyel
öneminden dolay› hem bilim insanlar›n›n hem
de giriflimcilerin ilgisini çekmektedir. Bu nedenle
bu çal›flmada, yüksek enzim aktivitesine sahip
probiyotik sufllar›n belirlenmesi önem kazanm›flt›r.
Bu amaçla, probiyotik özellikleri çeflitli çal›flmalar
ile belirlenmifl farkl› kaynaklardan izole edilerek,
moleküler tan›mlamalar› yap›lm›fl Lactobacillus
spp. (39) ve Bifidobacterium spp. (3) sufllar›n›n
β-galaktozidaz enzim aktiviteleri, protein miktarlar›
ve spesifik aktiviteleri belirlenmifltir. Bunlardan
en iyi spesifik aktiviteye sahip L. fermentum
ZYN17 suflu enzim optimizasyonu için kullan›lm›flt›r.
Elde edilen sonuçlar do¤rultusunda, L. fermentum
ZYN17 suflundan izole edilen β-galaktozidaz enzimi,
saflaflt›r›larak endüstriyel amaçl› kullan›labilecektir.
TEŞEKKÜR
Bu çal›flma, Gazi Üniversitesi Bilimsel Araflt›rma
Projeleri (BAP) Birimi taraf›ndan 05/2012-40
kodlu proje ile desteklenmifltir.
KAYNAKLAR
1. Gheytanchi E, Heshmati F, Shargh KB, Nowroozi
J, Movahedzadeh F. 2010. Study on β-galactosidase
enzyme produced by isolated lactobacilli from
milk and cheese. Afr J Microbiol Res, 4, 454-458.
2. Karasova P, Spiwok V, Mala S, Kralova B, Russell
NJ. 2002. Beta-galactosidase activity in psychrophic
microorganisms and their potential use in food
industry. Czech J Food Sci, 20(2), 43-47.
3. Verma LM, Barrow JC, Kennedy JF, Puri M.
2012. Immobilization of β-d-galactosidase from
Kluyveromyces lactis on functionalized silicon
dioxide nanoparticles: Characterization and lactose
hydrolysis. Int J Biol Macromol, 50(2), 432-437.
4. Panesar R, Panesar PS, Singh RS, Kennedy JF.
2011. Hydrolysis of milk lactose in a packed bed
reactor system using immobilized yeast cells. J
Chem Technol Biotechnol, 86(1), 42-46.
5. Vonk RJ, Reckman GAR, Harmsen HJM, Priebe
MG. 2012. Probiotics and Lactose Intolerance.
Chapter 7. InTech Open, 7, 149-160.
6. Singh VP, Sharma J, Babu S, Rizwanulla, Singla
A. 2013. Role of probiotics in health and disease:
a review. J Pak Med Assoc, 63(2), 253-257.
217
Y. Kılıç, Z. N. Yüksekdağ, H. Yüksekdağ
7. Setty-Shah N, Maranda L, Candela N, Fong J,
Dahod I, Rogol AD, Nwosu BU. 2013. Lactose
Intolerance: Lack of Evidence for Short Stature or
Vitamin D Deficiency in Prepubertal Children.
PLOS ONE, 8, 1-9.
8. Bayhan A, Yentür G. 1993. Laktoz ‹ntolerans›.
GIDA, 18 (6), 385-388.
9. Rolfe RD. 2000. The role of probiotic cultures
in the control of gastrointestinal health. J Nutr,
(Supplement).130 (2), 396-402.
10. Sanders ME. 1999. Probiotics. Food Technol,
53 (11), 67-77.
11. De Vrese M, Stegelmann A, Richter B, Fenselau
S, Laue C, Schrezenmeir J. 2001. Probioticscompensation for lactase insufficiency. Am J Clin
Nutr, 73 (2), 421-429.
12. Zhang W, Wang C, Huang CY, Yu Q, Liu HC,
Zhang CW, Pei XF, Xu X, Wang GQ. 2012. Analysis
of β-galactosidase production and their genes of
two strains of Lactobacillus bulgaricus. Biotechnol
Lett, 34 (6), 1067-1071.
13. Shah NP, Otieno DO. 2007. Endogenous
β-glucosidase and β-galactosidase activities from
selected probiotic microorganisms and their role
in isoflavone biotransformation in soymilk. J Appl
Microbiol, 103 (4), 910-917.
14. Kara F. 2004. Release and characterization of
beta-galactosidase from Lactobacillus plantarum.
M.C. Thesis, Department of Biotechnology,
Middle East Technical University, 89p.
15. Ismail SAA, El-Mohamady Y, Helmy WA,
Abou-Romia R, Hashem AM. 2010. Cultural
condition affecting the growth and production of
β-galactosidase by Lactobacillus acidophilus NRRL
4495. Aust J Basic Appl Sci, 4 (10), 5051-5058.
16. Citti JE, Sandine WE, Elliker PR. 1965.
β-Galactosidase of Streptococcus lactis. J Bacteriol,
89 (4), 937-942.
17. Li J, Zhang W, Wang C, Yu Q, Dai R, Pei X.
2012. Lactococcus lactis expressing food-grade
β-galactosidase alleviates lactose intolerance
symptoms in post-weaning Balb/c mice. Appl
Microbiol Biotechnol, 96 (6), 1499-506.
18. Jokar A, Karbassi A. 2011. In-house production
of lactose-hydrolysed milk by beta-galactosidase
from Lactobacillus bulgaricus. J Agr Sci Technol,
13 (4), 577-584.
19. Almeida CC, Lorena SLS, Pavan CR, Akasaka
HMI, Mesquita MA. 2012. Beneficial effects on
long-term consumption of a probiotic combination
of Lactobacillus casei Shirota and Bifidobacterium
breve Yakult may persist after suspension of
therapy in lactose- intolerant patients. Nutr Clin
Pract, 27 (2), 247-251.
218
20. Ouwehand AC, Salminen S, Isolauri E. 2002.
Probiotics: An overview of beneficial effects.
Antonie Leeuwenhoek, 82 (1-4), 279-289.
21. Tari C, Ustok FI, Harsa S. 2010. Production of
food grade β-galactosidase from artisanal yogurt
strains. Food Biotechnol, 24 (1), 78-94.
22. Mozumder NHMR, Akhtaruzzaman M, Bakr
MA, Zohra FT. 2012. Study on isolation and partial
purification of lactase (β-Galactosidase) enzyme
from Lactobacillus bacteria isolated from yogurt.
J Sci Res, 4 (1), 239-249.
23. Meira MMS, Helfer EV, Velho VR, Lopes CF,
Brandelli A. 2012. Probiotic potential of Lactobacillus
spp. isolated from Brazilian regional ovine cheese.
J Dairy Res, 79 (1), 119-127.
24. Hsu CA, Yu RC, Chou CC. 2005. Production
of β-galactosidase by Bifidobacteria as influenced
by various culture conditions. Int J Food Microbiol,
104 (2), 197-206.
25. Toba T, Tomita Y, Itoh T, Adachi S. 1981.
β-Galactosidases of lactic acid bacteria:
characterization by oligosaccharides formed
during hydrolysis of lactose. J Dairy Sci, 64 (2),
185-192.
26. Üstok FI. 2007. Production of β-Galactosidase
Using Lactic Acid Bacteria and Optimisation of
Fermentation Parameters. (M.Sc), Fen Bilimleri
Enstitüsü, ‹zmir ‹leri teknoloji Enstitüsü, ‹zmir,
35s.
27. Iqbal S. 2011. Characterization of β-Galactosidase
and
Enzymatic
Synthesis
of
Prebiotic
Galacto-oligosaccharides. M.Sc. Hons., University
of Natural Resources and Life Sciences, Vienna,
70 p.
28. Kim JW, Rajagopal SN. 2000. Isolation
and characterization of β-galactosidase from
Lactobacillus crispatus. Folia Microbiol, 45, 29-34.
29. Pamuk F. 2011. Biyokimya, Gazi Kitabevi,
Ankara, Türkiye, 272s.
30. Tzortzis G, Goulas AK, Gibson GR. 2005.
Synthesis of prebiotic galactooligosaccharides
using whole cells of a noval strain Bifidobacterium
bifidum NCIMB 41171. Appl Microbiol Biotechnol,
68 (3), 412-416.
31. Rabiu BA, Jay AJ, Gibson GR, Rastall RA.
2001. Synthesis and fermentation properties of
novel galacto-oligosaccharides by β-galactosidase
from Bifidobacterium species. Appl Environ
Microbiol, 67 (6), 2526-2530.
GIDA (2014) 39 (4): 219-226
doi: 10.5505/gida.30085
GD13074-30085
Araflt›rma / Research
FARKLI VİNİFİKASYON TEKNİKLERİNİN KALECİK KARASI
ŞARAPLARINDAKİ FENOLİK BİLEŞİK İÇERİKLERİNE ETKİSİ*
Hande Tahmaz**, Gökhan Söylemezoğlu
Ankara Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Bahçe Bitkileri Bölümü, Ankara
Gelifl tarihi / Received: 28.11.2013
Düzeltilerek Gelifl tarihi / Received in revised form: 05.02.2014
Kabul tarihi / Accepted: 08.03.2014
Özet
Fenolik bileflikler flaraba duyusal özelliklerini katmakla beraber, insan sa¤l›¤› aç›s›ndan yararlar› oldu¤u
bilinen bilefliklerdir ve miktarlar› vinifikasyon tekniklerine göre de¤ifliklik göstermektedir. Bu araflt›rmada
Kalecik Karas› üzüm çeflidinden termovinifikasyon ve so¤uk maserasyon uygulamalar› ile elde edilen
flaraplarda toplam antosiyanin, toplam fenolik bileflik, antioksidan aktivite, kateflin, epikateflin, rutin,
trans-resveratrol ve cis-resveratrol miktarlar›n›n belirlenmesi amaçlanm›flt›r. Araflt›rman›n bitkisel
materyalini oluflturan Kalecik Karas› üzüm çeflidi, Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Kalecik Ba¤c›l›k
Araflt›rma ve Uygulama ‹stasyonu’nda bulunan ba¤dan 1.100 dansitede hasat edilmifltir. So¤uk maserasyon
ve termovinifikasyon uygulamalar› öncesi üzümler flaraba ifllenmeden önce 72 saat so¤uk hava deposunda
tutulmufllar ve s›ras› ile 1.116 ve 1.115 dansitede flaraba ifllenmifllerdir. Araflt›rma sonucunda so¤uk
maserasyon uygulamas›n›n fenolik bileflik içeriklerinde düflüfle sebep oldu¤u, termovinifikasyon
uygulamas›n›n ise flaraplarda antioksidan aktivite, toplam fenolik bileflik, kateflin, rutin ve trans-resveratrol
içeriklerini art›rd›¤› tespit edilmifltir.
Anahtar kelimeler: Fenolik bileflik, antioksidan, Kalecik Karas›, k›rm›z› flarap, HPLC-DAD.
EFFECTS of DIFFERENT VINIFICATION TECHNIQUES on
PHENOLIC COMPOUNDS in KALECIK KARASI WINES
Abstract
Phenolic compounds give sensory properties to wine and also they have benefits for human health.
Their quantities change according to vinification techniques. This research was conducted to determine
the anthocyanin, total phenolic compounds, antioxidant activity, catechin, epicatechin, rutin,
trans-resveratrol and cis-resveratrol levels in Kalecik Karas› wines obtained by cold maceration and
thermovinification techniques. Kalecik Karas›, plant material of this research, harvested in 1.100 density
in Ankara University Faculty of Agriculture Kalecik Viticultural Research and Experiment Station. Before
the cold maceration and the thermovinification treatment, grapes are kept in cold storage for 72 hours
and processed into wine 1.116 and 1.115 density respectively. As a result of this research, it was found
that cold maceration decreased phenolic compounds in wine and thermovinification increased antioxidant
activity, total phenolic compounds, catechin, rutin and trans resveratrol content in wines.
Keywords: Phenolic compound, antioxidants, Kalecik Karas›, red wine, HPLC-DAD.
* Bu çalışma birinci yazarın doktora tezinin bir bölümüdür.
** Yazışmalardan sorumlu yazar / Corresponding author;
[email protected],
✆ (+90) 312 596 1631,
(+90) 312 317 9119
219
H. Tahmaz, G. Söylemezoğlu
GİRİŞ
Fenol asitleri grubu içerisinde yer alan transresveratrol, tanenler grubu içerisinde yer alan
kateflin ve epikateflin ile flavonoidler grubu
içerisinde rutinin insan sa¤l›¤›na olumlu etkilerinin
tespit edilmesinden itibaren bu konu ile ilgili
çal›flmalar günümüzde giderek artmaya bafllam›flt›r.
Özellikle resveratrolün yafllanmay› kontrol eden
SIRT 1 enziminin etkinlik mekanizmas›yla ilgili
son y›llarda in vitro ve in vivo olarak çok önemli
çal›flmalar yap›lm›flt›r (1, 2). Antioksidan özellikteki
fenolik bilefliklerin kardiyoprotektif (kalbi
koruyucu) (3-5), vazerelaksasyon (damar aç›c›)
(4, 6), antienflamatuvar (enfeksiyonu önleyici)
(3- 8), reaktif oksijen yakalay›c› (9, 10) ve
antikansorejen (11,12) özellik göstermesi yap›lan
çal›flmalarla kan›tlanm›flt›r. Üzüm ve flaraplardaki
fenolik bilefliklerin miktarlar› hastal›k etmenleri
(13-15), UV uygulamas› (16, 17), kimyasal
uygulamalar (18-24), çeflit ve anac›n etkisi (25),
doku farkl›l›klar› (26-29), iklimin etkisi (30),
budama ile terbiye fleklinin etkisi (31)
ve vinifikasyon tekniklerine göre (32-34) büyük
ölçüde de¤ifliklik gösterebilmektedir. Bu çal›flmada
da ülkemizin en önemli k›rm›z› flarapl›k üzüm
çeflitlerinden olan Kalecik Karas› üzüm çeflidinden
farkl› vinifikasyon teknikleri ile elde edilen
flaraplarda fenolik bileflik içerikleri belirlenmeye
çal›fl›lm›flt›r.
MATERYAL ve YÖNTEM
Materyal
Bitkisel materyal olarak Ankara’n›n Kalecik
ilçesinde kurulmufl olan Ankara Üniversitesi Ziraat
Fakültesi Kalecik Ba¤c›l›k Araflt›rma ve Uygulama
‹stasyonu’nda bulunan 5 BB anac› üzerine afl›lanm›fl
Kalecik Karas› çeflidine ait 135 omca kullan›lm›flt›r.
Parseldeki omcalar 1995 y›l›nda 2m x 3m s›ra
üzeri ve aras› mesafelerle dikilmifl olup, 70 cm
gövde yüksekli¤i ve çift kollu sabit kordon budama
flekli verilmifl olan omcalar için 5 s›ra telli çift T
destek sistemi kullan›lm›flt›r. Parselde gübreleme
ve sulama damla sulama ile gerçeklefltirilmektedir.
Araflt›rmada bitkisel materyal olarak Kalecik
Karas› çeflidinin 2012 y›l› hasad›ndan elde edilen
üzümler ve bu üzümlerden yap›lan flaraplar
kullan›lm›flt›r.
Yöntem
Kalecik Karası Üzümlerinin Şaraba İşlenmesi
Klasik Maserasyon
1,100 dansitede hasat edilen üzümler klasik
maserasyonla flaraba ifllenmifllerdir. Sap ay›rma
ve tane çatlatma ifllemi s›ras›nda 60 mg/L potasyum
220
metabisülfit ile kükürtlenmifl ve 200 L’lik so¤utma
ceketli mikrovinifikasyon tank›na al›nm›fllard›r.
Maserasyonun ilk günü 20 g/hL maya (Laffort
FX10) ve 30 g/hL maya besini (Laffort Dynastart)
ilave edilerek alkol fermantasyonu bafllat›lm›flt›r.
Maserasyon 9 günde tamamlanm›flt›r. 7. günden
itibaren dansite 1,000’in alt›na düflmüfl ve fleker
analizleri yap›lm›flt›r. Maserasyonun 9. günü fleker
1.2 g/L olarak ölçülmüfl ve presleme yap›lm›flt›r.
Presleme ifllemi Enoveneta marka pres ile
gerçeklefltirilmifltir Presleme iflleminin ard›ndan
250 g/250 hL oran›nda bakteri (Laffort 450 Preac)
ve 1250 g/250 hL oran›nda bakteri besini (Laffort
PrePreac) ilavesi yap›larak malolaktik fermantasyon
bafllat›lm›fl ve s›cakl›k 20 °C’ de (±1 °C) tutulmufltur.
Malolaktik fermantasyonun takibi için düzenli
olarak ka¤›t kromatografisi ile malik asit ve
dam›tma yöntemi ile uçar asit takipleri yap›lm›flt›r.
Malolaktik fermantasyon boyunca uçar asit,
sülfirik asit (H2SO4) cinsinden 0.078 g/L ile 0.25
g/L aras›nda de¤iflen de¤erler göstermifltir. Üçer
günlük aral›klarla ka¤›t kromatografisi yöntemiyle
tamamlan›p tamamlanmad›¤› belirlenen malolaktik
fermantasyonun 25 gün süren ölçümler sonucunda
tamamland›¤› belirlenmifl, tanklar haval› bir flekilde
damacanalara aktar›lm›fl SO2 oran› 60 mg/L olarak
ayarlanm›flt›r.
Soğuk Maserasyon
Hasat edilen üzümler 72 saat 0 °C (±1 °C)’lik so¤uk
hava deposunda tutulduktan sonra 1,116 dansitede
flaraba ifllenmifllerdir. Klasik maserasyondan farkl›
olarak maserasyonun ilk 3 günü 13 °C’ de so¤uk
maserasyona tabi tutulmufltur. Maserasyonun 6.
günü ise tanktaki cibreye 20 cm yükseklikten ve
1 saat boyunca 254 nm’lik UV-C uygulamas›
yap›lm›flt›r. UV-C uygulamas› s›ras›nda her biri 36
W gücünde 4 adet lamba kullan›lm›flt›r (Philips
TUV PL-L).
Termovinifikasyon
Hasat edilen üzümler 72 saat 0 °C (±1 °C)’lik
so¤uk hava deposunda tutulduktan sonra
1,115 dansitede flaraba ifllenmifllerdir. Klasik
maserasyondan farkl› olarak maserasyonun ilk
günü s›cakl›klar› h›zl› bir flekilde 80 °C’ye ç›kar›l›p
24 °C’ye düflürülmüfltür. Maserasyonun 6. günü
ise tanktaki cibreye 20 cm yükseklikten ve 1 saat
boyunca 254 nm’lik UV-C uygulamas› yap›lm›flt›r.
UV-C uygulamas› s›ras›nda her biri 36 W gücünde
4 adet lamba kullan›lm›flt›r (Philips TUV PL-L).
Üzümlerde Yapılan Analizler
Üzümlerde hasat sonras› toplam suda çözünebilir
kuru madde, pH ve toplam asitlik (mg/g) analizleri
yap›lm›flt›r.
Farklı Vinifikasyon Tekniklerinin Kalecik Karası Şaraplarındaki...
Şaraplarda Yapılan Analizler
fiaraplarda genel asitlik (mg/g), pH, indirgen fleker
(g/L), alkol (%h/h), serbest SO2 (mg/L), uçar asit
(g/L) analizleri yap›lm›flt›r.
Toplam Fenolik Bileşik Analizi
Kalecik Karas› üzüm çeflidinden elde edilen
flaraplarda toplam fenolik bileflik analizleri
Singletton ve Rossi 1965 (35)’e göre modifiye
edilerek yap›lm›flt›r. Örneklere ait toplam fenolik
bileflik sonuçlar› gallik asit cinsinden verilmifltir.
Bunun için 1200, 1100, 1000, 900, 800, 700, 600
mg/L (R2= 0.9948) konsantrasyonlar›ndaki gallik
asitten, 500, 400, 300, 200, 100 mg/L (R2= 0.9986)
konsantrasyonlar›ndaki gallik asitten ve 80, 50,
25,10 mg/L (R2= 0.9841) konsantrasyonlar›ndaki
gallik asitten 3 adet gallik asit e¤risi ç›kar›lm›flt›r
ve örneklerin konsantrasyonlar›na uygun R 2
denklemi seçilerek sonuçlar›n do¤rulu¤unu
art›rmak amaçl› her okuma uygun denklemde
hesaplanm›flt›r. Okumalar "Analiytik Jena" marka
"Specord 200" model spektrofotometre cihaz› ile
765 nm’de yap›lm›fl ve sonuçlar mg/L Gallik Asit
cinsinden verilmifltir.
Toplam Antosiyanin Analizi
Kalecik Karas› üzüm çeflidinden elde edilen
flaraplarda toplam antosiyanin analizlerinde
Giusti ve Wrolstad 2001 (36) taraf›ndan gelifltirilen
pH diferansiyel metodu kullan›lm›flt›r. Toplam
antosiyanin miktarlar› üzümde bask›n bulunan
malvidin-3-glukozid cinsinden hesaplanm›flt›r.
Okumalar "Analiytik Jena" marka "Specord 200"
model spektrofotometre cihaz› ile 520 ve 700 nm’de
yap›lm›fl ve sonuçlar afla¤›daki formüle göre
hesaplanarak, mg/L olarak verilmifltir.
Toplam antosiyanin miktar› (mg/L)= [(A)x(MW)x
(SF)x1000]/[ (ε)x(L)]
A: Absorbans fark› (pH 1.0 ve 4.5 de¤erlerinde
ölçülen absorbans fark›)
MW: Baz olarak al›nacak antosiyaninin molekül
a¤›rl›¤›
SF: Seyreltme faktörü
e: Molar absorpsiyon katsay›s›
L: Absorbans ölçüm küvetinin tabaka kal›nl›¤› (cm)
Antioksidan Aktivite Analizi
Kalecik Karas› üzüm çeflidine ait flaraplarda
antioksidan aktivite tayini TEAC (Trolox Equivalant
Antioxidant Activity) yöntemi ile Re ve ark. 1999
(37)’a göre gerçeklefltirilmifltir. Bu amaçla 2.45 mM
potasyum persülfat içeren ABTS (2.2'-azinobis(3-etilenbenzotiazolin-6-sulfonik asit) diammonium
salt) ≥98-Sigma A1888) çözeltisi haz›rlanm›flt›r.
Elde edilen radikal çözelti 12-16 saat karanl›kta
bekletilmifltir ve en fazla 2 gün analizlerde
kullan›lm›flt›r. ABTS ve ekstraktlar›n seyreltilmesi
amac›yla 0.1 M pH's› 7.4 olan PBS (Fosfat buffer
tuzu) haz›rlanm›flt›r. Okumalar PBS çözeltisine
karfl› yap›lm›flt›r ve her analiz öncesi ABTS, 734
nm’de 0.700 (±10) absorbans verecek flekilde
PBS ile seyreltilmifltir. Analiz 10 µL, 20 µL, 30 µL’lik
örneklerle 6 dakika sonunda 3 farkl› inhibisyon
oran› elde edilecek flekilde yap›lm›flt›r. Sonuçlar›n
hesaplanmas› için 5 µM, 10 µM, 15 µM ve 20
µM’l›k konsantrasyonlardaki trolox standard›
(R–(+)-6-Hydroxy-2,5,7,8-tetramethylchroman2carboxylic acid %98-Aldrich 391913) kullan›larak
elde edilen standart e¤riden (R2= 0.9996) yararlan›lm›fl
ve sonuçlar µmol trolox/mL olarak verilmifltir.
Fenolik Bileşiklerin Analizi
Fenolik Bileşiklerin Ekstraksiyonu
fiaraplardan fenolik bilefliklerin ekstraksiyonu
Waterhouse 2005 (38)’e göre modifiye edilerek
gerçeklefltirilmifltir. Vakum manifoldu (Agilent
SampliQ 12 spe Manifold) ile Seppak C18 kartufllar
(Waters Sep-Pak 1 cc C18 Cartridges) kullan›larak
etil asetat, HCL’li methanol (%0.01) ve %0.01’lik
HCl ile kartufl flartland›rma ifllemi sonras› fenolik
bileflik ekstraktlar› elde edilmifltir. Elde edilen
ekstraktlar 40 °C’lik s›cakl›kta azot gaz› alt›nda
kurutulduktan sonra fenolik bileflikler %0.01’lik
HCl ile ultrasonik banyo yard›m›yla al›nm›fllard›r.
Son hacim 2 mL'ye tamamlanm›fl ve 0.45 µm’lik
PVDF (Polyvinylidene Difluoride) filtrelerden
geçirilerek koyu renkli viallere al›narak HPLC
cihaz›na okuma için verilmifllerdir.
HPLC Koşulları
Kateflin, epikateflin, rutin, trans-resveratrol ve
cis-resveratrol miktarlar›n›n belirlenmesi için
"Shimadzu" marka "LC 10 AT VP" model HPLC cihaz›
ve "DAD SPD M10 AVP" dedektör kullan›lm›flt›r.
HPLC’ nin çal›flma koflullar› Çizelge 1’de verilmifltir.
Fenolik bilefliklerin tan›s› kullan›lan standart
Çizelge 1. HPLC cihaz›n›n çal›flma koflullar›.
Table 1. HPLC conditions
HPLC kolonu HPLC Column
Enjekte edilen miktar Injected volume
Tafl›y›c› faz Solvent
Ak›fl h›z› Flow rate
Phenomenex Gemini 260x4.60 mm C18
30 µL
A = Su/ Formik asit (99/1: h/h) B= Asetonitril (100/100: h/h)
A = Water/ Formic acid (99/1: h/h) B= Asetonitrile (100/100: h/h)
0.7 mL/dakika 0.7 mL/minute
221
H. Tahmaz, G. Söylemezoğlu
maddelerin al›konma zamanlar› ve spektrumlar›ndan
yararlan›larak yap›lm›flt›r. Standart madde olarak
kateflin, epikateflin, rutin ve trans-resveratrol (Sigma)
kullan›lm›flt›r. Cis-resveratrolü belirlemek için ticari
olarak standart bulunmad›¤›ndan haz›rlanan
trans-resveratrol standard› 254 nm dalga boyundaki
UV-C ›fl›¤›na yar›m saat maruz b›rak›larak trans
formun cis forma dönüflümü sa¤lanarak
gerçeklefltirilmifltir. Miktar tayininde her bir standart
için 7 farkl› konsantrasyonda çözelti haz›rlanarak
HPLC’ye enjekte edilmifl ve her bir standart için
kalibrasyon e¤rileri oluflturularak bu e¤rilerden
fenolik bilefliklerin miktarlar› belirlenmifltir.
İstatistiksel Analiz
Elde edilen sonuçlar ANOVA ile de¤erlendirilmifl
ve önemli bulunan farkl›l›klar için Duncan testi
yap›lm›flt›r.
ARAŞTIRMA BULGULARI ve TARTIŞMA
Üzümlerde Yapılan Analiz Sonuçları
Üzümlerde hasat sonras› gerçeklefltirilen toplam
suda çözünebilir kuru madde (%), pH ve toplam
asitlik (mg/g) sonuçlar› Çizelge 2’de verilmifltir.
Şaraplarda Yapılan Analiz Sonuçları
fiaraplarda yap›lan analiz sonuçlar› Çizelge 3’te
verilmifltir.
Toplam Fenolik Bileşik, Toplam Antosiyanin
ve Antioksidan Aktivite (TEAC) Analiz Sonuçları
Çizelge 4’ten de anlafl›ld›¤› üzere termovinifikasyon
uygulamas› flaraplardaki antioksidan aktivite ve
toplam fenolik bileflik içeri¤ini art›r›rken, toplam
antosiyanin içeri¤inde azal›fla sebep olmufltur.
Yap›lan bir çal›flmada, Kalecik Karas› flaraplar›ndaki
toplam fenolik bileflik içerikleri 1070 ile 1837 mg/L
aras›nda de¤iflen de¤erler göstermifltir (39, 40).
Bu çal›flmada ise kontrol grubunun toplam fenolik
bileflik içeri¤i 3150 mg/L iken termovinifikasyon
uygulamas› ile bu de¤er 6574 mg/L’ye ç›kar›lm›flt›r.
2010 y›l›nda yap›lan bir di¤er araflt›rmada so¤uk
maserasyon uygulamas› sonucu Syrah k›rm›z›
flaraplar›nda toplam antosiyanin içeri¤i 271.11 mg/L
ve toplam fenolik bileflik içeri¤i ise 2841.57 mg/L
olarak belirlenmifltir (41). Antosiyanin içeri¤inin
çal›flmam›zda daha düflük miktarda saptanmas›
çeflit farkl›l›¤› ile ilgilidir.
Fenolik Bileşik Analiz Sonuçları
HPLC cihaz› ile flaraplardaki kateflin, epikateflin,
rutin, trans-resveratrol ve cis-resveratrol miktarlar›n›
saptama amaçl› Çizelge 5’te görüldü¤ü üzere
kateflin, epikateflin ve cis-resveratrol için 280 nm,
rutin için 365 nm ve trans resveratrol için 306 nm’de
HPLC-DAD okumalar› gerçeklefltirilmifltir. Ayn›
zamanda fenolik bilefliklerin al›konma zamanlar›,
kalibrasyon denklemleri, R2 de¤erleri, dedeksiyon
ve kuantifikasyon limitleri ile geri kazan›m
oranlar›n›n verildi¤i kalibrasyon parametreleri
Çizelge 5’te verilmifltir.
Termovinifikasyon uygulamas› kateflin, rutin ve
trans-resveratrol içeriklerinde art›fla sebep olmufltur
(Çizelge 6). Kalecik Karas› flaraplar›nda yap›lan
bir araflt›rma sonucu kateflin içeri¤i 14.69 mg/L,
epikateflin içeri¤i 8.99 mg/L, rutin içeri¤i 14.92 mg/L
olarak saptanm›flt›r (42). Kateflin ve epikateflin
içeri¤i çal›flmam›z›n kontrol grubunda daha
yüksekken, rutin içeri¤i daha düflük de¤erde
Çizelge 2. Hasat sonras› üzüm fl›ralar›nda gerçeklefltirilen olgunluk analiz sonuçlar›.
Table 2. Post harvest maturity analysis results in grape must.
Toplam suda çözünebilir kuru madde (%) Total soluble solids content
pH pH
Toplam asitlik (g/L)* Total acidity
26.12
2.81
5.47
*Tartarik asit cinsinden *In terms of tartaric acid
Çizelge 3. fiaraplarda yap›lan genel analiz sonuçlar›.
Table 3. Results of general wine analysis.
Analizler
Analysis
Klasik maserasyon
Classical maceration
So¤uk maserasyon
Cold maceration
Termovinifikasyon
Thermovinification
Genel asitlik (g/L)* Total acidity
pH pH
‹ndirgen fleker (g/L) Residual sugar
Alkol (% h/h) Alcohol
Serbest SO2 (mg/L) Free SO2
Uçar asit (g/L)** Volatile acid
Uçar asit (g/L)*** Volatile acid
Dansite (g/cm3, 20°C) Density
5.157
3.70
1.2
15.77
27.33
0.25
0.30
0.9878
5.337
3.62
1.1
14.80
28.67
0.32
0.39
0.9883
5.838
3.53
1.3
16.38
27.67
0.21
0.26
0.9881
* Tartarik asit cinsinden, **Sülfirik asit cinsinden, ***Asetik asit cinsinden
*In terms of tartaric acid, **In terms of sulphuric acid, ***In terms of acetic acid.
222
Farklı Vinifikasyon Tekniklerinin Kalecik Karası Şaraplarındaki...
Çizelge 4. fiaraplara ait antioksidan aktivite (TEAC), toplam antosiyanin ve toplam fenolik bileflik analiz sonuçlar›.
Table 4. Results of antioxidant activity (TEAC), total anthocyanin and total phenolic compounds of wines.
Klasik maserasyon Classical maceration
So¤uk maserasyon Cold maceration
Termovinifikasyon Thermovinification
Antioksidan Aktivite (TEAC)
(µmol Trolox/mL)
Antioxidant Activity (TEAC)
Toplam Antosiyanin
(mg/L)
Total Anthocyanin
Toplam Fenolik Bileflik
(mg/L)
Total Phenolic Compounds
9.5±0.05C
12.7±0.77B
21.0±0.01A
69.0±3.00
74.5±0.50
60±2.00
3150.0±28.00B
2758.0±48.00C
6574.5±98.50A
P<0.05: Ayn› sütunda farkl› harflerle gösterilen de¤erler aras›ndaki fark Duncan testine göre önemlidir.
Different superscripts in the same column indicate statistical differences at the P<0.05 level.
bulunmufltur. 2010 y›l›nda Syrah k›rm›z› flaraplar›nda
so¤uk maserasyonun etkisinin incelendi¤i bir
çal›flmada kateflin 55.03 mg/L, epikateflin 76.14 mg/L
olarak bulunmufltur (41). Bizim de¤erlerimizin
daha düflük miktarlarda bulunmas›nda, ekstraksiyon
s›ras›nda HPLC kromatogramlar›nda fenolik
bileflik piklerinin ayr›m›n›n sa¤lanmas› için
kullan›lan C18 Seppak kartufllar›n etkisi oldu¤u
düflünülmektedir.
TARTIŞMA ve SONUÇ
Fenolik bileflik içerikleri flarap elde edilen üzüm
çeflidine ve yetifltiricilik koflullar›na göre de¤ifliklik
gösterdi¤i gibi, flarap yap›m› s›ras›nda kullan›lan
maya, enzim, durultma ajanlar›, fermantasyon
s›cakl›¤›, fermantasyon süresi, farkl› maserasyon
teknikleri, olgunlaflt›rma gibi vinifikasyon
tekniklerine göre de önemli farkl›l›klar
göstermektedir. Üzümlerde stilbenlerin sentezi
fungal enfeksiyon, yaralama, UV ›fl›n› uygulamalar›
gibi (43-51) stres faktörleriyle art›fl göstermektedir.
Ayr›ca fenolik bilefliklerin tamam› için geçerli
olan üzüm çeflidi, toprak yap›s› ve vinifikasyon
farkl›l›klar› da flaraptaki trans resveratrol düzeyini
etkilemektedir (52-60). Cis resveratrol ise Vitis
vinifera tanelerinde çok nadir saptan›r. Cis
resveratrol; cis glukozid formunun hidrolize
olmas› (60) ya da trans formun UV ›fl›n› alt›nda
izomerasyonu ile oluflmaktad›r (61). Üzümlerdeki
trans resveratrol sentezi stilben sentaz (STS) enzimi
ile p-kumaril-CoA ve malonil-CoA’ n›n substrat
olarak kullan›lmas› ile gerçekleflir (62). Ayn›
substratlar kalkon üretiminde kalkon sentaz
(CHS) içinde flavonoidlerin sentezinde rol oynar
(63). UV ›fl›n› uygulamas› üzümde resveratrol
sentezini artt›r›r (46) bunun sebebi CHS ve STS
enzimlerinin ayn› substratlardan etkilenmesi ve UV
›fl›nlar›n›n STS indüksiyonunda etkili olmas›d›r (64).
So¤uk maserasyon ve termovinifikasyon
uygulamalar›n›n flaraplardaki fenolik bileflik
Çizelge 5. Fenolik bileflik miktarlar›n›n belirlenmesinde kullan›lan kalibrasyon parametreleri.
Table 5. Calibration parameters used in determination of phenolic compounds quantities.
Fenolik Bileflikler
Phenolic Compounds
Al›konma
Zaman›
Retention
Time
λvis
nm
Kalibrasyon
Denklemi
Calibration
Curve
R2
Dedeksiyon
Limiti
Limit of
Detection
Kuantifikasyon
Limiti
Limit of
Quantificaiton
Geri Kazan›m
Oran› (%)
Recovery
Kateflin Catechin
Epikateflin Epicatechin
Rutin Rutin
Trans resveratrol Trans resveratrol
Cis resveratrol Cis resveratrol
28.6
33.7
43.2
54.9
55.2
280
280
365
306
280
y= 15323x-160.89
y= 33977x-7173
y= 74629x-24943
y= 403404x-78716
y=132264x+22.462
0.9997
0.9999
0.9999
0.9998
0.9981
0.96
0.69
0.45
0.28
0.009
2.91
2.09
1.37
0.86
0.026
89.76
88.81
88.92
89.72
-
Çizelge 6. fiaraplara ait fenolik bileflik miktarlar›.
Table 6. Phenolic compound quantities of wines
Kateflin (mg/L) Catechin
Epikateflin (mg/L) Epicatechin
Rutin(mg/L) Rutin
Trans resveratrol(mg/L) Trans resveratrol
Cis resveratrol (mg/L) Cis resveratrol
Klasik Maserasyon
Classical maceration
So¤uk maserasyon
Cold maceration
Termovinifikasyon
Thermovinification
17.7±0.36A
10.02±0.12A
0.92±0.01B
0.56±0.00B
0.32±0.04
9.00±0.09B
4.08±0.14C
0.88±0.01B
0.49±0.01C
0.25±0.01
18.40±0.74A
8.35±0.39B
2.46±0.02A
0.71±0.02A
0.23±0.00
P<0.05: Ayn› sat›rda farkl› harflerle gösterilen de¤erler aras›ndaki fark Duncan testine göre önemlidir.
Different superscripts in the same row indicate statistical differences at the P<0.05 level.
223
H. Tahmaz, G. Söylemezoğlu
içeriklerine olan etkisi bilinmekle birlikte, bu
çal›flma, so¤uk maserasyon ve termovinifikasyon
uygulamalar›na ek olarak flaraplara uygulanan
UV-C uygulamas› alan›nda ilk çal›flma olmas›
yönünden önem tafl›maktad›r. Araflt›rma sonuçlar›na
göre 80°C’de gerçeklefltirilen termovinifikasyon
ve UV-C uygulamas›n›n, flaraplarda kateflin, rutin ve
trans resveratrol miktarlar›nda art›fla sebep oldu¤u,
ayr›ca antioksidan aktivite ile toplam fenolik bileflik
miktarlar›n› da 2 kat kadar art›rd›¤› saptanm›flt›r.
So¤uk maserasyon ve UV-C uygulamas› ise fenolik
bileflik miktarlar›nda düflüfle sebep olurken,
antioksidan aktivite ve toplam antosiyanin
miktarlar›n› art›rm›flt›r. Söz konusu çal›flman›n
farkl› çeflitlerde de denenmesi vinifikasyon
tekniklerinin fenolik bileflikler üzerine etkisinin daha
ayr›nt›l› olarak ortaya konulmas›n› sa¤layacakt›r.
TEŞEKKÜR
"13L4347001" kod numaral› ve "Kalecik Karas›
(Vitis vinifera L. Cv.) ve Bo¤azkere (Vitis vinifera
L. Cv.) Üzüm Çeflitlerinde Farkl› Yetifltiricilik,
Depolama, UV Uygulamas› ve Vinifikasyon
Tekniklerinin Baz› Fenolik Bileflikler Üzerine
Etkileri" ve "11B4347003" kod numaral› ve
"Ülkemizde Yetifltirilen Asma Tür ve Çeflitlerinde
Antioksidan, Resveratrol ve Di¤er Fenolik Bilefliklerin
Belirlenmesi Üzerinde Bir Araflt›rma" konulu
projelere sa¤lad›¤› destek için Ankara Üniversitesi
Bilimsel Araflt›rma Projeleri Koordinasyon Birimi
Koordinatörlü¤ü’ne flükranlar›m›z› sunar›z.
KAYNAKLAR
1. Borra MT, Smith BC, Denu JM. 2005. Mechanism
of human SIRT1 activation by resveratrol . J Biol
Chem, 280, 17187-17195.
2. Kaeberlein M, McDonagh T, Heltweg B, Hixon
J, Westman EA, Caldwell SD, Napper A, Curtis R,
DiStefano PS, Fields S ,Bedalov A, Kennedy BK.
2005. Substrate-specific activation of sirtuins by
resveratrol. J Biol Chem, 280, 17038-17045.
3. Das DK, Maulik N. 2006. Resveratrol in
cardioprotection: a therapeutic promise of
alternative medicine. Mol Interv, 6, 36-47.
4. Fitzpatrick DF, Hirschfield SL, Coffey RG.
1993. Endothelium-Dependent Vasorelaxing
Activity Of Wine Or Other Grape Products. Am J
Physiol, 265, H774-H748.
5. Klinge CM, Risinger KE, Watts MB, Beck V, Eder
R, Jungbauer A. 2003. Estrogenic activity in white
and red wine extracts. J Agri Food Chem, 51,
1850-1857.
224
6. Pendurthi UR, Williams JT, Rao LV. 1999.
Resveratrol, a polyphenolic compound found in
wine, inhibits tissue factor expression in vascular
cells:A possible mechanism ort he cardiovascular
benefits associated with moderate consumption of
wine. Arterioscler Thromb Vasc Biol, 19, 419-426.
7. Wang Z, Huang Y, Zou J, Cao K. 2002. Effects
of red wine and wine polyphenol resveratrol on
platelet aggregation in vivo and in vitro. Int J Mol
Med, 9,77-9.
8. Pendurthi UR, Rao LV. 2002. Resveratrol
suppresses agonist-induced monocyte adhesion
to cultured human endothelial cells. Thromb Res,
106,243- 8.
9. Moskaug J, Carlsen H, Myhrstad MCV. 2005.
Polyphenols and glutathione synthesis regulation.
Am J Clin Nutr, 81, 277S-283S.
10. Sener G, Tugtepe H, Yuksel M. 2006. Resveratrol
improves ischemia/reperfusion-induced oxidative
renal injury in rats. Med Res Rev, 37, 822-829.
11. Chao C. 2007. Associations between beer,
wine, and liquor con-sumption and lung cancer
risk: A meta-analysis. Cancer Epidemiol Biomark
Prev, 16:2436-2447.
12. Han XT, Zheng FM, Foss S Ma TR, Holford P,
Boyle B, Lead-erer P, Zhao M Dai, Y Zhang.
2010. Alcohol consumption and non-Hodgkin
lymphoma survival. J Cancer Surviv, 4:101-109.
13. Langcake P, Pryce RJ. 1976. The production
of resveratrol by Vitis vinifera and other members
of the Vitaceace as a response to infection or
injury. Physiol Plant Pathol, 9, 77-86.
14. Bavaresco L, Petegolli D, Cantu E, Fregoni C,
Chiusa G. And Trevisan M. 1997. Elicitation and
accumulation of stilbene phytoalexins in grapevine
berries infected by Botrytis cinerea. Vitis, 36
(2), 77-83.
15. Romero-Pérez AI, Lamuela-Raventós RM,
Andrés-Lacueva C. And De La Torre-Boronat MC.
2001. Method ort he quantitative extraction of
resveratrol and piceid isomers in grape berry
skins. Effect of powdery mildew on the stilbene
content. J Agric Food Chem, 49, 210-215.
16. Langcake P, Pryce RJ. 1977. The production
of resveratrol and viniferins by grapevines in
responce to ultraviolet irradiation. Photochem,16,
1193-1196.
17. Melzoch K, Hanzlikova I, Filip V, Buckiova D
and Smidrkal J. 2001. Resveratrol in parts of vine
and wine originating from Bohemian and Moravian
vineyard regions. Agric Conspec Sci, 66(1), 53-57.
Farklı Vinifikasyon Tekniklerinin Kalecik Karası Şaraplarındaki...
18. Adrian M, Jeandet P, Bessis R. And Joubert
MJ. 1996. Induction of phytoalexin (resveratrol)
synthesis in grapevine leaves treated with Aluminum
chloride (AlCl3). J Agric Food Chem, 44,1979-1981.
19. Coulomb C, Lizzi Y, Coulomb PJ, Roggero JP,
Coulomb PO and Agullon O. 1999. Can copper
be an elicitor? Phytomorphology, 512, 41-46.
20. Ban T, Shiozaki S, Ogata T and Horiuchi S. 2000.
Effects of abscisic acid and shading treatments on
the levels of anthocyanin and resveratrol in skin of
Kyoho grape berry. Acta Horticulturae, 514, 83-89.
21. Bavaresco L and Fregoni C. 2001. Physiological
role and molecular aspects of grapevine stilbenic
compounds.. In: Molecular Biology and
Biotechnology of the Grapevine. Ed. RoubelakisAngelakis, K. A., Ed.: Kluwer Acad Publ
Netherlands, P: 153-182
22. Tinttunen S, Lehtonen P. 2001. Distinguishing
organic wines from normal wines on the basis of
concentrations of phenolic compounds and
spectral data. Euro Food, 212(3), 390-394.
23. Artés-Hernandez F, Artés F, Tomás-Baerberán
FA. 2003. Quality and enhancement of bioactive
phenolics in cv. Napoleon table grapes exposed
to differrent postharvest gaseous treatments, J
Agric Food Chem, 51, 5290-5295.
24. Bavaresco L, Vezzulli S, Battilani P, Giorni P,
Pietri A. And Bertuzzi T. 2003. Effect of ochratoxin
A-producing Aspergilli on stilbenic phytoalexin
syntheisis in grapes. J Agric Food Chem, 51,
6151-6157.
25. Göktürk Baydar N. 2006. Organic Acids,
Tocopherols and Phenolic Compositions of Some
Turkish Grape Cultivars. Chemistry of Natural
Compounds, 42, 2, 156-159.
26. Souquet JM, Labarbe B, Le Guerneve C,
Cheyneir V, Moutounet M. 2000. Phenolics
Composition of Grape Stems. J Agric Food Chem,
48, 1076-1080.
27. Monagas M, Garrido I, Bartolome B, Gomez
Cordovez C. 2006. Chemical Characterization of
Commercial Dietary Ingredients from Vitis vinifera
L. Anal Chim Acta, 563, 401-410.
28. Poudel RP, Tamura H, Kataoka I, Mochioka
R. 2008. Phenolic Compounds and Antioxidant
Activities of Skins and Seeds of Five Wild Grapes
and Two Hybrids Native to Japan. J Food Compos
Anal, 21, 622-625.
29. Özden M, Vardin H. 2009. fianl›urfa Koflullar›nda
Yetifltirilen Baz› fiarapl›k Üzüm Çeflitlerinin Kalite
ve Fitokimyasal Özellikleri. HRÜZF Dergisi,
13(2):21-27.
30. Melzoch K, Hanzlikova I, Filip V, Buckiova
D. And Smidrkal J. 2001. Resveratrol in parts of
vine and wine originating from Bohemian and
Moravian vineyard regions. Agric Consp Sci,
66(1), 53-57.
31. Prajitna A, Dami E I, Steiner E T, Ferree C D,
Scheerens C J, Schwartz JS. 2007. Influence of
Cluster Thinning on Phenolic Composition,
Resveratrol, and Antioksidant Capacity in
Chambourcin Wine. Am J Enol Vitic, 58,3.
32. Pezet R, Cuenat P. 1996. Resveratrol ‹n Wine:
Extraction from Skin During Fermantation and
Post-Fermantation Standing of Must From Gamay
Grapes. Enol Vitic, Vol. 47, No:3.
33. Anl› E. 2004. Farkl› fiarap ‹flleme Yöntemlerinin
Kalecik Karas› fiarab›n›n Fenol Bileflimi Ve
Antioksidan Kapasitesi Üzerine Etkisi. G›da, 29
(6):451-455.
34. Leblanc M. R. 2006. Cultivar, juice extraction,
ultra violet irraditation and storage influence the
stilbene content of muscadine grape (Vitis
rotundifolia Michx.).Ph.D. Loisiana State University.
Loisiana. 120 p.
35. Singleton VL, Rossi JJA. 1965. Colorimetric of
totalmphenolics with phosphomolybdic–
phosphotungstic acid reagents. Am J Enol Vitic,
16(3): 144-158.
36. Giusti M, Wrolstad R. 2001. Characterization
and measurement of anthocyanins by UV-visible
spectroscopy. Current Protocols in Food Analytical
Chemistry, F1.2.1-F1.2.13
37. Re R, Pellegrini, N, Proteggente A, Pannala A,
Yang M. And Rice-Evans C. 1999. Antioxidant
activity applying an improved ABTS radical cation
decolorization assay. Biol Med, 26, 1231-1237.
38. Waterhouse AL. 2005. Determination of total
fenolics, in Handbook of Food Analytical
Chemistry, ed. By Wrolstad RE, Acree TE, Decker
EA, Penner MH, Reid DS, Schwartz SJ, Shoemaker
CF, Smith DM, Sporns P. John Wiley & Sons Inc;
New Jersey, p. 463-470.
39. Anli R E, Vural N. 2009.Antioxidant Phenolic
Substances of Turkish Red Wines from Different
Wine Regions. Molecules, 14, 289-297.
40. Porgal› E, Büyüktuncel E. 2012. Determination
of phenolic composition and antioxidant capacity
of native red wines by high performance liquid
chromatography and spectrophotometric
methods. Food Res Int, 45 (2012) 145–154.
41. Heredia FJ, Escudero-Gilete ML, Hernanz D,
Gordillo B, Melendez-Martinez AJ, Vicario IM,
Gonzalez-Miret ML. 2010. Influence of the
refrigeration technique on the colour and phenolic
composition of Syrah red wines obtained by
pre-fermentative cold maceration. Food Chem,
118, 377-383.
225
H. Tahmaz, G. Söylemezoğlu
42. Özkan G, Göktürk Baydar N. 2006. A Direct
RP-HPLC Determination of Phenolic Compounds
in Turkish Red Wines. Akdeniz Üniversitesi Ziraat
Fakültesi Dergisi, 19 (2), 229-234.
43. Langcake P, Pryce R J. 1976. The production
of resveratrol by Vitis vinifera and other membres
of the Vitaceae as a response to infection
or injury. Physiol. Plant Pathol. 9, 77-86.
44. Langcake P, McCarthy W V. 1979. The
relationship of resveratrol production to infection
of grapevine leaves by Botrytis cinerea. Vitis, 18,
244-253.
45. Creasy L L, Coffee M. 1988. Phytoalexin
production potential of grape berries. J Am Soc
Hortic Sci, 113, 230-234.
46. Jeandet P, Bessis R, Gautheron B. 1991. The
production of resveratrol (3, 5, 4¢ trihydroxystilbene)
by grape berries in different developmental stages.
Am J Enol Vitic, 42, 41-46.
47. Liswidowati M F, Hohmann F, Burkhardt S,
Kindl H. 1991. Induction of stilbene synthase by
Botrytis cinerea in cultured grapevine cells.
Planta, 183, 307-314.
48. Jeandet P, Bessis R, Sbaghi M, Meunier P.
1995. Production of the phytoalexin resveratrol by
grape as a response to Botrytis cinerea attacks under
natural conditions. J Phytopathol, 143, 135-139.
49. Adrian M, Jeandet A C, Douillet-Breuil L, Bessis
R. 2000. Stilbene content of mature Vitis vinifera
berries in response to UV-C elicitation. J Agric
Food Chem, 48, 6103-6105.
50. Bais A J, Murphy P J, Dry I B. 2000. The
molecular regulation of stilbene phytoalexin
biosynthesis in Vitis vinifera during grape berry
development. Aust J Plant Physiol, 27, 425-433.
51. Cantos E, Garci´a-Viguera C, Pascual-Teresa
S, Toma´s-Barbera´n F A. 2000. Effect of postharvest
ultraviolet irradiation on resveratrol and other
phenolics of cv. Napoleon table grapes. J Agric
Food Chem, 48, 4606-4612.
52. Siemann E H, Creasy L L. 1992. Concentration
of the phytoalexyn resveratrol in wine. Am J
Enol Vitic, 43, 49-52. (17).
53. Jeandet P, Bessis R, Maume B F, Sbaghi M.
1993. Analysis of resveratrol in Burgundy wines.
J. Wine Res, 4, 79-85.
226
54. Goldberg D M, Yan J, Ng E, Diamandis E P,
Karumanchiri A, Soleas G J, Waterhouse A L.
1995. A global survey of trans-resveratrol
concentrations in commercial wines. Am J Enol
Vitic, 46, 159- 165.
55. Mattivi F, Reniero F, Korhammer S. 1995.
Isolation, characterization, and evolution in red
wine vinification of resveratrol monomers. J Agric
Food Chem, 43, 1820-1823.
56. Goldberg D M, Ng E, Karumanchiri A,
Diamandis E P, Soleas G J. 1996. Resveratrol
glucosides are important components of
commercial wines. Am J Enol Vitic, 47, 415-420.
57. Pezet R, Cuneat Ph. 1996. Resveratrol in wine:
extraction from skin during fermentation and
post-fermentation standing of must from Gamay
grapes. Am J Enol Vitic, 47, 287-290.
58. Romero-Pe´rez A I, Lamuela-Ravento´s R M,
Waterhouse A L, de la Torre-Boronat M C. 1996.
Levels of cisand trans-resveratrol and their
glucosides in white and rose´ Vitis vinifera wines
from Spain. J Agric Food Chem, 44, 2124-2128.
59. Vrhovsek U, Wendelin S, Eder R. 1997.
Effects of variousvinification techniques on the
concentrations of cis- and trans-resveratrol and
resveratrol glucoside isomers in wine. Am J Enol
Vitic, 48, 214-219.
60. Threlfall R T, Morris J R, Mauromoustakos A.
1999. Effect of variety, ultraviolet light exposure,
and enological methods on the trans-resveratrol
level of wine. Am J Enol Vitic, 50, 57-64.
61. Roggero J P, Garcia-Parrilla C. 1995. Effects
of ultraviolet irradiation on resveratrol and changes
in resveratrol and various of its derivatives in the
skins of ripening grapes. Sci Aliments, 15, 411-422.
62. Fritzemeier K H, Kindl H. 1981. Coordinate
induction by UV light of stilbene synthase
phenylalanine ammonialyase and cinnamate
4-hydroxylyase in leaves of Vitaceae. Planta,
151, 48-52.
63. Melchior F, Kindl H. 1990. Grapevine stilbene
synthase cDNA only slightly differing from chalcone
synthase cDNA is expressed in Escherichia coli into
a catalytically active enzyme. FEBS Lett, 268, 17-20.
64. Versari A, Parpinello G, Tornielli G, Ferrarini
R, Giulivo C. 2001. Stilbene compounds and
stilbene synthase expression during ripening,
wilting, and UV treatment in grape cv. Corvina. J
Agric Food Chem, 49, 5531-5536.
GIDA (2014) 39 (4): 227-233
doi: 10.5505/gida.51523
GD13076-51523
Araflt›rma / Research
KURU MEYVELERİN KURUYEMİŞLER ile BİRLİKTE
TÜKETİMİNİN FLAVONOİDLERİN IN VITRO
BİYOYARARLILIĞINA ETKİSİNİN İNCELENMESİ
Senem Kamiloğlu, Ayça Ayfer Paslı, Esra Çapanoğlu*, Beraat Özçelik
‹stanbul Teknik Üniversitesi, Kimya-Metalurji Fakültesi, G›da Mühendisli¤i Bölümü, ‹stanbul
Gelifl tarihi / Received: 10.12.2013
Düzeltilerek Gelifl tarihi / Received in revised form: 19.02.2014
Kabul tarihi / Accepted: 14.03.2014
Özet
Kuru meyveler ve kuruyemifller sa¤l›kl› at›flt›rmal›klar olup, Türk diyetinde s›kça beraber tüketilmektedirler.
Bu çal›flmada, baz› kuru meyvelerin (incir, kay›s›, üzüm) çeflitli kuruyemifller (badem, ceviz, f›nd›k) ile
birlikte tüketiminin etkisini araflt›rmak amac›yla gastrointestinal sindirim sistemi simülasyonunun farkl›
evrelerinde toplam flavonoid madde miktar› in vitro model kullan›larak spektrofotometrik olarak
de¤erlendirilmifltir. Elde edilen sonuçlar incir-badem, kay›s›-f›nd›k ve incir-f›nd›k kar›fl›mlar›n›n birlikte
tüketiminin ayr› ayr› tüketilmesine göre s›ras›yla %9, %18 ve %92 daha fazla toplam flavonoid madde
emilimi sa¤lad›¤›n› göstermifltir. Bu çal›flma birlikte tüketimi yayg›n olan kuru meyve ve kuruyemifllerin
in vitro gastrointestinal sindirimi s›ras›nda toplam flavonoid madde içeri¤inde meydana gelen de¤iflimlerle
ilgili de¤erli bilgiler sa¤lam›flt›r.
Anahtar kelimeler: Kuru incir, kuru kay›s›, kuru üzüm, badem, ceviz, f›nd›k, gastrointestinal sindirim
INVESTIGATING THE IN VITRO BIOAVAILABILITY
of FLAVONOIDS DURING CONSUMPTION
of DRIED FRUITS with NUTS
Abstract
Dried fruits and nuts are considered as healthy snacks and they are often consumed together in the
Turkish diet. In this study, in order to evaluate the effect of consumption of some dried fruits (figs,
apricots, raisins) together with several nuts (almonds, walnuts, hazelnuts), total flavonoids have been
investigated spectrophotometrically at different phases of simulated gastrointestinal digestion, using an
in vitro model. The results revealed that consumption of fig-almond, apricot-hazelnut and fig-hazelnut
mixtures resulted in respectively 9, 18 and 92% higher total flavonoid recoveries in the dialyzed fraction
in comparison to their consumption alone. Current study provided valuable insights into the changes
that occur in total flavonoid content during in vitro gastrointestinal digestion of dried fruits and nuts,
commonly consumed together.
Keywords: Dried fig, dried apricot, raisin, almond, walnut, hazelnut, gastrointestinal digestion
* Yazışmalardan sorumlu yazar / Corresponding author;
[email protected],
✆ (+90) 212 285 7340,
(+90) 212 285 7333
227
S. Kamiloğlu, A. A. Paslı, E. Çapanoğlu, B. Özçelik
GİRİŞ
ba¤l› olup, birçok çal›flmada uygulanan kimyasal
ekstraksiyon metotlar›ndan nicel ve nitel olarak
farkl› olabilmektedir (15).
Epidemiyolojik çal›flmalar yüksek oranda meyve
ve sebze tüketiminin kronik hastal›k riskinin
azalmas› ile iliflkili oldu¤unu göstermifltir. Bu
potansiyel yararl› etkiler flavonoidler gibi biyoaktif
bilefliklerin varl›¤› ile iliflkilendirilmifltir (1).
Flavonoid al›m›n›n koroner kalp hastal›klar› ile
kanser gibi hastal›klar›n engellenmesinde rol
oynad›¤› çeflitli çal›flmalarla ortaya konmufltur (2, 3).
Kuru meyveler ve kuruyemifller sa¤l›kl› at›flt›rmal›klar
olup, Türk diyetinde s›kça beraber tüketilmektedir.
Bilindi¤i kadar›yla daha önce yap›lm›fl hiçbir
çal›flma kuru meyvelerin kuruyemifller ile birlikte
tüketiminin flavonoidlerin in vitro biyoyararl›l›¤›na
olan etkisini de¤erlendirmemifltir. Yukar›dakiler
göz önüne al›nd›¤›nda, bu çal›flman›n amac›;
Türkiye’de yayg›n olarak tüketilen kuru meyve ve
kuruyemifllerin birlikte sindiriminin flavonoidlerin
biyoyararl›l›¤›na olan etkisini araflt›rmakt›r.
G›da ve Tar›m Örgütü (FAO) 2011 senesi istatistiksel
verilerine göre Türkiye incir, kay›s› ve f›nd›k
dahil olmak üzere birçok meyve ve kuruyemiflin
dünyada önde gelen üreticisidir (4). Kuru
meyvelerin stabilitesi, onlar›n genifl alanlara
nakliyesini mümkün k›lmakla beraber g›dalar›n
bozulmas›ndan sorumlu baz› mikroorganizmalar›n
geliflimini önleyerek raf ömrünü de uzatt›¤› için,
taze meyveler s›kça kuru halde muhafaza
edilmektedirler (5). Ayr›ca, taze meyveler ile
karfl›laflt›r›ld›¤›nda, düflük nem içeri¤i dolay›s›yla
kuru meyvelerin polifenol içeri¤inin daha yüksek
olmas› beklenmektedir (6).
MATERYAL ve YÖNTEM
Materyal
Kuru meyve ve kuruyemifl örnekleri ‹stanbul'daki
bir dükkândan üç tekrarl› olarak temin edilmifltir.
Örneklerin çeflitleri ve yöreleri Çizelge 1'de
detayl› olarak aç›klanm›flt›r. Meyveler güneflte
kurutulmufl olarak sat›n al›nm›flt›r. Çal›flmada
kuru meyve-kuruyemifl kar›fl›mlar› yar› yar›ya
harmanlanarak haz›rlanm›flt›r. Tüm numuneler,
önceden so¤utulmufl de¤irmen (IKA A11, Almanya)
kullan›larak s›v› azot içinde ince bir toz halinde
ö¤ütülmüfl ve analizden önce -80 °C'de muhafaza
edilmifltir.
Son zamanlarda gastrointestinal koflullar› taklit
etmek amac›yla h›zl› ve güvenli olan, ayr›ca da
in vivo metotlar gibi etik k›s›tlamas› olmayan
in vitro sindirim ve diyaliz yöntemleri oldukça
yayg›n olarak kullan›lmaktad›r (7). Daha önce
birçok çal›flmada in vitro gastrointestinal sindirimin
meyve flavonoidlerinin stabilitesi üzerine olan
etkisi incelenmifltir (8-13). Flavonidlerin sindirim
sonras› vücutta muhtemel kullan›labilirli¤i, birçok
çal›flmada da belirtildi¤i gibi baz› flavonoidlerin
biyoyararl›l›¤› düflük olup sa¤l›k üzerinde s›n›rl›
etkileri olabilmesi nedeniyle oldukça önemlidir.
Meyvelerin sindirim öncesi flavonoid madde
içeriklerini bilmek karfl›laflt›rma amaçl› faydal›
olmakla beraber potansiyel sa¤l›k etkilerinin
gerçek bir yans›mas› de¤ildir (14). Bu nedenle,
flavonoidlerin biyolojik özellikleri sindirim
s›ras›nda g›da matrisinden serbest b›rak›lmalar›na
Kimyasallar
Kimyasal ekstraksiyon, in vitro gastrointestinal
sistem taklidi ve toplam flavonoid madde
tayininde kullan›lan metanol (≥99.9%), formik
asit (≥98%), hidroklorik asit (37%), pepsin,
pankreatin, safra tuzlar›, sodyum bikarbonat
(NaHCO 3), (+)-kateflin (≥98%), sodyum nitrit
(NaNO2), alüminyum klorür (AlCl3) ve sodyum
hidroksit (NaOH) Sigma-Aldrich Chemie GmbH’den
(Steinheim, Almanya), diyaliz membran› ise
(Membra-Cel MD34 - 14 x 100 CLR, molekül a¤›rl›¤›:
Çizelge 1. Çal›flmada incelenen kuru meyve ve kuruyemifl örnekleri
Table 1. Dried fruits and nuts examined in this study
228
Örnekler Samples
Bilimsel Ad› Scientific name
Çeflit Variety
Yöre Region
‹ncir Fig
Kay›s› Apricot
Üzüm Raisin
Badem Almond
Ceviz Walnut
F›nd›k Hazelnut
Ficus carica
Prunus armeniaca
Vitis vinifera
Prunus dulcis
Juglans regia
Corylus avellana
Sar›lop
Hac›halilo¤lu
Sultana
Akbadem
fiebin
Tombul
Ayd›n
Malatya
Manisa
Mu¤la
Giresun
Giresun
Kuru Meyvelerin Kuruyemişler ile Birlikte Tüketiminin...
14 kDa) Serva Electrophoresis GmbH’den
(Heidelberg, Germany) sat›n al›nm›flt›r. Analizde
kullan›lan su, ar›tma sistemi (TKA GenPure,
Almanya) yard›m›yla saflaflt›r›lm›flt›r.
Kimyasal Ekstraksiyon
Her numune için daha önce Çapano¤lu ve di¤erleri
(16) taraf›ndan tarif edilen flekilde birbirinden
ba¤›ms›z üç ekstraksiyon gerçeklefltirilmifltir. Her
örnekten 2.00 ± 0.01 gram, 5 mL %0.1 formik
asit içeren %75’lik metanol ile 15 dakika boyunca
önceden so¤utulmufl ultrasonik banyoda
(USC900TH, VWR ultrasonik temizleyici, ABD)
ekstrakte edilmifltir. Muamele edilen numuneler
4 °C'de 10 dakika boyunca 2700 g h›zda santrifüjlenip
(Universal 32R, Hettich Zentrifugen, Tuttlingen,
Almanya), süpernatanlar toplanm›flt›r. Daha sonra
tekrar 5 mL %0.1 formik asit içeren %75’lik metanol
pelete ilave edilip bu ifllem iki kez daha tekrar
edilmifltir. Bu üç süpernatan birlefltirip, son hacim
15 mL olarak ayarlanm›flt›r. Haz›rlanan ekstraktlar,
analiz edilinceye kadar -20 °C'de saklanm›flt›r.
In vitro Gastrointestinal Sindirim
McDougall ve di¤erlerinin (17) çal›flmas›ndan
uyarlanan in vitro gastrointestinal sindirim modeli
fiekil 1'de gösterilmifltir. Mide ve ba¤›rsak sindirimi
aflamalar›ndan oluflan prosedür Memmert
çalkalay›c›l› su banyosu kullan›larak (Nürnberg,
Almanya) her numune için üç tekrarl› olarak
gerçeklefltirilmifltir. Numuneler hariç ayn›
kimyasallarla ayn› koflullar tekrarlanarak kör
5 gram kuru meyve-kuru yemifl/ 5 gram dried fruit-nut
+
20 mL saf su/ 20 mL distilled water
+
1.5 mL pepsin çözeltisi/ 1.5 mL pepsin solution
5 M HCl eklenerek kar›fl›m›n pH’s› ∼ 1.7’ye sabitlenir/
Adjust pH of sample solution to ∼ 1.7 with addition of 5 M HCl
+
Çalkalay›c›l› su banyosunda 37°C’de 2 saat 100 rpm h›z›nda inkübasyon/
Incubation at 37°C for 2 h in shaking water bath at 100 rpm
2 ML mide sindirimi (PG) numunesi al›n›r
Collect 2 mL aliquot of the
post-gastric digestion (PG)
4.5 Ml pankreatin ve safra tuzu kar›fl›m›/
4.5 Ml pancreatin and bile salt mixture
+
NaHCO3 dolu diyaliz torbalar› yerlefltirilerek
örneklerin asiditesi nötrlenir/
Place dialysis bags filled with NaHCO3 to neutralize
the sample’s acidity
Çalkalay›c›l› su banyosunda 37°C’de 2 saat 100 rpm h›z›nda
inkübasyon/ Incubation at 37°C for 2 h in shaking
water bath at 100 rpm!
Diyaliz torbalar›n›n içinden (IN) ve d›fl›ndan (OUT)
numuneler al›n›r/ Collect samples inside (IN) and outside
(OUT) the dialysis bags
PG, IN ve OUT numuneleri analize kadar -20°C’de depolan›r/
PG, IN and OUT samples were stored at 20°C until further analysis
fiekil 1. In vitro gastrointestinal sindirim metodunun ak›m flemas›
Figure 1. Flow chart of the in vitro gastrointestinal digestion method
229
S. Kamiloğlu, A. A. Paslı, E. Çapanoğlu, B. Özçelik
(blank) haz›rlanm›flt›r. -20 °C'de depolanan
örnekler analizlenmeden önce çözülmüfl ve
23000 g h›z›nda santrifüjlenmifltir (Universal 32R,
Hettich Zentrifugen, Tuttlingen, Almanya).
Toplam Flavonoid Madde Analizi
Toplam flavonoid madde miktar› daha önce Kim
ve di¤erleri (18) taraf›ndan uygulanan flekilde
UV-Vis spektrofotometre (Optima SP-3000 nano,
Tokyo, Japonya) yard›m›yla 510 nm’de ölçülmüfltür.
Bafllang›çta 1 mL ekstrakta 0.3 mL %5’lik NaNO2
eklenmifltir. Befl dakika sonra 0.3 mL %10’luk AlCl3
ilave edilmifltir. Alt›nc› dakikada kar›fl›ma 2 mL 1 M
NaOH eklenmifltir. Hemen ard›ndan 2.4 mL saf
su ilave edilip, kar›fl›m vortekslenmifltir. Örneklerin
toplam flavonoid madde miktarlar› (+)-kateflin
standart e¤risi kullan›larak belirlenip, sonuçlar
miligram (+)-kateflin eflitli¤i (KE)/ 100 gram
örnek fleklinde ifade edilmifltir. Her bir ekstrakt
üç tekrarl› olarak analizlenmifltir.
İstatistiksel Analiz
Üç ba¤›ms›z deneyden toplanan veriler ortalama
± standart sapma fleklinde rapor edilmifltir. Çoklu
karfl›laflt›rmalar için, veriler SPSS yaz›l›m› kullan›larak
(sürüm 20.0) tek yönlü varyans analizine (ANOVA)
tabi tutulmufltur. Örnekler aras›ndaki farkl›l›klar›
görmek amac›yla Duncan testi kullan›lm›flt›r
(P<0.05).
SONUÇ ve TARTIŞMA
Çizelge 2 in vitro gastrointestinal sindirimin kuru
meyve, kuruyemifl ve kar›fl›mlar›n›n toplam
flavonoid madde miktarlar›na olan etkilerini
göstermektedir. Bafllang›ç de¤erleri aras›nda en
yüksek de¤ere sahip kuru meyve, en düflük
de¤ere sahip olan kuru incirden 32 kat fazla
toplam flavonoid madde miktar›na sahip olan
kuru üzümdür. Kuru üzümün elma, dut, incir,
kay›s›, erik, k›z›lc›k ve viflne gibi di¤er baz› kuru
meyvelere göre daha yüksek miktarda toplam
flavonoid madde içerdi¤i daha önceki bir
çal›flmam›zda da tespit edilmifltir (19). Kuruyemifl
örnekleri aras›ndan en yüksek bafllang›ç de¤erine
sahip olan ceviz ise en düflük de¤ere sahip
bademden 6 kat daha fazla toplam flavonoid
madde içermektedir. Literatür bu sonuçlar›n aksine
bademin ceviz, f›nd›k ve flam f›st›¤› gibi di¤er
birçok kuruyemiflten daha yüksek miktarda
230
toplam flavonoid madde içeri¤ine sahip oldu¤u
göstermektedir (20). Bu çeliflkinin sebebinin
kullan›lan farkl› analitik teknikler, farkl› kuruyemifl
varyeteleri, ya da farkl› iflleme veya depolama
koflullar›ndan kaynaklanabilece¤i düflünülmektedir.
Birkaç örnek hariç (ceviz, f›nd›k, üzüm kar›fl›mlar›)
di¤er tüm örneklerde mide sindirimi neticesinde
tespit edilen toplam flavonoid madde miktar›n›n
(PG) bafllang›ç de¤erinden daha yüksek oldu¤u
görülmüfltür (0.3-3.9 kat). Bu art›fl midedeki asit
hidrolizi neticesinde flavonoid glikozitlerin
aglikonlar›na parçalanmas›na ba¤l› olabilir. Bu
sonuçlar kimyasal ekstraksiyon ile elde edilen
de¤erlerin, mide sindirimden sonraki serbest
miktarla karfl›laflt›r›ld›¤›nda, flavonoidler gibi
g›dalar›n baz› aktif bileflenlerinin kullan›labilirli¤ini
az›msad›¤›n› vurgulamaktad›r. Benzer flekilde
meyve sular›nda yap›lan bir çal›flmada da mide
sindirimi sonras›nda aktif bileflenlerin miktar›nda
art›fllar gözlenmifltir (21).
Ba¤›rsak sindiriminden sonra diyalize u¤rayan
toplam flavonoid madde miktar› (IN) bafllang›çta
tespit edilen toplam flavonid madde miktar›n›n
%2-30’unu oluflturmufltur. Bu yüksek kayb›n
sebebi mideden sonra pH’daki ani art›fl (pH=7)
ve de safra tuzlar›n›n varl›¤› ile aç›klanabilir. Ayr›ca
pankreatik sindirimin flavonoidlerle birleflerek
diyaliz membran›ndan geçmelerini engelleyerek
diyalize u¤ramayan k›s›mda kalmalar›n› sa¤layan
(OUT) birçok bilefleni (proteinler ve lif gibi baz›
makro moleküller) de a盤a ç›karmas› mümkündür
(22). Baflka bir yaklafl›m da kuru meyvelerde
bulunan yüksek fleker miktar›n›n (39-65%) in vitro
gastrointestinal sindirim s›ras›nda flavonoidlerin
difüzyonunu etkileyebilece¤i yönündedir. Daha
önce Gil-Izquierdo ve di¤erleri (23) taraf›ndan
yap›lan bir çal›flmada yüksek fleker içeri¤ine sahip
numunelerde flekerin, suyun diyaliz torbas›n›n
içinden d›fl›na do¤ru difüzyona u¤rayarak diyalize
u¤rayan k›sm›n hacmini azaltmas›na sebep oldu¤unu
belirtilmifltir. Di¤er taraftan, yine yüksek fleker
içeri¤ine sahip olan pekmez ve pestil örnekleri
için de yüzdesel olarak benzer aral›kta (3-17%)
flavonoid emilimi tespit edilmifltir (24).
Mide sindiriminde elde edilen sonuçlarla benzer
flekilde, ba¤›rsak sindiriminden sonra diyalize
u¤ramayan toplam flavonoid madde miktarlar›nda
(OUT) da birçok örnekte bafllang›ç de¤erinden
daha yüksek de¤erler saptanm›flt›r (0.1-2.9 kat).
Kuru Meyvelerin Kuruyemişler ile Birlikte Tüketiminin...
Çizelge 2. In vitro gastrointestinal sindirim s›ras›nda kuru meyve, kuruyemifl ve kar›fl›mlar›n toplam flavonoid madde miktarlar›nda
meydana gelen de¤iflimler (mg KE/ 100 gram örnek)
Table 2. Changes in the total flavonoid content of dried fruits, nuts and their mixtures during in vitro gastrointestinal digestion (mg CE/
100 gram sample)
Gruplar Group
Örnekler Samples
1
‹ncir Fig
Badem Almond
‹ncir - Badem Fig - Almond
‹ncir Fig
Ceviz Walnut
‹ncir - Ceviz Fig - Walnut
‹ncir Fig
F›nd›k Hazelnut
‹ncir - F›nd›k Fig - Hazelnut
Kay›s› Apricot
Badem Almond
Kay›s› - Badem Apricot - Almond
Kay›s› Apricot
Ceviz Walnut
Kay›s› - Ceviz Apricot - Walnut
Kay›s› Apricot
F›nd›k Hazelnut
Kay›s› - F›nd›k Apricot - Hazelnut
Üzüm Raisin
Badem Almond
Üzüm - Badem Raisin - Almond
Üzüm Raisin
Ceviz Walnut
Üzüm -Ceviz Raisin - Walnut
Üzüm Raisin
F›nd›k Hazelnut
Üzüm - F›nd›k Raisin - Hazelnut
2
3
4
5
6
7
8
9
Bafllangݍ Initial
PG
IN
OUT
14±3 b
24±5 a
21±3 ab
14±3 c
162±16 a
79±18 b
14±3 c
90±4 a
36±5 b
25±1 a
24±5 a
19±2 a
25±1 c
162±16 a
94±27 b
25±1 c
90±4 a
36±4 b
461±56 a
24±5 c
200±16 b
461±56 a
162±16 c
313±17 b
461±56 a
90±4 c
355±18 b
68±4 a
60±8 ab
51±7 b
68±4 c
156±6 a
136±4 b
68±4 b
76±8 b
97±13 a
84±11 a
60±8 b
64±4 b
84±11 c
156±6 a
119±5 b
84±11 b
76±8 b
113±9 a
670±79 a
60±8 b
52±2 b
670±79 a
156±6 b
167±8 b
670±79 a
76±8 b
90±12 b
3.3±0.8 a
1.5±0.9 b
2.7±0.1 ab
3.3±0.8 c
22±1 a
10±2 b
3.3±0.8 b
1.9±0.3 b
5±1 a
7.4±0.7 a
1.5±0.9 b
2.5±0.3 b
7.4±0.7 c
22±1 a
15±2 b
7.4±0.7 a
1.9±0.3 b
5±2 a
33±3 a
1.5±0.9 c
9±2 b
33±3 a
22±1 b
18±3 b
33±3 a
1.9±0.3 c
11±3 b
41±6 b
70±3 a
82±8 a
41±6 c
114±8 a
59±8 b
41±6 a
44±10 a
48±9 a
55±13 ab
70±3 a
46±6 b
55±13 c
114±8 a
85±7 b
55±13 b
44±10 b
107±13 a
482±28 a
70±3 b
61±6 b
482±28 a
114±8 b
114±16 b
482±28 a
44±10 c
83±5 b
Bu çizelgede sunulan veriler birbirinden ba¤›ms›z üç örne¤in ortalama ± standart sapma de¤erlerinden oluflmaktad›r. Sütunlarda
bulunan farkl› harfler her bir grubun (1’den 9’a kadar) kendi içerisindeki istatistiksel olarak anlaml› farkl›l›klar›n› temsil etmektedir
(P<0.05). Bafllang›ç: In vitro gastrointestinal sindirimden önce %0.1 formik asit içeren %75’lik metanol kullan›larak kimyasal ekstraksiyon ile belirlenen de¤er, PG: Mide sindiriminden sonra tespit edilen de¤er, IN: Ba¤›rsak sindiriminden sonra diyalize u¤rayan
de¤er, OUT: Ba¤›rsak sindiriminden sonra diyalize u¤ramayan de¤er.
*The data presented in this table consist of average values ± standard deviation of three independent samples. Different letters in
the columns within each group (1 through 9) represent statistically significant differences (P<0.05). Initial, as initially determined
from sample matrix using 75% aqueous-methanol containing 0.1% formic acid; PG, compounds remaining after gastric digestion;
IN, dialyzed fraction after intestinal digestion; OUT, non-dialyzed fraction after intestinal digestion.
Hatta badem örne¤i için tespit edilen OUT de¤eri
PG de¤erinden de yüksektir. Bu durum ek
ekstraksiyon süresi (art› iki saat) ve/veya ba¤›rsak
sindirim enzimlerinin (pankretin) g›da matriksine
ba¤l› bilefliklerin serbest kalmas›n› kolaylaflt›rmas›
ile aç›klanabilir (10).
Kuru meyve ve kuruyemifllerin beraber
tüketilmesinin bafllang›ç, PG, IN ve OUT de¤erlerine
olan etkisine bak›ld›¤›nda, incir-ceviz ve kay›s›ceviz örneklerinde meyvelerin kendileri ile
karfl›laflt›r›ld›¤›nda istatistiksel olarak önemli art›fllar
görülürken, üzüm-kuruyemifl kar›fl›mlar›nda ise
istatistiksel olarak önemli düflüfller görülmüfltür
(P<0.05). Gözlenen (kuru meyve + kuruyemifl
kar›fl›m›) ve beklenen (sadece kuru meyve + sadece
kuruyemifl) diyalize u¤rayan toplam flavonoid
madde de¤erleri (IN) aras›ndaki fark yüzde
cinsinden fiekil 2’de gösterilmektedir. Buna göre
elde edilen sonuçlar incir-badem, kay›s›-f›nd›k
ve incir-f›nd›k kar›fl›mlar›n›n birlikte tüketiminin
ayr› ayr› tüketilmesine göre s›ras›yla %9, %18 ve
%92 daha fazla toplam flavonoid madde emilimi
sa¤lad›¤›n› a盤a ç›karm›flt›r. McDougall ve
di¤erlerinin (17) ahududu antosiyaninlerinin
çeflitli g›da maddeleri (ekmek, dondurma, k›yma,
ö¤ütülmüfl bu¤day) ile birlikte sindiriminin etkisini
araflt›rd›klar› çal›flmalar›nda da emilime u¤rayan
toplam antosiyanin miktar›nda sindirim sonucu
art›fllar görülmüfltür. Benzer flekilde Green ve
di¤erlerinin (25) çal›flmas›nda % 50 s›¤›r, soya ve
pirinç sütü ile formüle edilen çaylarda sade çaya
k›yasla kateflin emiliminde istatistiksel olarak
231
S. Kamiloğlu, A. A. Paslı, E. Çapanoğlu, B. Özçelik
önemli art›fllar görülmüfltür. Bu durumun sebebi
reaktif kateflinin fiziksel hapsine neden olan
protein-kateflin etkileflimi ile aç›klanm›flt›r.
Benzer flekilde bizim çal›flmam›zda gözlenen
art›fl›n sebebi de birlikte sindirim esnas›nda kuru
meyve
flavonoidlerinin
kuruyemifllerdeki
proteinlere ba¤lanarak korunabilmeleri fleklinde
aç›klanabilir. Di¤er yandan bu üç kar›fl›m
haricindeki di¤er tüm örneklerde birlikte sindirim,
emilen toplam flavonoid madde miktar›nda
azalmaya neden olmufltur (%1-48).
In vitro çal›flmalar› kullan›lan farkl› hammaddeler
ve de farkl› in vitro sindirim prosedürlerinden
dolay› birbirleri ile karfl›laflt›rmak oldukça zordur.
Diyaliz için kullan›lan çözeltinin hacmi ve
kompozisyonu, örne¤in fleker konsantrasyonu
ya da baz› moleküllerin membrana ba¤lanmas›
gibi çeflitli faktörlerden etkilenen karmafl›k bir
süreçtir. Bütün bu parametreler belirli bir bilefli¤in
diyalizini etkileyebilir ve bu etki do¤rudan bilefli¤in
in vivo sindirimi ile ba¤lant›l› olmayabilir (8).
Literatürde daha önce yap›lm›fl hiçbir çal›flma kuru
meyvelerin kuruyemifller ile birlikte tüketiminin
flavonoidlerin in vitro biyoyararl›l›¤›na olan etkisini
de¤erlendirmemifltir. Bu çal›flmada in vitro
sindirim sonucunda kuru meyve ve kuruyemifl
kar›fl›mlar›n›n toplam flavonoid madde miktarlar›
ölçülerek test edilen örneklerin biyoyararl›l›klar›
ile ilgili ayr›nt›l› bilgi sa¤lanm›flt›r. Bu çal›flma, incirbadem, kay›s›-f›nd›k ve incir-f›nd›k kar›fl›mlar›n›n
birlikte tüketiminin ayr› ayr› tüketilmesine göre
daha fazla toplam flavonoid madde emilimini
sa¤lad›¤›n› a盤a ç›karm›flt›r. In vitro gastrointestinal
sindirim modelleri yeni teknikler olup, bu
çal›flmada elde edilen verileri do¤rulamak için
daha fazla çal›flma yap›lmal›d›r. Daha sonraki
çal›flmalarda daha net sonuçlar elde edilmesi
amac›yla toplam flavonoid miktar› yerine in vitro
biyoyararl›l›k sonras› elde edilen fraksiyonlardaki
bireysel flavonoidlerin HPLC gibi yöntemlerle
incelenmesinin faydal› olaca¤› düflünülmektedir.
fiekil 2. Birlikte sindirim deneyleri sonucunda gözlenen (kuru meyve + kuruyemifl kar›fl›m›) ve beklenen (sadece kuru meyve +
sadece kuru yemifl) IN de¤erleri aras›ndaki fark›n yüzdesel ifadesi
Figure 2. Expression of the percentage difference between the observed (dried fruit + nut) and the expected (dried fruit alone
+ nut alone) IN values obtained as a result of codigestion experiments.
232
Kuru Meyvelerin Kuruyemişler ile Birlikte Tüketiminin...
KAYNAKLAR
1. Lemos MRB, Siqueira EMDA, Arruda SF,
Zambiazi RC. 2012. The effect of roasting on the
phenolic compounds and antioxidant potential
of Baru nuts [Dipteryx alata Vog.]. Food Res Int
48: 592-597.
2. Chen ZY, Chan PT, Ho KY, Fung KP, Wang J.
1996. Antioxidant activity of natural flavonoids is
governed by number and location of their
aromatic hydoxyl groups. Chem Phys Lipids 79:
157-163.
3. Serafini M, Villano D, Spera G, Pellegrini N,
2006. Redox molecules and cancer prevention:
the importance of understanding the role of the
antioxidant network. Nutr Cancer 56: 232-240.
4. Anon 2011. Food and Agriculture Organization
of the United Nations. http://apps.fao.org/page/
collections?subset= agriculture.
5. Santos PHS, Silva MA. 2008. Retention of vitamin
C in drying processes of fruits and vegetables-A
review. Drying Technol 26: 1421-1437.
6. Reddy CVK, Sreeramulu D, Raghunath M,
2010. Antioxidant activity of fresh and dry fruits
commonly consumed in India. Food Res Int 43:
285-288.
7. Liang L, Wu X, Zhao T, Zhao J, Li F, Zou Y,
Mao G, Yang L. 2012. In vitro bioaccessibility
and antioxidant activity of anthocyanins from
mulberry (Morus atropurpurea Roxb.) following
simulated gastro-intestinal digestion. Food Res
Int 46: 76-82.
8. Bermudez-Soto MJ, Tomas-Barberan FA,
Garcia-Conesa MT. 2007. Stability of polyphenols
in chokeberry (Aronia melanocarpa) subjected to
in vitro gastric and pancreatic digestion. Food
Chem 102: 865-874.
9. Tagliazucchi D, Verzelloni E, Bertolini D, Conte
A. 2010. In vitro bio-accessibility and antioxidant
activity of grape polyphenols. Food Chem 120:
599-606.
10. Bouayed J, Hoffmann L, Bohn T. 2011. Total
phenolics, flavonoids, anthocyanins and antioxidant
activity following simulated gastro-intestinal
digestion and dialysis of apple varieties:
Bioaccessibility and potential uptake. Food Chem
128: 14-21.
11. Chiang CJ, Kadouh H, Zhou K. 2013. Phenolic
compounds and antioxidant properties of
gooseberry as affected by in vitro digestion.
LWT-Food Sci Technol 51: 417-422.
12. Kamiloglu S, Capanoglu E. 2013. Investigating
the in vitro bioaccessibility of polyphenols in
fresh and sun-dried figs (Ficus carica L.). Int J
Food Sci Technol 48: 2621-2629.
13. Toydemir G, Capanoglu E, Kamiloglu S, Boyacioglu D, de Vos RC, Hall RD, Beekwilder J.
2013. Changes in sour cherry (Prunus cerasus L.)
antioxidants during nectar processing and in vitro
gastrointestinal digestion. J Funct Foods 5: 1402-1413.
14. Ryan L, Prescott SL. 2010. Stability of the
antioxidant capacity of twenty-five commercially
available fruit juices subjected to an in vitro
digestion. Int J Food Sci Technol 45: 1191-1197.
15. Serrano J, Goni I, Saura-Calixto F. 2007. Food
antioxidant capacity determined by chemical
methods may underestimate the physiological
antioxidant capacity. Food Res Int 40: 15-21.
16. Capanoglu E, Beekwilder J, Boyacioglu D,
Hall R, De Vos R. 2008. Changes in antioxidant
and metabolite profiles during production of
tomato paste. J Agric Food Chem 56: 964-973.
17. McDougall GJ, Dobson P, Smith P, Blake A,
Stewart D. 2005. Assessing potential bioavailability
of raspberry anthocyanins using an in vitro
digestion system. J Agric Food Chem 53: 5896-5904.
18. Kim D, Jeong SW, Lee CY. 2003. Antioxidant
capacity of phenolic phytochemicals from various
cultivars of plums. Food Chem 81: 321-326.
19. Capanoglu E. 2014. Investigating the antioxidant
potential of Turkish dried fruits. Int J Food Prop
17: 690-702.
20. Alasalvar C, Shahidi F. 2009. Natural
antioxidants in tree nuts. Eur J Lipid Sci Technol
111: 1056-1062.
21. Wootton-Beard PC, Moran A, Ryan L. 2011.
Stability of the total antioxidant capacity and total
polyphenol content of 23 commercially available
vegetable juices before and after in vitro
digestion measured by FRAP, DPPH, ABTS and
Folin-Ciocalteu methods. Food Res Int 44: 217-224.
22. Vallejo F, Gil-Izquierdo A, Perez-Vicente A,
Garcia-Viguera C. 2004. In vitro gastrointestinal
digestion study of broccoli inflorescence phenolic
compounds, glucosinolates, and vitamin C. J Agric
Food Chem 52: 135-138.
23. Gil-Izquierdo A, Zafrilla P, Tomas-Barberan
FA. 2002. An in vitro method to simulate phenolic
compound release from the food matrix in the
gastrointestinal tract. Eur Food Res Technol 214:
155-159.
24. Kamiloglu S, Capanoglu E. 2013. In vitro
gastrointestinal digestion of polyphenols from
different molasses (pekmez) and leather (pestil)
varieties. Int J Food Sci Technol, doi:10.1111/ijfs.
12396.
25. Green RJ, Murphy AS, Schulz B, Watkins BA,
Ferruzzi MG. 2007. Common tea formulations
modulate in vitro digestive recovery of green tea
catechins. Mol Nutr Food Res 51:1152-1162.
233
234
GIDA (2014) 39 (4): 235-241
doi: 10.5505/gida.43434
GD13078
Derleme /Review
FOURIER DÖNÜŞÜMLÜ KIZILÖTESİ (FTIR) SPEKTROSKOPİSİ
ve GIDA ANALİZLERİNDE KULLANIMI
Tuba Büyüksırıt1*, Hakan Kuleaşan2
Hitit Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, G›da Mühendisli¤i Bölümü Çorum
Süleyman Demirel Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, G›da Mühendisli¤i Bölümü, Isparta
1
2
Gelifl tarihi / Received: 16.12.2013
Düzeltilerek Gelifl tarihi / Received in revised form: 06.05.2014
Kabul tarihi / Accepted: 07.05.2014
Özet
K›z›lötesi (IR) absorbsiyon spektroskopisi bir tür titreflim spektroskopisidir; IR ›fl›nlar› molekülün titreflim
hareketleri taraf›ndan so¤urulmaktad›r. Her dalga boyunu ayr› ayr› tarama gerekmeksizin h›zl› ve yüksek
çözünürlükte spektrumlar elde edilir. Az miktarda örnekle bile k›sa sürede sonuç vermektedir. Bilimin bir
çok dal›nda oldu¤u gibi g›da mühendisli¤inde de mikrobiyal hücrelerin tan›mlanmas›, makromoleküllerin
yap›sal analizi, organik maddelerin kalitatif ve kantitatif analizi, yap›lar›n›n ayd›nlat›lmas›, stereokimyasal
özelliklerinin bulunmas› ve safl›k kontrolü gibi amaçlarla kullan›lmaktad›r.
Anahtar kelimeler: FTIR, spektroskopi, kalitatif ve kantitatif analiz.
FOURIER TRANSFORM INFRARED (FTIR)
SPECTROSCOPY and UTILIZATION in FOOD
Abstract
Infrared (IR) absorption spectroscopy is a kind of vibrational spektroscopy, IR radiation is absorbed by
the molecule’s vibrational motion. Each wavelength is obtained fast and high resolution spectra without
requiring individually scanning. Even a small amounts of sample are given result in a short time. As in
many branches of science are used in food engineering for such purposes as identification of microbial
cells, the structural analysis of macromolecules, qualitative and quantitative analysis of organic materials,
structural identifications, determination of stereochemistry structures and purity control.
Keywords: FTIR, spectroscopy, qualitative and quantitative analysis.
*Yazışmalardan sorumlu yazar / Corresponding author;
[email protected],
✆ (+90) 364 227 4535,
(+90) 364 227 4533
235
T. Büyüksırıt, H. Kuleaşan
GİRİŞ
Elektromanyetik ›fl›man›n organik moleküller
taraf›ndan so¤urulmas›, moleküldeki atomlar›n
türüne, düzenlenmesine, moleküllerin flekline,
büyüklü¤üne ba¤l› oldu¤undan spektroskopik
yöntemler, organik maddelerin kalitatif ve kantitatif
analizi, yap›lar›n›n ayd›nlat›lmas›, stereokimyasal
özelliklerinin bulunmas› ve safl›k kontrolü gibi
çok genifl alanda uygulanmaktad›r (1, 2). FTIR
çeflitli mikroorganizmalar›n kimyasal bileflimini
karakterize etmek için kullan›labilecek h›zl›,
güvenilir, hassas ve ucuz bir tekniktir (3). Birçok
FTIR çal›flmas› grafiklerle desteklenerek spektral
veri analizi yap›lmaktad›r (4).
Bu çal›flman›n amac›, FTIR spektroskopisi ve bu
yöntemin g›da alan›nda özellikle mikrobiyoloji
çal›flmalar›nda uygulanmas› hakk›nda bilgi
vermektir. Derlemede, mikroorganizmalar›n ve
mikroorganizmalar taraf›ndan üretilen organik
maddelerin tan›mlanmas›na yönelik çal›flmalara
de¤inilmifltir.
FTIR SPEKTROSKOPİSİ
Fourier Transform Infrared Spektroskopisi
K›z›lötesi (IR) spektroskopisi, organik veya
inorganik bilefliklerin karakterize edilmesinde
kullan›lan bir araçt›r (5). IR spektrumu, maddeyi
oluflturan atomlar aras›ndaki ba¤lar›n titreflimiyle
oluflan frekanslar›na karfl›l›k gelen absorpsiyon
pikleri ile örne¤in parmak izini göstermektedir
(6). Her maddenin kendine has bir spektrumu
vard›r. Bunun tek istisnas› optik izomerlerdir.
Organik madde spektrumlar›n›n özellikle de
2000 cm-1 den sonra gelen k›sm› daha ayr›nt›l›d›r.
Bu bölgeye parmak izi bölgesi denir ve spektrumu
iki kat geniflleterek al›n›r. Böylece madde
hakk›nda daha ayr›nt›l› bilgi elde edinilmektedir
(7). Veri, farkl› moleküler ba¤lardan kaynaklanan
farkl› titreflim frekanslar›n› temsil eder. (4).
FTIR Spektroskopisinin Avantajları
FTIR sadece mikrobiyal hücrelerin tan›mlanmas›nda
(fenotip, tür, alt-tür, patojenite, direnç vb.) de¤il
ayn› zamanda makromoleküllerin yap›sal analizinde
(do¤all›k, miktar ve moleküler ba¤lar›n
konformasyonu) de kullan›lmaktad›r (8). Genifl
spektrum elde edildi¤i için uygulama alanlar›
(g›da, tar›m, t›p, biyomedikal uygulamalar, kimya)
236
genifltir (9). Kalibrasyon kayd›, analiz sonuçlar›n›n
do¤ru, güvenilir ve kalite güvencesi sa¤lamaktad›r.
Tek tuflla kalibrasyon yap›lmaktad›r (10). Örne¤e
zarar vermeden ve h›zl› sonuç elde edilmesi
geleneksel FTIR kullan›m›n› yayg›nlaflt›rm›flt›r
(6). Örne¤e ön ›s›tma yap›labilmektedir ve
ayar gerektirmeden otomatik olarak kendini
temizlemektedir (10). FTIR spektroskopisi
do¤rudan ve geri dönüfllü bir yöntemdir. Az miktarda
örnekle k›sa sürede sonuç vermektedir (11).
FTIR spektroskopisi kat›, s›v› ve gaz örneklerin
analizinde kullan›lmaktad›r. FTIR analizi yap›lmas›
planlanan kat› örnekler için üç farkl› haz›rlama
tekni¤i kullan›lmaktad›r. Bu yöntemlerden ilkinde
örnek KBr (130 °C’ de 4 saat kurutularak (12)
elde edilen) ile kar›flt›r›larak ince disk
haline getirilmektedir. ‹kinci teknikte ise KBr
kullan›lmaks›z›n örne¤in kendisi ince bir film
haline getirilmektedir. Üçüncü yöntem olan
solüsyon tekni¤inde ise örnek bir çözgen
içerisinde çözülerek analize haz›rlanmaktad›r
(13). ‹nce film veya disk tekni¤inde film formuna
getirilmifl maddelerin kalitatif ve kantitatif analizi
yap›lmaktad›r. Solüsyon tekni¤inde ise çözünmüfl
maddelerin kalitatif analizi yap›labilmektedir
(2, 14).
G›dalar temel olarak ya¤lar, proteinler,
karbonhidratlar ve sudan oluflurlar ki bunlar›n
hepsi de infrared spektruma katk›da bulunurlar.
Karakteristik absorpsiyon bandlar› ile g›da
bileflenleri aras›nda iliflkiler kurulabilmektedir
(15,16). Farkl› gruplardan kaynaklanan NH, OH,
CH, C = O, C = C ve C = N bantlar kilit bantlar›
olarak adland›r›l›r (17). Karbonil ester ve CH
ya¤lar›; amid grubu proteinleri; COH gruplar›
karbonhidratlar› ve HOH ba¤lanmas› da su
absorpsiyonunu göstermektedir. Su, IR
spektrumunda spektrumdan rahatl›kla ç›kar›labilir
veya oranlanabilir (15).
Süt endüstrisinde süt bileflenlerinin geleneksel
analitik yöntemlerle analizi, zaman al›c› ve pahal›
oldu¤undan enstrümantal yöntemler gelifltirilmifltir
(18). FTIR-ATR protein haritalama tekni¤inin, süt
endüstrisinde membran modüllerinin belirlenmesi
için kullan›labilecek güvenilir bir yöntem oldu¤u
belirlenmifltir (19).
Avrupa da ekonomik ve besleyici olmas› için
ya¤lara kat›lan ama %50’den fazla olunca ticari
olarak etikette belirtilen zeytin ya¤› miktar›n›n
Fourier Dönüşümlü Kızılötesi (FTIR) Spektroskopisi...
tespitinde FTIR spektroskopisi ile en küçük kareler
regresyon analizine (PLSDA) dayal› yöntem
kullan›larak zeytin ya¤› hem saf ya¤ örne¤inden
hem de di¤er ya¤ kar›fl›mlar›ndan ayr›lm›flt›r (20).
Ayn› zamanda tüketilebilir kat› ve s›v› ya¤lar›n
ayr›lmas›nda
spektroskopik
yöntemlerin
performanslar› karfl›laflt›r›lm›flt›r. Tüketilebilir kat›
ve s›v› ya¤lar ve doymam›fll›k ba¤lar› (C-C) IR
spektrumlar› diskriminant analizde kullan›lmak
için tan›mlanm›flt›r. FTIR spektroskopisi s›v› ve
kat› ya¤lar›n s›n›fland›r›lmas›nda %98 etkili oldu¤u
tespit edilmifltir (21). Zeytinya¤›n›n, ayçiçek-m›s›r
ya¤lar› kar›fl›m›, pamuk ve kolza ya¤lar› ile
ta¤flifli, FTIR verilerinin kemometrik yöntemlerle
de¤erlendirilmesi sonucu tespit edilmifltir (22).
Palm ya¤› kar›flt›r›lm›fl sahte s›zma zeytinya¤›nda
saf ve kar›flt›r›lm›fl örnekler FTIR spektrumlar›na
dayal› diskriminant analizi ile s›n›fland›r›lm›flt›r
(23).
FTIR SPEKTROSKOPİSİNİN KULLANIM
ALANLARI
Fourier transform infrared (FTIR) spektroskopisi,
g›da endüstrisinde kantitatif bir kontrol yöntemi
olarak önemli bir potansiyele sahiptir ve çeflitli
g›dalarda kimlik do¤rulama ve ta¤flifl sorunlar›
çözmek için bugüne kadar baflar›yla kullan›lm›flt›r
(24, 25). Hücreleri oluflturan temel biyomoleküller
hakk›nda bilgi vermektedir (26). Proteinleri
oluflturan amino asitleri, kofaktör, redoks reaksiyonu,
reaksiyona kat›lan enzimlerin oluflumu ve ba¤lar›n
yap›sal de¤iflikliklerini incelemek için kullan›lan
bir tekniktir (27).
FTIR Spektroskopisi ile Organik Maddelerin
Tanımlanması
FTIR kimyasal s›n›flar›n (ya¤ asitleri, proteinler,
karbonhidratlar, nükleik asitler ve polisakkaridler)
belirlenmesi ve bileflik yap›lar›n ayd›nlat›lmas›
için en çok kullan›lan yöntemlerden biridir (28,
29). Bu teknik g›da bozulmalar›n›n belirlenmesi,
patojenlerin tespiti ve stres koflullar›nda
bakterilerdeki yap›sal de¤iflikliklerin çal›fl›lmas›
gibi kompozisyon analizinde ve g›da kalite
kontrolünde kullan›lmaktad›r. Ya¤ asitleri,
membran ve intraselüler proteinler, polisakkaritler
ve nükleik asitler gibi hücre bileflenlerinin
spektral karakterlerini göstermektedir (30). Renk
maddelerinin yap›lar›n›n ortaya konmas› ve
karakterize edilmesi amac›yla kullan›lm›flt›r
(31-33). FTIR teknikleri melanin pigment
yap›s›nda ana fonksiyonel gruplar hakk›nda bilgi
vermifltir (34). Antosiyaninlerin 1630-1640 cm-1
aral›¤›nda pik oluflturdu¤u belirlenmifltir (35).
Birçok alanda özellikle biyolojik bilimlerde DNA’n›n
yap›s›n›n belirlenmesi önem arz etmektedir. Gen
terapisi ve genetik mühendisli¤i çal›flmalar›nda
ortam›n
elektriksel
(katyonik)
yap›s›n›n
de¤ifltirilmesinin
DNA
aktar›mlar›n›n
(transformasyonlar›n) gerçekleflmesinde önemli
bir rol oynad›¤› belirlenmifltir. Bu tarz farkl›
elektriksel yüklere sahip ortamlarda DNA’da oluflan
flekilsel farkl›l›klar›n belirlenmesinde FTIR tekni¤i
pratik bir uygulama olarak kullan›lmaktad›r. (36).
FTIR spektroskopisi ile kinonlar›n IR titreflim
bantlar› ölçülmüfltür ve kinon türleri yap›sal
olarak aç›klanm›flt›r (37). ‹ki hidrojen ba¤› olan
karboksilik asitlerin C=O bantlar› 1703-1710 cm-1
aral›¤›nda görüldü¤ü bildirilmifltir ve bu aral›k
içinde bir grubun daha önce karboksilik asit
grubundan kaynakland›¤› öne sürülmüfltür (27).
Gallik asitin, FTIR spektroskopisi ile analizi
yap›ld›¤›nda 407.05, 960.40, 931.51, 865.75,
639.70, 509.58, 420.99, 153.78, 97.08, 777.58,
663.54, 601.28, 462.89 cm-1 aral›¤›nda pik oluflturdu¤u
görülmektedir (38). FTIR yöntemi soya proteininin
konformasyonunu incelemek için kullan›lm›flt›r.
Soya fasulyesi proteinleri ekstraksiyon yöntemine
göre 400-4000 cm-1 aral›¤›nda sinyal yo¤unlu¤unda
ve/veya IR bantlar›n›n konumunda de¤ifliklik
göstermifltir (39). Bir baflka çal›flmada ise serum
albumin ve globulin fraksiyonlar›n›n pH ve
s›cakl›¤a karfl› duyarl›l›¤› FTIR ile belirlenmifltir
(40).
FTIR analizi tarç›n kabuklar› uçucu bilefliklerinin
tespitinde kullan›lm›flt›r. Dokuz numunenin
uçucu ya¤ ana bilefli¤inin (%66,28-81,97) transsinamaldehit oldu¤unu göstermifltir. Hiyerarflik
kümeleme analizi, benzerlik de¤erlendirme ve
temel bileflenler analizi dokuz örnekten etkin
tan›mlama ve de¤erlendirme imkan› sa¤lam›flt›r
(41).
K›rm›z› flaraptaki toplam antioksidan kapasitenin
belirlenmesi için FTIR kullan›lm›flt›r. 83 farkl› k›rm›z›
flarap örne¤inin FTIR spektrumu, karakteristik
parmak izi bölgesini 965-1543 cm-1 aral›¤›nda
göstermifltir. Genellikle k›rm›z› flaraplarda çeflitli
antioksidanlar (örne¤in; resveratrol, SO2, askorbik
237
T. Büyüksırıt, H. Kuleaşan
asit, polisakaritler) FTIR hassasiyetinin alt›ndaki
konsantrasyonda bulunmakta ve bunlar›n toplam
katk›s› Y - Varyans (%44) ile tahmin edilmifltir (42).
kullan›lmaktad›r. Bu sayede, bakterinin küçük
spektral mesafe de bulunan ama bilinmeyen
FTIR spektrumlar› tahmin edilebilmektedir (47).
Hidrojen peroksit tayininde basit ve h›zl› bir
yöntem olan FTIR spektroskopisi kullan›lm›flt›r.
NaCl pencerede 669.18 cm-1 ve KBr pencerede
418.48 cm-1’de pik görülmüfltür. Askorbik asit,
riboflavin ve sitrat bufferdan oluflan 0.1M
konsantrasyonundaki çözeltide 10-4 M hidrojen
peroksit belirlenmifltir. Bu yöntem, sulu çözelti
içinde hidrojen peroksit miktar›n›n belirlenmesini
sa¤lam›flt›r (43).
FTIR spektroskopisi ile bilgisayar tabanl› teknik
kullan›larak bakteri örneklerinin s›n›fland›r›lmas›
ve tan›mlanmas› yap›lm›flt›r. On dört türe ait
referans spektrumu içeren veri taban› oluflturulmufl
ve Staphylococcus, Streptococcus, Clostridium,
Legionella ve Escherichia coli’nin seçilmifl sufllar›
tan›mlanm›flt›r (48).
FTIR Spektroskopisi ile Mikroorganizmaların
Tanımlanması
Spektroskopik yöntemler, moleküler yöntemlerin
ötesinde sufllar› karfl›laflt›rmak için ileri sürülmüfltür.
FTIR spektrumlar› tür ve alt tür seviyesinde
mikroorganizmalar›n spektroskopik parmak izini
belirlemektedir (8, 44). Ayr›ca iyi karakterize
edilmifl mikroorganizmalar için genifl spektral
kütüphanelerin oluflturulmas› tür ya da alt tür
düzeyinde bilinmeyen izolatlar›n belirlenmesini
mümkün k›lmaktad›r (17). Bakterilerin FTIR
spektrumlar› belirli bir sufl için özeldir. Ayr›ca
FTIR tekni¤i, mayalar›n yan› s›ra çeflitli patojen ve
bozulmaya neden olan bakterilerin tan›mlanmas›nda
da uygulanm›flt›r (3, 45).
Bir bakteri hücresinin belirli bileflenlerinin özgül
absorpsiyon bantlar›yla örtüflmesi s›n›rl›d›r.
Mikroorganizmalar›n spektrumlar› aras›ndaki
farklar› gözle belirlemek zordur ve bu nedenle
istatistiksel yöntemler kullan›lmaktad›r. ‹statistiksel
yöntemler kontrollü ve denetimsiz yöntemler
olarak iki gruba ayr›lm›flt›r (30). Kontrollü
yöntemler,
mikroorganizmalara
ait
›fl›k
dizileri aras›ndaki benzerlikleri
göstererek
mikroorganizmalar›n tan›mlanmas›n› sa¤lamaktad›r.
Bu amaçla hiyerarflik kümeleme analizi (HCA),
temel bileflen analizi (PCA), uyum analizi (CA) ve
aritmetik ortalamaya dayal› a¤›rl›ks›z efllefltirme
yöntemi
(UPGMA)
gibi
yöntemlerden
yararlan›lmaktad›r. Denetimsiz yöntemlerde ise
önce her ›fl›k dizisi belirli bir s›n›fa dahil edilir,
böylece kalitatif veriler kantitatif spektral verilere
eklenir. Daha sonra eldeki spektral verilerle
oluflturulan
s›n›flar
aras›ndaki
iliflkinin
ayd›nlat›lmas›na çal›fl›l›r (46). Bu yöntemler,
çal›fl›lan mikroorganizmalar hakk›nda bir ön bilgi
ile bakteri sufllar›n›n ve gruplar›n›n ayr›lmas›nda
238
Fenotipik, fiziksel (FTIR spektroskopi) ve moleküler
yöntemleri geleneksel Gravyer peynirinden izole
edilen laktik asit bakterilerine uygulanm›flt›r.
Peynir örne¤indeki yayg›n olan LAB türlerinin
Lactobacillus casei/paracasei (%68.8), Lactobacillus
plantarum (19.5%), Streptococcus thermophilus
(8.9%), Enterococcus faecium (2.1%) ve Lactococcus
lactis (0.7%) oldu¤u belirtilmifltir (49). Dört yak›n
akraba laktobasil türleri olan L. sakei, L. plantarum,
L. curvatus ve L. paracasei’nin 56 suflu kullan›larak
FTIR spektroskopisi ile analizi yap›lm›flt›r. Bu
çal›flma ile FTIR spektroskopisinin hem büyük
veri kümesi hem de laktobasillerin tür düzeyinde
tan›mlanmas› için son derece uygun oldu¤u
bildirilmifltir (50).
Bir çal›flmada hiyerararflik düzenlenmifl modelden
Pseudomonacae’nin 42 farkl› suflu, Bacillus’un
33 suflu, Staphylococcus’un 46 suflu ve maya türü
olan Candida’n›n 24 suflu ve 6 türünden oluflan
dört mikroorganizma türü ay›rt edilmifltir. Candida
albicans türleri antibiyoti¤e karfl› duyarl›l›klar›na
göre s›n›fland›r›lm›flt›r (51). Fourier Transform
K›z›lötesi fenotipik yaklafl›m›yla hastalardan 29
Candida glabrata suflu izole edilmifltir. 16 sufl
aras›ndan en iyi ayr›m› yapacak spektrum penceresi
belirlenmifltir. Bulunan bölgelerde spektral
ölçümler al›nm›fl ve tan›mlama yap›lm›flt›r (8).
Ayr›ca Saccharomyces cerevisiae, Debaryomyces
hansenii ve Rhodotorula minuta türüne ait
sufllar›n kirlenme tahmini için FTIR kullan›lm›flt›r
(52). S›¤›r tüberkülozu etkeni olan Mycobacterium
bovis’in tan›s›nda FTIR kullan›lm›flt›r (53).
G›da güvenli¤i ile ilgili büyük bir endifle
oluflturan yayg›n g›da kaynakl› patojen Listeria
monocytogenes alt tiplerinin serotip ve haplotip
seviyelerinde belirlenmesi için FTIR yans›ma
mikroskobu kullan›labilen bir yöntem gelifltirilmifltir.
Dört farkl› PCR serotiplerine (1/2ã, 1/2B, 4b, 4c
ve) ait L. monocytogenes’in otuz suflunun FTIR
Fourier Dönüşümlü Kızılötesi (FTIR) Spektroskopisi...
tabanl› tan›mlama ve s›n›fland›rmas› yap›lm›flt›r.
Spektrumlar›n kanonik de¤iflken analizi (CVA)
ile serotip düzeyinde tan›mlamas›n›n % 96.6 ve
hiyerarflik kümeleme analizi (HCA) ile haplotip
düzeyde % 91,7 do¤ru oldu¤u görülmüfltür (17).
5. Ono D, Bamba T, Oku Y, Yonetani T, Fukusaki
E. 2011. Application of Fourier transform
near-infrared spectroscopy to optimization of
gren tea steaming process conditions. J Biosci
Bioeng, vol:112 No. 3, 247-251.
Bir çal›flmada, FTIR spektroskopisi (fonksiyonel
gruplara göre, 3500-500 cm -1 spektral aral›¤›)
farkl› mikotoksin üretme kapasitesine sahip
cinsleri (Özellikle Aspergillus sp. ve Mucor sp.)
ay›rt etmek için kullan›lm›flt›r. Mikotoksin
üretebilen küf sufllar›n›n her biri için uygun bir
"parmak izi" elde edilmifltir. Bu çal›flmada elde
edilen sonuçlar, FTIR’›n mikotoksin üretme
yetene¤ine sahip küflerde kal›p belirlenmesi için
büyük bir potansiyel oldu¤unu göstermifltir (3).
6. Lin SY, Wang SL. 2011. Advances in simultaneous
DSC–FTIR microspectroscopy for rapid solid-state
chemical stability studies: Some dipeptide drugs
as examples. Adv Drug Delivery Rev, 64 (2012)
461-478.
SONUÇ
Teknolojinin geliflmesiyle bilimde geleneksel
yöntemlerin yerini modern yöntemler alm›flt›r.
Mikrobiyel
hücrelerin
tan›mlanmas›,
makromoleküllerin yap›sal analizi, organik
maddelerin kalitatif ve kantitatif analizi, yap›lar›n›n
ayd›nlat›lmas›, stereokimyasal özelliklerinin
bulunmas› ve safl›k kontrolü gibi bilimin bir
çok alan›nda FTIR spektroskopisi kullan›m
olana¤› bulmufltur. Yap›lan çal›flmalarla FTIR
spektroskopisinin g›da, tar›m, t›p, biyomedikal
uygulamalar, kimya gibi bir çok alanda
kullan›labilece¤i kan›tlanm›flt›r.
KAYNAKLAR
1. Erdik E. 1993. Organik Kimyada Spektroskopik
Yöntemler. Gazi Kitabevi, ISBN: 975-7373-04-1,
531s., Ankara.
2. Do¤an A, Siyakus G, Severcan F. 2007. FTIR
spectroscopic characterization of irradiated
hazelnut (Corylus avellana L.). Food Chem, 100
(2007) 1106-1114.
3. Bhat R. 2011. Potential use of fourier transform
infrared spectroscopy for identification of molds
capable of producing mycotoxins. Int J Food
Prop, vol:14, is:6.
4. Ergin Ç, ‹lkit M, Gök Y, Özel MZ, Çon AH, Kabay
N, Söyleyici S, Dö¤en A. 2013. Fourier transform
infrared spectral evaluation for the differentiation
of clinically relevant Trichophyton species. J
Microbiol Methods, 93 (2013) 218-223.
7. Gündüz T. 2001. ‹nstrümental Analiz. Gazi
Kitabevi, ISBN: 978-975-7313-43-4, 1357 s., Ekim
2007, Ankara.
8. Essendoubi M, Toubas D, Lepouse C, Leon A,
Bourgeade F, Pinon JM, Manfait M, Sockalingum
GD. 2007. Epidemiological investigation and
typing of Candida glabrata clinical isolates by
FTIR spectroscopy. J Microbiol Methods, 71
(2007) 325-331.
9. Kane SR, Ashby PD, Pruitt LA. 2008. ATR-FTIR
as a Thickness Measurement Technique for
Hydrated Polymer-on-Polymer Coatings. Wiley
InterSci, DOI: 10.1002/jbm.b.31436.
10. Anon 2012. NOACK Group of Companies.
LactoScope FTIR Advanced Infra-red high precision
analyser for milk & dairy products.
11. Gómez-Ordóñez E, Rupérez P. 2010. FTIR-ATR
spectroscopy as a tool for polysaccharide
identification in edible brown and red seaweeds.
Food Hydrocoll, 25 (2011) 1514-1520.
12. Zhang Q, Liu C, Sun Z, Hu X, Shen Q, Wu J.
2012. Authentication of edible vegetable oils
adulterated with used frying oil by Fourier
Transform Infrared Spectroscopy. Food Chem,
132 (2012) 1607-1613.
13. Mak YW, Chuah LO, Ahmad R, Bhat R. 2013.
Antioxidant and antibacterial activities of Hibiscus
(Hibiscus rosa-sinensis L.) and Cassia (Senna
bicapsularis L.) flower extracts. J King Saud Univ
Sci.
14. Anon 2010. JASCO FTIR Seminar.
http://www.jasco.hu/konyvtar/FT-IR-Grundl.Seminar.pdf.
15. Erkahveci A, Karaali A. 1996. Fourier Transform
Infrared (FTIR) Spektroskopinin G›da Analizlerine
Uygulanmas›. GIDA (1996) 21 (5): 337-345.
239
T. Büyüksırıt, H. Kuleaşan
16. Konwar M, Baruah GD. 2011. On the nature of
vibrational bands in the FTIR spectra of medicinal
plant leaves. Scholars Research Library, Archives
of Applied Science Research, 2011, 3 (1): 214221.
17. Davis R, Mauer LJ. 2011. Subtyping of Listeria
monocytogenes at the haplotype level by Fourier
transform infrared (FT-IR) spectroscopy and
multivariate statistical analysis. Int J Food
Microbiol, 150 (2011) 140-149.
18. Öner Z. 2009. Süt ve Süt Ürünlerinin Kimyasal
Analizinde Infrared Yöntemlerin Kullan›m›. Süt
Dünyas›, Süt Ürünleri ve Teknolojileri Dergisi,
ocak-flubat 2009, y›l:3 say›:18.
19. Delaunay D, Rabiller-Baudry M, Goz´alvezZafrilla JM, Balannec B, Frappart M, Paugam L.
2006. Mapping of protein fouling by FTIR-ATR as
experimental tool to study membrane fouling
and fluid velocity profile in various geometries
and validation by CFD simulation. Chem Eng
Process, 47 (2008) 1106-1117.
20. Mata P, Dominguez-Vidal A, Bosque-Sendra
JM, Ruiz-Medina A, Cuadros-Rodríguez L, AyoraCañada MJ. 2011. Olive oil assessment in edible
oil blends by means of ATR-FTIR and chemometrics.
Food Control, 23 (2012) 449-455.
21. Yang H, Irudayaraj J, Paradkar MM. 2004.
Discriminant analysis of edible oils and fats by
FTIR, FT-NIR and FT-Raman spectroscopy. Food
Chem, 93 (2005) 25-32.
22. Gürdeniz G, Tokatl› F, Özen B. 2008.
Zeytinya¤›nda Ta¤sis Tespiti için Fourier
Dönüflümlü K›z›l Ötesi (FTIR) Spektroskopi
Kullan›m›. Türkiye 10. G›da Kongresi; 21-23 May›s
2008, Erzurum.
23. Rohman A, Che Man YB. 2009. Fourier
transform infrared (FTIR) spectroscopy for
analysis of extra virgin olive oil adulterated with
palm oil. Food Res Int, 43 (2010) 886-892.
24. Papadopoulou O, Panagou EZ, Tassou CC,
Nychas GJE. 2011. Contribution of Fourier
transform infrared (FTIR) spectroscopy data on
the quantitative determination of minced pork
meat spoilage. Food Res Int, 44 (2011)
3264–3271.
240
25. Reis N, Franca AS, Oliveira LS. 2013.
Performance of diffuse reflectance infrared
Fourier transform spectroscopy and chemometrics
for detection of multiple adulterants in roasted
and ground coffee. LWT - Food Sci Technol, 53
(2013) 395-401.
26. Mecozzi M, Pietroletti M, Tornambe A. 2011.
Molecular and structural characteristics in toxic
algae cultures of Ostreopsis ovata and Ostreopsis
spp. evidenced by FTIR and FTNIR spectroscopy.
Spectrochim Acta Part A Mol Biomol Spectrosc,
78 (2011) 1572–1580.
27. Iwaki M, Cotton PJ, Quirk PG, Rich PR, Jackson
JB. 2005. Molecular Recognition between Protein
and Nicotinamide Dinucleotide in Intact, ProtonTranslocating Transhydrogenase Studied by
ATR-FTIR Spectroscopy. JACS Articles, Published
on Web 02/04/2006.
28. Adiana MA, Mazura MP. 2011. Study on Senna
alata and its different extracts by Fourier
transform infrared spectroscopy and twodimensional correlation infrared spectroscopy.
J Mol Struct, 991 (2011) 84-91.
29. Dole MN, Patel PA, Sawant SD, Shedpure
PS. 2011. Advance Applications Of Fourier
Transform Infrared Spectroscopy. Int J Pharm
Sci Rev Res, Volume 7, Issue 2, March – April
2011; Article-029.
30. Dziuba B, Babuchowski A, Nalecz D,
Niklewicz M. 2005. Identification of lactic acid
bacteria using FTIR spectroscopy and cluster
analysis. Int Dairy J, 17 (2007) 183-189.
31. Mukherjee G, Singh SK. 2011. Purification
and characterization of a new red pigment from
Monascus purpureus in submerged fermentation.
Process Biochem, 46 (2011) 188-192.
32. Deveo¤lu O, Çakmakç› E, Taflköprü T, Torgan
E, Karada¤ R. 2012. Identification by RP-HPLCDAD, FTIR, TGA and FESEM-EDAX of natural
pigments prepared from Datisca cannabina L..
Dyes and Pigments, 94 (2012) 437-442.
33. Büyüks›r›t T, Kuleaflan H. 2013. Farkl›
kaynaklardan do¤al renk maddesi üreten
mikroorganizmalar›n izolasyonu, tan›s› ve elde
edilen pigmentlerin karakterizasyonu. GIDA
(2013) 38 (4): 199-206.
Fourier Dönüşümlü Kızılötesi (FTIR) Spektroskopisi...
34. Tan M, Gan D, Wei L, Pan Y, Tang S, Wang
H. 2011. Isolation and characterization of
pigment from Cinnamomum burmannii peel.
Food Res Int, 44 (2011) 2289-2294.
44. Duygu Yalç›n D, Baykal T, Aç›kgöz ‹, Y›ld›z
K. 2009. Fourier Transform Infrared (FT-IR)
Spectroscopy for Biological Studies. G.U. J Sci,
22(3): 117-121.
35. Pappas CS, Takidelli C, Tsantili E, Tarantilis
PA, Polissiou MG. 2011. Quantitative determination
of anthocyanins in three sweet cherry varieties
using diffuse reflectance infrared Fourier
transform spectroscopy. J Food Compos Anal, 24
(2011) 17-21.
45. Santos C, Fraga ME, Kozakiewicz Z, Lima N.
2010. Fourier transform infrared as a powerful
technique for the identification and characterization
of filamentous fungi and yeasts. Res Microbiol,
161, 168-175.
36. Abu-Teir V, Abu-Taha M, Al-Jamal A, Eideh
H. 2008. DNA Infrared Absorbency Detection
using Photopyroelectric Technique and FTIR
Spectroscopy. J Appl Biol Sci, 2 (3): 113-119,
2008 ISSN: 1307-1130.
37. Büschel M, Stadler C, Lambert C, Beck M,
Daub J. 1999. Heterocyclic quinones as core
units for redox switches: UV-vis/NIR, FTIR
spectroelectrochemistry and DFT calculations on the
vibrational and electronic structure of the radical
anions. J Electroanal Chem, 484 (2000) 24-32.
46. Baflyi¤it K›l›ç G, Karahan AG. 2010. Fourier
Dönüflümlü K›z›lötesi (FTIR) Spektroskopisi ve
Laktik Asit Bakterilerinin Tan›s›nda Kullan›lmas›.
GIDA, (2010) 35 (6): 445-452.
47. Preisner OE, Menezes JC, Guiomar R, Machado
J, Lopes JA. 2012. Discrimination of Salmonella
enterica serotypes by Fourier transform infrared
spectroscopy. Food Res Int, 45 (2012) 1058-1064.
48. Helm D, Labischinski H, Schallehn G,
Naumann D. 1991. Classification and identification
of bacteria by Fourier-transform infrared
spectroscopy. J Gen Microiol, (137)1: 69-79.
38. Meenakshi S, Umayaparvathi S, Arumugam
M, Balasubramanian T. 2011. In vitro antioxidant
properties and FTIR analysis of two seaweeds of
Gulf of Mannar. Asian Pac J Tropical Biomed,
(2012)S66-S70.
49. Samelis J, Bleicher A, Delbès-Paus C, Kakouri
A, Neuhaus K, Montel MC. 2011. FTIR-based
polyphasic identification of lactic acid bacteria
isolated from traditional Greek Graviera cheese.
Food Microbiol, 28 (2011) 76-83.
39. Chen X, Ru Y, Chen F, Wang X, Zhao X, Ao
Q. 2013. FTIR spectroscopic characterization of
soy proteins obtained through AOT reverse
micelles. Food Hydrocoll, 31 (2013) 435-437.
50. Oust A, Møretrø T, Kirschner C, Narvhus JA,
Kohler A. 2004. FT-IR spectroscopy for identification
of closely related lactobacilli. J Microbiol Meth,
59, 149-162.
40. Saguer E, Alvarez PA, Sedman J, Ramaswamy
HS, Ismail AA. 2009. Heat-induced gel formation
of plasma proteins: New insights by FTIR 2D
correlation spectroscopy. Food Hydrocoll, 23
(2009) 874-879.
51. Udelhoven T, Naumann D, Schmitt J. 2000.
Develop-ment of a hierarchical classification
system with artificial neural networks and FT-IR
spectra for the identification of bacteria. Appl.
Spectrosc, 54, 1471-1479.
41. Li Y, Kong D, Wu H. 2013. Analysis and
evaluation of essential oil components of cinnamon
barks using GC–MS and FTIR spectroscopy. Ind
Crops Prod, 41 (2013) 269-278.
42. Versari A, Parpinello GP, Scazzina F, Del Rio
D. 2010. Prediction of total antioxidant capacity
of red wine by Fourier transform infrared
spectroscopy. Food Control, 21 (2010) 786-789.
43. fiansal Ü, Somer G. 1999. Detection of H2O2
in food samples by FTIR. Food Chem, 65(1999)
259-261.
52. Rellini P, Roscini L, Fatichenti F, Morini P,
Cardinali G. 2009. Direct spectroscopic (FTIR)
detection of intraspecific binary contaminations
in yeast cultures. FEMS Yeast Res, 9 (2009) 460467.
53. Winder CL, Gordon SV, Dale J, Hewinson
RG, Goo-dacre R. 2006. Metabolic fingerprints of
Mycobacterium bovis cluster with molecular
type:implications for genotype–phenotypelinks.
Microbiol, 152, 2757–2765.
241
GIDA (2014) 39 (4): 243-250
doi: 10.5505/gida.00719
GD13079
Derleme/Review
SELÜLOZ ve SELÜLOZ TÜREVİ DİYET LİFLERİN ÖZELLİKLERİ
ve FIRIN ÜRÜNLERİNDE KULLANIM İMKANLARI
Sultan Arslan*, Mustafa Erbaş
Akdeniz Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, G›da Mühendisli¤i Bölümü, Antalya
Gelifl tarihi / Received: 18.12.2013
Düzeltilerek Gelifl tarihi / Received in revised form: 03.02.2014
Kabul tarihi / Accepted: 06.03.2014
Özet
Diyet lifler iyi hali gelifltirici ve hastal›k oluflma riskini azalt›c› etkilerinden dolay› yayg›n olarak g›dalara
katk›lanmaktad›r. Selüloz ve selüloz türevleri insan sindirim sisteminde sindirilmeden kal›n ba¤›rsa¤a
geçerek yararl› etki gösterdiklerinden dolay› diyet lif olarak kabul edilmektedir. Selüloz ve selüloz türevi
bileflikler, sa¤l›¤› iyilefltirici etkilerinin yan›nda f›r›n ürünlerinde teknolojik yönleri ile de yayg›n kullan›m
imkan› bulmaktad›r. Selüloz ve selüloz türevleri, f›r›n ürünlerinin ifllenmesi s›ras›nda yap›daki di¤er
makro moleküllerle interaksiyona girerek hamurun su tutma kapasitesini, hacmini ve stabilizasyonunu
artt›rmaktad›r. Böylece bu polimerler, bir taraftan son ürünün tektürünü gelifltirirken di¤er bir taraftan
ise ürünün raf ömrünü uzatmaktad›r. Ayr›ca diyet lif özelli¤i tafl›yan selüloz ve selüloz türevleri enerji
de¤erini düflürerek toplum sa¤l›¤›n›n korunmas› amac›yla da f›r›n ürünlerine katk›lanmaktad›r. Bu
makalede selüloz ve selüloz türevi bilefliklerin diyet lif özellikleri, sa¤l›¤› gelifltirici etkileri ve f›r›n
ürünlerine kullan›m imkanlar› derlenmifltir.
Anahtar kelimeler: Karboksimetilselüloz, hidroksipropilmetilselüloz, mikrokristalselüloz, selüloz,
selüloz türevi, diyet lif
THE PROPERTIES of CELLULOSE and DERIVATIVES DIETARY
FIBERS and USEABILITY in BAKERY PRODUCTS
Abstract
Dietary fibers are commonly added in foods due to its decreasing effect of health risks. Cellulose and
cellulose derivatives are accepted as dietary fiber because they resist in food process and are not digested
in human gastrointestinal system. Cellulose and cellulose derivatives are prevalently used in bakery
products with technological properties besides their health beneficial effects. These compounds interact
with other macromolecules, which is in structure, during process of bakery product and they increase
water absorption, volume and stability of dough by this way. So this polymers improve textural properties
of final product thereby they extend the shelf life. Additionally, they are added in bakery products
with aim of decreasing calorific value and protection of community health care. It was reviewed in this
paper that dietary fiber properties, health improve effects and using possibilities of cellulose and cellulose
derivatives in bakery products.
Keywords: Carboxymethyl cellulose, hydroxypropylmethyl cellulose, microcrystalline cellulose,
Cellulose, cellulose derivatives, dietary fiber
*Yazışmalardan sorumlu yazar / Corresponding author;
[email protected],
✆ (+90) 242 227 4333,
(+90) 242 2274564
243
S. Arslan, M. Erbaş
GİRİŞ
Günümüzde artan sa¤l›k bilinci ile birlikte toplum,
tüketilen g›dalar›n besleyici özelliklerinin yan›nda
yaflam kalitesini artt›r›c› özelliklere de sahip
olmas›na dikkat etmektedir. Bu nedenle g›da
endüstrisi, sa¤l›¤a faydal› yeni fonksiyonel
g›dalar›n üretimini desteklemektedir (1). Günlük
diyet ile g›da formunda tüketilen, sentetik bileflen
içermeyen, besleyici etkisinin yan›nda sa¤l›¤› ve iyi
hali gelifltirici özelliklere sahip g›dalar, fonksiyonel
g›dalar olarak tan›mlanmaktad›r (2-6). Bu grup
g›dalar›n içerisinde önemli bir yere sahip olan
diyet lifler ise, vücuda al›nd›klar›nda büyük bir
ço¤unlu¤u sindirilmeden kal›n ba¤›rsa¤a geçen,
probiyotik mikroorganizmalar taraf›ndan fermente
edilebilen bileflikler olarak tan›mlanmaktad›r (3,
7-11). Diyet lif bileflenleri içerisinde en önemli
grubu, selüloz ve selüloz türevleri oluflturmaktad›r.
Selüloz, β-D-glukopiranozil yap›lar›n›n, glikozidik
ba¤larla ba¤lanmas›yla oluflan ve bitki hücre
duvarlar›n›n temelini oluflturan bir tür polisakkarittir.
Selüloz polimerlerinin çeflitli kimyasallarla
muamele edilerek yap›s›nda bulunan hidroksil
ve hidrojenlerin metil, etil, karboksimetil ve asetil
gruplar› ile yer de¤ifltirmesi ile modifiye selüloz
olarak da bilinen türev selülozlar elde edilmektedir.
Selüloz, suda çözünmeyen bir formda iken türevleri
ise yap›lar›na eklenen elektronegatif gruplar
nedeniyle suda çözünür özellik kazanmaktad›r (12).
Bu bileflikler sa¤l›¤a faydal› diyet lif özelliklerinin
yan› s›ra tekstür ve lezzet gelifltirme, fleker ve ya¤
ikamesi, ›s›l iflleme direnç kazand›rma, viskozite
artt›rma, su ba¤lama, donma noktas›n› düflürme,
kristal oluflumunu engelleme, ya¤ absorbsiyonunu
azaltma gibi fizikokimyasal ve organoleptik
özellikleri ile de g›da sanayinde kullan›lmaktad›rlar.
Birçok ülkede kullan›mlar›, katk› maddesi
say›lmay›p g›da ve g›da bilefleni olarak kabul
edilmektedir (7, 9, 10, 13). Selüloz ve selüloz
türevlerinin, bu tür diyet lif ve yap› gelifltirici
özellikleri yayg›n olarak f›r›n ürünlerine
katk›lanmalar›n› da sa¤lamaktad›r.
miktar› ile do¤ada en çok bulunan karbonhidrat
özelli¤indedir. Selülozun bitkilerde do¤al olarak
bulunan ve sentez yoluyla üretilen dört formu
bulunmaktad›r (12, 14-17). Selülozun yap›s›nda
bulunan hidroksil gruplar› kendi aralar›nda zincir
içi hidrojen ba¤lar› yaparak yap›y› daha kararl›
bir hale getirmekte ve biyolojik degradasyona, asit
hidrolizine ve mekanik zedelenmeye karfl› stabil
bir özellik kazanmas›n› sa¤lamaktad›r. Odunsu
dokularda selüloz polimeri ligninle birlikte kristal
mikrofibriler formda bulunurken, bitkisel
dokularda ise pektin ve proteinlerle birlikte
bulunarak daha az lifli bir yap› oluflturmaktad›r.
Yüksek molekül a¤›rl›¤a sahip olan selüloz,
insanlarda selülaz enzimi üretilmedi¤inden
sindirilememekte ve bu nedenle diyet lif özelli¤i
göstermektedir. Selülozun absorbsiyon yetene¤i
yüksek oldu¤undan kendi a¤›rl›¤›n›n birkaç kat›
kadar su tutabilmektedir. Selüloz bu tür fiziksel
ve kimyasal özellikleri nedeniyle g›da sanayinde
k›vam verici, topaklanmay› engelleyici ve viskozite
artt›r›c› özellikleri ile yayg›n kullan›m imkan›
bulmaktad›r (16-19).
SELÜLOZ TÜREVLERİ
Selüloz polimerinin çeflitli kimyasal ajanlarla
muamele edilmesi ve yap›s›ndaki hidroksil
gruplar›n›n reaksiyona girmesiyle selüloz eterleri
veya selüloz esterleri üretilebilmektedir. G›da
sanayinde en çok kullan›lan selüloz türevleri ise
eter grubudur. Türevlendirme iflleminde ilk
aflamada, selüloz kayna¤› amaca yönelik olarak
asit veya alkali çözeltiler ile muamele edilir.
Eterlefltirici ajan olarak ise genellikle etilen oksit
ve propilen oksit kullan›lmaktad›r (20). Kimyasal
olarak modifiye edilmifl selüloz türevleri, proses
aflamas›nda güvenilir ve fonksiyonel olmalar›
aç›s›ndan farmakoloji ve g›da alan›nda kaplama ve
membran materyali olarak, emülsifiyer, stabilizatör
ve viskozite artt›r›c› ajan olarak yayg›n
kullan›lmaktad›r. Ayr›ca diyet lif özelliklerinden
dolay› düflük kalorili diyet g›dalar›n üretiminde de
katk› maddesi olarak kullan›labilmektedir (21, 22).
SELÜLOZ POLİMERİNİN ÖZELLİKLERİ
Selüloz, D-glikopiranoz birimlerinin β-1-4 ba¤lar›
ile ba¤lanmas› ile oluflan düz zincir fleklinde suda
çözünmeyen bir polimerdir. Bitkilerin hücre
duvar›n› oluflturan selüloz, y›ll›k 1010-1011 ton sentez
244
Karboksimetilselüloz ve Metilselüloz
Karboksimetilselüloz (CMC), alkali selüloz
polimerinin monokloroasetik asit sodyum tuzu
ile muamele edilmesi sonucu üretilmektedir.
Selüloz ve Selüloz Türevi Diyet liflerinin Özellikleri...
Selüloz gam› olarak da adland›r›lan ve ticari olarak
önemli bir stabilizatör olan karboksimetilselüloz,
suda çözünür özelli¤inden dolay› her alanda
farkl› amaçlarla kullan›lmaktad›r. CMC;
dondurulmufl ürünlerde küçük buz kristalleri
oluflturma, krema, puding ve haz›r çorba gibi
g›dalarda serum ayr›lmas›n› engelleme, f›r›n
ürünlerinde hacim art›fl› sa¤lama ve bayatlamay›
geciktirme ve dondurmada stabilizatör özellikleri
ile kullan›lmaktad›r (15, 23, 24). Metilselüloz
(MC) ise selüloz polimerlerinin metil klorür ile
muamele edilmesi ile üretilen suda çözünebilen,
renksiz, kokusuz ve stabil bir selüloz türevidir.
G›da sanayinde CMC gibi benzer özellikleri
nedeniyle katk› maddesi olarak kullan›lmaktad›r (18).
Hidroksipropilselüloz ve
Hidroksipropilmetilselüloz
Hidroksipropilselüloz
(HPC)
ve
hidroksipropilmetilselüloz (HPMC), sodyum
hidroksit ile muamele edilen alkali selüloza metil
klorit ve propilen oksit ilave edilerek yap›s›nda
bulunan hidroksil gruplar›n›n metil ve hidroksipropil
gruplar› ile yer de¤ifltirmesi sonucu elde
edilmektedir. HPC ve HPMC tats›z, kokusuz,
fibröz veya granüler yap›l› bir selüloz türevidir (25).
HPC ve HPMC suda çözünebilmekte ve s›cakl›k
art›fl› ile jel yapma kapasitesi kazanmaktad›r. Yap›
içerisinde bulunan metil ve propil gruplar› selüloz
zincirinin kendi aras›nda interaksiyona girmesini
engellemekte olup eter gruplar› ise yüzey aktif
özellikte özellik kazand›rmaktad›r. Bu durum
emülsiyon ve köpük yap›daki fazlar›n yap›s›n›n
stabilizasyonunu sa¤lamaktad›r (18). HPMC g›da
endüstrisinde emülsifiyer, film tabakas›, koruyucu
kolloid, stabilizatör ve kal›nlaflt›r›c› ajan olarak
kullan›labilmektedir. G›da katk› maddesi olarak
kullan›m› ise FDA (Food and Drug Administration)
ve JECFA (The Joint FAO/WHO Expert Committee
on Food Additives) taraf›ndan onaylanm›flt›r (25).
Mikrokristalselüloz
Mikrokristalselüloz (MCC), g›dalara diyet lif
içeri¤inin zenginlefltirilmesi için ilave edilen bir
selüloz türevi katk› maddesidir. MCC, selülozun
yüksek s›cakl›k alt›nda mineral tuzlarla muamele
edilmesiyle elde edilmektedir. MCC’nin kristal
yap› özellikleri, uygulanan depolimerizasyon
aflamas›yla do¤rudan iliflkilidir (18, 24).
Mikrokristalselülozun toz formu tat ve koku tutucu
olarak kullan›l›rken, kolloidal formu ise köpük
ve emülsiyonlar› stabilize etmek, pektin ve niflasta
jellerini ›s›ya dayan›kl› hale getirmek, meyve suyu
ve düflük ya¤ içerikli g›da üretiminde tekstür ve
viskozite özelliklerini gelifltirmek ve buz kristallerinin
büyümesini kontrol alt›na almak amac›yla
kullan›lmaktad›r. Ayr›ca MCC, yüksek bas›nç alt›nda
stabil fiziksel özellikleri nedeniyle günümüzde
bas›nç gerektiren proseslerde de yayg›n kullan›m
imkan› bulmaktad›r (18, 24, 26).
SELÜLOZ ve SELÜLOZ TÜREVİ DİYET LİFLERİN
PREBİYOTİK ÖZELLİKLERİ
Prebiyotik bileflenler, vücuda al›nd›klar›nda
büyük bir ço¤unlu¤u sindirilmeden kal›n ba¤›rsa¤a
geçen, sindirim sisteminde geliflip konukçusunun
sa¤l›¤›na faydal› etkileri olan, probiyotik
mikroorganizmalar taraf›ndan fermente edilebilen
ve seçici olarak bu mikroorganizmalar›n geliflimini
destekleyen bileflikler olarak tan›mlanmaktad›r
(3, 7-11). Yap›lan araflt›rmalar sonucunda bir
bilefli¤in prebiyotik olarak kabul edilebilmesi için
baz› kriterler belirlenmifltir. Buna göre prebiyotik
bileflenler; g›da iflleme prosesinde yüksek s›cakl›k
ve bas›nç gibi koflullarda kimyasal özelliklerini
koruyabilme, mide asitli¤ine ve ince ba¤›rsaktan
emilime direnç gösterebilme, sindirim sistemi floras›
taraf›ndan fermente edilebilme ve bu probiyotik
mikroorganizmalar›n geliflimini patojenlere göre
daha seçici olarak teflvik edebilme gibi özelliklere
sahip olmal›d›r (3, 7, 9, 11, 27). Selüloz ve baz›
selüloz türevleri, insan gastrointestinal sisteminde
sindirilemedikleri, ekstrem ortam koflullar›nda
stabil kalabildikleri ve baz› selüloz türevlerinin
suda çözünerek probiyotik mikroorganizmalarca
fermente edilebilmesinden dolay› prebiyotik
bileflen grubunda de¤erlendirilebilmektedir (22).
Bu bileflikler, yüksek su tutma kapasitesi,
çözünebilirlik, viskozite gibi fiziksel ve düflük
glisemik indeks de¤eri ve gastrointestinal sistemin
düzenlenmesini sa¤lama gibi fonksiyonel
özellikleri ile günlük diyette gerekli olan
bilefliklerdir (28). Günümüzde glisemik indeks
de¤eri 55’den düflük olan diyet lifçe zengin g›dalar
tavsiye edilmektedir (29). Ancak g›dalarda do¤al
olarak bulunan diyet lif miktar› ileri rafinasyon ve
iflleme aflamalar›nda giderek azalmaktad›r. Diyet lifçe
245
S. Arslan, M. Erbaş
fakir haz›r g›dalarla beslenen geliflmifl toplumlarda
medeniyet hastal›klar› olarak s›n›fland›r›lan fleker,
koroner hastal›klar, kolon kanseri ve obezite gibi
rahats›zl›klar s›kça görülmektedir. Dünyada her
y›l 8-14 milyon kiflinin diyabet, kanser ve
kalp-damar ve kronik solunum yolu rahats›zl›klar›
gibi
hastal›klar
nedeniyle
kaybedildi¤i
bildirilmektedir. Yap›lan tahminlere göre 2009 y›l›
verilerine göre 285 milyon olan diyabetli hasta
say›s›n›n 2030 y›l›nda 438 milyona ve 2005 y›l›nda
12 milyon olan kanserli hasta say›s›n›n ise 2030
y›l›nda 24 milyona ulaflaca¤› bildirilmektedir. Yine
önümüzdeki yirmi y›l içerisinde dünya nüfusunun
%23-45’inin obezite sorunuyla karfl› karfl›ya
kalabilece¤i bildirilmektedir. Yap›lan çal›flmalar
bu tür hastal›klar›n oluflum riskinin yaln›zca sa¤l›kl›
yaflam tarz› de¤ifliklikleri ile %44-58 oran›nda
azalt›labilece¤ini ortaya koymaktad›r (30, 31). Elde
edilen bu veriler dikkate al›nacak olursa diyet lif
aç›s›ndan zenginlefltirilmifl yeni g›dalar›n üretimi,
toplum beslenmesi ve sa¤l›¤› aç›s›ndan önemli
bir yer tutmaktad›r.
DİYET LİFLERİN SAĞLIK ÜZERİNE ETKİLERİ
Diyet liflerin sa¤l›k üzerine faydal› etkileri birçok
kuramsal ve deneysel çal›flma ile ortaya
konulmufltur. Diyet liflerin sa¤l›¤a faydal› etkileri
genellikle kal›n ba¤›rsakta laksatif etki, seyreltme ve
absorbsiyon mekanizmalar› ile gerçekleflmektedir.
Bu mekanizmalar; intestinal mikrofloran›n
geliflimini destekleme, besinleri seyreltme, su tutma,
fekal at›k hacimini artt›rarak ba¤›rsak aktivitesini
sa¤lama, yavafl absorbsiyon ile kanda monosakkarit
ve trigliserit dalgalanmalar›n› önleme, kalsiyum
absorbsiyonunu artt›rma, safra tuzlar›n›n kolonda
kalma süresini azaltma, kolesterolü ve kolon
kanseri oluflum riskini düflürme gibi etkiler
göstermektedir (16, 25, 28, 29, 32-37). Beslenme
ile al›nan diyet liflerin fermentasyonu ile ortaya
ç›kan asetat, propiyonat ve bütirat gibi k›sa
zincirli ya¤ asitleri de kanser hücrelerini inhibe
edici etki göstermektedirler. Kolonda üretilen bu
tür k›sa zincirli ya¤ asitleri kolon mukozas›n›n
temel enerji kayna¤›n› oluflturmakta ve hücre
ço¤almas›n› destekleyerek mukus üretimini ve
mukoza kan ak›fl›n› sa¤lamaktad›r. Yap›lan bir
çal›flmada deney fareleri %0, 10 ve 20 oran›nda
selüloz içeren diyet ile beslenmifl ve 4 hafta
sonunda selüloz içerikli diyet ile beslenen
246
deneklerin mukus miktar›n›n kontrol grubuna
göre önemli derecede yüksek oldu¤u tespit
edilmifltir (38). HPMC tüketiminin artt›r›lmas› ile
y›pranm›fl sindirim sistemi hücrelerinin kendini
yenileme oranlar›n›n artt›¤› bildirilmifltir (25).
Ayr›ca diyet liflerin kal›n ba¤›rsakta laksatif etki
yaratmas›ndan dolay› karsinojenik ve mutajenik
toksinlerin metabolizmada kalma süreleri de
azalmakta ve yüksek su tutma kapasitesi ile bu
zararl› bilefliklerin seyrelmesini sa¤layarak kolon
kanserine karfl› koruyucu bir etki göstermektedir.
Ayr›ca FDA’da, diyet liflerin kanser oluflum riskini
azaltt›¤›n› onaylam›flt›r (9, 28, 36, 37, 39, 40). Diyet
liflerin yavafl absorbsiyon sa¤lama özellikleri de
kanda trigliserit ve glikoz oran›n› azaltma gibi
fizyolojik etkilere sahiptir. Yap›lan bir model
çal›flmada CMC varl›¤›n›n yüzeyde biriken çok
tabakal› kolesterol moleküllerini azaltmada
k›smen baflar›l› oldu¤u tespit edilmifltir (42). Bir
baflka çal›flmada 29 hafta süresince %4-14 oran›nda
lif içeren diyet ile beslenen deney hayvanlar›n›n
vücut a¤›rl›klar›nda art›fl gözlenmemifl olup
deney hayvanlar›n›n kan örneklerindeki kolesterol
ve yüksek yo¤unluklu lipoproteinlerde önemli
bir azalma tespit edilmifltir (41). Yap›lan baflka
bir çal›flmada ise günlük 10g HPMC tüketiminin
kolondan glikoz emilimini geciktirebilece¤i ve
böylece glisemik indeks de¤erini dengeleyerek
diyabeti önleyebilece¤i de bildirilmektedir (25).
Diyet liflerin bir baflka sa¤l›¤a faydal› etkileri ise
vücut kitle indeksini azaltmalar›d›r. Bu etkilerini,
kolon içerisinde hacim art›fl› nedeniyle lipaz-lipit
interaksiyonunu engelleme yoluyla gerçeklefltirmekte
olup karbonhidrat ve lipit metabolizmas›nda yer
alan, triaçilgliserol lipaz, asetil-CoA karboksilaz
gibi hormon ve enzimleri etkileyerek de bu
bilefliklerin emilimini ve sentezini azaltmaktad›r.
Yap›lan bir çal›flmada günlük 5g diyet lif al›m›n›n
lipit sentezinde rol olan ve sentez h›z›n› düzenleyen
Asetil-CoA karboksilaz enzimininin aktivatörü
olan AMP-kinaz›n fosforilasyonunu sa¤layarak
inhibisyonu artt›rd›¤› tespit edilmifltir. Ayr›ca 74
bin kad›n üzerinde 12 y›l boyunca yap›lan bir
çal›flmada diyet lif al›m›n›n obezite sorununu
%49 oran›nda azaltt›¤› da bildirilmifltir (36). Diyet
liflerin tüm bu olumlu etkilerini yan›nda fazla
al›nmas› halinde kar›nda fliflkinlik ve a¤r›, fitik asit
konsantrasyonun artmas›ndan dolay› mineral
absorbsiyonunda güçlük, esansiyel amino asit ve
ya¤ asitlerinin emiliminde azalma gibi olumsuz
yönleri de göz ard› edilmemelidir.
Selüloz ve Selüloz Türevi Diyet liflerinin Özellikleri...
SELÜLOZ ve SELÜLOZ TÜREVİ DİYET
LİFLERİNİN FIRIN ÜRÜNLERİNDE KULLANIM
İMKNLARI
Dünyada ekilebilir alanlar›n›n %73’ünde tar›m›
yap›lan tah›llar, tek bafl›na günlük g›da ihtiyac›n›n
%60’›n› ve diyet lif ihtiyac›n›n ise %50’sini
karfl›lamaktad›r. Günümüzde selüloz ve selüloz
türevleri ile zenginlefltirilmifl birçok g›da
bulunmakla birlikte bunlar›n aras›nda f›r›n ürünleri
en çok tercih edilenlerini oluflturmaktad›r. Diyet lif
miktar› k›zartma ve piflirme gibi ifllem proseslerinde
degradasyona u¤rayarak azalmakta olup eksikli¤inin
giderilmesi için de f›r›n ürünlerine ilave edilmektedir
(16, 23, 32, 33, 35). Farkl› kaynaklardan elde edilen
diyet lifler, enerji de¤erini düflürerek toplum
sa¤l›¤›n›n korunmas› ve tekstürel özelliklerin
iyilefltirilmesi
amac›yla
f›r›n
ürünlerine
katk›lanmaktad›r. Yüksek lif içerikli olarak
s›n›fland›r›lan (>6g/100g) g›dalar, katk›s›z g›dalara
oranla %8-20 daha az enerji sa¤lamaktad›r. Yap›lan
bir çal›flmada CMC ve fruktooligosakkaritin
birlikte kullan›m› ile üretilen ekmeklerin niflasta
emiliminin, kontrol örne¤ine göre daha az oldu¤u
ve %20 oran›nda daha az enerji sa¤lad›¤› tespit
edilmifltir (29). Birçok çal›flmada selüloz ve selüloz
türevlerince yap›lan katk›laman›n f›r›n ürünlerinin
su tutma kapasitesini artt›rarak piflme ve tekstür
özelliklerini iyilefltirdi¤i bildirilmektedir. F›r›n
ürünlerine eklenen bu polimerler protein ve
niflasta gibi makromolekülerle interaksiyonlara
girerek hamurun reolojik ve viskozimetrik
özellikleriyle kar›flma ve yo¤urma kalitesini
artt›rmaktad›r (33, 40). Yap›lan bir çal›flmada
eriflte hamuruna %0, 5, 10, 15 ve 20 artan oranlar›nda
bu¤day ve yulaf kepe¤i ilave edilmifl ve hamurun
fiziksel özellikleri takip edilmifltir. Artan
oranlarda ilave edilen kepek ilavesinin hamurun
farinografta su tutma de¤erlerini yükseltti¤i ve
ya¤ absorbsiyonu de¤erlerini azaltt›¤› tespit
edilmifltir (43). Baflka bir çal›flmada ise ekmeklik
una %10-40 aras›nda diyet lifçe zengin olan arpa
ununun artan ilave oranlar›nda örneklerin
penetrometre de¤erini yükseltti¤i, renk de¤eri ve
lif içeri¤ini artt›rd›¤› tespit edilmifltir (44). Mckee
ve Lanter (2000) taraf›ndan yap›lan bir araflt›rmada
ekmek hamuruna artan oranlarda m›s›r kepe¤i
ilavesinin su tutma kapasitesini artt›rd›¤› ve
ekmeklerin organoleptik ve raf ömrü özelliklerini
olumlu etkiledi¤i tespit edilmifltir. Bir baflka
çal›flmada ise dondurulmufl hamur üretiminde
yap›lan CMC ilavesinin, unun su tutma kapasitesini
artt›rd›¤› ve farinografik ve miksografik özelliklerini
iyilefltirerek raf ömrünü artt›rd›¤› tespit edilmifltir
(23, 25). Sindirilemeyen ve diyet lif olarak kabul
edilen HPC, HPMC ve MC hamur yo¤urma
aflamas›nda viskozite ve piflirme s›ras›nda jel
oluflumunu artt›r›c› etkilerinden dolay› f›r›n
ürünlerine katk›lanmaktad›r. Yap›lan bir araflt›rmada
HPMC ilavesinin ekmek hacmini artt›rd›¤›, hamur
stabilizasyonunu sa¤lad›¤› ve uzun proses sürecinde
kullan›m›n›n hamurun yap›sal özelliklerini
korudu¤u için faydal› olaca¤› bildirilmifltir (45,
46). Selüloz türevi bileflikler glutensiz ekmek
üretiminde viskoelastik yap›n›n sa¤lanmas› amac›yla
da yayg›n olarak kullan›lmaktad›r (47- 49). Yap›lan
bir glutensiz ekmek üretimi çal›flmas›nda, una
ilave edilen metilselülozun tekstürü iyilefltirdi¤i
ve hamurda oluflan da¤›lmay› engelledi¤i tespit
edilmifltir (50). Ayr›ca CMC, MC ve HPMC
kullan›m›n›n k›zartma yöntemiyle üretilen f›r›n
ürünlerinin ya¤ absorbsiyonunu azaltt›¤› da tespit
edilmifltir (13, 51, 52). F›r›n ürünlerini selüloz ve
selüloz türevleri diyet liflerce zenginlefltirmenin
tüm bu olumlu etkilerinin yan›nda, bir tak›m
olumsuz etkilerinin bulundu¤u da bildirilmektedir.
Selüloz türevi bilefliklerin yüksek su tutuma özelli¤i,
gevrek f›r›n ürünlerinin üretiminde yumuflak
bir tekstür sa¤lad›¤› için genellikle tercih
edilmemektedir (13). Ayr›ca artan diyet lif miktar›
hamurun uzama kabiliyetini azalt›rken parlak
son ürün renginin de kaybolmas›na neden
olmaktad›r (53-56). Ayn› zamanda kepekte zengin
olarak bulunan ve mineral emilimini azalt›c› etki
gösteren fitik asitte diyet lifçe zenginlefltirme
sonucu son ürünün yap›s›nda fazla miktarda
bulunmaktad›r.
SONUÇ
Günümüzde afl›r› ifllenmifl g›da tüketiminin
artmas›yla birlikte kalp damar rahats›zl›klar› ve
obezite gibi medeniyet hastal›klar›n›n görülme
oran› da artm›flt›r. Bu tür hastal›klar›n önlenmesinde
önemli bir yere sahip olan ve do¤al halde
g›dalarda bulunan selüloz gibi diyet lif özellikli
bileflenler, g›dalar›n ifllenmesi s›ras›nda hammadden
bafllayarak azalmakta ve son üründe oldukça iz
miktarda kalmaktad›r. Bu nedenle bu tür diyet
liflerce g›dalar›n katk›lanmas› önem kazanmaktad›r.
Tah›l ve tah›l ürünleri ekonomik, kolay bulunabilir
247
S. Arslan, M. Erbaş
ve çok miktarda tüketilen bir hammadde olarak
diyet liflerce zenginlefltirilebilecek en elveriflli
kaynakt›r. Yap›lan çal›flmalarda selüloz ve selüloz
türevlerince katk›lama iflleminin, f›r›n ürünlerinin
kalite ve teknolojik özelliklerini artt›rd›¤›
bildirilmifltir. Ayr›ca bu bileflenlerce katk›lama
f›r›n ürünlerinin kalori de¤erini düflürmesi ve
doygunluk hissini artt›rmas› nedenleriyle de
toplum sa¤l›¤›n›n korunmas› ve gelifltirilmesinde
son derece önemlidir.
11. Laparra JM, Sanz Y. 2010. Interactions of gut
microbiota with functional food components and
nutraceuticals. Pharm Res, 61(3), 219-225.
KAYNAKLAR
14. Ako¤lu A, Karahan AG, Çakmakç› ML, Çak›r
‹. 2010. Bakteriyel Selülozun Özellikleri Ve G›da
Sanayisinde Kullan›m› GIDA 35:127-134.
1. Perez CD, Denobili MD, Rizzo SA, Gerschenson
LN, Descalzo AM, Rojas AM. 2012. High methoxyl
pectin-methyl cellulose films with antioxidant
activity at a functional food ›nterface. J Food Eng,
116(1), 162-169
2. Hardy G. 2000. Nutraceuticals and functional
foods: Introduction and meaning. Func Foods,
16, 688-697.
3. Roberfroid M. 2007. Prebiotics: The concept
revisited. J Nutr, 137, 830-837.
13. Primo-Martin C, Sanz T, Steringa DW, Salvador
A, Fiszman SM, Van Vliet T. 2010. Performance
of cellulose derivatives in deep-fried battered
snacks oil barrier and crispy properties. Food
Hydrocoll, 24(8), 702-708.
15. Ibrahim AA, Adel AM, Abd El-Wahab ZH,
Al-Shemy MT. 2011. Utilization of carboxymethyl
cellulose based on bean hulls as chelating agent:
synthesis, characterization and biological activity.
Carbohydr Polym, 83, 94-115.
16. Dhingra D, Michael M, Rajput H, Patil RT.
2012. Dietary fibre in foods: a Review. J Food Sci
Technol, 49, 255-66.
4. Anon 2004. Position of The American Dietetic
Association: Functional Foods J Am Diet Assoc
104: 814-822.
17. Lavoine N, Desloges I, Dufresne A, Bras J.
2012. Microfibrilated cellulose ›ts barrier properties
and applications ›n celulosic materials: a review.
Carbonhydr Polym, 90, 735-764.
5. Noonan WP, Noonan C. 2004. Legal requirements
for functional food claims. Toxicol Letter, 150,
19-24.
18. Saldaml› ‹. 2005. G›da Kimyas›. Hacettepe
üniversitesi Yay›nlar›, Ankara, 106 p.
6. Stanson C, Ross RP, Fitzgerald GF, Sinderen D.
2005. Fermented functional foods based on
probiotics and their biogenic metabolites. Curr
Opinions Biotechnol, 16, 1-6.
7. Wang YC, Yu RC, Chou CC. 2002. Growth and
survival of bifidobacteria and lactic acid bacteria
during the fermentation and storage of cultured
soymilk drinks. Food Microbiol, 19, 501-508.
8. Cashman K. 2003. Prebiotics and calcium
bioavailability. Curr Isr Intest Microbiol, 4, 21-32.
9. Venter CS. 2006. Prebiotics for the ›mprovement
of human health. Hum Ecol, 14, 1-6.
10. Lee, YK, Salminen, S. 2009. Handbook of
Probiotics and Prebiotics. 2nd Edition, A John
Wiley and Sons Inc. Publication, Canada, 115 p.
248
12. Chauvelon G, Buleon A, Thibault JF, Saulnier
L. 2003. Preparation of sulfoacetate derivatives of
cellulose by direct esterification. Carbohydr Res,
338, 743-750.
19. Chen X, Jie Y, Zhang Z, Lu C. 2011. Study on
structure and thermal stability properties of
cellulose fibers from rice. Straw Carbohydr
Polym, 85, 245-50.
20. K›rc› H, Atefl S, Akgül M. 2001. Selüloz Türevleri
ve Kullan›m Yerleri. Fen Mühendislik Dergisi 4:
119-30.
21. Nilsson S, Sundelof LO, Porsch B. 1995. On the
characterization principles of some technically
important water soluble non-ionic cellulose
derivatives. Carbohydr Polym, 28, 265-75.
22. Espinoza-Herrera N, Pedroza-Islas R, San
Martin-Martinez E, Cruz-Orea A, Tomas SA. 2011.
Thermal, mechanical and microstructures
properties of cellulose derivatives films: a
comparative study. Food Biophys, 6(1), 106-114.
Selüloz ve Selüloz Türevi Diyet liflerinin Özellikleri...
23. Asghar A, Anjum FM, Butt MS, Tariq MW,
Hussain S. 2007. Rheological and storage effect
of hydrophillic gums on the quality of frozen
dough pizza. Food Sci Technol Res, 13, 96-102.
24. Schuh V, Allard K, Herrmann K, Gibis M,
Kohlus R, Weiss J. 2013. Impact of carboxymethyl
cellulose (CMC) and microcrystalline cellulose
(MCC) on functional characteristics of emulsified
sausages. Meat Sci, 93(2), 240-247.
25. Burdock GA. 2007. Safety assessment of
hydroxypropyl methylcellulose as a food ingredient.
Food Chem Toxicol, 45, 2341-51.
26. Rojas J, Kumar V. 2012. Effect of polymorphic
form on the functional properties of cellulose: a
comparative study. Carbohydr Polym, 87, 2223-30.
27. Manning TS, Gibson GR. 2004. Prebiotics.
Best Pract Res Clin Gastroenterol, 18, 287-298.
28. Meier RF. 2009. Basics in clinical nutrition:
fibre and short chain fatty acids. Eur J Clin Nutr
Metab, 4, 69-71.
29. Angioloni A, Collar C. 2011. Physicochemical
and nutritional properties of reduced-caloric
density high-fibre breads. Lwt-Food Sci Technol,
44(3), 747-758.
30. Anon 2009. Türkiye’de Kanser Kontrolü. Sa¤l›k
Bakanl›¤› Kanserle Savafl Dairesi Baflkanl›¤›, Ankara.
31. Anon 2011. Türkiye Diyabet Önleme ve
Kontrol Program›. Eylem Plan› (2011-2014). Sa¤l›k
Bakanl›¤› Temel Sa¤l›k Hizmetleri Genel
Müdürlü¤ü, Ankara.
32. Mckee LH, Latner TA. 2000. Underutilized
sources of dietary fiber: a review. Plant Foods
Hum Nutr, 55, 285-304.
33. Rosell CM, Santos E, Collar C. 2009.
Physico-chemical properties of commercial fibres
from different sources: a comparative approach.
Food Res Int, 42, 176-84.
34. Mann JI, Cummings JH. 2009. Possible
implications for health of the different definitions
of dietary fibre. Nutr Metab Cardiovasc Dis, 19,
226-29.
35. Gupta S, Abu-Ghannam N. 2012. Probiotic
fermentation of plant based products: possibilities
and opportunities. Crit Rev Food Sci Nutr, 52,
183-99.
36. Kaczmarczyk mm, miller mj, freund gg. 2012.
The health benefits of dietary fiber: beyond the
usual suspects of type 2 diabetes mellitus,
cardiovascular disease and colon cancer. Metab
Clin Exp, 61, 1058-66.
37. Paturi G, Butts CA, Monro JA, Hedderley D,
Stoklosinski H, Roy NC, Ansell J. 2012. Evaluation
of gastrointestinal transit ›n rats fed dietary fibres
differing ›n their susceptibility to large ›ntestine
fermentation. J Funct Foods, 4, 107-15.
38. Satchithanandam S, Klurfeld DM, Calvert RJ,
Cassidy MM. 1996. Effects of dietary fibers on
gastrointestinal mucin in rats. Nutr Res, 16, 1163-77.
39. Alm L. 2009. Probiotics and Human Health
Akademik G›da 7 (5): 6-25.
40. Elleuch, M., Bedigian D, Roiseux O, Besbes
S, Blecker C, Attia H. 2011. Dietary fibre and
fibre-rich by-products of food processing:
characterisation, technological functionality and
commercial applications: a review. Food Chem,
124(2), 411-421.
41. Mongeau R, Brassard R, Malcolm S, Shah BG.
1991. Effect of dietary cereal brans on body-weight
and blood-lipids ›n a long-term rat experiment.
Cereal Chem, 68, 448-53.
42. Uskokovic V. 2008. Composites comprising
cholesterol and carboxymethyl cellulose. Colloid
Surface Biointerface, 61, 250-61.
43. Sudha ML, Rajeswari G, Rao GV. 2012. Effect
of wheat and oat brans on the dough rheological
and quality characteristics of ›nstant vermicelli. J
Texture Stud, 43, 195-202.
44. Basman A, Koksel H. 1999. Properties And
Composition Of Turkish Flat Bread (Bazlama)
Supplemented With Barley Flour and Wheat
Bran. Cereal Chem, 76, 506-11.
45. Majzoobi M, Farahnaky A, Ostovan R. 2007.
Effects of microcrystalline cellulose and
hydroxypropylmethyl cellulose on the properties
of dough and flat bread. Iran Agric Res, 25(1),
87-98.
46. Turowski M, Deshmukh B, Harfmann R,
Conklin J, Lynch S. 2007. A method for
determination of soluble dietary fiber in
methylcellulose and hydroxypropyl methylcellulose
food gums. J Food Compos Anal, 20(5), 420-429.
249
S. Arslan, M. Erbaş
47. Onyango C, Unbehend G, Lindhauer MG.
2009. Effect of cellulose-derivatives and emulsifiers
on creep-recovery and crumb properties of
gluten-free bread prepared from sorghum and
gelatinised cassava starch. Food Res Int, 42(8),
949-955.
48. Mohammadi M, Sadeghnia N, Azizi MH,
Neyestani TR, Mortazavian AM. 2013. Development
of gluten-free flat bread using hydrocolloids:
Xanthan and CMC. J Ind Eng Chem, http://dx.
doi.org/10.1016/j.jiec.2013.08.035
49. Mariotti M, Pagani MA, Lucisano M. 2013. The
role of buckwheat and HPMC on the breadmaking
properties of some commercial gluten-free bread
mixtures. Food Hydrocoll, 30(1), 393-400.
50. Toufeili I, Dagher S, Shadarevian S, Noureddine
A, Sarakbi M, Farran MT. 1994. Formulation of
gluten-free pocket-type flat breads - optimization
of methylcellulose, gum-arabic, and egg-albumin
levels by response-surface methodology. Cereal
Chem, 6, 594-601.
51. Rimac-Brncic S, Lelas V, Rade D, Simundic B.
2004. Decreasing of oil absorption in potato
strips during deep fat frying. J Food Eng, 64(2),
237-241.
250
52. Salvador A, Hough G, Fiszman SM. 2005.
Acceptability of batter-coated squid rings prepared
without industrial pre-frying. Eur Food Res
Technol, 221(1-2), 36-40.
53. Sudha ML, Vetrimani R, Leelavathi K. 2007.
Influence of fibre from different cereals on the
rheological characteristics of wheat flour dough
and on biscuit quality. Food Chem, 100(4), 13651370.
54. Chillo S, Laverse J, Falcone PM, Protopapa A,
Del Nobile MA. 2008. Influence of the addition of
buckwheat flour and durum wheat bran on
spaghetti quality. J Cereal Sci, 47(2), 144-152.
55. Barros F, Alviola JN. Rooney LW. 2010.
Comparison of quality of refined and whole
wheat tortillas. J Cereal Sci, 51(1), 50-56.
56. Foschia M, Peressini D, Sensidoni A. Brennan
CS. 2013. The effects of dietary fibre addition on
the quality of common cereal products. J Cereal
Sci, 58(2), 216-227.
GIDA (2014) 39 (4): 251-258
doi: 10.5505/gida.35744
GD13080-35744
Derleme/Review
ET KALİTESİNİ BELİRLEMEDE YENİ TEKNİKLER
Ceyda Söbeli*, Semra Kayaardı
Celal Bayar Üniversitesi Mühendislik Fakültesi G›da Mühendisli¤i Bölümü, Manisa
Gelifl tarihi / Received: 23.12.2013
Düzeltilerek Gelifl tarihi / Received in revised form: 20.02.2014
Kabul tarihi / Accepted: 05.04.2014
Özet
Ülkemizde kalite kavram› et sanayisi aç›s›ndan gittikçe önem kazanmaya bafllayan bir faktör durumundad›r.
Et ve et ürünlerinde kalitenin belirlenmesi amac›yla y›llard›r birçok teknik kullan›lmaktad›r. Et kalitesinin
belirlenmesinde her ne kadar geleneksel yöntemler önemli bir rol oynasa da son zamanlarda geleneksel
kalite belirleme tekniklerine alternatif olarak ultrason gibi mekanik sistemler, nükleer manyetik rezonans
(NMR), yak›n k›z›lötesi spektroskopisi (NIR) gibi spektroskopik teknikler ve daha pek çok
yeni moleküler biyolojik ve immünolojik teknikler de kullan›lmaya bafllanm›flt›r. Bu yöntemler etin bileflen
özelliklerini do¤rudan ölçebilmekle birlikte bir ya da birden çok ölçüm ve et bileflenleri aras›ndaki
çeflitli korelasyonlar kullan›larak dolayl› olarak da ölçüm sa¤lanabilmektedir. Bu derlemede et kalitesini
belirlemede kullan›lan yeni teknikler ve kullan›m alanlar› irdelenmeye çal›fl›lm›flt›r.
Anahtar kelimeler: Et, kalite, yeni teknikler
NEW TECHNIQUES FOR PREDICTING MEAT QUALITY
Abstract
Quality concept is becoming an important factor for meat industry in our country. Several techniques
have been used to determine the quality of meat and meat products for many years. Although traditional
methods play an important role for determination of meat quality, mechanical methods such as ultrasound,
spectroscopic methods such as nuclear magnetic resonance (NMR) and near-infrared spectroscopy
(NIR), and several new molecular biological and immunological techniques have been applied alternatively.
These methods can either measure meat component properties directly, or calculate them indirectly by
using obvious correlations between one or several measurements and meat component properties. In
this article, these new techniques and their applications were reviewed.
Keywords: Meat, quality, new techniques
*Yazışmalardan sorumlu yazar / Corresponding author;
[email protected],
✆ (+90) 236 201 2270,
(+90) 236 241 2143
251
C. Söbeli, S. Kayaardı
GİRİŞ
Kalite, bir ürün veya hizmetin beklenilen veya
olabilecek ihtiyaçlar› karfl›lama eflde¤erlili¤ine
dayanan özelliklerin toplam›d›r. Bir üründe ne
kadar çok özellik ölçülebilirse, o ürünün kalitesi
hakk›nda o kadar çok bilgi edinilmifl olur (1).
Tüketilecek etlerin kalitesi ise, duyusal özellikler
yan› s›ra, fiziksel, kimyasal ve hijyenik özellikleri
de kapsamaktad›r (2). Et kalitesi lezzetlili¤inden
teknolojik yönüne güvenli¤ine kadar çeflitli
yollarla tan›mlanabilir. Et kalitesinin tan›m› genel
olarak "ette tüketici taraf›ndan de¤erlendirilen ve
aran›lan özelliklerin ölçümüdür" fleklinde yap›labilir.
Hoffman (1990) et kalitesini, "etin duyusal, besleyici,
hijyenik ve teknolojik özellikleri gibi tüm faktörlerin
toplam›" olarak tan›mlam›flt›r (3). Geleneksel olarak,
"et kalitesi" terimi etin yeme, ileri iflleme ve
perakende sat›fl›n› da içerecek flekilde depolamaya
uygunlu¤u için gerekli olan yap›sal özelliklerini
kapsamaktad›r. ‹lgili ana nitelikler güvenilirlik,
besleyici de¤er, lezzet, tekstür, su tutma kapasitesi,
renk, ya¤ içeri¤i, ya¤ kompozisyonu, oksidatif
stabilite ve tekdüzeliktir (4). Son y›llarda, özellikle
t›p alan›nda gelifltirilmifl çeflitli yeni teknikler et
kalitesini belirlemek amac›yla da kullan›lmaya
bafllanm›flt›r. Bu teknolojilerden baz›lar› afla¤›da
ayr›nt›l› flekilde aç›klanmaktad›r.
ULTRASON
‹nsan kula¤›n›n iflitebilece¤inin üstündeki ses
dalgalar›na ultrason denmektedir. ‹nsan›n iflitme
s›n›r› 15-20 Khz olup, ultrasonun frekans› 50
Khz’in üzerindedir. Ultrason cihazlar› yüksek
frekansl› ses dalgalar›n›n vücut dokular›ndan
geçirilmesi ilkesine göre çal›fl›r. Ses dalgalar› iki
vücut dokusu aras›na geldi¤inde dalgalar›n bir
k›sm› yans›r. Bir titreflim jeneratörü, aktar›c›da
(transmitter) ses sinyallerine dönüfltürülen elektrik
dalgalar› gönderir. Sonra bu elektrik dalgalar› ortak
doku yüzeyinden yans›yana kadar doku içinden
geçerler. Yans›yan sinyaller al›c›da toplan›r ve
sesler yükseltilerek, bir sinyal dönüfltürücü
(oscilloscope) yard›m›yla görsel bir forma getirilir
(5-7). Vücudun önemli dokular› ve organlar›
farkl› akustik yo¤unluklara sahiptirler. Bu nedenle
deri, ya¤, kas ve organlar aras›nda farkl›
yans›malar meydana gelmektedir. Temel olarak
A-modu ve B-modu taray›c› olmak üzere iki tip
ultrason söz konusudur. A-modu taray›c› ile lineer
(do¤rusal) ya¤ kal›nl›¤› ölçümleri; B-modu taray›c›
ile iki boyutlu ölçümler yani göz kas› ölçümleri
ve ya¤ alan› ölçümleri yap›labilmektedir (8). Et
endüstrisinde ultrason tekni¤i, mezbahalar için
geneti¤i gelifltirme programlar›nda kullan›lan h›zl›,
tekrarlanabilir ve güvenilir bir teknolojidir (7). ‹nsanlar›n gebeli¤inde oldu¤u gibi, canl› hayvanlarda da
252
çeflitli frekanslardaki ses dalgalar› kas, ya¤ ve iç
organlar gibi dokular›n titreme-yans›ma görüntülerini
üretmekte ve sürünün genetik geliflimi için çiftlik
hayvan›n›n seçimi ve yerleflimi, ya¤ ve kas
büyümesi ve vücut kompozisyonu, kas içi ya¤
oran› ve karkas özelliklerinin belirlenmesi için
bir yönetim arac› olarak kullan›lmaktad›r (7).
‹ngiltere'de MLC (Meat and Livestock Comission)'
nin iflbirli¤iyle çiftliklerde bu tip ölçüm cihazlar›n›n
kullan›lmas› oldukça yayg›nlaflm›flt›r ve yetifltiricilerin
pek ço¤u bu teknikleri kullanarak ya¤s›z
et üretimine yönelik seleksiyon programlar›nda
de¤erlendirmeler yapabilmektedirler (8). Ultrasonla
yap›lan analizlerden elde edilen ya¤ ölçümleri ile
do¤rudan karkas›n analizi ile elde edilen ya¤
ölçümlerinin uyum içinde oldu¤u görülmüfltür
(9). Dana eti örneklerinden al›nan ölçümler, bu
teknolojinin dana etinin yap›sal karakteristiklerini
görüntülemede ne kadar yararl› oldu¤unu
göstermektedir. Rigor bafllang›c› ve olgunlaflt›rma
s›ras›nda etin yap›s›nda meydana gelen de¤iflmeler,
pH ölçümleri ve miyofibrillerin mekanik direnci
ile takip edilmektedir. Bu parametreler ve
sonoelastografi analizlerinden gelen de¤iflkenler
aras›nda karfl›laflt›rmalar yap›lmaktad›r. Sonuçlar
sonoelastrografinin ette rigor mortis bafllang›c› ve
olgunlaflt›rmay› izlemek için kullan›labilece¤ini
belirtmektedir. D›flsal gerilimin neden oldu¤u
kas içi ba¤lay›c› ve adipoz dokunun elastik
deformasyonu ultrasonik olarak ortaya ç›kar›lmakta
ve dana eti kalitesini önceden haber veren bir
yöntem olarak düflünülmektedir (3).
NÜKLEER MANYETİK REZONANS (NMR)
Nükleer manyetik rezonans (NMR) görüntüleme,
elektromanyetik spektrumun radyo frekans›
aral›¤›ndaki enerjinin emisyonu ve absorpsiyonu
temeline dayanmaktad›r. Tek say›da proton ve
nötron içeren tüm çekirdekçikler NMR ile
gözlenebilmektedir. S›kl›kla ölçülen çekirdekçikler
1
H ve 13C’dir. Temel olarak iki çeflit NMR
uygulanmaktad›r: i) zaman alanl› NMR ve ii)
spektroskopik NMR (sinyale karfl› frekans).
Zaman alanl› NMR, relaksasyon zamanlar›n›
vermektedir: eksenel (longitudinal) relaksasyon
zaman› T1 ve çapraz (transversal) relaksasyon
zaman› T2. Spektroskopik NMR, test edilen
örne¤in belli moleküllerine karfl›l›k gelen pikleri
vermektedir. Ayr›ca, NMR yakalamalar›, deneysel
aletin statik manyetik alan›na ba¤l› olarak
düflük alanl› (LF) ya da yüksek alanl› (HF)
yap›labilmektedir (10). 1H NMR’nin domuz etinde
su tutma kapasitesi, kas içi ya¤ ve toplam su
içeri¤ini belirlemede görünür, floresans ve yak›n
k›z›lötesi (NIR) reflektans spektrometriden daha iyi
bir spektroskopik yöntem oldu¤u da belirtilmifltir
(11). NMR çapraz relaksasyonun kas›n ete dönüflümü
Et Kalitesini Belirlemede Yeni Teknikler
s›ras›ndaki su da¤›l›m› ve molalitesini belirlemede
ve bu de¤iflikliklerin et kalitesiyle nas›l ba¤lant›l›
oldu¤unu aç›klamada mükemmel bir araç oldu¤u
kan›tlanm›flt›r (12). Kas enerjisindeki de¤ifliklikler,
ATP, kreatin fosfat, fleker fosfatlar› ve inorganik
fosfat (Pi) gibi fosforlanm›fl bileflikleri ölçen 31P
NMR ile kolayca görüntülenebilmektedir. pH Pi
rezonans›n›n pozisyonundan ölçülebilmektedir.
31
P NMR kas hücreleri aras›nda pH heterojenli¤ini
belirlemeyi mümkün k›lmaktad›r (13). Çeflitli et
türlerinden elde edilen kaslarda 31P NMR kullan›larak
post mortem metabolizma ve pH de¤ifliklikleri
incelenmektedir. Li et al. (2012) yapt›klar›
çal›flmada, farkl› kalitedeki domuz etlerinin düflük
alanl› NMR ile s›n›fland›r›labilece¤ini belirtmifltir
(14). Siciliano et al. (2013) ise domuz eti ürünlerinin
ya¤ asidi zincir profillerini incelemifl ve 1H
NMR’nin besinsel parametreleri belirlemede h›zl›
ve do¤ru bir yöntem oldu¤u sonucuna varm›flt›r
(15). NMR yöntemiyle di¤er biyofiziksel yöntemleri
birlefltirmek genellikle faydal› olmaktad›r. Örne¤in
LF 1H NMR, görünür (VIS) ve yak›n k›z›lötesi
(NIR) reflektans, Raman saç›l›m› ve floresans
emisyonu birlefltirilerek farkl› kesim öncesi stres
seviyelerindeki hayvanlardan elde edilen domuz
etlerinde istenmeyen lezzet karakteristi¤ini
(warmed-over flavor; WOF) belirlemek için
kullan›lm›flt›r (16). NMR tekni¤i, son y›llarda g›da
analizleri, g›dalar›n kalite kontrolü ve g›dalar›n
co¤rafi orijinlerinin belirlenmesinde kullan›m›
yayg›nlaflan bir teknik olmufltur (17). ‹n vitro olarak
kas örneklerinde kullan›labildi¤i gibi, in vivo olarak
küçük ya da orta büyüklükteki hayvanlarda da
kullan›lmaktad›r. Kimyasal tekniklerden daha
çok avantaj› bulunmaktad›r. Bununla birlikte,
NMR spektrometrelerinin yüksek maliyeti
dezavantajlar›ndand›r (9).
GÖRÜNTÜ ANALİZLERİ
Video görüntü analizi, insan görme sisteminin
iflleyiflinin taklit edilerek nesnelere ait görüntülerin
say›sal olarak ifade edilmesidir. Bu sistemde,
nesnelere ait flekil, uzunluk, alan, aç›, nisbi
konum, tekstürel yap›, gri-ton de¤eri, RGB renk
de¤erleri vb. parametreler ölçülmektedir (18). Ya¤
ve etin görsel olarak fark edilebilir karakteristi¤i
taze etin yeme kalitesini belirlemektedir. Etteki
bu ya¤ da¤›l›m›n›n kesin olarak belirlenmesinin
zorlu¤u çeflitli tekniklerin geliflmesine olanak
sa¤lam›flt›r. Kimyasal analizlerle etteki ya¤ oran›
kesin olarak belirlenebilmektedir fakat bu hem
maliyetli hem de zaman alan bir yöntemdir. Bir
video kamera ve görüntü analizi kullan›larak
haz›rlanan bir sistem kemiksiz taze et ve et
ürünlerindeki görünür ya¤ ve et oran›n›n h›zl› ve
zarars›z olarak ölçülmesinde kullan›lmaktad›r
(19). Et kalitesini (özellikle gevreklik ve su tutma
kapasitesi) on line ölçümlerle tahmin etmek ticari
anlamda çok önemli bir potansiyeldir. Ölçümlerde
kontaminasyon meydana gelmez, ürün çok az
düzeyde zarar görür ve ölçümler oldukça h›zl› ve
pratiktir (20). Video görüntüleme analizi karkas
boyutu ve renk de¤erlendirmede otomatik ölçüm
olana¤› tan›maktad›r (18).
YAKIN KIZILÖTESİ (NIR) SPEKTROSKOPİ
NIR spektroskopi, görünür spektrumun k›rm›z›
ucuna çok yak›n olan, k›z›lötesinin özel bir
bölgesiyle ilgilidir (3). NIR spektroskopi
elektromanyetik spektrumun 780 ile 2500 nm
dalga boyu aral›¤›ndaki bölgesini kapsamakta ve
yap› içerisindeki O-H, C-H, C-O ve N-H gibi
moleküler ba¤lar›n titreflimleri ile ilgili olarak
absorpsiyon bantlar› oluflturmaktad›r. Söz konusu
bölgede analiz edilecek olan örnek yak›n k›z›lötesi
›fl›nlar› ile karfl›laflt›¤› zaman, bu ba¤lar titreflimsel
enerji de¤iflikliklerine maruz kalmakta ve bunun
sonucu olarak da moleküller titreflti¤i zaman NIR
bölgesindeki organik moleküllerin enerji
absorpsiyonu meydana gelmektedir (3, 21). NIR
spektroskopi, taranan örnekteki moleküler
ba¤lar ve kimyasal bileflenler hakk›nda tam bilgi
sa¤lamaktad›r, bu nedenle bu teknoloji sadece
g›day› karakterize etmek için de¤il ayn› zamanda
kalite ölçümü ve proses kontrol için de uygun bir
araçt›r (22). NIR spektroskopinin dört temel
avantaj› bulunmaktad›r: h›z (3 dakikadan daha
az), örnek haz›rlama kolayl›¤› (bazen örnek
haz›rlama gerektirmemesi), tek bir spektrumda
çoklu analiz yapabilme (farkl› bileflenlerin ayn›
anda belirlenmesi) ve örne¤in deforme
olmamas› (analizden sonra örnek baflka bir
amaçla kullan›labilmektedir) (19, 23-25). NIR
spektroskopi g›da ve et ürünlerinde kabul
edilebilir uygulamalar bulmufltur. Etteki yayg›n
uygulamalar sadece ya¤ ve protein gibi kimyasal
kompozisyonun belirlenmesiyle kalmay›p ayn›
zamanda sertlik ve gevreklik gibi fiziksel
karakteristiklerin de belirlenmesini kapsamaktad›r
(16, 19, 24, 26-28). Su, et ve et ürünlerinde taze
materyalin %75’ine kadar bulunabilen de¤iflken
bir bileflendir. O-H ba¤lar›n›n NIR’da 14501940’taki özgül absorbans› bu bileflenin NIR ile
belirlenebilirli¤ini aç›klamaktad›r. Ham protein
ve kas içi ya¤ içeri¤inin belirlenmesinde NIR’›n
iyi performans›, ham protein için N-H ba¤lar›n›n
1460-1570 nm ve 2000-2180 nm’de absorpsiyonuna
ve kas içi ya¤lar için C-H ba¤lar›n›n (1100-1400,
1700 ve 2200-2400 nm) absorpsiyonuna ba¤l›d›r
(26). Bunun yan› s›ra, su tutma kapasitesi, pH ve
koku, lezzet, sululuk ve renk gibi duyusal
özelliklerin belirlenmesinde de kullan›lmaktad›r
(23, 29). Bu teknik ayr›ca piliç gö¤üs etinde ya¤
asitlerinin tespitinde de kullan›lm›fl (27, 30) ve
253
C. Söbeli, S. Kayaardı
0.10 g/kg konsantrasyonun üzerinde h›zl› ve
uygulanabilir bir yöntem olaca¤› belirlenmifltir
(30). Hamburger köftelerinde ta¤fliflin belirlenmesi
(31), kanguru etinin s›¤›r etinden ayr›m›n›n
yap›lmas› (32) gibi konularda baflar›l› kalibrasyon
modelleri oluflturulmufltur. Bununla birlikte,
bal›klarda kimyasal kompozisyonun belirlenmesinde
de kullan›lmaktad›r (33).
İMMUNOLOJİK YÖNTEMLER
‹mmünolojik yöntemler bir antikorun bir antijene
spesifik olarak ba¤lanmas›n› temel almaktad›r.
‹mmünolojik testler homojen ve heterojen testler
olarak ayr›lmaktad›r. Antikor-antijen kompleksi
do¤rudan ölçülebilir ve test süresi k›sa oldu¤undan
homojen testler için markörlere gerek yoktur.
Aglütinasyon reaksiyonlar›, immünodiffüzyon ve
türbidimetri bu tür testlere örnektir ve bu testler
pek çok patojen için uygundur. Heterojen testler
daha karmafl›k prosedürlerdir ve çeflitli destek ve
raporlama sistemlerinde immobilize antikorlar›
kullanmaktad›r. Bu prosedürler özel ekipman
ihtiyac› olmaks›z›n yürütülebilmektedirler. Pek
çok mikroorganizma için tespit limitleri 103-105
hücre/ml aras›ndad›r. G›dalarda do¤rudan tespit
mümkün de¤ildir ve zenginlefltirme gerekmektedir.
‹mmüno testler ayn› zamanda bakteriyel toksinleri
de tespit edebilmektedir (34). Mikroorganizmalar›n
belirlenmesi ve karakterizasyonunda antikor antijen
reaksiyonu y›llard›r uygulanmaktad›r. Ayr›ca, düflük
moleküler a¤›rl›¤a sahip mikotoksin, pestisit veya
veteriner ilaçlar› gibi g›da kontaminantlar›n›n
belirlenmesinde de tercih edilmektedir. Bir
immunolojik yöntemin spesifitesini büyük ölçüde
kullan›lan antikorun spesifitesi belirlemektedir.
‹mmunolojik yöntemlerde üç çeflit antikor
kullan›lmaktad›r: Poliklonal antikorlar, monoklonal
antikorlar ve rekombinant antikorlar (35). Antijen
antikor reaksiyonunu gerçeklefltirmek için birçok
yöntem olmas›na ra¤men son y›llarda en çok
kullan›lan yöntem "Enzyme Linked Immunosorbent
Assay (ELISA)" testidir (35). ELISA yöntemi,
antijen-antikor reaksiyonlar›n›n direkt olarak
saptand›¤› bir enzim immunoassay yöntemidir
(36). Bu yöntemde, antijen ya da antikor bir
enzimle iflaretlenmekte ve immunolojik reaksiyon,
enzimatik bir aktivite sonucu ölçülmektedir (35).
ELISA hassas, spesifik, basit ve h›zl› bir yöntem
olmas›ndan dolay› tür tespitinde tercih edilmektedir
(37). Patojen mikroorganizmalar› ve toksinlerini
belirlemek için birçok ELISA testi gelifltirilmifltir.
Fakat bunun yan›nda ELISA’n›n manuel prosedürü
çok zahmetli oldu¤u için son zamanlarda baz›
ELISA testleri (VIDAS, Assurance EIA, Transia
ElisamaticII, Detex vb) tamamen otomatik hale
getirilmifltir. Bu sistemler ile Listeria, Listeria
monocytogenes, Salmonella, E. coli 0157,
stafilakokkal enterotoksin ve Campylobacter gibi
254
patojen ve toksinleri k›sa sürede otomatik olarak
teflhis edilmektedir (35).
MOLEKÜLER BİYOLOJİK YÖNTEMLER
G›dalarla tafl›nan bakterilerin identifikasyonu ve
karakterizasyonu için fenotipik yöntemlerin
kullan›m› yayg›n flekilde devam etmekle birlikte,
son yaklafl›mlar g›da kaynakl› patojenler için
genotipik yöntemlerin kullan›m›na yöneliktir.
Bu teknikler parmak izi yöntemleri olarak
adland›r›lmaktad›r. Bunlar aras›nda, polimeraz
zincir reaksiyonu (PCR), restriksiyon fragment
uzunluk polimorfizmi (RFLP), rastgele ço¤alt›lm›fl
polimorfik DNA (RAPD), vurgulu alan jel elektroforezi
(PFGE) ve PCR ve RFLP’nin kombinasyonu olan
AFLP bulunmaktad›r (34, 38).
1980'li y›llarda Kary Mullis taraf›ndan gelifltirilen
PCR; DNA polimeraz enziminin kullan›lmas›yla in
vitro flartlarda DNA ço¤alt›lmas›n› ifade etmektedir.
PCR, hedeflenen DNA bölgesinin milyonlarca
kopyas›n› bir iki saat gibi k›sa sürelerde oluflturabilen
bir tekniktir. PCR'da DNA polimeraz enzimi
yard›m›yla genomun tamam› de¤il, spesifik
bölgelerin kopyalanmas› gerçeklefltirilir. Hangi
bölgenin ço¤alt›laca¤› ise çal›flman›n amac›na ve
kullan›lan yönteme ba¤l›d›r. PCR yönteminin
uygulanabilmesi için teorik olarak tek kopya
DNA bile yeterli görülmektedir (39). PCR çeflitleri,
farkl› flekillerde s›n›fland›r›labilir. Kalitatif veya
kantitatif özelli¤ine göre ise ikiye ayr›l›r: Klasik
PCR çeflitleri ve Realtime- PCR (36). DNA’ya dayal›
pek çok yöntem bulunmakla beraber bunlardan
en umut verici olan›; h›z›, hassasiyeti, spesifitesi,
seçicili¤i, hedef bakterinin kantitatif olarak
belirlenebilmesi ve otomasyona uygun olmas› gibi
nedenlerle real-time PCR tekni¤idir. Real-time
PCR tekni¤inde, klasik PCR’dan farkl› olarak
iflaretli PCR ürünlerinin yayd›¤› floresans sinyali
belirleyen optik bir modül mevcuttur. PCR’›n her
bir döngüsünde floresans sinyalin fliddeti
enstrümental olarak belirlenir (40,41). Bu teknikte,
ürün analizi reaksiyon s›ras›nda yap›ld›¤› için,
amplifikasyon sonras›nda uygulanan agaroz jel
elektroforez ifllemine de gerek kalmamaktad›r.
Böylece sonuçlar reaksiyon an›nda al›nabilmekte ve
çok say›da örnek, son derece az bir kontaminasyon
riskiyle güvenli bir flekilde analiz edilebilmektedir.
Araflt›rmac›lar, real-time PCR tekni¤inin genifl bir
dinamik aral›¤a sahip olmas›n›n yan›nda, daha
spesifik bir dedeksiyona ve kantitasyona imkan
sa¤lamas› nedeniyle klasik PCR’a k›yasla oldukça
avantajl› bir yöntem oldu¤unu bildirmifllerdir
(41). PCR ayn› zamanda; bakteri, virüs, fungus,
parazit ve protozoon gibi hastal›k etkenlerine ait
hedef nükleik asit zincirlerinin, primerler (özgül
tamamlay›c› oligonükleotitler) ile ›s›ya dayan›kl›
Et Kalitesini Belirlemede Yeni Teknikler
enzimleri kullanarak laboratuvar ortam›nda
ço¤alt›lmas›n› sa¤layan özgün ve güvenilir bir
yöntemdir. Üzerinde çal›flma yap›lan genetik
materyal, çok az say›da ve hatta birçok ilgisiz DNA
moleküllerinin aras›nda olsa bile ço¤alt›labilmekte,
homojen bir DNA materyali haline getirilebilmekte
ve böylelikle kolayca tan›mlanabilmektedir (42).
RFLP tekni¤i DNA düzeyinde polimorfizm (çok
biçimlilik) elde etmek amac›yla günümüzde yayg›n
olarak kullan›lmaktad›r. Bakteriler, bakteriyofajlara
(bakterileri enfekte ederek ço¤alan virüsler) karfl›
savunma mekanizmas› olarak çeflitli restriksiyon
enzimleri oluflturmaktad›rlar. Bu enzimler DNA
molekülünü özgün tan›ma s›ralar›ndan kesebilen
enzimlerdir (43). Restriksiyon enzimleri (RE), çok
özgül olarak, DNA’y› belirli bölgelerden keserek
1000-20000 baz çiftlik parçalar olufltururlar. DNA’n›n
bu enzimlerden bir veya birkaç› ile kesime
u¤rat›ld›ktan sonra, agaroz jel elektroforezine tabi
tutulmas› ve sonra etidyum bromür ile boyanan
jelde oluflan DNA bantlar›n›n yeri ve say›s›
k›yaslanarak elde edilen çeflitlili¤e "restriction
fragment length polymorphism (RFLP)" denmektedir
(44). Girish et al., (45) 12S rRNA mitokondrial geni
üzerinde PCR-RFLP tekni¤ini kullanarak, farkl› et
türlerinin tan›mlanmas›n› araflt›rm›fllard›r. S›¤›r,
bufalo, koyun ve keçi etlerinin kalitatif olarak
tan›mlanmas›nda taze ve ifllenmifl et örneklerinde
tutarl› sonuçlar elde ettiklerini ancak et kar›fl›mlar›nda
ayn› baflar›y› yakalayamad›klar›n› bildirmifllerdir.
"Random amplification of polymorphic DNA
(RAPD)"; kullan›lan k›sa oligonükleotid primerlerin
hedef DNA dizisinde birden fazla yere ba¤lanarak
bu bölgeleri ço¤altmas› ve ço¤alt›lan segmentlerin
jel elektroforezde yürütülmesi ifllemidir . Jel
elektroforezde oluflan DNA bantlar› karfl›laflt›r›larak
türlerin ay›r›m› yap›lmaktad›r. (46). RAPD
yöntemi genellikle 9-10 bazl›k k›sa, tek bir
primer kullan›larak genomdaki rasgele bölgelerin
ço¤alt›ld›¤› PCR temelli bir yöntemdir. Bu
yöntemde özgün hedef DNA bölgesi ya da hedef gen
yoktur. Her bir primer rasgele DNA molekülünün
farkl› bölgelerine ba¤lanabilmekte ve bu bölgelerin
ço¤alt›lmas›n› sa¤lamaktad›r (43). Bu yöntem bitki,
bakteri ve hayvan türlerinin tespitinde baflar›yla
kullan›lmaktad›r (46). Di¤er moleküler genetik
yöntemlerle karfl›laflt›r›ld›¤›nda RAPD yönteminin
çeflitli üstünlükleri ve de eksiklikleri bulunmaktad›r
(43). DNA molekülleri ›s›l ifllem, tütsüleme, salamura,
kurutulmufl vb. gibi ifllemlere tabi tutulmufl et ve
ürünlerinde önemli veya önemsiz oranda
genellikle daha küçük boyutlara parçalan›rlar.
Bu gibi durumlarda etin türünü tespit etmek için
küçük parçalara ayr›lm›fl DNA’y› kullanmak gerekir.
Böyle durumlarda RAPD’nin spesifik PCR’ye göre
daha elveriflli oldu¤u vurgulanm›flt›r (46).
Elektroforez, moleküllerin ayr›lmas›nda basit ve
h›zl› bir yöntemdir. Jel elektroforez, de¤iflken
alan elektroforez, immunoelektroforez, kapiler
elektroforez, iki boyutlu elektroforez gibi farkl›
elektroforez yöntemleri vard›r. Et ve et ürünlerinde
proteinlerin tan›mlanmas›nda en belirleyici
elektroforez yöntemi, iki boyutlu (2D) elektroforez
olarak belirtilmifltir. Bunun yan›nda SDS-PAGE
yöntemi de yap›lan araflt›rmalarda en çok
kullan›lm›fl olan yöntemlerdendir (39). Darbeli
alan jel elektroforezi ilk kez 1982’de ifllevsel hale
getirilmifl ve bu tarihten itibaren büyük DNA
moleküllerini ay›rmak için çoklu elektrik alanlar›n›
kullanan çeflitli ayg›tlar gelifltirilmifltir. Tüm
sistemler DNA moleküllerini ayn› boyutta ay›r›r,
ancak ay›rma h›z› ve netli¤inde farkl›l›klar vard›r
(42). Bu yöntemde genomik DNA bir ya da daha
fazla restriksiyon enzimi ile kesilir ve oluflan
restriksiyon fragmentlerinin ay›r›m› ak›m› çeflitli
yönlerde de¤iflen elektroforez ile gerçeklefltirilir.
Aktiflefltirilmifl olan bakteriler düflük s›cakl›kta
eriyebilen agaroza kar›flt›r›l›r ve küçük kal›plar
içerisine dökülür. Agaroz içerisindeki hücrelerden
DNA izolasyonu gerçeklefltirilir (41). ‹ki boyutlu
elektroforez (2DE: 2 Dimension Electrophoresis);
proteinlerin izoelektrik nokta ve molekül a¤›rl›¤›na
göre, protein kar›fl›mlar›n› ay›rmada etkili
yöntemlerden biridir. Bu yöntemle proteinler,
izoelektriki nokta pH'lar›na, dolay›s›yla yüklerine
göre duyarl› flekilde ayr›flt›r›labilirler. Birinci
boyutta, yüke ba¤l› izoelektriki odaklama, ikinci
boyutta molekül a¤›rl›¤›na ba¤l› elektroforez
kullan›l›r (39). SDS-PAGE, denatüre edici maddeler
(örne¤in; sodyumdodesilsülfat,ß-merkaptoetanol)
kullan›larak proteinlerin poliakrilamid jelde
ayr›lmas›n› sa¤layan bir tekniktir. Bu teknikte
proteinler denatürasyona u¤rayarak üç boyutlu
yap›dan lineer yap›ya dönüflerek poliakrilamid
jelde ayr›l›rlar. Bu teknik etlerin orijinlerinin
belirlenmesinde kullan›labilmektedir. Elektroforetik
tekniklerin; numunelerdeki %2-10 aras›ndaki
yabanc› et kar›fl›mlar›n›n tespit edilebilmesi,
dondurulmufl, çok küçük parçalara ayr›lm›fl,
kürlenmifl, 75 °C’ye kadar ›s›t›lm›fl et ürünlerinde
uygulanabilmesi ve genetik olarak birbirine
yak›n hayvan türlerinin etlerinin ay›rt edilebilmesi
gibi avantajlar› bulunmaktad›r. SDS-PAGE tekni¤ini,
Scope ve Penny, ilk defa et proteinlerinin ay›r›m›
için kullanm›fllar ve daha sonralar› bu metodun,
et kar›fl›mlar›ndaki ve et ürünlerindeki et türlerini
belirlemede çok de¤erli bir yöntem oldu¤u
anlafl›lm›flt›r. SDS-PAGE metodu kullan›larak yap›lan
bir çal›flmada, SDS-PAGE metodunun yüksek
çözünürlük sa¤lamas›, kolay tekrarlanabilirli¤i ve
elektroferogramlarda proteinlerin molekül
a¤›rl›klar›na göre hareket etmesinden dolay›
255
C. Söbeli, S. Kayaardı
üstün oldu¤u bildirilmifltir (47). Yap›lan bir
çal›flmada, ülkemizde yetifltirilen alabal›k
(Oncorhynchus mykiss) ile ayn› familyadan olan
ve Norveç’ten ithal edilen Atlantik somonunun
(Salmo salar) sodyum dodesil sülfat poli-akrilamid
jel elektroforezi (SDS-PAGE) yöntemiyle protein
profilleri ve protein kaliteleri araflt›r›lm›flt›r.
Protein bant profillerine göre Salmo salar bal›¤›n›n
alabal›¤a göre daha yo¤un protein bantlar›na sahip
oldu¤u tespit edilmifltir (48). SDS-PAGE tekni¤iyle
rigor-mortis sonras› domuz kaslar›ndaki
sarkoplazmik
proteinlerin
ay›r›m
ve
identifikasyonlar› yap›lm›fl, moleküler a¤›rl›klar›
farkl› 14 tane sarkoplazmik protein elde edilmifltir.
Elektroforez teknikler ayr›ca baz› bal›k türlerinin
belirlenmesinde de kullan›labilmektedir (17).
AFLP; genetik markör teknikleri içerisinde genetik
karakterizasyon çal›flmalar› için gelifltirilmifl çoklu
lokus parmak izi analizi tekniklerinden biridir.
Genellikle birbirine yak›n türlerin karakter
analizlerinde kullan›lan AFLP sonuçlar› günümüzde
bakteriyel taksonomiyi aç›klamakta ve sonuçlar›
DNA-DNA hibridizasyonu gibi teknikler ile
desteklenmektedir. Genomik tiplendirme teknikleri,
birbirine çok yak›n akraba türlerin tespiti, türlerin
tan›mlanmas› ve ayr›m›, starter kültür analizleri,
g›dalarda bozulmalara ve gastrointestinal
enfeksiyonlara
neden
olan
önemli
mikroorganizmalar›n karakterizasyonlar›nda
kullan›larak önem kazanm›flt›r (49).
MİKROBİYOLOJİDE YENİ GELİŞMELER
Son zamanlarda spesifik mikroorganizmalar›n
belirlenmesi için alternatif yaklafl›mlar gelifltirilmifltir.
Ak›fl sitometrisi, az say›da hücreyi (örn. 102-103)
h›zl›ca (dakikalar içinde) belirleyebilen bir optik
bazl› yaklafl›md›r fakat g›da matrisleri tekni¤e engel
olabilmekte ve canl› ve ölü hücreler aras›ndaki
ay›r›m problemli olabilmektedir (34). Ak›fl sitometrisi
birçok bilim dal›nda yayg›n olarak kullan›lmaktad›r.
Önceleri hematoloji laboratuvarlar›nda kullan›lan
bu cihaz ve sistem günümüzde baflta hematoloji,
immünoloji, onkoloji olmak üzere; viroloji,
bakteriyoloji, mikoloji, organ nakil birimleri,
araflt›rma laboratuvarlar› ile patoloji, histoloji,
biyokimya gibi klinik laboratuvarlar›nda kullan›lan
önemli bir araflt›rma yöntemi olarak yerini alm›flt›r.
Klinik laboratuvarlar›n yan› s›ra g›da, toksikoloji,
deniz bilimleri araflt›rmalar›nda da bu cihazdan
oldukça s›k yararlan›lmaktad›r (50). Ak›fl sitometrisi,
hücre veya partiküllerin akmakta olan bir ak›flkan›n
içindeyken karakteristiklerinin ölçülmesidir. Ak›fl
sitometrisi ile bir süspansiyon halindeki hücre ya
da partiküller, lazer ›fl›¤› ile ayd›nlat›lmakta olan
bir bölmeden geçirilir; hücrelerin ›fl›¤›n önünden
geçerken verdikleri sinyaller toplanarak analiz
edilir. Oluflan sinyallerin kayna¤›, hücrenin
256
büyüklük, parçac›kl› yap›da olma gibi fiziksel
özellikleri olabildi¤i gibi; hücreye ba¤lanan çeflitli
fluorokromlar da olabilir. Böylece hücre ya da
partikülün immunfenotipi, DNA içeri¤i, enzim
aktiviteleri, hücre membran potansiyeli, canl›l›¤›
gibi çeflitli özellikleri hakk›nda bilgi toplanabilir
(51, 52).
‹mpedans mikrobiyoloji, mikroorganizmalar›
do¤rudan metabolik son ürünlerin üretimi ya da
dolayl› olarak CO2 varl›¤›na göre tespit etmektedir.
Mikrobiyel metabolizma, hem iletkenlik hem de
kapasitansta art›flla sonuçlan›rken, impedansta
düflüfle neden olmaktad›r. Bu impedans 20 saatlik
bir periyot sonunda spesifik ortama inokule edilerek
ölçülmektedir. Hedef organizman›n geliflimi
nedeniyle s›v› ortam›n elektriksel iletkenli¤inin
de¤iflmesini temel alan bu yönteme "Empedometri"
denmektedir (34, 52). Bu yöntem h›zl› olmasa
da, tam otomatik oldu¤undan ve birçok örnekle
ayn› anda bafla ç›kabildi¤inden dolay›, yüksek
ifl hacmine uygundur. Özgünlük hedef
mikroorganizman›n geliflmesinde kullan›lan ortama
ba¤l›d›r (34). Bu yöntem, klinik örneklerde
bakterilerin ve spesifik g›da patojenlerinin tespiti ve
kalitenin görüntülenmesi için oldukça uygundur (52).
SONUÇ
Et kalitesinin belirlenmesinde her ne kadar
geleneksel yöntemler önemli bir rol oynasa da,
moleküler yöntemlerin kullan›m›n›n yayg›nlaflaca¤›
da aç›kça görülmektedir. Moleküler biyoloji
alan›nda meydana gelen geliflmelerle birlikte, bu
alanda k›s›tl› olan bilimsel çal›flmalar›n artarak, et
ve et ürünlerinin kalitesinin belirlenmesinde
kullan›lacak yöntemlerin standardize edilmesi,
kolayca h›zl› ve güvenilir sonuçlara ulafl›lmas›
aç›s›ndan faydal› olacakt›r.
KAYNAKLAR
1. Öztan A. 2010. Et Bilimi Ve Teknolojisi.
TMMOB G›da Mühendisleri Odas› Yay›nlar›
Kitaplar Serisi No:1, Ankara, Türkiye, 526 s.
2. Kahraman T, Nazl› B, Ergün Ö. 2006. Elektrik
Stimülasyonunun Et Kalitesi Üzerine Etkileri.
‹stanbul Üniv. Vet. Fak. Derg. 32 (2), 23-30.
3. Mullen AM. 2002. New Techniques For Analysing
Raw Meat Quality. In: Meat Processing, Improving
Quality. Editors: Kelly, J., Kelly, J., Ledward, D.
Woodhead Publishing Limited And Crc Press
LLC,Washington
4. Andersen HJ, Oksbjerg N, Young JF, Therkildsen
M. 2005. Feeding And Meat Quality - A Future
Approach. Meat Sci 70, 543–554.
Et Kalitesini Belirlemede Yeni Teknikler
5. Çilek S, Tekin ME. (2005). Koyunlarda Karkas
Derecelendirmesinde Ultrason Ve Sondalar›n
Kullan›lmas›. Hayvanc›l›k Araflt›rma Dergisi, 15,
2: 17-2.
6. Çilek S, Dirican S. 2008. Koyun Karkaslar›n›n
Derecelendirilmesinde Ultrasonografik Yöntemlerin
Kullan›m›. Türkiye 10. G›da Kongresi; 21-23 May›s,
Erzurum.
7. Awad TS, Moharram HA, Shaltout OE, Asker
D, Youssef MM. 2012. Applications of ultrasound
in analysis, processing and quality control of food:
A review. Food Res Int 48, 410-427.
8. Kor A, Ertu¤rul M. 2000. Canl› Hayvanda Karkas
Kompozisyonu Tahmin Yöntemleri. Hayvansal
Üretim 41: 91-101.
9. Bayraktaro¤lu G, Obuz E. 2006. Ultrasound
Yönteminin ‹lkeleri Ve G›da Endüstrisinde Kullan›m›.
Türkiye 9. G›da Kongresi; 24-26 May›s, Bolu,
Türkiye.
10. Damez JL, Clerjon S. 2013. Quantifying and
predicting meat and meat products quality attributes
using electromagnetic waves: An overview. Meat
Sci 95 879-896
11. Brùndum J, Munck L, Henckel P, Karlsson A,
Tornberg E, Engelsen SB. 2000. Prediction of
water-holding capacity and composition of porcine
meat by comparative spectroscopy. Meat Sci
55,177-185.
12. Pearce KL, Rosenvold K, Andersen HJ,
Hopkins DL. 2011. Water distribution and mobility
in meat during the conversion of muscle to meat
and ageing and the impacts on fresh meat quality
attributes - A review. Meat Sci 89, 111-124.
13. Monin G. 1998. Recent Methods For Predicting
Qulity Of Whole Meat. Meat Sci, Vol.49, No.
Supply.1, 231-243.
14. Li C, Liu D, Zhou G, Xu X, Qi J, Shi P, Xia T.
2012. Meat quality and cooking attributes of
thawed pork with different low field NMR T21.
Meat Sci 92, 79-83.
15. Siciliano C, Belsito E, De Marco R, Di Gioia
ML, Leggio A, Liguori A. 2013. Quantitative
determination of fatty acid chain composition in
pork meat products by high resolution 1H NMR
spectroscopy. Food Chem 136, 546-554.
16. Brùndum J, Byrne DV, Bak LS, Bertelsen G,
Engelsen SB. 2000. Warmed-over flavour in
porcine meat -a combined spectroscopic, sensory
and chemometric study. Meat Sci 54, 83-95.
17. Ekici K, Akyüz N. 2003. Farkl› Hayvan
Türlerine Ait Çi¤ Etlerin SDS-PAGE Yöntemiyle
Belirlenmesi Üzerine Bir Araflt›rma. Yyü Vet Fak
Derg 14 (2):78-82.
18. ‹nce D, Ayhan V. 2008. Koyunlarda Karkas
Kalitesinin Belirlenmesinde Kullan›lan Yöntemler.
Hayvansal Üretim 49(1): 57-61.
19. Serdaro¤lu M, Y›ld›z Turp G. 2004. Recent
Techniques For Evaluation Of Meat Quality.
Pamukkale J Eng Sci 10 (1) 111-117.
20. Swatland HJ. 2002. On-Line Monitoring Of
Meat Quality. In: Meat Processing, Improving
Quality. Editors: Kelly, J., Kelly, J., Ledward, D.
Woodhead Publishing Limited And Crc Press Llc,
Washington.
21. Ertugay MF, Bafllar M. 2011. G›dalar›n Kalite
Özelliklerinin Belirlenmesinde Yak›n K›z›lötesi
(NIR) Spektroskopisi. GIDA 36 (1): 49-54.
22. Andre´S S, Murray I, Navajas EA, Fisher AV,
Lambe NR, Bünger L. 2007. Prediction Of
Sensory Characteristics Of Lamb Meat Samples
By Near Infrared Reflectance Spectroscopy. Meat
Sci 76, 509-516.
23. Elmasry G., Sun D-W, Allen P. 2012. Near‹nfrared Hyperspectral Imaging For Predicting
Colour, Ph And Tenderness Of Fresh Beef. J Food
Eng 110, 127-140.
24. Cai J,Chen Q,Wan X, Zhao J. 2012. Determination
Of Total Volatile Basic Nitrogen (TVB-N) Content
And Warner–Bratzler Shear Force (WBSF) In
Pork Using Fourier Transform Near ‹nfrared (FT-NIR)
Spectroscopy. Food Chem 126, 1354-1360.
25. Kamruzzaman M, Elmasry G, Sun, D-W, Allen P.
2012. Nondestructive Prediction And Visualization
Of Chemical Composition ‹n Lamb Meat Using
NIR Hyperspectral ‹maging And Multivariate
Regression, Innovative Food Science And Emerging
Technologies, Doi: 10.1016/J.‹fset.2012.06.003.
26. Prieto N, Roehe R, Lavin P, Batten G, Andres S.
2009. Application Of Near ‹nfrared Spectrocopy
To Predict Meat And Meat Products Quality: A
Review. Meat Sci 83, 175-186.
27. De Marchi M, Riovanto R, Penasa M, Cassandro
M. 2012. At-Line Prediction Of Fatty Acid Profile
In Chicken Breast Using Near Infrared Reflectance
Spectroscopy. Meat Sci 90, 653-657.
28. Zamora-Rojas E, Pérez-Marín D, De PedroSanz, E, Guerrero-Ginel JE, Garrido-Varo A.
2012. Handheld NIRs Analysis For Routine Meat
Quality Control: Database Transfer From At-Line
Instruments. Chemometrics And Intelligent
Laboratory Systems 114, 30-35.
29. Sinelli N, Limbo S, Torri L, Di Egidio V, Casiraghi
E. 2010. Evaluation Of Freshness Decay Of
Minced Beef Stored ‹n High-Oxygen Modified
Atmosphere Packaged At Different Temperatures
Using NIR And MIR Spectroscopy. Meat Sci 86,
748-752.
257
C. Söbeli, S. Kayaardı
30. Zhou LJ, Wu H, Li JT, Wang ZY, Zhang LY.
2012. Determination Of Fatty Acids In Broiler
Breast Meat By Near-‹nfrared Reflectance
Spectroscopy. Meat Sci 90, 658-664.
31. Ding HB, Xu RJ. 2000. Near-Infrared
Spectroscopic Technique For Detection Of Beef
Hamburger Adulteration. J Agr Food Chem 48
(6): 2193-2198.
32. Ding HB, Xu RJ. 1999. Differentiation Of Beef
And Kangaroo Meat By Visible/Near-‹nfrared
Reflectance Spectroscopy. J Food Sci 64 (5): 814817.
33. Isaksson T, Togersen G, Iversen A, Hildrum
KI. 2006. Non-Destructive Determination Of Fat,
Moisture And Protein ‹n Salmon Fillets By Use Of
Near-‹nfrared Diffuse Spectroscopy. J Sci Food Agr
69 (1): 95-100.
34. Mcclure PJ. 2002. Microbiological Hazard
Identification In The Meat Industry In: Meat
Processing, Improving Quality. Editors:Kelly,
J., Kelly, J., Ledward, D. Woodhead Publishing
Limited And Crc Press Llc,Washington.
35. Aras Z. 2011. Mikrobiyolojide Kullan›lan H›zl›
Tan› Yöntemleri. Turk Hij Den Biyol Derg. 68
(2): 97-104.
36. Var I, Kabak B, Özkarsl› M. 2004. Mikotoksin
Aranmas›nda Kullan›lan Analiz Yöntemleri. Orlab
On-Line Mikrobiyoloji Dergisi, Cilt: 02 Say›: 11 Sayfa:
1-11.www.mikrobiyoloji.org/pdf/702041101.pdf.
37. Günflen U, Oval› BB, Coflkun Y. 2006. Çi¤ Et
Ve Is›l ‹fllem Görmüfl Et Ürünlerinde ELISA
Tekni¤i ‹le Farkl› Et Türlerinin Tespiti. ‹stanbul
Üni. Vet. Fak. Derg. 32 (2), 45-52.
38. Mutlu MB. 2010. G›da Kalite Kontrolü. TC.
Anadolu Üniversitesi Yay›n›. Eskiflehir ISBN: 978975-06-0748-6.
39. Gezgin T, Karakaya M. 2011. Et Ve Et Ürünlerinin
Kalitesinin Belirlenmesinde Kullan›lan Moleküler
Biyolojik Yöntemler. G›da Teknolojisi 15 (5), 90-96.
40. Törnük F, Kesmen Z, Yetim H. 2008. Et Ve Et
Ürünlerinde Patojen Bakterilerin Tespitinde RealTime PCR Tekni¤inin Kullan›lmas›. Türkiye 10.
G›da Kongresi; 21-23 May›s, Erzurum.
41. Kesmen Z, Güllüce A, Yetim H. 2008. Et
Ürünlerinde Kullan›lan Farkl› Tür Hayvan Etlerinin
Tespitinde Real-Time PCR Tekni¤i. Türkiye 10.
G›da Kongresi; 21-23 May›s, Erzurum.
42. Çetinkaya E, Ayhan K. 2012. Mikrobiyolojide
Kullan›lan Baz› Moleküler Teknikler. Karaelmas
Fen Ve Mühendislik Dergisi /Karaelmas Science
And Engineering Journal 2 (1), 53-62.
258
43. Özdil F. 2007. Mitokondriyel DNA PCR-RFLP
(Restriksiyon Parça Uzunluk Polimorfizmi)
Markerleri Kullan›larak Türkiye’nin Farkl› Yörelerine
Ait Bal Ar›lar›n›n Tan›mlanmas›. Ankara Üni. Fen
Bilimleri Enst. Zootekni Anabilim Dal›, Doktora
Tezi, Ankara, Türkiye.
44. Ya¤c› A. 2001. Restriction Fragment Length
Polymorphism Ve Polimeraz Zincir Reaksiyon
Bazl› Tipleme Yöntemleri. web.inonu.edu.tr/
~iozerol/rdurmaz/uygmolmikr/149.pdf.
45. Girish PS, Anjaneyulu ASR, Wiswas KN,
Shivakumar BM, Anand M, Patel M, Sharma B.
2005. Meat Species ‹dentification By Polymerase
Chain Reaction-Restriction Fragment Length
Polymorphism (Pcr-Rflp) Of Mitochondrial 12s
Rrna Gene. Meat Sci 70 (1):107-112.
46. ‹lhak ‹, Arslan A. 2003. Random Ampl›f›ed
Polymorph›c DNA (RAPD) Yöntemiyle S›¤›r, Koyun,
Keçi Ve Yabani Domuz Etinin Ay›rt Edilmesi.
F.Ü. Sa¤l›k Bil. Dergisi, 17 (1), 59-63.
47. Atefl M, Ö¤üt S, fien ‹, Gümüfl BA, Polat M.
2010. Oncorhynchus Mykiss ‹le Salmo Salar L.
Bal›k Türlerinin SDS-PAGE Elektroforezi Yöntemi
‹le Protein Bantlar›n›n Karfl›laflt›r›lmas›. Süleyman
Demirel Üniversitesi Yaflam Dergisi, 2(2):01-03.
48. Yetim H, Çam M. 2009. Enstrümental G›da
Analizleri. Erciyes Üniversitesi Yay›nlar› No.175,
Kayseri, Türkiye.
49. Y›ld›r›m T. 2007. Laktik Asit Bakterilerine
(LAB) Ait Baz› Türlerin AFLP (Ço¤alt›lan Parça
Boy Farkl›laflmas›) Yöntemi ‹le Parmak ‹zi
Analizleri. Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri
Enstitüsü Biyoloji Anabilim Dal› Yüksek Lisans
Tezi, Ankara, Türkiye.
50. Azkur AK, Aslan ME. 2012. Ak›fl Sitometri Ve
Veteriner Hekimlikteki Uygulamalar›. Atatürk
Üniversitesi Vet. Bil. Derg., 7(1): 59-66.
51. Karaboz ‹, Kayar E, Akar S. 2008. Flow
Sitometri Ve Kullan›m Alanlar›. Elektronik
Mikrobiyoloji Dergisi Tr (Eski Ad›: Orlab On-Line
Mikrobiyoloji Dergisi) Cilt: 06 Say›: 2 Sayfa:
01-18. www.mikrobiyoloji.org/pdf/702080201.pdf.
52. Mandal PK, Biswas AK, Choi K, Pal UK. 2011.
Methods For Rapid Detection Of Foodborne
Pathogens:An Overview. American Journal Of
Food Technology 6 (2):87-102. Doi:10.3923/Ajft.
2011.87.102.
Download

GIDA i SAYFALARI 2014-4