AMİNOASİTLERİN FARKLI FERMANTASYON KOŞULLARINDA ORTAYA ÇIKAN DEĞİŞİMLERİNİN İNCELENMESİ
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Gıda Mühendisliği A.B.D., Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2017
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: CEMİLE YILMAZ
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): VURAL GÖKMEN
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Fermantasyon, gıdaların kimyasal bileşimini değiştirebilen gıda işleme tekniklerinden biridir. Fermantasyon sırasında kimyasal bileşimdeki değişiklikler fermente gıdalardaki mikroorganizmaların metabolizmalarından kaynaklanır ve bu da mikrobiyel metabolitlerin oluşumuna neden olur. Fermente gıdalarda mikrobiyel metabolitlerin oluşumu, insan sağlığını olumlu veya olumsuz etkileyebilecekleri için kritik öneme sahiptir. Bu tezin esas amacı, fermantasyon sırasında amino asitlerdeki değişiklikleri ve dolayısıyla biyoaktif amin ve triptofan türevlerinin oluşumunu anlamaya yöneliktir. Bu çalışmanın başında, S. cerevisiae mayasının şıra fermantasyonu sırasında gama-aminobütirik asit (GABA) ve diğer biyoaktif aminlerin oluşumu üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Bu amaçla, bozulmuş ve bozulmamış şıralar biyoaktif amin içeriği açısından değerlendirilmiştir. Bozulmamış şıra, antibiyotik eklenerek hazırlanmıştır. Fermantasyon süresince, bozulmamış ve bozulmuş şıralarda GABA konsantrasyonu artmıştır. Buna rağmen, tiramin ve histamin sadece bozulmuş şırada bulunmuştur. Bozulmuş şıradaki azalan konsantrasyonlardaki tirozin ve histidin, artan tiramin ve histamin konsantrasyonları ile ilişkilendirilmiştir. Sonuçlar, tiramin ve histaminden farklı olarak, GABA'nın bir mikrobiyel kontaminasyon göstergesi olarak düşünülmemesi gerektiğini göstermiştir. İkinci bölümde, Streptococcus thermophilus RSKK 04082, Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus DSM 20081 ve Lactobacillus plantarum RSKK 02030 arasındaki etkileşimlere odaklanılarak yoğurt fermantasyonu sırasında tiramin oluşumu incelenmiştir. Bu mikroorganizmalar yoğurt fermantasyonunda tek suş veya ikili veya üçlü suşlar içeren karışık kültürler olarak kullanılmıştır. Mikroorganizmalar arasındaki etkileşimler, suşların mikrobiyel sayımı ile birlikte toplam serbest amino asitlerin ve pH'ın belirlenmesiyle de ortaya çıkarılmıştır. S. thermophilus RSKK 04082 ve L. plantarum RSKK 02030 fermantasyon koşullarına bağlı olarak tiramin üretebilirken, L. delbrueckii subsp. bulgaricus DSM 20081 tiramin üretmemiştir. Tiramin üretimi açısından S. thermophilus RSKK 04082 ve L. delbrueckii subsp. bulgaricus DSM 20081 arasında ve, L. plantarum RSKK 02030 ve L. delbrueckii subsp. bulgaricus DSM 20081 arasında sinerjik etkileşimler görülmüştür. Bu çalışmada, L. delbrueckii subsp. bulgaricus DSM 20081 bakterisinin yoğurtlarda tiramin birikimi üzerine dolaylı etkisi olduğu görülmüştür. Üçüncü bölümde, çeşitli fermente gıda ürünlerinde (ekmek, bira, kırmızı şarap, beyaz peynir, yoğurt, kefir ve kakao tozu) tandem kütle spektrometrisini kullanarak kynurenin yolundaki triptofan ve türevlerinin tayini için analitik bir yöntem geliştirilmiştir. Metot, pentaflorofenil (PFP) kolonu kullanılarak sulu ekstraksiyon ve ters faz kromatografik ayrımını içermektedir. Metot, farklı fermente gıda matrislerinde düşük ppb düzeyindeki triptofan ve türevlerinin miktarlarının belirlenmesini sağlamıştır. Süt ürünlerinin (yoğurt, beyaz peynir ve kefir) kynurenin içerdiği tespit edilmiştir. Analiz edilen ekmek örnekleri kynurenik asit içermezken, maya fermantasyonu ile üretilen bira ve kırmızı şarap örneklerinin kynurenik asit içerdiği bulunmuştur. Analiz edilen gıdalardan kakao tozu, nöroprotektif bir bileşik olan kynurenik asidi yüksek konsantrasyonlarda içermektedir. Dördüncü bölümde, şıra fermantasyonu sırasında kynurenin yolundaki triptofan türevlerinin S. cerevisiae NCYC 88 ve S. pastorianus NCYC 203 tarafından oluşumu Gompertz modeli kullanılarak araştırılmıştır. Bu çalışmanın sonucu olarak, S. cerevisiae NCYC 88 fermantasyon boyunca S. pastorianus NCYC 203'e kıyasla daha fazla triptofan kullanmıştır. S. cerevisiae NCYC 88 ve S. pastorianus NCYC 203 ile fermente edilen şıranın kynurenik asit konsantrasyonu fermantasyon sırasında artmıştır. S. cerevisiae NCYC 88 ve S. pastorianus NCYC 203 ile fermente edilmiş şıraya triptofan ilave edildiğinde kynurenik asit konsantrasyonu artmıştır. Ayrıca, şıraya triptofan ilave edildiğinde S. cerevisiae NCYC 88 ile fermente edilen şıradaki kynurenin içeriği artmıştır. Bu çalışmada bira fermantasyonu sırasında, S. pastorianus NCYC 203 mayasının, S. cerevisiae NCYC 88 mayasına göre daha fazla niasin kullandığı görülmüştür.