Bakladan ultrases destekli alkali ekstraksiyon ile protein eldesi: Teknofonksiyonel, in vitro biyoerişebilirlik ve ade inhibisyon özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Son yıllarda nüfus artışı, gıda kaynaklarının tükenmesi, iklim değişikliği ve hayvan hakları gibi birçok sebepten dolayı hayvansal gıda kaynaklarına alternatifler aranmaya başlamıştır. Bitkisel diyetlerin çevresel ve ekonomik katkılarının yanı sıra, kardiyovasküler hastalıklar, Tip-2 diyabet, obezite ve hipertansiyon gibi hastalıkların önlenmesinde de etkili olduğu bilinmektedir. Bakla, ülkemizde genellikle Ege, Marmara ve Akdeniz bölgelerinde üretimi yapılan, besleyici değeri yüksek ve biyoaktif bileşenler açısından zengin bir bitkisel protein kaynağıdır. Gıdaların besleyici ve fonksiyonel özelliklerinin geliştirilmesi için bakliyatlardan protein konsantresi/izolatı elde edilmektedir. Bu amaçla, özellikle alkali ekstraksiyon ve izoelektrik noktada çöktürme metodu sıklıkla kullanılan yöntemlerden biridir. Aynı zamanda bu yöntemler, ultrases, mikrodalga ve enzim destekli uygulamalar ile daha verimli hale getirilmektedir. Elde edilen proteinlerin, gıda matrisinde uygulamaları, depolanması ve işlenmesi noktasında teknofonksiyonel özelliklerinin (su/yağ tutma, köpürme kapasitesi/stabilitesi, çözünürlük gibi) incelenmesi gerekmektedir. Bu çalışmada da İzmir'de yetiştirilmiş bir bakla türünden alkali ekstraksiyon ve alkali ekstraksiyon öncesi ultrases uygulaması ile elde edilen protein konsantrelerinin teknofonksiyonel özellikleri incelenmiştir. Gıdalardan biyoaktif peptilerin eldesinde pepsin, alkalaz, tripsin gibi enzimler kullanılarak hidrolizasyonu gerçekleştirilebilir. Elde edilen hidrolizatlar, aminoasit dizilimleri, büyüklükleri ve bazı fizikokimyasal özelliklerine bağlı olarak anti-hipertansif, anti-oksidan ve anti-mikrobiyal etki gösterebilirler. Aynı zamanda hidrolize uğrayan peptitlerin insan vücudunda in vitro gastrointestinal sindirimin ardından biyoerişilebilirlikleri de etkilenmektedir. Bu çalışmada da alkali ve ultrases destekli alkali ekstraksiyonla elde edilen protein konsantrelerine pepsin ile enzimatik hidrolizasyon uygulanmış, ardından elde edilen hidrolizatlarda da in vitro protein biyoerişilebilirliği ve anti-hipertansif etkisinin belirlenmesi amacıyla ADE inhibisyon analizi uygulanmıştır. Bu çalışmada elde edilen sonuçlara göre, %27,32 protein miktarına sahip olan bakla unundan, alkali ve ultrases destekli alkali ekstraksiyonla sırasıyla %65,93 ve %75,04 protein içeriğine sahip konsantratlar elde edilmiştir. Ekstraktların teknofonksiyonel içerikleri de incelendiğinde, alkali ve ultrases destekli uygulamalar sonucunda ekstraktlarda protein çözünürlüğü, su ve yağ tutma kapasiteleri, köpürme stabiliteleri gibi özellikleri geliştirilmiş olup, çoğu uygulamada da ultrases uygulamasının alkali konsantrelerden istatistiksel olarak anlamlı bir farklılık gösterdiği tespit edilmiştir. Ayrıca hammadde, ekstraktlar ve enzimatik yöntemlerle elde edilen hidrolizatların, in vitro gastrointestinal sindirim sonrasındaki protein biyoerişilebilirlikleri incelenmiştir. Bu çalışmada da en yüksek protein biyoerişilebilirliği %46,39 ile ultrases destekli hidrolizatlarda tespit edilmiştir. Öte yandan, hidrolizatlarda ADE inhibisyon değerleri hesaplanarak baklanın potansiyel anti-hipertansif etkisi incelenmiştir. Analizler sonunda sırasıyla alkali ve ultrases yöntemlerinden elde edilen hidrolizatların IC50 değerleri 504,42 ve 222,89 μg/ml olarak hesaplanmıştır. Elde edilen sonuçlar göstermiştir ki, ultrases uygulaması ile ADE inhibisyon aktivitesinin arttığı gözlemlenmiştir. Özetle, bu çalışma ile Türkiye'ye özgü bir bakla türünden iki farklı yöntemle ekstrakte edilen proteinlerin teknofonksiyonel özellikleri tanımlanmış olup, enzimatik hidrolizasyonu ile de in vitro biyoerişilebilirlik ve ADE inhibisyon potansiyelleri incelenmiştir. Sonuç olarak, ultrases teknolojisinin, proteinlerin bazı teknofonksiyonel özellikleri, protein biyoerişilebilirliği ve anti-hipertansif etkileri üzerindeki olumlu etkileri incelenmiş ve gıda uygulamalarındaki potansiyeline dair bir bakış açısı geliştirilmesi hedeflenmiştir.