Siyez (Triticum monococcum) ve Gernik (Triticum dicoccum) buğdaylarından ekstrakte edilen ferulik asidin fonksiyonel gıda bileşeni olarak kullanım olanaklarının belirlenmesi

Bitkilerde yaygın olarak bulunan bir fenolik asit olan ferulik asit (C10H10O4) hidroksisinnamik asit ailesinin bir üyesidir ve antioksidan, antimikrobiyal anti inflamatuar, antikarsinojenik, Uv koruyucu ve antidiyabetik aktivitelere sahip olduğu literatür çalışmalarında sıklıkla yer almaktadır. Fonksiyonel özellikleri ile ön plana çıkan ve ithalat kalemlerimiz arasında geçen bu önemli bileşiğin özellikle tahılların kepek fraksiyonlarında yüksek miktarda bulunduğu ve bununla birlikte ülkemizde tarihsel buğday çeşitleri olarak bilinen Siyez (Triticum monococcum) ve Gernik (Triticum dicoccum) buğday çeşitlerinin kepek fraksiyonlarında modern buğdaylara kıyasla önemli ölçüde yüksek oranda varlığı rapor edilmektedir. Bu doktora tezinin amacı, Siyez ve Gernik buğday çeşitlerinin farklı fraksiyonlarında analizler gerçekleştirilerek ferulik asitçe zengin çeşit ve fraksiyonun belirlenmesi, tespit edilen çeşit ve fraksiyondan ferulik asidin ekstrakte edilerek saflaştırılması, saflaştırılan materyalin yapısal analizlerinin gerçekleştirilmesi, ilgili materyalde antioksidan aktivite, serbest radikal analizleri, toplam fenolik içerik, antimikrobiyal aktivite ve Antikarsinojenik aktivite testlerinin gerçekleştirilmesi ve ferulik asit açısından zengin olarak belirlenen çeşit kullanılarak üretilen bazı gıda ürünlerinin ferulik asit düzeyleri açısından karşılaştırılmasıdır. Çalışmalar kapsamında, Siyez ve Gernik buğday numuneleri Tübitak 214O401 numaralı projeden temin edilerek laboratuvar ortamına getirilmiş kavuzlarından ayrılmış ve un ve kepek fraksiyonları elde edilmiştir. Numunelerdeki ferulik asit miktarları yüksek performanslı sıvı kromatografi (HPLC) cihazı kullanılarak tespit edilmiştir. Analizler sonucunda, ferulik asidin Siyez 6 çeşidinin kepek fraksiyonunda yüksek miktarda bulunması nedeniyle saflaştırma işlemleri bu fraksiyon kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Saflaştırma çalışmalarında, kolon kromatografisi, solvent ekstraksiyonu, süper kritik karbondioksit ekstraksiyonu yöntemleri ve ayrıca enzimatik yöntem (ferüloil esteraz) kullanılmıştır. Saflaştırma sonucu elde edilen materyal kütle spektrometri, NMR ve FTIR cihazları kullanılarak yapısal analizlere tabii tutulmuş ve ardından saf materyal ve ferulik asit analitik standardı kullanılarak ABTS, DPPH ve Folin Ciocalteu yöntemleri ile antioksidan kapasite, MTT yöntemi ile hücre canlılığı, hücre göçü testleri, kuyucuk yöntemi ile antimikrobiyal ve insan melanoma (SK MEL 30) hücre hattında Antikarsinojenik etkinlik deneyleri yapılmıştır. Fonksiyonel gıda bileşeni olarak değerlendirilebilme imkanları kapsamında ise Siyez ve Gernik buğday çeşitlerinden normal ekmek, kepekli ekmek, bulgur, erişte ve irmik üretilerek ürünlerdeki ferulik asit düzeyleri ticari ürünlerle karşılaştırılmıştır. Elde edilen bulgulara göre, Siyez ve Gernik buğdaylarının kepek fraksiyonlarında sırasıyla 1323,70±667,55 ppm (n=15) ve 1629,87±456,72 ppm (n=15) olarak tespit edilmiştir. Bununla birlikte en yüksek oranda ferulik asit Siyez grubunda Siyez 6 buğday çeşidinden elde edilen kepek fraksiyonunda 2953,93±3,16 ppm ve Gernik grubunda ise Gernik 25 kepek fraksiyonunda 2232,28±2,15 ppm olarak belirlenmiştir. Saflaştırma çalışmaları ferulik asidin en yüksek oranda tespit edildiği Siyez 6 buğday kepeği fraksiyonu kullanılarak gerçekleştirilmiş ve bu çalışmalarda süper kritik karbondioksit ekstraksiyonu yöntemi ile %22, solvent ekstraksiyonu yöntemi ile %28 ve enzimatik yöntem kullanılarak ise %68 oranında ferulik asidin saflaştırıldığı sonucuna varılmıştır. Saflaştırılan materyal ile gerçekleştirilen biyoaktivite çalışmalarında ABTS DPPH ve Folin Ciocalteu deneylerinde sırasıyla 1007,81 µg/100 g, 128,9 µg/100 g ve 138,35 µg / 100 g olarak bulunmuş olup elde edilen değerler analitik standardının eşdeğer konsantrasyonu ile uyumlu bulunmuştur. Antimikrobiyal duyarlılık testinde ise ferulik asidin Staphylococcus aureus ATCC 25923 ve Escherichia coli ATCC 25922 bakterileri üzerinde EUCAST kılavuzundaki veriler ile kıyaslandığında düşük derecede etkinliğinin olduğu sonucuna varılmıştır. Antikarsinojenik etkinlik testler kapsamında SK MEL 30 hücre hattında yapılan hücre canlılığı testi soncuna göre, 1500 µM konsantrasyondaki ferulik asidin 72 saat sonunda melanoma hücrelerinin aktivitesini %30'un altına düşürdüğü belirlenmiştir. Hücre göçü testinde ise 72 saat sonunda SK MEL 30 hücrelerinin 2 mM ferulik asit dozu uygulandığında hücreler arasındaki mesafenin kapanmadığı böylelikle melanoma hücrelerinin arasındaki etkileşimi azalttığı sonucuna varılmıştır. Ferulik asitçe zengin fonksiyonel gıda üretiminde en yüksek oranda ferulik asit içeren Siyez 6 buğday çeşidi kullanılmış ve ferulik asit düzeyleri normal ekmekte 97,74±8,01 ppm, kepekli ekmekte 528,12±26,43 ppm, bulgurda 831,01±309,47 ppm, eriştede 84,05±7,02 ve irmikte 694,16±278,25 ppm olarak belirlenmiştir. Sonuç olarak, ferulik asit tarihsel buğday çeşitlerimizden olan Siyez buğdayından elde edilen kepek fraksiyonunda yüksek oranda tespit edilmiş ve antioksidan kapasite ve antikarsinojenik testlerde biyolojik etkinlikleri yüksek oranda tespit edilmiştir. Bu nedenle ilgili buğday çeşidinin ve fraksiyonunun fonksiyonel bir gıda bileşeni olarak kullanılabilme potansiyeli bulunmakta olup, tez çalışmasında elde edilen verilerin bu kapsamdaki çalışmalara ışık tutması ümit edilmektedir.