İn vitro şartlarda laktik asit bakterilerinin ve yoğurdun kurşun ve kadmiyum bağlama özelliğinin incelenmesi

Bu çalışmada; laktik asit bakterilerinin (LAB) (canlı ve cansız) ağır metalleri (Pb ve Cd) bağlama özelliklerinin ve bağlama stabilitelerinin araştırılması, farklı LAB kombinasyonları içeren yoğurt örneklerinin ağır metal biyosorpsiyon potansiyelinin incelenmesi ve in vitro model sindirim sistemde biyosorpsiyon etkilerin tespit edilmesi amaçlanmıştır. Deneyler 3 grup altında planlanmıştır. İlk kısımda sıcaklık, süre, biyokütle ve ağır metal konsantrasyonu, pH gibi etkenler karşısında 7 farklı ticari LAB kültürünün biyosorpsiyon performansları test edilmiştir. Bu sayede LAB kültürlerinin farklı koşullardaki biyosorpsiyon kapasiteleri belirlenmiştir. Deneylerden elde edilen veriler Langmuir adsorpsiyon izotermine yerleştirilerek her kültürün azami bağlama kapasitesi birbiriyle kıyaslanabilecek şekilde hesaplanmıştır. Elde edilen veriler LAB'lerin ağır metal biyosorpsiyonundaki en etkili parametrenin pH olduğunu göstermektedir. Genel bir eğilim olarak pH değerleri düştükçe biyosorpsiyon kapasitesi azalmakta, pH 3 ve daha asidik pH'larda oldukça sınırlı kalmaktadır. Sıcaklığın biyosorpsiyonda etkili olduğu belirlense de, 4 - 37 °C aralığında bu etki sınırlı kalmıştır. Farklı inkübsayon sürelerinde yapılan deneyler ise biyosorpsiyon işleminin hızlı bir şekilde yüzeyde, büyük oranda 5–30 dakikada gerçekleştiğini, daha uzun sürelerde yüzeye bağlama dışındaki mekanizmaların devreye girmiş olabileceğini göstermiştir. Kurşun ve kadmiyumun aynı ortamda bulunduğu bağlanma önceliği denemesinde kurşunun daha çok bağlandığı belirlenmiştir. İdeale yakın koşullardaki biyosorpsiyon kapasitesine bakıldığında genelde probiyotik LAB suşlarının daha yüksek bağlama kapasitesine (qmax) sahip olduğu görülmüştür. Probiyotik Lactobacillus acidophilus NCFM suşuna ait qmax değeri Pb için, 75.1 mg/g (canlı) ve 68.2 mg/g (cansız) Cd için 16.4 mg/g (canlı) ve 28.1 mg/g (cansız) olarak hesaplanmıştır. İkinci kısımda, iyi performans gösterdiği belirlenen bazı suşların ve suş kombinasyonlarının biyosorpsiyon performansları yoğurt matriksi içerisinde incelenmiştir. Yoğurtta bulunan mikroorganizma haricindeki bileşenlerin de biyosorpsiyon kapasitesini arttırıcı bir etkisinin olduğu, biyosorpsiyon kapasitesi yüksek suşlarla hazırlanan yoğurtların ağır metalleri bağlamada daha etkili olduğu tespit edilmiştir. Üçüncü kısımda ise in vitro model sindirim sistemi kullanılarak, önceden biyosorpsiyon kapasitesinin yüksek olduğu belirlenen suşların ve matrikslerin, insan vücudundaki sindirim işlemine yakın koşullarda (pH, süre, sıcaklık, sindirim sıvıları) gösterdiği bağlama performansı test edilmiştir. LAB ve probiyotik suşları içeren yoğurtların ağır metalleri biyosorpsiyon yoluyla bağlama ve sindirim yoluyla alınan ağır metallerin vücut tarafından emilimini azalma yönünde önemli bir potansiyele sahip olduğu tespit edilmiştir.