Nar kabuğu kaynaklı ellajik asitin biyoyararlılığını artırmaya yönelik mikroenkapsülasyon çalışmaları

Nar (Punica granatum L.) biyoaktif maddelerce zengin bir meyvedir. Nar genellikle taze meyve olarak, çoğunlukla da meyve suyuna işlenerek tüketilmektedir. Nar suyu işleme atığı olan nar kabuğu ise tüm meyvenin yaklaşık olarak %50'sini oluşturmakta olup, bu atıkta narın kendisine kıyasla daha yüksek oranda ellajik asit bulunmaktadır. Polifenolik bir bileşik olan ellajik asitin oksidatif strese bağlı olan kanser, diyabet, otoimmün ve kardiyovasküler hastalıklar, obezite ve nörodejeneratif bozukluklar gibi çeşitli hastalıkların tedavisinde etkili bir bileşen olduğu belirlenmiştir. Ellajik asit ile yapılan in vivo ve in vitro çalışmaların birbirleriyle uyumlu olmadığı gözlemlenmiş ve sebepleri arasında bu bileşiğin sudaki çözünürlüğünün düşük olması, emiliminin sınırlı olması ve bireyler arasındaki mikroflora farkına bağlı olarak biyolojik etkinliğinin farklılık göstermesi belirtilmiştir. Yapılan çalışmalar ile ellajik asitin kolon mikroflorası tarafından ürolitin adı verilen bileşiklere metabolize edildiği görülmüş ve potansiyel sağlık etkilerinden ürolitin ve türevlerinin sorumlu olduğu öne sürülmüştür. Nitekim ürolitinlerin antioksidan, östrojenik, antienflamatuar ve antikanserojenik özellikler dahil olmak üzere, nörodejeneratif ve kardiyovasküler rahatsızlıklara karşı da etkilerinin olduğu belirlenmiştir. Bu çalışmada nar kaynaklı ellajik asitin farklı polaritelere ve emülsiyon kapasitesine sahip taşıyıcılar ile mikroenkapsülasyonu yoluyla sudaki çözünürlüğünün arttırılması ve alt sindirim sisteminde probiyotik mikroorganizmalar tarafından metabolize edilerek ürolitinlere dönüştürülmesinin sağlanması ile biyoyararlılığının arttırılması amaçlanmıştır. Ellajik asidin biyoyararlılığını arttırmak için püskürterek kurutma sistemiyle gerçekleştirilen mikroenkapsülasyon işeminin optimizasyonunda bağımsız değişkenler olarak taşıyıcı materyal konsantrasyonu ve giriş havası sıcaklığı seçilmiştir. Taşıyıcı materyal olarak arabik gam, maltodekstrin ve inülin karışımı kullanılmıştır. Hava giriş sıcaklığının sınır değerleri olarak 130-190 °C belirlenmiş ve toz mikrokapsüller üretilmiştir. Kullanılacak optimum taşıyıcı madde konsantrasyonları ve giriş sıcaklığı mikrokapsüllerin yüzde suda çözünürlüğü ve ellajik asit konsantrasyonu üzerinden hesaplanmış ve doğrulanmıştır. Bunun sonucunda optimum taşıyıcı materyaller ve oranları %20 maltodekstrin ve %10 inülin ve optimum giriş sıcaklığı ise 158°C olarak bulunmuştur. Ayrıca %1.5 oranında β-siklodekstrin (β-SD) varlığının da optimum koşullar içerisinde olması gerektiği sonucuna ulaşılmıştır. Belirlenen optimum formülasyonda üretilen mikrokapsüller kontrol örnekleriyle birlikte in vitro gastrointestinal sistemde sindirim testlerine tabi tutulmuş, Bifidobacterium pseudocatenulatum ile ellajik asitin mikrobiyal fermantasyonu gerçekleştirilmiştir. Ticari ellajik asit ve mikroenkapsüle ellajik asitin ürolitin A ve ürolitin B'ye dönüşümü ve dönüşüm sonrası konsantrasyonları kıyaslanmıştır. Ayrıca optimum koşullarda üretilen toz formdaki ellajik asit mikrokapsülleri 45 gün süreyle 4ºC ve 25ºC olmak üzere iki farklı sıcaklıkta depolanmış ve depolamanın 0., 15., 30., 45. günlerinde ürünün fizikokimyasal özelliklerinde meydana gelen değişimler gerekli analizler (nem, su aktivitesi, çözünürlük, yığın yoğunluk, sıkıştırılmış yoğunluk, toplam fenolik madde, antioksidan aktivite, ellajik asit, renk) yapılarak incelenmiştir. Optimum koşullarda üretilen ellajik asit mikrokapsüllerinin ellajik asit miktarı ve yüzde çözünürlük değerleri sırasıyla 12.77 g/100g KM ve % 10.77 olarak belirlenmiştir. İki farklı depolama sıcaklığında ve depolama süresince mikrokapsüllerin ellajik asit miktarları 12.77-10.40 g/100g ve çözünürlük oranları ise %10.77-%7.11 arasında değişmiştir. Araştırma sonuçlarına göre ellajik asidin biyoyararlılığını artırmak amacıyla optimize edilmiş koşullarda uygulanan enkapsülasyon tekniği ile elde edilen ellajik asit mikrokapsüllerinin suda çözünürlük değerinin ticari ellajik asite kıyasla 21.54 kat arttığı görülmüştür. Bu çözünürlük artışı kapsüllenmiş ellajik asidin model mide ve bağırsak sistemindeki salınımını ticari ellajik aside göre 1.74 kat arttırdığı tespit edilmiştir. Optimum koşullar altında üretilen ellajik asit mikrokapsülleri ile ticari ellajik asidin B. pseudocatenulatum varlığında gerçekleştirilen inkübasyon sonucunda inkübasyon süresi ve B. pseudocatenulatum'un mikrobiyal yüküne bağlı olarak ellajik asidin farklı düzeylerde ürolitin A ve ürolitin B'ye dönüşümleri gerçekleşmiştir. Ellajik asidin suda çözünürlüğünü destekleyen enkapsülasyonu yaklaşımı ile bu dönüşüm belirgin bir şekilde artmıştır.