Süperkritik akışkan karbondioksit ekstraksiyonu ile elde edilen bazı bitkisel özütlerin biyojen amin oluşumu üzerine etkilerin değerlendirilmesi

Biyojen aminler, bitki, hayvan ve mikroorganizmaların metabolik faaliyetleri sonucu oluşan, düşük moleküler ağırlığa sahip biyolojik olarak aktif organik bileşiklerdir. Gıdalarda, özellikle et ürünlerinde mikroorganizmalar ile etkileşime giren aminoasitlerin dekarboksilasyonu veya aldehit ve ketonların aminasyon ve transaminasyonu ile meydana gelmektedirler. Bu aminler, insan sağlığı üzerinde kanser, hipertansiyon ve alerjik reaksiyonlara neden oldukları literatürde bildirilmektedir. Gıda maddelerinde bulunan biyojen aminlerin oluşumunun engellenmesi ve uzaklaştırılması konusunda ultraviyole, gamma irradiasyon, depolama koşullarının optimizasyonu gibi teknikler önerilmekle birlikte ortamda bulunan bazı aktif bileşiklerin de biyojen amin azaltımı üzerine ciddi etkileri bulunmaktadır. Bu kapsamda gerçekleştirilen bu tez çalışmasının amacı; son zamanlarda bitkisel aktif maddelerin özütlemesi konusunda yenilikçi ve çevreci bir yöntem olan süperkritik akışkan karbon dioksit (SKA-CO2) ekstraksiyonu yöntemi kullanılarak elde edilen bitki özütlerinin et ürünlerinde oluşan biyojen aminler üzerine etkilerinin değerlendirilmesidir. Belirtilen amaç doğrultusunda öncelikle biyojen amin üzerine etki gösterebileceği öngörülen kekik (Origanum onites), karabiber (Piper nigrum), kırmızı biber (Capsicum annuum L.) ve kimyon (Cuminum cyminum) bitkileri tedarik edilmiş ve bu bitkilerin özütleri cevap yüzey yöntemi yardımıyla optimize edilen SKA-CO2 ekstraksiyon yöntemi kullanılarak elde edilmiştir. Numunelerdeki aktif bileşenler Yüksek Performans Sıvı kromatografisi (HPLC) yöntemi kullanılarak belirlenmiştir. İn-vitro ortamda biyojen amin oluşumunun sağlanması için tirosin, lisin, histidin ve ornitin içeren dekarboksilaz sıvısı hazırlanmış ve bu dekarboksilaz sıvısına bakteriler (Enterococcus faecalis, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa ve Staphylococcus aureus) aşılanmıştır. Elde edilen her bir dekarboksilaz sıvısında oluşan biyojen amin tür (dopamin (DOP), putresin (PUT), kadaverin (CAD), triptamin (TYP), feniletilamin (PHEM), spermidin (SPM), spermin (SPR), histamin (HIS) ve tiramin (TYR)) ve düzeyleri HPLC yöntemi ile analiz edilmiştir. Oluşan biyojen aminlerin inhibisyonu konusunda farklı tür ve düzeylerde hazırlanan bitkisel özütler uygulanmış ve özütlerin gerek mikroorganizmalar gerekse oluşan biyojen aminler üzerin etkinlikleri değerlendirilerek en etkili bulunan özüt tür ve düzeyi gerçek numuneler üzerine tatbik edilmiştir. Bu amaçla kıyma haline getirilmiş et numunesine mikroorganizmalar ile birlikte bitki özütü ilave edilerek farklı sıcaklık ve sürelerde et numunesinde meydana gelen biyojen amin değişimleri incelenmiştir. Numunelerde biyojen amin analizlerine ilave olarak mikrobiyal, kimyasal, fiziksel ve duyusal analizler de gerçekleştirilmiştir. Bitkisel özütlerde bulunan en etkili aktif maddeler kimyon, kırmızı biber, karabiber ve kekik bitkileri için sırasıyla kuminaldehit, kapsaisin, piperin ve karvakrol bileşikleri olarak bulunmuştur. Dekarboksilaz sıvılarında biyojen amin üretimi üzerinde yapılan analizlerde, E. coli'in en yüksek biyojen amin üretim kapasitesine sahip olduğu sonucuna varılmıştır. Benzer şekilde dekarboksilaz sıvısında meydana gelen biyojen aminler üzerine özütlerin farklı etkiler göstermesine rağmen en etkili özütün %0.5 düzeyindeki kekik özütü olduğu belirlenmiştir. Dekarboksilaz sıvısında elde edilen veriler ışığında gerçek numune olarak et numunesinde biyojen amin oluşturabilmek amacıyla E. coli mikroorganizması ve bu mikroorganizma ve oluşan biyojen aminleri inhibe edebilmek için farklı düzeylerde kekik özütü kullanılmıştır. Elde edilen bulgulara göre, %0.5 konsantrasyonda kekik özütü, toplam biyojen amin içeriğini 106.38 mg'dan 34.84 mg'a düşürerek önemli bir azalma sağlamış ve aynı zamanda PUT, CAD, HIS ve TYR gibi biyojen aminlerde önemli düzeylerde azalmalara yol açmıştır. İlave edilen kekik özütünün etin fizikokimyasal ve duyusal özelliklerine olan etkileri bağlamında %0.5 kekik özütü eklenilmiş E. coli içermeyen ve içeren örneklerde serbest yağ asitliği (SYA) seviyeleri sırasıyla %3.08'den %2.26'ya, ve %3.58'den %2.52'ye düşmüştür. Aynı koşullarda toplam uçucu baz azot (TVB-N) seviyeler için bu değerler sırasıyla 25.76 mg N/100 g'dan 15.74 mg N/100 g'a ve 27.82 mg N/100 g'dan 18.56 mg N/100 g'a azalmıştır. TBARS değerleri için ise, aynı koşullarda 1.03 mg MDA/kg'dan 0.74 mg MDA/kg'a ve 1.18 MDA/kg'dan 0.84 MDA/kg'a düşmüştür. E. coli içermeyen ve %0.5 kekik özütü içeren örneklerde, en yükseksu tutma kapasitesi (STK) seviyesi (%31.14) göstermiştir. Toplam aerobik bakteri sayısı (TAB) ise, kekik özütü konsantrasyonları arttıkça genellikle düşüş göstermekle birlikte E. coli içeren örneklere %0.5 kekik özütü ilave edilmesiyle TAB sayısı 9.63'den 7.28 log kob/g'a azalmıştır. Benzer şekilde bu değerler psikrotrofik bakteri ve koliform bakteriler için sırasıyla 8.14'ten 6.48 log kob/g ve 4.25'ten 3.29 log kob/g olarak tespit edilmiştir. Ürün kalite özelliklerinden olan duyusal testlerde ise %0.25 kekik özütünün, farklı depolama sürelerinde kalite parametrelerinde iyileştirerek tat ve aroma ve genel kabul açısından duyusal kabul için en uygun değer olduğu sonucuna varılmıştır. Elde edilen sonuçlar, kekik özütünün konsantrasyonuna bağlı olarak patojenik mikroorganizmaların büyümesini önleme ve engelleme ile birlikte biyojen aminlerin oluşumunu da azaltma yeteneğine sahip olduğuna ve aynı zamanda etin kalite kriterleri üzerine de olumlu etkiler gösterdiğine işaret etmektedir.