Üç farklı kabak türünün antioksidan aktivitelerinin belirlenmesi

Canlı sistemlerdeki metabolik reaksiyonlar sırasında yaşam için tehlikeli olan zararlı serbest radikaller meydana gelebilir bunlara karşı organizmalarda doğal bir savunma mekanizması bulunmaktadır. Bu savunma mekanizmasında önemli rol oynayan bileşiklere "antioksidan" adı verilir. Antioksidanlar, serbest radikal türlerini stabil tutan, metabolizmada hücrelere zarar vermeksizin verebilecekleri zararı minimum düzeye indiren moleküllerdir. Antioksidanların canlı yaşamı üzerindeki temel etkisi, serbest radikalleri süpürme ve zincir kırma mekanizmaları aracılığıyla gerçekleşir. Son yörüngesinde bir adet veya eşleşmemiş elektron bulunduran molekül yapıları genellikle kararsızdır ve oldukça reaktiftir. Bunlar serbest radikaller olarak adlandırılırlar. Serbest radikaller oksijen ve azot içerikli olabilirler. Bu gruptaki oksijen radikalleri hücre zarlarından kolayca geçtikleri için hücrelerdeki lipitlerin, proteinlerin ve nükleik asitlerin yapısında değişikliklere neden olup etkili bir şekilde hücrelerde zararlı etki etme yeteneğine sahiptirler. Bu radikalller "reaktif oksijen türleri (ROS)"olarak adlandırılırlar. Antioksidanlar, bu zararlı ROS'ları özelliklede zincir oluşturmakta olan radikalleri çok az reaktif formlara dönüştürerek hidrojen atomu vericisi olarak işlev görür. Ortaya çıkan antioksidan radikal, aromatik halkadaki oksijen atomunun eşleşmemiş bir elektronla değiştirilmesiyle stabilize edilir. Bu sebepten ötürü antioksidan moleküller genellikle yapılarında fenolik fonksiyonları yerine getirirler. Antioksidanların insan sağlığındaki rolü son zamanlarda daha da iyi idrak edilmiştir. Araştırmalar, antioksidanların; katarakt, kanser, kardiyovasküler hastalık veya oksidatif stresin neden olduğu diğer birçok hastalığı önlemede daha etkin bir rol oynadığını göstermiştir. Antimutajenik, antitümör ve yaşlanma karşıtı etkiler, canlı organizmalarda bulunan antioksidan özelliklere sahip maddelerden kaynaklanır. Antioksidanların yokluğunda reaktif olan oksijen veya nitrojen grupları kanser, diyabet, artrit, Parkinson hastalığı, AIDS, beyin veya kalp rahatsızlığı vb. çeşitli hastalıklara sebep olmaktadır. Antioksidanlar enzimatik ve enzimatik olmayanlar olarak üzere canlı hücrelerin savunma sisteminde yer almaktadır. Canlı sistemlerde enzimatik antioksidanlar olarak Süperoksit dismutaz (SOD), Katalaz (CAT), Askorbat Peroksidaz (APX), Glutatyon peroksidaz (GPx) ve Glutatyon redüktaz (GR) gibi enzimler bulunurken, enzimatk olmayan antioksidanlar arasında ise melatonin, glutatyon, bilurubin, ürik asit, albümin, selenyum, koenzim Q10, α-lipoik asit ve transferrin bulunmaktadır. Antioksidanlar ayrıca bir çok endüstriyel alanda kullanılmaktadır. Özellikle gıda sektöründe yaygın olarak kullanılan antioksdanlar yapay olarak üretilmiş antioksidanlardır. Bu amaçla kullanılan yapay antioksidan grubu içinde bütillenmiş hidroksitoluen (BHT), bütillenmiş hidroksianisol (BHA), üçüncül bütilhidrokinon (TBHQ) ve etoksigin yaygın olanlarıdır. Bu antioksidanlar çok kararlı, etkili ve ucuzdur. Bu grupta bulunan antioksidanların diğer antioksidan sınıfına göre daha ucuz olması, dayanıklılığının ve etkinliğinin fazla olması sebebiyle kullanımı daha da yaygınlaşmıştır. Gıdalarda doğal olarak bulunduklarından, gıda sektöründe gıdaların yapısını ve besin değerlerini korumak için daha sonra eklenirler. Bu, acılaşmaya ve gıda bozulmalarına karşı çalışan kimyasaldır. Antioksidanlar vücut hücreleri tarafından üretilir ve yiyeceklerden de elde edilebilir. Gıdaların içinde bulunup insan bedenini radikallerin faydasız etkisinden korumaya çalışan belli başlı doğal antioksidanlar öncelikle vitamin grupları (A, C, E vitaminleri), flavonoid, karotenoid ve polifenoller olarak adlandırılırlar. Antioksidanların enzim aktiviteleri incelenirken Polifenol oksidaz (PPO), peroksidaz (POD), askorbat peroksidaz (APX) ve katalaz (CAT) enzimleri seçilmiştir. Polifenol oksidaz (PPO), kesilmiş meyve ve sebzelerin yüzeyindeki oksidasyon ürünlerinden kahverengimsi renk oluşturan belirli bir enzim grubunun adıdır. Bunlar esas olarak bakteri, mantar, bitki ve hayvanlarda bulunmaktadır. PPO enzimi oksidoredüktaz sınıfı bir enzim olup (EC 1.14.18.1) oksijen varlığında monofenolik bileşiklerin o-difenollere hidroksilasyonu (kresolaz aktivitesi) ve o-difenollerin o-kinonlara oksidasyonunu (katekolaz aktivitesi) katalizler. PPO enzimi meyve ve sebzelerde karamaya sebep olurken, aynı zamanda vücutta koyu renkli pigmentlerin birlikte oluşturulması, melanin pigmentlerinin biyosentezi, polifenol gruplarının başlatılması ve korunmasında da görev alır. Peroksidaz (POD) enzimi (EC:1.11.1.7), oksitleyici olarak hidrojen peroksiti (H2O2) kullanarak ikinci bir substrat varlığında indirgeyip su oluştururken diğer substratı da yükseltgemeyi katalizleyen bir oksidaoredüktaz sınıfı antioksidan enzimidir. Peroksidazlar iki etkin gruba ayrılabilir. Bunlar; hayvan peroksidazları ve bitki, mantar, bakteri peroksidazları olarak gruplandırılabilirler. Askorbat peroksidaz (APX) H2O2'yi suya indirger ve bu sırada asidi (AsA) elektron verici olarak kullanır. APX'ler (askorbat peroksidazlar) bitkilerin antioksidan savunma mekanizmalarında önemli rola sahiptir. Katalaz (CAT) enzimi (E.C.1.11.1.6), hidrojen peroksitin (H2O2) suya ve oksijene dönüşümünü katalize eden, aerobik hayvanlarda, bitkilerde ve mikroorganizmalarda bulunan bir oksidreduktaz sınıfı enzimdir. Hücrenin içinde bulunan metabolizmayla ilgili süreçlerle üretilen hidrojen peroksit, katalaz enzim tarafından hidrolize edilmezse, hücrelerde vücutta kalıcı hasara neden olan oldukça zararlı ve zehirli bir radikal üretilir. Bu çalışmada, Sakarya'da yetiştirilen üç farklı kabak türünün (bal kabağı, spagetti kabak, sakız kabak) kabuk ve iç kısımlarının antioksidan aktiviteleri araştırılmıştır. Antioksidan aktiviteleri, üç farklı antioksidan analiz yöntemi kullanılarak belirlenmiştir. Bu amaçla kullanılan yöntemler; Demir (II) İyonlarını Şelatlama Aktivitesi, DPPH Serbest Radikali Giderim Aktivitesi ve İndirgenme Kapasitesidir. Aynı zamanda üç farklı kabak türünün kabuk ve iç kısımlarının antioksidan enzim (Polifenoloksidaz, Peroksidaz, Katalaz ve Askorbat peroksidaz) aktiviteleri incelenmiştir. Analiz sonuçlarında; analizi yapılan kabakların kabuğu ve iç kısımlarından çıkan sonuçlar en yüksek DPPH aktivitesi, etil asetatta bal kabağının kabuk kısmında %94,93 (±0,12) değeri ile belirlenmiş olup, metanolde ise en yüksek DPPH giderim aktivitesi spagetti kabağın kabuk kısmında % 94,40 (±0,18) olarak belirlenmiştir. En yüksek İndirgeme kapasitesi tayininde etil asetat ekstratlarında çalışılan kabak çeşitlerinde görülmüştür. Demir (II) İyonlarını Şelatlama yönteminde etil asetat ekstratlarında en fazla bal kabağının kabuk kısmında belirlenmiş olup, metanol ekstratlarında ise en fazla bal kabağının iç kısmında belirlenmiştir. Kabakların antioksidan enzim aktivitelerini belirlerken dört adet enzim için aktiviteler belirlenmiştir. Bu enzimler polifenol oksidaz, peroksidaz, katalaz ve askorbat peroksidazdır. Kabaklarda polifenol oksidaz enzim değerleri analiz edildiğinde en yüksek enzim aktivitesi spagetti kabağın kabuk kısmında bulunurken, en düşük enzim aktivitesi bal kabağının kabuk kısmında bulunmuştur. Peroksidaz enzim aktivitesi incelendiğinde ise en yüksek enzim aktivitesi balkabağının kabuk kısmında bulunurken, en düşük enzim aktivitesi sakız kabağının iç kısmında belirlenmiştir. Katalaz enzim aktvitesi incelendiğinde 100 µL için; en yüksek değer bal kabağının kabuk kısmında bulunrken, en düşük değer sakız kabağının kabuk kısmında bulunmuştur. Katalaz enzim aktivitesi ayrıca 500 µL'lik hacimde denendiğinde ise maksimum aktivite değeri spagetti kabağın kabuk kısmında görülürken, en düşük enzim aktivite değeri sakız kabağının iç kısmında görülmüştür. Askorbat peroksidaz için en fazla enzim aktivite değeri bal kabağının kabuk kısmında bulunurken, en düşük enzim aktivite değeri spagetti kabağın iç kısmında bulunmuştur. Böylece elde edilen tüm veriler ışığında, Sakarya'da yetişen üç farklı kabağın farklı kısımlarındaki enzimatik ve enzimatik olmayan antioksidan aktiviteleri değerlendirildiğinde en yüksek antioksidan aktivitenin balkabağının kabuk kısmıda olduğu belirlenmiştir.