Polifenollerin flavonoidler sınıfında bulunan antosiyaninler meyve, sebze ve tahıllarda bulunan kırmızı, mor ve mavi tonlardan sorumludur. Siyah aronya, antosiyaninler açısından en zengin bitki kaynakları arasındadır: koyu kırmızı, mavi ve mor renklerden sorumlu olan siyanidin-3-O-galaktozit, siyanidin-3-O-arabinosit, siyanidin-3-O-ksilosit ve siyanidin-3-O-glukozit isimli antosiyaninlerce zengindir. Antosiyaninler sağlığı geliştirici özelliklere sahip olmalarına ve gıdalarda doğal renklendirici olarak kullanım potansiyeline sahiptirler. Fakat, yapılan çalışmalar sonucu toplam diyet polifenollerinin sadece %5-10'unun ince bağırsakta doğrudan emildiği tahmin edilmektedir. Kalan polifenoller, kolon bakterilerinin enzimatik aktivitesi ile çeşitli fizyolojik öneme sahip moleküllere metabolize oldukları kolona geçer. Mikrobiyal katabolizma tarafından üretilen bu fenolikler, gıdalarda bulunan orijinal moleküllerden daha fazla emilebilir ve daha yüksek sağlık yararları olabilir. Buna ek olarak, kolona ulaşan diyet polifenolleri prebiyotik görevi görebilir ve yararlı bakterilerin büyümesini teşvik ederek ve/veya zararlı bakterilerin çoğalmasını engelleyerek bağırsak mikrobiyotasını modüle edebilirler. Bu çalışmanın amacı ise, siyah aronya fenoliklerinin ve insan bağırsağı mikrobiyotasının karmaşık, bilgisayar kontrollü dinamik kolonik fermantasyon modelinde (TIM-2) karşılıklı etkileşimini araştırmaktır. siyah aronya fenolikleri TIM-2 sistemine farklı matrislerde uygulandığında bağırsak mikrobiyota bileşimi, kolonik polifenol profili ve bağırsak kısa zincirli yağ asiti seviyelerinin farklı şekilde etkileneceği hipotezi kurularak siyah aronya pulpu, siyah aronya pulpundan elde edilen antosiyanin bakımından zengin sıvı ekstrakt ve ekstraktın maltodekstrin-gum Arabic sistemi ile kaplanmış toz formunun TIM-2 sisteminde fermentasyonu sonucu yukarıda belirtilen parametreler üzerindeki farklı etkilerinin incelenmesi amaçlanmıştır.

Kimya

Kırmızı ve koyu renkli meyveler, özellikle antosiyaninler olmak üzere yüksek miktarda fenolik maddeler içermektedirler. Literatürde bu doğal pigmentlerin antioksidan, anti-enflamatuar, anti-karsinojenik aktivite gibi çeşitli biyolojik aktivitelere sahip olduğu bildirilmiştir. Fakat bahsedilen fenolik bileşikler bitkinin hücre duvarı matrisi içerisinde tutulmuş durumdadır. Konvansiyonel ekstraksiyon yöntemleri ile yalnızca erişilebilir ve zayıf bağlanmış fenolik maddeler meyveden ekstrakte edilebilmektedir. Ekstraksiyon koşullarında sıcaklık, enzimatik önişlem, solvent:katı madde oranı gibi değişkenler, fenolik maddelerin meyveden salınımını etkilemektedir. Adı geçen yöntemlerin arasında hücre duvarı yıkıcı enzimlerin kullanılması, meyve dokusundan fenolik maddelerin ayrılmasını geliştiren etkin yöntemlerden biridir. Diğer bir yandan, antosiyaninlerin dış koşullara karşı yüksek hassasiyeti, ısı, ışık ve pH değişimi gibi durumlarda stabilitesini kaybetmesi gıdalarda kullanımını sınırlayan önemli faktörlerden birisidir. Düşük biyoyararlanım ve pH’a bağlı bozunmalar nedeniyle, gıdalarla alınan antosiyaninler biyolojik aktivitesini tam anlamıyla gösteremeden vücuttan hızlı şekilde atılmaktadır. Bu sebeple, gıda endüstrisinde antosiyaninlerin stabilite ve biyoyararlanımını arttırmak amacıyla çeşitli enkapsülasyon yöntemlerine başvurulmaktadır. Bu proje kapsamında siyah aronya antosiyaninlerinden ilk aşamadan başlanılarak en fazla miktarda yararlanılabilmek için antosiyanin ekstraksiyonu farklı parametreler (enzim:substrat oranı (E:S), enzim:enzim oranı (E:E), enzimatik reaksiyon süresi (tR), Enzimatik reaksiyon sıcaklığı (T), solvent:substrat oranı (S:S) ve solvent ekstraksiyon süresi (tE)) değerlendirilerek tepki yüzey metodolojisi ile optimize edilecektir. Optimum değerde ekstrakte edilen antosiyaninler, maltodekstrin, gam arabik ve ?-siklodekstrin gibi kaplama materyalleri kullanılarak kapsüllenecektir. Püskürtmeli kurutucu ile siyah aronya antosiyaninlerinin kapsüllenmiş çözeltileri toz haline getirilecektir. Toz haline getirilen boyanın stabilitesi bir in vitro gastrointestinal sindirim model sistemi uygulanarak incelenecek, elde edilen ürünlerin antioksidan özellikleri ile fenolik madde profilleri belirlenecektir.

TAGEM AR-GE Projesi

Proje ile ilgili açıklama girilmemiştir.