Kabwanga,Ismail Tijjani2024-10-012024-10-012023https://dspace.ankara.edu.tr/handle/20.500.12575/91457Laktik asit bakterilerinin (LAB) biyoaktif peptitleri meydana getirme yeteneği, bakteri suşuna ve süt işleme koşullarına bağlıdır. Bu çalışmada, çeşitli LAB izolatları ile üretilen fermente sütte pH, asitlik, canlı bakteri sayısı ve suda çözünür peptit profillerinin analizleri yapıldı. Fonksiyonel aktiviteler için antioksidan, fenolik aktivite, antimikrobiyal ve ACE inhibitör özellikleri depolamanın 1., 14. ve 28. günlerinde incelenmiştir. Tüm test ölçümleri ikişer tekrar halinde gerçekleştirildi. Varyans analizi Minitab yazılımının 17. versiyonu (State College, ABD) kullanılarak yapıldı. Sonuçlar ortalama ± standart sapma olarak verildi. Depolama günleri ve farklı LAB starter kültürleri arasındaki önemli farklılıklar %95 güven düzeyinde olan Tukey testi (P≤ 0.05) kullanılarak ölçülmüştür. Lactobacilli suşları 37 °C'de, Lactococci, Streptococci ve Enterococci ise 30 °C'de inkübe edilmiş ve 4.70-4.80 pH aralığı elde edildiğinde inkübasyon sonlandırılmıştır. Fermente süt örneklerinde pH değerleri 3.88-4.81-arasında bulunmuştur. Sonuçlara göre, Lb. bulgaricus 23 ve Lb. helveticus 11-B2 ile üretilen fermente süt örnekleri depolama süresi sonunda en düşük pH değerini gösterirken, Lc. lactis NCCB 100539 örneği depolamanın hem 1. hem de 28. gününde en düşük pH değerlerini göstermiştir. Lb. helveticus 11-B2, Lb. helveticus 9-B5, Lb. helveticus 12-B1 ile üretilen örnekler diğer LAB türlerine göre daha kısa fermantasyon süresine (3-4 saat) sahip bulunmuştur. Tüm fermente süt örneklerinin ortalama titre edilebilir asitliği laktik asit cinsinden %0.16-1.52 laktik asit arasında tespit edilmiştir. Lb. bulgaricus 23 ve Lb. helveticus 11-B2 ile üretilen örneklerde en yüksek titre edilebilir asitlik değerlerine depolamanın 28. gününde ulaşılmıştır. Canlı mikrobiyal sayım, yayma plak yöntemiyle gerçekleştirilmiştir. Canlı mikrobiyal sayım sonuçlarına göre, laktobasil örneklerinin canlı bakteri sayısı 8.2-11.1 log KOB/mL arasında tespit edilmiştir. S. thermophilus K16 depolamada en yüksek canlı mikrobiyal sayıya sahipken, Lb. bulgaricus 23 örneği en az canlılık göstermiştir. Suda Çözünen Azot (SÇA) protein degeri, Qubit™ 4 Florometre yöntemi kullanılarak ölçülmüştür. SÇA'nın pH 4.6'daki ortalama protein miktarı, fermente süt örnekleri arasında önemli ölçüde farklılık göstermiştir (P≤0.05). Örneklerimizdeki SÇA protein içeriğinin ortalama değeri 0.106 ile 0.390 mg/mL arasında değişmiştir. Lb. helveticus 9-B5 en yüksek SÇA protein miktarı içerirken (0.390 mg/mL), Lb. paraplantarum NCCB 100524'ün ise en düşük SÇA protein değerine sahip oldugu gözlenmiştir. Peptit profili RP-HPLC kullanılarak belirlenmiş ve sonuçlar proteoliz seviyesinin 28 günlük depolama sırasında giderek arttığını göstermiştir. Farklı bakterilerle üretilen örneklerde depolama günlerinde SÇA'da pik sayıları ve pik yükseklikleri açısından farklılıklar gözlenmistir. En yoğun pikler, E. faecium NCCB 100527, E. faecalis NCCB 100525, Lb bulgaricus 23 ve Lb. paraplantarum NCCB 100524 ile üretilen örneklerde belirlenmiştir. Bu durum bahsedilen suşların daha yüksek proteolitik aktivite göstermesi ve dahil edildikleri fermente sütlerde daha fazla biyoaktif peptit üretme potansiyelinde olabileceği şeklinde yorumlanmıştır. Ancak Lb. helveticus 9-B5, Lb. helveticus 11-B2 ve Lb. helveticus 12-B1 ile üretilen fermente süt örnekleri, diğer örneklere göre daha küçük ve daha az pik göstermiştir. Depolama sonunda L. plantarum NCCB 100523 ile üretilen örnek en az sayıda ve düşük yükseklikte pikler üretmiş, bunu sırasıyla E. faecium NCCB 100527 ve S. thermophilus 1-K4 ile üretilen örnekler izlemiştir. S. thermophilus 1-K4, Lb. helveticus 9-B5, Lb. helveticus 11-B2 ve Lb. helveticus 12-B1 ile fermente sütün örneklerinin hidrofobik bölgesinde önemli bir pik artışı tespit edilmemiştir. Farklı LAB suşları ile üretilen fermente süt örneklerinde oluşan peptitlerin biyoaktivitelerinin belirlenmesi kapsamında küçük molekül ağırlıklı peptit fraksiyonları (<3 kDa) ayrılarak analiz edilmiştir. Antioksidan aktiviteyi analiz etmek için DPPH yönteminden yararlanılmıştır. Ölçülen absorbanslar UV/VIS spektrofotometresi ile 517 nm'de belirlenmiş ve sonuçlar M Trolox eşdeğer antioksidan kapasitesine (M TEAC) dönüştürülmüştür. Sonuçlara göre tüm örneklerin antioksidan aktivite değeri 152.3-1935.2 M TEAC arasında değişmektedir. Örnekler arasında ortalama DPPH değerinde önemli farklılıklar olduğu gözlenmiştir (P ≤ 0.05). S. thermophilus K16 içeren fermente süt örnekleri, depolama günleri boyunca en yüksek antioksidan aktivite gösteren örnekler olarak belirlenmiş ve bunu E. faecium NCCB 100527 ile üretilen örnek takip etmiştir. En düşük antioksidan aktivite 1. günde Lb. paraplantarum NCCB 100524 ile yapılan örneklerde ve depolamanın 14. ve 28. gününde Lb. brevis NCCB 100526 ile üretilen orneklerde gözlenmiştir. Toplam fenolik madde ölçümü Folin-Ciocalteu yöntemi kullanılarak UV/VIS spektrofotometre ile 760 nm'de ölçüm yapılarak belirlenmiştir. Toplam fenolik madde içeriklerin sonuçları, mg gallik asit eşdeğerleri (GAE/g) cinsinden hesaplandı. Fermente süt örneklerinde toplam fenolik madde içeriği 10.68-35.61 arasında değişmektedir. Lb. brevis NCCB 100526 ile yapılan örnekler, depolama günleri boyunca en yüksek fenolik içeriği üretirken ve bunu S. thermophilus K16 ile yapılan örnekler izlemiştir. Ancak Lb. paraplantarum NCCB 100524 ile yapılan fermente süt örnekleri tüm örnekler arasında en az fenolik madde içeriğinde belirlenmiştir. Fermente süt örneklerinin ACE inhibisyon aktivitesi RP-HPLC kullanılarak belirlenmiş ve sonuçlar yüzde olarak verilmiştir. Genel olarak ACE inhibisyon aktivitesi %40.48-117.81 arasında değişmektedir. Sonuçlara göre, Lb. paraplantarum NCCB 100524 ile üretilen örnek, 28. günde en yüksek ACE inhibisyon aktivitesi gösterirken, S. thermophilus K16 ile hazırlanan örnek depolamanın 1. gününde tüm numuneler arasında en yüksek ACE inhibisyon aktivitesini göstermiştir. Antibakteriyel aktivite, farklı patojen bakterilere karşı (Staphylococcus aureus (ATCC 25923), Escherichia coli (ATCC 25922), Salmonella enterocolitica (ATCC 14028), Bacillus cereus (ATCC 14579), Mycobacterium tuberculosis (ATCC 7644), Enterococcus faecalis (ATCC 29212) Brain Heart Infusion (BHI) agar kullanılarak agar-kuyucuk yöntemi ile belirlenmiştir. Negatif kontrol olarak steril su kullanılmıştır. Antibakteriyel aktivite, inhibisyon bölgesinin alanı (mm) cinsinden ölçülmesi ile belirlenmiştir. Lb paraplantarum NCCB 100524 içeren fermente süt örnekleri depolamanın 28. gününde Escherichia coli'ye (ATCC 25922) karşı en yüksek inhibisyonu göstermiş, L. plantarum NCCB 100523 ile üretilen örnekler ise, depolamanın 1. gününde Mycobacterium tuberculosis'e (ATCC 7644) ve depolamanın 28. gününde Bacillus cereus 'a (ATCC 14579) karşı en yüksek inhibisyonu göstermiştir. Çalışmada ülkemize özgü (endemik) suşların süt endüstrisinde ticari kültürlere alternatif olarak kullanım potansiyelleri ve kullanımları durumunda üründe oluşabilecek biyoaktif peptit düzeyleri ile ürünün fonksiyonel özellikleri üzerine sağlayacakları katkılar hakkında ön fikir edinilmiştir. S. thermophilus K16, Lb. helveticus 11-B2, E. faecium NCCB 100527 ve Lb. brevis NCCB 100526 suşları biyoaktif peptit üretim potansiyeli bakımından en umut vadeden türler olarak kabul edilirken, S. thermophilus 1-K4 ve Lb. coryniformis NCCB 100528 ile üretilen örnekler analiz edilen fonksiyonel özellikler bakımından en düşük değerleri göstermiştir. Lb. bulgaricus 23, Lb. helveticus 11-B2, Lb. helveticus 9-B5, Lb. helveticus 12-B1, S. thermophilus 1-K4 suşları irdelenen teknolojik özelliklerden biri olarak yüksek asitlik üretme özelliğinde bulunmuştur. Sonuç olarak; analiz edilen tüm suşlar arasından hangi LAB'ın üründe daha fazla fonksiyonel etki yaratacağı ve ürünün irdelenen teknolojik özellikleri üzerine etkileri bu çalışma ile belirlenmiştir. Bu sonuçlar çerçevesinde fonksiyonel süt ürünleri endüstrisinde antioksidan aktivite, fenolik içerik, ACE-inhibitör aktivite ve antimikrobiyal aktivite gibi değerlendirilen fonksiyonel etkiler bakımından ürün kalitesini arttıracak aday kültür olarak kullanılabilecek türlerin ve daha yüksek biyoaktif peptit üretme potansiyelinde olabilecek suşların da ön bilgisi edinilmiştir. S. thermophilus K16 ve E. faecium NCCB 100527 ile üretilen örnekler antioksidan aktivite kapasitesi en yüksek suşlardır. Lb. brevis NCCB 100526 ve S. thermophilus K16 ile üretilen örnekler toplam fenolik içeriği bakımından en iyi suşlar olarak tespit edilmiştir. Lb. paraplantarum NCCB 100524, L. plantarum NCCB 100523, Lb. helveticus 11-B2 ve S. thermophilus K16 ile üretilen örnekler en iyi ACE inhibisyon aktivitesini gösteren suştur. Bu 6 suş, aynı zamanda entegre edildikleri fermente sütlerde belirlenen peptit profil kromotagramı hidrofobik bölgelerinde en yoğun piklerin tespit edildiği suşlardır. Bu durum, bu suşların fonksiyonel özelliklerinin yüksek olması ile bağdaştırılabilir. The ability of LAB to release bioactive peptides is strain dependent. In the present study, pH, titratable acidity, viable microbial count, WSE protein, peptide profiles, antioxidant, phenolic activity, antibacterial and ACE inhibition activities in fermented milk produced different LAB were examined on the 1st,14th, and 28th day of storage. Sample made with Lb. bulgaricus produced the lowest pH. However, sample with Lc. lactis NCCB 100539 produced the highest. Samples with Lb. bulgaricus 23 and Lb. helveticus 11-B2 presented the highest acidity whereas sample with S. thermophilus K16 had the least. Sample produced with S. thermophilus K16 had the highest viable microbial count while sample with Lb. bulgaricus 23 registered the least on day 1. The sample with Lb. helveticus 9-B5 presented the highest protein content while the samples with Lb. paraplantarum NCCB 100524 had the least. Peptide profiles were identified by RP-HPLC. Increase of peptide number was noticed during storage days and sample with Lb. brevis NCCB 100526 produced the highest number of peaks. The results of DPPH showed that the highest antioxidant activity was observed in sample with S. thermophilus K16 while sample made with Lb. brevis NCCB 100526 produced the least. Sample with Lb. brevis NCCB 100526 produced the highest total phenolic content throughout the storage days. Samples with Lb. paraplantarum NCCB 100524 had the highest ACE inhibition activities. For antibacterial activity, the highest inhibition was observed against Escherichia coli (ATCC 25922) by sample with Lb. paraplantarum NCCB 100524. Despite a number of studies about bioactive peptide formations and bioavailability in dairy products especially in cheese, there are limited studies on the functional properties of our own endemic cultures and bioactive peptide formations in fermented milk yet they have functional potentials as illustrated in our findings. According to the results obtained from our study, it is possible to produce traditional functional products using our LAB strains. However, in order to produce naturally traditional products, there is need to determine the molecular and biochemical characteristics of these strains isolated from natural sources to establish their technological properties.trfermente sütlaktik asit bakterisiThesis