Basit öğe kaydını göster

dc.contributor.advisorGökmen, Vural
dc.contributor.authorÇelik, Ecem Evrim
dc.date.accessioned2018-01-23T12:22:59Z
dc.date.available2018-01-23T12:22:59Z
dc.date.issued2018
dc.date.submitted2017-12-18
dc.identifier.citationÇelik, E. E., Gökmen, V., Rubio, J. M. A., Andersen, M. L., DETERMINATION OF THE INTERACTIONS BETWEEN BOUND AND FREE ANTIOXIDANTS NATURALLY OCCURRING IN FOODS, 2018.tr_TR
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11655/4218
dc.description.abstractThis thesis study aimed at investigating the interactions between free and macromolecule- bound antioxidants naturally occurring in foods, to estimate the possible status of antioxidant environment when they are found together. Chemometric tools were used both at the experimental design and multivariate data analysis steps. Dietary fiber (DF), protein and lipid-bound antioxidants, obtained from whole wheat, soybean and olive oil products, respectively and Trolox were used for this purpose in the first and second parts of the experimental studies. In the first part, antioxidant capacity (AC) measurements were performed in aqueous ABTS radical medium by monitoring the absorbance in the presence of Trolox and macromolecule-bound antioxidants. Results revealed antagonistic interactions for Trolox with all macromolecule- bound antioxidants. The reason behind this antagonism was investigated through oxidation reactions of Trolox via mass spectrometry analysis. Consequently, a proof was obtained for inhibitory effect of bound-antioxidants on auto-regeneration reactions of Trolox. In the second part, experimental studies were carried out in an autoxidizing liposome medium by monitoring the inhibition of lipid oxidation via antioxidants. Results revealed synergistic interactions for DF and refined olive oil-bound antioxidants, and antagonistic interactions for protein and extra virgin olive oil-bound antioxidants with Trolox. A generalized version of logistic functions was successfully used for modelling the oxidation curve of liposomes. Principal component analysis revealed two separate phases of liposome autoxidation. Experiments in the third and fourth parts were performed with a structural approach to enlighten the mechanism behind the interactions of free and macromolecule- bound antioxidants. In the third part, the interactions between whole wheat (WW) DF- bound antioxidants and hydroxycinnamic acid/ hydroxybenzoic acid (HCA/ HBA) derivatives containing different amounts of –OH and -OCH₃ groups localized at different positions on their aromatic rings were investigated. Studies were performed in liposome and aqueous media by monitoring lipid oxidation and scavenging of DPPH radical respectively, in the presence of WW- bound antioxidants and HCA/ HBA derivatives. Predominantly synergistic interactions were observed in aqueous medium, while both synergistic and antagonistic interactions were seen in liposome medium. Behaviors of HCA/ HBA derivatives, linked with their substitutions were revealed. In the fourth part, the interactions of coffee and bread crust melanoidins with HCA/ HBA derivatives were investigated. Experimental studies were carried out in aqueous DPPH radical medium by monitoring the scavenging of radical via melanoidins and HCA/HBA derivatives. Synergistic interactions were revealed for both coffee and bread crust melanoidins with HCA/HBA derivatives. Phases of the radical scavenging reactions were revealed from the loadings plots. In the fifth part, the interactions between insoluble fractions of different coffee infusions and major cocoa free antioxidants, catechin and epicatechin, as well as the interactions between different coffee infusions and dark chocolate were investigated. Espresso, filtered coffee, French press, and Turkish coffee were the coffee infusions used for this purpose. Antioxidant capacity measurements were performed in DPPH radical medium, by monitoring the absorbance in the presence of antioxidant components. Results revealed synergistic interactions for the insoluble fraction of espresso, and additive/antagonistic interactions for the insoluble fractions of rest of coffee infusions with catechin and epicatechin. Interactions between coffee infusions and chocolate were synergistic for French press and Turkish coffee and additive/antagonistic for the rest of coffee infusions.tr_TR
dc.description.sponsorshipHacettepe Universitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi (Proje no: FBI-2015-5613).tr_TR
dc.description.tableofcontentsCONTENTS page ABSTRACT……………………………………………………………………………....…….i ÖZET…………………………………………………………………………………………..iii ACKNOWLEDGEMENTS………………………………………………………………..…..vi CONTENTS…………………………………………………………………………….….…vii LIST OF TABLES……………………………………………………………………………...x LIST OF FIGURES……………………………………………………………….……....…...xii SYMBOLS AND ABBREVIATIONS…………………………………………………...…..xiv LIST OF PUBLICATIONS…………………………………………………………...……...xvi INTRODUCTION………………………………………………………………………...……1 1. GENERAL INFORMATION…………….……………….………………………………..5 1.1. Free Radicals and Oxidative Stress…………………………………………………….5 1.2. Antioxidants……………………………………………………………………………6 1.2.1. Antioxidants Naturally Occurring in Foods………………………………………..…...7 1.2.2. Antioxidants Formed During Processing…………………………………………..….10 1.3. Structure- Activity Relationship of Antioxidants……………………………………..11 1.4. Free and Macromolecule- Bound Antioxidants………………………………………13 1.5. Health Effects of Free and Macromolecule- Bound Antioxidants……………………14 1.6. Multivariate Data Analysis…………………...………………………………….....…18 1.6.1. Design of Experiment…………………………………………………………...………18 1.6.2. Principal Component Analysis (PCA)…………………………………………..……...19 1.6.3. ANOVA Simultaneous Component Analysis (ASCA)………………………………….20 2. EXPERIMENTAL……………………………………………………….…………..……21 2.1. Interactions between Macromolecule- Bound Antioxidants and Free Antioxidant Trolox in Aqueous Medium…………………………………………………..…………………...21 2.1.1. Chemicals……………………………………………………..……………………….21 2.1.2. Food Samples……………………………………………………….……….………...21 2.1.3. Preparation of the DF- Bound Antioxidants……………………………………..….…21 2.1.4. Preparation of the Protein- Bound Antioxidants………………………………….…...21 2.1.5. Preparation of the Lipid- Bound Antioxidants………………………………….….….22 2.1.6. Antioxidant Capacity Measurement……………………………………….….…….…22 2.1.7. High Resolution Mass Spectrometry Analysis of Auto Regeneration Reaction End Product of Trolox……………………………..……………………………………….23 2.1.8. Design of Experiment (DoE)…………………………………………………..…..…..24 2.1.9. Statistical Analysis……………………………………………………………..……...24 2.2. Interactions between Macromolecule- Bound Antioxidants and Free Antioxidant Trolox in Liposome Medium…………………………………………………………………..….25 2.2.1. Chemicals……………………………………………………………………..….……25 2.2.2. Food Samples…………………………………………………………………..……...25 2.2.3. Preparation of the DF- Bound Antioxidants……………………………………..……25 2.2.4. Preparation of the Protein- Bound Antioxidants………………………………..……..25 2.2.5. Preparation of the Lipid- Bound Antioxidants…………………………………..…….25 2.2.6. Preparation and Peroxidation of Liposomes……………………………………...……25 2.2.7. Design of Experiment (DoE)………………………………………………………......27 2.2.8. Statistical Analysis………………………………………………………………..…...27 2.3. Interactions between Whole Wheat Dietary Fiber- Bound Antioxidants and Hydroxycinnamic/ Hydroxybenzoic Acids in Aqueous Medium…………………..……..28 2.3.1. Chemicals……………………………………………………………………..……….28 2.3.2. Preparation of the DF- Bound Antioxidants from Whole Wheat………………………28 2.3.3. Antioxidant Capacity Measurement in Liposome Medium………………………..….28 2.3.4. Antioxidant Capacity Measurement in Aqueous Medium………………….………....29 2.3.5. Design of Experiment (DoE)………………………………………………….…..…...29 2.3.6. Statistical Analysis……………………………………………………………..……...30 2.4. Interactions between Coffee/ Bread Crust Melanoidins and Hydroxycinnamic/ Hydroxybenzoic Acids in Aqueous Medium………………………………..…………….30 2.4.1. Chemicals…...…………………………………………………………..……………..30 2.4.2. Isolation of Coffee Melanoidins…………………………………………...…………..31 2.4.3. Isolation of Bread Crust Melanoidins……………………………………..…………..31 2.4.4. Antioxidant Capacity Measurement………………………………………………...…31 2.4.5. Design of Experiment (DoE)………………………………………………………......32 2.4.6. Statistical Analysis………………………………………………………………...…..32 2.5. Interactions between the Insoluble Fractions of Different Coffee infusions & Major Cocoa Free Antioxidants and Different Coffee infusions & Dark Chocolate ………….....33 2.5.1. Chemicals…………………………………………………………………..………….33 2.5.2. Coffee and Chocolate Samples……………………………………………...…………33 2.5.3. Isolation of the Insoluble Fractions of Coffee Infusions and Coffee……………..…...33 2.5.4. Antioxidant Capacity Measurement……………………………………………...……33 2.5.5. Design of Experiment (DoE)……………………………………………………..…...34 2.5.6. Statistical Analysis………………………………………………………………..…...35 3. RESULTS AND DISCUSSION……………………………………………...…...……….37 3.1. Interactions between Macromolecule- Bound Antioxidants and Free Antioxidant Trolox in Aqueous Medium…………………………………………………………………..…...37 3.2. Interactions between Macromolecule- Bound Antioxidants and Free Antioxidant Trolox in Liposome Medium…………………………………………………………………..….42 3.3. Interactions between Whole Wheat Dietary Fiber- Bound Antioxidants and Hydroxycinnamic/ Hydroxybenzoic Acids in Aqueous Medium………………………....53 3.4. Interactions between Coffee/ Bread Crust Melanoidins and Hydroxycinnamic/ Hydroxybenzoic Acids in Aqueous Medium…………………………………..………….65 3.5. Interactions between the Insoluble Fractions of Different Coffee infusions & Major Cocoa Free Antioxidants and Different Coffee infusions & Dark Chocolate….……..……76 4. CONCLUSIONS AND PERSPECTIVES……………..……………………………….....83 REFERENCES………………………………………………………………….…….…...….85 CURRICULUM VITAE………….…………………………………………………………...97tr_TR
dc.language.isoentr_TR
dc.publisherFen Bilimleri Enstitüsütr_TR
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccesstr_TR
dc.subjectMakromoleküllere bağlı antioksidanlartr_TR
dc.subjectSerbest antioksidanlar
dc.subjectİnteraksiyonlar
dc.subjectKemometri
dc.titleDetermination Of The Interactions Between Bound And Free Antioxidants Naturally Occurring In Foodstr_en
dc.title.alternativeGıdalarda Bulunan Serbest ve Bağlı Doğal Antioksidanlar Arasındaki Etkileşimlerin Belirlenmesitr_TR
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/doctoralThesistr_TR
dc.description.ozetBu tez calışması, gıdalarda doğal olarak görülen serbest ve makromoleküllere bağlı antioksidanlar arasındaki interaksiyonların, bir arada bulundukları zaman antioksidan çevrenin olası durumunu değerlendirmek amacıyla incelenmesini amaçlamıştır. Kemometrik araçlar, hem deneysel tasarım hem de çokyönlü veri analizi aşamalarında kullanılmıştır. Bu amaçla deneysel çalışmaların ilk ve ikinci bölümlerinde sırasıyla tam buğday, soya fasulyesi ve zeytinyağı ürünlerinden elde edilen besinsel lif, protein ve lipide bağlı antioksidanlar ile Troloks kullanılmıştır. İlk bölümde, antioksidan kapasite ölçümleri sulu ABTS radikali ortamında, Troloks ve makromoleküllere bağlı antioksidanların varlığında absorbansın izlenmesi ile gercekleştirilmiştir. Sonuçlar, Troloks için tüm makromoleküllere bağlı antioksidanlarla birlikte antagonistik interaksiyonlar olduğunu ortaya çıkarmıştır. Bu antagonizmin arkasındaki sebep, Troloksun oksidasyon reaksiyonları yoluyla kütle spektrometresi analiziyle araştırılmıştır. Sonuç olarak, bağlı antioksidanların Troloksun oto-rejenerasyon reaksiyonu üzerine inhibitor etkisi için bir kanıt elde edilmiştir. İkinci bölümde, deneysel calışmalar otokside olan bir lipozom ortamında lipid oksidasyonunun antioksidanlarla inhibisyonunun izlenmesiyle yürütülmüştür. Sonuçlar, Troloks ile besinsel liflere ve rafine zeytinyağına bağlı antioksidanlar arasında sinerjistik, protein ve sızma zeytinyağina bağlı antioksidanlar arasında antagonistik interaksiyonlar olduğunu ortaya çıkarmıştır. Lojistik fonksiyonunun genelleştirilmiş bir versiyonu lipozomlarin oksidasyon eğrisini modellemek amacıyla başarıyla kullanılmıştır. Temel bileşen analizi, lipozom otoksidasyonunun iki ayrı fazını ortaya çıkarmıştır. Üçüncü ve dördüncü bölümlerdeki deneyler, serbest ve makromoleküllere bağlı antioksidanlar arasındaki interaksiyonların arkasındaki mekanizmanın aydınlatılması için, yapısal bir yaklaşımla yapılmıştır. Üçüncü bölümde, tam buğday besinsel liflerine bağlı antioksidanlar ve aromatik halkaları üzerinde farklı pozisyonlarda, farklı miktarlarda –OH ve -OCH₃ grupları içeren hidroksisinnamik/ hidroksibenzoik asitler arasındaki interaksiyonlar incelenmiştir. Çalışmalar, lipozom ortamı ve sulu ortamda tam buğdaya bağlı antioksidanlar ve hidroksisinnamik/ hidroksibenzoik asit türlerinin varlığında sırasıyla lipid oksidasyonu ve DPPH radikalinin sönümlenmesinin izlenmesiyle yürütülmüştür. Sulu ortamda ağırlıklı olarak sinerjistik interaksiyonlar gözlenirken, lipozom ortamında hem sinerjistik hem de antagonistik interaksiyonlar görülmüştür. Hidroksisinnamik/ hidroksibenzoik asit türlerinin, dallanma grupları ile ilişkili olarak davranışları ortaya çıkarılmıştır. Dördüncü bölümde, kahve ve ekmek kabuğu melanidinlerinin hidroksisinnamik/ hidroksibenzoik asit türleriyle interaksiyonları incelenmiştir. Deneysel çalışmalar sulu DPPH radikali ortamında radikalin melanoidinler ve hidroksisinnamik/ hidroksibenzoik asit türleri aracılığıyla sönümlenmesinin izlenmesi yoluyla yürütülmüştür. Hem kahve hem de ekmek kabuğu melanoidinleri icin hidroksisinnamik/ hidroksibenzoik asit türleri ile sinerjistik interaksiyonlar açığa çıkarılmıştır. Radikal sönümleme reaksiyonlarının aşamaları loading grafikleri ile ortaya çıkarılmıştır. Beşinci bölümde, farklı kahve infüzyonlarının çözünmeyen kısımları ve temel kakao serbest antioksidanları, kateşin ve epikateşin ile farklı kahve infüzyonları ve bitter çikolata arasındaki interaksiyonlar incelenmiştir. Espresso, filtre kahve, French press ve Türk kahvesi bu amaçla kullanılan kahve infüzyonlarıdır. Antioksidan kapasite ölçümleri DPPH radikali ortamında antioksidan bileşenlerin varlığında absorbansın izlenmesiyle gerçekleştirilmiştir. Sonuçlar, kateşin ve epikateşin ile espressonun çözünmeyen kısmı için sinerjistik ve diğer kahve infüzyonlarının çözünmeyen kısımları için toplam/ antagonistik interaksiyonlar ortaya koymuştur. Kahve infüzyonları ve çikolata arasındaki interaksiyonlar French press ve Türk kahvesi için sinerjistik, diğer kahve infüzyonları için toplam/ antagonistik olmuştur.tr_TR
dc.contributor.departmentGıda Mühendisliğitr_TR
dc.contributor.authorID60461tr_TR


Bu öğenin dosyaları:

Bu öğe aşağıdaki koleksiyon(lar)da görünmektedir.

Basit öğe kaydını göster