Basit öğe kaydını göster

dc.contributor.advisorGökmen , Vural
dc.contributor.authorHamzalıoğlu , Berat Aytül
dc.date.accessioned2017-07-11T11:17:45Z
dc.date.available2017-07-11T11:17:45Z
dc.date.issued2017
dc.date.submitted2017-06-12
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11655/3685
dc.description.abstractAfter foods have entered the digestive tract, they are exposed to various changes as a result of varying pH and enzymatic conditions. The changes in food components during digestion are of importance. Thermal process contaminants are the monomeric compounds that exert various harmful effects on health and are formed during thermal treatment in foods. These toxic compounds are found in most of thermally processed foods and enters the body within consumption of these foods. However, after being ingested, it is expected that these compounds will undergo chemical changes under digestion conditions as in the case of other food components. Due to their health concern, to determine the changes they are exposed to is an important issue. Besides, carbohydrates are the main energy sources in human nutrition. One of the complex carbohydrates having polymeric structure is starch and constitutes to several grain-based foods. Since consumption of these foods is related with many chronic diseases, to investigate the fate of this polymeric food component during digestion and factors affecting their digestion behaviour is another important point. The aim of this PhD thesis is the investigation of the fate of these food components and their possible reactions during digestion. To achieve the aim, simulated in vitro digestion procedure was used; both model and actual food systems were submitted to digestive process.In the first part, bakery and fried potato products were tested to understand the fate of acrylamide during in vitro multi-step enzymatic digestion system. At the end of digestion, acrylamide decreased in biscuits and it was confirmed in model systems that this was due to Michael addition of amino acids to acrylamide during digestion. In contrast to bakery products, acrylamide levels increased during gastric digestion of fried potatoes. The results exhibited that intermediates like Schiff base accumulated in potatoes during frying are potential precursors of acrylamide under gastric conditions. Similarly, interactions of reactive α-dicarbonyl compounds, particularly methylglyoxal (MGO) and 3-deoxyglucosone (3-DG), and HMF during in vitro digestion process were investigated in commercial biscuits. MGO and 3-DG concentrations decreased under intestinal digestion conditions. Results of the model systems composed of MGO and lysine, cysteine or ovalbumin and model biscuits containing lysine, cysteine or ovalbumin revealed that disappearance in dicarbonyl contents was due to interactions of reactive dicarbonyl compounds with the accumulating amino acids during digestive process. On the other hand, HMF contents of biscuits increased during gastric phase. It was confirmed that sugar degradation products such as 3-DG and 3,4- dideoxyglucosone (3,4-DG) accumulated in biscuits during baking were converted to HMF under gastric conditions. However, reactions of HMF with amino acids proceeded with the progress of digestion leading to a significant decrease in the concentrations of HMF during intestinal phases. High-resolution mass spectrometry (HRMS) analysis in both HMF-amino acid model systems and in biscuits confirmed that HMF reacted with amino and sulfhydryl groups through Michael type addition and Schiff base formation. Following the reactions of HMF with amino and sulfhydryl compounds during digestion, reactions of HMF with selected amino acids (arginine, cysteine and lysine) were investigated in HMF- amino acid (high moisture) and Coffee-amino acid (low moisture) model systems at 5, 25 and 50oC. The results presented that HMF reacted efficiently and effectively with amino acids in both high and low moisture model systems. From the kinetic evaluation of these reactions, cysteine was determined as the most reactive amino acid towards HMF owing to its thiol group. As the tendency of cysteine for the reactions with acrylamide and HMF was considered, cysteine was found as effective in reacting with carbonyl compounds. Thus, different sulphur sources were additionally examined for their scavenging abilities of an α-dicarbonyl compound, glyoxal (GO) in various model systems under simulated physiological conditions (37oC & 7.4 pH, 2 hours). The results presented that some of these sulphur sources could scavenge GO under these conditions. Potassium metabisulphite and cysteine was found to be effective in GO scavenging, however, methionine could not scavenge GO. The results of the extracts of digested raw, steamed and boiled broccoli sprouts and wine indicated that GO was scavenged by these foods. In the second part, effect of cooking treatment, different shapes and sizes on digestibility of polymeric component, starch was determined. Baking and frying was compared as cooking treatments and potatoes were cut into thick strip, thin strip, cube, and disk shapes prior to cooking. Cooked potatoes were subjected to in vitro digestion to determine their nutritionally important starch contents (rapidly, slowly digestible and available starch). Frying and baking differed on available starch formation in potatoes for all shapes and sizes. The amounts of different digestible starch fractions were correlated with surface-to-volume ratio. The results suggested that the surface-to-volume ratio could be a potential factor on controlling different digestible starch contents of cooked potatoes. Additionally, the effect of consumption of other foods together with potato on digestibility of potato starch was examined in different binary and ternary systems of baked potato with olive oil, wine, wheat bran or meat. The results of binary systems showed that consumption of potato together with olive oil, wine, wheat bran or meat caused to significant decrease in amylolytic hydrolysis. Wine could amount to the highest inhibition in digestibility of potato and it was followed by olive oil, wheat bran and meat. Lastly, more inhibition was observed in ternary combinations of these foods.tr_TR
dc.language.isoentr_TR
dc.publisherFen Bilimleri Enstitüsütr_TR
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccesstr_TR
dc.subjectin vitro digestiontr_TR
dc.subjectStarchtr_TR
dc.subjectSulphur compoundstr_TR
dc.subjectAcrylamidetr_TR
dc.subject5- hydroxymethylfurfuraltr_TR
dc.subjectDicarbonyl compoundstr_TR
dc.subjectPotatotr_TR
dc.titleInvestigation Of The Reactivities Of Monomeric And Polymeric Components In Some Foods In Digestion Conditions In Vitrotr_en
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/doctoralThesistr_TR
dc.description.ozetGıdalar sindirim borusundan geçtikten sonra, değişen pH ve enzimatik koşullar nedeniyle çeşitli değişimlere maruz kalırlar. Gıda bileşenlerinin sindirim esnasında geçirdiği bu değişimler önem arz etmektedir. Termal proses kontaminantları, sağlık üzerine çeşitli zararlı etkileri olan ve gıdalarda ısıl işlem esnasında oluşan monomerik bileşiklerdir. Bu toksik bileşikler genel olarak termal proses edilmiş gıdalarda bulunmakta ve bu gıdaların tüketimiyle vücuda alınmaktadır. Ancak, tüketildikten sonra, diğer gıda bileşenlerinde olduğu gibi bu bileşiklerin de sindirim süresince çeşitli kimyasal değişimler geçirmesi beklenmektedir. Sağlık üzerine yarattıkları zararlı etkilere bağlı olarak, bu bileşiklerin sindirim süresince geçirdikleri değişimlerin belirlenmesi önemli bir konudur. Bunun yanında karbonhidratlar, insan beslenmesinde önemli enerji kaynaklarından biridir. Bu kompleks karbonhidratlardan biri polimerik yapıya sahip olan nişastadır ve birçok tahıl bazlı gıdanın temelini oluşturmaktadır. Bu tür gıdaların tüketimi birçok kronik hastalıkla ilişkilendirildiğinden, bu polimerik gıda bileşeninin sindirim sürecindeki gidişatı ve sindirim davranışını etkileyen faktörlerin belirlenmesi de diğer önemli birnoktadır. Bu doktora tezinin amacı, bu gıda bileşenlerinin sindirim sürecindeki gidişatlarının ve muhtemel reaksiyonlarının belirlenmesidir. Bu bağlamda, simüle edilmiş in vitro sindirim prosedürü kullanılmış, hem model hem de gerçek gıda sistemleri sindirim sürecine tabi tutulmuştur. İlk kısımda, akrilamidin in vitro çok aşamalı enzimatik sindirim sistemindeki gidişatının belirlenmesi amacıyla fırınlanmış ürünler ve kızarmış patates ürünleri test edilmiştir. Sindirim sonunda, bisküvilerdeki akrilamid miktarı azalmış ve bunun amino asitlerin akrilamide Michael tipi eklenmesi yoluyla gerçekleştiği model sistemlerle doğrulanmıştır. Fırıncılık ürünlerinin aksine, kızarmış patateslerdeki akrilamid seviyeleri gastrik sindirim süresince artmıştır. Sonuçlar, Schiff bazı gibi patateslerin kızartılması esnasında biriken ara ürünlerinin gastrik koşullarda akrilamidin potansiyel öncülleri olduğunu ortaya koymuştur. Benzer şekilde, bisküvilerdeki reaktif dikarbonil bileşiklerin, özellikle metilglioksal (MGO) ve 3- deoksiglukozon (3-DG), ve 5-hidroksimetilfurfural (HMF) ’ın sindirim süresinceki interaksiyonları incelenmiştir. Sindirim bağırsak koşullarında MGO ve 3-DG konsantrasyonları azalmıştır. MGO ve lizin, sistein ya da ovalbumin içeren model sistemler ve lizin, sistein ya da ovalbumin içeren model bisküvi sonuçları dikarbonil içeriğindeki bu azalmanın dikarbonil bileşiklerin sindirim sonucunda biriken amino asitlerle interaksiyonlarına bağlı olduğunu göstermiştir. Diğer yandan, bisküvilerdeki HMF miktarı gastrik koşullarda artış göstermiştir. Fırında pişirme esnasında bisküvilerde biriken şeker degradasyon ürünlerinden 3-DG ve 3,4- dideoksiglukozonun (3,4-DG) gastrik koşullar altında HMF ’ye dönüştürüldüğü doğrulanmıştır. Bununla birlikte, HMF ile amino asitlerin reaksiyonları sindirim süresince devam etmiş ve bağırsak fazında HMF konsantrasyonlarında azalmaya sebep olmuştur. HMF-amino asit model sistemlerinde ve bisküvilerde gerçekleştirilen yüksek rezolüsyonlu kütle spektrometresi analizleriyle HMF ile amino ve sülfidril gruplarının Michael tipi eklenme ve Schiff bazı oluşumu yoluyla reaksiyona girmiş olduğu doğrulanmıştır. HMF ile amino ve sülfidril bileşiklerin sindirim süresinceki reaksiyonlarından hareketle, HMF ’nin bazı amino asitler (arjinin, sistein ve lizin) ile reaksiyonları 5, 25 ve 50oC ’de gerçekleştirilen HMF- amino asit (yüksek nem) ve Kahve-amino asit (düşük nem) model sistemlerinde incelenmiştir. Sonuçlar, HMF ’nin hem yüksek hem düşük nemli model sistemlerde amino asitlerle etkili bir biçimde reaksiyona girdiğini göstermiştir. Bu reaksiyonun kinetik çözümlenmesi sonucunda, sisteinin yapısındaki tiyol grubuna bağlı olarakHMF ’ye karşı çok reaktif olduğu bulunmuştur. Sisteinin akrilamid ve HMF ile reaksiyona girmedeki eğilimi düşünüldüğünde, karbonil bileşiklerle reaksiyon vermede etkili olduğu görülmüştür. Dolayısıyla, buna ek olarak farklı kükürt kaynakları dikarbonil bir bileşik olan glioksal (GO) sönümleme yeteneğinin belirlenmesi için farklı model sistemlerde simüle fizyolojik koşullar (37oC & 7.4 pH, 2 saat) altında test edilmiştir. Sonuçlar, bu kükürtlü bileşiklerin bazılarının glioksalı bu koşullar altında sönümleyebileceğini gösterdi. Potasyum metabisülfit ve sistein GO sönümlemede etkin bulunmuşken metiyonin herhangi bir etkiye sebep olmamıştır. Sindirilmiş çiğ, buharda pişirilmiş ve kaynatılmış brokolilerin ekstraktları ve şarapla yapılan çalışma sonuçları, glioksalın bu gıdalar tarafından sönümlendiği sonucunu göstermiştir. İkinci kısımda, pişirme yöntemi ve farklı şekil ve boyutların polimerik bileşen olan nişastanın sindirilebilirliği üzerine etkisi belirlenmiştir. Pişirme yöntemi olarak fırında pişirme ve kızartma işlemleri karşılaştırılmış ve patatesler pişirme öncesinde kalın çubuk, ince çubuk, küp ve disk şeklinde kesilmiştir. Pişirilmiş patatesler besinsel olarak önemli nişasta içeriklerinin (hızlı, yavaş sindirilebilir ve toplam sindirilebilir nişasta) belirlenmesi için in vitro sindirime tabi tutulmuştur. Kızartma ve fırında pişirme bütün şekil ve boyutlarda patateslerdeki sindirebilir nişasta açısından fark oluşturmuştur. Sonuçlar, pişirilmiş patateslerdeki farklı sindirilebilir nişasta miktarlarının kontrolü açısından yüzey-hacim oranının potansiyel bir faktör olabileceğini ortaya koymuştur. Ek olarak, patatesle birlikte diğer gıdaların tüketiminin nişastanın sindirim davranışı üzerine etkisi farklı ikili ve üçlü patates sistemlerinde belirlenmiştir. İkili sistem sonuçları, patatesle birlikte zeytinyağı, şarap, buğday kepeği veya et tüketiminin amilolitik hidrolizde önemli bir düşüşe neden olduğunu göstermiştir. Patatesin sindirim davranışı açısından en yüksek inhibisyon şarap tarafından sağlanmış ve bu, zeytin yağı, buğday kepeği ve et tarafından izlenmiştir. Son olarak, bu gıdaların üçlü kombinasyonlarında daha fazla oranda inhibisyon gözlenmiştir.tr_TR
dc.contributor.departmentAcil Tıptr_TR
dc.contributor.authorID60611tr_TR


Bu öğenin dosyaları:

Bu öğe aşağıdaki koleksiyon(lar)da görünmektedir.

Basit öğe kaydını göster