GIDALARDA BİYOAKTİF PEPTİT OLUŞUMU VE AKTİVİTESİ ÜZERİNE ISIL İŞLEM VE FERMANTASYONUN ETKİLERİ

Transkript

1 GIDA (2013) 38 (5): doi: /gida GD Derleme / Review Özet GIDALARDA BİYOAKTİF PEPTİT OLUŞUMU VE AKTİVİTESİ ÜZERİNE ISIL İŞLEM VE FERMANTASYONUN ETKİLERİ Fadime Begüm Otağ*, Mehmet Hayta Erciyes Üniversitesi Mühendislik Fakültesi, G da Mühendisli i Bölümü, Kayseri G dalarda do al olarak bulunan proteinlerden sindirim s ras nda enzimatik hidrolizle veya fermantasyon yoluyla fizyolojik olarak pek çok faydas bulunan biyoaktif peptitler oluflur. Bu peptitlerin biyolojik aktivitesi antimikrobiyel etki, kan bas nc n düflürücü etki (Angiotensin-I Converting Enzyme (ACE) inhibitörü), kolesterol düflürme, antitrombotik ve antioksidan etki, mineral absorbsiyonu/biyoyararl l n art rma, immunomodülatör ve opioid etkiler olarak s ralanabilir. Birçok g da tüketime sunulmadan önce çeflitli proseslerden geçer. G da teknolojisinde yayg n olarak kullan lan s l ifllem ve fermantasyon gibi prosesler protein yap s n dolay s yla biyoaktif peptit aktivitesini etkilemektedir. Bu derlemede g da iflleme proseslerinin biyoaktif peptit oluflumu ve aktivitesi üzerine etkilerinin ele al nd çal flmalar incelenmifl ve s l ifllem ve fermantasyonun biyoaktif peptitler üzerindeki etkisi araflt r lm flt r. Anahtar kelimeler: Biyoaktif peptitler, s l ifllem, fermantasyon Gelifl tarihi / Received: Düzeltilerek Gelifl tarihi / Received in revised form: Kabul tarihi / Accepted: EFFECTS OF HEAT TREATMENT AND FERMENTATION ON THE FORMATION AND ACTIVITY OF BIOACTIVE PEPTIDES IN FOODS Abstract Bioactive peptides, which are physiologically useful, result from proteins which exist in foods naturally by enzymatic hydrolysis during digestion or fermentation. Biological activities of these peptides can be listed as antimicrobial activity, antihypertensive activity (Angiotensin-I Converting Enzyme (ACE) inhibitors), cholesterol lowering effect, antitrombotic and antioxidant effect, mineral absorption/ bioavailability increasing activity, immunomodulatory and opioid activity. Many foods are processed before consumed. Processes such as thermal treatment and fermentation which are commonly used in food technology have an effect on protein structure and thereby bioactive peptides activity. In this review, studies about formation of bioactive peptides and their activities have been investigated and effects of thermal treatment and fermentation on bioactive peptides have been researched. Keywords: Bioactive peptides, heat treatment, fermentation *Yazışmalardan sorumlu yazar / Corresponding author; begumotag@gmail.com, (+90) , (+90)

2 F. B. Otağ, M. Hayta GİRİŞ Proteinlerin diyetteki fizyolojik aktif bileflenler olarak rolü giderek artmaktad r. G da maddelerinde do al olarak bulunan pek çok protein, fizyolojik aktivitesini direkt olarak veya in vitro/in vivo enzimatik hidroliz sonras göstermektedir. Son y llarda diyetle al nan proteinin zengin bir biyoaktif peptit kayna oldu u anlafl lm flt r (1). G da kaynakl biyoaktif peptitler, normal ve yeterli beslenmede metabolizmada düzenleyici fonksiyonlar bulunan bitki ve hayvan kaynakl peptitleri ifade eder (2). Bu peptitler bulundu u protein dizisinde inaktif haldedir ve üç yolla aktif hale geçebilir (1): (a) sindirim enzimleri taraf ndan hidroliz yoluyla, (b) proteolitik mikroorganizmalar taraf ndan hidroliz yoluyla, (c) mikroorganizma veya bitkilerden sal nan proteolitik enzimlerin etkisiyle Biyoaktif potansiyele sahip, pek çok say da hayvan veya bitki kaynakl peptit bulunmufl ve bu peptitler bugüne kadar en çok süt kaynakl ürünlerden izole edilmifltir. Bu biyolojik aktiviteye sahip proteinler süt, yumurta, et ve bal k gibi hayvan kaynakl veya soya ve bu day gibi bitki kaynakl olabilir (2). Biyolojik aktivite, antimikrobiyel etki, kan bas nc n düflürücü etki (Angiotensin-I Converting Enzyme (ACE) inhibitörü), kolesterol düflürme, antitrombotik ve antioksidan etki, mineral absorbsiyonu/ biyoyararl l n art rma, immunomodülatör ve opioid etkiler gibi genifl bir yelpazede tan mlanmaktad r (3). G da üretimi s ras nda uygulanan prosesler dolay s yla, hammaddede bulunan proteinler fonksiyonel ve biyolojik özellikleri bak m ndan h zla de iflime u rarlar. Örne in ph de iflikli ine yol açan kimyasal ifllemler, bir veya daha fazla amino asidin modifiye olmas yla proteinlerin fonksiyonel özelliklerini ve besleyici de eri belirleyen sindirilebilirli i etkileyebilmektedir. Yine s l ifllemler denatürasyona ba l olarak enzim inhibitör aktiviteleri üzerine etkili olabilmektedir. Ayr ca enzimatik hidroliz sonucu peptitlerin ve di er potansiyel birçok reaksiyonun meydana gelmesi söz konusudur (4, 5). Bu derlemede g da iflleme proseslerinin biyoaktif peptit oluflumu ve aktivitesi üzerine etkilerinin ele al nd çal flmalar hakk nda bilgi verilmesi böylelikle g dalar n fonksiyonel de erlerini muhafaza edebilmelerini sa lamada dikkat edilecek hususlar ile ilgili olarak temel bilgi oluflturulmas amaçlanm flt r. G da teknolojisinde çok farkl proses uygulamalar bulunmaktad r. Ancak s l ifllem ve fermantasyon gibi ifllemler s kl kla kullan lmaktad r. Dolay s yla bu çal flma kapsam nda bu proseslerin biyoaktif peptitler üzerine etkileri gözden geçirilecektir. ISIL İŞLEM Is l ifllem g da endüstrisinde kullan lan en eski ve yayg n yöntemdir. G dalarda sterilizasyonu sa lama, k vam ayarlama ve g dalar n yenebilir hale gelmesi gibi pek çok alanda s l ifllem kullan lmaktad r. Is l ifllemin yo unlu una ba l olarak proteinlerde yap sal modifikasyonlar meydana gelerek hem teknolojik aç dan önemli olan fonksiyonel özelliklerde hem de proteinlerin biyolojik de erini belirleyen besin özelliklerinde pozitif veya negatif yönde de iflimler ortaya ç kabilmektedir (6). Süt ve süt ürünleri Neredeyse bütün süt ürünlerinin üretiminde s l ifllem kullan lmas sebebiyle, s etkisi süt ve süt ürünlerinin kimyas nda önemli bir yere sahiptir. Is l ifllem termizasyondan (65 C de 15 saniye) sterilizasyona (120 C de dakika) ya da yüksek s cakl k (UHT) ifllemine ( C de birkaç saniye) kadar genifl bir alanda uygulanmaktad r (7). Süt s t ld zaman yar flmac ve genellikle birbirine ba l birçok reaksiyon oluflur ve her bir reaksiyonun önemi, süt kompozisyonu ve konsantrasyonu gibi faktörlerin yan nda s tma koflullar yla da belirlenir. Süt proteinleri bileflimi göz önüne al nd nda özellikle önemli olan reaksiyonlar serum proteinlerinin denatürasyonu, denatüre serum proteinlerinin di er proteinlerle (kazein miselleri de dâhil olmak üzere) interaksiyonlar ve kazein misel ayr flma reaksiyonlar d r. Bu üç reaksiyon sütün fizikokimyasal özelliklerini modifiye eder, süt stabilitesinin belirlenmesinde ve fonksiyonel performans nda önemli rol oynar (7). Serum proteinleri sütte bulunan s ya duyarl, globüler, suda çözülebilen proteinler ve enzimleri kapsayan gruptur. Is ya karfl dayan kl olan kazeinlere k yasla globüler serum proteinleri (özellikle alfa-laktalbümin ve beta laktoglobülin) sadece belirli bir s cakl k aral nda do al konformasyonlar n koruyabilirler. 308

3 Gıdalarda Biyoaktif Peptit Oluşumu ve Aktivitesi Üzerine... Süt proteinleri s ile muamele edildi inde, s tma koflullar na ba l olarak serum proteinleri yap sal de iflikli e u rayarak denatüre olur. Is l ifllem süresince s cakl n veya sürenin artmas yla büyüyen, beta-laktoglobülin agregatlar oluflur (8). S cakl k veya s l ifllem süresi artt nda alfa-laktalbümin denatürasyonu bafllar. Bu, denatüre beta-laktoglobülin agregatlar yla ve kazein misellerinin yüzeyine ba lanm fl proteinlerle kompleks flekilde oluflur. Serum proteinlerinin denatürasyonunun ard ndan kappa-kazeinlerle reaksiyon gerçekleflir (9). Süt proteinlerinin alkali ifllem varl nda veya yoklu unda s yla muamelesi aminoasitlerin çapraz ba lanmas n ve rasemizasyonu indükler. Böylece, proteoliz hassasiyeti etkilenerek bu proteinlerden elde edilen ACE inhibitörü ve antihipertansif biyoaktif peptitler de de iflir. Peptitlerdeki biyoaktif bölgelerin yap de iflikli i sonucu aktivite etkilenebilir (10). Pek çok spekülatif yaklafl m olmas na ra men, Maillard reaksiyonlar s ras nda oluflan biyoaktif peptitlerin konformasyonu ve bunlar n aktivitesindeki de iflimlerden dolay süt protein ve peptitlerindeki glikolizasyon göz ard edilemez. Beta-laktoglobülinlerin glikolizasyonunun bir sonucu olarak proteinlerin konformasyonal stabilitesinde ikincil yap daki de iflimlerden kaynakl farkl l klar oldu u bildirilmifltir (11). Bu farkl l klar molekül içi hidrojen ba lar ndaki de iflikli e dayanmaktad r. Glikolizasyonun prolindeki cis/trans izomeri üzerine etkileri dolay s yla C-terminalinde prolin içeren ACE inhibitörü peptitlerin aktivitesinin etkilenebilece i belirtilmifltir (12). Çünkü ACE inhibitörlerinin C-terminalindeki prolinin trans formdan cis forma dönüflümü, inhibitörün enzimle interaksiyonunda önemli de iflimlere sebep olmaktad r (10). Beta-laktoglobülin ile yap lan bir çal flmada enzimatik hidroliz öncesinde termal denatürasyon uygulamas n n enzimatik hidrolizi kontrol etmede ve yönlendirmede etkili bir yol oldu u kan tlanm flt r. Bu sayede hem hidroliz süresi k salmakta hem de peptit çeflitlili i azalt labilmekte ve böylelikle istenilen peptitin zenginlefltirilmesi kolaylaflt r labilmektedir (13). Is l ifllem serum proteinlerinin biyoyararl l n olumsuz olarak etkiler. Yüksek aktiviteli hidrolizatlar elde etmede s l ifllem, protein kayna ve enzim tipi kombinasyonunun do ru yap lmas n n önemi büyüktür. Is l ifllem ve mekanik tahribat g da proteinlerinin biyoaktivitesini azaltabilir (14). Enzimler daha önceden ulafl lmaz olan protein bölümlerini hidrolize edebildi i için gastrointestinal sindirim s ras nda sal nan peptit profili de iflebilir (15). 65 C de muamele edilmifl izolatlar n ACE inhibitörü aktivitesinin 95 C ye k yasla daha yüksek oldu u bildirilmifltir (16). Aktivitedeki bu farkl l k, farkl s l ifllemlerle serum protein izolatlar ndaki yap sal de iflikli in indüklenmesiyle aç klanabilir. 65 C'de s tma muhtemelen serum proteinlerindeki eriyik damla durumu olarak bilinen, hidrofobik kümelerin varl yla karakterize edilen katlanmam fl konformasyonu indükler (17). Bu s cakl k ifllenmemifl haldeyken enzim aktivitesine engelli olan bölgelerdeki yap n n de iflmesine ve enzimlerin bu bölgelere ulaflarak aktivite göstermesine izin verir. S cakl k 90 C ye ç kt nda yüksek molekül a rl kl, çözünmez agregat oluflumuyla sonuçlanan hidrofobik interaksiyonlar meydana gelir (18). Et ve et ürünleri Enzimatik hidrolizden önce 98 C de 10 dakika s l iflleme tabi tutulan domuz etinde miyozinden kaynakl ACE inhibitör etkisinin devam etti i kan tlanm flt r (19). Bu konuda yeterli çal flma bulunmamaktad r. Diğer gıda maddeleri Baklagiller zengin protein içerikleriyle önemli bir biyoaktif peptit kayna d r. Kuru fasulyeyle yap lan bir çal flmada 15 dakika kaynat larak elde edilen hidrolizatlar n s l ifllem uygulanmayan hidrolizatlara göre daha yüksek ACE inhibitör aktivitesi gösterdi i bildirilmifltir (20). Kuru fasulye, barbunya ve mercime in kullan ld bir di er çal flmada 121 C de 50 dakikal k s l ifllemin üç örnekte de ACE inhibitör aktivitesini art rd bulunmufltur (21). Soya ürünlerinin prosesi s ras nda, özellikle fermantasyon veya s l ifllem boyunca, bir çok kanser hücresinde sitotoksik etki gösteren düflük molekül a rl kl peptitlerin olufltu u kan tlanm flt r (22). Bir çal flmada iki farkl s cakl kta fermente edilen soya sosundan 45 C de fermente edilenin, 15 C de fermente edilenden daha fazla ACE inhibitör peptit içerdi i saptanm flt r. Bunun sebebi s cakl kla peptidaz aktivitesinin düflmesi olarak bildirilmifltir (23). 309

4 F. B. Otağ, M. Hayta Çeflitli tah l türleriyle yap lan bir çal flmada s l ifllemin karabu day ve yulaftaki ACE inhibitör aktivitesini art rd, ancak m s rdakini azaltt bildirilmifltir (24). Bakla ile yap lan bir çal flmada s cakl k 25 C den 50 C ye ç kar ld nda ACE inhibitör ve antioksidan aktivitede art fl meydana geldi i kan tlanm flt r (25). Ekmek kabu undaki peptit miktar n n piflirme boyunca de iflmedi i bildirilmifltir. Baz biyoaktif peptitlerin miktar kabukla ekmek içi aras nda farkl l k göstermezken IPP ve LPP gibi peptitlerin kabukta daha az miktarda bulundu u tespit edilmifltir (26). K zart lm fl yumurta örneklerinin kaynat lm fl yumurtadan daha düflük IC50 de erine sahip oldu u bildirilmifltir. K zart lm fl yumurta kaynat lm fl olana göre daha yüksek s cakl a maruz kald ndan, s cakl n biyoaktif peptitlerin sal n m n etkiledi i belirtilmifltir. Ayr ca k zartmada direkt s cakl a maruz kal rken kaynatmada kabuktan iç kesimlere do ru kademeli bir s cakl k art fl olabilece i ve proteinlerin tam olarak denatüre olmamas n n, kaynat lm fl yumurtada daha düflük sindirilebilirlik ve düflük ACE inhibitör aktivitesi gözlenmifl olmas na yol açabilece i ifade edilmifltir (27). Benzer bir çal flmada çi yumurta ak n n pepsin ile hidrolizinden sonra elde edilen IC50 de erinin (0.05mg/mL), yumurta ak kaynat ld nda (0.142 mg/ml) ve k zart ld nda (0.063 mg/ml) artt tespit edilmifltir (28). Yumurta, sosis, ekmek gibi ürünlerde iflleme s ras ndaki s ya ba l olarak endojen bir siklik dipeptit olan siklo histidin-prolinin olufltu u bildirilmifltir (29). Bu antioksidatif peptit çinko ile beraber al nd nda diyabette glisemik kontrol mekanizmas n gelifltirmektedir (30, 31). Is l ifllemlerin protein-enzim interaksiyonunu indükledi i, bu nedenle enzimatik hidroliz neticesinde biyoaktif peptitlerin sal nmas n art rd bildirilmifltir (32). FERMANTASYON Do al veya kontrollü fermantasyon, binlerce y ld r insano lunun g dalar n besin içeriklerini ve duyusal özelliklerini korumak veya de ifltirmek için kulland bir yöntemdir. Fermente ürünlerin tipik örnekleri peynir çeflitleri, sucuk, fermente soya fasulyesi (tofu), fermente tah l ürünleri (ekmek) ve fermente sebze ürünleridir. Fermantasyon prosesi hammaddede do al olarak bulunan veya sonradan eklenen mikroorganizma yani starter kültür gerektirmektedir. Bu mikroorganizmalar geliflme sürecinde flekerleri ve proteinleri hidroliz ederler. Böylece farkl aminoasit dizilimine sahip peptitler ve serbest aminoasitler oluflur. Proteoliz derecesi bakteri türüne ve fermantasyon koflullar na ba l d r. Fermantasyon s ras nda g dalardan elde edilen bu peptitler ve aminoasitler genellikle fermente ürünün fonksiyonel, reolojik, duyusal ve biyolojik özelliklerini de ifltirir (15). Süt ve süt ürünleri Yüksek miktarda biyoaktif peptit içeren fermente süt, Lactobacillus helveticus, Lb. casei, Lb. plantarum, Lb. rhamnosus, Lb. acidophilus, Lactococcus lactis subsp lactis ve geleneksel yo urt üretiminde kullan lan Lb. delbrueckii subsp. bulgaricus ve Streptococcus thermophilus gibi laktik asit bakterilerinin (LAB) proteolitik türleri kullan larak üretilmifltir (10). Sütün fermantasyonu ve peynirin olgunlaflmas s ras nda majör süt proteinleri, sütte do al olarak bulunan enzimlerin (özellikle plazmin), eklenen koagülant ve mikrobiyel enzimlerin özellikle starter olan veya olmayan LAB enzimlerinin aktivitesiyle çok say da biyoaktif peptite degrade olur (10). Fermantasyon s ras nda, LAB proteinazlar, sütteki kazeini hidroliz ederek büyük peptit parçalar n oluflturur. Bunlar hücre içine tafl narak hücre içi peptidazlarla parçalan p çeflitli büyüklükte peptitlere dönüflür ve bu peptitler genellikle ACE inhibitör aktivitesine sahiptir. Baz ACE inhibitörü peptitler hücre d fl proteinazlar n ürünüdür (33), baz lar ise yo urttaki gibi hem proteinazlar hem de peptidazlar n aktivitesiyle oluflur (34). Farkl LAB ile fermente edilen sütlerdeki ACE inhibisyon aktivitesi incelenmifl ve aktivitenin fermantasyon boyunca artt gözlenmifltir (35). Dört farkl Enterococcus faecalis türüyle yap lan çal flmada proteolitik aktiviteye sahip bakterilerin dura an faza geçene kadar fermente sütteki ACE inhibitör aktivitesinin önemli ölçüde artt tespit edilmifl ve ACE inhibitör aktivitesinin proteoliz derecesiyle yak ndan ilgili oldu u bildirilmifltir. Çal flmada fermantasyonun 24. saatinden sonra proteolizin düflük bir oranda olsa da artmaya devam etti i, fermantasyon boyunca ACE inhibitör aktivitesinde ilk 6 saatte küçük bir art fl oldu u, esas aktivite art fl n n ise 24 saatlik süreçte meydana 310

5 Gıdalarda Biyoaktif Peptit Oluşumu ve Aktivitesi Üzerine... gelerek fermantasyon süresi 48 saat oldu unda aktivitede azalma görüldü ü kaydedilmifltir (36). Sütün fermantasyonu boyunca immün sistemi düzenleyici peptitlerin olufltu u ve bu peptitlerin alerjik reaksiyonlar azaltt, gastrointestinal sistemdeki mukozal ba fl kl art rd dolay s yla yenido anlarda immün sistemin geliflmesine katk sa lad bildirilmifltir (37). Fermantasyon s ras nda oluflan immün düzenleyici peptitler antitümör aktiviteye de katk da bulunmaktad r (38, 39). Sütün laktik asit bakterisiyle beraber proteaz ile fermente edilmesi peptit içeri ini 5,6 kat art rm fl bunun yan nda ACE inhibisyon aktivitesi de artm flt r (40). Peynir alt suyu, peynir yap m nda bir yan ürün olarak ortaya ç kar ve sütün peynir mayas ile mayalanmas n n ard ndan oluflan peynir p ht s n n al nmas ndan sonra geriye kalan s v k s md r. Peynir alt suyunda bulunan biyoaktif peptitlerin ACE inhibitörü aktive gösterdi i saptanm flt r. Ayr ca kolon kanseri, lenf kanseri ve beyin tümörüne karfl koruyucu etki gösterdi i hayvanlarla yap lan çal flmalarda kan tlanm flt r (41). Çeflitli peynir mikrofloralar ile peynir alt suyu fermente edilmifl ve daha sonra elde edilen hidrolizatlarda ACE inhibitör aktivitesi incelenmifltir. Bu çal flman n sonunda fermente edilmeyen peynir alt suyu hidrolizat nda %14 olan ACE inhibitör aktivitesinin, fermantasyon sonunda %31 ile %56 aras nda art fl gösterdi i gözlenmifltir (42). Gouda, Edam, Emmental, Camembert, Havarti ve Blue cheese gibi peynirlerin olgunlaflmas s ras nda oluflan peptitlerin ACE inhibitör aktivitesine sahip diziler içerdi i (43), olgunlaflm fl peynirlerde düflük moleküler a rl kl ACE inhibitör peptitlerin bulundu u bildirilmifltir (44). Genellikle belirli bir proteoliz art fl, ACE inhibitör aktivitesinde art fla yol açm fl, fakat belli bir seviyeyi geçtikten sonra aktivitede azalma gözlenmifltir. Örne in orta derecede olgunlaflt r lan Gouda peynirinin ACE inhibitör aktivitesinin, uzun süre olgunlaflt r lan Gouda peynirindeki aktiviteden yaklafl k iki kat fazla oldu u tespit edilmifltir (45). Biyoaktif peptit oluflumunda fermantasyon koflullar ve kullan lan starter kültür önemli rol oynar. ph 3.5 e ulaflana kadar, ph düfltükçe fermente sütteki (calpis) ACE inhibitörü aktivitesinde art fl belirlenmifltir (46, 47). Et ve et ürünleri Sucuklar n olgunlaflmas s ras nda gerçekleflen proteoliz, sarkoplazmik ve miyofibriler proteinlerden kaynakl biyoaktif peptit oluflumuyla sonuçlan r. LAB ortam ph s n düflürerek kaslarda do al olarak gerçekleflen proteaz aktivitesini art r r (48). Toplam kuru maddenin %1 ni oluflturan peptit ve aminoasitler sucuklar n fermantasyonu s ras nda üretilmektedir (49). Farkl fermente et ürünleriyle yap lan bir çal flmada fermente olmayan et ürünlerinin ACE inhibitör aktivitesinin daha düflük oldu u gözlemlenmifltir (50). Geleneksel fermente et ürünü ile yap lan bir çal flmada olgunlaflma süresince ACE inhibitör aktivitesinin artt, yeni antioksidan peptitlerin olufltu u belirtilmifltir (51). Bakteriyosinler, genellikle LAB taraf ndan üretilen, antogonistik ve antimikrobiyel aktiviteye sahip peptitlerdir (52, 53). Sucuk ve salam gibi fermente et ürünlerinin olgunlaflmas süresince pek çok bakteriyosin üretilmektedir (53). Diğer gıda maddeleri Mercimek ekstraktlar n n ACE inhibitör aktivitesi do al flora ile fermantasyona b rak ld nda %67.5 tan %90 a ç karken, Lactobacillus plantarum ile yap lan fermantasyonda bu oran daha da artm fl ve %93 e ç km flt r. Bacillus subtilis ile fermente edildi inde ise daha düflük aktivite gözlenmifltir. Mercimekler hem s v fazda hem de kat fazda fermente edilmifl ve s v fazda daha yüksek ACE inhibitör aktivitesi gözlenmifltir. Bunun sebebinin kat faz için uygulanan buhar n proteinleri denatüre etmesi ve çöktürmesi olabilece i bildirilmifltir (54). Fermente soya ürünleri sa l a faydal etkileri olan peptitlerin kayna olarak görülmektedir. Çünkü fermantasyon sürecinde soya proteinlerinin enzimatik hidrolizinin bir sonucu olarak biyoaktif peptitler üretilmektedir (55). Fermente soya ürününde ACE inhibitörü, antitrombotik, yüzey aktif ve antioksidan özellikler gösteren pek çok biyoaktif peptit bulunmufltur (56). Çin de geleneksel olarak üretilen fermente soya ürünü Douchi nin fermantasyonu s ras nda ACE inhibitör aktivitesinin de iflimi incelenmifl ve iki haftal k fermantasyon süresi boyunca aktivitenin artt ancak süre uzad kça azalmaya bafllad görülmüfltür (57). Fermente pirinç ve soya fasulyesinden haz rlanan Japon geleneksel ürünü 311

6 F. B. Otağ, M. Hayta miso da da fermantasyon boyunca ACE inhibitör aktivitesinin artt belirtilmifltir. Ayr ca kazein eklenmifl misodan elde edilen tripeptitlerin (Val-Pro-Pro ve Ile-Pro-Pro) spontan hipertansif farelerde antihipertansif etki gösterdi i bildirilmifltir (58). M s r, bu day veya pirincin maya ve laktik asit bakterileriyle fermantasyonu yoluyla üretilen bozada ACE inhibitörü peptitlerin varl tespit edilmifltir (59). Fermente edilmifl ekmek hamurundaki ACE inhibitörü peptitlerin fermente olmayana göre 100 kat fazla oldu u bildirilmifltir (60). SONUÇ nsan beslenmesinde önemli bir yer kaplayan süt, et ve baklagiller yüksek protein içerikleri yönüyle de dikkat çekmektedir. Bu g dalarda bulunan proteinlerden enzimatik veya mikrobiyel hidroliz ile elde edilen peptitler insan sa l aç s ndan faydal pek çok aktivite göstermektedir. G dalar n ifllenmesinde kullan lan fermantasyon ve s l ifllem gibi proseslerin biyoaktif peptit oluflumuna etkileri sözkonusudur. Is l ifllem sütte biyoaktif peptit oluflumunu olumsuz etkilerken, baklagil ve tah llarda yap lan çal flmalarda s uygulamas n n aktiviteyi art rd gözlenmifltir. Et proteini hidrolizatlar ndan üretilen biyoaktif peptitler üzerine s l ifllemin etkisi konusundaki çal flmalar yetersizdir. Ancak bu konuda yap lan bir çal flmada s l ifllemin biyoaktiviteyi art rd belirtilmifltir. Fermantasyon sürecinde mikrobiyel hidrolizle fermente et, süt ve baklagil ürünlerinde biyoaktif peptitler oluflarak bu ürünlerin fonksiyonel de erlerinin art fl mümkün olabilmektedir. Protein kaynaklar ndan özellikle de g da iflleme yan ürün ve at klar ndan biyoaktif peptit üretiminin gerçeklefltirilmesi ve katma de eri art r lm fl fonksiyonel bileflenlerin üretilmesi konusunda çal flmalar yap lmas bilimsel ve teknolojik aç dan faydal olacakt r. KAYNAKLAR 1. Korhonen H, Pihlanto A Bioactive peptides: production and functionality. Int Dairy J, 16: Hartmann R, Meisel H Food derived pepties with biological activity: from research to food applications. Curr Opin Biotechnol, 18: Meisel H Multifunctional peptides encrypted in milk proteins. Biofactors 21: Anantharaman K, Finot P A Nutritional aspects of food proteins in relation to technology. Food Rev Int, 9: Finot, P A Effects of processing and storage on the nutritional value of food proteins. In: Food Proteins and Their Applications, Danodaran S (Ed), Marcel Dekker Inc, New York, USA, pp Boye J I, Ma C Y, Harwalkar V R Thermal denaturation and coagulation of proteins. In: Food Proteins and Their Applications, Danodaran S (Ed), Marcel Dekker Inc, New York, USA, pp Anema S G. 2009, The whey proteins in milk: Thermal denaturation, physical interactions and effects on the functional properties of milk. In: Milk Proteins: From Expression to Food, Thompson A (Ed), Elsevier Inc, USA, pp Jang H D, Swaisgood H E Disulfide bond formation between thermally denatured b-lactoblobulin and k-casein in casein micelles. J Dairy Sci, 73: Raikos V Effect of heat treatment on milk protein functionality at emulsion interfaces. A review, Food Hydrocoll, 24: Lopez-Fandino R, Otte J, van Camp J Physiological, chemical and technological aspects of milk protein derived peptides with antihypertensive and ACE inhibitory activity. Int Dairy J, 16: Broersen K, Voragen A G J, Hamer R J, de Jongh H H J Glycoforms of beta lactoglobulin with improved thermostability and preserved structural packaging. Biotechnol Bioeng, 86: Rickert K W, Imperiali B Analysis of the conserved glycosylation site in the nicotinic acetylcholine recceptor potential roles in complex assembly. Chem Biol (Lond), 2: Leeb E, Kulozik U, Cheison S Thermal pre-treatment of -Lactoglobulin as a tool to steer enzymatic hydrolysis and control the release of peptides. Procedia Food Science, 1: Phelan M, Kerins D The potential role of milk-derived peptides in cardiovascular disease. Food & Function, 2: Korhonen H, Pihlanto-Leppala A, Ranramaki P, Tupasela T Impact of processing on bioactive proteins and peptides. Trends in Food Science and Technology, 9:

7 Gıdalarda Biyoaktif Peptit Oluşumu ve Aktivitesi Üzerine Da Costa E L, da Rocha Gontijo J A, Netto F M Effect of heat and enzymatic treatment on the antihypertensive activity of whey protein hydrolysates. Int Dairy J, 17: Hirose M Molten globule state of food proteins. Trends in Food Science and Technolgy, 4: La Fuente M A, Hemar Y, Tamehana M, Munro P A, Singh H Process-induced changes in whey proteins during the manufacture of whey protein concentrates. Int Dairy J, 12: Muguruma M, Ahhmed A M, Katayama K, Kawahara S, Maruyama M, Nakamura T Identification of pro-drug type ACE inhibitory peptide sourced from porcine myosin B: Evaluation of its antihypertensive effects in vivo. Food Chem, 114: Rui X, Boye J I, Simpson B K, Prasher S O Angiotensin I converting enzyme inhibitory properties of Phaseolus vulgaris bean hydrolysates: Effect of different thermal and enzymatic digestion treatments. Food Res Int, 49: Ak ll o lu H G Baz Kurubaklagillerden Elde Edilen Protein Ekstraktlar ve Fraksiyonlar n n ADE nhibisyon Aktiviteleri: Is l fllem ve In Vitro Sindirilirli in Etkisi. Ege Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü G da Mühendisli i Anabilim Dal Yüksek Lisans Tezi, zmir, Türkiye, 104 s. 22. Kitts D D, Weiler K Bioactive proteins and peptides from food sources: applications of bioprocesses used in isolation and recovery. Curr Pharm Des, 9: Nakahara T, Yamaguchi H, Uchida R Effect of temperature on the stability of various peptidases during peptide-enriched soy sauce fermentation. J Biosci Bioeng, 113 (3): Randhir R, Kwon Y, Shetty K Effect of thermal processing on phenolics, antioxidant activity and healt-relevant functionality of select grain sprouts and seedlings. Innovative Food Science and Emerging Technologies, 9: Siow H, Gan C Extraction of Antioxidative and Antihypertensive Bioactive Peptides from Parkia speciosa Seeds. Food Chem, doi: Zhao C J, Hu Y, Schieber A, Gänzle M Fate of ACE-inhibitory peptides during the bread-making process: Quantification of peptides in sourdough, bread crumb, steamed bread and soda crackers. J Cereal Sci, 57: Majumder K, Wu J Angiotensin I converting enzyme inhibitory peptides from simulated in vitro gastrointestinal digestion of cooked eggs. J Agric Food Chem, 57: Miguel M, Recio I, Gomez-Ruiz, J A, Ramos M, Lopez-Fandino R Angiotensin I converting enzyme activity of peptides derived from egg white proteins by enzymatic hydrolysis. J Food Prot, 67: Prasad C, Hilton C W, Lohr J B, Robertson H J R Increased cerebrospinal fluid cyclo (His-Pro) content in schizophrenia. Neuropeptides, 20: Minelli A, Bellezza I, Grottelli S, Galli F Focus on cyclo (His-Pro): History and perspectives as antioxidant peptide. Amino Acids, 35: Samaranayaka A G P, Li-Chan E C Y Foodderived peptidic antioxidants: A review of their production, assessment, and potential applications. Journal of Functional Foods, 3: Inouye K, Nakano K, Asaoka K, Yasukawa K Effects of thermal treatment on the coagulation of soy proteins induced by subtilisin Carlsberg. J Agric Food Chem, 57: Yamamoto N, Akino A, Takano T Antihypertensive effect of the peptides derived from casein by an extracellular proteinase from Lactobacillus helveticus CP790. J Dairy Sci, 77: Yamamoto N, Maeno M, Takano T Purification and characterization of an antihypertensive peptide from a yoghurt-like product fermented by Lactobacillus helveticus CPN4. J Dairy Sci, 82: Gonzalez-Gonzalez C R, Tuohy K M, Jauregi P Production of angiotensin-i-converting enzyme (ACE) inhibitory activity in milk fermented with probiotic strains: Effects of calcium, ph and peptides on the ACE-inhibitory activity. Int Dairy J, 21: Quiros A, Ramos M, Muguerza B, Delgado M A, Miguel M, Aleixandre A, Recio I Identification of novel antihypertensive peptides in milk fermented with Enterococcus faecalis. Int Dairy J, 17: Korhonen H, Pihlanto-Leppala A Food-derived bioactive peptides: opportunities for designing future foods. Curr Pharm Des, 9:

8 F. B. Otağ, M. Hayta 38. Matar C, LeBlanc J G, Martin L, Perdigon G Biologically active peptides released in fermented milk: role and functions. In: Handbook of Fermented Functional Foods. Farnworth E R (Ed), CRC Press, USA, pp Sharma S, Singh R, Rana S Bioactive Peptides: A Review. International Journal of Bioautomation, 15: Tsai J S, Chen T J, Pan B S, Gong S D, Chung M Y Antihypertensive effect of bioactive peptides produced by protease-facilitated lactic acid fermentation of milk. Food Chem, 106: Yerlikaya O, K n k Ö, Akbulut N Peyniralt suyunun fonksiyonel özellikleri ve peyniralt suyu kullan larak üretilen yeni nesil süt ürünleri. GIDA, 35 (4): Didelot S, Bordenave-Juchereau S, Rosenfeld E, Fruitier-Arnaudin I, Piot J M, Sannier F Preparation of angiotensin-i-converting enzyme inhibitory hydrolysates from unsupplemented caprine whey fermentation by various cheese microflora. Int Dairy J, 16: Saito T, Nakamura T, Kitazawa H, Kawai Y, Itoh, T Isolation and structural analysis of antihypertensive peptides that exist naturally in gouda cheese. J Dairy Sci, 83: Meisel H Biochemical properties of bioactive peptides derived from milk proteins: Potential nutraceuticals for food and pharmaceutical applications. Livest Prod Sci, 50: Gobbetti M, Minervini F, Rizzello C G Angiotensin I-converting-enzyme-inhibitory and antimicrobial bioactive peptides. Int J Dairy Technol, 57: Nakamura Y, Yamamoto N, Sakai K, Okubo A, Yamazaki S, Takano T Purification and characterization of angiotensin I-converting enzyme inhibitors from sour milk. J Dairy Sci, 78: Nielsen M S, Martinussen T, Flambard B, S rensen K I, Otte J Peptide profiles and angiotensin-i-converting enzyme inhibitory activity of fermented milk products: Effect of bacterial strain, fermentation ph, and storage time. Int Dairy J, 19: Kato T, Matsuda T, Tahara T, Sugimoto M, Sato Y, Nakamura R Effects of meat conditioning and lactic fermentation on pork muscle protein degradation. Biosci Biotechnol Biochem, 58: Dainty R, Blom H Flavor chemistry of fermented sausages. In: Fermented Meats, Campbell-Platt G, Cook PE (Eds), Blackie Academic Press, UK, pp Arihara S, Umeyama A, Bando S, Kobuke S, Imoto S, Ono M Termiticidal constituents of the black-heartwood of Cryptomeria japonica. Mokuzai Gakkaishi, 50: Vastag Z, Popovic L, Popovic S, Petrovic L, Pericin D Antioxidant and angiotensin-i converting enzyme inhibitory activity in the water-soluble protein extract from petrovac sausage (petrovská kolbása). Food Control, 21: Akkoç N, fianl baba P, Akçelik M Bakteriyosinler: Alternatif g da koruyucular. Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 25: Zhang W, Xiao S, Samaraweera H, Lee E J, Ahn D U Improving functional value of meat products. Meat Sci, 86: Torino M I, Lim n R I, Mart nez-villaluenga C, Mäkinen S, Pihlanto A, Vidal-Valverde C, Frias J Antioxidant and antihypertensive properties of liquid and solid state fermented lentils. Food Chem, 136: Rho S J, Lee J S, Chung Y I, Kim Y W, Lee H G Purification and identification of an angiotensin I-converting enzyme inhibitory peptide from fermented soybean extract. Process Biochem, 44: Gibbs B F, Zougman A, Masse R, Mulligan C Production and characterization of bioactive peptides from soy hydrolysate and soy-fermented food. Food Res Int, 37: Wang H, Li Y, Cheng Y, Yin L, Li L Effect of the Maillard reaction on angiotensin I- converting enzyme (ACE)-inhibitory activity of douchi during fermentation. Food Bioprocess Technol, 6: Inoue K, Gotou T, Kitajima H, Mizuno S, Nakazawa T, Yamamoto N Release of antihypertensive peptides in miso paste during its fermentation, by the addition of casein. J Biosci Bioeng, 108: Kancabafl A, Karakaya S Angiotensinconverting enzyme (ACE) inhibitory activity of boza, a traditional fermented beverage. J Sci Food Agric, 93: Gänzle, M G., Vermeulen N, Vogel R F Carbohydrate peptide, and lipid metabolism of lactic acid bacteria in sourdough. Food Microbiol, 24: