Bazı Hayvansal Kaynaklardan Sülfatlanmış Glikozaminoglikan Eldesi ve İşlem Parametrelerinin Optimizasyonu
Proje no. 22497 · Durum: Kapanmış · 2020
Özet
Glikozaminoglikan (GAG) dallanmamış bir tür heteropolisakkarittir. Bu doğal makromolekül hayvanların kıkırdağından ekstrakte edilebilmektedir. Kıkırdak dokusunun yüksek bir bölümünü oluşturan kondroitin-4-sülfat sülfatlanmış bir glikozaminoglikan olarak bilinmektedir. Genellikle artrit tedavisini önlemek ve desteklemek için fonksiyonel gıda takviyesi olarak kullanılmaktadır. Bu çalışmanın amacı, tavuk sternumu ve dana tendonundan enzimatik hidroliz ile sülfatlanmış glikozaminoglikan elde etmek ve Yanıt Yüzey Yöntemi kullanarak istatistiksel deney tasarımı ile optimum hidroliz koşulunu belirlemektir. Bu tez çalışmasında, enzim miktarı, pH değeri, ekstraksiyon sıcaklığı ve süresi olarak seçilen dört parametrenin GAG verimi üzerindeki etkilerini belirlemek amacıyla Merkezi Kompozit Tasarım ile oluşturulan bir deneme tasarımı uygulanmıştır. En kısa sürede ve en az miktarda enzim kullanılarak en yüksek GAG verimine ulaşılması hedeflenmiştir. Tavuk sternumundan GAG ekstraksiyon işlemi için en optimum proses koşulları %0.6 enzim miktarı, 6.99 pH değeri, 62.96°C ekstraksiyon sıcaklığı ve 10.79 saat ekstraksiyon süresi olarak bulunmuştur. Bu koşullar altında, ekstraksiyon verim değerinin %26.07 olması öngörülmüştür. Dana tendonundan ekstraksiyon işlemi için ise optimum e koşullar %0.8 enzim miktarı, 7.02 pH değeri, 63.20°C ekstraksiyon sıcaklığı ve 10.89 saat ekstraksiyon süresi olarak bulunmuştur. Bu koşullar altında ekstraksiyon verim değeri %1.72 olarak tahmin edilmiştir. Öngörülen ekstraksiyon verim değerleri deneysel olarak doğrulanmıştır. Çalışmanın ikinci kısmında, optimum koşullarda üretilen sülfatlanmış GAG’ların bazı özelliklerinin karakterizasyonu amacıyla SEM analizi, FTIR analizi, toplam amino asit analizi, renk analizi, ısıl analiz, molekül ağırlık tayini ve reolojik ölçümler gerçekleştirilmiştir. Tavuk sternumu ve dana tendonundan elde edilen GAG örneklerinin FTIR spektrumunda yer alan karakteristik piklerin kondroitin-4-sülfat standardı spektrumu ile benzerlik gösterdiği tespit edilmiştir. SEM analizi sonucunda kondrositlerin ve kollajen fibrillerin GAG yapısına entegre olduğu görülmüştür. GAG örneklerinin renk değerlerinin kondroitin-4-sülfat standardı ile kıyaslanabilir düzeyde olduğu tespit edilmiştir. Kondroitin-4-sülfatın molekül ağırlığı 2078 Da olarak belirlenirken tavuk sternumundan ve dana tendonundan elde edilen GAG örneğine ait polimerlerin ortalama molekül ağırlığı sırasıyla 2597 Da ve 5391,5 Da olarak bulunmuştur. GAG örnekleri kullanarak hazırlanan çözeltilerin akış davranışı Newton modeli ile açıklanmıştır. Tavuk sternumundan ve dana tendonundan elde edilen GAG örneklerinin ağırlıkça toplam aminoasit içeriği sırasıyla %23.90 ve %37.74 olarak elde edilmiştir. Analiz sonuçları enzimatik ekstraksiyon yoluyla tavuk sternumu ve dana tendonundan sülfatlanmış GAG’ın başarılı bir şekilde elde edildiğini göstermiştir.