Balık yağı oksidasyonunda antioksidan etkili fungus ekstraktlarının kullanımı

Abstract

Sürdürülebilir su ürünleri yetiştiriciliğini etkileyen en önemli faktörlerden birisi kullanılan yem ve yem hammaddeleridir. Yüksek miktarda çoklu doymamış yağ asiti (PUFA) içeren balık unu ve balık yağı, yemlerin temel bileşenlerindendir. Lipid oksidasyonu, balık ununun kalitesini ve balık yağının raf ömrünü etkileyen en kritik faktördür. Bu durum yem kalitesini etkileyerek balıklarda büyüme oranını yavaşlatmaktadır. Bu sorunu önlemek için antioksidan katkı maddeleri olarak kimyasal antioksidan bileşikler veya doğal özütler kullanılmaktadır. Yürütülen bu tez çalışması ile balık yağı oksidasyonunda antioksidan katkı maddesi olarak kullanılabilecek fungal metabolitler araştırılmıştır. Araştırmada elde edilen süngerler Ege Denizi kıyılarından toplanmıştır. Bu süngerlerden morfolojik olarak seçilen ve ayrılan 104 adet fungal suş izole edilmiştir. Etil asetat özütleri antioksidan aktivitelerinin tespitinde kullanılmıştır. Pasajlanarak elde edilen saf fungal suşlar katı pirinç ortamı kullanılarak fermente edilmiş ve kültür ortamları özütlenmiştir. Fungal özütlerin antioksidan aktiviteleri kalitatif (ince tabaka kromatografisi) ve kantitatif (DPPH radikal temizleme kapasitesi) olarak incelenmiştir. Kalitatif antioksidan aktiviteye göre seçilen suşların zengin ürün profillerine sahip olduğu bulunmuştur. Kantitatif antioksidan aktivite çalışmasında ise; DPPH radikal temizleme kapasitesi 20 ug mL⁻¹ için %92,8–94,7 arası değişen dört adet fungal suş diğer örneklere göre daha iyi sonuçlar vermiştir. Bu sebeple bu suşlar balık yağı denemelerinde kullanılmak üzere seçilmiştir. DPPH analizine göre BHT ile karşılaştırıldığında Penicillium commune (4.4.2; %94,7) ve Penicillium restrictum (1.16.1a; %94,6) fungal suşları aktivite bakımından ilk sırada yer almışlardır. Balık yağı oksidasyon çalışmaları yüksek ve düşük sıcaklıklarda (60°C, 60°C, 25°C) ve farklı konsantrasyonlarda (%0,05, %0,1, %0,2 w/w) yapılmıştır. Denemeler sıcaklıklara göre sırasıyla 7, 19 ve 50. günlerde tamamlanmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, 60°C sıcaklıkta 7 günlük deneme süresince balık yağında diğer suşlara göre en iyi antioksidan özelliği gösteren %0,1'lik konsantrasyondaki P. commune (4.4.2) fungal suşu olmuştur. 19 günlük stoklama sonucunda en düşük peroksit değeri balık yağına %0,2 oranında katılan P. restrictum (1.16.1a) özütü ile elde edilmiştir. Yine aynı özütün oluşan para-anisidin değeri (16,15 mEq O2 kg-1) incelendiğinde yüksek sıcaklıkta BHT'ye (9,05 mEq O2 kg-1) en yakın antioksidan özellik gösteren fungus olduğu tespit edilmiştir. 25°C'de 50 gün yapılan balık yağı denemesinde ise Aplysina aerophoba süngerinden elde edilen 1.10.1 fungal özütünün eklendiği örneğin 16,34 mEq O2 kg-1 peroksit değeri ile BHT'ye (13,9 mEq O2 kg-1) benzer aktivite gösterdiği tespit edilmiştir. Cladosporium sp. (4.1.7), P. commune (4.4.2) ve yüksek konsantrasyonda P. restrictum (1.16.1a) özütleri eklenen balık yağlarında BHT (2,65 mEq O2 kg-1) ile karşılaştırıldığında benzer p-anisidin değerleri bulunmuştur.

The major factors are feed and feed components in sustainable aquaculture. Fish oil and fish meal contain high levels of polyunsaturated fatty acids (PUFAs) and they are essential for fish feeds. Lipid oxidation affects the quality of fish meal and shelf-life of fish oil and it is an important factor in undesired feed quality which retards fish growth. In addition, lipid oxidation is a primary problem in the storage of foodstuffs. Therefore syntetich chemical compounds or natural extracts have been used to prevent the lipid oxidation and extend or control the shelf-life. In this thesis the potential use of marine fungi as an antioksidant additive for fish oil oxidation was investigated.Marine sponges in the research were collected from the coast of Aegean Sea. A total of 104 fungal strains were selected and separated morphologically. They were isolated from the sponges and their ethyl acetate extracts were tested for their antioxidant activity. Pure fungal strains obtained by passaging and cultured separately in small scale rice mediums. The mediums were extracted with ethylacetate. Antioxidant activities of the fungal extracts was performed through qualitatif method (using TLC) and quantitave method (DPPH assay). It has been found that strains which were selected by qualitative antioxidant activity have rich product profiles. In the quantitative antioxidant activity study; four fungal strains gave better results than the other samples on their % scavenging capacity ranged from 92.8 to 94.7% for 20 ug mL-1 sample. For this reason, these strains were selected for use in fish oil experiments. The result of total antioxidant by DPPH assay show that the fungal isolates P. commune (4.4.2; 94.7%) ve P. restrictum (1.16.1a; 94.6%) came first in terms of activity comparing with BHT (79%). Fish oil oxidation studies were carried out at high and low temperatures (60°C, 60°C, 25°C) and at different concentrations (0.05%, 0.1%, 0.2% w/w). The experiments were completed on days 7, 19 and 50, respectively, based on temperatures. According to the results, P. commune (4.4.2) fungal strain at 0.1% concentration showed the best antioxidant properties compared to other strains in fish oil during the 7 days tested at 60°C. At the end of 19 days of storage, the lowest peroxide value was obtained with an extract of P. restrictum (1.16.1a) added to fish oil at 0.2%. When the para-anisidine value (16.15 mEq O2 kg-1) of the same extract was examined, it was determined that the antioxidant fungus has the closest antioxidant activity to BHT (9.05 mEq O2 kg-1) at high temperature. Fungal strain 1.10.1 from Aplysina aerophoba sponge (anisidine value; 16.34 mEq O2 kg-1) performed similar lower secondary oxidation products as commercial antioxidant BHT (13.9 mEq O2 kg-1) for 50 days at 25°C. Besides, the similar p-anisidine values were observed from Cladosporium sp. (4.1.7), P. commune (4.4.2) and higher concentration of P. restrictum (1.16.1a) as BHT (2.65 mEq O2 kg-1).