A method development for determination of iodate based antioxidant capacity

Abstract

Oksijen içeren serbest radikaller ve bazı belli radikal olmayan oksijen bileşikleri `reaktif oksijen türleri` (ROS) olarak adlandırılırlar ve insan vücudunda hem iç hem dış kaynaklar yoluyla oluşurlar. Birçok biyolojik reaksiyonda ROS doğal olarak oluşur. İnsan vücudunun ROS karşısında kendi savunma mekanizması mevcuttur. Bu sistem enzimatik yada enzimatik olmayan antioksidanlardan (AOx) oluşmaktadır. Ayrıca, antioksidanca zengin besinlerin, özellikle polifenol içeren sebze, meyve ve bitki çaylarının tüketilmesi AOx savunması adına yararlıdır. ROS, AOx tarafından dengelenemediğinde, serbest radikal akımı oksidatif strese yol açar ki bu da ciddi hastalıklara yol açan hücre yaşlanmasınında önemli bir role sahiptir. Son yirmi otuz yıldırhem ROS hem de toplam antioksidan kapasite (TAC) belirlenmesi yönünde artan bir ilgi söz konusudur. Bu da kolay, güvenilir ve düşük maliyetli metodların geliştirilmesi konusunda bir ihtiyaç meydana getirir. Bu aynı zamanda bu tezin amacını da oluşturmaktadır. Çalışmada yeni bir TAC yöntemi geliştirilmiştir. Burada sunulan yöntem temel olarak nitrit tayininde en çok kullanılan prosedürlerden biri olan Griess reaksiyonuna dayanmaktadır. Çalışmada, nitrit iyonu iyodat (IO3-) ve hidroksilamin hidroklorür arasındaki reaksiyon sonucunda oluşturuldu. Sonrasında oluşan nitrit ve sülfanilamit arasında asidik ortamda gelişen reaksiyon sonucu bir diazonium tuzu meydana gelir. Ve N-(1-naftil)etilendiamin varlığında pembe renkli bir azo kromofor ortaya çıkar. Renk şiddeti nitrit konsantrasyonuyla orantılıdır. Reaksiyon ortamında AOx bileşiklerin var olamsı durumunda IO3- bunlar tarafından tüketilir ve bu da nitrit miktarının ve bunun sonucunda gelişen pembe rengin şiddetinde azalmaya yol açar. Pembe rengin şiddetindeki azalma AOx konsantrasyonuyla orantılıdır. Pembe rengin şiddeti 540 nm de AOx varlığında ve yokluğunda ölçüldü ve denenen herbir AOx için konsatrasyon ve absorbans farkı arasında kalibrasyon grafikleri çizildi. Geliştirilen yöntem AOx karışımlarına ve gerçek örneğe (yeşil çay ve beyaz çay) uygulandı. Tez çalışmasında standart karşılaştırma yöntemleri olarak CUPRAC ve ABTS/TEAC kullanıldı.

Oxygen containing free radicals and some certain non-radical oxygen compounds are known as `reactive oxygen species` (ROS) and they can be produced inside or outside the cells of the the human body. ROS may generate naturaly and they can be produced both externally and internally in human body during biological reactions. ROS may generate naturally. Against the ROS Human body has its own defense system against ROS which consists of enzymatic and non-enzymatic antioxidants (AOx). Additionally, consuming AOx rich foodstuff especially polyphenol containing fruits, vegetables and herbal teas are useful for AOx defense. When ROS cannot be balanced by AOx, accumulation of the free radicals leads to oxidative stress which plays the essential role of the cell ageing that leads to serious diseases. In recent decades, there has been an increasing interest as to the determination of TAC and the need for the development of easy, reliable and inexpensive methods which is also the goal of this thesis. In this study a new TAC determination method was developed. The presented assay basically bases on Griess reaction which is one of the most common procedures for nitrite determination. In the study, nitrite ion was produced by the reaction between iodate and hydroxylamine hydrochloride. Then as a result of the reaction between generated nitrite and sulfanilamide in the acidic medium, a diazoniumsalt is produced. And in the presence of N-(1-naphthyl) ethylendiamine a pink colored azo chromofore was produced. The color intensity is related to nitrite concentration. In the presence of AOx compounds in the reaction medium IO3- is consumed by them and it reduces the resulting nitrite and leads to decrease in the pink color. The decrease in the intensity of the pink color is proportional to the AOx concentration. The intensity of the pink color was measured at 540 nm against reagent blank twice, first in the presence of AOx, and the second time in the absence of AOx compounds and calibration graphs were drawn between absorbance difference and molar concentration for each AOx tested. The proposed method was applied to AOx mixtures and real sample (green tea and white tea). In the thesis CUPRAC and ABTS/TEAC methods were used as standard comparison methods.