Characterization of antioxidant activity and protein functionality in some legume cultivars grown in Turkey

Abstract

Türk nohut (4 çeşit) ve mercimeklerinde (6 çeşit) suda çözünür toplam fenolik madde miktarı 2869 ve 4312 mg gallik asit eşdeğeri/kg baklagil ile 24.42 ve 38.20 mmol Troloks eşdeğeri/kg baklagil arasında değişmekte ve benzerlik göstermektedir. Ancak, mercimek ve nohutların sırasıyla 110 ve 185 mmol Troloks eşdeğeri/kg protein, ile 58 ve 144 mmol Troloks eşdeğeri/kg protein arasında değişen serbest radikal indirgeme güçleri mercimek proteinlerinin nohut proteinlerinden daha iyi bir antioksidant potensiyeli oluşturduğunu göstermiştir. Nohut ve mercimek proteinleri kaydadeğer bir emülsiyon ve köpük oluşturma gücüne sahiptirler. Ancak, nohut proteinleri çoğunlukla mercimek proteinlerine kıyasla daha stabil emülsiyonlar ve köpükler oluşturmaktadırlar. Mercimek proteinleri nohut proteinlerine göre daha yüksek bir çözünürlüğe sahip olup oldukça zayıf bir jelleşme gücü ve su absorpsiyon kapasitesi göstermektedirler. Buna karşın nohut proteinleri kayda değer düzeyde bir jelleşme gücü ve su absorpsiyon kapasitesine sahiptirler. Ayrıca, mercimek proteinleri orta düzeyde yağ absorbsiyonu gösterirken, nohut proteinleri mercimek proteinlerine göre 1.5-2 kat daha yüksek yağ absorpsiyonu göstermektedirler. Bu özellikler dikkate alınarak nohut proteinlerinin soya ve peyniraltı suyu proteinlerine alternatif olarak gıda, ilaç ve kozmetik endüstrisinde kullanılması önerilebilir. Elde edilen sonuçlara göre proteinlerinin fonksiyonel özellikleri bakımından öne çıkan nohut çeşitleri Gökçe ve Cevdetbey'dir. En üstün protein fonksiyonel özellikleri gösteren mercimek çeşidi ise Alidayı'dır. Gerçekleştirilen bu çalışmada nohut ve mercimeklerin birçok protein fonksiyonel özelliklerinin çeşit bazında ciddi değişimler göstermesi bu ürünlerde ıslah yöntemleri kullanılarak fonksiyonel özelliklerin geliştirilebileceğini göstermektedir.

Turkish chickpeas (4 cultivars) and lentils (6 cultivars) show similar total phenolic contents and free radical scavenging capacities in aqueous extracts ranging between 2869 and 4312 mg gallic acid equivalents/kg legume and 24.42 and 38.20 mmol Trolox equivalents/kg legume, respectively. However, the free radical scavenging capacity of lentil and chickpea protein extracts, range between 110 and 185 mmol Trolox/kg protein and 58 and 144 mmol Trolox/kg protein, respectively, clearly showed the higher free radical scavenging capacity of lentil proteins than chickpea proteins. Protein extracts of chickpeas and lentils showed considerable emulsifying and foaming capacities in almost at the same range, but emulsions and foams formed by chickpea proteins are more stable than those of lentil proteins. The lentil protein extracts are highly soluble and showed poor water absorption and gelling characteristics. In contrast, chickpea protein extracts showed moderate water absorption and gelling capacity. Chickpea protein extracts are also good oil absorbers with almost 1.5 to 2 fold better oil adsorption capacity than lentil protein extracts. Thus, chickpea proteins are suggested as soy and whey protein alternatives for functional proteins used in the food, drug and cosmetics industries. Considering functional properties of proteins for different cultivars, the outstanding Turkish chickpea cultivars are Gökçe and Cevdetbey, while the outstanding Turkish lentil cultivar is Alidayı. Variations in the functional properties of protein suggest the diversity of genes in chickpeas and lentils responsible for these properties. Thus, this study showed the possibility of improving functional properties of chickpeas and lentils by breeding programs.