Adsorption of olive leaf antioxidants on silk fibroin

Abstract

Bu çalı mada, zeytin yapra ı antioksidanlarının ipek fibroin üzerineadsorpsiyonu ile protein bazlı, antioksidatif ve antimikrobiyel özelli e sahip olanfonksiyonel gıda üretimi amaçlanmı tır. Zeytin yapra ında en çok bulunanoleuropein ve rutinin ekstraksiyon, adsorpsiyon ve desorpsiyon çalı maları yapılarak,saflık dereceleri arttırılmaya çalı ılmı tır.Birçok parametrenin zeytin yapra ı antioksidanlarının ekstraksiyonu veadsorpsiyonu üzerindeki etkileri HPLC ve antioksidan analizleri ilede erlendirilmi tir. Bu çalı malar sonucunda, oleuropein ve rutinin adsorpsiyonizotermleri de i ik sıcaklık, pH ve katı-sıvı oranlarında çizilmi tir. Adsorpsiyondansonra, ipek fibroin üzerinde tutunan polifenollerin etkisini görmek amacıyla SEM,FTIR, renk, antioksidan ve antimikrobiyel analizleri yapılmı tır.Deneysel adsorpsiyon verileri Langmuir modeline uyum göstermi tir. pekfibroinin maksimum adsorpsiyon kapasitesi oleuropein için 108 mg/g, rutin için ise 21mg/g olarak belirlenmi tir. Desorpsiyon i leminde ise % 70'lik etanol çözeltisi içindeadsorplanan rutinin %81'i, oleuropeinin ise % 85'i ipek proteini üzerindenayrılmı tır.Adsorpsiyon i leminden sonra, ipek fibroinin antioksidan kapasitesi 1.93mmol TEAC/g'dan 3.61 mmol TEAC/g'a artmı tır. Bunun yanında, ipek proteiniStaphylococcus aureus ve Klebsiella pneumoniae bakterilerine kar ı antimikrobiyelözellik kazanmı tır. Desorpsiyon edilen polifenoller ise aynı miktardaki zeytinyapra ı özütüne göre daha yüksek antioksidan etki göstermi tir. Oleuropein verutinin saflık derecesinin artması desorpsiyon olmu polifenollerin antioksidanaktivitesini arttırmı tır.Sonuç olarak, ipek fibroini hem adsorpsiyon i leminden sonra fonksiyonelgıda yada sa lık destekleyici madde olarak kullanılabilecek hem de oleuropein verutinin safla tırılmasında kullanılabilecek potansiyel bir proteindir.

This study focused on producing protein based functional food withantioxidative and antimicrobial properties by adsorption of olive leaf antioxidants onsilk fibroin. In accordance with this aim, extraction and adsorption of two mostabundant polyphenols in olive leaves, oleuropein and rutin were studied.Furthermore, desorption studies were performed to increase the purity ofpolyphenols.In this study, effect of various parameters on extraction and adsorption wereinvestigated by HPLC and antioxidant analyses. The adsorption isotherms ofoleuropein and rutin were plotted at different temperatures, pH values and solid-liquid ratios. After adsorption, the adsorbed polyphenols on silk fibroin wassubjected to SEM, FTIR, color, antioxidant and antimicrobial analyses to observe thechanges in the silk fibroin.The experimental data of adsorption isotherms were well-fitted to Langmuirmodel. The maximum adsorption capacity was determined as 108 mg oleuropein/gsilk fibroin and 21 mg rutin/g silk fibroin. In desorption process, 81% of rutin and 85% of oleuropein were removed from the adsorbent surface in 70 % aqueous ethanolsolution.After adsorption of oleuropein and rutin, the antioxidant capacity of silkfibroin increased from 1.93 mmol TEAC/g to 3.61 mmol TEAC/g. Silk fibroin alsogained antimicrobial activity against Staphylococcus aureus and Klebsiellapneumoniae after adsorption of olive leaf antioxidants. Desorbed polyphenolsexhibited higher antioxidant capacity than the same amount of olive leaf extract dueto the increase in the purity of oleuropein and rutin after desorption.Consequently, silk fibroin is a promising protein for the production offunctional food or dietary supplements and for the purification of oleuropein andrutin.