Deproteinize edilmiş peyniraltı suyu permeatının fonksiyonel bakteri gelişme ortamı olarak kullanımının araştırılması

Abstract

Bu tez çalışması kapsamında, Lactobacillus gasseri bakteri gelişimi, deproteinize peyniraltı suyu permeatı (PASP) ve farklı prebiyotik karbonhidrat kaynakları (inülin, maltodekstrin, trehaloz) içeren in vitro sistemde incelenerek, oluşan metabolitler probiyotik sistemde terapötik etki ve fermentasyon kinetik etkileşimleri ile belirlenmiştir. Fermentasyon boyunca bakteriyel gelişme, pH değişimi ve asit üretimi parametreleri incelenmiş, ayrıca ürünlerin renk değişimleri ve kısa zincirli yağ asitleri (KZYA) profilleri analiz edilmiştir. Karbonhidrat kaynağının L. gasseri canlılığı ve metabolizması üzerinde belirgin etkiler yarattığı saptanmıştır. pH ve renk değişimleri de karbonhidrat türüne bağlı olarak farklılık göstermiştir. Glikoz içeren ortamda, en yüksek laktik asit üretimi ve maksimum bakteriyel gelişme ile bu karbonhidratın mikroorganizma için en kolay fermente edilebilir substrat olduğu doğrulanmıştır. Trehaloz besin ortamı ise en yüksek hücre konsantrasyonunu sağlayarak L. gasseri için gelişmeyi en çok destekleyen karbonhidratlardan biri olarak belirlenmiştir. PASP içeren in vitro ortamda laktik asit üretimi glikozdan düşük olsa da, asetik ve propiyonik asit üretimi açısından en yüksek oranlar saptanmıştır. Karbon kaynaklarının mikrobiyal süreçlere etkisini belirlemek, gıda üretiminde yenilikçi yaklaşımlar geliştirmek için önemli veriler sunmaktadır. Sonuç olarak, PASP, L. gasseri fermentasyonunda mikrobiyel gelişimi destekleyen ve metabolik ürün çeşitliliğini artıran değerli bir karbonhidrat kaynağıdır. Bu bulgular, fonksiyonel fermente ürün geliştirme ve atıkların katma değerli kullanımına yönelik biyoteknolojik uygulamalar açısından önem taşımaktadır.

In this thesis study, the growth of Lactobacillus gasseri was investigated in an in vitro system containing deproteinized whey permeate and various prebiotic carbohydrate sources (inulin, maltodextrin, trehalose). The resulting metabolites were analyzed in terms of their therapeutic potential in a probiotic system and their interactions within fermentation kinetics. Throughout fermentation, bacterial growth, pH changes, and acid production parameters were monitored. Additionally, changes in product color and profiles of short-chain fatty acids (SCFAs) were analyzed. It was determined that the type of carbohydrate source had significant effects on the viability and metabolism of L. gasseri. pH and color changes also varied depending on the type of carbohydrate. The glucose-containing medium exhibited the highest lactic acid production and maximum bacterial growth, confirming glucose as the most easily fermentable substrate for the microorganism. The trehalose medium, on the other hand, yielded the highest cell concentration, identifying trehalose as one of the most supportive carbohydrates for L. gasseri growth. Although lactic acid production in the deproteinized whey permeate containing in vitro medium was lower than in glucose, the highest levels of acetic and propionic acid production were determined in this system. Determining the impact of different carbon sources on microbial processes provides valuable insights for developing innovative approaches in food production. In conclusion, deproteinized whey permeate is a valuable carbon source that supports microbial growth and enhances metabolic product diversity during L. gasseri fermentation. These findings are significant for the development of functional fermented products and the biotechnological valorization of waste materials.