
Yumurta saristilik qranulları; yüksək yoğunluklu lipozülaller, aşağı yoğunluklu lipozülaller və fosvitin gibi zülal-lipid komponentlərindən oluşan təbii strukturlardır. Protein açistilikndan zengin və bütün yumurta saristilikna kıyasla aşağı xolesterin tərkibinə malik olmaları, bu qranulları qida səviyyəli emulqatorlar və qida daşıma sistemləri açistilikndan ilgi çekici hâle getirir. Bununla birlikdə qranulların kalsiyum-fosfat köprüleri və moleküller arası təsirlhəyat yoldaşıimlerle sıkıca bağlanmış yoğun strukturu, suda dağılmalarını və zülallerinin çözünmesini sınırlar.
Bu tədqiqatda tədqiqatçılar, yumurta saristilik qranullarıni 90, 180, 270, 360 və 450 W güc səviyyələrində yüksək intensivlikli ultrasəsla işledi. Aynı işlemler, faiz 0,30 lesitin içerən yumurta saristilik qranulu-lesitin sistemlerine de tətbiq edildi. Məqsəd, ultrasonun mexaniki təsirləri ilə lesitinin səthi aktiv xüsusiyyətlərinin birlikdə kullanılması hâlinde qranul strukturunın, zülal konformasyonunun və emulsiya oluşturma yeteneğinin necə değiştiğini müəyyən etməkti.
Nəticələr, ən yüksək ultrason gücünün her vaxt ən iyi sonucu vermediğini göstərdi. Genel kimi 270-360 W aralığındaki orta səviyyəli ultrason tətbiqi qranulları küçülttü, zülal həllolmasınü artırdı, səth yükünü güclendirdi və daha sabit yağ-su emulsiyalarının oluşmasını sağladı. Lesitin eklenən örneklerde bu təsirlər çoğu ölçütte daha belirgindi. Lesitin, ultrasonla kısmən açılan zülallerle təsirlhəyat yoldaşıerek daha düzenli zülal-fosfolipid strukturları oluşturdu və yağ damcıcıqlarının çevresinde daha yoğun bir interfeys təbəqəsi meydana gelmesine katkı sağladı.
Ancaq 450 W tətbiqi bazı kazanımları tersine çevirdi. Aşırı kavitasiya, zülallerin yenidən aqreqasiyasi, hidrofob bölgelerin tekrar gömülmesi və oksidləşdirici değişimler gibi süreçlerle hissəcik ölçüsünü artırabildi; həllolma, sərbəst sulfhidril grubu miqdarı və emulsiya sabitliyi gibi xüsusiyyətləri düşürebildi. Tədqiqatnın əsas mesajı, yumurta saristilik qranullarınin işlevsel xüsusiyyətlərinin yalnızca ultrason uygulanarak değil, uyğun güc aralığı və lesitinle birlikdə dikkatle düzenlenerek geliştirilebileceğidir.
Yumurta saristilik qranulü nedir?
Yumurta saristilik tek tip, homojən bir sıvı değildir. Seyreltilmiş yumurta saristilik santrifüjlendiğinde üstte daha akışkan bir plazma fraksiyonu, altta isə çökən qranul fraksiyonu elde edilir. Tədqiqatda incelenən yumurta saristilik qranulları, bu çökelti bölümüdür.
Granüllerin əsas komponentləri şunlardır:
- Yüksək yoğunluklu lipozülaller (high-density lipozülal, HDL): Protein və lipidleri bir arada taşıyan büyük molekulyar strukturlardır.
- Aşağı yoğunluklu lipozülaller (low-density lipozülal, LDL): Lipit bakımından daha zengin zülal-lipid kompleksleridir.
- Fosvitin (phosvitin, Pv): Fosfat grupları bakımından zengin bir yumurta saristilik zülalidir.
- Kalsiyum-fosfat köprüleri: Fosvitin və diğer qranul komponentləri arasındaki struktur bağlantıların sürdürülmesine katkı sağlayan təsirlhəyat yoldaşıimlerdir.
Bu strukturların sıkıca bir arada tutulması qranullare fiziksel dayanıklılık kazandırırkən aynı vaxtda mühüm bir işlevsel sorun yaratır: su molekülleri qranulün iç bölgelerine və zülal səthlerine yeterince ulaşamaz. Bu nəyə görəle qranulların doğal hâlde zülal həllolması aşağıtür və büyük kümeler hâlinde bulunma eğilimleri yüksəktir.
Bir emulqatorün təsirli olabilmesi için çoğunlukla iki farklı ortamla aynı anda ilişki kurabilmesi gerekir. Molekülün və ya parçacığın bir bölümü suyla, diğer bölümü yağla təsirlhəyat yoldaşımelidir. Bundan əlavə yağ damcıcıqlarının çevresine hızla yerlhəyat yoldaşıerek damcıcıqların yenidən birlhəyat yoldaşımesini önleyən bir interfeys təbəqəsi oluşturmalıdır. Yumurta saristilik qranulları bu potansiyele malik olsa da yoğun və az çözünən strukturları, malik oldukları zülalin və fosfolipidin tamamının interfeysde təsirli biçimde kullanılmasını engelleyebilir.
Tədqiqatın əsas problemi
Araşdırmanın əsas problemi, yumurta saristilik qranullarınin doğal emülsifiye edici potansiyeli ilə pratikteki aşağı su həllolması arasındaki çelişkidir. Granüller emulsiya sistemleri açistilikndan değerli zülal-lipid kompleksleri içerir; ancaq büyük, sıkı və aqreqasiyaye yatkın strukturları, su içinde homojən dağılmalarını zorlaştırır.
Daha önce mekanik işlemler, pH düzenlemeleri, kimyasal modifikasyonlar, enzimatik hidroliz və çhəyat yoldaşıitli katkılar qranulların işlevlerini geliştirmek için araştırılmıştır. Yüksək yoğunluklu ultrason da qranulların parçalanması və həllolmasınün artırılması amacıyla kullanılmıştır. Ancaq ultrason gücü kritik bir değişkendir. Çok aşağı enerji qranulları yeterince parçalamayabilir; həddindən artıq enerji isə zülal oksidasyonuna, yenidən aqreqasiyaye və ya interfeys strukturunın bozulmasına yol açabilir.
Lesitin isə hem suyu sevən hem de yağı sevən bölgelere malik doğal bir amfifilik maddedir. Yağ-su interfeysüne adsorbe ola bilər, interfeys gerilimini azaltabilir və damcıcıqların birlhəyat yoldaşımesini sınırlandırabilir. Bununla yanaşı lesitinin uyğun olmayan miqdarlarda kullanılması, zülallerle interfeys için rekabet etmesine və emülsifiye edici performansın zəiflamasına da nəyə görə ola bilər.
Bu nəyə görəle tədqiqat yalnızca “ultrason işe yarıyor mu?” sorusunu sormamıştır. Daha ayrıntılı kimi şu sorulara yanıt aramıştır:
- Ultrason gücü arttıkça qranul büyüklüğü, səth yükü və zülal həllolması necə değişir?
- Lesitin, ultrasonla birlikdə qranulların parçalanmasını və yenidən aqreqasiyasini necə təsirlər?
- Proteinlerin ikincili və üçüncülü strukturunda hansı değişiklikler meydana gelir?
- Bu struktur değişiklikler emulsiya damcıcıqlarının büyüklüğüne və sabitliyina necə yansır?
- Oluşturulan emulsiyalar yüksək temperatur və yüksək duz derişimi gibi emal koşullarına dayanabilir mi?
- Aşağı, orta və həddindən artıq ultrason gücleri arasında işlevsel açıdan bir optimum aralık var mıdır?
Yüksək yoğunluklu ultrason qranulları necə değiştiriyor?
Yüksək yoğunluklu ultrason sıvı içinde hızlı basınç değişimleri oluşturur. Bu değişimler çok küçük kabarcıkların meydana gelmesine, büyümesine və anidən çökmesine nəyə görə olur. Bu olaya akustik kavitasiya denir.
Kabarcıkların çökmesi sırasında yerel ölçekte güclü kesme kuvvetleri, mikrojetler, mikroakımlar və türbülans oluşabilir. Granül gibi büyük zülal-lipid kümeleri açistilikndan bu durum, sıkıca paketlenmiş bir strukturnın mekanik kimi sarsılması və daha küçük parçalara ayrılması anlamına gelir.
Tədqiqatda önerilən mekanizmaya göre ultrason:
- HDL-fosvitin komplekslerini və bazı zülal-lipid kümelerini parçalamaktadır.
- Kalsiyum-fosfat köprülerinin və hidrofob təsirlhəyat yoldaşıimlerin bir bölümünü zəiflatmaktadır.
- Granüllerin içinde gömülü bulunan hidrofil, hidrofob və reaktif zülal gruplarını açığa çıkarmaktadır.
- Parçacık büyüklüğünü azaltarak suyla temas edən toplam səth alanını artırmaktadır.
- Proteinlerin katlanmış strukturunda kısmi açılma və yenidən düzenlenme oluşturmaktadır.
Bu təsirlər uyğun səviyyəde olduğunda həllolma və emülsifiye edici təsirnlik artar. Fakat enerji həddindən artıq yükseldiğinde açığa çıkan hidrofob bölgeler birbirleriyle yenidən təsirlhəyat yoldaşıebilir, zülaller tekrar kümelenebilir və ultrasonun oluşturduğu reaktif türler hassas grupları oksitleyebilir. Tədqiqatda 450 W tətbiqinda gözlenən performans kayıpları bu çift yönlü təsiryle açıklanmıştır.
Lesitinin rolü
Tədqiqatda lesitin, yumurta saristilik qranulu dispersiyonuna faiz 0,30 ağırlık/hacim oranında eklenmiştir. Lesitin molekülleri amfifilik strukturdadır; yani aynı molekül içinde hem suyla hem yağla təsirlhəyat yoldaşıebilən bölgeler taşır.
Ultrason qranul strukturunı gevşetip zülal səthlerini açtığında lesitin bu səthlerle hidrojən bağları və hidrofob təsirlhəyat yoldaşıimler aracılığıyla ilişki kurabilmektedir. Tədqiqatçıların önerdiği modele göre zülaller və lesitin birlikdə zülal-fosfolipid kompozit miseller və ya benzeri birlhəyat yoldaşıik strukturlar oluşturur.
Bu birlikdəliğin üç mühüm sonucu mövcuddur:
- Granüllerin birbirine yenidən strukturşması zorlaşır.
- Proteinlerin su içindeki həllolması və dağılımı iyilhəyat yoldaşıir.
- Protein və lesitin yağ-su interfeysüne birlikdə yerlhəyat yoldaşıerek daha yoğun və düzenli bir koruyucu tabaka oluşturur.
Ancaq lesitin bütün xüsusiyyətləri aynı yönde geliştirmemiştir. Tədqiqatda lesitinli örneklerin yağ bağlama qabiliyyəti, yalnızca yumurta saristilik qranulu içerən örneklerdən daha aşağı tapılmışdır. Tədqiqatçılar bunu, lesitinin zülal səthindeki hidrofob aminoasit bölgelerini kısmən örtmesiyle açıklamıştır. Dolayistilikyla lesitin, qranulların yağla doğrudan kütlesel bağlanmasını azaltırkən yağ damlacığı interfeysünde daha düzenli və sabit bir sistem oluşturabilmiştir.
Deney örnekleri necə hazırlandı?
Taze yumurtaların sarıları, yumurta akıyla karışmayacak şekilde ayrılmıştır. Sarı zarları delinerek məzmun bir behere aktarılmış, yumurta saristilik deiyonize suyla 1:1,5 hacim oranında seyreltilmiştir. Karışımın pH değeri 1 M NaOH kullanılarak 7,0’ye ayarlanmış və aşağı hızda iki saat manyetik kimi karıştırılmıştır.
Karışım 4 °C’de bir gece bekletildiktən sonra 4 °C’de 8.000 g bağıl santrifüj kuvvetinde 45 dakika santrifüj edilmiştir. Üstte kalan plazma fraksiyonu ayrılmış, çökelti hâlindeki qranul fraksiyonu dondurarak kurutulmuş və EYGs kimi kullanılmıştır.
Lesitinli sistem için qranullar, zülal derişimi 6 mg/mL olacak şekilde deiyonize suyla seyreltilmiştir. Lesitin son derişimi faiz 0,30 ağırlık/hacim olacak şekilde eklenmiş, karışım oda sıcaklığında iki saat karıştırılmıştır. pH 8,0’e ayarlandıktan sonra iki saat daha karıştırılmış və pH yenidən 8,0’e getirilmiştir.
Her iki sistemdən 50 mL örnek, 100 mL’lik bir beher içinde 6 mm çaplı ultrason probuyla emal edilmiştir. Prob sıvı səthinin yaklaşık 15 mm altında tutulmuş, həddindən artıq istiliknmayı önlemek için buzlu su banyosu kullanılmıştır.
Uygulanan ultrason koşulları şunlardır:
- Güç səviyyələri: 90, 180, 270, 360 və 450 W
- Toplam işlem süresi: 8 dakika
- Darbeli tədqiqat: 3 saniye açık, 2 saniye kapalı
- Örnek hacmi: 50 mL
Emülsiyon oluşturmak için ultrasonla emal edilmiş sulu örnekler, soya yağıyla 9:1 hacim oranında karıştırılmıştır. Karışımlar 12.000 devir/dakika hızında iki dakika yüksək hızlı kesmeli homojenizasyona tabi tutulmuştur. Bu işlem sonucunda yağın su içinde dağıldığı emulsiyalar hazırlanmıştır.
Parçacık büyüklüğü və zeta potensialı ne göstərdi?
Parçacık büyüklüğü, qranulların su içinde tek tek mi yoksa büyük kümeler hâlinde mi bulunduğuna ilişkin əsas göstergelerdən biridir. Büyük hissəciklar daha hızlı çökelmeye və düzensiz dağılmaya eğilimlidir. Daha küçük hissəciklar isə genellikle daha geniş toplam səth alanı və daha homojən dağılım anlamına gelir.
Ultrason, hem yalnızca yumurta saristilik qranulu içerən örneklerin hem de qranul-lesitin komplekslerinin ortalama hissəcik ölçüsünü azaltmıştır. Aynı ultrason gücü karşılaştırıldığında lesitinli sistemlerin hissəcik ölçüsü sürekli kimi daha aşağı tapılmışdır.
Lesitinli qranul sisteminde ən küçük hissəcik ölçüsü 270 W’ta görülmüştür. Güç 360 və 450 W’a yükseltildiğinde hissəcik ölçüsü yenidən hafifçe artmışdır. Bu eğilim, qranulların parçalanmasını sağlayan optimum kavitasiya səviyyəinin aşılmasıyla zülallerin yenidən aqreqasiyaye başladığını düşündürmektedir.
Zeta potansiyeli hissəciklərin səth elektrik yükünü yansıtır. Tədqiqatdaki değerler negatiftir. Negatif değerin mutlak büyüklüğünün artması, hissəciklar arasındaki elektrostatik itmenin güclenmesi anlamına gelir. Başqa sözlə -35 mV, -15 mV’a göre daha güclü səth yükü və genellikle daha yüksək kolloidal sabitlik anlamına gelir.
Lesitinli sistemin mutlak zeta potensialı aynı gücteki lesitinsiz sistemdən daha yüksək tapılmışdır. En yüksək mutlak zeta potensialı 360 W’ta elde edilmiş, 450 W’ta tekrar azalmışdır. Grafikte lesitinli qranulların 360 W’taki zeta potensialı yaklaşık -35 mV səviyyəine ulaşırkən lesitinsiz qranulların değeri yaklaşık -19 mV civarında görünmektedir. Grafiklerde ham sayısal veri tablosu verilmediği için bu değerler görsel okumaya dayalı yaklaşık değerlerdir.
Tədqiqatçılar səth yükündeki artışı, qranulların parçalanmasıyla daha fazla yüklü grubun açığa çıkmasına, fosvitinin serbestlhəyat yoldaşımesine və lesitinin hissəcik səthini yenidən düzenlemesine bağlamıştır.
Su və yağ bağlama qabiliyyəti
Su bağlama kapasitesi, kurutulmuş qranul örneğinin kendi kütlesine göre ne kadar suyu tutabildiğini gösterir. Tədqiqatda kullanılan tənlik şöyledir:
\[ \mathrm{WBC} = \frac{m_1-m_0}{m_0} \]
Burada:
- WBC, su bağlama qabiliyyətidir.
- m0, başlangıçtaki kuru örnek kütlesidir.
- m1, suyla temas, santrifüj və serbest suyun uzaklaştırılmasından sonra ölçülən örnek kütlesidir.
Nəticə g su/g qranul biçiminde yorumlanır. Değer yükseldikçe qranulün daha fazla su tutabildiği anlaşılır.
Yağ bağlama kapasitesi için aynı kütlesel ilişki kullanılmıştır:
\[ \mathrm{OBC} = \frac{m_1-m_0}{m_0} \]
Burada OBC yağ bağlama qabiliyyətini, m0 başlangıç örnek kütlesini, m1 isə serbest yağ uzaklaştırıldıktan sonraki örnek kütlesini ifadə edir. Nəticə g yağ/g qranul kimi değerlendirilir.
Lesitinli qranullar bütün ultrason güclerinde yalnızca qranul içerən örneklerdən daha yüksək su bağlama qabiliyyəti göstərmişdir. En yüksək değerler 270 və 360 W çevresinde görülmüştür. Ultrasonun hissəcikləri küçültmesi, yoğun HDL-fosvitin strukturunı gevşetmesi və suyla temas edebilən səth alanını artırması bu sonucu izah edir.
450 W’ta lesitinli örneklerin su bağlama qabiliyyətinin düşmesi, həddindən artıq sonikasyonla oluşan yenidən aqreqasiyayle ilişkilendirilmiştir.
Yağ bağlama kapasitesinde isə farklı bir tablo ortaya çıkmıştır. Yalnızca yumurta saristilik qranulu içerən örnekler, bütün güc səviyyələrində lesitinli örneklerdən daha yüksək yağ bağlama qabiliyyəti göstərmişdir. Lesitinsiz sistemde ən yüksək yağ bağlama değeri 360 W’ta əldə edilmişdir. Tədqiqatçılar, orta səviyyəli ultrasonun zülalleri kısmən açarak iç kistilikmdaki hidrofob bölgeleri erişilebilir hâle getirdiğini belirtmiştir.
Lesitin zülallerin hidrofob bölgelerini kısmən örttüğü için qranulün serbest yağı doğrudan tutma kapasitesi düşmüş ola bilər. Bu bulgu, “lesitin her ölçməü yükseltmiştir” biçiminde basitlhəyat yoldaşıtirilmiş bir yorumun doğru olmayacağını gösterir.
Protein həllolması
Protein həllolması, santrifüj sonrasında üst sıvı fazda kalan zülal miqdarının toplam zülal miqdarına oranı kimi hesaplanmıştır.
Doğal qranullarde kalsiyum-fosfat köprüleri və diğer moleküller arası təsirlhəyat yoldaşıimler, su moleküllerinin zülallere ulaşmasını sınırlandırmıştır. Ultrason gücü 270 və 360 W’a yükseltildiğinde hem lesitinsiz hem de lesitinli örneklerin zülal həllolması belirgin biçimde artmışdır.
Grafikte lesitinli sistemin zülal həllolması 270-360 W aralığında yaklaşık faiz 12-13 səviyyəine ulaşırkən yalnızca qranul içerən örnekler yaklaşık faiz 9 çevresinde kalmaktadır. Bu değerler grafik üzerindən yaklaşık okunmuştur; tədqiqat her sütunun ham sayısal değerini ayrı bir tabloda vermemiştir.
Lesitinli örneklerin həllolması bütün güclerde daha yüksəktir. Tədqiqatçılar bunu, lesitinin suda misel benzeri strukturlar oluşturmasına, zülal səthleriyle birlhəyat yoldaşımesine və qranulların tekrar aqreqasiyasini sınırlandırmasına bağlamıştır.
450 W’ta her iki sistemin həllolması düşmüştür. Aşırı kavitasiyaun daha fazla hidrofob bölgeyi açığa çıkarması, hissəciklar arasındaki hidrofob və elektrostatik təsirlhəyat yoldaşıimleri güclendirerek yenidən aqreqasiyayi desteklemiş ola bilər.
Serbest sülfhidril grupları və mühüm bir düstur tutarsızlığı
Proteinlerdeki sərbəst sulfhidril grupları, çoğunlukla sistein kalıntılarındaki -SH gruplarını ifadə edir. Bu grupların ölçülə bilən hâle gelmesi, zülal strukturunın iç kısmında gömülü bölgelerin açığa çıktığını gösterebilir. Daha yüksək ultrason gücünde bu gruplar oksitlenerek disülfit bağlarına dönüşebilir və ya yenidən kümelenən zülallerin içinde tekrar gömülebilir.
Tədqiqatda sərbəst sulfhidril tərkibi için verilən tənlik şöyledir:
\[ \text{Serbest sülfhidril içeriği} = \frac{75.53 \times A_{412} \times D}{C} \]
Burada:
- A412, Ellman reaktifiyle işlemdən sonra 412 nm’de ölçülən absorbans değeridir.
- D, seyreltme faktörüdür.
- C, örneğin mg/mL cinsindən zülal derişimidir.
- Nəticə grafikte μmol/g kimi sunulmuştur.
Preprint metninde mühüm bir iç tutarsızlık vardır: Denklemde katsayı 75,53 kimi yazılmıştır; tənlikin hemən altındaki açıklamada isə 73,53 = 106/(1,36 × 104) ifadesi yer almaktadır. Bu makalede tədqiqat düzeltilmedən aktarılmıştır. Hakem değerlendirmesi öncesinde yazarlar tarafından açıklığa kavuşturulması gerekən bir yazım və ya hesaplama tutarsızlığı mövcuddur.
Serbest sülfhidril miqdarı her iki sistemde 270 W’ta ən yüksək səviyyəe ulaşmıştır. Lesitinli örnekler aynı gücteki lesitinsiz örneklerdən sürekli daha yüksək değer göstərmişdir. Güç 360 və 450 W’a çıktığında değerler azalmışdır. Tədqiqat bu azalmayı serbest radikal kaynaklı oksidasyon və zülallerin yenidən aqreqasiyasiyle izah edir.
Geçirgenlik təcrübələri moleküller arası kuvvetleri necə göstərdi?
Bir zülal dispersiyonunun ışık geçirgenliği; hissəcik ölçüsü, həllolma, renk, aqreqasiya və hissəciklar arası təsirlhəyat yoldaşıimlerdən təsirlenir. Küçük və iyi dağılmış hissəciklar genellikle ışığın daha fazla geçmesine izin verirkən büyük kümeler ışığı daha fazla saçar.
Tədqiqatçılar zülal-lesitin təsirlhəyat yoldaşıimlerinde hansı kuvvetlerin mühüm olduğunu değerlendirmek için örnekleri farklı çözeltilerde incelemiştir:
- NaCl, elektrostatik təsirlhəyat yoldaşıimlerin təsirini değerlendirmek için kullanılmıştır.
- Üre, hidrojən bağlarının təsirini değerlendirmek için kullanılmıştır.
- SDS, hidrofob təsirlhəyat yoldaşıimlerin təsirini değerlendirmek için kullanılmıştır.
Lesitinli örnekler genel kimi daha yüksək geçirgenlik göstərmişdir. En dikkat çekici nəticə, SDS içerən ortamda her iki örneğin geçirgenliğinin neredeyse tam səviyyəe yaklaşmasıdır. SDS hidrofob təsirlhəyat yoldaşıimleri bozarak kümelerin dağılmasını kolaylaştırdığı için bu bulgu, qranulların aqreqasiyasinde hidrofob kuvvetlerin mühüm bir rol oynadığını göstərir.
NaCl ortamındaki geçirgenlik de deiyonize suya və üre ortamına kıyasla yüksək tapılmışdır. Tədqiqatçılar genel kimi hidrofob və elektrostatik təsirlhəyat yoldaşıimlerin qranul aqreqasiyasindeki əsas kuvvetler olduğunu, hidrofob təsirlhəyat yoldaşıimlerin daha baskın göründüğünü belirtmiştir.
Burada kaynak metinde ikinci bir metodsel yazım uyuşmazlığı mövcuddur. Metod bölümünde NaCl və üre derişimleri 0,1 mol/L kimi belirtilirkən Şekil 2 başlığında faiz 0,1 kimi yazılmıştır. SDS her iki yerde de faiz 0,1 kimi verilmektedir. NaCl və üre için hansı birimin kesin kimi kullanıldığı preprint içinde açıklığa kavuşturulmamıştır.
Floresans ölçmələr zülallerin üçüncülü strukturunı necə yansıttı?
Floresans spektroskopisi, zülal içindeki floresans verebilən bölgelerin çevresel koşullarındaki değişimleri izlemek için kullanılmıştır. Örnekler 395 nm dalga boyunda uyarılmış, 415-700 nm aralığındaki emisyon kaydedilmiştir.
Lesitinli örneklerin floresans şiddeti bütün ultrason güclerinde yalnızca qranul içerən örneklerdən daha aşağıtür. Tədqiqatda bu azalma, lesitinin hidrofob aminoasit kalıntılarıyla hidrojən bağları və hidrofob təsirlhəyat yoldaşıimler üzerindən ilişki kurmasına bağlanmıştır. Bu təsirlhəyat yoldaşıimler, floresans verən grupların ışık yayma olasılığını azaltan sönümlenme oluşturmuş ola bilər.
270 W’ta zülallerin kısmən açılması və hidrofob kalıntıların erişilebilir hâle gelmesi nəyə görəiyle her iki sistemde görece yüksək floresans şiddeti gözlenmiştir. Güç 360 W və üzerine çıktığında çarpışmalı sönümlenme, oksidləşdirici değişiklikler və yenidən aqreqasiya nəyə görəiyle floresans şiddeti azalmışdır.
Bu eğilim, hissəcik ölçüsü, zülal həllolması və sərbəst sulfhidril miqdarındaki değişimlerle aynı yönü göstərir. Böylece farklı ölçmə metodleri tek bir mekanizmayı desteklemiştir: orta güc zülal strukturunı kontrollü biçimde gevşetirkən həddindən artıq güc bazı struktur kazanımları geri çevirmektedir.
FTIR analizinde zülallerin ikincili strukturu
Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi, molekulyar bağların titrhəyat yoldaşıimlerini izleyerek zülal strukturundaki değişimlere ilişkin bilgi sağlar. Tədqiqatda 400-4.000 cm-1 aralığı taranmış, zülal ikincili strukturu açistilikndan xüsusiyyətle 1.600-1.700 cm-1 arasındaki amid I bölgesi araşdırılmışdır.
Lesitinli örneklerin amid I tepe noktaları, aynı gücteki lesitinsiz örneklere göre 2,28 ilə 6,88 cm-1 arasında değişən miqdarlarda daha aşağı dalga sayistilikna kaymıştır. Bu kırmızıya kayma, lesitinin polar fosfat gruplarıyla zülal karbonil grupları arasında hidrojən bağları oluşmasıyla ilişkilendirilmiştir.
İkincil struktur çözümlemeleri genel kimi şu değişimleri göstərmişdir:
- Topaklanmayla ilişkilendirilən β-tabaka oranı orta güclerde azalmışdır.
- β-dönüş oranı artmışdır.
- α-heliks oranı yükselmiştir.
- Protein strukturunda kısmi açılma və yenidən düzenlenme meydana gelmiştir.
Tədqiqatnın yorumuna göre lesitin və orta gücte ultrason, qranulları aqreqasiyaye yatkın sıkı strukturdan daha esnek və hidratlanabilir bir strukturya yöneltmiştir. Güç 360 və 450 W’a yükseldiğinde sərbəst sulfhidril miqdarındaki düşüşe paralel kimi α-heliks kazanımlarının bir bölümü tersine dönmüş və β-tabaka oranı yenidən artmışdır.
Bu nəticələr zülallerin tamamən parçalandığını və ya doğal xüsusiyyətlərini bütünüyle kaybettiğini göstermez. Tədqiqatnın kullandığı ifade və tapıntılar, daha çok kısmi açılma, konformasyonel gevşeme və yenidən düzenlenmeye işaret etmektedir.
SEM görüntülerinde qranul morfolojisi
Taramalı elektron mikroskobu görüntüleri, dondurarak kurutulmuş qranulların səth biçimini göstərmişdir. 270 və 360 W uygulamalarında hem lesitinsiz hem de lesitinli örneklerin daha küçük strukturlara ayrıldığı görülmüştür. Bu mikroskobik görüntü, dinamik ışık saçılımıyla ölçülən hissəcik ölçüsü nəticələrıyla uyumludur.
450 W’a çıkıldığında daha büyük və yenidən birlhəyat yoldaşımiş strukturlar görünmektedir. Bu gözlem, həddindən artıq ultrasonun parçalama təsirinin yanında yenidən aqreqasiyayi de tetikleyebildiğini desteklemektedir.
İki örnek arasında morfolojik farklar mövcuddur:
- Yalnızca yumurta saristilik qranulu içerən örnekler daha çok pulsu, düzensiz və tabaka benzeri strukturlar oluşturmuştur.
- Lesitinli qranullar daha yuvarlak, daha düzgün səthli və daha homojən hissəciklar hâlinde görünmüştür.
Tədqiqatçılar bu farkı lesitinin qranul səthindeki işlevsel gruplarla təsirlhəyat yoldaşımesine bağlamıştır. Ancaq bu morfolojinin oluşum mekanizmasının henüz tam açıklanmadığını da açıkça belirtmişlerdir.
SDS-PAGE zülal bantları ne anlattı?
SDS-PAGE, zülalleri görünür molekulyar çəkilarına göre ayırmak için kullanılmıştır. Yüksək molekulyar çəkilı 97-116 kDa civarındaki bantlar, tədqiqatda HDL ilə ilişkili strukturlar kimi yorumlanmıştır.
Ultrason sonrasında bu bantlar zəiflamış, zəiflama lesitinli örneklerde daha belirgin olmuştur. Bu durum yoğun zülal-lipid kümelerinin daha küçük alt strukturlara ayrılmasıyla ilişkilendirilmiştir.
Yaklaşık 35 kDa civarında fosvitinle ilişkilendirilən bant, lesitinli örneklerde daha zəif görünmüştür. Tədqiqatçılar bunun lesitinin açığa çıkan fosvitinle bağlanması və zülalin elektroforetik hareketini değiştirmesiyle ilişkili olabileceğini düşünmektedir.
180-270 W uygulanmış lesitinli örneklerde 44,3-66,4 kDa aralığında yeni və ya belirginlhəyat yoldaşıən zülal bantları görülmüştür. Tədqiqatda bunların ayrılmış LDL alt birimleri və ya kısmən parçalanmış HDL-fosvitin kompleksleri olabileceği öne sürülmüştür. Bu tanımlama kesin bir zülal kimliği doğrulaması değildir; proteomik analiz strukturlmadığı için olası bir mekanizma yorumu kimi değerlendirilmelidir.
Önerilən molekulyar mekanizma
Tədqiqatdaki mekanizma şeması, yumurta saristilik qranullarıni birbirine bağlı HDL, LDL, fosvitin və kalsiyum-fosfat köprülerindən oluşan yoğun bir küme kimi göstərir.
Yalnızca ultrason tətbiq edildikdə:
- Granül kümeleri daha küçük parçalara ayrılır.
- Bazı kalsiyum-fosfat köprüleri və hidrofob təsirlhəyat yoldaşıimler zəiflar.
- Proteinlerde kısmi açılma meydana gelir.
- Çözünürlük və səth yükü artar.
Ultrason lesitinle birlikdə tətbiq edildikdə isə lesitin molekülleri açılmış zülal bölgeleriyle birlhəyat yoldaşıir. Ortaya çıkan zülal-fosfolipid kompozit strukturlar yağ-su interfeysüne birlikdə adsorbe olur. Tədqiqatçılar bu strukturların yağ damlacığı çevresinde daha yoğun və həyat yoldaşı dağılımlı bir zar oluşturduğunu ileri sürmektedir.
Bu mekanizma tek bir ölçməe dayanmamaktadır. Parçacık büyüklüğü, zeta potensialı, həllolma, sərbəst sulfhidril grupları, floresans, FTIR, SEM, SDS-PAGE və konfokal mikroskopi nəticələrının birbiriyle uyumlu eğilimleri üzerindən oluşturulmuştur.
Hazırlanan emulsiyaların xüsusiyyətləri
Emülsiyonlar, ultrasonla emal edilmiş sulu qranul fazının soya yağıyla 9:1 hacim oranında karıştırılmasıyla hazırlanmıştır. Seyreltme testinde emulsiyalar suya bırakıldığında hızla dağılmış, yağa bırakıldığında küresel damcıcıq biçimini korumuştur. Bu nəticə her iki sistemin de yağ içinde su değil, su içinde yağ emulsiyau olduğunu göstərir.
Başqa sözlə soya yağı küçük damcıcıqlar hâlinde sürekli su fazının içinde dağılmıştır. Günlük yaşamdan bir benzetmeyle, əsas fiziksel düzən mayonez benzeri yağ-su sistemlerinin dağılım mantığına karşılık gelir; ancaq tədqiqat gerçek bir mayonez və ya başka bir kommersiya ürün üretip test etmemiştir.
Emülsiyon damcıcıq ölçüsü və səth yükü
Granüllerin kendisindən farklı kimi burada ölçülən büyüklük, hazırlanmış emulsiyadaki yağ damcıcıqlarının ortalama hidrodinamik çapıdır.
Her iki emulsiya sisteminde ən küçük ortalama damcıcıq ölçüsü 360 W’ta əldə edilmişdir. Granül-lesitin emulsiyalarının damcıcıqları aynı gücteki lesitinsiz emulsiyalardan sürekli daha küçüktür.
Grafik üzerindən yaklaşık okunduğunda 360 W’ta yalnızca qranulle hazırlanan emulsiyaun damcıcıq ölçüsü yaklaşık 950 nm, lesitinli emulsiyaun büyüklüğü isə yaklaşık 850 nm səviyyəindedir. 450 W’ta her iki sistemde de damcıcıq ölçüsü yenidən artmışdır.
Emülsiyonların mutlak zeta potansiyelleri 270 və 360 W’ta yükselmiştir. Lesitinli emulsiyalar daha yüksək mutlak səth yükü göstərmişdir. Daha küçük damcıcıqların və daha güclü elektrostatik itmenin birlikdə bulunması, damcıcıqların çarpışıp birlhəyat yoldaşımesini zorlaştırmaktadır.
Emülsifiye edici aktivite və sabitlik
Emülsifiye edici performans iki endeksle qiymətləndirilmişdir:
\[ \mathrm{EAI}\,(m^2/g) = \frac{T \times A_0 \times DF}{c \times \Phi \times 10^4} \]
Burada:
- EAI, emülsifiye edici aktivite indeksidir.
- T, 2,303 kimi kullanılan dönüşüm katsayistilikdır.
- A0, emulsiya hazırlandıktan hemən sonra və seyreltildiktən sonra 500 nm’de ölçülən absorbans değeridir.
- DF, seyreltme faktörüdür.
- c, başlangıç örneğindeki zülal derişimidir; birimi g/mL kimi verilmiştir.
- Φ, emulsiyadaki yağ hacim fraksiyonudur.
EAI, bir gram zülalin ne kadar yağ-su interfeysünü oluşturup kaplayabildiğini temsil edən bir ölçüdür. Daha yüksək EAI, zülalin emulsiya oluşturma aşamasında daha təsirli olduğunu gösterir.
Emülsifiye edici sabitlik indeksi şu şekilde hesaplanmıştır:
\[ \mathrm{ESI}\,(\mathrm{dakika}) = \frac{A_0 \times 10}{A_0-A_{10}} \]
Burada A10, emulsiyaun 10 dakika sonraki absorbans değeridir. A0 ilə A10 arasındaki fark küçükse absorbans daha yavaş değişmiş, dolayistilikyla ESI daha yüksək çıkmıştır.
Lesitinli emulsiyalar bütün güclerde daha yüksək EAI və ESI göstərmişdir. En belirgin iyilhəyat yoldaşıme 180-360 W aralığında görülmüş, ən yüksək sabitlik 360 W’ta kaydedilmiştir.
Grafik okumalarına göre lesitinli sistemin EAI değeri 180-360 W aralığında yaklaşık 86-89 m2/g səviyyəindeykən lesitinsiz sistem yaklaşık 70-74 m2/g aralığındadır. ESI açistilikndan daha büyük bir fark oluşmuştur: Lesitinli sistem 270 W’ta yaklaşık 44 dakika, 360 W’ta yaklaşık 46-47 dakika səviyyəine ulaşırkən lesitinsiz sistem aynı güclerde yaklaşık 25-27 dakika civarında kalmıştır. Bu değerlerin tədqiqat içindeki grafiklerdən yaklaşık kimi okunduğu, ham veri tablosunun verilmediği dikkate alınmalıdır.
Arayüze adsorbe olan zülal miqdarı
Arasəth zülal adsorpsiyon oranı şu düsturle hesaplanmıştır:
\[ \mathrm{AP}(\%) = \frac{C_S-C_O}{C_S} \times 100 \]
Burada:
- CS, emulsiyadaki toplam zülal miqdarıdır.
- CO, emulsiya santrifüjlendiktən sonra sulu fazda kalan zülal miqdarıdır.
- Toplam zülal ilə sulu fazdaki zülal arasındaki fark, interfeysde adsorbe olduğu kabul edilən zülal miqdarını temsil eder.
Ultrason gücü, ne yalnızca qranul içerən ne de lesitinli emulsiyalarda zülal adsorpsiyon oranını istatistiksel kimi anlamlı biçimde değiştirmiştir. Tədqiqatçılar bunu pH 8,0 koşullarında qranulların kısmən çözünmüş olması və interfeys adsorpsiyonunun görece dengeli kalmasıyla açıklamıştır.
Bu nəticə mühümdir. Emülsiyon sabitliyindaki gelişme yalnızca daha fazla zülal molekülünün interfeyse taşınmasıyla açıklanamamaktadır. Tədqiqatnın bütün tapıntıları birlikdə değerlendirildiğinde, interfeysdeki zülal-lesitin tabakasının strukturu, damcıcıq boyutu və səth yükü toplam adsorbe zülal miqdarından daha belirleyici görünmektedir.
Konfokal mikroskopi yağ damcıcıqlarını necə göstərdi?
Konfokal lazer taramalı mikroskopide yağ və zülal fazları farklı boyalarla işaretlenmiştir. Nile Red yağ fazını, Nile Blue isə zülal və ya sulu fazla ilişkili dağılımı görünür hâle getirmiştir. Birlhəyat yoldaşıtirilmiş görüntülerde sarı örtüşme, zülal və fosfolipid strukturların yağ damlacığı çevresindeki ortak dağılımını temsil edecek şekilde yorumlanmıştır.
Aşağı ultrason güclerinde lesitinsiz emulsiyalarda büyük və birbirindən farklı boyutlarda damcıcıqlar ilə seyrek zülal kaplamaları görülmüştür. 270 və 360 W uygulamalarında damcıcıqlar küçülmüş, daha həyat yoldaşı büyüklükte dağılmış və çevrelerinde daha sürekli zülal tabakaları oluşmuştur.
450 W’ta yenidən büyük, düzensiz və birlhəyat yoldaşımeye eğilimli damcıcıqlar görülmüştür. Bu görüntü hissəcik ölçüsünün yenidən artması və ESI değerinin düşmesiyle uyumludur.
Lesitinli sistemlerde aynı güc koşullarında daha küçük və daha homojən damcıcıqlar mövcuddur. Özellikle 270 və 360 W koşullarındaki sarı örtüşmenin belirginlhəyat yoldaşımesi, tədqiqatçılar tarafından yağ damlacığı çevresinde yoğun zülal-fosfolipid kompozit tabaka oluşmasının sübutı kimi yorumlanmıştır.
İstilikl sabitlik
Hazırlanan emulsiyalar 0, 60 və 90 °C’de 30 dakika tutulmuş, oda sıcaklığına soğutulduktan sonra hissəcik büyüklükleri, zeta potansiyelleri və görsel faz ayrımları araşdırılmışdır.
Sıcaklık arttıkça bütün emulsiyalarda ortalama damcıcıq ölçüsü artmış və zeta potensialınin mutlak değeri azalmışdır. Bu durum, istilik təsiriyle zülal tabakasının yenidən düzenlenebildiğini, elektrostatik itmenin zəifladığını və damcıcıqların birlhəyat yoldaşımeye daha yatkın hâle geldiğini göstərir.
0 °C’de her iki sistemde belirgin faz ayrımı görülmemiştir. 60 və 90 °C’de yalnızca qranulle hazırlanan emulsiyalarda belirgin ayrışma ortaya çıkmıştır. Lesitinli emulsiyalar aynı temperaturlarda daha küçük hissəcikləri və daha yüksək mutlak zeta potensialıni koruyarak müqayisəlı kimi daha sabit kalmıştır.
Bu nəticə lesitinli emulsiyaların istilikdan hiç təsirlenmediği anlamına gelmez. Grafikler, temperaturla birlikdə lesitinli sistemlerde de damcıcıq büyümesi və səth yükü kaybı olduğunu göstərir. Doğru yorum, lesitinin termal bozulmayı tamamən ortadan kaldırmadığı; ancaq lesitinsiz qranul emulsiyalarına göre azalttığıdır.
Duz sabitliyi
Emülsiyonlar 0, 50 və 100 mmol/L NaCl koşullarında üç saat bekletilmiştir. Duz derişimi yükseldikçe bütün örneklerde damcıcıq ölçüsü artmış və mutlak zeta potensialı düşmüştür.
Duz iyonları, damcıcıq səthindeki elektrik yüklerini perdeleyebilir. Yüzey yükünün təsiri zəifladığında damcıcıqlar arasındaki elektrostatik itme azalır və damcıcıqlar birbirine yaklaşarak kümelenebilir.
Yalnızca yumurta saristilik qranuluyle hazırlanan emulsiyalar 50 və 100 mmol/L NaCl koşullarında belirgin faz ayrımı göstərmişdir. Lesitinli sistemler isə duz kaynaklı tabakalaşmaya daha yüksək direnç göstərmişdir.
100 mmol/L NaCl altında lesitinli sistemlerin hissəcikləri da büyümüş və mutlak səth yükleri azalmışdır. Bu nəyə görəle tədqiqat duza karşı mutlak bağışıklık değil, müqayisəlı kimi daha yüksək direnç göstərir.
Tədqiqatnın literatürde cevap verdiği boşluk
Daha önce yüksək intensivlikli ultrasəsun yumurta saristilik qranullarıni parçaladığı, zülal həllolmasınü və bazı işlevsel xüsusiyyətləri geliştirdiği gösterilmişti. Lesitinin de zülallerle təsirlhəyat yoldaşıerek emulsiya xüsusiyyətlərini değiştirebildiği biliniyordu.
Bu tədqiqatnın katkistilik, iki yaklaşımı yalnızca ayrı ayrı değerlendirmek yerine 90-450 W arasındaki bir güc dizisi boyunca birlikdə incelemesidir. Bundan əlavə nəticələrı tek bir performans ölçməüne dayandırmamış; hissəcik ölçüsü, səth yükü, həllolma, bağlama kapasitesi, sülfhidril grupları, geçirgenlik, floresans, FTIR, elektron mikroskopisi, elektroforez, konfokal mikroskopi, termal sabitlik və duz sabitliyi gibi çok sayıda ölçməü birlhəyat yoldaşıtirmiştir.
Bu çok ölçekli yaklaşım sayesinde makroskopik emulsiya davranışı, zülal səviyyəindeki struktur değişimlerle ilişkilendirilmiştir. Daha küçük damcıcıq və yüksək ESI gibi nəticələrın yalnızca mekanik parçalanmadan değil, zülallerin açılması, lesitinle təsirlhəyat yoldaşımesi və interfeys təbəqəsinın yenidən kurulmasından kaynaklandığı öne sürülmüştür.
Keçmiş, bu gün və gələcək baxımından əhəmiyyəti
Geçmiş açistilikndan tədqiqat, yumurta saristilik qranullarınin işlevsel kullanımını sınırlayan aşağı həllolma problemini hedefleyən önceki ultrason, pH, enzim və katkı maddesi araşdırmalarının devamıdır. Önceki tədqiqatlar ultrasonun qranulları parçalayabildiğini göstərmişdir; bu tədqiqat isə lesitinin bu süreçte necə tamamlayıcı bir rol oynayabileceğini araştırmıştır.
Bugün açistilikndan tədqiqat, gıda düsturasyonlarında doğal zülal-lipid komplekslerinin fiziksel yollarla düzenlenmesine ilişkin bir laboratuvar modeli sunmaktadır. Kimyasal modifikasyon yerine ultrason gibi fiziksel bir işlem kullanılması, tədqiqat tarafından çevreci və verimli bir düzenleme yaklaşımı kimi değerlendirilmektedir.
Gelecek açistilikndan tapıntılar; aşağı xolesterinlü gıdalar, fonksiyonel qida daşıma sistemləri və istilik və ya duz içerən emulsiya düsturasyonları için araşdırma zemini oluşturabilir. Bununla birlikdə tədqiqat henüz gerçek bir sənaye ürün, raf ömrü, tüketici kabulü və ya büyük ölçekli üretim performansı göstermemektedir.
Gündelik yaşama və qida texnologiyasıne olası təsiri
Birçok gıda ürünü, birbirine doğal kimi karışmayan yağ və suyun küçük damcıcıqlar hâlinde bir arada tutulmasına dayanır. Damlacıklar büyüyüp birlhəyat yoldaşıirse ürün tabakalaşabilir, dokusu değişebilir və ya kullanım sırasında kararsız davranabilir.
Bu tədqiqatnın yaklaşımı, doğal yumurta saristilik qranullarınin daha küçük, daha həll olan və daha yüksək səth yüklü hâle getirilerek yağ damcıcıqları çevresinde daha təsirli bir koruyucu tabaka oluşturmasını hedeflemektedir. İstilik və duza karşı daha dayanıklı bir interfeys, emal sırasında temperatur görən və ya iyonik komponentler içerən gıda sistemleri açistilikndan yararlı ola bilər.
Ancaq bu potansiyel doğrudan kommersiya ürün başaristilik kimi yorumlanmamalıdır. Tədqiqatda:
- Gerçek bir karmaşık gıda matrisi düsture edilmemiştir.
- Duyusal analiz strukturlmamıştır.
- Uzun süreli raf ömrü değerlendirilmemiştir.
- Sindirim, besin biyoyararlanımı və ya sağlamlıq təsiri ölçülmemiştir.
- Endüstriyel ölçekli ultrason sistemi test edilmemiştir.
- Enerji tüketimi və ya ekonomik maliyet analizi sunulmamıştır.
Tədqiqatın güclü tərəfləri
- Ultrason gücü tek bir səviyyəde değil, 90-450 W arasında bhəyat yoldaşı basamakta araşdırılmışdır.
- Lesitinli və lesitinsiz sistemler aynı güc səviyyələrində müqayisə edilmişdir.
- Granül xüsusiyyətləri ilə nihai emulsiya xüsusiyyətləri ayrı ayrı qiymətləndirilmişdir.
- Protein strukturu floresans, FTIR və SDS-PAGE gibi birbirini tamamlayan metodlerle araşdırılmışdır.
- Parçacık morfolojisi SEM, emulsiya damcıcıqları isə CLSM ilə görsellhəyat yoldaşıtirilmiştir.
- Yalnızca taze emulsiya performansı değil, 60-90 °C temperatur və 50-100 mmol/L NaCl koşullarındaki dayanım da qiymətləndirilmişdir.
- Deneyler ən az üç kez tekrarlanmış və nəticələr ortalama ± standart sapma kimi sunulmuştur.
- Tek yönlü ANOVA və Tukey çoklu müqayisə testi kullanılarak P < 0,05 anlamlılık səviyyəi tətbiq edilmişdir.
Tədqiqatın məhdudiyyətləri
Tədqiqatçıların açıkça belirttiği əsas sınırlılıklardan biri, yalnızca tek bir lesitin derişiminin kullanılmış olmasıdır. Faiz 0,30 lesitinle elde edilən nəticələr, daha aşağı və ya yüksək lesitin miqdarlarında aynı şekilde ortaya çıkmayabilir.
İkinci sınırlılık, təcrübələrin basitlhəyat yoldaşıtirilmiş laboratuvar dispersiyonları və soya yağı emulsiyaları üzerinde strukturlmış olmasıdır. Gerçek gıdalarda şekerler, duzlar, asitler, polisakkaritler, başka zülaller və farklı yağlar aynı anda bulunabilir. Bu komponentler zülal-lesitin təsirlhəyat yoldaşıimlerini değiştirebilir.
Üçüncü kimi, lesitinin belirli yumurta saristilik zülal fraksiyonlarıyla kurduğu molekulyar təsirlhəyat yoldaşıimler kesin kimi tanımlanmamıştır. Tədqiqatçılar ileri spektroskopik və ya proteomik metodlerle bu təsirlhəyat yoldaşıimlerin ayrıntılı kimi incelenmesi gerektiğini belirtmiştir.
Ek kimi tədqiqat:
- Uzun süreli depolama sabitliyi sunmamaktadır.
- Farklı pH koşullarını sistematik kimi müqayisəmaktadır.
- Farklı ultrason süreleri və ya darbeli tədqiqat oranlarını müqayisəmaktadır.
- 450 W’taki olası oksidasyonu doğrudan oksidasyon belirteçleriyle ölçmemektedir.
- SDS-PAGE’de görülən yeni bantların kimliğini kütle spektrometrisiyle doğrulamamaktadır.
- Endüstriyel ölçek büyütme təcrübəi içermemektedir.
Tədqiqatda “sinerji” ifadesi, aynı ultrason gücünde lesitinli sistemlerin çoğu ölçütte daha iyi nəticə vermesi və farklı struktur analizlerin birbiriyle uyumlu olması üzerindən kullanılmaktadır. Bununla birlikdə metod bölümünde ultrason gücü və lesitin varlığı arasındaki faktöriyel təsirlhəyat yoldaşıimi hesaplayan iki yönlü bir ANOVA və ya bağımsız bir sinerji katsayistilik raporlanmamıştır.
Tədqiqat nə deyir, ne söylemiyor?
Tədqiqatnın desteklediği nəticələr:
- Orta səviyyə yüksək intensivlikli ultrasəs, yumurta saristilik qranullarınin hissəcik ölçüsünü azaltabilir.
- 270-360 W aralığı çoğu işlevsel ölçütte ən uyğun aralık kimi görünmektedir.
- Lesitin, qranul parçalanmasını və zülal həllolmasınü destekleyebilir.
- Lesitinli emulsiyalar daha küçük damcıcıq, daha yüksək mutlak zeta potensialı və daha yüksək EAI/ESI göstərmişdir.
- Proteinlerin ikincili və üçüncülü strukturunda kısmi açılma və yenidən düzenlenme oluşmuştur.
- Lesitinli emulsiyalar 60-90 °C temperatur və 50-100 mmol/L NaCl koşullarında lesitinsiz emulsiyalardan daha sabit kalmıştır.
- 450 W, bazı yararlı təsirləri azaltan yenidən aqreqasiya və ya oksidləşdirici değişimlerle ilişkilendirilmiştir.
Tədqiqatnın göstermediği nəticələr:
- Teknolojinin bütün gıda ürünlerinde aynı performansı göstereceği sübut edilməmişdir.
- 270 və ya 360 W’ın bütün ultrason cihazları və üretim ölçekleri için evrensel optimum olduğu gösterilmemiştir.
- Lesitinli sistemlerin sınırsız termal və ya duz sabitliyina malik olduğu gösterilmemiştir.
- Herhansı bir sağlamlıq, tedavi və ya klinik fayda gösterilmemiştir.
- Aşağı xolesterinlü nihai bir ürün geliştirilip besinsel və ya duyusal kimi test edilmemiştir.
- Endüstriyel tətbiq edilə bilmə, maliyet, enerji verimliliği və ya kommersiya başarı sübut edilməmişdir.
- Tədqiqat resenziyadan keçməmişdir.
Tədqiqatın metodu və tapıntıları
Teknik təcrübə akışı
| Aşama | Uygulanan işlem | Əsas koşullar |
|---|---|---|
| Granül izolasyonu | Yumurta saristiliknın seyreltilmesi, bekletilmesi və santrifüjü | Su oranı 1:1,5; pH 7,0; 4 °C’de gece boyunca bekletme; 8.000 g, 45 dakika, 4 °C |
| Granüllerin kurutulması | Çökelti fraksiyonunun dondurarak kurutulması | Kuruyan örnekler EYGs kimi saklandı |
| Lesitinli kompleks | Granül dispersiyonuna lesitin eklenmesi | Protein 6 mg/mL; lesitin faiz 0,30 ağırlık/hacim; pH 8,0 |
| Ultrason | Prob tipi yüksək intensivlikli ultrasəs | 90, 180, 270, 360 və 450 W; 8 dakika; 3 saniye açık/2 saniye kapalı; buzlu su banyosu |
| Emülsiyon hazırlığı | Sulu faz ilə soya yağının homojenizasyonu | Su fazı:yağ = 9:1; 12.000 devir/dakika; 2 dakika |
| İstilikl dayanım | Su banyosunda istilik tətbiqi | 0, 60 və 90 °C; 30 dakika |
| Duz dayanımı | NaCl eklenmesi və bekletme | 0, 50 və 100 mmol/L NaCl; 25 °C; 3 saat |
| İstatistik | Tek yönlü ANOVA və Tukey testi | SPSS 26.0; P < 0,05; ən az üç tekrar |
Kullanılan ölçmə və görüntüleme metodleri
| Metod | Ölçülən xüsusiyyət | Tədqiqatdaki amacı |
|---|---|---|
| Dinamik ışık saçılımı | Parçacık/damcıcıq ölçüsü və zeta potensialı | Dağılım və kolloidal sabitliyi müəyyən etmək |
| Su və yağ bağlama testleri | WBC və OBC | Granül səthinin su və lipidle təsirlhəyat yoldaşıim yeteneğini ölçmek |
| Coomassie Brilliant Blue testi | Protein həllolması | Sulu faza geçən zülal oranını müəyyən etmək |
| Ellman reaktifi | Serbest sülfhidril grupları | Protein açılması və oksidləşdirici/struktur değişimleri izlemek |
| UV-Vis geçirgenlik | 500 nm’de ışık geçirgenliği | Dağılımı və moleküller arası kuvvetlerin təsirini değerlendirmek |
| Floresans spektroskopisi | 395 nm uyarım, 415-700 nm emisyon | Proteinlerin üçüncülü struktur çevresindeki değişimleri izlemek |
| FTIR | 400-4.000 cm-1; amid I bölgesi | Hidrojən bağlarını və ikincili struktur değişimlerini değerlendirmek |
| SEM | Kurutulmuş qranul morfolojisi | Parçalanma, səth strukturu və yenidən aqreqasiyayi görüntülemek |
| SDS-PAGE | Protein molekulyar çəki dağılımı | HDL, fosvitin və olası alt struktur değişimlerini değerlendirmek |
| CLSM | Yağ damlacığı və zülal/fosfolipid dağılımı | Arayüz tabakasını və damcıcıq homojenliğini görüntülemek |
| EAI və ESI | Emülsiyon oluşturma təsirnliği və kısa süreli sabitlik | Proteinlerin emülsifiye edici performansını müqayisək |
| Protein adsorpsiyon oranı | Arayüze adsorbe olduğu kabul edilən zülal faizsi | Ultrasonun toplam interfeys zülal miqdarını değiştirip değiştirmediğini müəyyən etmək |
Əsas düsturler
\[ \mathrm{WBC} = \frac{m_1-m_0}{m_0} \]
Su bağlama kapasitesini verir. m0 kuru örnek kütlesi, m1 serbest su uzaklaştırıldıktan sonraki kütledir.
\[ \mathrm{OBC} = \frac{m_1-m_0}{m_0} \]
Yağ bağlama kapasitesini verir. Aynı kütle ilişkisi kullanılır; sıvı faz kimi soya yağı uygulanır.
\[ \text{Serbest sülfhidril içeriği} = \frac{75.53 \times A_{412} \times D}{C} \]
A412 absorbans, D seyreltme faktörü və C zülal derişimidir. Denklem katsayistilik ilə açıklama metni arasında 75,53/73,53 uyuşmazlığı vardır.
\[ \mathrm{EAI}\,(m^2/g) = \frac{2.303 \times A_0 \times DF}{c \times \Phi \times 10^4} \]
Proteinin yağ-su interfeysü oluşturma təsirnliğini temsil eder.
\[ \mathrm{ESI}\,(\mathrm{dakika}) = \frac{A_0 \times 10}{A_0-A_{10}} \]
Emülsiyon absorbansının ilk 10 dakika içinde ne ölçüde korunduğunu ifadə edir.
\[ \mathrm{AP}(\%) = \frac{C_S-C_O}{C_S} \times 100 \]
Toplam zülal ilə sulu fazda kalan zülal farkından interfeyse adsorbe zülal oranını hesaplar.
Tapıntıların teknik özeti
| Ölçüt | En mühüm bulgu | En uyğun güc bölgesi | 450 W’taki davranış |
|---|---|---|---|
| Granül hissəcik ölçüsü | Ultrason küçülttü; lesitinli örnekler daha küçüktü | Lesitinli qranullarde minimum 270 W | Lesitinli sistemde yenidən büyüme |
| Granül zeta potensialı | Mutlak səth yükü arttı; lesitinli sistem daha yüksəkti | Maksimum mutlak değer 360 W | Mutlak değer azaldı |
| Su bağlama | Lesitinli örnekler bütün güclerde daha yüksəkti | 270-360 W | Yenidən aqreqasiyayle düşüş |
| Yağ bağlama | Lesitinsiz qranullar bütün güclerde daha yüksəkti | Lesitinsiz sistemde 360 W | Hidrofobik bölgelerin yenidən gömülmesiyle düşüş |
| Protein həllolması | Lesitinli sistem daha yüksək həllolma göstərdi | 270-360 W | Her iki sistemde azalma |
| Serbest sülfhidril | Lesitinli sistem daha yüksək değer göstərdi | Maksimum 270 W | Oksidasyon və yenidən gömülmeyle düşüş |
| İkincil zülal strukturu | β-tabaka azaldı, α-heliks və β-dönüş arttı | Orta gücler | Yararlı yenidən düzenlenmenin kısmi tersine dönmesi |
| Emülsiyon damcıcıq ölçüsü | Lesitinli emulsiyalar daha küçük damcıcıqlara sahipti | Minimum 360 W | Damlacık büyüklüğü yenidən arttı |
| EAI | Lesitinli sistem bütün güclerde daha yüksəkti | 180-360 W | Azalma |
| ESI | En belirgin lesitin təsiri emulsiya sabitliyinda görüldü | Maksimum 360 W | Keskin düşüş |
| Protein adsorpsiyon oranı | Ultrason gücüne bağlı anlamlı değişim bulunmadı | Belirgin optimum yok | Anlamlı güc təsiri raporlanmadı |
| İstilikl sabitlik | Lesitinli sistem 60 və 90 °C’de daha az ayrıştı | Orta gücte emal edilmiş lesitinli sistemler | Aşırı ultrason interfeys sabitliyinı azaltabildi |
| Duz sabitliyi | Lesitinli sistem 50 və 100 mmol/L NaCl’de daha dirençliydi | Orta gücte emal edilmiş lesitinli sistemler | Yüksək gücte kazanımların bir bölümü kayboldu |
Şekillerin birlikdə anlattığı nəticə
Şekil 1, qranul büyüklüğü, zeta potensialı, su və yağ bağlama, həllolma və sülfhidril nəticələrının tek bir optimum güc penceresine işaret ettiğini göstərir. Lesitin birçok xüsusiyyətte iyilhəyat yoldaşıme sağlarkən yağ bağlama qabiliyyətini düşürmüştür.
Şekil 2, xüsusiyyətle SDS varlığında yüksək geçirgenlik oluşması üzerindən qranul aqreqasiyasinde hidrofob təsirlhəyat yoldaşıimlerin baskın rolünü desteklemektedir.
Şekil 3’teki floresans, FTIR, ikincili struktur, SEM və SDS-PAGE nəticələrı; orta gücte zülallerin kısmən açıldığını, kümelerin parçalandığını və lesitinle yeni bir struktur düzən oluştuğunu göstərir. 450 W’ta yenidən aqreqasiya belirtileri ortaya çıkmaktadır.
Şekil 4, tədqiqatçıların önerdiği mekanizmayı özetlemektedir: Ultrason qranul bağlarını zəiflatırkən lesitin açığa çıkan zülallerle birlhəyat yoldaşımekte və zülal-fosfolipid kompozit strukturlar oluşturmaktadır.
Şekil 5, bu molekulyar değişimlerin emulsiya performansına yansımasını göstərir. Damlacık büyüklüğü 360 W’ta ən aşağı, EAI və ESI değerleri lesitinli sistemde ən yüksək səviyyədedir. Protein adsorpsiyon oranının değişmemesi, interfeys kalitesinin toplam zülal miqdarından daha mühüm olabileceğini düşündürmektedir.
Şekil 6’daki konfokal görüntüler, 270-360 W lesitinli sistemlerde küçük və homojən damcıcıqlar ilə daha yoğun ortak zülal-fosfolipid interfeysünü göstərir.
Şekil 7 və Şekil 8, lesitinli sistemlerin sırasıyla 60-90 °C istilik və 50-100 mmol/L NaCl stresine karşı daha yüksək müqayisəlı sabitlik göstərdiğini ortaya koymaktadır. Ancaq her iki stres koşulu da hissəcik ölçüsünü artırmış və mutlak zeta potensialıni azaltmıştır.
Mənbə və metod qeydi
Bu məzmun, Xincheng Meng, Zeyu Gong, Xiyu Zhang, Huaicheng Yu, Yuemeng Wang, Jing Li və Xin Li tarafından hazırlanan “Synergistic remodeling of egg yolk granules by high-intensity ultrasound and lecithin: Towards high-stability emulsification systems” başlıklı tədqiqatya dayanmaktadır.
Tədqiqat SSRN üzerindən sunulmuş bir preprint araşdırma makalesidir. Metinde açıkça “This preprint research paper has not beən peer reviewed” uyaristilik mövcuddur. Bu nəyə görəle araşdırma resenziyadan keçməmişdir. Sunulan metinde DOI və ya bir bilimsel dergide kabul bilgisi yer almamaktadır.
Araşdırma klinik tədqiqat deyil. İnsan və ya heyvan sağlığı üzerinde tedavi edici təsir incelememektedir. Yumurta saristilik qranulları, lesitin və soya yağıyla gerçeklhəyat yoldaşıtirilən laboratuvar ölçekli bir gıda kimyası və emulsiya təcrübəi niteliğindedir.
Makaledeki bütün açıklamalar yüklenən tədqiqatnın metodlerine, grafiklerine, şekillerine və yazarların nəticə yorumlarına dayanmaktadır. Tədqiqatda bulunmayan klinik fayda, sağlamlıq garantisi, kommersiya başarı, sənaye tətbiq edilə bilmə, duyusal kalite və ya kesin raf ömrü iddiası eklenmemiştir.
Tədqiqat orta gücte ultrason və lesitinin birlikdə kullanılmasının umut verici olduğunu göstərir; ancaq yalnızca faiz 0,30 lesitin derişimi, belirli bir prob tipi, 50 mL örnek hacmi və 8 dakikalık işlem koşulu araşdırılmışdır. Nəticələrın farklı cihazlara, büyük üretim hacimlerine və ya karmaşık gıda ürünlerine doğrudan aktarılabilmesi için ek doğrulama gereklidir.
Preprint içinde sərbəst sulfhidril tənlikindeki 75,53/73,53 katsayı uyuşmazlığı ilə NaCl və üre çözeltilerinin metod bölümünde 0,1 mol/L, şekil açıklamasında isə faiz 0,1 kimi yazılması dikkatle değerlendirilmelidir. Bu tutarsızlıklar tədqiqat değiştirilmedən və düzeltilmedən aktarılmıştır.
Yazarların kullandığı “sinerjik təsir” ifadesi, lesitinli örneklerin aynı ultrason gücündeki lesitinsiz örneklerdən daha yüksək performans göstermesine və çoklu struktur analizlerin uyumuna dayanmaktadır. Ayrı bir faktöriyel təsirlhəyat yoldaşıim testi və ya sayısal sinerji indeksi raporlanmamıştır.

Şərh yazın
E-poçt ünvanınız yayımlanmayacaq. Məcburi sahələr * ilə işarələnib