Investigation of changes in metabolites during tomato paste processing

Pek &ccedil;ok end&uuml;striyel &uuml;r&uuml;n&uuml;yle domates, olduk&ccedil;a &ouml;nemli ve bol t&uuml;ketilen meyvelerin başında gelmektedir. Domatesin zengin besin değeri, gıda işlemenin antioksidan aktiviteye sahip değerli bileşenlerine etkilerinin araştırılmasını &ouml;nemli hale getirmiştir. Genel olarak sal&ccedil;a &uuml;retimi; yıkama, par&ccedil;alama, ayıklama, pulper ve ince elekten ge&ccedil;irme, buharlaştırma, kutulama, past&ouml;rizasyon (veya sterilizasyon ve aseptik ambalajlama) ve soğutma aşamalarından oluşmaktadır. Bu &ccedil;alışmada &uuml;retim s&uuml;recinin her bir aşaması LC-QTOF-MS y&ouml;ntemiyle t&uuml;m metabolitleri a&ccedil;ısından analizlenerek meydana gelen değişimler incelenmiştir. T&uuml;m metabolitler değerlendirildiğinde, toplam 3177 metabolitle ilişkili k&uuml;tle sinyalinin %40&rsquo;ından fazlasının işleme esnasında &ouml;nemli &ouml;l&ccedil;&uuml;de değiştiği tespit edilmiştir. Metabolik profilde &ouml;nemli &ouml;l&ccedil;&uuml;de farklılığa neden olan iki &uuml;retim basamağı ise par&ccedil;alama ve kabuk ve &ccedil;ekirdeğin ayrılması olarak bulunmuştur. &Ouml;rnekler arasında yapılan karşılaştırmalar, meyvede sal&ccedil;aya g&ouml;re &ouml;nemli &ouml;l&ccedil;&uuml;de y&uuml;ksek bulunan bileşikler arasında bir grup glikozilatlanmış alkoloidler, hidroksisinamat, flavonoidler ve tomatozit A&rsquo;nın bulunduğunu g&ouml;stermiştir. Diğer taraftan sadece likoperozit H ve naringenin meyveye oranla sal&ccedil;ada y&uuml;ksek bulunmuştur. Sal&ccedil;ada d&uuml;ş&uuml;k d&uuml;zeyde bulunan bileşikler, kabuk ve &ccedil;ekirdeğin uzaklaştırılması sırasında &uuml;retim zincirinden kaybolmuştur. Bu nedenle, kabuk ve &ccedil;ekirdek fraksiyonu &ccedil;ok sayıda flavonoidin yanı sıra, &ccedil;eşitli alkoloidleri de i&ccedil;ermektedir. Meyve ve par&ccedil;alanmış meyve arasında &ouml;nemli &ouml;l&ccedil;&uuml;de farklı olan bileşikler incelendiğinde ise &ccedil;eşitli flavonoidlerin ve glikoalkoloidlerin olduğu belirlenmiştir. &Ouml;zellikle narincenin, narincenin kalkon, rutin, rutin apiozit, kamferol rutinozit ve likoperozit H bileşiklerinin par&ccedil;alama işleminden sonra 1.3-4.3 kat oranında arttığı tespit edilmiştir.&nbsp;Anahtar Kelimeler: Domates işleme, sal&ccedil;a, &nbsp;metabolit, flavonoid, glikoalkoloit, LC-QTOF-MS.Tomato is an important and highly-consumed fruit that has many different industrial products. The consumption of tomatoes has been proposed to reduce the risk of several chronic diseases such as cardiovascular diseases and certain types of cancer. In addition, tomato consumption leads to decreased serum lipid levels and low density lipoprotein oxidation. The nutritional value of tomato created a great interest in the effect of processing on its valuable compounds showing antioxidant activity. In general, tomato paste production includes the basic steps of cleaning, breaking, finisher-separating the pulp from skin, and seeds, evaporating, canning, pasteurizing (or sterilizing and aseptic packaging), and final cooling. In this study, every step of processing was investigated in detail to elucidate the changes in untargeted metabolomics. In order to determine which of the processing steps mostly affects the overall metabolite composition of the final paste, all tomato samples were extracted in aqueous-methanol and analyzed using an untargeted LC-QTOF MS - based metabolomics approach. The mass profiles obtained were processed and aligned across all samples using MetalignTM software. After filtering out mass signals that were < 10 times the local noise in all 30 samples, the resulting data matrix contained intensity values (calculated as peak heights) of 3177 mass signals aligned across all samples. The mass intensity data were 2 log-transformed and then subjected to multivariate analysis using GeneMathsTM software. The results of LC-QTOF MS-based metabolomics approach was applied on a principal component analysis (PCA) diagram. The first principal component (36% of the total variation in the dataset) pointed to the most dominant step in the paste-production process, and it clearly corresponded to the separation of seed and skin from the rest of the tomato material. The second component explained 20% of the variation and corresponded to the step-wise processing from fruit to paste. The largest overall variation between the 5 biological replicates at each processing step, calculated over all 3177 mass signals detected, was observed within the pulp samples where this value was 32% in all the other samples. The most important differences in those metabolites were observed in between fruit and paste, fruit and seed and the skin, and fruit and breaker. In general, nearly 43% (1356 signals) of the total number of mass signals differed significantly (p 0.05) between fruit and paste samples. Likewise, about 60% of the signals were statistically different between fruit and seed and skin, and about 25% between fruit and breaker. Among the compounds that were significantly higher in fruit versus paste were a range of glycosylated alkaloids (lycoperoside- and esculeoside-isomers), hydroxycinnamates (mono-, di- and tricaffeoyl derivatives), flavonoids (specifically naringenin chalcone and two of its glycosides), and the saponin tomatoside A. The ratio for the compounds higher in the fruit compared to the paste, changed from 1.4 to 62.3 as in pantothenic acid-hexose and tomatoside A, respectively. In contrast, only the alkaloid lycoperoside H and the flavonoid naringenin were, respectively, 2-fold and 6-fold higher in paste compared to original fruit. Clearly, most compounds that were lower in paste were lost from the production chain upon removal of the seed and skin fraction. This fraction, therefore, contained relatively high levels of all flavonoids, as well as several alkaloids. On the other hand, compounds that were relatively low in the seed and skin fraction were several hydroxycinnamates (chlorogenic acid and 3 caffeic acid hexosides), citric acid, a glycoside of pantothenic acid (vitamin B5), and UDP-Glucose which is 22-fold higher than in the seed and skin fraction. For the rest of the compounds the seed and skin fraction contained 3 to 14-fold higher amounts compared to the fruit as in coumaric acid-hexose, and -tomatin, respectively. When the compounds that were significantly different between fruit and breaker samples were investigated, again several flavonoids and glycoalkaloids were determined. The relative levels of compounds including, naringenin, naringenin chalcone, rutin, rutin apioside, kaempferol-rutinoside, lycoperoside H, increased with ratios of 1.3 to 4.3-fold after the breaking treatment as compared to the intact fruits. On the other hand, only pantothenic acid-hexose, UDP-Glucose, ferulic acid-hexose decreased by 25% to 50% when fruit was processed into breaker. Keywords: Tomato processing, paste, metabolite, flavonoid, glycoalkoloid, LC-QTOF-MS.

Sağlık Çalışanı ve Ebeveyn Perspektifinden Çocukluk Çağı Aşılarının Reddi Niteliksel Bir Araştırma

Aşılar küresel düzeyde sağlığın geliştirilmesini sağlayan halk sağlığı uygulamalarının temel taşlarından biridir. Aşıların ve bağışıklamanın tarihi çok eski zamanlara dayanmakla birlikte bu tarihin en başından itibaren aşılara itiraz edenler olmuştur. Aşıların güvenilirliğini, yararlarını ve başarılarını destekleyen kanıtlara rağmen son yıllarda aşı reddi tekrar gündeme gelmiş özellikle çocukluk çağı aşılarına karşı ailelerdeki direnç artış göstermiştir. Çocuğun aşı kararı ilk bakışta ebeveynin vereceği bireysel bir karar gözükmekle beraber diğer kişileri de etkileyen toplumsal bir karardır. Ebeveynin çocuğun üstün yararını düşünerek vermesi gereken aşı kararı çeşitli açılardan toplumdaki diğer kişileri de etkilemektedir. Aşı reddi kararının ilk etkisi aşılama oranlarının düşmesi ve buna bağlı olarak hastalıkların yayılmasını kolaylaştırmasıdır. Sadece aşı olamayan bireyleri değil tüm toplumu etkileyen bu durum özellikle ebeveynlerinin onlar adına karar verdiği çocukları riske atmaktadır. Bir halk sağlığı uygulaması olan aşılar, yüksek bağışıklama oranları ile toplumsal bağışıklığı sürdürmeye çalışırken, toplumun ve çocuğun yararı ile bireysel özerklik kavramları arasındaki çatışma ile karşı karşıya kalmaktadır. Bu tez/bu araştırma ebeveynlerin ve sağlık çalışanlarının aşı reddi konusundaki görüşlerini, tutumlarını ve deneyimlerini öğrenerek bu konudaki etik tartışmaları incelemeyi amaçlamaktadır. Türkiye’de çocukluk çağı aşıları ile ilgili mevcut araştırmaların kantitatif olup aşı reddi konusunu derinlemesine incelemedikleri fark edilmiştir. Bu eksikliği, aşı reddi ile ilgili görüşleri, tutumları ve deneyimleri yansıtan niteliksel bir araştırma ile doldurmak hedeflenmiştir. Bu çalışma çocuklarına aşı yaptırmayı reddeden ebeveynler ve aşı uygulayıcısı sağlık çalışanları üzerinde yoğunlaşmaktadır. Aşı reddi konusunda 19 ebeveyn ve 21 sağlık çalışanı ile niteliksel görüşme yapılmıştır. Bu görüşmeler sonucunda aşı reddi konusundaki görüşlerin çok çeşitli olduğu anlaşılmıştır. Ebeveynlerin aşı reddi kararını vermelerinde onları etkileyen faktörler karmaşık ve değişkendir. Bu faktörler arasında; bilgilendirme eksikliği, yan etkiler, din, politika, sosyal medya gibi çok çeşitli sebeplerden biri ya da birkaçı yer almaktadır. Katılımcı sağlık çalışanları aşı 2 reddi nedenleri hakkında katılımcı ebeveyn / anne-babalar ile benzer faktörleri söylemekle beraber ebeveyn / anne-babalar aşı konusundaki bilgi eksikliğine ve yanlış bilgilendirmeye daha çok vurgu yapmışlardır. Sonuç olarak çocuğun ve toplumun üstün yararının gözetilip hareket edilmesi gereken aşı uygulamalarında etik olarak tartışmalı birçok konu başlığı olduğu fark edilmiştir. Yapılan görüşmeler sonucunda ailelerin aşı konusunda yeterli bilgilendirilmediği anlaşılmıştır. Aşılar konusunda ailelerde artış gösteren kaygıların ve farklı inanışların toplum sağlığı için giderilmesi gerekmektedir. Bu konuda sağlık çalışanlarının ailelerin itirazlarını saygılı bir şekilde dinlemeleri, onlara doğru bilgi vermeleri ve aşı ile ilgili yanlış anlamalarını gidermek için aile eğitimlerine vakit ayırmaları önerilmektedir

Nanotechnological Methods of Antioxidant Characterization

Nanoparticle (NP)-based analytical methods have displayed a rapid development at the interface of analytical chemistry, food chemistry, biochemistry, and nanotechnology, together with their related industries. For the design of novel antioxidant assays, NPs can be used as colorimetric or electrochemical probes, components in chemical and biological detectors, and radical generation systems. Most applications of NPs used as probes for food chemicals and biochemicals are associated with the use of Au, Ag, magnetite (Fe3O4) or titania (TiO2) nanoparticles and quantum dots. Chemical reduction-based nanotechnological colorimetric assays of antioxidant capacity make use of the formation or enlargement of noble metal nanoparticles (AuNPs, AgNPs, etc.) upon reaction of Au(III) or Ag(I) salts with antioxidant compounds acting as chemical reductants. In this chapter, NP-based methods for the measurement of total antioxidant capacity involving chemical reduction together with the methods for the detection of reactive oxygen and nitrogen species (ROS/RNS) and determination of their scavenging activity have been reviewed. Within this scope, spectroscopic methods associated with electron transfer and noble metal nanoparticles as well as electroanalytical biosensor-originated antioxidant activity/capacity methods using nanostructures have been evaluated. On the other hand, methods with different mechanisms for reactive species estimation, NP-based methods for the detection of hydrogen peroxide and its scavengers, and limitations of NP-based antioxidant assays have also been discussed

Bioaccessibility of terebinth (Pistacia terebinthus L.) coffee polyphenols: Influence of milk, sugar and sweetener addition

In this study, terebinth coffee formulations were prepared with whole or skimmed milk with or without sugar/ sweetener in order to study the matrix effect on the bioaccessibility of terebinth polyphenols. Quercetin glycosides and catechin were the major flavonoids identified in the terebinth formulations, whereas gallic, protocatechuic, syringic and ellagic acids were determined as the non-flavonoid compounds. The in vitro gastrointestinal digestion model results revealed that addition of whole milk to terebinth coffee increased the total bioaccessible flavonoids significantly (45%) (p < 0.05), whereas skim milk addition did not result in any significant change. Furthermore, antioxidant capacity results measured with CUPRAC assay showed that addition of milk alone or together with sugar/sweetener increases the bioaccessibility of terebinth coffee antioxidants (36-70%) (p < 0.05). Overall, terebinth coffee + whole milk + sugar formulation was found to contain the highest amount of bioaccessible flavonoid and non-flavonoid compounds (42.71-47.07 mg/100 g)