Glukozaminoglikan (GAG) İçeren Kolajen Nanoliflerinin (KGN) Elektro Eğirme İşlemi ile Elde Edilmesi ve Gıda Matriksinde Kullanımının Araştırılması

Abstract

Kolajen ve glukozaminoglikanlar (GAG), bağ dokusu hücreleri tarafından sentezlenen ekstraselüler matriksin (ESM) önemli bir kısmını oluşturan iki temel bileşendir. Özel bir amino asit bileşimine sahip olmasıyla diğer proteinlerden ayrılan kolajen, memelilerde en bol bulunan proteindir. Bağ doku hücrelerini saran uzun, doğrusal ve tekrar eden disakkarit birimlerden oluşan GAG?ların yapısında kıkırdak koruyucu ajan olarak bilinen kondroitin sülfat (CS) bulunmaktadır. Kolajen ve GAG moleküllerinin bir arada sağlık üzerine sinerjistik etki gösterdikleri bilinmektedir. Son yıllarda yaygınlaşan ve birçok kullanım alanı bulunan elekto-eğirme işlemi ile nano veya mikro ölçekli nanolifler elde edilebilmektedir. İşlem ve örnek hazırlama koşulları elektro eğirme işlemi ile elde edilen nanoliflerin boyutlarını ve homojenliğini etkilemektedir. Kolajen nanolifleri, genellikle doku mühendisliği ve biyomedikal alanlarında yapı iskelesi ya da doku iyileştirici malzeme olarak kullanılmaktadır. Gerçekleştirilen çalışma başlıca dört aşamadan oluşmaktadır. İlk aşamada, kuzu ayaklarından kolajen ekstraksiyonu ve GAG ekstraksiyonu, ardından saflaştırma işlemiyle CS (CS içeriği %88) ve Tip 1 kolajen (kolajen içeriği %87) elde edilmiştir. İkinci aşamada, farklı işlem ve örnek koşulları kullanılarak elektro eğirme uygulamaları yapılmıştır. Nanolif eldesi için ideal çözelti parametreleri: örnek konsantrasyonu: %15 (w/v), kolajen:kondroitin sülfat oranı: 95:5 (w/w), asetik asit konsantrasyonu %65 (v/v) olarak belirlenmiştir. İdeal işlem parametreleri ise: voltaj: 26 kV, akış hızı: 0.8 ml/h ve iğne ucu-kolektör arası mesafe: 15 cm olarak belirlenmiştir. Üçüncü aşamada, ideal koşulda üretilen kolajen içinde GAG nanolifleri (KGN), kolajen stabilizasyonunun arttırılması amacıyla UV ışığında (254 nm) 30 dk süreyle çapraz bağlanmıştır. Projenin son aşamasında ise, kolajen-GAG temelli nanolifler ilk kez bir gıda matriksi içinde kullanılmış ve mikrobiyolojik açıdan güvenilir, kabul edilebilir duyusal özelliklere sahip fonksiyonel bir ürün geliştirilmiştir.