Deve sütünün fizikokimyasal özelliklerinin ve protein yapısının belirlenmesi

Bu çalışmada Antalya yöresinden toplanan 7 farklı deve sütü fizikokimyasal özellikleri ve protein profili açısından incelenmiştir. Örneklerin kuru madde değerleri %9,39- 13,86, pH değerleri 6,5-7,17, yağ miktarları %2,3-3,8, protein miktarları %1,73-3,55, kül miktarları 0,39-0,75, SH değeri 16,4-6,8, yoğunluk değerleri 1,020-1,33, laktoz miktarı 4,2-4,86 değerleri arasında bulunmuştur.

Deve sütü örneklerinin mineral madde içeriği bakımından incelendiğinde majör elementlerden Mg, Na ve K, iz elementlerden ise Zn ve Cu içeriği bakımından inek sütüne göre daha zengin olduğu görülmüştür. Deve sütü yağında bulunan yağ asitleri dağılımı şöyle gerçekleşmiştir; yağ asitlerinin %0,085’ini kısa zincirli yağ asitleri, %10,04’ünü orta zincirli yağ asitleri, %89,87’sini ise uzun zincirli yağ asitleri oluşturmaktadır. Doymuş yağ asitleri oranı %59,55, doymamış yağ asitleri oranı ise %40,44’dür.

Buna göre deve sütü yağında eser miktarda kısa zincirli yağ asitleri, az miktarda orta zincirli yağ asitleri yüksek miktarda uzun zincirli yağ asitleri bulunmaktadır. Deve sütü yağında doymuş yağ asitleri miktarı doymamışlara göre daha yüksektir. Bu çalışmada SDS-PAGE elektroforez yöntemi kullanılarak protein profili belirlenmiş ve laktoferrin, serum albuminleri, .-s1 kazein, ß-kazein, .-s2-kazein, .-kazein, ß-laktoglobulin ve .-laktoalbumin bantları açık şekilde elde edilmiştir. Protein profilinin izlenmesinde ß-laktoglobulin bantı görülmemiştir.

Anahtar Kelimeler: Deve sütü, alerji, SDS-page, protein.

Seyhan YURDAKUL, Zübeyde ÖNER 

Süleyman Demirel Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Gıda Mühendisliği Bölümü, Isparta/ Türkiye

GİRİŞ

Deve, dünyanın birçok kurak bölgesinde önemli bir sosyo ekonomik değerdir. İnsanların yük taşımalarının yanısıra, et ve süt kaynağı olarak da önemli bir besin kaynağıdır (Fauzia R., vd., 2013).

Dünya üzerinde 47 ülkeye yayılan deve popülasyonu yaklaşık 26,99 milyon baştır. Bunun yaklaşık %83’ü Kuzey Afrika ve doğu ülkeleri, geri kalanı ise Orta Doğu ve Hint Yarımadası’nda bulunmaktadır. Dünyada deve sütü üretiminin 2,9 milyon ton olduğu tahmin edilmektedir (Singh R., 2017).

Deve sütü inek sütünde bulunan bütün besleyici bileşenleri içerir. Hatta demir, laktoferrin ve C vitamini içeriği inek sütüne göre daha zengindir (Lajnaf R. Vd, 2017). Son zamanlarda deve sütünün; antikanserojenik, antidiyabetik, antihipertansif gibi terapatik özellikleri dikkat çekmektedir. Deve sütü anti alerjen özelliklerinden ötürü de son yıllarda önem kazanmıştır. Bu nedenle inek sütü alerjisine sahip çocukların deve sütü tüketmesi tavsiye edilmiştir (Al Haj ve Al Kanhal, 2010).

Deve ve inek sütü moleküler ve immünolojik yönden benzerlikler gösterirken, elektroforetik analizlerde deve, inek ve anne sütü proteinleri pozisyon ve moleküler dizilimleri açısından karakteristik özellik göstermişlerdir. Deve ve inek sütünün kazein yapısı birbirinden farklılık gösterirken, deve sütü anne sütüne benzerlik göstermiştir (El agamy vd., 2009). Elektroforetik analizlerde inek ve deve sütü karşılaştırıldığında inek sütünün temel proteini ß-laktoglobulin , deve sütünün ise .-laktalbumin olduğu görülmüştür (Brezovecki A. Vd, 2015). ß-laktoglobulin ise en baskın alerjendir . Deve sütünün bu tür alerjik durumlarda en iyi alternatif olmasının temel sebebi de budur. Bu yüzden ekonomik değeri ve pazar payı son derece düşük olan deve sütü, inek sütü alerjisi olan çocukların protein kaynağı olarak kullanılabilmesi yönünden oldukça büyük önem kazanmıştır (El agamy vd., 2009). Düşük miktarda ß-kazein içermesi ve ß-laktoglobulin içermemesi deve sütünün hipoalerjik etki göstermesine neden olur. Diğer bileşenlerden laktoferrin, immünoglobulin, lizozim ve C vitamini de bu özelliklerin belirlenmesinde önemli rol oynar (El-Agamy vd, 1996; Konuspayeva vd, 2007; Konuspayeva vd., 2009).

Bu çalışmada, deve sütünün fizikokimyasal özellikleri ve protein profili incelenmiştir.

MATERYAL VE YÖNTEM

Materyal

Bu çalışmada, Antalya’da faaliyet gösteren Deve Çiftliği’nden ve turistik amaçlı deve yetiştiricisinden 12 farklı deve sütü temin edilmiştir. Numuneler soğuk zincir altında laboratuvara getirilmiştir.

Yöntem

Kimyasal Analizler

Laboratuvara getirilen deve sütü örneklerinde yağ analizi, kuru madde, yağsız kuru madde, protein, asitlik (pH, titrasyon asitliği), yoğunluk, kül tayini yapılmıştır (Metin 2008). Ayrıca sütlerin içerdiği mineral madde miktarları ICP-OES ile belirlenmiştir. Deve sütü yağında bulunan yağ asitleri ise gaz kromatoğrafisi yöntemi ile belirlenmiştir (AOAC, 1995).

Sodyum Dodesil Sülfat Poliakrilamid Jel Elektroforezi (SDS-PAGE)

Proteinlerin negatif yüklü SDS molekülleri ile kaplandıktan sonra moleküler ağırlıklarına göre poliakrilamid jel ortamında elektrik alan içinde göç etmesi esasına dayanan SDS metodu ile deve sütünün protein profili belirlenmiştir. Analiz için numune hazırlanırken 10 µl deve sütü örneğinden alınmış 20 µl örnek tamponu ile seyreltilmiştir ve 100 °C’de 3 dakika kaynatılarak proteinlerin denatürasyonu sağlanmıştır (Hames, 1998).

Alt ve üst jeller hazırlandıktan sonra kuyucuklara yükleme yapılmış ve güç kaynağına bağlanarak 110 V sabit akımda yaklaşık 2 saat boyunca yürütülmüştür (Hames, 1998).

BULGULAR VE TARTIŞMA

Sütün en önemli besin öğesi hiç kuşkusuz biyolojik değeri yüksek ve üstün kaliteli süt proteinidir. İnek sütlerinde %3,0-3,6 oranında yer alır ve süt kuru maddesinin de yaklaşık %27’lik bölümünü oluştururlar. Dromedary ırkı deve sütü toplam protein içeriği %2,15 ile 4,90 değerleri arasında değişmektedir (Al haj ve Al Kanhal, 2010). İncelediğimiz deve sütü örneklerinde protein oranı %1,73-3,55 arasında değişmiştir (Çizelge 1).

Anne sütü ile inek, deve, keçi ve eşek sütleri karşılaştırıldığında en yüksek protein oranına deve sütü, en düşük protein oranına ise 1,12 değeriyle eşek sütü ve 1,41 değeriyle anne sütü sahiptir (El-Hatmi vd., 2015). Deve sütünün başlıca proteini kazein’dir. Deve sütünün %1,63-2,76’sı, toplam proteinin ise %52-87’si kazeinden oluşmaktadır. Deve sütünde bulunan kazeinin ana bileşeni olan .s1-kazeinin ardından ß kazein gelir. ß kazein, toplam kazeinin %21 ile 65’ini oluşturur. Deve sütü yüksek ß kazein içeriği bakımından anne sütüne benzerlik göstermektedir (Al haj ve Al Kanhal, 2010). Deve sütündeki proteinlerin ikinci ana bileşeni serum proteinleridir. Dromedary deve sütü serum protein içeriği %0,6 ile %0,8 arasında değişmektedir ve anne sütüne benzer şekilde ß-laktoglobülince eksiktir (Al haj ve Al Kanhal, 2010).

Kuru madde miktarı laktasyon periyodu boyunca değişkenlik gösterir. Bununla birlikte hayvanın yaşı, ırkı, beslenmesi ve psikolojik durumu da kuru madde miktarı üzerinde etkilidir. Deve sütünün en düşük ve en yüksek kuru madde değerleri %9,39-13,86 değerleri arasında bulunmuştur. Kül miktarı mineral madde içeriğine bağlı olarak değerlendirilir. Örnek deve sütlerinin kül miktarı %0,39 ile %0,75 arasında değişim göstermiştir. Diğer çalışmalarda ise bu değerler %0,6-1,05 aralığındadır ( Konuspayeva vd., 2009). Kül miktarı arasındaki fark Türkiye’de yaşayan deve sütlerinin mineral madde içeriğinin daha düşük olduğunu göstermiştir (Çizelge 1).

Süt özellikle kalsiyum, fosfor, sodyum, potasyum, klor, iyot, magnezyum ve düşük miktarda da demir gibi mineral maddelerin önemli bir kaynağıdır. Sütün temel mineral maddeleri olan kalsiyum ve fosfor kemik gelişimi için önem taşımaktadır. Bu minerallerin yüksek sindirilebilirliği sütün besinsel değeri açısından da önemlidir. Modern Avrupa diyetlerinde süt, temel kalsiyum kaynağı olarak görülmektedir. Kalsiyum, kazeini bağlayarak sütün sindirimi aşamasında önem taşımaktadır. En yüksek kalsiyum ve diğer mineral madde oranları koyun sütünde görülürken, deve, insan ve eşek sütü daha düşük miktarlarda bu mineralleri içermektedir (Akan vd., 2014). Sütteki mineral madde kompozisyonu bireysel olarak ırka, susuzluğa ve beslenmeye göre değişik varyasyonlar gösterebilir.

Çizelge 1. Deve sütlerinin kimyasal bileşimi (n= 12)

Çizelge 2. Deve sütlerinde bulunan mineral madde miktarları (n= 12)

Çizelge 3. Deve sütü numunelerinin yağ asitleri konsantrasyonları (g/100g)

Deve sütü majör elementlerden Mg, Na ve K, iz elementlerden ise Zn ve Cu içeriği bakımından inek sütüne göre daha zengindir (Singh R., 2017).

Sütün fiziksel yapısı ve süt proteinlerinin stabilizasyonunda tuzların önemli rolü vardır. Katyonlar (Ca+2, Mg+2) ve anyonlar (P-3, Sit-3) tuz dengesini oluşturur ve bunlar laktasyon periyodu, beslenme ve meme yapısını etkiler. Deve sütünün Ca, P, Na ve K gibi makro-mineral içeriği inek sütüyle benzerlik gösterir. Deve sütü Fe ve Cu yönünden zengin olup, inek sütünden daha yüksek Fe içerir. Örneklerimizin mineral madde içerikleri diğer çalışmalarla mukayese edildiğinde; Fe, Mn, Mg içerikleri bakımından oldukça fakir, diğer mineral maddeler bakımından ise farklı olmadığı söylenebilir. Fe, Mn, Mg içeriklerinin değişkenliği ise mevsimsel koşullar, ırk, yaş ve laktasyon dönemine bağlı olarak değişebileceği düşünülmektedir (Çizelge 2).

Deve Sütlerinin Yağ Asit Kompozisyonları

Örneklerin yağ asitleri kompozisyonu gaz kromotografi ile belirlenmiştir. Yağ asitleri doymuş ve doymamış olarak 2 ana gruba ayrılmaktadır; Doymuş yağ asitlerinin yapısında çift bağ yoktur. Doymuş yağ asitlerinden meydana gelen yağların büyük çoğunluğu oda sıcaklığında katı, doymamış yağ asitlerini içeren yağlar ise sıvıdır. Doymamış yağ asitleri zincir üzerinde en az bir çift bağ içermektedir. Bir çift bağı olanlar tekli doymamış yağ asitleri (TDYA), birden fazla çift bağ içerenler ise çoklu doymamış yağ asitleri (ÇDYA) olarak adlandırılırlar. Gıdalarda yaygın olarak bulunan TDYA oleik asit ve ÇDYA ise linoleik asittir. ÇDYA insan vücudunda sentezlenemezler ve bu nedenle gıdalarla alınmaları gerekmektedir (Çakmakçı ve Kahyaoğlu, 2012).

Deve sütü yağında bulunan yağ asitleri dağılımı şöyledir; yağ asitlerinin %0,085’ini kısa zincirli yağ asitleri, %10,04’ünü orta zincirli yağ asitleri, %89,87’sini ise uzun zincirli yağ asitleri oluşturmaktadır. Doymuş yağ asitleri oranı %59,55, doymamış yağ asitleri oranı ise %40,44’dür. Buna göre deve sütü yağında eser miktarda kısa zincirli yağ asitleri, az miktarda orta zincirli yağ asitleri yüksek miktarda uzun zincirli yağ asitleri bulunmaktadır. Deve sütü yağında doymuş yağ asitleri miktarı doymamışlara göre daha yüksektir. Numunelerin yağ asidi kompozisyonları Çizelge 3’te ve kromotogramı ise Şekil 1’de gösterilmiştir.

Şekil 1. Deve sütü yağ asidi kompozisyonunu gösteren kromotogram

Şekil 2. Deve sütü proteinlerinin SDS-PAGE dağılımı (1. Sütun standart, 2-8. Sütunlar farklı deve sütleri)

Deve Sütü Proteinleri Karakterizasyonunun SDSPAGE Elektroforezi ile Belirlenmesi

Antalya bölgesinde 7 farklı deveden alınan deve sütü örnekleri protein karakterizasyonları açısından jel elektroforez yöntemi ile karşılaştırılmıştır. Elde edilen jel üzerinde proteinlerin dağılımı Şekil 2’de gösterilmiştir.

Deve sütünde ß-laktoglobulin bantları görülmemiştir. ß-Lg eksikliği, daha önce bildirilen bulgular ile uyum içindedir (Ereifej vd., 2011). Kemirgenler ve insanlar dahil olmak üzere diğer türlerin kolostrum ve sütlerinde ß-Lg eksikliği rapor edilmiştir. Bu proteinin, bebek alerjilerinin ana kaynağı olmasından dolayı inek sütü ile hazırlanmış bebek mamalarının kullanımını sınırlandırmaktadır. Çok hassas bebeklerde bu proteinin oldukça düşük konsantrasyonları bile alerjiye sebep olabilmektedir (Ereifej vd., 2011).

KAYNAKLAR

Akan E., Yerlikaya O., Kınık Ö., 2014. Süt Çeşitlerinin Besin Değerleri ve İşleme Teknolojilerine Uygunluğu, Süt Dünyası, Cilt:48, s: 54-59.

Al haj, O.A., Al Kanhal, H. A., 2010. Compositional, technological and nutritional aspects of dromedary camel milk.

AOAC, 1995. Official Methods of Analysis of the Association of Official Analytical Chemists. Helrich, K., (Ed.) 15 edn, Arlington, VA, USA.

Brezovecki A., Cagalj M., Dermit Z. F., Mikulec N., Ljoljic D. B., Antunac N., 2015, Camel Milk And Milk Products,.

Çakmakçı, S., Kahyaoğlu, T. D., 2012, Yağ Asitlerinin Sağlık ve Beslenme Üzerine Etkileri, Türk Bilimsel Derlemeler Dergisi 5 (2): 133-137

El-Agamy, E.I., Ruppanner, R., Ismail, A., Champagne, C.P., Assaf, R., 1996. Purification and characterization of lactoferrin, lactoperoxidase, lysozyme and immunoglobulins from camel’s milk. International Dairy Journal 6, 129–145.

El-Agamy, E. I., Nawar, M., Shamsia, S. M., Awad, S., & Haenlein, G. F. W., 2009. Are camel milk proteins convenient to the nutrition of cow milk allergic children. Small Ruminant Research, 82, 1e6.

El-Hatmi H., Jrad Z., Salhi I., Aguibi A., Nadri A., Khorchami T., 2015, Comparison Of Composition And whey Protein Fractions Of Human, Camel, Donkey, Goat And Cow Milk.

Ereifej, K.I. , Alu’datt, M. H., AlKhalidy, H. A., Alli, I., Rababah, T., 2011. Comparison and characterisation of fat and protein composition for camel milk from eight Jordanian locations, Food Chemistry sayı:127, sf: 282–289

Fauzia R., Noureddine S., Mebrouk K., 2013, Evaluation Of The Factors Affecting The Variation Of The Physicochemical Composition Of Algerian Camel’s Raw Milk During Different Seasons.

Hames, B.D., 1998. Gel Electrophoresis Of Proteins A Practical Approach, Oxford University.

Konuspayeva, G., Faye, B., Loiseau, G., Levieux, D., 2007. Lactoferrin and immunoglobin content in camel milk from Kazakhstan. Journal of Dairy Science 90, 38–46.

Konuspayeva, G., Faye B., Loiseau, G., Narmuratova M., Ivashchenko A., Meldebekova A., Davletov S., 2009. Physiological change in camel milk composition (Camelus dromedarius) 2: physico-chemical composition of colostrum

Konuspayeva G., Faye B., Loiseau G., 2009. The composition of camel milk: A meta-analysis of the literature data.

Lajnaf R., Palmade L. P., Attia H., Marchesseau S., Ayadi M. A., 2017, The Effect Of pH And Heat Treatments On The Foaming Properties Of Purified.-Lactalbumin From Camel Milk.

Metin, M., 2008. Süt Ve Mamülleri Analiz Yöntemleri.

Sing R., Mal G., Kumar D., Patil N. V., Pathak K. M. L., 2017, Camel Milk: An İmportant Naturel Adjuvant.