Yumurta benzersiz fonksiyonel özelliklere sahip birçok biyoaktif proteinden oluşmaktadır. Ancak yumurta proteininin endüstride kullanımı oldukça sınırlıdır.
Ovomucoid yumurta beyazında bulunan önemli bir protein olup, yumurta akında yer alan proteinlerin %10’nu oluşturmaktadır. Yumurta alerjisinin en yaygın nedenlerinden biri ovomukoid alerjenine karşı oluşan IgE antikorlarıdır.
Derleme çalışması ile ovomukoid adlı proteinin önemi, etki mekanizması, ticari önemi ve ayrımına dair güncel literatür değerlendirilerek okuyucuların istifadesine sunulmuştur.
Anahtar kelimeler: yumurta, biyoaktif bileşen, katma değer, ovomukoid
GİRİŞ
Yumurta ve ürünleri benzersiz fonksiyonel özelliklere sahip birçok biyoaktif proteinden oluşmaktadır. Ancak yumurta proteininin endüstride kullanımı oldukça sınırlıdır. Yumurta proteini gelişmekte olan ülkelerdeki çocuklarda yetersiz beslenmeyi ele almanın en uygun maliyetli yolu olabilecek kapasitedir. Yumurta beslenme değeri ve tekno-fonksiyonel özelliklerinin yanında hastalıkların önlenmesinde veya iyileştirilmesinde çok faydalı olabilecek, gözlemlenmemiş birçok biyoaktif madde içerdiğine dair güçlü kanıtlar bulunmaktadır [1, 2].
Ana bileşeni su ve protein olan yumurta akı veya albümin, yumurtanın toplam ağırlığının %60’ını oluşturmaktadır ve bunu karbonhidrat, kül ve eser miktardaki lipitler (%1) takip eder. Yumurta aklarının içeriği su (%88) ve protein (%11) olup, geri kalanı karbonhidrat, kül ve eser miktarda lipitlerden (%1) oluşmaktadır. Yumurta beyazındaki ana protein, albümin viskozitesi ile yakından ilişkili olan ovalbumin (%54), ovotransferrin (%12), ovomukoid (%11), lizozim (%3,5) ve ovomucin (%3,5) içermektedir. Minör proteinler avidin (%0,05), sistatin (%0,05), ovomakroglobulin (ovostatin) (%0,5), ovoflavoprotein (%0,8), ovoglikoprotein (%1,0) ve ovoinhibitördür (%1,5). Ovomukoid, yumurta beyazındaki ısıya dayanıklı protein olan ve proteaz inhibitör aktivitesine sahip, anti-kanser potansiyeli olan glikoproteinlerden biridir [3]. Proteinaz inhibitörlerinin kanser ve AIDS dahil olmak üzere çeşitli hastalıkların tedavisinde olası kullanımı, inhibitörlerin yapısı, özgüllüğü ve stabilitesi üzerine kapsamlı araştırmalara yol açmıştır. Protein aktivitesini ve/veya stabilitesini arttırma çabaları, moleküler yapı ve stabilite arasındaki ilişkinin kapsamlı bir şekilde anlaşılması üzerine çalışmalar sürdürülmektedir. Hidrofobik ve kompakt iç kısmı olan küresel proteinlerin, iç kısmı polar veya yüklü amino asit kalıntılarına sahip olanlardan daha stabil olduğu bulunmuştur. Ovomukoid, yumurta beyazı proteinleri arasında en yüksek oranda glikozile olan proteindir [4]. Ovomukoid 186 amino asitten oluşmakta ve antibakteriyel özelliklere sahip olup mikrobiyal enzimlerin aktivitesini inhibe etmektedir [5].
Günümüzde ovomukoid, tripsin bazlı hidrolize dayanan gıda işleme yöntemlerinde aşırı hidrolizi önlemek için kullanılabilen inhibe edici özelliklerinden yararlanılmaktadır. Ayrıca güçlü trypsin önleyici etkisi, protein izolasyonu ve saflaştırılması sırasında protein bozulmasını önlemek için rutin olarak kullanılmaktadır. Bu bağlanma özelliği bir matris üzerinde immobilizasyondan sonra trypsinin afinite saflaştırması için bir ligand olarak uygun hale getirmektedir.
Ovomukoid, yumurta beyazında bulunan glikosile edilmiş proteinlerden biridir. Ovomukoidin moleküler ağırlığı 28 kDa’dır, ancak SDS-PAGE’deki 30 ila 40 kDa’da görünen bant, ovomukoidin bir trypsin inhibitörü olarak bilinmesini ve yumurta akında önemli bir gıda alerjeni olarak kabul edilmesini sağlamıştır. Isıya ve sindirim enzimlerine karşı oldukça dirençli olduğu için kalıcı yumurta alerjisi ile ilişkili olup genellikle hem çiğ hem de pişmiş olarak tolere edilememektedir. Yumurtaya karşı daha ciddi alerjik yanıt oluşturarak ömür boyu sürecek bir duyarlık göstermektedir. Yumurta alerjisinin en yaygın nedenlerinden biri ovomukoid alerjenine karşı oluşan IgE antikorlarıdır. “nGal d1:Ovomukoid (f233)” ifadesi, ovomukoid adlı yumurta alerjenini ifade etmek için kullanılan bir terimdir. Hiroşima Üniversitesi’nden bilim insanları, yumurta alerjisini ortadan kaldırmak için tavuk yumurtasında genom düzenleme teknolojisi kullanmışlardır [6]. Farklı bir araştırmacı gurubu ise ısıl işlemin (pastörizasyon) neden olduğu protein etkileşiminin yumurta beyazındaki ovalbumin ve ovomukoidin potansiyel alerjenitesini azalttığını tespit etmişlerdir [7]. Ayrıca ısıtılmış buharın neden olduğu ovomukoid agregasyonunun, fonksiyonel grupların ve amino asit modifikasyonlarının yanı sıra protein yapısındaki değişikliğin alerjenitede azalmaya ve sindirilebilirliği artırmaya yol açtığı sonucuna da ulaşılmıştır [8].
Ovomukoid ilk olarak 1947 yılında trikloroasetik asit ve aseton, ardından trikloroasetik asit ve etanol kombinasyonu kullanılarak ayrıştırılmıştır. Ovomukoid %50 etanol kullanılarak ayrılmıştır. Ayrıca ovomukoidleri 3 aşamalı kromatografi kullanılarak ayrılmıştır. Yine SDS-PAGE kullanarak doğrusal bir gradyanla (%4-20) ovomukoid yumurta beyazından ayırılmıştır. Farklı araştırmacılar iyon değişim kromatografisi kullanarak ovomukodi ayırmışlardır. Ayırma sürecinde %10 trikloroasetik asit ilave edilerek pI 4.1 ovomukoid pozitif yüklü ovalbümin, negatif yüklü trikloroasetik asitle etkileşime girerek daha sonra her iki molekülün nötralizasyonu, çökeltinin tamamlanmasına yol açmakta ve süpernatanda ovomukoid kalmakta ve bu şekilde ekstraksiyon işlemi tamamlanmaktadır [4, 9-11].
Ovomukoid, etanol ve sitrat kullanılarak veya etanol, doymuş amonyum sülfat ve sitrat kullanılarak ekstraksiyon yoluyla yumurta beyazından başarılı bir şekilde ayrılmıştır. Önceki çalışmalar, farklı kümes hayvanı türlerinin yumurtalarının, enzimle temas halindeki inhibitör kalıntı açısından çok geniş bir çeşitliliğe sahip olduğunu bildirmiştir. Çeşitli kümes hayvanı türlerinden elde edilen ovomukoid yumurtalar arasında, enzim inhibitör bölgesindeki varyasyonun, proteaz inhibitörlerinin aktivitesini de etkileyeceğinden şüphelenilmektedir. Çeşitli kanatlı yumurtası türlerindeki ovomukoidler, SDS-PAGE profilinde, FTIR spektrumlarında özellikle karbohidrat bandında ikincil yapıda, metioninin amino asit içeriğinde ve proteaz inhibitör aktivitesinde farklılıklar göstermiştir. Ördek yumurtası en yüksek metiyonin içeriğine ve proteaz inhibitör aktivitesine sahip olup antikanser potansiyeli belirlenmiştir [3].
Yazarın yumurta aktif bileşenlerinin ayrılması konusunda know-how bilgisi yanında endüstriyel açıdan ticari ürün eldesine yönelik saha uygulamaları bulunmaktadır.
Makalenin Hazırlanmasında Yararlanılan Kaynaklar:
- Yüceer, M., Yumurta ve Yumurta Ürünleri İşleme Teknolojisi ve Uygulamaları 2019: Sidas Medya Ltd.Şti.
- Yüceer, M., R. Temizkan, and C. Caner, Fonksiyonel Gıda Olarak Yumurta: Bileşenleri ve Fonksiyonel Özellikleri. Akademik Gıda, 2012. 10(4): p. 70-76.
- Nurliyani, et al., Characteristics of protein and amino acid in various poultry egg white ovomucoid. Food Science and Technology, 2023. 43.
- Abeyrathne, E.D.N.S., H.Y. Lee, and D.U. Ahn, Separation of ovotransferrin and ovomucoid from chicken egg white. Poultry Science, 2014. 93(4): p. 1010-1017.
- Bartosz, M., et al., The Effect of Non-enzymatic Glycosylation on the Physicochemical Properties and Immunoreactivity of Chicken Egg Ovomucoid. Indian Journal of Animal Research, 2020(OF).
- Ezaki, R., et al., Transcription activator-like effector nuclease-mediated deletion safely eliminates the major egg allergen ovomucoid in chickens. Food Chem Toxicol, 2023. 175: p. 113703.
- Shi, Q., et al., Pasteurization induced protein interaction decreased the potential allergenicity of ovalbumin and ovomucoid in egg white. J Sci Food Agric, 2022.
- Wen, P.-W., et al., Effects of Superheated Steam Treatment on the Allergenicity and Structure of Chicken Egg Ovomucoid. Foods, 2022. 11(2).
- Tankrathok, A., et al., Purification process for the preparation and characterizations of hen egg white ovalbumin, lysozyme, ovotransferrin, and ovomucoid. Prep Biochem Biotechnol, 2009. 39(4): p. 380-99.
- Tanabe, S., S. Tesaki, and M. Watanabe, Producing a Low Ovomucoid Egg White Preparation by Precipitation with Aqueous Ethanol. Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry, 2000. 64(9): p. 2005-2007.
- Abeyrathne, E.D., et al., Enzymatic hydrolysis of ovomucoid and the functional properties of its hydrolysates. Poult Sci, 2015.
Doç. Dr. Muhammed YÜCEER
ORCID ID: 0000-0001-6709-1347
Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi,
Gıda İşleme Bölümü, Terzioğlu Kampüsü, Çanakkale
e-posta: myuceer@comu.edu.tr
Web: www.muhammedyuceer.com.tr
Doç. Dr. Muhammed YÜCEER*
*Not: Bu makale aşağıdaki dergide basılmıştır. Atıf için lütfen aşağıdaki bilgileri kullanınız;
Yüceer M., “Yumurta Biyoaktif Bileşenleri (4): Ovomukoid”, Yumurta Üreticileri Merkez Birliği Dergisi, sa.64, ss.36-37, 2023.
