By Mersin TTO Kabak kabuğu ve çekirdek kabuğu biyokozmetik alanında kullanılacak. Mersin Üniversitesi Fen Fakültesi Biyoloji Bölümü Öğretim Üyesi Prof. Dr. Birgül Özdemir yürütücülüğünde hazırlanan “Doğal Derin Ötektik Çözücüler Kullanılarak Elde Edilen Çerezlik Kabak (Cucurbita pepo cv. Çerçeveli) Çekirdeği ve Yan Ürün Ekstraktlarının Antioksidan ve Yaşlanma Karşıtı Özelliklerinin Değerlendirilmesi” başlıklı proje, TÜBİTAK tarafından 1002 – Hızlı Destek Programı kapsamında desteklenmeye hak kazandı. Proje, tarımsal atıkların doğru yöntemlerle işlendiğinde insan sağlığına ve ekonomiye katkı sağlayabilecek değerli kaynaklar olabileceğini ortaya koyması açısından önem taşıyor.
Biyoloji Bölümü öğretim üyesi Prof. Dr. Birgül Özdemir: “Proje kapsamında, ekonomik değeri yüksek çerezlik kabak bitkisinin yalnızca çekirdeği değil; üretim sürecinde atık olarak ortaya çıkan kabak kabuğu ve çekirdek kabuğu gibi yan ürünleri de değerlendirilerek katma değeri yüksek biyoaktif ürünlerin elde edilmesi amaçlanıyor.” dedi.
Böyle bir proje fikri nasıl doğdu?
Proje, yerel genetik kaynakların katma değerli ürünlere dönüştürülmesi ve tarımsal yan ürünlerin sürdürülebilir şekilde değerlendirilmesi gerekliliğinden doğmuştur. Literatürde cucurbita pepo (çerezlik kabak) üzerine yapılan çalışmalar incelendiğinde, araştırmaların büyük ölçüde çekirdek yağı, antioksidan kapasite ve tarımsal verim üzerine yoğunlaştığı; buna karşın üretim sırasında açığa çıkan kabak kabuğu ve çekirdek kabuğu gibi yan ürünlerin biyokozmetik potansiyelinin yeterince araştırılmadığı görülmüştür.
Diğer taraftan geleneksel ekstraksiyon yöntemlerinde kullanılan organik çözücülerin çevresel ve toksikolojik riskleri, yeşil kimya prensiplerine uygun alternatif çözücü sistemlerine yönelmeyi gerekli kılmaktadır. Bu noktadan hareketle doğal derin ötektik çözücülerin (NADES) kullanımı ile yerel Çerçeveli çerezlik kabak atıklarının değerlendirilmesi fikri şekillenmiştir. Proje, literatürdeki bu boşluğu doldurmayı ve sürdürülebilir ekstraksiyon teknolojileri ile biyolojik etkinliği kanıtlanmış ekstraktlar elde etmeyi amaçlamaktadır.
Ayrıca On İkinci Kalkınma Planı’nda yer alan yeşil dönüşüm, döngüsel ekonomi ve katma değerli üretim hedefleri de projenin çıkış noktalarından biri olmuştur.
Projenizin süresi hakkında bilgi alabilir miyiz?
Proje süresi 12 aydır. Bu sürede NADES’lerin hazırlanması ve yanıt yüzeyi metodolojisi ile optimizasyonu, bitki materyalinin ekstraksiyonu ve fenolik içeriklerin HPLC ile karakterizasyonu,antioksidan kapasite ve kollajenaz/elastaz enzim ve inhibisyon analizleri, İnsan dermal fibroblast hücre hattında sitotoksisite ve hücresel etkinlik değerlendirmeleri olmak üzere çalışmalar dört ana aşamada yürütülecektir. Çalışma planı, istatistiksel modelleme ve çok değişkenli analizlerle desteklenerek, elde edilen veriler temel bileşen analizi ve kümeleme yöntemleri ile bütüncül olarak değerlendirilecektir.
Proje ekibinde kimler yer alıyor?
Yürütücü olduğum projede Biyoloji Bölümü Öğretim Üyesi Doç. Dr. Fazilet Özlem Çekiç Albayrak, Biyoloji Bölümü öğretim elemanı Arş. Gör. Ahmet Doğan, Mühendislik Fakültesi Gıda Mühendisliği Bölümü öğretim elemanı Arş. Gör. Dr. Fırat Çınar yer almaktadır.
Araştırma ekibinde yer alan araştırmacılar bitki biyokimyası, analitik kimya, enzimoloji, hücre kültürü ve istatistiksel modelleme alanlarında uzmandır. Arş. Gör. Ahmet Doğan Fen Bilimleri Enstitüsü Biyoloji Ana Bilim Dalında doktora öğrencisidir. Proje aynı zamanda doktora düzeyinde araştırmacı yetiştirilmesine katkı sağlayacak, doktora tez çalışmasına entegre şekilde yürütülecektir. Bu yönüyle yalnızca bilimsel çıktı üretmekle kalmayıp insan kaynağı gelişimine de katkı sunulacaktır.
Biyoaktif ürünleri tanımlayabilir misiniz ve bu ürünlerin önemi nedir?
Biyoaktif ürünler; canlı organizmalar üzerinde fizyolojik veya biyokimyasal etki oluşturabilen, genellikle bitkisel kaynaklı doğal bileşiklerdir. Biyoaktif bileşikler genellikle fenolik asitler, flavonoidler ve diğer fitokimyasallar gibi sekonder metabolitlerdir. Bu bileşikler antioksidan, antiinflamatuvar ve enzim inhibitör özellikleri gösterebilmektedir.
Cilt yaşlanmasının temel mekanizmalarından biri oksidatif stres ve hücre dışı matriks bileşenlerinin (özellikle kollajen ve elastin) enzimatik yıkımıdır. Serbest radikallerin artışı, kollajenaz ve elastaz gibi enzimlerin aktivitesini tetikleyerek doku bütünlüğünü zayıflatmaktadır. Bu nedenle antioksidan kapasitesi yüksek ve enzim inhibisyonu gösterebilen doğal ekstraktlar, hem fonksiyonel gıda hem de dermokozmetik ürün geliştirme açısından stratejik öneme sahiptir.
Bu proje kapsamında elde edilen ekstraktların antioksidan kapasiteleri (DPPH, ABTS, FRAP, CUPRAC) ve yaşlanma karşıtı potansiyelleri (kollajenaz ve elastaz inhibisyonu) sistematik olarak değerlendirilecektir.
Projeniz doğal ve çevre dostu ekstraksiyon teknolojilerinin geliştirilmesine de katkı sunuyor. Bu açıdan projenizin önemi nedir?
Geleneksel ekstraksiyon yöntemleri genellikle metanol, kloroform, petrol eteri gibi toksik ve uçucu organik çözücülere dayanmaktadır. Bu durum hem çevresel sürdürülebilirlik hem de insan sağlığı açısından risk oluşturmaktadır.
Bu projede kullanılacak Doğal Derin Ötektik Çözücüler (NADES); bitkisel primer metabolitlerden oluşur, biyobozunurdur ve bu özellikleri ile yeşil kimya prensiplerine tam uyum sağlar. Bu yaklaşımla; daha düşük enerji tüketimi ile kısa ekstraksiyon süresinde, yüksek verim ile güvenli ürün profili elde etmek amaçlanmaktadır. Ayrıca projede kabak yan ürünlerinin değerlendirilmesi, döngüsel ekonomi ve sıfır atık stratejileriyle doğrudan uyumludur. Bu yönüyle proje sadece bilimsel değil, aynı zamanda çevresel ve ekonomik sürdürülebilirlik açısından da önem taşımaktadır.
Projenizin önemi nedir?
Proje kapsamında, ekonomik değeri yüksek çerezlik kabak bitkisinin yalnızca çekirdeği değil; üretim sürecinde atık olarak ortaya çıkan kabak kabuğu ve çekirdek kabuğu gibi yan ürünleri de değerlendirilerek katma değeri yüksek biyoaktif ürünlerin elde edilmesi amaçlanıyor. Bu proje, tarımsal atıkların yalnızca çevresel bir sorun değil, doğru yöntemlerle işlendiğinde insan sağlığına ve ekonomiye katkı sağlayabilecek değerli kaynaklar olabileceğini ortaya koyması açısından önemlidir.
Proje yürütücüsü olarak; proje ekibimizde yer alan Mersin Üniversitesi Biyoloji Bölümü Öğretim üyesi Doç. Dr. Fazilet Özlem Çekiç Albayrak, Fen Bilimleri Enstitümüz doktora öğrencisi ve Biyoloji bölümü Arş. Gör. Ahmet Doğan, Mühendislik Fakültesi Gıda Mühendisliği öğretim elemanı Arş. Gör. Dr. Fırat Çınar’a, mali destek sağlayan TÜBİTAK’a ve Mersin Üniversitesini ileriye götürme çabasıyla her zaman bilimsel çalışmalarımızı destekleyen Sayın Rektörümüz Prof. Dr. Erol Yaşar’a çok teşekkür ederim.