KAFEİN MOLEKÜLÜNÜN MÜSİN PROTEİNİ İLE OLAN ETKİLEŞİMİNİN FLORESAN SPEKTROSKOPİ TEKNİĞİ İLE ARAŞTIRILMASI

Uyanık kalmaya ve yorgunluğun başlamasını önlemeye yardımcı olduğundan, kafein içerikli gıdalar dünya çapında sıklıkla kullanılmaktadır. Bu sebeple hem gıda hem de farmasötik amaçlı kafein kullanımına yönelik araştırmalar son yıllarda artmıştır, fakat yaygın olarak oral yolla alınan kafeinin gastrointestinal sistem boyunca ona eşlik eden salyadaki müsin proteini ile olan etkileşimi hakkında bir araştırma bulunmamaktadır. Bu çalışmamızda kafein ve müsin molekülleri arasındaki etkileşim floresan spektroskopi tekniği kullanılarak araştırılmıştır. Deneysel sonuçlar kafein moleküllerinin müsin proteininin floroforları üzerine söndürme etkisi olduğunu göstermiştir. Bu etki hem ağız/bağırsak ortamına yakın pH 7 hem de mide ortamına yakın pH 3 değerlerinde, her kafein molekülü bir protein molekülü ile etkileşime girmesi ve bu etkileşimin statik floresan söndürme mekanizmasının çalışmasına sebep olmasıyla gerçekleşmektedir. Kafein ve müsin etkileşiminin kafein konsantrasyonu arttıkça, özellikle de mide ortamında, hızla arttığını gösteren bu çalışmamız, kafeinin sindirim ve biyoyararlılık çalışmalarına temel oluşturabilecektir.

INVESTIGATION OF THE INTERACTION BETWEEN CAFFEINE MOLECULE AND MUSIN PROTEIN BY FLUORESCENCE SPECTROSCOPY TECHNIQUE

Caffeine-containing foods are frequently used around the world, as it helps to stay awake and prevent the onset of fatigue. Therefore, research on the use of caffeine as a food or pharmaceutical purposes has increased in recent years. However, there is no research for the interaction of caffeine with the mucin protein in saliva that accompanies the orally ingested molecules throughout the gastrointestinal tract. In this study, the interaction between caffeine and mucin was investigated using fluorescence spectroscopy technique. Experimental results showed that caffeine molecules have a quenching effect on the fluorophores of mucin protein. This effect occurs when each caffeine molecule interacts with one protein molecule via the static fluorescence quenching mechanism. Moreover, the interaction of caffeine and mucin was enhanced as the caffeine concentration increases, especially in the stomach environment. After all, this study may provide a good basis for the digestion and bioavailability studies of caffeine.

___

  • Alsabri, S. G., Mari, W. O., Younes, S., Elsadawi, M. A., Oroszi, T. L. (2018). Kinetic and dynamic description of caffeine. Journal of Caffeine and Adenosine Research, 8(1), 3-9.
  • Bansil, R., Turner, B. S. (2006). Mucin structure, aggregation, physiological functions and biomedical applications. Current opinion in colloid & interface science, 11(2-3), 164-170.
  • Bian, W., Wei, Y. L., Wang, Y. P., Dong, C. (2006). Study on interaction of caffeine and theophylline with bovine serum albumins. Guang pu xue yu Guang pu fen xi= Guang pu, 26(3), 505-508.
  • Brandão, E., Silva, M. S., García-Estévez, I., Mateus, N., de Freitas, V., Soares, S. (2017). Molecular study of mucin-procyanidin interaction by fluorescence quenching and Saturation Transfer Difference (STD)-NMR. Food chemistry, 228, 427-434.
  • Çelebioğlu, H. Y., Gudjónsdóttir, M., Meier, S., Duus, J. Ø., Lee, S., Chronakis, I. S. (2015). Spectroscopic studies of the interactions between β-lactoglobulin and bovine submaxillary mucin. Food Hydrocolloids, 50, 203-210.
  • Çelebioğlu, H. Y., Lee, S., Chronakis, I. S. (2020). Interactions of salivary mucins and saliva with food proteins: A review. Critical reviews in food science and nutrition, 60(1), 64-83.
  • Giraddi, T. P., Kadadevarmath, J. S., Malimath, G. H., Chikkur, G. C. (1996). Effect of solvent on the fluorescence quenching of organic liquid scintillators by aniline and carbon tetrachloride. Applied radiation and isotopes, 47(4), 461-466.
  • Grosso, G., Godos, J., Galvano, F., Giovannucci, E. L. (2017). Coffee, caffeine, and health outcomes: An umbrella. Annual Review of Nutrition, 37, 131-156.
  • Hamada, E., Nakajima, T., Hata, Y., Hazama, H., Iwasawa, K., Takahashi, M., ... Omata, M. (1997). Effect of caffeine on mucus secretion and agonist-dependent Ca2+ mobilization in human gastric mucus secreting cells. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Molecular Cell Research, 1356(2), 198-206.
  • Islam, M. M., Sonu, V. K., Gashnga, P. M., Moyon, N. S., Mitra, S. (2016). Caffeine and sulfadiazine interact differently with human serum albumin: A combined fluorescence and molecular docking study. Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 152, 23-33.
  • Lakowicz, J. R. (1999). Instrumentation for fluorescence spectroscopy. In Principles of fluorescence spectroscopy (pp. 25-61). Springer, Boston, MA.
  • Lakowicz, J.R. (2006). Principles of Fluorescence Spectroscopy; 3rd ed.; Springer: Baltimore, Maryland; ISBN 978-0-387-46312-4.
  • Lisko, J. G., Lee, G. E., Kimbrell, J. B., Rybak, M. E., Valentin-Blasini, L., Watson, C. H. (2017). Caffeine concentrations in coffee, tea, chocolate, and energy drink flavored e-liquids. Nicotine & Tobacco Research, 19(4), 484-492.
  • Madsen, J. B., Sotres, J., Pakkanen, K. I., Efler, P., Svensson, B., Abou Hachem, M., ... Lee, S. (2016). Structural and mechanical properties of thin films of bovine submaxillary mucin versus porcine gastric mucin on a hydrophobic surface in aqueous solutions. Langmuir, 32(38), 9687-9696.
  • Mensi, A., Choiset, Y., Rabesona, H., Haertlé, T., Borel, P., Chobert, J. M. (2013). Interactions of β-lactoglobulin variants A and B with vitamin A. Competitive binding of retinoids and carotenoids. Journal of agricultural and food chemistry, 61(17), 4114-4119.
  • Moco, S., Martin, F. P. J., Rezzi, S. (2012). Metabolomics view on gut microbiome modulation by polyphenol-rich foods. Journal of proteome research, 11(10), 4781-4790.
  • Pan, M. H., Tung, Y. C., Yang, G., Li, S., Ho, C. T. (2016). Molecular mechanisms of the anti-obesity effect of bioactive compounds in tea and coffee. Food & function, 7(11), 4481-4491.
  • Papadopoulou, A., Green, R. J., Frazier, R. A. (2005). Interaction of flavonoids with bovine serum albumin: a fluorescence quenching study. Journal of agricultural and food chemistry, 53(1), 158-163.
  • Svensson, O., Arnebrant, T. (2010). Mucin layers and multilayers—Physicochemical properties and applications. Current Opinion in Colloid & Interface Science, 15(6), 395-405.
  • Wang, Y. Q., Zhang, H. M., Zhou, Q. H. (2009). Studies on the interaction of caffeine with bovine hemoglobin. European journal of medicinal chemistry, 44(5), 2100-2105.
  • Yılmaz, H., Lee, S., Chronakis, I. S. (2021). Interactions of β-Lactoglobulin with Bovine Submaxillary Mucin vs. Porcine Gastric Mucin: The Role of Hydrophobic and Hydrophilic Residues as Studied by Fluorescence Spectroscopy. Molecules, 26(22), 6799.
Gıda-Cover
  • ISSN: 1300-3070
  • Yayın Aralığı: Yılda 6 Sayı
  • Başlangıç: 1976
  • Yayıncı: Prof. Dr. İbrahim ÇAKIR
Sayıdaki Diğer Makaleler

ULTRASONİK DESTEKLİ EKSTRAKSİYON YÖNTEMİ İLE ELDE EDİLEN ZEYTİN YAPRAĞI EKSTRAKTININ İYONİK JELASYON YÖNTEMİ İLE ENKAPSÜLASYONU VE KEFİR İÇECEĞİNDE KULLANILMASI

Rabia AKÇAY SALIK, Ezgi BİTİM, Özgün KÖPRÜALAN, Esin SELÇUK, Özgül ALTAY, Figen ERTEKİN

PASLANMAZ ÇELİK YÜZEYLERDE SÜT PROTEİN KONSANTRESİ BİRİKİMİNİN VE SU İLE ÇALKALAMA, ALKALİ VE ENZİMATİK TEMİZLEME YÖNTEMLERİNİN ETKİNLİĞİNİN FTIR-ATR İLE DEĞERLENDİRİLMESİ

Muge URGU OZTURK

FARKLI KURUTMA YÖNTEMLERİNİN BÖĞÜRTLEN KALİTE ÖZELLİKLERİ ÜZERİNE ETKİLERİ VE KURUMA KİNETİĞİ

Burcu DÜNDAR KIRIT, Sevdanur SAĞOL, Erdal AĞCAM, Asiye AKYILDIZ

KARA HAVUÇ SİRKESİ ÜRETİMİ SIRASINDA FERMANTASYON İŞLEMLERİNİN FENOLİK İÇERİĞİ VE ANTİOKSİDAN AKTİVİTESİ ÜZERİNE ETKİSİ

Süeda ÖZTÜRK, Simel BAĞDER ELMACI, Filiz ÖZÇELİK

VIT-C KAYNAKLI MEYVELERLE ZENGİNLEŞTİRİLMİŞ FINDIK İÇECEKLERİNİN BAZI FİZİKOKİMYASAL VE DUYUSAL ÖZELLİKLERİ VE RAF ÖMRÜ

Sakine Kübra ÇELİK, Emre TURAN, Atilla ŞİMŞEK

FARKLI ORANLARDA PEYNİRALTI SUYU VE SÜT BAZLI FERMENTE İÇECEKLERİN BAZI ÖZELLİKLERİ

Nazlı KANCA, Canan ALTINAY, Rabia ALBAYRAK DELİALİOĞLU

SİYEZ KEPEĞİ EKŞİ HAMUR OPTİMİZASYONUNUN EKMEĞİN KALİTE VE BİYOAKTİF NİTELİKLERİ ÜZERİNDEKİ ETKİLERİ

Fatmanur ÖRÜ, Müge HENDEK ERTOP

MADIMAKTAN (Polygonum cognatum Meissn.) YANIT YÜZEY YÖNTEMİ KULLANILARAK FENOLİK BİLEŞİK EKSTRAKSİYONUNUN OPTİMİZASYONU

Mustafa BAYRAM, Semra TOPUZ

STANDART VE HİPOALERJENİK BEBEK SÜTÜ FORMÜLLERİNİN ATR-FTIR SPEKTROSKOPİSİ VE ÇOK DEĞIŞKENLİ ANALİZ YÖNTEMLERİYLE İNCELENMESİ

Dilek YONAR, Sevgi HAMAN BAYARI

ULTRASON UYGULAMASININ YOĞURT BENZERİ FERMENTE SÜT ÜRÜNÜNDE FARKLI PROBİYOTİK LAKTOBASİL TÜRLERİNİN CANLILIĞI ÜZERİNE ETKİSİ

Vildan AKDENİZ