Monascus spp İLE KIRMIZI RENK PİGMENTLERİ ÜRETİMİ Mehmet Selim Şılbır 1, Mehmet Yekta Göksungur 1 1 Ege Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Gıda Mühendisliği.

... konulu sunumlar: "Monascus spp İLE KIRMIZI RENK PİGMENTLERİ ÜRETİMİ Mehmet Selim Şılbır 1, Mehmet Yekta Göksungur 1 1 Ege Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Gıda Mühendisliği."— Sunum transkripti:

1 Monascus spp İLE KIRMIZI RENK PİGMENTLERİ ÜRETİMİ Mehmet Selim Şılbır 1, Mehmet Yekta Göksungur 1 1 Ege Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Gıda Mühendisliği Bölümü, Bornova İzmir Sorumlu yazar: selim.silbir@gmail.com ÖZET Angkak da denilen kırmızı renk pigmenti, Monascus suşları kullanılarak pirinç fermantasyonundan elde edilen bir üründür. Doğal bir gıda renklendiricisi olarak, Çin’de peynir, kırmızı şarap ve sosis başta olmak üzere Asya'da yaygın olarak gıdalarda kullanılmaktadır[1]. M. purpureus kırmızı renk pigmentleri, serum kolesterol seviyelerini kontrol edebilen etkili bir doğal besin takviyesidir. Monascus küfleri, nişastalı substratları kullanarak, alkoller, antibiyotik maddeler, antihipertansif maddeler, enzimler, yağ asitleri, lezzet bileşikleri, pıhtılaştırma ajanları, ketonlar, organik asitler, pigmentler ve vitaminler gibi çeşitli metabolitleri üretebilen mikroorganizmalardır. Bu sebeple, gıda renklendirme ajanı olarak Monascus pigmentleri kullanmak gıda ürünlerine kendine özgü bir lezzet de sağlamaktadır. Bu ürün uzun zamandır ve milyonlarca insan tarafından geleneksel olarak kullanılmakta ve kullanımı desteklenmektedir. Azorubin veya tartrazin gibi bazı sentetik renklendiricilerin olası alerjik etkileri sebebiyle gıdalarda kullanımları sınırlı kalmıştır. Alerjik sorunu önlemek için gıda renklendiricisi olarak Monascus kırmızı pigmentlerini kullanmak mümkündür. Ancak, bazı araştırmacılar Sitrinin olarak bilinen Monascus toksininin, üretim sürecinde renk pigmentleri ile birlikte üretilebileceğini göstermişlerdir. Bu yüzden, Monascus ile kırmızı renk pigmenti üretiminde birçok faktör, pigmentin fonksiyonel özelliklerini muhafaza ederken, güvenli olarak da üretilebilmesi için dikkate alınmalıdır. Şekil 1. Rubropunctamine(solda) ve Monascorubramine(sağda)’in yapıları Kırmızı Pigmentler(Monascorubramine, Rubropunctamine) Monascus pigmentleri 2 sarı, 2 turuncu ve 2 kırmızı olmak üzere toplam altı tanedir. Kırmızı renkli olan Rubropunctamine(C 21 H 23 NO 4 ) ve Monascorubramine(C 23 H 27 NO 4 ), turuncu renkli pigmentlerin okside olması ve yapılarına azot(N) almaları ile üretilirler(Şekil 1). Monascorubramine(C 23 H 27 NO 4 ) ve Rubropunctamine(C 21 H 23 NO 4 ) Monascus kültürü yaşlandıkça koyu kırmızı renk alırlar, hücredışı olarak üretilirler, toksik değiller(güvenli), pH; ışık ve 70 o C üzerindeki sıcaklıklara karşı stabiliteleri oldukça yüksektir. Yulaf, buğday, arpa ve mısır [2], pirinç, ekmek, kepek, soya ve çeşitli tahıllar Monascus pigmentleri üretiminde substrat olarak başarılı bir şekilde kullanılmıştır [3] Monascus pigmentleri çeşitli üretim ortamlarında, M. anka, M. Bakeri, M. floridanus, M. kaoliang, M. lunisporas, M. major, M. pilosus, M. pubigerus, M. purpureus (Şekil 2), M. ruber (Şekil 3), M. rubiginosus, M. rubropunctatus ve M. Vitreus gibi çeşitli mikroorganizmalar tarafından üretilmektedir[4]. Monascus Pigmentlerinin Özellikleri ve Kullanım Alanları Monascus pigmentleri Dünya genelinde yüksek bir ekonomik değere sahiptir ve renklendirici ajan olarak yoğun ilgi görmektedir. Bu pigmentler; ucuz substratlar üzerinde üretilebilme, suda ve etil alkolde iyi çözünebilme, çeşitli biyoaktif maddeler içerme ve spesifik koşullarda üretildiğinde tamamen güvenli olabilme gibi avantajlara sahiptir. Araştırmacılar gıdalarda kullanılan sentetik renk maddelerini doğal Monascus pigmentleri ile değiştirmeye çalışmaktadırlar [5]. Ayrıca Monascus pigmentleri tekstil sanayiinde de doğal renklendirici ajan olarak [1], gıdalarda da aroma ve lezzet arttırıcı özellikte çeşni şeklinde kullanılmaktadırlar. Tıp ve eczacılık alanında ise çeşitli hastalıkları önlemede ve bu hastalıkların tedavisinde [6] ve kozmetik sanayiinde kullanılmaktadır [7]. Ayrıca Monascus pigmentleri ile birlikte üretilen Monacolin K, HMG CoA redüktaz enzimini inhibe ederek metabolizmada kolesterolun sentezlenmesini önlemektedir[6,7]. Şekil 6’da doktora tezi kapsamında üretilmiş kırmızı Monascus pigmentleri gösterilmiştir. Biyoteknolojik üretimlerde mikroorganizma seçimi, düşük substrat maliyeti ve fermentasyon yönteminin seçimi proseslerin ekonomik bir şekilde gerçekleştirilmesi için önemli parametrelerdir. Şekil 4’de M.purpureus ile pirinçten kırmızı pigment üretiminin aşamaları gösterilmiştir. Şekil 4. M. purpureus ile kırmızı pigment üretimi KAYNAKLAR Pattangul, P., Pinthong, R., Pianmongkhol A. and Leksawasdi, N, 2007. Review of Angkhak Production (Monascus purpureus), Chiang Mai. J. Sci. 34(3): 319-328 [1] Chen, F. and X. Hu, 2005. Study on red fermented rice with high concentration of monacolin K and low concentration of citrinin. Int. J. Food Microbiol. 103: 331-337. www.scielo. br/scielo. php?script=sci_arttext&pid. [2] Lin, T.F. and A.L. Demain, 1994. Leucine interference in the production of watersoluble red Monascus pigments. Arch Microbiol., 162: 114-119. [3] Shao, Y., Xu, L., Chen, F, 2011. Genetic diversity analysis of Monascus strains using SRAP and ISSR markers. Mycoscience 52:224–233. [4] Lin, C.F. and Iizuka, H, 1982. Production of extracellular pigment by a mutant of Monascus kaoliang sp. nov. Appl. Environ. Microbiol., 43: 671- 676. [5] Heber, D., I. Yip, J.M. Ashley, D.A. Elashoff, R.M. Elashoff and V.L. Go, 1999. Cholesterol-lowering effects of a proprietary Chinese red-yeast-rice dietary supplement. Am. J. Clin. Nutr., 69: 231-236. [6] Feng, Y., Shao, Y. and Chen, F, 2012. Monascus pigments, Appl. Microbiol. Biotechnol., 96:1421-1440 [7] Şekil 6. Monascus purpureus tarafından üretilen kırmızı pigment Monascus pigmentleri, ticari olarak birçok firma tarafından üretilmektedir (Şekil 5). Şekil 2. Monascus purpureusŞekil 3. Monascus ruber Şekil 5. Bazı ticari olarak üretilen kırmızı Monascus pigmentleri (Red Yeast Rice)