Research Article
PDF Zotero Mendeley EndNote BibTex Cite

ANALYSIS OF CHEMICAL COMPOSITION IN BREAD WHEAT BY NMR SPECTROSCOPY

Year 2020, Volume 9, Issue 2, 190 - 197, 30.07.2020
https://doi.org/10.18036/estubtdc.648646

Abstract

In this study, the chemical contents of different wheat varieties and their similarities/differences were determined by Magnetic Resonance (NMR) spectroscopy method and Cluster Analysis. Bread wheat genotypes, Gerek 79, Carisma, Bayraktar, Artico and Advanced Line were used. It was determined that the chemical contents of bread wheat varieties including amino acids and sugars can be determined safely by NMR spectroscopy method. Carisma and Bayraktar genotypes, closer to the biscuit quality feature, formed the same group. Besides, having bread quality features, Gerek 79, Artico and Advanced Line created another group. This reveals that NMR spectroscopy method can be safely used in bread wheat studies.

References

  • [1] Altınbaş M, Tosun M, Yüce S, Konak C, Köse E, Can RA. Ekmeklik buğdayda (T. aestivum L.) tane verimi ve bazı kalite özellikleri üzerinde genotip lokasyon etkileri. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi 2004; 41(1):65-74.
  • [2] Anonim. Buğday Raporu. T.C.Tarım ve Köy İşleri Bakanlığı Araştırma Planlama ve Koordinasyon Kurulu Başkanlığı Araştırma ve İstatistik Dairesi Başkanlığı; Ankara: 2004.
  • [3] Anonim. TZOB Buğday Çalışma Grubu Raporu. Sayı:1; Haziran 2003.
  • [4] Atlı A. Buğday ve Ürünleri Kalitesi. Orta Anadolu’da Hububat Tarımının Sorunları ve Çözüm Yolları Sempozyumu 8-11 Haziran 1999; Konya.
  • [5] Atlı A, Köksel H, Dağ A. Unda süne ve kımıl zararının belirlenmesi için geliştirilen yöntemler ve bu yöntemlerin uygulanabilirliği üzerine araştırmalar. Tarla Bitkileri Merkez Araştırma Enstitüsü Yayınları; Genel Yayın No: 1988/3, Arş. Yayın No:1988/2, Tarım Matbaası.
  • [6] Aydın N, Bayramoğlu HO, Mut Z, Özcan H. Ekmeklik buğday (Triticum aestivum L.) çeşit ve hatlarının Karadeniz koşullarında verim ve kalite özelliklerinin belirlenmesi. AÜZF Tarım Bilimleri Dergisi 2005; 11(3): 257-262.
  • [7] Baker JM, Hawkins ND, Ward JL, Lovegrove A, Napier JA, Shewry PR, Beale MhH. A metabolomic study of substantial equivalence of field-grown genetically modified wheat. Plant Biotechnology Journal 2006; 4: 381-392.
  • [8] Beleggia R, Rau D, Laido G, Platini C. Evolutionary metabolomics reveals domestication-associated changes in tetraploid wheat kernels. Mol Biol Evol 2016; 7: 1740-1753.
  • [9] Demir İ. Tahıl ıslahı. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayın No: 235, İzmir: 1983.
  • [10] Feil B. Beziehungen zwischen dem Kornertrag und den Konzentrationen von Protein, Phosphor und Kalium in den Körnern von Sommerweizensorten. Pflanzenbauwiss 1999; 3: 1-8.
  • [11] Joreskog K. "Factor Analysis by Least Squares and Maximum Likelihood Methods," Statistical Methods for Digital Computers. ed. K. Enslein, A. Ralston and H. Wilf, John Wiley & Sons, 1977.
  • [12] Khakimov B, Bak S, Engelsen SB. High-throughput cereal metabolomics: current analytical technologies, challenges and perspectives. J Cereal Sci 2014; 59: 393-418.
  • [13] Kınacı E, Kınacı G, Birsin MA, Alp A, Kutlu İ. Serin iklim tahılları üretiminin artırılması olanakları. TMMOB Ziraat Mühendisleri Odası Türkiye Ziraat Mühendisliği VI. Teknik Kongresi 2010; Cilt II.
  • [14] Krygsman PH, Barrett AE. Simple methods for measuring total oil content by benchtop NMR. Oil Extraction and Analisis 2004; 152-165.
  • [15] Kün E. Türkiye Bitkisel Gıda Üretimi ve Sorunları. Gıda Güvencesi, Bugünkü Durum, Sorunlarımız ve Önerilerimiz Sempozyumu15 Kasım 1996; T.C. Ziraat Bankası ve Katılımcı Kuruluşlar, Ankara s. 47-64.
  • [16] Mazzei P, Piccolo A. HRMAS NMR spectroscopy applications in agriculture. Chem Biol Technol Agric 2017; 4(11):1-13.
  • [17] Milligan GW. An Examination of the Effect of Six Types of Error Pertubation on Fifteen Clustering Algorithms. Psychometrika 1980; 45: 325-342.
  • [18] Mut Z, Aydın N, Bayramoğlu NO, Özcan H. Bazı ekmelik buğday (Triticum aestivum L.) genotiplerinin verim ve başlıca kalite özelliklerinin belirlenmesi. OMÜ Ziraat Fakültesi Dergisi 2007; 22(2): 193-201.
  • [19] Rascio A, Beleggia R, Platini C, Nigro F, Codianni P, De Santis G, Rinaldi M, Fragasso M. Metabolomic diversity for biochemical traits of Triticum subspecies. J Cereal Sci 2016; 71: 224-229.
  • [20] Simpson A, Kingery W, Shaw D, Spraul M, Humpfer E, Dvortsak P. The Application of 1H HR-MAS NMR spectroscopy for the study of structures and associations of organic components at the solid-aqueous interface of a whole soil. Environ Sci Technol 2001; 35: 3321-5.
  • [21] Smejkalova D, Spaccini R, Piccolo A. Multivariate analysis of CPMAS 13C-NMR spectra of soils and humic matter as a tool to evaluate organic carbon quality in natural systems. Eur J Soil Sci 2008; 59: 496-504.
  • [22] Souza JM, Martin MJ, Guttieri KM, O'Brien DK, Habernicht SP, Lanning R, McLean GR, Talbert LE. Influence of genotype, environment, and N manage- ment on spring wheat quality. Crop Sci 2004; 44(2): 425-432.
  • [23] Tayyar Ş, Gül MK. Evaluation of 12 bread wheat varieties for seed yield and some chemical properties grown in Northwestern Turkey. Asian Journal of Chemistry 2008; 20(5): 3715-3725.
  • [24] Winning H, Viereck N, Wollenweber B, Larsen FH, Jacobsen H, Sondergaard I, Engelsen SB. Exploring abiotic stress on asynchronous protein metabolism in single kernels of wheat studied by NMR spectroscopy and chemometrics. J Experimental Botany 2009; 60(1): 291-300.

NMR SPEKTROSKOPİSİ İLE EKMEKLİK BUĞDAYDA KİMYASAL İÇERİK ANALİZİ

Year 2020, Volume 9, Issue 2, 190 - 197, 30.07.2020
https://doi.org/10.18036/estubtdc.648646

Abstract

Bu çalışmada Manyetik Rezonans (NMR) spektroskopisi metodu ile faklı buğday çeşitlerinin kimyasal içerikleri ve bunların benzerlik ve farklılıkları Cluster Analizi belirlenmeye çalışılmıştır. Çalışmada Gerek 79, Carisma, Bayraktar, Artico ve çeşit adayı bir hattın (Advanced Line) tohumları kullanılmıştır. Araştırma sonuçlarına göre, NMR spektroskopisi ile ekmeklik buğday çeşitlerinin amino grup asit ve şekerleri’ de kapsayan kimyasal içerikleri güvenli bir şekilde tespit edilebileceği tespit edilmiştir. Çalışmamızda bisküvilik kalite özelliğine daha yakın olan Carisma ve Bayraktar çeşitlerinin aynı grubu oluşturması, daha çok ekmek kalite özelliğine daha yakın performansa sahip Gerek 79, Artico ve çeşit adayı hattın da (advanced line) başka grubu oluşturması NMR spektroskopisi metodunun güvenle ekmeklik buğday çalışmalarında kullanılabileceğini ortaya koymaktadır.

References

  • [1] Altınbaş M, Tosun M, Yüce S, Konak C, Köse E, Can RA. Ekmeklik buğdayda (T. aestivum L.) tane verimi ve bazı kalite özellikleri üzerinde genotip lokasyon etkileri. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi 2004; 41(1):65-74.
  • [2] Anonim. Buğday Raporu. T.C.Tarım ve Köy İşleri Bakanlığı Araştırma Planlama ve Koordinasyon Kurulu Başkanlığı Araştırma ve İstatistik Dairesi Başkanlığı; Ankara: 2004.
  • [3] Anonim. TZOB Buğday Çalışma Grubu Raporu. Sayı:1; Haziran 2003.
  • [4] Atlı A. Buğday ve Ürünleri Kalitesi. Orta Anadolu’da Hububat Tarımının Sorunları ve Çözüm Yolları Sempozyumu 8-11 Haziran 1999; Konya.
  • [5] Atlı A, Köksel H, Dağ A. Unda süne ve kımıl zararının belirlenmesi için geliştirilen yöntemler ve bu yöntemlerin uygulanabilirliği üzerine araştırmalar. Tarla Bitkileri Merkez Araştırma Enstitüsü Yayınları; Genel Yayın No: 1988/3, Arş. Yayın No:1988/2, Tarım Matbaası.
  • [6] Aydın N, Bayramoğlu HO, Mut Z, Özcan H. Ekmeklik buğday (Triticum aestivum L.) çeşit ve hatlarının Karadeniz koşullarında verim ve kalite özelliklerinin belirlenmesi. AÜZF Tarım Bilimleri Dergisi 2005; 11(3): 257-262.
  • [7] Baker JM, Hawkins ND, Ward JL, Lovegrove A, Napier JA, Shewry PR, Beale MhH. A metabolomic study of substantial equivalence of field-grown genetically modified wheat. Plant Biotechnology Journal 2006; 4: 381-392.
  • [8] Beleggia R, Rau D, Laido G, Platini C. Evolutionary metabolomics reveals domestication-associated changes in tetraploid wheat kernels. Mol Biol Evol 2016; 7: 1740-1753.
  • [9] Demir İ. Tahıl ıslahı. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayın No: 235, İzmir: 1983.
  • [10] Feil B. Beziehungen zwischen dem Kornertrag und den Konzentrationen von Protein, Phosphor und Kalium in den Körnern von Sommerweizensorten. Pflanzenbauwiss 1999; 3: 1-8.
  • [11] Joreskog K. "Factor Analysis by Least Squares and Maximum Likelihood Methods," Statistical Methods for Digital Computers. ed. K. Enslein, A. Ralston and H. Wilf, John Wiley & Sons, 1977.
  • [12] Khakimov B, Bak S, Engelsen SB. High-throughput cereal metabolomics: current analytical technologies, challenges and perspectives. J Cereal Sci 2014; 59: 393-418.
  • [13] Kınacı E, Kınacı G, Birsin MA, Alp A, Kutlu İ. Serin iklim tahılları üretiminin artırılması olanakları. TMMOB Ziraat Mühendisleri Odası Türkiye Ziraat Mühendisliği VI. Teknik Kongresi 2010; Cilt II.
  • [14] Krygsman PH, Barrett AE. Simple methods for measuring total oil content by benchtop NMR. Oil Extraction and Analisis 2004; 152-165.
  • [15] Kün E. Türkiye Bitkisel Gıda Üretimi ve Sorunları. Gıda Güvencesi, Bugünkü Durum, Sorunlarımız ve Önerilerimiz Sempozyumu15 Kasım 1996; T.C. Ziraat Bankası ve Katılımcı Kuruluşlar, Ankara s. 47-64.
  • [16] Mazzei P, Piccolo A. HRMAS NMR spectroscopy applications in agriculture. Chem Biol Technol Agric 2017; 4(11):1-13.
  • [17] Milligan GW. An Examination of the Effect of Six Types of Error Pertubation on Fifteen Clustering Algorithms. Psychometrika 1980; 45: 325-342.
  • [18] Mut Z, Aydın N, Bayramoğlu NO, Özcan H. Bazı ekmelik buğday (Triticum aestivum L.) genotiplerinin verim ve başlıca kalite özelliklerinin belirlenmesi. OMÜ Ziraat Fakültesi Dergisi 2007; 22(2): 193-201.
  • [19] Rascio A, Beleggia R, Platini C, Nigro F, Codianni P, De Santis G, Rinaldi M, Fragasso M. Metabolomic diversity for biochemical traits of Triticum subspecies. J Cereal Sci 2016; 71: 224-229.
  • [20] Simpson A, Kingery W, Shaw D, Spraul M, Humpfer E, Dvortsak P. The Application of 1H HR-MAS NMR spectroscopy for the study of structures and associations of organic components at the solid-aqueous interface of a whole soil. Environ Sci Technol 2001; 35: 3321-5.
  • [21] Smejkalova D, Spaccini R, Piccolo A. Multivariate analysis of CPMAS 13C-NMR spectra of soils and humic matter as a tool to evaluate organic carbon quality in natural systems. Eur J Soil Sci 2008; 59: 496-504.
  • [22] Souza JM, Martin MJ, Guttieri KM, O'Brien DK, Habernicht SP, Lanning R, McLean GR, Talbert LE. Influence of genotype, environment, and N manage- ment on spring wheat quality. Crop Sci 2004; 44(2): 425-432.
  • [23] Tayyar Ş, Gül MK. Evaluation of 12 bread wheat varieties for seed yield and some chemical properties grown in Northwestern Turkey. Asian Journal of Chemistry 2008; 20(5): 3715-3725.
  • [24] Winning H, Viereck N, Wollenweber B, Larsen FH, Jacobsen H, Sondergaard I, Engelsen SB. Exploring abiotic stress on asynchronous protein metabolism in single kernels of wheat studied by NMR spectroscopy and chemometrics. J Experimental Botany 2009; 60(1): 291-300.

Details

Primary Language Turkish
Subjects Biology
Journal Section Articles
Authors

Murat OLGUN
ESKİŞEHİR OSMANGAZİ ÜNİVERSİTESİ, ZİRAAT FAKÜLTESİ, TARLA BİTKİLERİ BÖLÜMÜ
0000-0002-6234-455X
Türkiye


Gökhan DİKMEN
MERKEZİ ARAŞTIRMA LABORATUVARI UYGULAMA VE ARAŞTIRMA MERKEZİ
0000-0003-0304-3527
Türkiye


Zekiye BUDAK BAŞÇİFTÇİ
ESKİŞEHİR OSMANGAZİ ÜNİVERSİTESİ, ZİRAAT FAKÜLTESİ, TARLA BİTKİLERİ BÖLÜMÜ
0000-0002-4034-2537
Türkiye


Yaşar KARADUMAN This is me
ESKİŞEHİR GEÇİT KUŞAĞI TARIMSAL ARAŞTIRMA ENSTİTÜSÜ MÜDÜRLÜĞÜ
0000-0003-1306-3572
Türkiye


Nazife Gözde AYTER
ESKİŞEHİR OSMANGAZİ ÜNİVERSİTESİ, ZİRAAT FAKÜLTESİ, TARLA BİTKİLERİ BÖLÜMÜ
0000-0002-5121-4303
Türkiye


Doğan AYDIN This is me
ESKİŞEHİR OSMANGAZİ ÜNİVERSİTESİ, ZİRAAT FAKÜLTESİ, TARLA BİTKİLERİ BÖLÜMÜ
0000-0002-3167-816X
Türkiye


Savaş BELEN This is me
ESKİŞEHİR GEÇİT KUŞAĞI TARIMSAL ARAŞTIRMA ENSTİTÜSÜ MÜDÜRLÜĞÜ
0000-0001-7357-8127
Türkiye


Murat ARDIÇ
ESKİŞEHİR OSMANGAZİ ÜNİVERSİTESİ, FEN-EDEBİYAT FAKÜLTESİ, BİYOLOJİ BÖLÜMÜ
0000-0001-8734-3038
Türkiye


Onur KOYUNCU
ESKİŞEHİR OSMANGAZİ ÜNİVERSİTESİ, FEN-EDEBİYAT FAKÜLTESİ, BİYOLOJİ BÖLÜMÜ
0000-0002-0282-181X
Türkiye


Okan SEZER (Primary Author)
ESKİŞEHİR OSMANGAZİ ÜNİVERSİTESİ, FEN-EDEBİYAT FAKÜLTESİ, BİYOLOJİ BÖLÜMÜ
0000-0001-7304-1346
Türkiye

Publication Date July 30, 2020
Published in Issue Year 2020, Volume 9, Issue 2

Cite

Bibtex @research article { estubtdc648646, journal = {Eskişehir Teknik Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi - C Yaşam Bilimleri Ve Biyoteknoloji}, issn = {2667-4203}, address = {btdc@anadolu.edu.tr}, publisher = {Eskisehir Technical University}, year = {2020}, volume = {9}, pages = {190 - 197}, doi = {10.18036/estubtdc.648646}, title = {NMR SPEKTROSKOPİSİ İLE EKMEKLİK BUĞDAYDA KİMYASAL İÇERİK ANALİZİ}, key = {cite}, author = {Olgun, Murat and Dikmen, Gökhan and Budak Başçiftçi, Zekiye and Karaduman, Yaşar and Ayter, Nazife Gözde and Aydın, Doğan and Belen, Savaş and Ardıç, Murat and Koyuncu, Onur and Sezer, Okan} }
APA Olgun, M. , Dikmen, G. , Budak Başçiftçi, Z. , Karaduman, Y. , Ayter, N. G. , Aydın, D. , Belen, S. , Ardıç, M. , Koyuncu, O. & Sezer, O. (2020). NMR SPEKTROSKOPİSİ İLE EKMEKLİK BUĞDAYDA KİMYASAL İÇERİK ANALİZİ . Eskişehir Teknik Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi - C Yaşam Bilimleri Ve Biyoteknoloji , 9 (2) , 190-197 . DOI: 10.18036/estubtdc.648646
MLA Olgun, M. , Dikmen, G. , Budak Başçiftçi, Z. , Karaduman, Y. , Ayter, N. G. , Aydın, D. , Belen, S. , Ardıç, M. , Koyuncu, O. , Sezer, O. "NMR SPEKTROSKOPİSİ İLE EKMEKLİK BUĞDAYDA KİMYASAL İÇERİK ANALİZİ" . Eskişehir Teknik Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi - C Yaşam Bilimleri Ve Biyoteknoloji 9 (2020 ): 190-197 <https://dergipark.org.tr/en/pub/estubtdc/issue/56215/648646>
Chicago Olgun, M. , Dikmen, G. , Budak Başçiftçi, Z. , Karaduman, Y. , Ayter, N. G. , Aydın, D. , Belen, S. , Ardıç, M. , Koyuncu, O. , Sezer, O. "NMR SPEKTROSKOPİSİ İLE EKMEKLİK BUĞDAYDA KİMYASAL İÇERİK ANALİZİ". Eskişehir Teknik Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi - C Yaşam Bilimleri Ve Biyoteknoloji 9 (2020 ): 190-197
RIS TY - JOUR T1 - NMR SPEKTROSKOPİSİ İLE EKMEKLİK BUĞDAYDA KİMYASAL İÇERİK ANALİZİ AU - Murat Olgun , Gökhan Dikmen , Zekiye Budak Başçiftçi , Yaşar Karaduman , Nazife Gözde Ayter , Doğan Aydın , Savaş Belen , Murat Ardıç , Onur Koyuncu , Okan Sezer Y1 - 2020 PY - 2020 N1 - doi: 10.18036/estubtdc.648646 DO - 10.18036/estubtdc.648646 T2 - Eskişehir Teknik Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi - C Yaşam Bilimleri Ve Biyoteknoloji JF - Journal JO - JOR SP - 190 EP - 197 VL - 9 IS - 2 SN - 2667-4203- M3 - doi: 10.18036/estubtdc.648646 UR - https://doi.org/10.18036/estubtdc.648646 Y2 - 2020 ER -
EndNote %0 Eskişehir Teknik Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi - C Yaşam Bilimleri Ve Biyoteknoloji NMR SPEKTROSKOPİSİ İLE EKMEKLİK BUĞDAYDA KİMYASAL İÇERİK ANALİZİ %A Murat Olgun , Gökhan Dikmen , Zekiye Budak Başçiftçi , Yaşar Karaduman , Nazife Gözde Ayter , Doğan Aydın , Savaş Belen , Murat Ardıç , Onur Koyuncu , Okan Sezer %T NMR SPEKTROSKOPİSİ İLE EKMEKLİK BUĞDAYDA KİMYASAL İÇERİK ANALİZİ %D 2020 %J Eskişehir Teknik Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi - C Yaşam Bilimleri Ve Biyoteknoloji %P 2667-4203- %V 9 %N 2 %R doi: 10.18036/estubtdc.648646 %U 10.18036/estubtdc.648646
ISNAD Olgun, Murat , Dikmen, Gökhan , Budak Başçiftçi, Zekiye , Karaduman, Yaşar , Ayter, Nazife Gözde , Aydın, Doğan , Belen, Savaş , Ardıç, Murat , Koyuncu, Onur , Sezer, Okan . "NMR SPEKTROSKOPİSİ İLE EKMEKLİK BUĞDAYDA KİMYASAL İÇERİK ANALİZİ". Eskişehir Teknik Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi - C Yaşam Bilimleri Ve Biyoteknoloji 9 / 2 (July 2020): 190-197 . https://doi.org/10.18036/estubtdc.648646
AMA Olgun M. , Dikmen G. , Budak Başçiftçi Z. , Karaduman Y. , Ayter N. G. , Aydın D. , Belen S. , Ardıç M. , Koyuncu O. , Sezer O. NMR SPEKTROSKOPİSİ İLE EKMEKLİK BUĞDAYDA KİMYASAL İÇERİK ANALİZİ. Eskişehir Teknik Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi - C Yaşam Bilimleri Ve Biyoteknoloji. 2020; 9(2): 190-197.
Vancouver Olgun M. , Dikmen G. , Budak Başçiftçi Z. , Karaduman Y. , Ayter N. G. , Aydın D. , Belen S. , Ardıç M. , Koyuncu O. , Sezer O. NMR SPEKTROSKOPİSİ İLE EKMEKLİK BUĞDAYDA KİMYASAL İÇERİK ANALİZİ. Eskişehir Teknik Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi - C Yaşam Bilimleri Ve Biyoteknoloji. 2020; 9(2): 190-197.
IEEE M. Olgun , G. Dikmen , Z. Budak Başçiftçi , Y. Karaduman , N. G. Ayter , D. Aydın , S. Belen , M. Ardıç , O. Koyuncu and O. Sezer , "NMR SPEKTROSKOPİSİ İLE EKMEKLİK BUĞDAYDA KİMYASAL İÇERİK ANALİZİ", Eskişehir Teknik Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi - C Yaşam Bilimleri Ve Biyoteknoloji, vol. 9, no. 2, pp. 190-197, Jul. 2020, doi:10.18036/estubtdc.648646