Depolanmış Doğu Kayını (Fagus orientalis Lipsky) tohumlarında bazı kaplama işlemlerinin toplam yağ ve yağ asit kompozisyonu üzerine etkisi

Öz

Giriş ve Hedefler Tohum biyokimyasal içeriği tohum kalitesini yansıtan en önemli öğedir. Özellikle yağlı tohumların depolanmasında bozulmanın ana nedeni lipitlerin okside olması ve bunun sonucunda tohumda toplam yağ miktarında azalmaya serbest yağ içeriğindeki artışın eşlik etmesidir. Yöntem Bu çalışmada; depolamaya ve kurumaya hassas bir tür olan ve 2020 yılı bol tohum yılında hasat edilmiş, Sinop-Zindan orijinli Doğu kayını tohumları (Fagus orientalis Lipsky) kullanılmıştır. Bu kapsamda kitosan kaplama çözeltisinin tekli kullanımı ile propolis ve BHT (bütillendirilmiş hidroksitoluen) + BHA (bütillenmiş hidroksianisol) katkılı kitosan çözeltilerinin 16 aylık depolama boyunca tohumdaki toplam yağ ve yağ asit kompozisyonunu nasıl etkilediği araştırılmış ve dörder aylık periyotlardaki değişim izlenmiştir. Bulgular Hasat sonrası elde edilen tohumlarda toplam yağ oranı kontrol grubunda %44,17 iken, bu oran depolama süresi uzadıkça 16 ay sonunda %37,86 olarak belirlenmiştir. Tohumlarda ayrıca hasat edildikten sonra %72,59 doymamış, %23,42 doymuş yağ asidi içerdiği tespit edilmiştir. Doymuş yağ asitleri içerisinde oransal olarak daha çok palmitik asit (%14,60) ve stearik asit (%5,76) mevcutken, doymamış yağ asitleri kompozisyonunda ise oleik asit (%34,39) ve linoleik asidin (%30,15) en yüksek oranda olduğu tespit edilmiştir. Kitosan ile yapılan kaplama uygulamalarının tohum toplam yağ miktarının düşüşünü yavaşlatmada önemli etkisinin olduğu belirlenmiştir. Bununla birlikte yapılan kaplama uygulamalarının yağ asit kompozisyonu üzerinde radikal bir değişime neden olmadığı tespit edilmiştir. Sonuçlar 16 aylık depolama süresi sonuna doğru tohumda toplam yağ içeriğindeki azalışın önlenmesinde %0,75 kitosan, %0,75 kitosan +100 ppm BHT + 200 ppm BHA ve %0,25 kitosan+ %10 propolis uygulamalarının daha etkili olduğu saptanmıştır.

Anahtar Kelimeler

• Depolama
• Doğu kayını
• kaplama
• toplam yağ
• yağ asitleri

The effect of some coating processes on total fat and fatty acid composition in stored Oriental Beech (Fagus orientalis Lipsky) seeds

Öz

Background and aims The biochemical content of seeds is one of the most important factors reflecting seed quality. Particularly in the storage of oilseeds, the primary cause of deterioration is the oxidation of lipids, which leads to a decrease in the total fat content of the seed, accompanied by an increase in free fatty acid content. Method In this study, seeds of Oriental beech (Fagus orientalis Lipsky), a species sensitive to storage and drying, harvested in 2020 from the Sinop-Zindan origin, were used. The study investigated how the use of chitosan coating solution alone, as well as chitosan solutions supplemented with propolis and BHT (butylated hydroxytoluene) + BHA (butylated hydroxyanisole), affected the total oil and fatty acid composition of the seeds during 16 months of storage, with changes monitored at four-month intervals. Results The total fat content in the post-harvest seeds was 44.17% in the control group, while this rate decreased to 37.86% after 16 months of storage. After harvest, the seeds were found to contain 72.59% unsaturated and 23.42% saturated fatty acids. Among the saturated fatty acids, palmitic acid (14.60%) and stearic acid (5.76%) were the most abundant, while oleic acid (34.39%) and linoleic acid (30.15%) were the most prevalent in the unsaturated fatty acid composition. It was determined that the chitosan coating applications significantly slowed down the reduction in the total oil content of the seeds. However, the coating applications did not cause a radical change in the fatty acid composition. Conclusions Towards the end of the 16-month storage period, it was found that 0.75% chitosan, 0.75% chitosan + 100 ppm BHT + 200 ppm BHA, and 0.25% chitosan + 10% propolis applications were more effective in preventing the decrease in total fat content of the seeds.

Anahtar Kelimeler

• Storage
• Oriental beech
• coating
• total fat
• fatty acids

Kaynakça

1. Abdul-Baki, A.A., Anderson, J.D., 1972. Pysiological and biochemical deterioration of seeds, seed biology (Ed. By Kozlowski, T.T.), Academic Press, New York, Vol 2: 283-315.
2. Adiletta, G., Pasquariello, M. S., Zampella, L., Mastrobuoni, F., Scortichini, M., Petriccione, M., 2018. Chitosan coating: A postharvest treatment to delay oxidative stress in loquat fruits during cold storage. Agronomy, 8(4), 54.
3. Akhila, A., Sarada, B., Rani, P.U., 2012. Study on the effect of aging on the essential oil content of black cumin (Nigella sativa L.) seeds. Journal of Essential Oil Research, 24(2), 195‐199.
4. Akın, Ş.S., Ayan, S., 2024. Depolanmış Doğu Kayını (Fagus orientalis L.) tohumlarında bazı kaplama işlemlerinin tohum nemi ve elektriksel iletkenlik üzerine etkisi. Anadolu Orman Araştırmaları Dergisi, 10(1), 110-118.
5. Anonim, 1990. Fatty acids in oil and fats. AOAC Official Methods of Analysis, 15. Edition, Helrich, K. Ed. Vol:2; 963-964, Virginia.
6. AOAC, 1990. Official Methods of Analysis. Fifteenth edition. Association of Official Analysis Chemists, Washington, DC.
7. Arı, F., 2016. Kaz etinin depolama stabilitesi üzerine nar ve üzüm çekirdeği ekstraktlarının etkisinin belirlenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Konya.
8. Arslan, G., 2011. Farklı sıcaklıklarda muhafaza edilen tereyağının raf ömrü üzerine çeşitli antioksidanların (alfa-tokoferol, BHA, BHT) etkisi. Yüksek Lisans Tezi. Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Konya.

9. Ayan, S., Bugday, E., Varol, T., Ozel, H.B., Thurm, E.A., 2022. Effect of climate change on potential distribution of oriental beech (Fagus orientalis Lipsky) in the twenty-first century in Turkey. Theor Appl Climatol 148, 165–177.
10. Ayan, S., Yılmaz, E., 2023. Orman ağaçlarında biyotik stres faktörleri. 1. Bölüm, p.1-18, İklim Değişikliği: Orman Ekosistemlerinde Etkileri ve Yönetimi. Editor: Ayan, S., Palme Publishing, ISBN: 978-625-6441-88-0, Publishing No: 2586, Ankara.
11. Ayan, S., Akın, Ş.S., 2023. Orman ağacı tohumlarında reaktif stres faktörleri ve etkileri. 4. Bölüm, p. 53-72, İklim Değişikliği: Orman Ekosistemlerinde Etkileri ve Yönetimi) Editor: Ayan, S., Palme Publishing, ISBN: 978-625-6441-88-0, Publishing No: 2586, Ankara.
12. Atay, İ., 1987. Doğal gençleştirme yöntemleri I-II. İstanbul Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İÜ Yayın, 3461.
13. Atalay, İ., 1992. Kayın (Fagus orientalis Lipsky) ormanlarının ekolojisi ve tohum transferi yönünden bölgelere ayrılması. Orman Bakanlığı, Orman Ağaçları ve Tohumları Islah Araştırma Müdürlüğü,Yayın no:5.
14. Bal, E., 2020. Farklı doğu kayını (Fagus orientalis Lipsky.) popülasyonlarının tohum kimyasal kompozisyonuna etkisi. Yüksek Lisans Tezi, Kastamonu Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kastamonu.
15. Balesevic-Tubic, S., Tatic, M., Miladinovic, J., 2005. Influence of aging process on biochemical changes in sunflower seed. Helia, 28(42), 107-114.
16. Balešević‐Tubić, S., Djordjevic, V., Marinković, R., Balešević, M., 2007. Changes of oil quality during storage of soybean seed. Journal of Agricultural Sciences, 52(2), 163‐171.
17. Barrera, E., Gil, J., Restrepo, A., Mosquera, K., Durango, D. (2015). A coating of chitosan and propolis extract for the postharvest treatment of papaya (Carica papaya L. cv. Hawaiiana). Revista Facultad Nacional de Agronomía Medellín, 68(2), 7667-7678.
18. Bewley, J.D. and Black, M., 1982. Viability, Dormancy and Environmental Control. In “Physiology and Biochemistry of Seeds in Relation to Germination”. 2,375.
19. Bradford, K. J., Cohn, M.A., 1998. Seed biology and technology: At the crossroads and beyond. Introduction to the symposium on seed biology and technology: Applications and advances and a prospectus for the future. Seed Science Research, 8(2), 153-160.
20. Büyükyılmaz, N., 2018. Sentetik antioksidanların bitkisel yağların oksidatif ve termal stabilizesine etkisinin belirlenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Adana.
21. Genes, F., Nyomora, A., 2018. Effect of storage on germination and vigour of maize seeds. International Journal of Agriculture and Biology, 20(9), 1933‐1938.
22. Ghasemnezhad, A., Honermeier, B., 2009. Influence of storage conditions on quality and viability of high and low oleic sunflower seeds. International Journal of Plant Production, 3(4), 39-48.
23. Guan, Y. J., Hu, J., Wang, Xian, j., Shao and Chen-xia., 2009. Seed priming with chitosan improves maize germination and seedling growth in relation to physiological changes under low temperature stress. J. Zhejiang Univ. Sci., 10(6), 427–433.
24. Güler, M., 2021. Aspir tohumlarında yaşlanma hasarını azaltmak için priming uygulamalarının etkilerinin incelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Isparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesi, Isparta.
25. Güney, D., Bak, Z. D., Aydınoğlu, F., Turna, I., Ayaz, F. A., 2013. Effect of geographical variation on the sugar composition of the oriental beech (Fagus orientalis Lipsky). Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 37(2), 221-230.
26. Harrington, J.F., 1973. Biochemical Basis of Seed Longevity. In Proceedings.
27. IPCC, 2011. Summary for Policymakers, in: Intergovernmental Panel on Climate Change Special Report on Managing the Risks of Extreme Events and Disasters to Advance Climate Change Adaptation, paper no: 4, Cambridge University Press, USA.
28. İlbi H., Eser, B., 2004. Tohum uygulamalarının soğan tohumlarında yaşlanmaya etkileri. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 41(1), 39-48.
29. Karre, E. A., 2009. An overview of some natural antioxidants used in meat and poultry products. Kansas State University. Manhattan, Kansas.
30. Kaya, G., 2008. Tohum uygulamaları (priming)’nın tohum yağ asitleri kompozisyonuna etkisi ve tohum kalitesi ile ilişkisi. Tarla Bitkileri Merkez Araştırma Enstitüsü Dergisi, 17(1-2), 53-62.
31. Kindle, H., 1987. ß-Oxidation of fatty acids by specific organelles. In: Stumpf PK and Conn EE (Editors): The Biochemistry of Plants. 9, Lipids: Structure and Function, chapter 2. San Diego, California: Harcourt Brace Jovanovich publishing company, 31-53.
32. Kumar, T. P., Asha, A. M., Maruthi, J. B., Vishwanath, K., 2014. Influence of seed treatment chemicals and containers on seed quality of marigold during storage. The Bioscan, 9(3), 937-942.
33. Kumar, Y., Yadav, D. N., Ahmad, T., Narsaiah, K., 2015. Recent trends in the use of natural antioxidants for meat and meat products. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 14(6), 796-812.
34. Malik, C.P., 2013. Seed deterioration: a review. International Journal of Life Sciences Biotechnology and Pharma Research, 2(3), 374-385.
35. Mengistu, F. G., Wegayehu, G., 2023. Effects of seed ageing on germination and oil content in Ethiopian black cumin varieties. Preprints, 2023080917.
36. Obranovic, M., Kraljic, K., Skevin, D., Balbino, S., Tomljanović, K., 2023. Chemical profile of cold pressed beech nut (Fagus sylvatica L.) oil. Nutraceuticals, 4(1), 94-103.
37. OGM, 2024. Türkiye Orman Varlığı 2020, T.C. Tarım ve Orman Bakanlığı Orman genel Müdürlüğü, Orman İdaresi ve Planlama Daire Başkanlığı, Ankara. Erişim tarihi: 24.04.2024.https://www.ogm.gov.tr/tr/ormanlarimiz-sitesi/TurkiyeOrmanVarligi/Yayinlar/2020%20T%C3%BCrkiye%20Orman%20Varl%C4%B1%C4%9F%C4%B1.pdf
38. Önder, S., 2018. Hızlandırılmış yaşlanma sonrası aspir tohumlarında meydana gelen biyokimyasal değişiklikler. Yüksek Lisans Tezi, Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen bilimleri Enstitüsü, Isparta.
39. Özel, H.B., Ayan, S., Onat, S.M., 2023. The oil content and fatty acid composition of Fagus orientalis L. seeds from different populations in Turkey. Dendrobiology, 90, 39-46.
40. Pereira, A.L.F., Vidal, T.F., Teixeira, M.C., Oliveira, P.F.D., Pompeu, R.C.F.F., Vieira, M.M.M., Zapata, J.F.F., 2011.
41. Antioxidant effect of mango seed extract and butylated hydroxytoluene in bologna-type mortadella during storage. Food Science and Technology, 31, 135-140.
42. Prasad, R.B.N., Gülz, P.G., 1989. Composition of lipids of beech (Fagus sylvatica L.) seed oil. Zeitschrift fuer Naturforschung C, 44(9-10), 735-738.
43. Saatçioğlu, F., 1969. Silvikültür I (Silvikültürün Biyolojik Esasları ve Prensipleri). İstanbul Üniversitesi, Orman Fakültesi Yayınları. İÜ Yayın No. 1429, Trabzon.
44. Seyyedi, S. M., Afshari, R. T., Daneshmandi, M. S., 2018. The relationships between fatty acids and heterotrophic seedling growth in winter canola cultivars during accelerated seed aging process. South African Journal of Botany, 119, 353-361.
45. Shiekh, R. A., Malik, M. A., Al-Thabaiti, S. A., Shiekh, M. A., 2013. Chitosan as a novel edible coating for fresh fruits. Food Science and Technology Research, 19(2), 139-155.
46. Siger, A., Dwiecki, K., Borzyszkowski, W., Turski, M., Rudzińska, M., Nogala-Kałucka, M., 2017. Physicochemical characteristics of the cold-pressed oil obtained from seeds of Fagus sylvatica L. Food chemistry, 225, 239-245.
47. Silva-Castro, I., Diez, J. J., Martín-Ramos, P., Pinto, G., Alves, A., Martín-Gil, J., Martín-García, J., 2018. Application of bioactive coatings based on chitosan and propolis for Pinus spp. protection against Fusarium circinatum. Forests, 9(11), 685.
48. Šimić, B., Popović, R., Sudarić, A., Rozman, V., Kalinović, I., Ćosić, J., 2007. Influence of storage condition on seed oil content of maize, soybean and sunflower. Agriculturae Conspectus Scientificus, 72(3), 211-213.
49. Suner, A., 1977. Düzce, Cide ve Akkuş mıntıkalarında saf Doğu kayını meşcerelerinin doğal gençleştirme sorunları üzerine araştırmalar. Yüksek Lisans Tezi, Ormancılık Araştırma Enstitüsü, Ormancılık Araştırma Enstitüsü yayınları teknik bülten serisi, no:107. Ankara.
50. Şenol Yazkan, S.N., 2022. Kestane propolisinden bioaktif bileşik ekstraksiyon proseslerinin yüzey yanıt yöntemi ile optimizasyonu ve ekstraktların karakterizasyonu. Yüksek Lisans Tezi, Kastamonu Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kastamonu.
51. Tang, S., Kerry, J. P., Sheehan, D., Buckley, D. J., Morrissey, P. A., 2001. Antioxidative effect of added tea catechins on susceptibility of cooked red meat, poultry and fish patties to lipid oxidation. Food research international, 34(8), 651-657.
52. Taylor, A. G., Allen, P. S., Bennett, M. A., Bardford, K. J., Burris, J. S., Misra, M. K., 1998. Seed Enhancements, Seed Sc. Res., 8, 245-256.
53. Tian, F., Chen, W., Fan, G., Li, T., Kou, X., Wu, C. E., Wu, Z., 2019. Effect of Ginkgo biloba seed exopleura extract and chitosan coating on the postharvest quality of ginkgo seed. Journal of the Science of Food and Agriculture, 99(6), 3124-3133.
54. Tripathi, P., Dubey, N., 2004. Exploitation of natural products as an alternative strategy to control postharvest fungal rotting of fruit and vegetables. Postharvest Biology and Technology 32(3), 235-245.
55. Wanasundara, U. N.; Shahidi, F., 1998. Antioxidant and pro-oxidant activity of green tea extracts in marine oils. Food Chemistry, 63(3),335-342.
56. Yao, H., Tian, S., 2005. Effects of pre-and post-harvest application of salicylic acid or methyl jasmonate on inducing disease resistance of sweet cherry fruit in storage. Postharvest Biology and Technology, 35(3), 253-262.
57. Yılmaz, M., 2005. Doğu kayını (Fagus orientalis Lipsky) tohumlarının fizyolojisi üzerine araştırmalar. Doktora Tezi, İstanbul Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
58. Yılmaz, M., 2008. Three-year storage of oriental beechnuts (Fagus orientalis Lipsky). European Journal of Forest Research, 127(5), 441-445.
59. Zeng, D., Luo, X., 2012. Physiological effects of chitosan coating on wheat growth and activities of protective enzyme with drought tolerance. Open Journal of Soil Science, 2(03), 282.