The Effect of Different Doses of Solid Biogas Wastes on Total Phenol Content and Antioxidant Activity of Wheat (Triticum aestivum L.)

Abstract

This study was conducted on the research and experimental fields at Adnan Menderes University Agriculture Faculty Research Farm during wheat growing period in 2016/2017. The experiment included the effects of three different mineral nitrogen fertilizer doses (0, 9, 18 kg/da) and five different solid biogas waste doses (0, 2, 4, 6, 8 t/da) and their combinations on the total phenol content and antioxidant activity of wheat. Total phenol content was determined by using gallic acid standard according to Folin-Ciocalteu method of grains of Ceyhan-99 variety. Determination of total antioxidant activity was performed using 2,2 diphenyl 1 picryl hydrazyl (DPPH) free radical. It is desirable that total phenolic content in bread wheat grain is high in order to prevent the damage of free radicals. When the results obtained in the study were examined, solid biogas waste application and mineral nitrogen application and their combinations caused total phenol content in bread wheat plant to change between 158.15-361.84 µg GAE/g. The highest phenolic content was obtained from the application of 18 kg N/da and 2 t/da solid biogas waste with 331.99 µg GAE/g, while the lowest total phenolic substance content was obtained from 215.83 µg 0 kg N/da and 2 t/da solid biogas waste application. Antioxidant activity varied between 16.17-29.68% and the highest antioxidant activity was obtained from 18 kg N/da and 2 t/da solid biogas waste application, while the lowest antioxidant activity was 9 kg N/da and 8 t/da also obtained in solid biogas waste application. In general, better results were obtained in combination with 2 t/da solid biogas waste and 18 kg/da mineral nitrogen dose.

Keywords

• Wheat,biogase,antioxidant activity,total phenol content

Farklı Dozlarda Katı Biyogaz Atıklarının Buğday (Triticum aestivum L.) Bitkisinin Toplam Fenol İçeriği ve Antioksidan Aktivitesi Üzerine Etkisi

Öz

Bu çalışma Adnan Menderes Üniversitesi Ziraat Fakültesi Araştırma Ve Uygulama Çiftliğinde 2016/2017 buğday üretim sezonunda tesadüf blokları bölünmüş parseller deneme desenine göre yürütülmüştür. Çalışmanın amacı üç farklı mineral azot gübre dozu ( 0, 9, 18 kg/da ) ve beş farklı katı biyogaz atık dozu uygulamasının (0, 2, 4, 6, 8 ton/da) ve bunların kombinasyonlarının buğday bitkisinde ki toplam fenol içeriği ve antioksidan aktivitesini araştırmaktır. Toplam fenol miktar tayini Ceyhan-99 çeşidine ait tanelerin Folin- Ciocolteu yöntemine göre galllik asit standardı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Toplam antioksidan aktivite tayini 2,2 diphenüly1 picrylhy dorozyl (DPPH) serbest radikali kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Ekmeklik buğday tanesinde toplam fenolik madde içeriği serbest radikallerin zararını önlemek amacı ile yüksek olması istenir. Yapılan çalışmada elde edilen sonuçlar incelendiğinde, katı biyogaz atık uygulaması ve mineral azot uygulaması ile bunların kombinasyonları ekmeklik buğday bitkisinde toplam fenol içeriği  158.15-361.84 µg GAE/g arasında değişmesine neden olmuştur. En yüksek fenolik madde içeriği 331.99 µg GAE/g ile 18 kg saf  N/da uygulaması ve 2 ton/da katı biyogaz atık uygulamasından elde edilir iken en düşük toplam fenolik madde içeriği 215.83 µg GAE/g değeriyle azot kullanılmayan ve 2 ton/da katı biyogaz atık uygulamasından elde edilmiştir. Antioksidan aktivite değerleri % 16.17-29.68 arasında değişiklik göstermiştir ve en yüksek antioksidan aktivitesi 18 kg saf N/da ve 2 ton/da katı biyogaz atık uygulamasından elde edilir iken en düşük tanede antioksidan aktivitesi ise 9 kg saf N/da ve 8 ton/da katı biyogaz atık uygulamasında elde edilmiştir. Denemede genel olarak 2 ton/da katı biyogaz atığı ile 18 kg/da mineral azot dozu kombinasyonunda daha iyi sonuçlar tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Buğday,Biyogaz,Antioksidan Aktivite,Toplam Fenol İçeriği

Kaynakça

1. Buğutekin, A., 2007. Atıklardan Biyogaz Üretiminin İncelenmesi. Marmara Üniversitesi. Fen Bilimleri Enstitüsü. Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı. Doktora Tezi. İstanbul. 12: 26-28.
2. Brand-Williams, W., Cuvelier, M.E. ve Berset, C. 1995. Use of a radical method to evaluate antioxidant activity. Lebensm. Wiss. U Teknology- Food Science and Tecnology, 28 (1): 25-30.
3. Çevik, A., 2016. Çanakkale İli’ndeki Hayvansal Atıkların Biyogaz Potansiyelinin Değerlendirilmesi. Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi. Sosyal Bilimler Enstitüsü. Coğrafya Ana Bilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi. Çanakkale. s(4-17).
4. Erekul, O., Yiğit, A., Koca, Y.O., Ellmer, F., Weib, K. (2016). Bazı Ekmeklik Buğday (Triticum aestivum L. ) Çeşitlerinin Kalite Potansiyelleri ve Beslenme Fizyolojisi Açısından Önemi. Tarla Bitkileri Merkez Araştırma Enstitüsü Dergisi. Sayı 25 (Özel sayı -1 ): 31-36.
5. Gül, N., 2006. Tavuk Gübresinden Biyogaz Üretim Potansiyelinin Araştırılması. Süleyman Demirel Üniversitesi. Fen Bilimleri Enstitüsü. Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı. Yüksek Lisans Tezi. Isparta. 7-13.
6. Güven, M., Kara, H. H. 2016. Some chemical and physical properties, fatty acid composition and bioactive compounds of wheat germ oils extracted from different wheat cultivars. Journal of Agricultural Sciences. 22: 433-443.
7. Koca ve Karadeniz, 2003. Serbest radikal oluşum mekanizmaları ve vücuttaki antioksidan savunma sistemleri. Gıda Mühendisliği Dergisi Sayı: 16 Aralık 2013: 32-37. Menteş-Yılmaz, Ö., 2011. Türkiye’de Yetiştirilen Başlıca Buğday Çeşitlerinin Antioksidan Aktivitelerinin ve Fenolik Asit Dağılımlarının Belirlenmesi ve Ekmeğin Nar Kabuğu Ekstraktı İle Zenginleştirilmesi. Ankara Üniversitesi. Fen Bilimleri Enstitüsü. Doktora tezi. 89 sayfa. Ankara.
8. Narwal, S., Thakur, V., Sheoran, S., Dahiya, S., Jaswal, S., Gupta, R. K. 2014. Antioxidant activity and phenolic content of the Indian wheat varieties. J. Plant Biochem. 23(1): 11-17.

9. Ragaee, S., Abdel-Aal, E. M., Noaman, M. 2006. Antioxidant activity and nutrient composition of seleted cereals for food use. Food Chemistry, 98-32-32.Sağlam (Tekin), F., 1995. Trakya Bölgesinde Yetiştirilen Ekmeklik Buğdaylarda Verim ve Verim Öğeleri Üzerinde Araştırmalar. Trakya Üniversitesi. Fen Bilimleri Enstitüsü, Tarla Bitkileri Ana Bilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi. Tekirdağ. 4: 11-12.
10. Serpen, A., Capvana, E., Foglıana, V., Gökmen, V. 2007. A new procedure to measure the antioxidant activity of insoluble food components. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 55, 7676-7681.
11. Şartlan, H., 2013. Hayvansal kompost ve biyogaz atıklarının toprak enzim aktivitesine etkisi. Gaziosmanpaşa Üniversitesi. Fen Bilimleri Enstitüsü. Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı. Yüksek Lisans Tezi. Tokat. 5-13.
12. Yiğit, A., 2015. Türkiye’de Yaygın Olarak Yetiştirilen Ekmeklik Buğday (Triticum aestivum L.) Çeşitlerinin Protein, Aminoasit Dağılımı ve Antioksidan Aktivitelerinin Belirlenmesi. Adnan Menderes Üniversitesi. Fen Bilimleri Enstitüsü. Tarla Bitkileri Ana Bilim Dalı. Yüksek Lisans Tezi. Aydın. 34: 91-130.
13. Zilic, S., Serpen, A., Akıllıoğlu, G., Jankovic, M., Gökmen, V. 2012. Distributions of phenolic compounds, yellow pigments and oxidative enzymes in wheat grains and their relation to antioxidant capacity of bran and debranned flour. Journal of Cereal Science. 56: 652-658.