PİCKERİNG EMÜLSİYONLARININ FORMÜLASYONU VE AKIŞ DESTEKLİ MANYETİK REZONANS GÖRÜNTÜLEME İLE İNTRAGASTRİK JELLEŞME DAVRANIŞININ İNCELENMESİ

Tez Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Gıda Mühendisliği Bölümü, Türkiye

Tez Danışmanı: Halil Mecit Öztop

Tezin Onay Tarihi: 2025

Tezin Dili: İngilizce

Desteklendiği Program: Diğer

Özet:

Gastrik koşullar altında jel benzeri ağlar oluşturarak mide boşalmasını geciktiren intragastrik jelleşme, gıda sindirimi ve tokluk üzerinde kontrol sağlamak için potansiyel bir strateji olarak görülmektedir. Protein–polisakkarit kompleksleri ile stabilize edilen Pickering emülsiyonları, damlacık yüzeylerine geri dönüşümsüz olarak bağlanan ve arayüz mimarisini şekillendirebilen parçacıklar sayesinde bu tür sistemlerin tasarımı için çok yönlü bir platform sunmaktadır. Bu potansiyelden hareketle, bu tez çalışması intragastrik jelleşme kapasitesine sahip Pickering emülsiyonlarını formüle etmeyi ve bunları, yapısal evrimlerini ve gastrointestinal tepkilerini araştırmak üzere benchtop uyumlu bir Akış Destekli Manyetik Rezonans Görüntüleme (MRG) metodolojisinin geliştirilmesinde model sistem olarak kullanmayı amaçlamıştır.

Sistem optimizasyonu laminer akışın sağlanması, pulsasyonun giderilmesi, yerçekimiyle sabit akış ve basınç kalibrasyonunun ele alındığı vaka çalışmalarıyla gerçekleştirilmiş, bu da tekrarlanabilir hız profilleri sağlamış ve akış destekli MRG’nin sindirim çalışmalarıyla entegrasyonunu mümkün kılmıştır. Parçacıklar FTIR, TD-NMR, su tutma kapasitesi (WHC) ve yağ adsorpsiyonu (OA) ile karakterize edilmiştir. Emülsiyonlar ise parçacık boyutu, mikroskopi, TD-NMR ve reoloji ile değerlendirilmiştir. Konvansiyonel reoloji ile paralel uygulanan akış destekli MRG, hız alanlarını ve viskozite dağılımlarını mekânsal çözünürlükle sağlamış, bu karşılaştırmalı yaklaşım akış destekli MRG’nin sindirim kaynaklı heterojenlikleri yakalayarak yığın reolojisini nasıl genişlettiğini ve sindirim kaynaklı dönüşümlere tamamlayıcı içgörüler sunduğunu göstermiştir.

Sonuçlar, polisakkarit–protein (PS:PR) oranının parçacık komplekleşmesi ve dallanma derecesini belirlediğini, bunun da bağlanma bölgelerinin erişilebilirliğini etkileyerek emülsiyon stabilitesi ve sindirim davranışını değiştirdiğini göstermiştir. Protein tipine bağlı olarak farklı jelleşme yolları gözlenmiş; bunlar ya sürekli ve kütlesel jel matrisleri ya da faz ayrımı sonucu ortaya çıkan parçacıklı jeller şeklinde gerçekleşmiştir. Flow-MRI, reolojiye ek olarak plug benzeri akış, duvar kayması ve heterojen viskozite dağılımlarını ortaya koymuş, bu farklı jelleşme modlarını ayırt etmede mekânsal çözünürlüklü analizlerin önemini vurgulamıştır.

Genel olarak bu çalışma, akış destekli MRG’yi konvansiyonel yöntemlere tamamlayıcı, sağlam bir araç olarak ortaya koymakta ve protein–polisakkarit parçacıklarının emülsiyon sindirimini nasıl yönettiğine dair mekanistik anlayışı ilerletmektedir. Yöntemsel yeniliğin ötesinde, elde edilen bulgular kontrollü sindirim, hedeflenmiş stabilite ve besinsel işlevsellik sunan fonksiyonel emülsiyonların rasyonel tasarımı için pratik bir yol haritası sağlamaktadır.