GIDA KORUYUCU OLARAK KULLANILAN POTASYUM SORBAT VE SODYUM BENZOAT'IN SACCHAROMYCES CEREVİSİAE ÜZERİNDEKİ METABOLİK ETKİLERİ

Abstract

Gıda güvenliğinin sağlanması ve ürün kalitesinin korunması, gıda endüstrisinin temel gereklilikleri arasındadır. Bu amaçla kullanılan potasyum sorbat (E202) ve sodyum benzoat (E211), raf ömrünü uzatarak mikrobiyal bozulmaları önlerken ekonomik kayıpları azaltmaktadır. Ancak bu katkı maddelerinin faydalı mikroorganizmalar üzerindeki metabolik etkileri yeterince açıklığa kavuşmamıştır. Endüstriyel süreçlerde önemli bir model organizma olan Saccharomyces cerevisiae'nin metabolik dengesini etkileyen koşulların belirlenmesi, gıda güvenliği ve üretim verimliliği açısından önem taşımaktadır. Bu çalışmada potasyum sorbat ve sodyum benzoatın Saccharomyces cerevisiae hücrelerinde oksidatif denge, yağ asidi profili ve lipofilik bileşenler üzerindeki etkilerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu kapsamda oluşturulan Kontrol, PS1, PS2, SB1 ve SB2 gruplarında hücre yoğunluğu, toplam protein düzeyi, MDA, GSH ve GSSG seviyeleri, antioksidan enzim aktiviteleri ile lipofilik vitaminler, steroller ve yağ asidi kompozisyonundaki değişimler incelenmiştir. Elde edilen bulgular, toplam protein düzeyinin SB1 grubunda azaldığını göstermektedir. MDA düzeyi SB1 ve PS1'de düşerken; GSH düzeyi sadece SB1 grubunda anlamlı artmış, GSSG ise PS gruplarında azalmıştır. SOD ve CAT aktivitesi, SB gruplarından SB2'de artmış, PS gruplarında ise iki dozda da yükselmiş, GR aktivitesi düşmüş, GPx ve GST aktiviteleri artmıştır. Lipofilik moleküllerde ?-tokoferol ve stigmasterol artmış, ?-sitosterol azalmıştır. Yağ asidi profilinde doymuş yağ asitleri artmış, tekli doymamış yağ asitleri azalmış, çoklu doymamış yağ asitleri artmıştır. Sonuç olarak potasyum sorbat ve sodyum benzoatın Saccharomyces cerevisiae hücrelerinde doza bağlı metabolik değişikliklere yol açtığı belirlenmiştir. Düşük doz SB uygulamasının oksidatif stres ve vitamin kaybıyla ilişkili olduğu, doz artışıyla antioksidan enzim sisteminin aktive edildiği görülmüştür. Yüksek doz PS lipit peroksidasyonuna karşı ?-tokoferol ve sterol düzeylerindeki artışla membran bütünlüğünü destekleyen koruyucu yanıt oluşturduğu düşünülmektedir. Anahtar Kelimeler: Antioksidan enzimler, Oksidatif stres, Lipofilik moleküller, Potasyum sorbat, Sodyum benzoat, Saccharomyces cerevisiae

Ensuring food safety and maintaining product quality are fundamental requirements of the food industry. Potassium sorbate (E202) and sodium benzoate (E211) are used to extend shelf life by preventing microbial spoilage and reducing economic losses. However, their metabolic effects on beneficial microorganisms have not been fully clarified. Determining factors affecting the metabolic balance of Saccharomyces cerevisiae, an important model organism in industrial processes, is important for food safety and production efficiency. This study aimed to determine the effects of potassium sorbate and sodium benzoate on oxidative balance, fatty acid profile, and lipophilic components in Saccharomyces cerevisiae cells. Cell density, total protein, MDA, GSH, GSSG levels, antioxidant enzyme activities, lipophilic vitamins, sterols, and fatty acid composition were examined in the Control, PS1, PS2, SB1, and SB2 groups. The results showed that total protein levels decreased in the SB1 group. MDA levels decreased in the SB1 and PS1 groups, while GSH increased significantly only in SB1 and GSSG decreased in PS groups. SOD and CAT activities increased in SB2 and at both doses in PS groups, whereas GR activity decreased. GPx and GST activities increased. ?-Tocopherol and stigmasterol levels increased, while ?-sitosterol decreased. Saturated fatty acids increased, monounsaturated fatty acids decreased, and polyunsaturated fatty acids increased. In conclusion, potassium sorbate and sodium benzoate caused dose-dependent metabolic changes in Saccharomyces cerevisiae. Low-dose sodium benzoate was associated with oxidative stress and vitamin loss, whereas higher doses activated antioxidant enzyme systems. High-dose potassium sorbate supported membrane integrity through increased ?-tocopherol and sterol levels against lipid peroxidation. Keywords: Antioxidant enzymes, Oxidative Stress, Lipophilic molecules, Potassium sorbate, Sodium benzoate, Saccharomyces cerevisiae