Ünite 6: Kimyasal Gıda Güvenliği Tehlikeleri

Mikotoksinler

Bazı tek hücreli mantar türleri, uygun olmayan koşullarda muhafaza edilen tarımsal ürünler ile hayvansal gıdalarda insanlar ve hayvanlar için toksik etkili olan metabolizma ürünleri veya eksojen metabolitler oluşturur. Mikotoksin denilen bu eksojen metabolitler, mantar anlamına gelen “ myco ” ve zehir terimi karşılığı olan “ toxin ’’ kelimelerinin birleşmesiyle türetilmiştir. Mikotoksinlerin en önemli özelliklerinden biri toksin içeren yemleri tüketen hayvanlardan elde edilen et, süt ve yumurta gibi gıdaların tüketimi ile toksinlerin hayvanlardan insanlara nakledilmesidir. Bu olaya carry over denir. Günümüzde 110 binden fazla mantar türü belirlenmiş olup, bunlardan yaklaşık 350 türün toksijenik olduğu ve bunların 300’ünün mikotoksin sentezlediği belirlenmiştir. Mikotoksinler, tarih boyunca insan ve hayvanlar üzerinde büyük epidemilere neden olmuştur.

Ergot Alkaloitleri

Ergot alkaloitleri, Claviceps purpurea isimli mantarın metabolik ürünleridir. Ergot alkaloitleri, C. purpurea ile infekte tahılların tüketimi sonucunda ortaya çıkan veergotismus veya çavdar mahmuzu zehirlenmesi olarak bilinen bir hastalığa neden olur. Özellikle bol yağışlı, rutubetli ve sıcak geçen mevsimlere sahip Kuzey Amerika, Doğu ve Güneydoğu Asya, Avrupa ve Akdeniz ülkelerinde C. purpurea ’nın neden olduğu küflenmelere sıklıkla rastlanır.

Aflatoksinler

Aflatoksinler, başta Aspergillus flavus ve A. parasiticus olmak üzere diğer bazı Aspergillus , Penicillium ve Rhizopus cinsi mantar türleri tarafından oluşturulan toksik metabolitlerdir. Aflatoksinler, sütte bulunan miktarından peynirde beş kat, süt tozunda ise yedi kat daha fazla olabilir.

Aspergillus türleri başta yer fıstığı, fındık, ceviz, mısır, pamuk tohumu gibi yağlı tohumlu bitkisel ürünler olmak üzere buğday, pirinç, soya, baharat, süt, peynir gibi gıdalarda çoğalarak toksik metabolitler oluşturur. Aflatoksinler, insan ve hayvanlar üzerine akut veya kronik toksik etki gösterebilir.

Yemlerle birlikte düşük dozlarda ve uzun süre aflatoksin alımına bağlı olarak gelişen kronik zehirlenmelere akut zehirlenmelerden daha çok rastlanır.en kuvvetli karaciğer karsinojenidir ve mide ile kolon (kalın bağırsak) kanserine yol açabilir.

Okratoksin A

Okratoksinler, en az yedi çeşit Aspergillus ve altı çeşit Penicillium türü mantar tarafından sentezlenir. Bunların arasında A. ochraceus ve P. viridicatum yüksek düzeyde okratoksin sentezleme özelliklerinden dolayı önem taşır. Patulin, karsinojenik ve nörotoksik etkiye sahip bir mikotoksindir.

Trikotesenler

Trikotesenler, başlıca Fusarium türleri tarafından oluşturulur. Tahıllarda oluşturdukları,insan ve hayvanlarda mikotoksikozise neden olan en önemli toksinleri; T-2 toksin, deoksinivalenol (DON), nivalenol (NIV), HT-2 toksin ve diasetoksiskirfenoldür.(DAS). Fusarium türlerinden F. sporotrichoides ve F. poae tahıllarda kolonize olarak trikotesen T-2 ve diasetoksiskirfenol toksini oluşturur. Bu toksinler sitotoksik etki lidir. Başta mısır olmak üzere, bütün tahıllar T-2 toksin ve benzeri mikotoksin üreten Fusarium türleri ile kolayca küflenebilir. Deoksinivalenol ve nivalenol içeren buğday, mısır, arpa, yulaf gibi tahılların tüketimi sonucu intoksikasyonlar meydana gelebilir. DON, anoreksi ve emezise neden olur. Çeşitli Fusarium türleri tarafından sentezlenen zeralenon, başlıca F. Graminearum ve F. sporotrichoides tarafından oluşturulur.

Fumonisinler

Baflta F. verticilloides ( F. moniliforme ) olmak üzere Fusarium türleri tarafından oluşturulan fumonisinin A1, A2, B1, B2, B3, B4 ve C1 olmak üzere yedi tipi vardır.

F. moniliforme ’nin geliştiği ortamlarda çoğunlukla fumonisin B1 bulunur. Küflenmiş mısır ve mısır içeren karma yemlerde sıklıkla bulunur. İnsanlarda özefagus (yemek borusu) kanserine neden olur.

Antropojenik Kimyasal Kontaminantlar

Pestisitler

Pestisit terimi, “ pest ” adı verilen böcek, kemirici hayvan, yabani ot, mantar, toprak kurtlarIı gibi zararlıları yok etmek amacıyla kullanılan kimyasal maddelere denir. Etki ettikleri hedef organizma esas alınarak yapılan sınıflandırmaya göre pestisitler; insektisit , fungusit ve herbisit olarak sınıflandırılır. Pestisit olarak herbisitler ve fungusitler sıklıkla kullanılır. Tarımsal ürünleri çeşitli zararlılardan korumak için dünyada her yıl çoğu sentetik kaynaklardan elde edilen yaklaşık olarak iki milyon ton tarımsal ilaç kullanılır. Kalıntı sorunu sadece ilaçlamanın yapıldığı bitkisel ürünlerle sınırlı kalmayıp hayvanların, ilaç kalıntılarını içeren yemlerle beslenmesi sonucu et, süt, yumurta ve bal gibi hayvansal ürünlerde de bulunur. Pestisit kalıntıları kanserojen, mutajen, teratojen olarak çoğunlukla kronik etki gösterir.

İnsektisitler

İnsektisitler; organik klorlu bileşikler, organik fosforlu bileşikler, karbamatlar, piretroitler ve benzilüreazlar olarak sınıflandırılabilir. İnsektisitler arasında kolay tahrip olmaması ve ortamda birikmesi nedeniyle özellikle DDT, BHC, aldrin, lindan, klordan, heptaklor, hekzaklorobenzen vb. organik klorlu bileflikler önem taşır. Gıdalarla alınan pestisitlerin çoğunu organik klorlu bileşikler oluşturur. DDT ve benzeri organik klorlu pestisitlerin kullanımı tüm dünyada yasaklanmıştır.

Fungusitler ve Herbisitler

Mantar hastalıkları ile mücadelede kullanılan çok sayıda fungusit ilaç (tiram, kaptan, gliyodin, kloralin, dodin vb.) bulunur. Bunların arasında organik civalı bileşikler tohum ilaçlaması amacıyla tüm dünyada yaygın olarak kullanılır. Çevresel koşullara genellikle dayanıklı olduklarından karadan atmosfere ve buradan da suya geçerek sürekli kirlenme döngüsü oluşturur. Benzenhekzaklorit (BHC) dışındaki fungusit ve herbisitler, suda çözünebildiklerinden sıcakkanlılarda genel olarak kolay rezorbe edilerek böbrek yoluyla atılır. Gıdalardaki pestisit kalıntılarının sağlığa zararlı etkileri vücuda alınan pestisit miktarına göre akut veya kronik olabilir.

Poliklorlu Bifeniller

Poliklorlu bifeniller (PCB), bifenil taşıyan yaklaşık olarak 209 klorlu bileşik içeren sentetik kimyasal karışımlardır. PCB kısaltmasıyla tanınan bu grup bileşikleri içeren ticari ürünler, farklı oranlarda klor içeren klorin bifenillerin karşımlarıdır. PCB’ler suda düşük çözünürlük, düşük yanıcılık ve çok iyi yalıtım özelliklerine sahiptir. PCB ile kontamine gıdalar insanlar tarafından organizmaya alındığında yağ dokuda PCB birikir. Ayrıca deneysel araştırmalar PCB içeren gıdalarla beslenen sıçanların karaciğer hücrelerinde kanser oluştuğunu göstermektedir.

Dioksinler ve Furan Türevleri

Dioksin (poliklorlu dibenzo-p-dioksinler, PCDD) ve furanlar (poliklorlu dibenzo furanlar, PCDF) yaklaşık olarak 200 toksik bileşiği içeren organik kirleticilerden oluşan bir grubu tanımlar. Endüstriyel kaynaklar; polivinil klorür ve plastik maddeler gibi klorlu kimyasal maddelerin üretimini ve kağıt endüstrisini içerir. Çevrede ve gıdalarda oluşan dioksin kirlilikleri; fenoksi asetik asit grubu herbisitler, klorlu hidrokarbon ve klorofenol grubu pestisitler ile poliklorlu bifenillerin parçalanma ürünlerinden kaynaklanır. Dioksin ve furan toprak, hava ve suda uzun süre bozulmadan kaldıkları için üretim zincirinin farklı aşamalarında gıdalara bulaşabilir. Dioksinler gıda zinciri boyunca, gelişmiş canlılara doğru gittikçe artan miktarlarda birikim gösterir. Böylece en fazla kalıntı birikimi gelişmiş canlıların vücudunda meydana gelir. Gıdalarda çok düşük miktarlarda bulunsalar bile dioksinlerin insanlar üzerindeki zararlı etkileri ciddi boyutlardadır. Özellikle çocuklar dioksin ve furanlara daha duyarlıdır. Dioksinler, bağışıklık sistemini zayıflatır. Dioksinler insan ve hayvanlarda güçlü karsinojenik etki gösterir. Başta karaciğer, akciğer, damak, burun boşluğu, meme, yumurtalık, testis ve prostat olmak üzere vücudun bütün doku ve organlarında kanser görülme olasılığını arttırır.

Polisiklik Aromatik Hidrokarbonlar (PAH)

Polisiklik aromatik hidrokarbonlar (PAH), organik maddelerin düşük sıcaklık eksik yanması sonucunda piroliz ürünleri olarak açığa çıkan kontaminantlardır. Bunedenle PAH’lar, gıdaların işlenmesi ve pişirilmesi sırasında meydana gelen kimyasal kirlilikler olarak değerlendirmeye alınır. PAH’lar genellikle kompleks karışımlar halindedir. Gıdalarda PAH’ların varlığı indikatör özellikteki Benzo(a)piren (BaP) bakımından veya Dünya Sağlık Örgütü (WHO), ABD Çevre Koruma Ajansı (EPA) gibi uluslararası organizasyonların önerdiği PAH tipleri yönünden analiz edilerek tespit edilir. PAH’lar, yüksek lipofilik özellikte, yüksek erime noktası ve düşük buhar basıncına sahip kanserojenik ve mutajenik etkili maddelerdir. PAH yüksek sıcaklık derecelerinde uzun süre kavurma, et ve balık ürünlerinin dumanlanması, etlerin mangalda pişirilmesi sırasında meydana gelir. Endüstri bölgelerinde hava, su ve toprakta ciddi miktarlarda PAH bileşikleri bulunur. Kirlenmiş ortamlarda yetiştirilen bitkisel ürünlerde ve kirli sularda yafşayan su kabuklularında yüksek miktarda benzopiren ve diğer PAH türevlerine rastlanmıştır. Sigara içenlerde, asfaltlama işleri ve katranla çalışanlarda akciğer kanseri, baca temizleyicilerde skrotum kanseri, fazla kızartılmış ve tütsülenmiş gıda tüketenlerde mide-bağırsak kanseri olgularıyla sıklıkla karşılaşılması PAH’ların karsinojenik etkilerine örnek olarak verilebilir

Ağır Metaller

Ağır metaller yoğunluğu 4.5-5.0 kg/dm ³ ’den fazla olan metal veya alaşımlardır. Ağır metaller esansiyel ve aynı zamanda toksik metalleri içerir. Arsenik, metal olmamasına karşın yoğunluğu (5.7 kg/dm ³ ) nedeniyle bu sınıf içerisinde yer alır. Çevresel kirlenmeye bağlı olarak gıdalara bulaşan ve sağlık açısından risk oluşturan en önemli ağır metaller kadmiyum, civa ve kurşundur.

Kadmiyum

Gümüş renginde ve bıçakla kolayca kesilebilecek kadar yumuşak bir metaldir. Kadmiyum (Cd) doğada çinko (Zn) ile birlikte bulunur. Kadmiyum, çinko madenlerinde bulunan bir maden filizi olup, bu maden filizlerinin eritilmesi sonucu havaya, suya ve toprağa karışır. En çok fungusitlerin bileşiminde bulunur. Özellikle tütün bitkisinin hastalıklarını önlemede kullanılan fungusitler sigarada kullanılan tütünün yanması sonucu sigara dumanı yoluyla da alınır. Çevrede bulunan kadmiyum atıkları, bitkilerde ve hayvanlarda birikim gösterir. Gıdaların çoğu düşük düzeyde kadmiyum içerir ve özellikle patates gibi filizlenme özeliğine sahip bitkiler ile ıspanak gibi geniş yapraklı bitkilerde ve Agaricus türü mantar bitkilerinde fazla miktarda bulunur. Memeli hayvanların dokuları az miktarda kadmiyum içerir. Bu canlılar düşük kalsiyum içeren diyetle beslenirse dokularındaki kadmiyum miktarı artar. Kadmiyum zehirlenmeleri, kadmiyumun kronik olarak alımı sonucunda meydana gelir. İnsanlarda gıda ile alınan kadmiyumun büyük bölümü böbreklerde birikerek fonksiyon bozukluğuna neden olur. Buna bağlı olarak kalsiyum metabolizmasında meydana gelen bozukluklar, kemiklerde patolojik değişikliklere neden olur.

Civa

Civa gümüşi-beyaz renkte, oda sıcaklığında sıvı halde olan bir maddedir. Havada, suda ve alkali ortamlarda stabildir. İnsanlar tarafından ilk bulunan metallerden biridir. Endüstriyel işlemlerde civanın katalizör olarak kullanımı çok yaygın olup selüloz üretiminde, tıpta ve kozmetik alanında kullanılır. Civanın başlıca kaynağı balıklardır. Özellikle denizdeki gıda zincirinin üst sıralarında bulunan turna balığı, kılıç balığı gibi balıklarda fazla miktarda metil civa bulunabilir. Metil civa oldukça yüksek toksisiteye sahip bir maddedir. Metil civa zehirlemesinin erken belirtileri; yorgunluk, deri üzerinde karıncalanma ve yanma gibi duyusal anomaliler ile dilde ve ekstremite duyularında bozukluk ve baş ağrısıdır.

Kurşun

Koyu grimsi renkte, yumuşak bir metaldir. Roma döneminde kurşun ve kalaylı tavalar ve tencereler çok popüler pişirme araçları idi. Özellikle şarap yapımında kullanılacak olan üzüm suları kurşun tencerelerde kaynatılarak hoş bir lezzet (kurşunasetat) kazanması sağlanıyordu. Kurşun, kontamine gıda ve hava aracılığı ile çevreye ve insanlara bulaşır. Havaya karışan kurşunun % 86’sı otomobil egzoz gazlarından kaynaklanır. Kurşun özellikle yaşlı kasaplık hayvanların böbrek ve karaciğer gibi yenilebilen iç organlarında birikim gösterdiğinden bu gıdaların tüketimi risklidir. Kurşun; araba akülerinde, kalayda, plastiklerde, renk pigmentlerinde ve porselen sırlamada stabilizatör olarak kullanılır. Son yirmi yılda, iki paralel olay gıdalardaki kurşun miktarının azalmasına eşlik etmiştir. Bunlardan birincisi teneke konserve kutuların eklem yerlerinde kurşunla lehim yerine ısı ve basınç kullanılarak kaynak yapılmasıdır. Ancak iç yüzeyi cilalanmamış (kaplanmamış) teneke kutular içindeki gıda maddeleri, teneke yüzeylere maruz kaldığı için bu gıdalarda az da olsa kurşun miktarı artabilir. Kurşun alımına bağlı olarak, baş ağrısı, sinirlilik, karın ağrısı gibi akut etkilerin yanında, bağırsak sancısı, kabızlık, anemi, solgunluk, felç, üreme bozuklukları, fötüste sinirselmental gelişme bozuklukları, çocuklarda öğrenme zorluğu gibi kronik semptomlar da oluşur. Kurşun zehirlenmesi genelde kronik olarak seyreder.

Veteriner İlaç Kalıntıları

Antibiyotikler

Antibiyotikler, hayvan hastalıklarının tedavi ve önlenmesi, hayvan yetiştiriciliğinde gelişmenin hızlandırılması ve verimin arttırılması için kullanılır. Hayvanlara uygulanan antibiyotikler dokularda kalıntıya neden olabilir. Antibiyotik kullanımına ilişkin olumsuz etkiler başlıca iki grupta toplanabilir. Birincisi halk sağlığına ilişkin tehlikeler (toksik, alerjik, mikrobiyel direnç gelişimi, normal bağırsak florasının bozulması) ve ikincisi de gıda teknolojisine ilişkin sorunlardır. (fermentasyon teknolojisi). Sütlerdeki antibiyotik kalıntıları, sağlık üzerine olumsuz etkilerinin yanı sıra ekonomik kayıplara da yol açabilir.

Hormonlar

Anabolik hormonlar; kasaplık hayvanlarda büyümeyi arttırmak, daha az yemle daha çok vücut ağırlığı artışı sağlamak, hayvanların yemden yararlanma düzeyini arttırmak, vücutta kas doku miktarını arttırarak yağ doku oranını azaltmak ve karkas kalitesini iyileştirmek veya süt verimini arttırmak amacıyla kullanılan doğal veya sentetik maddelerdir. Progesteron, 17b-östradiol ve testesteron gelişmeyi arttırma amacıyla dışarıdan alınan doğal hormonlar olup memelilerde fizyolojik gelişim ve olgunlaşmayı sağlayan hormonlardır. Hormonların hayvanlara uygulama yöntemi kalıntı açısından önemlidir. Hormonlar yemlere karıştırılarak oral yolla, sıkıştırılmış tabletler halinde kulak derisi altına implantasyon veya kas içine enjeksiyon yoluyla uygulanabilir. Hayvanlar kesime sevkedilmeden önce veya sonra çeşitli dokuları ve sütlerindeki yapılan hormon analizlerine ait kalıntı miktarları; uygulanan hormonal maddenin özelliği, miktarı, uygulama şekli ve yeri ile yasal bekleme süresi gibi çeşitli faktörlere bağlıdır. Hormonların zararlı etkilerine yönelik yapılan bazı araştırmalarda östrojen alan kadınlarda ve testesteron seviyesi yüksek olan erkeklerde genital organ kanserlerinin oluştuğu gözlenmiştir. Diğer taraftan trenbolon ve zeranol doğal olmadıklarından bu hormonların toksik etkileri konusunda daha çok endişe duyulur.

N-Nitrozo Bileşikleri

Amin-nitrit etkileŞmesiyle biyolojik ortamlarda ve çevrede kolayca Şekillenebilen N-nitrozo bileşikleri, insanlar için sürekli karsinojenik etki oluşturan kimyasal bileşiklerdir. Nitrozaminlerin en önemlileri dimetilnitrozamin, dietilnitrozamin, nitrozoprolidin ve nitrozopiperidin’dir. Bu maddeler ön karsinojenlerdir. Gıdalarla alınan nitrat, mide-bağırsak kanalında amonyağa kadar (nitrat®nitrit®hidroksilamin®amonyak) indirgenir. Diğer taraftan oksitetrasiklin, kloramfenikol gibi bazı ilaçlar sodyum nitritle birlikte alındıklarında nitrozamin şekillenmesine ve karaciğerde tümör oluşumunda artışa neden olur. Süt hayvanlarına uygulanan bazı veteriner ilaçlarının (aminofenozon, piperazin, eperdin) etken maddeleri de canlı organizmada nitrozamin oluşumunda etkilidir. Bazı ülkelerde sıklıkla karşılaşılan kanser çeşitleriyle, gıda kaynaklı nitrozamin türevleri arasında bir ilişkinin bulunduğuna inanılır. Güney Çin, Hong Kong ve Tayland’da karşılaşılan yaygın nazofarenks (burun-boğaz yolu) kanserleri fazla salamura balık tüketimine bağlanırken, Japonya, fiili, Kolombiya, İngiltere ve İrlanda toplumlarında görülen mide ve kolon kanserlerinin fazla salamura balık ve tütsülenmiş et ürünleri tüketimiyle ilgili olduğu kabul edilir.