ANKARA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ DOKTORA TEZİ

Transkript

1 ANKARA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ DOKTORA TEZİ YOĞURT VE KEFİRDE FERMENTASYONUN DİOKSİNLER, FURANLAR, POLİKLORLU BİFENİLLER VE İNDİKATÖR POLİKLORLU BİFENİLLER ÜZERİNE ETKİSİ Yunus UÇAR SÜT TEKNOLOJİSİ ANABİLİM DALI ANKARA 2015 Her hakkı saklıdır

2 ETİK Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü tez yazım kurallarına uygun olarak hazırladığım bu tez içindeki bütün bilgilerin doğru ve tam olduğunu, bilgilerin üretilmesi aşamasında bilimsel etiğe uygun davrandığımı, yararlandığım bütün kaynakları atıf yaparak belirttiğimi beyan ederim. 19/11/ 2015 Yunus UÇAR i

3 ÖZET Doktora Tezi YOĞURT VE KEFİRDE FERMENTASYONUN DİOKSİNLER, FURANLAR, POLİKLORLU BİFENİLLER VE İNDİKATÖR POLİKLORLU BİFENİLLER ÜZERİNE ETKİSİ Yunus UÇAR Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Süt Teknolojisi Anabilim Dalı Danışman: Prof. Dr. Atila YETİŞEMİYEN Bu tez çalışmasında süt endüstrisi ve beslenmede büyük öneme sahip yoğurt ve kefir ürünlerinin üretimi sırasında kontrollü şartlarda oluşan fermentasyonun, günümüz gıda bulaşanlarının en tehlikeli ve en toksik bileşenleri olan dioksinler (PCDD ler), furanlar (PCDF ler), poliklorlu bifeniller (PCB ler) ve indikatör poliklorlu bifenillerin ürünlerdeki konsantrasyonuna olan etkisi araştırılmıştır. Bu etki, ürünlerin tüketime hazır olduğu zamanda ve buzdolabı koşullarında 12 günlük depolama süreci sonunda ayrı ayrı incelenmiştir. Bu amaçla anılan bulaşan gruplarına ait bileşikler eklenmiş sütten standart yöntemlerle yoğurt ve kefirler üretilmiştir. PCDD/PCDF ve PCB bileşiklerinin miktar tespiti Micromass Autospec Ultima yüksek çözünürlüklü kütle spektrometresi (HRMS) ile yapılmıştır. Analizler pozitif elektron etki modunda ve çözünürlükte yapılmıştır. Kromatografik ayrım DB5MS kapillar kolonu (250 µm x 0.25 µm x 60 m) ile gerçekleştirilmiştir. Tez çalışması sonucunda fermentasyon ve depolama süreçlerinin kefir, yoğurt ve kontrol grubu örneklerindeki dioksin bileşikleri konsantrasyonlarına herhangi bir etkisinin olmadığı bulunmuştur. Kasım 2015, 85 sayfa Anahtar Kelimeler: Dioksin, furan, poliklorlu bifenil, yoğurt, kefir, HRMS ii

4 ABSTRACT Ph.D. Thesis EFFECTS OF FERMENTATION ON THE CONCENTRATIONS OF DIOXINS, FURANS, POLYCHLORINATED BIPHENYLS AND INDICATOR POLYCHLORINATED BIPHENYLS IN YOGHURT AND KEFIR Yunus UÇAR Ankara University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Milk Technology Supervisor: Prof. Dr. Atila YETİŞEMİYEN The aim of this thesis is to determine the effects of fermentation on the concentrations of dioxins (PCDDs), furans (PCDFs), polychlorinated biphenyls (PCBs) and indicator polychlorinated biphenyls in yoghurt and kefir samples. In the study, first of all pasteurized milk was analysed for dioxin congeners. Yoghurt and kefir samples were produced after spiking the milk at different concentration level with native and internal dioxin standart solutions. All of the products were stored at refrigeration temperature (4 ºC) for 12 days. Determination of dioxin congeners were performed after the production and at the end of the storage of yoghurt and kefir samples. PCDD/PCDFs and PCBs determination was carried out on a Micromass Autospec Ultima High Resolution Mass Spectrometer (HRMS) interfaced to an Agilent 6890 chromatograph operating in the splitless mode equipped with DB5MS capillary column (250 µm x 0.25 µm x 60 m). HRMS analysis was carried out in the positive electron impact mode. Compounds were acquired by selected ion monitoring (SIM) with the mass resolution being maintained at through out the analysis. At the end of the study, there were not detected any difference between concentrations of dioxin congeners during fermentation and storage in yoghurt, kefir and control samples. November 2015, 85 pages Key Words : Dioxin, furan, polychlorinated biphenyl, yoghurt, kefir, HRMS iii

5 TEŞEKKÜR Çalışmalarımı yönlendiren, araştırmalarımın her aşamasında bilgi, öneri ve yardımlarını esirgemeyerek katkıda bulunan danışman hocam sayın Prof. Dr. Atila YETİŞEMİYEN e (Ankara Üniversitesi Süt Teknolojisi Anabilim Dalı), çalışmalarım süresince destek ve önerilerini esirgemeyen tez izleme komitesinde sürece yön veren değerli hocalarım Prof. Dr. Nevzat ARTIK a (Ankara Üniversitesi Gıda Mühendisliği Anabilim Dalı) ve Doç. Dr. Ayşe GÜRSOY a (Ankara Üniversitesi Süt Teknolojisi Anabilim Dalı), her zaman desteğini hissettiğim eşim Doç. Dr. Aslı UÇAR a (Ankara Üniversitesi Sağlık Bilimleri Fakültesi Beslenme ve Diyetetik Anabilim Dalı) ve iki küçük meleğim Melis ve Deniz e en derin duygularla teşekkür ederim. Yunus UÇAR Ankara, Kasım 2015 iv

6 İÇİNDEKİLER TEZ ONAY SAYFASI ETİK... i ÖZET..ii ABSTRACT... iii TEŞEKKÜR... iv SİMGELER ve KISALTMALAR DİZİNİ... vii ŞEKİLLER DİZİNİ... viii ÇİZELGELER DİZİNİ ix 1. GİRİŞ Dioksinlerin Oluşum Kaynakları Dioksinlerin Etki Mekanizması Dioksinlerin Toksisitesi İnsanlarda Dioksinlere Maruz Kalma KAYNAK ÖZETLERİ Yabancı Ülkelerde Süt ve Süt Ürünlerindeki Dioksin Miktarları Hakkında Çalışmalar Türkiye de Süt ve Süt Ürünlerinde Yapılan Dioksin Çalışmaları Dioksinlerle İlgili Mevzuatlar Yaşanmış Dioksin Problemleri ve Krizleri Dioksinlerin Analiz Teknikleri Dioksinlerde Risk Değerlendirme MATERYAL ve YÖNTEM Sarf Malzemelerinin Temin Edilmesi Hammadde, Dioksin Eklenmiş Süt, Kefir ve Yoğurtların Ekstraksiyonu Hammadde Sütün Ekstraksiyonu Standart Madde Eklenmiş Sütlerin Ekstraksiyonu Yoğurt ve Kefirin Üretim Sonrasında Ekstraksiyonu Ürünlerin Raf Ömrü Sonunda Ekstraksiyonu Saflaştırma ve Fraksiyonlara Ayırma. 47 v

7 3.8 Azot Altında Büyük Hacimde ve Küçük Hacimde Deriştirme GC-HRMS Sisteminin Hazırlanması ve Örneklerin Enjeksiyonu Asitlik ve ph değeri analizleri İstatistiksel Yöntem ARAŞTIRMA BULGULARI TARTIŞMA ve SONUÇ KAYNAKLAR ÖZGEÇMİŞ.. 81 vi

8 SİMGELER DİZİNİ Pg Pikogram Ng Nanogram Fg Fitogram µl Mikrolitre LD 50 Deney hayvanlarının yarısını öldüren doz bw Vücut ağırlığı Toplam C Santigrat derece Rpm Dakikada Devir Kısaltmalar PCDD/F PCDD PCDF PCB dl-pcb TCDD OCDD TEF TEQ KOK DDT HCB Ah reseptör WHO IARC USEPA TDI EC GC-HRMS SCAN ATP PVC Poliklorlu dibenzo dioksinler ve furan Poliklorlu dibenzo dioksin Poliklorlu dibenzo furan Poliklorlu bifenil Dioksin benzeri poliklorlu bifenil Tetra klorlu dibenzo dioksin Okta klorlu dibenzo dioksin Toksik eşdeğerlik faktörü Toksik eşdeğerlik miktarı Kalıcı organik kirletici Dikloro difenil trikloroethan Hekzakloro benzen Aril hidrokarbon reseptör Dünya Sağlık Örgütü Uluslararası Kanser Araştırma Merkezi Amerika Birleşik Devletleri Çevre Koruma Ajansı Tolere edilebilir günlük alım miktarı Avrupa Komisyonu Gaz kromatografisi - Yüksek çözünürlükte kütle spektrometresi Hayvan Besleme Bilimsel Komitesi Adenozin trifosfat Polivinil klorür vii

9 ŞEKİLLER DİZİNİ Şekil 1.1 a. Poliklorlu dibenzo-para-dioksinler (PCDDs) b. poliklorlu dibenzo furanların (PCDFs) kimyasal yapısı... 1 Şekil 1.2 Poliklorlu bifenillerin (PCBs) kimyasal yapısı 2 Şekil 1.3 Kuzey Amerika da yaşayan insanlarda dioksinlere maruz kalma kaynakları (pg TEQ) Şekil 2.1 Kocaeli ve Afyon da diyetle alınan dioksin miktarının % dağılımları 24 Şekil 2.2 Yerel tereyağ örneklerinde dioksin miktarları (pg TEQ/ g yağ). 24 Şekil 3.1 Ekleme yapılan standart madde karışımları 37 Şekil 3.2 Üretimi yapılmış yoğurt ve kefirler Şekil 3.3 Yoğurt ve kefirlerin üretimi ve kaplara bölünmesi. 41 Şekil 3.4 Örneklerden yağ ekstraksiyonu aşamaları.. 43 Şekil 3.5 Homojenizatöre koymadan önce çözücü ve örnek karışımı 44 Şekil 3.6 Yüksek devirde homojenizasyon 44 Şekil 3.7 Soğutmalı santrifüjde fazların ayrılması 45 Şekil 3.8 Santrifüj sonrası petrol eter ve yağ karışımının alınması Şekil 3.9 Döner buharlaştırıcıda evaporasyon 46 Şekil 3.10 Ekstrakte edilmiş süt yağları. 46 Şekil 3.11 Saflaştırmaya hazır örnekler. 47 Şekil 3.12 Örneklerin saflaştırılması ve fraksiyonlara ayrılması Şekil 3.13 Yüksek çözünürlükte kütle spektrometresi (GC-HRMS)...50 Şekil 4.1 HRMS de (Yüksek çözünürlükte kütle spektrometresi) 331 kütleli referans madde pikinin düzenlenmiş hali Şekil 4.2 PCDD/F ve non-orto PCB lere ait kütle metodunun ilk fonksiyonu.. 56 Şekil 4.3 Hekza klorlu furanları (4 adet) gösteren örnek standart madde kromatogramı Şekil karbonlu 2378-TCDD ye ait kalibrasyon eğrisi 57 viii

10 ÇİZELGELER DİZİNİ Çizelge 1.1 Dioksin, furan ve dioksin benzeri poliklorlubifenillerin toksik eşdeğerlik değerleri (TEF) Çizelge 2.1 Farklı ülkelerde hayvansal kaynaklı gıdalardan kaynaklanan PCDD ve PCDF maruz kalma miktarları (pg TEQ/g). 16 Çizelge 2.2 Farklı ülkelerde hayvansal ürünlerden PCDD/F ve dioksin benzeri PCB lere maruz kalma miktarları (pg TEQ/g) Çizelge 2.3 Bazı ülkelerde gıdalarla indikatör PCB ve PCDD/F lerin günlük alımı.. 19 Çizelge 2.4 Fransa da çiğ süt örneklerine ait ortalama PCDD/F, dl-pcb ve toplam TEQ konsantrasyonları (pg TEQ/g yağ) 21 Çizelge 2.5 Yunanistan da süt ve süt ürünlerinde dioksin ve dioksin benzeri PCB miktarları (pg TEQ/g yağ).. 22 Çizelge 2.6 Elazığ ilinde yoğurt örneklerinde dioksin bileşikleri düzeyleri (ng/g yağ) Çizelge 3.1 Hammadde süte ait analiz sonuçları 35 Çizelge 3.2 Süt ve ürünlerinde dioksinlere ait maksimum limitler 36 Çizelge 3.3 Eklenen standart madde miktarları ve konsantrasyonları...38 Çizelge 4.1 Yoğurt ve kefirlerde asitlik ve ph değeri analiz sonuçları.. 54 Çizelge 4.2 Kontrol grubu yoğurt ve kefirlerdeki bileşik konsantrasyonları (pg/g yağ) Çizelge 4.3 Maksimum limitin yarısı seviyesinde standart madde eklenmiş (½ ML) yoğurt ve kefirlerdeki bileşik konsantrasyonları ( pg/g yağ) Çizelge 4.4 Maksimum limit seviyesinde standart madde eklenmiş (ML) yoğurt ve kefirlerdeki bileşik konsantrasyonları (pg/g yağ) Çizelge 5.1 Kontrol grubu yoğurtlara ait sonuçların karşılaştırılması (pg/g yağ).. 64 Çizelge 5.2 Kontrol grubu kefirlere ait sonuçların karşılaştırılması (pg/g yağ) Çizelge 5.3 Maksimum limitin yarısı seviyesinde standart madde eklenmiş yoğurtlara ait sonuçların karşılaştırılması (pg/g yağ) ix

11 Çizelge 5.4 Maksimum limitin yarısı seviyesinde standart madde eklenmiş kefirlere ait sonuçların karşılaştırılması (pg/g yağ).. 69 Çizelge 5.5 Maksimum limit seviyesinde standart madde eklenmiş yoğurtlara ait sonuçların karşılaştırılması (pg/g yağ) 70 Çizelge 5.6 Maksimum limit seviyesinde standart madde eklenmiş kefirlere ait sonuçların karşılaştırılması (pg/g yağ) 71 x

12 1. GİRİŞ Poliklorlu dibenzodioksinler (PCDD), poliklorludibenzo furanlar (PCDF) ve poliklorlu bifeniller (PCB) suda çok az çözündüklerinden metabolik ve çevresel yıkımlara dayanıklı ve doğada kararlı durumda bulunan yüksek derecede zehirli, geniş yayılım alanına sahip çevresel kirleticilerdir. Benzer kimyasal yapıya ve canlılar üzerinde benzer etkilere sahip olduklarından anılan bileşikler Dioksinli veya Dioksin ve benzeri bileşikler olarak isimlendirilirler. (a) (b) Şekil 1.1 a. Poliklorlu dibenzo-para-dioksinler (PCDDs), b. poliklorlu dibenzo furanların (PCDFs) kimyasal yapısı 1

13 Dioksin ve benzeri bileşikler; iki benzen halkasının üç farklı şekilde birleşmesi ile oluşurlar. Dibenzodioksin grubunda, iki benzol halkası, iki oksijen köprüsü aracılığı ile altılı halka oluşturacak şekilde bağlanmıştır. Eğer bir oksijen içeren beşinci halka tarafından bağlanırlarsa, furanlar grubu oluşur, iki benzol halkası, bir bağ aracılığı ile doğrudan bağlanırsa, poliklorlu bifenillerin (PCB) temel taşı olan bifeniller oluşmaktadır. Dioksin ve furanlar, yapılarında üç halkaya sahipken bifeniller ise sadece iki halka taşırlar. Şekil 1.2 Poliklorlu bifenillerin (PCBs) kimyasal yapısı Bu bileşikler toprak, su, hava ve özellikle canlıların yağ dokularında birikim gösterirler. 2,3,7,8 pozisyonlarında klor atomu içeren tetraklorlu dibenzodioksin (2,3,7,8-TCDD) grubun en zehirli bileşiği olup konu ile ilgili çalışmalarda model olarak kullanılmaktadır (Pohjanvirta ve Tuomisto 1994). Bahsi geçen bütün bu bulaşanlar çevredeki bir grup kalıcı, yağ dokuda biyolojik birikim yapan ve toksik özelliklere sahip olup zaman içerisinde konsantrasyonları artmaktadır (Yao vd. 2002). Global ekosistemin neredeyse her yerinde tespit edilmektedirler (Narbonne 2000). Dioksinler doğadaki kalıcılıklarının çok uzun süreli olması nedeniyle tehlikelidirler. Kanserojen, mutajen ve teratojen (Normal embriyonal gelişmeyi bozarak kusurlu doku veya organ oluşmasına neden olan madde veya etken ) etkileri mevcuttur. Doğal olarak oluşmazlar ve insan yapımı olarak üretilmezler. Klor atomlarının sayısı 1-8 arasında değişmektedir (Anonymous 1989). 210 farklı dioksin bileşiği içinde yalnızca 17 tanesi toksikolojik olarak önem taşımaktadır. TCDD (Tetraklorlu dibenzo dioksin) 2

14 dioksinlerin en çok çalışılan ve en toksik formu olup ppt (trilyonda bir) düzeyinde ölçülebilmektedir (Anonymous 2001). PCDD lere ait 75, PCDF lerin ise 135 izomeri bulunmaktadır (Anonymous 1989). Dioksinler çevredeki organik maddeye ve sedimente bağlanarak belirli bir konsantrasyonda bekledikten sonra solunum, tüketim ve diğer yollarla hayvanların ve insanların yağlı dokularında absorbe edilirler. Organizmaya alındıktan sonra biyolojik bir parçalanmaya uğramazlar, çok kalıcıdırlar ve gıda zinciri yoluyla biyolojik birikime devam ederler (Anonymous 2001). PCB ler bifenillerin doğrudan klorlanması ile sentezlenmiş klorlu aromatik hidrokarbonlardır. 209 adet PCB bileşeni mevcut olup, 4 non-orto ve 8 mono-orto PCB bileşeni toksikolojik yönden dioksinlere benzemektedir ve dioksin benzeri PCB ler (koplanar PCB ler) olarak ifade edilmektedir (Anonymous 2001). Analiz edilen örneklerde PCDD/F (poliklorlu dibenzo dioksinler ve furanlar)bileşen dağılımı dioksin oluşum kaynağına bağlıdır. Çoğu atmosferik örnek için bileşen dağılımı tipik yanma modeline benzemektedir. PCDD profillerinde okta ve hepta- CDD ler baskındır ve PCDF ler arasında ise tetra ve penta-cdf ler yaygındır. Bitki ekstraktlarında da benzer dağılımlar tespit edilmiştir. Buna karşılık, hayvansal örneklerde yalnızca 2,3,7,8 pozisyonunda klor içeren PCDD ler ve PCDF ler tespit edilmiştir. Ayrıca OCDD (okta klorlu dibenzo dioksin) genellikle en baskın bileşen olarak bulunmaktadır yılında belediyelerin atık yakma tesislerinin etkisiyle atmosferdeki dioksin kontaminasyonunun en büyük kaynağı OCDD bileşikleri olarak tanımlanmıştır (Almanya da % 47, Hollanda da % 82). Geçmiş dönemlerde poliklorlu aromatik kimyasalların üretimi bulaşmalarda en temel kaynak olmuştur. Çeşitli yanma kaynaklarından oluşan maksimum hava emisyonu Batı Almanya da (1990) 926 g TEQ (toksik eşdeğerlik miktarı)/yıl değerinden İngiltere de (1989) 3870 g TEQ/yıl değerine kadar değişmektedir. Toprağa ve organik maddeye kuvvetli bir şekilde adsorbe olmaktadırlar. Böylece bu bileşikler özellikle de önemli miktarda yağ ihtiva eden organizmalar için biyolojik olarak absorbsiyona uygun hale gelirler. Bu nedenle PCDD ve PCDF ler insan tüketiminde kullanılan gıdaları kontamine edebilirler ve dolayısıyla 3

15 meyve, sebze ve içme suyundan ziyade et, balık ve süt ürünleri gibi yağlı gıdalarda daha çok bulunurlar (Narbonne 2000). 1.1 Dioksinlerin Oluşum Kaynakları PCDD ve PCDF lerden meydana gelen bulaşmaların en temel kaynakları şu şekilde sıralanabilir: Bu bileşiklerle bulaşmış ticari kimyasal ürünler, örneğin klorlu fenoller, türevleri ve PCB ler. Atıkların ve lağım pisliklerinin yanması, özellikle evsel atıkların bir yerde toplanarak ya da varillerde yakılması. Fosil yakıtların yanması. PCB ihtiva eden yangınlardan kaynaklanan aşırı ısınma ve emisyonlar. Klorofenol ve türevlerinin üretimi esnasındaki işlemlerden kaynaklanan endüstriyel atıkların imhası, elektriksel ekipmanlarda PCB sıvılarının kullanımı, kağıt endüstrisinin atıkları (Anonymous 1989). Metal üretimi ve metalin geri dönüşümle tekrar kullanılması işlemleri (Narbonne 2000). Volkan patlamaları ve orman yangınları gibi doğal olaylar (Anonymous 2001). Poliklorlu bifenillerin PCDD/F lerden farkı insan yapımı olarak ticari amaçla endüstride kullanılmak üzere üretilmiş olmalarıdır li yıllarda üretimleri yasaklanmıştır. Günümüzde yeni PCB üretimi olmamakla beraber, kimyasal ve fiziksel özelliklerinin 4

16 endüstride kullanmaya çok elverişli olmasından dolayı, geçmişte dünyada yaygın bir şekilde kullanılmışlardır ve halen elektrik donanımlarında, özellikle kondensatör ve transformatörlerde soğutma sıvısı olarak bulunmaktadırlar (Anonymous 1992). Diğer kullanım alanları inşaat malzemeleri, yağlayıcı maddeler, kaplama malzemeleri, plastik maddeler ve mürekkeplerdir (Anonymous 2001). Kalıcı organik kirleticiler (KOK) yönetimine ilişkin küresel anlamda 1990 lı yıllara kadar yasaklamalar dışında ciddi bir adım atılmamıştır yılında Birleşmiş Milletler Çevre Programı Yönetim Konseyi (UNEP) aldığı kararla, Uluslararası Kimyasallar Yönetimi Kuruluşu ndan (IOMC) öncelikli olarak kirli düzine olarak adlandırılan ilk 12 adet kalıcı organik kirleticinin değerlendirilmesini talep etmiştir. Bu çalışma neticesinde, UNEP ilk etapta bu 12 kimyasal için uluslararası bağlayıcılığı olan bir anlaşma hazırlanması kararı almış ve hazırlanan bu anlaşma aralarında Türkiye nin de olduğu 125 ülke tarafından Mayıs 2001 tarihinde Stockholm Sözleşmesi imzalanmıştır. Stockholm Sözleşmesi, 17 Mayıs 2004 tarihinde yürürlüğe girmiş olup şu anda 179 ülke ya da bölgesel kuruluş sözleşmeye taraf olmuştur. Sözleşme, yürürlüğe girdiği tarihte ekinde yer alan ilk 12 KOK ile 2009 ve 2010 yıllarında eklenen 10 yeni KOK u ortadan kaldırmaya veya bunlara ilişkin salınımları azaltmaya odaklanmaktadır. Sözleşme, bazı kimyasalların belirli kullanım alanları için aşamalı olarak kullanımdan kaldırılabilmesı için gayret gösterilmesini garanti altına almaktadır (Anonim 2014). İlk 12 kirletici dioksin, furan, endüstriyel olarak üretilen PCB ler, aldrin, dieldrin, endrin, DDT, klordan, HCB, mireks, toksafen, heptaklor dur. Sözleşme doğadaki bu kirleticilerin ortadan kaldırılması veya seviyelerinin düşürülmesini amaçlamaktadır (Bilcke 2002). Ülkemiz adına Çevre ve Orman Bakanlığı (şimdiki adıyla Çevre ve Şehircilik Bakanlığı) aynı konferansta sözleşmeyi ulusal odak noktası olarak imzalamıştır yılı kasım ayı itibariyle resmi olarak, taraf olma süreci başlatılmıştır. Sözleşmeye, 2010 yılında dokuz adet ve 2011 yılında bir adet yeni kimyasal madde ilave edilmiştir ( Anonim 2014). 5

17 1.2 Dioksinlerin Etki Mekanizması İnsanlarda ve hayvanlarda dioksin toksisitesi arasındaki karşılaştırmaların çoğunluğu aril hidrokarbon reseptöre (Ah reseptör) bağlanmaya dayalı etki mekanizmasını referans alır. Ah reseptörün aktivasyonu, endokrin ve parakrin rahatsızlıkları, büyüme ve farklılaşma gibi hücre fonksiyonlarındaki değişiklikleri ile sonuçlanabilir. Bu etkilerin bazıları hem insanlarda hem de hayvanlarda gözlemlenmektedir ve bu durum benzer etki mekanizmalarının mevcudiyetini göstermektedir. Bununla birlikte insanlarda Ah reseptörünün TCDD ye (Tetra klorlu dibenzo dioksin) bağlanma ilgisi kemirgenlerden daha düşüktür. Bu durum insanların fare ve sıçanlara kıyasla TCDD ye daha toleranslı olduğunu göstermektedir. TCDD ye maruz kalan insanların lenfositlerinde sitokrom P450 enzimi indüksiyonu, yüksek yanıt verenler ve düşük yanıt verenler olmak üzere bimodal (çift durumlu) dağılım göstermiştir. Sitokrom P450 indüksiyonu için yüksek oranda tetiklenebilir fenotip, akciğer kanserine karşı artan hassasiyetle ilişkilendirilebilir. Bu noktalar TDI (tolere edilebilir günlük alım) hesaplanmasında güvenlik faktörünün seçimi için çok önemli görünmektedir (Narbonne 2000). Her ne kadar 2,3,7,8-TCDD bileşiği Ah reseptöre bağlanma açısından en potansiyel üye görünmekle birlikte bu reseptör ile ilişkide olan diğer bileşiklerde yüksek dozlarda da olsa benzer etkiler göstermektedirler. Bu rölatif etkiler Toksik eşdeğerlilik faktörü (TEF) olarak ifade edilmiştir. Farklı PCDD ve PCDF lerin kanser, üreme etkileri, ağırlık kaybı, hücre transformasyonu, immunotoksisite ve Ah reseptör bağlantısı gibi çeşitli in vivo ve in vitro sonuç noktaları için rölatif etkilerini test ettikten sonra bir grup TEF geliştirilmiştir (Narbonne 2000). TEF değerleri ilk olarak 1997 yılında WHO (Dünya Sağlık Örgütü) nun birinci toplantısında insan, balık ve yabani hayatta risk tayini için PCDD, PCDF ve dioksin benzeri PCB ler üzerine oy birliği ile tayin edilmiştir ve WHO-TEF olarak kullanılmaktadır. TEF şemasında yer alan dioksin benzeri bileşikler için WHO nun kullandığı kriterler şunlardır: PCDD ve PCDF lerle yapısal bağlantı gösterecek. Ah reseptöre bağlanacak. 6

18 Ah reseptörle ilişkili biyokimyasal ve toksik yanıtlara neden olacak. Kalıcılığı fazla olacak ve besin zincirinde birikim yapacak. 1.3 Dioksinlerin Toksisitesi Dioksinler üzerine olan ilgi ilk olarak 2,3,7,8-TCDD (Tetra klorlu dibenzo dioksin) bileşeninin bazı laboratuvar hayvanlarında yüksek toksik etki göstermesi ile başlamıştır. Toksik etki, klor atomlarının sayısı ve pozisyonu ile bağlantılıdır. Bununla beraber 4 lateral pozisyon olan 2,3,7,8 pozisyonlarında klor ihtiva etmeyen bileşenler TCDD den daha az toksiktir. Buna ilaveten lateral pozisyonda klor ihtiva eden bileşiklerin hayvansal dokularda daha fazla birikim yaptığı ve insanların zehirlendiği vakalarda daha çok yer aldığı bulunmuştur (Narbonne 2000). PCDD/F lerin toksikokinetiği bu bileşiklerin lipofilik özellikleri ve metabolizmaya olan hassasiyetleri gibi özelliklerle bağlantılıdır. Ağız yoluyla alımdan sonra PCDD/F lerin absorbsiyonu kullanılan araca bağlıdır fakat hem insanlarda hem de hayvanlarda yapılan denemelerde yüksek miktarlarda kaldığı tespit edilmiştir (% arasında değişmektedir). Bununla beraber erkeklerde vücuttan atılım daha yavaştır. Düşük klor atomuna sahip bileşenler yüksek klorlu bileşenlere oranla genel olarak daha hızlı metabolize olmakta ve uzaklaştırılmaktadır. Hayvanlarda ve insanlardaki vücut yükü dokulardaki ve plazma yağlarındaki ölçümlerle kolaylıkla tahmin edilebilmektedir. TCDD nin akut LD 50 ( Deney hayvanlarının yarısını öldürebilen doz) değeri hamster için Gine domuzunun 5000 katıdır. PCDD ve PCDF ler arasında en yüksek toksik potansiyeli 2,3,7,8-TCDD göstermektedir. PCDD lerin toksikolojik etkileri doza bağlı bulunmuştur ve erkeklerde risk tayini ile ilgili olanlar şunlardır; hepatik monooksigenazların indüksiyonu, bağışıklık sisteminin fonksiyonları ve bileşenleri üzerine etkileri, üreme ve gelişme toksisitesi, organ toksisitesi, hormon sistemleri üzerine etkiler, merkezi sinir sistemi üzerine olan etkiler ve karsinojenite. 7

19 Dioksinler üzerine olan epidemiyolojik veriler şimdiye kadar olan kazaların kurbanları, meslek icabı bu maddelere maruz kalanlar ve Vietnam savaşında herbisitlerin yayılması operasyonları ile ilgilenen eski askerlerden toplanmıştır. Furanlarla insanların zehirlenmesi vakaları ise Japonya ve Tayvan da yemeklerde kullanılan yağların kontaminasyonu sonucu gelişmiştir (Narbonne 2000). Yetişkinlerdeki epidemiyolojik çalışmalar ve deneysel hayvanlarda gerçekleştirilen karsinojenite testlerine dayalı olarak IARC (Uluslararası Kanser Araştırma Merkezi) ve USEPA (Amerika Birleşik Devletleri Çevre Koruma Ajansı) PCB lerin insanlarda karsinojen etkilerinin olduğu kararına varmışlardır (Wigle vd. 2007) yılında 2,3,7,8-TCDD (Tetra klorlu dibenzo dioksin) maddesini bilinen insan karsinojeni olarak sınıflandırılmıştır. Fakat 2,3,7,8-TCDD ye benzer etki mekanizması göstermesine karşın diğer PCDD/F leri ise sınıflandırılamayan grupta değerlendirmiştir. İnsanlarda karsinojenik etkilerinden hariç diğer etkileri 1996 yılında Berlin deki Toksikoloji Forumu nda tartışılmıştır. Kaza yoluyla dioksine maruz kalan kişilerde gözlemlenen akut etkiler klorakne, porphyria (somaki) cutanea, karaciğer fonksiyon bozuklukları, solunum ve nörolojik düzensizlikler, artan diabet hassasiyeti ve kanda lipid parametrelerinde değişikliklerdir. Mevcut epidemiyolojik çalışmalar antiöstrojenik etki ile bebek ve çocuklarda hemen göze çarpmayan, sinsi bir şekilde ilerleyen ve geri dönüşümü olmayan gelişim etkileri üzerine odaklanmıştır (Narbonne 2000). TEF değerleri incelendiğinde bazı bileşenler insanda maruz kalma açısından baskın özellik göstermektedir. Bu bileşenler; 2,3,7,8-TCDD 1,2,3,7,8-PeCDD 1,2,3,6,7,8-HxCDD 8

20 2,3,4,7,8-PeCDF PCB 126 (Anonymous 2003) Dioksin benzeri PCB lerin toksisitesi, dioksinlerle benzer bir mekanizma göstermektedir. Bu nedenle bu maddelerin insan sağlığı için oluşturduğu risklere de dikkat edilmelidir. Hayvansal yağda PCDD/F ve PCB lerin bulunması arasında korelasyon bulunmasına karşılık, PCB karışımlarında koplanar bileşenler düşük seviyededir ve dioksin benzeri olmayan PCB ler bazı toksikolojik sonuç noktaları açısından (tiroksin taşınması ve beyin gelişimi üzerine olan etkileri) dioksin benzeri olmayan bileşenlerden daha yüksek toksik etki göstermektedir (Narbonne 2000). 1.4 İnsanlarda Dioksinlere Maruz Kalma Son 30 yılda bu maddeler yönünden insanların vücut yükünde önemli derecede azalmalar olmuştur. Bu durumda en etkili mekanizmanın yayılımları azaltmaya yönelik olan yasal düzenlemeler olduğu düşünülebilir. Ayrıca 1990 ların ikinci yarısında uygulanan kaynak kontrol ölçümlerinin bir sonucu olarak yayılımlarda ileride azalmanın oluşması beklenmektedir. Ancak mevcut vücut yükleri çok önemli ölçüde azalmıştır; dolayısıyla bu maddelerin yayılımındaki azalmalar yakın gelecekte insanların vücut yükleri üzerine daha küçük mutlak etkiler yaratacaktır yılında bu maddelere maruz kalmanın 10 kat azalacağı düşünülmektedir. Görülmektedir ki yasal düzenlemeler bilinen en büyük dioksin kaynaklarını kontrol etmektedir, dolayısıyla dioksin yayılımını ve maruz kalmayı azaltmada çok etkilidir (Hays ve Aylward 2003). İnsanların dioksine maruz kalması, dioksinin istenmeyen ürün olarak meydana geldiği endüstrilerde çalışan insanlarda gözlendiği gibi, endüstriyel kazalar sonrasında gıdalar, anne sütü ve içme suyunun tüketimi yoluyla da meydana gelmektedir. Deri yoluyla ve solunum yoluyla maruz kalma, toplamda çok küçük bir paya sahiptir. Çevrenin dioksinlerle kontaminasyonu temel olarak havayla taşınma ve farklı kaynaklardan (atıkların yanması, kimyasalların üretimi, trafik vb.) yayılımların birikmesi sonucu olmaktadır. Klor içeren kimyasal maddelerin kullanımı ve imhası ile çok daha ciddi ve lokalize olmuş kontaminasyona katkıda bulunmaktadır (Anonymous 2001). 9

21 WHO (Dünya Sağlık Örgütü) tarafından toksik olarak belirtilen dioksin, furan ve dioksin benzeri PCB bileşenlerinin TEF ( Toksik eşedeğerlik faktörü) değerleri çizelge 1.1 de verilmiştir: Çizelge 1.1 Dioksin, furan ve dioksin benzeri poliklorlu bifenillerin toksik eşdeğerlik değerleri (TEF) (Van den Berg vd. 2006) Bileşik WHO 1998 TEF WHO 2005 TEF Poiklorlu dibenzo-p-dioksinler 2,3,7,8-TCDD 1 1 1,2,3,7,8-PeCDD 1 1 1,2,3,4,7,8-HxCDD ,2,3,6,7,8-HxCDD ,2,3,7,8,9-HxCDD ,2,3,4,6,7,8-HpCDD OCDD Poliklorlu dibenzofuranlar 2,3,7,8-TCDF ,2,3,7,8-PeCDF ,3,4,7,8-PeCDF ,2,3,4,7,8-HxCDF ,2,3,6,7,8-HxCDF ,2,3,7,8,9-HxCDF ,3,4,6,7,8-HxCDF ,2,3,4,6,7,8-HpCDF ,2,3,6,7,8,9-HpCDF Toprak, dioksinler ve PCB ler için doğal bir rezervuardır. Atmosferik birikimden (taşınmayla gerçekleşen birikim) farklı olarak topraklar, lağım pislikleri ve mekanik olarak taşınmayla gelen karışım maddeler, kazara dökülen sıvılar ve yakın çevredeki bulaşmış alanlardan erozyonla taşınım yoluyla da kirlenmektedirler. Topraktaki bulaşma direkt olarak veya sebzeler üzerindeki toz birikintileri yoluyla dolaylı olarak serbest gezinen ve otlayan hayvanlar tarafından alınmakta ve vücutlarında birikmektedir. Bitki yaprakları serbest olarak gezinen ve otlayan hayvanlar tarafından tüketildiği gibi ürün olarak toplanmakta ve daha sonra kuru formda veya silaj olarak da 10

22 muhafaza edilmektedir. Lağım pisliğinin vejetasyonla yayılması çiftlik hayvanlarının maruz kalmasını sınırlı bir boyutta arttırabilmektedir (Anonymous 2001). Dioksinler su ürünlerinin, büyük ve küçükbaş hayvanların, kümes hayvanlarının ve domuzların yağlı dokularında birikmektedir. Teorik olarak; hayvanın yaşam süresi uzadıkça yağ dokusunda dioksin birikimi artmaktadır. Kontaminasyon gıdaların orijinine bağlı olarak geniş anlamda farklılık göstermektedir. Et, yumurta, süt, çiftlik balıkları ve diğer gıdalar hayvanların tüketmiş olduğu yemlere bağlı olarak daha çok bulaşan madde seviyesine sahip olabilirler. Bu tarz bir kirlenme belirli bir çevrede kontaminasyona da bağlı olabilir. Örneğin, bölgesel bir atık yakma tesisinin faaliyet gösterdiği ya da çok yüksek miktarlarda dioksin bileşiği içeren bir hammaddenin birçok alanda kullanıldığı bölgelerden yakalanan balıklar ve o bölgede üretilen diğer gıdalar ciddi miktarlarda bulaşan içerirler (Anonymous 2001). 2,3,7,8-TCDD nin riskini tayin ederken USEPA (Amerika Birleşik Devletleri Çevre Koruma Ajansı) güvenlik dozu olarak 6 fg/kg vücut ağırlığı/gün (bw/gün) olarak belirlemiştir. Bütün risk değerlendirmelerine karşın Avrupa Birliği nin üye ülkelerinin tepkileri sonucu yayılım limiti olarak 0.1 ng/m 3 TEQ (Toksik eşdeğerlik miktarı) değeri (özellikle atık yakma tesisi verileri) koyulmuştur. Aynı zamanda tolere edilebilir günlük alım (TDI) ise 1-4 pg TEQ/kg bw/gün olarak belirlenmiştir (Kulkarni vd. 2008). Mevcut verilere göre, son 10 yılda Avrupa populasyonunun dioksin ve dioksin benzeri PCB lere ortalama maruz kalma oranı düşmüştür (Anonymous 2001). Et ve et ürünleri, süt ve süt ürünleri, balık ve diğer deniz ürünleri, PCDD/F ler ve PCB lere toplam maruz kalmanın en az % 90 ını oluşturmaktadır (Domingo ve Bocio 2007). İnsanların dioksine maruz kalmasında en büyük pay su ürünleri, süt ve süt ürünlerinden gelmektedir (Kulkarni vd. 2008). İnsanlar dioksini genellikle farklı yollarla bulaşmış gıdaları tüketme yoluyla alır ve bulaşan madde konsantrasyonu her geçen gün artar. Dioksin hayvanların ve insanların yağ dokularında depolanmaktadır. Hayvansal yağ oranı yüksek diyetlerle beslenen veya dioksin salınımının olduğu bölgelere yakınlığından dolayı bulaşmış gıdaları tüketen 11

23 kişilerde dioksine maruz kalma daha fazladır. Dioksinlerin toksisitesi yaşam süresi boyunca biriken miktarla direkt olarak ilgilidir. Bu miktar vücut yükü olarak isimlendirilir. Vücut yükü dioksinlerin toksik etkilerinin belirlenmesinde kullanılır ve günlük alımdan ziyade devamlı bir maruz kalmayı ortaya koymak açısından daha iyi bir tahmindir (Anonymous 2001). Anne sütü yüksek seviyelerde dioksin içermektedir. Bir miktar dioksinin laktasyon esnasında anne vücudundan bebeğe geçtiği bilinmektedir. Bununla beraber bebekler için anne sütü yoluyla dioksin alımı yaşamlarının kısa bir dönemi ile sınırlıdır. Çocuklarla ilgili önemli olan, ki bu yalnızca anne sütü ile beslenen çocuklar için değildir, çocukların anneleri yoluyla embriyo döneminden itibaren ne kadar dioksin aldığıdır (Anonymous 2001). Avrupa ve Amerika Birleşik Devletlerindeki araştırmalarda düşük seviyede perinatal (doğumdan hemen önce, doğum sırası ve hemen sonrası) maruz kalmanın çocukluk çağında önemli etkilerinin olduğu saptanmıştır. Zekâya olumsuz etkileri ve davranış bozukluklarına neden olduğu görülmüştür. Kan yapımında aksaklıklar ve azalmış akciğer fonksiyonu da saptanmış olan diğer etkilerdir (Ten Tusscher ve Koppe 2004). Her ne kadar dioksinlerin kaynağı endüstriyel olsa da insanlarda maruz kalmanın büyük bir çoğunluğu et, balık ve süt ürünleri gibi hayvansal gıdaların tüketiminden kaynaklanmaktadır. Dioksinler yağda çözünür olduklarından gıdalardaki yağ oranını azaltmak, alınan dioksin miktarını da azaltabilir. Yağsız süt dioksin içermezken, yağlı süt daha yüksek düzeylerde içerecektir. Düşük yağlı yoğurt daha yüksek yağlı ürünlerden çok daha az dioksin içerecektir. Izgara et veya balıkta olduğu gibi, gıdadan yağın süzülerek uzaklaşmasına izin vermek kalan dioksin miktarını önemli düzeyde azaltacaktır. Sebze ve meyveler çok düşük oranda dioksin içerirler bu yüzden uzun dönemli vejeteryanlar hayvansal gıdalarla beslenen insanlara nazaran daha düşük miktarlarda dioksin bileşiklerine maruz kalacaklardır. Ortalama bir Amerikan yetişkini günde bütün tükettiği gıdalar ve diğer yollardan yaklaşık 1 pg TEQ /kg dioksin bileşikleri almaktadır ve bu değer 10 yıl önceye göre oldukça azalmış görülmektedir. 12

24 Ancak yeni doğan bir bebek günde ortalama pg TEQ /kg seviyesinde dioksin bileşiklerine maruz kalmaktadır (Schecter vd. 2006). Gıdalarda maddenin normal veya genel anlamda konsantrasyonunu tespit etmeye yönelik en kesin ve doğru metot o grubu temsil edecek bir örneği analiz etmektir. İnsanların maruz kalma durumunu yalnızca bir gıda grubunda toksik maddenin konsantrasyonu ile tespit ederek hesaplamak yeterli derecede doğru değildir. Her bir kategori için ortalama konsantrasyon günlük olarak tüketilen her bir kategorinin ortalama miktarı ile çarpılmalıdır. Su ürünleri, et ve et ürünleri, süt ve süt ürünleri gibi gıda gruplarının gün içerisindeki tüketim miktarı ve ortalama dioksin yükünün çarpılması sonucu maruz kalma bulunabilmektedir (Pompa vd. 2003). Gıdalarda dioksin ve PCB ler düşük seviyelerde bulunurlar ve uzun süreli tüketimin ardından vücutta belli bir seviyeye gelmesi sonucunda (biyolojik olarak birikim) insan sağlığına zararlı olurlar. Bu nedenle bu tarz bulaşanlar için TDI (tolere edilebilir günlük alım miktarı) değerinin geçip geçmediğini tespit ederken, uzun süreli bir dönemde ortalama tüketim göz önünde bulundurulmalıdır. Balık ve kabuklu deniz ürünleri yoluyla dioksinlere maruz kalmayı tahmin ederken çok daha net ve kesin tüketilme miktarlarının tespiti gerçek sonuçlara ulaşmayı sağlayacaktır (Pompa vd. 2003). Gıdaların dioksin ve dioksin benzeri bileşiklerle kontamine olmasının en temel yolu, kontamine ot (üzerine yapışmış toprakla birlikte) ve yemin sığırlar tarafından tüketilmesi ve bu durumun et, süt ve türevi ürünlerin bulaşmasına yol açmasıdır. Süt ve süt ürünlerinde çok spesifik kaza ve bulaşmalar haricinde kalan durumlarda toplam konsantrasyonlar pg TEQ/g yağ aralığında değişmektedir. Dioksinlerle bulaşmış çiftliklerden alınan örneklerdeki ortalama konsantrasyon 3-27 pg TEQ/g yağ olarak bulunmuştur. Süt ve süt ürünlerinden PCDD ve PCDF alımı toplam alımın % i arasında değişmektedir. Benzer şekilde et ve et ürünleri toplam alımın yaklaşık % 25 ini oluşturmaktadır. Baltık Denizi ni çevreleyen ülkelere bakıldığında balık ve balıkçılık ürünlerinin dioksin ve furan bileşiklerinin vücuda alımında en büyük kaynak olduğu rapor edilmiştir. Meyve, sebze ve tahıllardaki PCDD ve PCDF 13

25 konsantrasyonları oldukça düşüktür. Bununla beraber önemli miktarlarda yağ ilave edilmiş tahıl ürünleri ve benzer özellikteki ürünler yüksek miktarlarda PCDD ve PCDF ihtiva edebilmektedir. Avrupa ülkelerindeki kişi başına toplam günlük alım pg TEQ aralığındadır. İngiltere de yapılan toplam diyet çalışması sonucunda ortalama tahmini besin yoluyla günlük alım 125 pg TEQ olarak rapor edilmiştir. Hollanda da yapılan bir hesaplama yetişkin populasyonun % 99 unun günlük dioksin alımının 150 pg TEQ seviyesiden daha düşük olduğunu göstermiştir. Avrupa ülkelerinden elde edilen vücuda alım verilerine dayalı olarak PCDD ve PCDF lerin alımı yetişkinlerde (70 kg) 1-5 pg TEQ/kg/gün iken, bebeklerde (13 kg) 3-12 pg TEQ/kg/gün olarak tahmin edilmiştir (Narbonne 2000). Kuzey Amerikada yapılan bir çalışmada günlük toplam maruz kalma miktarı 119 pg TEQ olarak bulunmuştur ve şekil 1.3 de maruz kalınan kaynaklar gösterilmektedir. Görüleceği gibi hayvansal gıdalar % 97 ile dioksin alımının ana kaynağı görülmekte ve süt ve süt ürünleri % 41.7 ile o dönemde en yüksek oranda bulaşma kaynağı olarak ortaya çıkmaktadır. Şekil 1.3 Kuzey Amerika da yaşayan insanlarda dioksinlere maruz kalma kaynakları (pg TEQ) (Anonymous 1998) 14

26 2. KAYNAK ÖZETLERİ Süt ve süt ürünleri dioksin ve dioksin benzeri bileşiklerin vücuda alımında oldukça önemli bir paya sahiptir ve bu durum yapılmış birçok çalışma ile ortaya konulmuştur. Bu toksik bileşiklerin yağda biyolojik birikim yapması nedeniyle, maruz kalınan madde miktarı tüketilen süt ve süt ürününün yağ içeriği ile direkt bir ilişkiye sahiptir. Dış kaynaklı çalışmalarda özellikle çiğ süt, anne sütü ve benzeri ürünler, tereyağı, peynir gibi örnek gruplarında analizler yapılmış ve bulunan sonuçlar diğer ana gıda grupları (et ve et ürünleri, yumurta, balık ve balıkçılık ürünleri, bitkisel ürünler vb.) ile alınan dioksin bileşikleri ile karşılaştırılmıştır. Son yıllarda ayrıntılı gıda tüketim verilerinin elde edilebilmesinin avantajı ile her bir gıda maddesinden vücuda belirli zaman aralığında alınan dioksin bileşiklerinin miktarları belirlenebilmekte ve incelenebilmektedir. Bu çalışmalar ülkesel ve daha küçük ölçekte bölgesel durumu ortaya koymak için yapılabildiği gibi gemi kazası, endüstriyel kazalar, yüksek seviyede dioksin içeren hammaddelerin ve yemlerin geniş ölçekte kullanılması ve bunlara benzer özel durumların kontrol ve takibi için de gerçekleştirilmektedir. Ülkemizde gıdalarda ve özellikle hayvansal gıdalara direkt etki eden yemlerde dioksin ve dioksin benzeri bileşikler üzerine çok sınırlı sayıda çalışma yapılmıştır. Bu bileşik grubunun yarattığı riskin farkına varılması ve miktar tespit çalışmaları için deneyim ve imkânların oluşturulması ancak son 7-8 yıl içerisinde sağlanabilmiştir. Süt ürünlerinde ya da başka bir gıda grubunda fermentasyonun dioksin, furan, dioksin benzeri PCB ve indikatör PCB lere olan etkisi üzerine yapılmış herhangi bir çalışmaya ulusal ve uluslararası alanda rastlanmamaktadır. Yoğurt ve kefir örneklerinde bu toksik bileşikler açısından yapılmış araştırma yok denecek kadar azdır. Bu nedenlerden dolayı süt ve süt ürünlerinin dâhil edildiği çalışmalardan elde edilen bilgiler verilecektir. 15

27 2.1 Yabancı Ülkelerde Süt ve Süt Ürünlerindeki Dioksin Miktarları Hakkında Çalışmalar Marcotrigiano ve Storelli (2003) Adriyatik ve İyon Denizi nde yakalanmış bir grup deniz ürünleri, süt ve süt ürünleri ve diğer hayvansal gıdalarda 17 PCB bileşenini analiz etmişlerdir. İtalya genelinde toplam su ürünleri tüketimi içerisinde en yüksek oran % 78 ile balığa aittir. Bu çalışmada diyette tüketilen dioksinlerin % ı hayvansal ürünlerden (et, süt ve süt ürünleri, yumurta, balık ve balıkçılık ürünleri) kaynaklandığı görülmektedir. Solunum yoluyla veya deri yoluyla dioksin absorbsiyonu (kontamine olmuş toprak veya toz ile temas vb.) düşüktür veya gıdalardan alım ile karşılaştırıldığında ihmal edilebilecek düzeydedir. Bu nedenle hayvansal gıdalar dioksinlere maruz kalmada en önemli kaynak olarak bulunmuştur. ABD de ve birçok Avrupa ülkesinde hayvansal gıdalardan kaynaklanan PCDD/F (Poliklorlu dibenzo dioksin ve furanlar) alımının ortalama seviyeleri çizelge 2.1 de görülmektedir. Çizelge 2.1 Farklı ülkelerde hayvansal kaynaklı gıdalardan kaynaklanan PCDD ve PCDF maruz kalma miktarları (pg TEQ/g) (Marcotrigiano ve Storelli 2003) İtalya ABD İngiltere İspanya İsveç Finlandiya Danimarka Almanya Et Süt ve süt ürünleri Yumurta Balık ve kabuklu pg TEQ/kişi/gün pg TEQ/kg bw/gün

28 Yine aynı çalışmada dioksin ve furan bileşiklerine ilave olarak dioksin benzeri PCB lerin de hesaba dahil edildiği sonuçlar aşağıdaki çizelgede incelenebilmektedir. Çizelge 2.2 Farklı ülkelerde hayvansal ürünlerden PCDD/F ve dioksin benzeri PCB lere maruz kalma miktarları (pg TEQ/g) (Marcotrigiano ve Storelli 2003) İtalya ABD İngiltere İspanya İsveç Finlandiya Danimarka Almanya Et Süt ve süt ürünleri Yumurta Balık ve kabuklu pg TEQ/kişi/gün pg TEQ/kg bw/gün ve 1999 yıllarında yürütülen programlarda Hollanda da tüketilen gıda ürünlerinde yapılan ölçümlerle PCDD, PCDF dioksin benzeri PCB ler ve indikatör PCB lerin mevcudiyeti üzerine olan veriler ile insanların bu gıdaları tüketim verileri birleştirilmiş ve böylece halkın bu kalıcı gıda bulaşanlarını beslenme yoluyla alımının tayini yoluna gidilmiştir. Populasyonda, dioksin ve dioksin benzeri PCB lerin toplamının yaşam boyu ortalama alımına ilişkin tahmini ortanca değeri günlük 1.2 pg TEQ /kg bw (pg TEQ/kg vücut ağırlığı) iken, indikatör PCB lerin yaşam boyu ortalama alımına ilişkin tahmini ortanca değer ise günlük 5.6 ng /kg bw olarak bulunmuştur. Farklı gıda ürünlerinin hem dioksin ve dioksin benzeri PCB ler hem dioksin benzeri olmayan indikatör PCB lerin toplam alımına katılımı tüketilen gıdalara göre bu bileşik grupları için sırasıyla; et ürünleri (% 23 ve 27), süt ve süt ürünleri (% 27 ve 17), balık (%16 ve 26), yumurta (% 4 ve 5), sebze ürünleri (% 13 ve 17) ve endüstriyel sıvı ve katı yağlar (% 17 ve 18) şeklinde bir dağılım göstermiştir. Daha önce yapılan tahmini vücuda alım çalışmaları ile kıyaslandığında mevcut tahmin göstermiştir ki, dioksin ve PCB ler yönünden devam 17

29 eden bir düşüş söz konusudur. Bu azalma gıdaların büyük bir kısmında bu maddelerin konsantrasyonunun düşmesi ile ilişkilidir (Baars vd. 2004). Slovak Cumhuriyeti nde seçilmiş alanlardaki küçük çiftliklerden ve marketlerden toplanan hayvansal kaynaklı 73 gıda örneğinde (yumurta, inek sütü, domuz, dana eti, tavuk eti, bebek devam sütleri, morina karaciğeri, tereyağı, balık) 12 adet non-orto ve mono-orto PCB ler ile 17 adet toksik PCDD /F lerin seviyeleri tespit edilmiştir. Analiz edilen örneklerde konsantrasyonlar TEQ (Toksik eşdeğerlik miktarı) olarak ifade edilmiştir ve PCDD/F ler yönünden domuz için değer 0.25 pg/g yağ olurken, morina karaciğerinde ise 75 pg/g yağ olmuştur. Non-orto PCB lerin TEQ konsantrasyonları pg/g yağ olurken, mono-orto PCB lerin değeri ise pg/g yağ olarak belirlenmiştir. Tatlı su balıklarında ve ithal edilen deniz balıkları türlerinde ortalama konsantrasyonlar PCDD/F için pg TEQ/g yaş ağırlık, non-orto PCB ler için 0.17 pg TEQ/g yaş ağırlık ve mono-orto PCB ler için ise pg TEQ/g yaş ağırlık olarak bulunmuştur. Avrupa Birliği ülkelerinden ithal edilen bebek mamaları formüllerinde ise ortalama toplam konsantrasyon PCDD/F ve dioksin benzeri PCB ler için 0.98 pg TEQ/g yağ olarak bulunmuştur (Chovancova vd. 2005). İtalya da yılları arasında ulusal kalıntı izleme planı kapsamında 269 örnek bölgesel veterinerlik servisleri tarafından toplanmıştır. Örnekler üretim yerleri, çiftlikler, nakliye yerleri ve marketlerden temin edilmiştir. Toplama esnasında temiz, dayanıklı cam ve polietilen muhafaza kapları kullanılmıştır. Ayrıntılarıyla 41 sığır eti, 47 süt ve süt ürünü, 48 balık, 64 domuz eti ve ürünü, 32 kanatlı eti, 29 yumurta ve mayonez örneği analiz edilmiştir. Çalışmalar sonucunda örneklerin 239 tanesinde tüm sonuçlar elde edilmiştir. Hayvansal orijinli gıdalarda bulunan ortalama dioksinlerin değeri pg TEQ/g düzeyindedir. Değerler pg TEQ/g arasında değişmektedir. Bu çalışmada bulunan değerlerin daha önce diğer ülkelerde yapılan çalışmalarla uyumlu olduğu görülmüştür. Vücuda dioksin alımının büyük bir kısmının süt ve süt ürünleri ile balık tüketiminden kaynaklandığı belirtilmiştir (Taioli vd. 2005). Baeyens vd. (2007) tarafından yapılan çalışmada çeşitli Avrupa ülkelerinin günlük PCDD/F ve indikatör PCB lere gıda yoluyla maruz kaldıkları miktarlar çizelge 2.3 de 18

30 verilmiştir. Çalışmada İspanya, Almanya ve Japonya ya ait PCB miktarları verilmemiştir. Çizelge 2.3 Bazı ülkelerde gıdalar yoluyla indikatör PCB ve PCDD/F lerin günlük alımı (Baeyens vd. 2007) Ülke PCB ng/gün PCDD/F pg-teq/gün İsveç Hollanda İngiltere Finlandiya Belçika İspanya-Tarragona İspanya-Katalonya Japonya Almanya - 50 Japonya daki ulusal ve yerel kamu kuruluşları tarafından gerçekleştirilen dioksin izlemeleri ile birlikte düzenli çevre izleme programlarından elde edilen PCDD/F ve dioksin benzeri PCB lere ilişkin sonuçlar toplanmış ve analiz edilmiştir yılları arasında toplam besin tüketimi çalışması yapılmış ve çok çeşitli gıda örneklerine ilişkin binlerce veri toparlanmıştır. Japonya da 2001 yılında dioksinlerin insanlar tarafından ortalama alımı 1.68 pg TEQ/kg bw/gün olarak belirlenirken, 2002 yılında bu değer 1.52 pg TEQ/kg bw /gün olarak tespit edilmiştir. Beslenme yoluyla alımın toplam maruz kalmanın % 90 ına tekabül ettiği bulunmuştur. Solunum ve diğer bulaşma kaynakları ile olan alım çok düşüktür. Balık ve kabuklular yoluyla alım her bir yaş grubu için toplam besin yoluyla alımın yaklaşık % ine tekabül etmektedir ve 2002 yıllarında bulunan ortalama toplam alım değerleri TDI (Tolere edilebilir günlük alım) seviyesinin altında bulunmuştur ki bu değer Japonya da Sağlık Bakanlığı tarafından belirlenmiştir (4 pg TEQ/kg bw/gün) (Mato vd. 2007). Güney Kore de yapılan çalışmada et ve çiğ süt örnekleri birbirinden bağımsız olarak 9 farklı bölgeden toplanmıştır. PCCD/F bileşenleri tespit edilerek bileşen dağılımı ortaya 19

31 konulmuştur. PCDF lerden özellikle 2,3,4,7,8-PeCDF, 1,2,3,4,7,8-HxCDF, 1,2,3,6,7,8- HxCDF ve 2,3,4,6,7,8-HxCDF ler hem et hem de çiğ süt örneklerinde baskın olarak bulunmuştur. Kontaminasyon kaynaklarının ülke genelinde çok değişmediği ve çiğ sütteki PCCD/F lerin kalıntı profillerinin etle aynı olması sebebiyle, süt örneklerinde dioksin izlemesinin süt hakkında bilgi vereceği gibi bağlantılı diğer gıdalar için de fikir vereceği belirtilmiştir (Kim vd. 2008). Belçika da yapılan çalışmada süpermarketlerden toplanan sekiz farklı uzun ömürlü pastörize süt örneğinde yapılan çalışmada dioksin, furan ve poliklorlu bifenillerin miktarı tespit edilmiştir. Bütün örneklerde sonuçlar AB mevzuatlarındaki maksimum limitlerinin altında gözlenmiştir. Toplam PCDD/F bileşiklerinin ortalama değeri 1.09 pg TEQ/g yağ, dioksin benzeri PCB ler dahil edilerek bulunan toplam ortalama değer 2.23 pg TEQ/g yağ olarak tespit edilmiştir (Focant vd. 2003) yılında İtalya da Mozarella peynirlerinde yüksek dioksin miktarlarının tespit edilmesinin ardından Caserta bölgesinde yapılan resmi kontrollerde 94 manda sütü üreten çiftlik denetlenmiştir. Bu denetleme kapsamında 460 manda sütü örneği analiz edilmiş ve toplam PCDD/F değeri 0.17 ile 87 pg TEQ/g yağ, toplam PCDD/F ve dioksin benzeri PCB miktarı 0.45 ile 103 pg TEQ/g yağ arasında bulunmuştur. Çiftliklerden 16 tanesinin örnekleri AB limitlerinin üzerinde dioksin içerdiği tespit edilmiştir. Bileşen dağılımları incelendiğinde bulaşmanın ana kaynağının yasadışı atık yakma olduğu tahmin edilmektedir ( Esposito vd. 2010). Kore de yapılan çalışmada Seul şehrinde marketlerden alınan peynir ve süt örnekleri analiz edilmiş, toplam PCDD/F ler peynirlerde ortalama 0.002, sütlerde ortalama pg TEQ/g yaş ağırlık, non-orto PCB lerin ortalama miktarı peynir için süt için ise pg TEQ/g yaş ağırlık dioksin miktarları tespit edilmiştir (Choi vd. 2002) yılı izleme planı doğrultusunda Fransa da değişik bölgelerden 17 adet süt ve süt ürünleri firmasına ait 93 üretim yerinden elde edilen 239 adet çiğ süt örneğine ait sonuçlar çizelge 2.4 de verilmiştir (Durand vd. 2008). 20

32 Çizelge 2.4 Fransa da çiğ süt örneklerine ait ortalama PCDD/F, dl-pcb ve toplam TEQ konsantrasyonları (pg TEQ/g yağ) (Durand vd. 2008) Bölge Örnek Sayısı PCDD/Fs dl-pcbs Toplam TEQ ( ) 0.35 ( ) 0.60 ( ) ( ) 0.93 ( ) 1.14 ( ) ( ) 0.52 ( ) 0.77 ( ) ( ) 0.39 ( ) 0.74 ( ( ) 0.44 ( ) 0.74 ( ) ( ) 0.37 ( ) 0.62 ( ) ( ) 0.54 ( ) 0.79 ( ) ( ) 0.57 ( ) 0.96 ( ) ( ) 0.40 ( ) 0.63 ( ) ( ) 0.41 ( ) 0.65 ( ) ( ) 0.48 ( ) 0.73 ( ) ( ) 0.78 ( ) 1.09 ( ) ( ) 0.45 ( ) 0.82 ( ) ( ) 1.35 ( ) 1.70 ( ) ( ) 1.16 ( ) 1.52 ( ) ( ) 0.33 ( ) 0.54 ( ) ( ) 0.40 ( ) 0.55 ( ) ( ) 0.61 ( ) 0.94 ( ) ( ) 1.01 ( ) 1.77 ( ) ( ) 0.60 ( ) 1.07 ( ) Yunanistan da 2002 yılı Ağustos ve Aralık ayları arasında tipik Yunan beslenme alışkanlıkları göz önünde bulundurularak 77 adet gıda örneği toplanmış ve çizelge 2.5 deki değerler bulunmuştur. 21

33 Bu çalışmada elde edilen bütün sonuçlar Avrupa Birliği nin müdahale limitlerinin (EC Recommendation 88/2006/EC ve 13/2006/EC) altında bulunmuştur (Leondiadis vd. 2008). Çizelge 2.5 Yunanistan da süt ve süt ürünlerinde dioksin ve dioksin benzeri PCB miktarları (pg TEQ/g yağ) (Leondiadis vd. 2008) Konsantrasyon (pg WHO-TEQ/g yağ) Örnek PCDD/Fs Non-orto PCBs Mono-orto PCBs Total TEQ Tereyağ 0.79 ( ) 0.32 ( ) 0.05 ( ) 1.16 ( ) Peynir 1.03 ( ) 0.13 ( ) 0.04 ( ) 1.20 ( ) Yoğurt 0.44 ( ) 0.41 ( ) 0.06 ( ) 0.91 ( ) İnek sütü 0.39 ( ) 0.18 ( ) 0.11 ( ) 0.68 ( ) Süt tozu 0.40 ( ) 0.04 ( ) 0.01 ( ) 0.45 ( ) 2.2 Türkiye de Süt ve Süt Ürünlerinde Yapılan Dioksin Çalışmaları Ülkemizde dioksinler hakkındaki farkındalığın geç oluşması ve teknik olanakların gelişmesinin yakın tarihlere rast gelmesi nedeniyle yapılan çalışmalar oldukça sınırlıdır. Gıdalarda ve özellikle süt ve süt ürünlerinde yapılan çalışmalar burada verilmeye çalışılmıştır. Elazığ da el yapımı yoğurtlarda yapılan çalışmada bazı dioksin bileşiklerinin tespit edilen miktarları çizelge 2.6 da verilmiştir. 20 yoğurt numunesi toplanmış ve bu örneklerde, dioksin türevlerinden TCDD, PeCDD, HxCDD, OCDD; furan türevlerinden TCDF, PeCDF, HXCDF ve poliklorlubifenillerden TCB ile HpCB bileşiklerinin düzeyleri araştırılmıştır. Yoğurt numunelerindeki dioksin ve benzeri bileşiklerin dioksin içeriği ortalama, ng TEQ/g yağ olarak tespit edilmiştir ki bu miktar süt ürünleri için belirlenmiş limitlerin oldukça altındadır (Çiftçi 2008). 22