ZEYTİN VE YAPRAĞINDAKİ BİYOAKTİF BİLEŞENLER VE SAĞLIK ÜZERİNE ETKİLERİ

Transkript

1 ZEYTİN VE YAPRAĞINDAKİ BİYOAKTİF BİLEŞENLER VE SAĞLIK ÜZERİNE ETKİLERİ Mehmet Gülcü 1*, Ahmet Şükrü Demirci 2 1 Tarım ve Köyişleri Bakanlığı Bağcılık Araştırma Enstitüsü-Tekirdağ 2 Namık Kemal Üniversitesi Ziraat Fakültesi Gıda Mühendisliği Bölümü-Tekirdağ * mehmetgulcu@bagcilik.gov.trr Özet Anavatanı, Anadolu olan zeytin ağacı (Olea europaea L.), ülkemizde Trabzon-Artvin illeri dahil, Marmara, Ege, İç Ege ve Güneydoğu Anadolu da yetişmektedir. Ülkemizdeki zeytin ağacı sayısının yaklaşık 129 milyon civarında olduğu bildirilmektedir. Bu ağaçlardan elde edilen zeytinin %20-25 i sofralık olarak değerlendirilirken, geriye kalan kısım (% 75-80) yağlık olarak işlenmektedir. Geleneksel Akdeniz beslenme modeli olarak bilinen ve sağlıklı uzun bir yaşamla özdeşleştirilmiş beslenme alışkanlığının anahtar elementini zeytin ve zeytinyağı oluşturur. Hem gıda hem ilaç olarak kullanılan zeytin ve bundan elde edilen naturel zeytinyağının, sağlıklı beslenme üzerine olan olumlu etkisi; tekli doymamış yağ asidi (oleik asit) düzeyinin yüksek ve antioksidanlarca, özelliklede E-vitamini ve fenolik bileşenler (oleuropein, apigenin, luteolin, p-kumarik asit, tirozol) bakımından zengin olmasından kaynaklanmaktadır. Zeytin meyvesi ve yaprakları, miktarları az ancak biyoaktif özellikleri açısından son derece önem teşkil eden; tokoferoller, lezzet bileşikleri, hidrokarbonlar, steroller ve fenolik bileşikleri ihtiva ederler. Zeytin ağacının meyve ve yapraklarından elde edilen ekstraktın vazodilator (damar genişletici), hipotansif (tansiyon düşürücü), antiromatizmal, diüretik, hipoglisemik (kan şekerini düşürücü) ve kolesterol düşürücü olduğu ileri sürülmektedir. Gıdalarda doğal olarak bulunan ve beslenme yoluyla alınan biyoaktif bileşenlerin gerek insan hastalıklarının tedavisinde kullanımı ve gerekse hastalıklardan korunmadaki rolleri son yıllarda üzerinde önemle durulan konulardandır. Bu derlemede; zeytin, zeytinyağı ve zeytin yaprağında hangi biyoaktif bileşenlerin bulunduğu ve bu maddelerin sağlık üzerine olan etkileri ele alınmıştır. Anahtar Kelimeler: Zeytin, minör bileşenler, antioksidan etki, sağlık Giriş Ülkemiz zeytin (Olea europaea L.) bitkisinin gen merkezlerinden biri olup, zengin bir zeytin ve zeytinyağı kültürüne sahiptir. Akdeniz ve Ege Bölgesinde var olmuş tüm medeniyetlerde zeytin ağacının izleri bulunmaktadır. Ülkemizde yaklaşık 600 bin hektar alanda zeytin yetiştiriciliği yapılmakta olup, zeytin ağacı sayısının yaklaşık 129 milyon civarında olduğu bildirilmektedir (1, 2, 3). Zeytin ağacı yetiştirilmesi zahmetli bir ağaç olmasına rağmen, ortalama ömrü yıldır. Zeytin ağacının böyle uzun ömürlü oluşu meyvesinin ve ürünlerinin beslenme ve sağlık açısından ne derece faydalı olduğunun bir işareti olarak kabul edilebilir. Zeytin meyvesi ve yapraklarından elde edilen ekstraktın; vazodilator (damar genişletici), hipotansif (tansiyon düşürücü), antiromatizmal, diüretik, hipoglisemik (kan şekerini düşürücü) ve kolesterol düşürücü olduğu ileri sürülmektedir (4). Zeytin tanesinin ortalama bileşimi çeşit, olgunluk derecesi, yetiştirme ve işleme şartlarına göre değişmekle birlikte yaklaşık olarak; %50 su, %22 yağ, %1,6 protein, %19,1 şeker, %5,8 selüloz, %1,5 mineral madde (kül) ihtiva etmektedir (5). Zeytin önemli bir yağ kaynağı olmakla birlikte A vitamini, demir, kalsiyum, hidrokarbonlar, fenolik bileşikler ve tokoferol içeriği bakımından da önem taşımaktadır (6, 7). Geleneksel Akdeniz beslenme modeli, Akdeniz bölgesinin özellikle zeytin yetişen alanlarında uygulanan ve 1960 lardan bu yana tanımlana gelen bir diyet modelidir (8) ve sağlıklı uzun bir yaşamla özdeşleştirilmiş bu beslenme alışkanlığının anahtar elementini zeytin ve zeytinyağı oluşturmaktadır (9). Akdeniz beslenme modelinin koroner arter hastalığı (KAH) riskini azaltmadaki etkileri, kan lipid 194

2 seviyelerini düşürmeleri yanında vücudu oksidatif strese karşı korumaları gerçeği ile izah edilmektedir (10). Biyoaktif Bileşenler ve Sağlık Üzerine Etkileri Zeytin tanesinin kimyasal bileşiminin önemli bir kısmını su ve yağ oluştururken protein, selüloz, şeker, mineral maddeler, bileşimde yer almaktadır. Zeytinde iz miktarda bulunan ve minör bileşenler olarak adlandırılan fenolik bileşikler, tokoferoller, hidrokarbonlar, steroller ve lezzet bileşikleri gerek insan sağlığı ve gerekse yağın tat ve kararlılığı açısından önemli biyoaktif bileşenler olarak da tanımlanmaktadır. Fenolik bileşikler, yapısında bir benzen halkası ile bu benzen halkasına bağlı bir veya daha çok sayıda hidroksil grupları içeren ve sahip oldukları pek çok biyolojik ve kimyasal özellikleri nedeniyle; serbest kökleri ve metal iyonlarını bağlama ve singlet oksijeni yatıştırma özellikleri olan antioksidan bileşiklerdir. Ayrıca fenolik bileşiklerin oksidasyonla esmerleşmesi sonucunda, sofralık zeytin teknolojisinde istenilen renk değişimi gerçekleşmektedir (11, 12). Zeytin meyvesinin fenolik madde bileşiminin en önemli kısmını fenolik asitler (vanilik asit, gallik asit, kumarik asit, sirenjik asit, ferulik asit, kafeik asit), fenolik alkoller (hidroksitirozol, tirozol), flavonoidler (apigenin, luteolin, siyanidin, kuersetin) ve secoiridoidler(oleuropein, ligrosit, verbaskosit) oluşturur (6, 13, 14, 15). Zeytin ve zeytinyağının fenolik madde içeriği hasat zamanı, olgunluk düzeyi, kültür çeşidi (16) ve uygulanan üretim prosesine bağlı olarak değişir. Fenolik bileşiklerin, süperoksit, lipid alkoksil ve peroksil, nitrik oksit radikal temizleme, demir ve bakır şelasyonu, α-tokoferol rejenerasyonu fonksiyonlarına ek olarak; vazodilatör, antialerjik, östrojenik, antiviral (HSV, HIV, influenza ve rhinovirüslere karşı) etkileri de söz konusudur (17). Fenolik bileşiklerin antioksidan etki mekanizması, lipid radikallere hızla H + vermesi sonucu lipid peroksil (ROO ) ve alkoksil (RO ) radikalini parçalayıp, kararsız serbest (R) kökü ile birleşerek, böylece lipid peroksidasyon zincir reaksiyonunu sonlandırmak şeklinde gerçekleşir. Fenolik asitler ve onların esterlerinin antioksidan aktiviteleri molekül içersindeki OH grubu sayısına bağlıdır (12, 17). Secoiridoidler (oleuropein ve türevi bileşikler), zeytin ve zeytinyağında antioksidan etkili başlıca fenolik bileşikler olup, oleuropeinin hidrolizi sonucu meydana gelen hidroksitirozol, zeytinyağının yüksek kararlılığından sorumludur. Son yıllarda zeytin fenollerinin biyolojik aktivitesi üzerine gerçekleştirilen epidemiyolojik çalışmalarda, doğal antioksidanlar ile yüksek beslenmenin, hastalık yapıcı serbest radikal düzeyini azalttığı belirlenmiştir (14). Zeytin ve zeytinyağında bulunan fenolik bileşikler, güçlü antioksidan etkileri ile vücutta düşük yoğunluklu lipoprotein (LDL) oksidasyonunu inhibe ederek, kötü kolestrol oluşumunu engeller, bu sebeple fenolik madde alımı ve kroner arter hastalığı (KAH) riski birbiri ile ters orantılıdır (17). Fenolik bileşikler antioksidan olmalarının yanı sıra antimikrobiyal özellik göstermeleri açısından da önemlidir ve bu özellikleri ile farmakolojide de kullanım alanı oldukça geniştir (18). Salamura yeşil zeytinde yapılan bir çalışmada, kültür ortamında bulunan 200 μg/ml oleuropein konsantrasyonunun, laktik asit bakteri türlerinin gelişimini engellemediği buna karşılık ortamdaki diğer bakteri türlerinin gelişimini inhibe ettiği görülmüştür (19). Tokoferoller, zeytin ve zeytinyağın bileşiminde bulunan ve antioksidan özelliği gösteren bileşiklerdir. Tokoferoller ve tokotrienoller olmak üzere iki guruba ayrılırlar ve her iki grup için dört izomer (α-, β-, γ- ve δ-) vardır. Zeytin ve zeytinyağında en fazla bulunan tokoferol, E vitamininin en aktif formu olan α- tokoferol dür (20). Tokoferol bileşiminin, %95 ini α-tokoferol, geriye kalan %5 ini β-tokoferol ve γ- tokoferol oluşturur (21). Yapılan bilimsel araştırmalar, yağın oksidatif kararlılığı ile α-tokoferol içeriği arasında güçlü düzeyde bir ilişki olduğunu ortaya koymaktadır (22). Tokoferoller, hidroksil grubunun hidrojenini lipid peroksil radikaline vererek antioksidatif aktivite göstermektedirler. α-tokoferolün aynı zamanda hidroperoksitlerin dekompozisyonunu yavaşlattığı bilinmektedir. Tokoferoller ısıya karşı oldukça dayanıklıdırlar. α-tokoferolün oksidatif stabiliteyi artırmada ve sıcaklık arttıkça oksidasyon hızını azaltmada etkili olduğu bildirilmiştir (23). Epidemiolojik çalışmalarda beslenme ile iki yıldan fazla bir süre için yüksek dozda vücuda alınan α-tokoferolün kanserden ölüm ve koroner kalp hastalıkları riskini azalttığı tespit edilmiştir (24). 195

3 Hidrokarbonlar, zeytin ve zeytinyağındaki minör bileşik gruplarındandır. Zeytin ve zeytinyağdaki en belirgin hidrokarbon olan squalen, bir triterpendir ve kolestrol biosentez yolunun ara ürünüdür. Squalene ek olarak zeytin ve zeytinyağında çok az miktarda bulunan diğer hidrokarbon β-karoten (pro-vitamin A) dir (25, 26). Squalen antioksidan özelliği ile zeytinyağ stabilitesinin sağlanmasında etkilidir. Yapılan araştırmalarda günlük olarak alınan squalenin, belirgin bir şekilde antikanserojenik etkiye sahip olduğu, ayrıca hayvanlarda yapılan çalışmalarda göz sağlığında, özellikle retinanın çubuk fotoreseptör hücreleri için önemli rol oynadığı görülmüştür (21, 27). Steroller hücre zarlarının önemli bileşenlerindendir ve hem hayvanlar hem de bitkiler sterol üretirler. Kolestrol hayvansal bir sterol olup, bitkisel steroller genel olarak fitosteroller olarak isimlendirilir. Zeytin ve dolayısı ile zeytinyağında bulunan fitosteroller, beta-sitosterol (%96), campesterol (%3) ve stigmasterol (%1) dür. Fitosteroller en yoğun olarak bitkisel yağlarda bulunur (22, 25, 28). İnsanlarda fitosteroller serum kolesterol düzeylerini azaltmakta olup temel kolesterol düşürücü etkilerini bağırsaklardan kolesterol emilimini inhibe ederek yapmaktadırlar. Miseller içinde çözünürlükte kolesterolle yarışarak, kolesterolle birlikte kristalize olarak çözünmez karışık kristaller yaparak ve lipazla hidrolizi bozarak da etkili olmaktadır. Bitkisel steroller kolesterol uptake ini de bozar. Sonuçta kolesterol düzeyleri düşer, dışkı ile atılan kolesterol miktarında artma olur (28). Zeytin meyvesinde bulunan ve elde edilen zeytinyağın kendine has koku ve lezzetini oluşumunda rol oynayan maddeler, lezzet bileşikleri olarak isimlendirilir. Aldehitler, alifatik ve aromatik hidrokarbonlar, alkoller, ketonlar, eterler, furan ve thioterpen türevleri zeytin ve zeytinyağının başlıca lezzet bileşikleridir (25). Zeytin ağacının meyve ve lifinin mikrobik ve böcek saldırılarına karşı doğal olarak dirençli olduğu bilinmektedir. Lezzet bileşikleri olarak adlandırılan maddelerin çoğu, Staphylococcus aureus, Streptococcus mutans, Escherichia coli, Candida utilis ve Aspergillus niger e karşı antimikrobiyal aktivite göstermektedir (29). Zeytin yaprağının, mikroorganizmalara ve böcek saldırılarına karşı doğal direnci olduğu bilinmektedir (30). Tıbbi etkisi ilk kez 1854 yılında ateş düşürücü olarak rapor edilmiş, daha sonra antihipertansif ve antibakteriyel etkileri bildirilmiştir (31). Yapılan araştırmalar zeytin yaprağının fenolik bileşikleri ve α- tokoferolü bünyesinde yüksek miktarlarda bulundurduğunu ortaya çıkarmıştır. Zeytin yaprağında bulunan fenolik bileşiklerin başlıcaları oleuropein, luteolin, luteolin-7-glukozit, apigenin, apigenin-7-glukozit, hidroksitirozol, klorojenik asit, p-kumarik asit, rutin (quercitin-3-rutinoside) dir (4, 32). Zeytin meyvesi ve yapraklarındaki fenolik bileşiklerin, mikroorganizmaların gelişimi üzerine engelleyici ve geciktirici etkileri olduğu, zeytin yaprak ekstraktının antioksidan özellikte olduğu (31), ayrıca potansiyel bir antifungal madde kaynağı olup gıda sanayinde katkı maddesi olarak ve ilaç endüstrisinde kullanılabileceği belirlenmiştir (30). Sonuç Dengeli beslenme ve sağlık arasında doğrudan bir ilişki olduğu, yapılan bilimsel çalışmalar ışığında artık kesinleşmiştir. Diğer taraftan toplumda endüstriyel gelişme ile birlikte, kroner arter hastalıklar ve kanser türlerinden kaynaklanan ölüm oranının hızla artış gösterdiği de bilimsel bir gerçektir. Akdeniz diyetinin kan lipid seviyelerini düşürmesi ve vücudu oksidadif strese karşı koruması; bu beslenme alışkanlığında biyoaktif özelliği olan fitokimyasalların (polifenoller, tokoferoller, fitosteroller, hidrokarbonlar) yüksek düzeyde ve doğal haliyle alınması ve bitkisel yağ olarak tekli doymamış yağ asitlerince zengin zeytinyağı kullanım alışkanlığının yaygın oluşu ile izah edilmektedir. Zeytin halk arasında şifa kaynağı olarak kabul edilmiş; zeytin meyvesi, zeytinyağı, yaprak ve filizleri ile bunlardan elde edilen ekstraklar çok eskiden bu yana ağrı kesici, tansiyon düşürücü, kan şekerini düşürücü ve kanser dâhil pek çok hastalığın tedavisi için kullanılmıştır. Zeytin, zeytinyağı ve zeytin yapraklarında bulunan biyoaktif bileşenlerin biyokimyasal özelliklerinin daha iyi anlaşılması ile bu ürünlerin günlük diyetle daha yaygın alımı, gıda sanayinde katkı maddesi olarak ve ilaç endüstrisinde kullanımının yaygınlaşması sağlanabilir. 196

4 Kaynaklar 1. DİE Tarım, Bitkisel Üretim İstatistikleri DPT Ulusal Gıda ve Beslenme Stratejisi Çalışma Gurubu Raporu, 3. FAO Pieroni A, Heimler D, Piethers L, Van Poel B, Vlietinck AJ In vitro anti-complemantary activity of flavonoids from olive leaves. Pharmazie; 51(10): Kiristakis AK Olive oil. From tree to the table. 2 nd Edition. Food & Nutrition Pres., Inc, 347 s. 6. Vinha AF, Ferreres F, Silva BM, Vanlentao P, Gonçalves A, Pereira JA, Oliveria MB, Seabre RM, Andrade PB Phenolic Profiles of Portuguese Olive Fruits (Olea europaea L.) Influences of Cultivar and Geographical Origin. Food Chemistry, 89 (4) Anonim ( ) 8. Ermiş C, Demir İ, Semiz E, Yalçınkaya S, Sancaktar O, Tüzüner FE, Değer N Antalya Bölgesinde Koroner Arter Hastalıklarının Özellikleri. Ana Kar Der 2001 (1) Tanılgan K., Özcan MM, Ünver A Physical and Chemical Characteristics of five Turkish Olive (Olea europaea L.) Varieties and Their Oils. Grasas Aceites, 58 (2) De Lorgeril M, Salen P, Martin JL Effect of a meditterranean type of diet on the rate of cardiovascular complications in patients with coronary heart disease. Insights into the cardioprotective effect of certain nutriments. J Am Coll Cardiol, 28: Cemeroğlu B Meyve ve Sebze İşleme Teknolojisi. Cilt 1, 670 s, Ankara. 12. Turan E Sarı Ulak Tarsus Zeytini ve Siyah Çaydan Elde Edilen Fenolik Ekstraktların Antioksidan Etkilerinin Araştırılması. Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Gıda Mühendisliği Anabilim Dalı Yüksek Lisans Tezi, 49 s, Adana. 13. Montedoro GF, Servili M, Baldioli M, Selvaggini R, Miniati E, Macchioni A Simple and hydrolyzable compounds in virgin olive oil. 3. Spectroscopic characterizations of the secoiridoid derivatives. J. Agric. Food Chem, 41: Saija A, Trombetta D, Tomaino A, Lo Cascio R, Princi P, Uccella N, Bonina F, Castelli F In vitro evaluation of the antioxidant activity and biomembrane interaction of the plant phenols oleuropein and hydroxytyrosol, International Journal of Pharmaceutics, 166: Keçeli T Antimicrobial and Antioxidant Activity of Olive Oil Phenolics, Food Science and Technology. The University of Reading, 312 s. 16. Brenes M, Garcia A, Garcia P, Rios J.J., Garrido A Phenolic compounds in Spanish olive oils. J Agric.Food Chem, 47: Burak M, Çimen Y Flavonoidler ve antioksidan özellikleri. T Klin Tıp Bilimleri, 19: Coşkun F Gıdalarda bulunan doğal koruyucular. Gıda Teknolojileri Elektronik Dergisi 2006 (2) Fleming HP, Walter WM, JR, Etchells JL Antimicrobial Properties of Oleuropein and Products of Its Hydrolysis from Green Olives, Applied Microbiyology, 26 (5) Psomiadou E, Tsimidou M, Boskou D α-tocopherol content of Greek virgin olive oils. J Agric. Food Chem, 48: Boskou D Vegetable Oils in food Technology (Composition, Properties and Uses) Edited by Frank D. Gunstone, Blackwell Publishing Ltd. pp , Oxford. 22. Gutierrez F, Jimenez B, Ruiz A, Albi MA Effect of olive ripeness on the oxidative stability of virgin olive oil extracted from the varieties picual and hojiblanca and on the different components involved. J Agric. Food Chem, 47: Can A, Özçelik B, Güneş G Meyve sebzelerin antioksidan kapasiteleri. Gap IV. Tarım Kongresi Bildiriler, Eylül 2005, Şanlıurfa. 24. Heinonen OP, Albanes D, Virtamo J Prostate cancer and supplementation with alphatocopherol and beta-carotene: incidence and mortality in a controlled trial. J Natl.Cancer Inst, 90: Kiritsakis A, Marakakis P Olive oil: a review. Adc Food Res, 31:

5 26. Kiritsakis A, Min DB Flavour Chemistry of Olive Oil. In: Flavour Chemistry of Lipid Foods, ed Min DB & Smouse T H. American Oil Chemists Society, Champaign, IL, USA, pp Fliesler SJ, Keller RK Isoprenoid metabolism in the vertebrate retina. Int.J Biochem.Cell Biol, 29: Coşkun T Fonksiyonel Besinlerin Sağlığımız Üzerine Etkileri, Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları Dergisi, 48: Kubo A, Lunde CS, Kubo I Antimicrobial activity of the olive oil flavor compounds. J Agric.Food Chem, 43: Korukluoğlu M, Şahan Y, Yiğit A Antifungal Properties of Olive Leaf Extracts and Their Phenolic Compounds. Journal of Food Safety, 28 (2008) Karagözler AA, Aktaş D, Uygun M, Kavas C, Kırgil A Zeytin (Olea europaea L.) Yaprağının Antioksidan Özelliklerinin İncelenmesi. XIX. Ulusal Kimya Kongresi BKP113, 30 Eylül-4 Ekim 2005, Kuşadası. 32. Ryan D, Robards K Phenolic Compounds in Olives, Anlyst,