Ýstanbul Balýk Halinden Alýnan Akdeniz Midyelerinde (Mytilus galloprovincialis) Arsenik Düzeyleri

Transkript

1 Ýstanbul Balýk Halinden Alýnan Akdeniz Midyelerinde (Mytilus galloprovincialis) Arsenik Düzeyleri 15, 61, Figen Esin KAYHAN Marmara Üniversitesi, Fen-Edebiyat Fakültesi, Biyoloji Bölümü, Göztepe-ÝSTANBUL Nuray BALKIS, Abdullah AKSU Ýstanbul Üniversitesi, Deniz Bilimleri ve Ýþletmeciliði Enstitüsü, Vefa-ÝSTANBUL Özet Bu çalýþmada amaç, 2004 yýlýnda Ýstanbul balýk halinden alýnan Akdeniz midyesi (Mytilus galloprovincialis) türü midyelerde arsenik (As) düzeylerini tespit etmektir. Bu çalýþmada gerçek aðýr metal kirliliðini yansýtabilecek, yer deðiþtirmeyen ve tüm dünyada kirliliðe karþý biyoindikatör tür olarak kabul edilen M. galloprovincialis türü midye araþtýrma materyali olarak seçilmiþtir. Analiz çalýþmalarýnda atomik absorbsiyon spektrofotometresi (AAS) kullanýlmýþtýr. Analiz edilen midyelerde en yüksek As deðeri, 9 nolu örnekte 0,098 mg/kg, en düþük As seviyesi ise 7 nolu örnekte 0,019 mg/kg olarak bulunmuþtur. Alýnan örneklerde tespit edilen arsenik seviyelerinin ülkemiz için kabul edilen normal sýnýrlar içinde olduðu gözlenmiþtir. Ýncelenen örneklerin analizleri sonucunda As düzeyleri bakýmýndan aralarýnda istatistik açýdan anlamlý bir fark bulunamamýþtýr (p<0,05). Sonuçlar Ýstanbul balýk halinden alýnan ve incelenen örneklerde arsenik açýsýndan ciddi bir tehlike olmadýðýný göstermiþtir. Anahtar Kelimeler: Akdeniz midyesi, arsenik, deniz kirliliði. Arsenic (As) Levels of Mediterranean Mussels (Mytilus galloprovincialis) From Istanbul Fish Market Abstract The aim of this study was to evaluate arsenic levels in Mediterranean mussel (Mytilus galloprovincialis) obtained from Ýstanbul fish market in Mussels serve as useful indicators of temporal trends in environmental quality because they accumulate some contaminants in their tissues at levels many time higher than in the surrrounding water and quickly to changes in contamination. Atomic absorption spectrophotometry (AAS) was used to determine arsenic levels in mussels. The highest level of As was mg/kg (no: 9) and the lowest was mg/kg (no: 7) in the mussels that has analysed. Evaluation of the study results showed that the As levels were within the normal ranges for our country's acceptable limits. The results showed that there was no serious hazard in the samples in terms of the arsenic analysed from Ýstanbul fish market. Keywords: Arsenic, marine pollution, Mediterranean mussel. GÝRÝÞ Bu araþtýrmanýn amacý, ülkemizde yüksek ekonomik deðere sahip olan Akdeniz midyesi (Mytilus galloprovincialis (L., 1819)'sinde arsenik düzeylerini belirlemektir. Su ürünlerinde toksik aðýr metal seviyelerinin araþtýrýlmasý insan ve toplum saðlýðý açýsýndan çok önemlidir. Bu nedenle Ýstanbul balýk halinden alýnan tüketime hazýr halde olan midyelerde bulunabilecek arsenik düzeyleri araþtýrýlmýþtýr. Ýstanbul Boðazý'nýn evsel ve sanayi atýklar tarafýndan kirletildiði de yapýlan birçok araþtýrma tarafýndan gösterilmektedir (Topçuoðlu 1995, Baþsarý ve ark. 2000, Göksu 2005). Bu çalýþmalarda deniz sularýnda aðýr metal kirliliðinin araþtýrýlmasýnda balýklar, deniz yosunlarý ve genellikle midyeler kullanýlmýþtýr. Civa, kadmiyum, kurþun, bakýr, nikel, çinko, krom ve arsenik gibi aðýr metaller belli deriþimlerin üzerinde toksik etki yaptýklarý ve bir organizmadan diðerine geçiþleri sýrasýnda deriþimi artabildiði için önem kazanmýþtýr. Midyeler, sudaki organik maddeleri ve fitoplanktonu filtre ederek beslenen canlýlardýr. Midyeler suyu süzme iþlemi sýrasýnda toksik maddeleri de filtre edebilirler. Kirlilik, besin zincirleri boyunca ilerlemekte ve insanlar dahil tüm canlýlara zarar vermektedir (Julsham ve Grahl-Nielsen 1996, Bat ve ark. 1999). Atýk materyaller olarak bilinen maddeler arasýnda aðýr metaller uzun süreli No: 61,

2 F. E. KAYHAN, N. BALKIS, A. AKSU problemler yaratýrlar. Bu maddeler sadece organizmalarda birikmekle ve böylece gýda zincirlerini dolaþmakla kalmazlar, ayrýca ekosistemde tehlikeli konsantrasyonlarda uzun süreyle kalabilirler (Francesconi ve Edmonds 1998). Deniz suyunda bulunan bazý aðýr metallerin toksisite sýrasý Hg>Cd>Ag>Ni>Pb>As>Cr>Sn>Zn þeklindedir. Organik maddeye baðlý olan metaller biyolojik aktiviteler sýrasýnda kullanýlabilir ve oksik koþullar altýnda organik maddenin bozuþmasý ile çözünmüþ olarak tekrar serbest hale geçer (Balkýs ve Algan 2005). Arsenik bileþiklerinin toksisitesi kimyasal yapý ve fiziksel özelliklerine göre deðiþir. Ýnorganik bileþikler, organiklere göre; üç deðerlikliler ise, beþ deðerliklilere göre daha toksiktir. Aðýr metaller de, metaller gibi canlý bünyesine deriden geçerek ve doðrudan besin yoluyla sindirim sistemine alýnarak katýlýrlar. Canlý bünyesine alýnan bu metallerin biyobirikimi her organ ve dokuda farklýdýr. Arseniðin etki mekanizmasý kükürt ihtiva eden enzimlerle reaksiyona girmesine baðlanmaktadýr. Arsenik özellikle karaciðer, kemik dokusu, deri ve týrnakta birikir (Francesconi ve ark. 1999, Þener ve Yýldýrým 2000, Clowes ve Francesconi 2004). Deniz ürünlerinde arsenik miktarý tolerans sýnýrlarýnýn üzerine çýkabilir. Örneðin morinanýn karaciðer yaðýnda, yengeçte ve planktonlarda yüksek oranda arseniðin saptandýðý bazý çalýþmalar vardýr (Yaðmur ve Hancý 2002). Su canlýlarýndaki aðýr metal birikim düzeyi yaþ, habitat ve beslenme davranýþýna baðlýdýr. Aðýr metal deriþimleri kýyý bölgelerde ve kapalý denizlerde, açýk denizlerden daha fazladýr (Egemen 2000). Arseniðin organizmalardaki birikimi ve etkileri, arseniðin bileþiðinin özelliklerine baðlýdýr ve embriyolarda kronik etkilere, DNA hasarlarýna veya kanserlere sebep olabilir (Dons ve Beck 1993, Berg ve ark.1997). MATERYAL VE METOT Bu çalýþmada kullanýlan midyeler (Mytilus galloprovincialis L., 1819) 2004 yýlýnda Ýstanbul Anadolu Kavaðý bölgesinden toplanýp, balýkçýlar tarafýndan Ýstanbul balýk haline getirilmiþtir (Þekil 1). Alýnan örnekler analiz zamanýna kadar derin dondurucuda bekletilmiþtir. Analiz öncesi temizlenen, deniz suyundan arýndýrýlan ve iþleme hazýr hale getirilen midyelerin et kýsýmlarý etüvde kurutulmuþtur. Arsenik tayininde etüvde kurutma iþleminde en fazla º C'lik bir sýcaklýk aralýðý yeterlidir. Bu iþlemdeki temel ilke organik dokuyu 2 Þekil 1. Ýstanbul Boðazý haritasý. tamamen kurutmaktýr. Bu sayede örnekler dövülerek un haline getirilmiþ ve homojen bir karýþým elde edilmiþtir. Bu þekilde yöntemde element kaybýnýn önüne geçilmiþtir. Çözünürleþtirme metodunda kurutulan örneklerin her biri 250 mg tartýlarak plastik tüplere aktarýlmýþtýr. Üzerlerine 10 ml HCl+HNO 3 (4:1) karýþýmýndan eklendikten sonra, oda sýcaklýðýnda bir buçuk saat beklemeye býrakýlmýþtýr. Örnekler daha sonra 90 º C'de 2 saat su banyosunda çözünürleþtirilmiþtir. Tüplerdeki sývýnýn bir kýsmý çözünürleþtirme iþlemi sýrasýnda buharlaþmýþ olabileceðinden üzerlerine üstteki asit karýþýmýndan 10 ml'ye tamamlanacak þekilde ilave edilmiþtir. Buzdolabýnda bir gün bekletilen tüpün içindeki berrak faz kýsmýndan 1 ml alýnýp üzerine, 9 ml 5 M HCl eklenerek, Atomik Absorbsiyon Spektrofotometrisi (AAS) cihazýnda okunmak üzere buzdolabýnda saklanmýþtýr. Analizi yapýlacak örneklerden, standart çözeltilerinden ve körden 10 ml alýnmýþ, üzerlerine 1 ml %20'lik KI çözeltisinden eklenmiþ ve 3 saat bekletildikten sonra AAS'de hidrür sisteminde okunmuþtur. Bu þekilde hazýrlanan örnekler buzdolabýnda +4 º C'de 6 ay kadar bekletilebilirler (Siemer ve ark. 1976, Loring ve Rantala 1992). Midyelerdeki arsenik miktarlarýnýn tespit edilmesinde aðýr metal ölçümleri için SHIMADZU 6701 F modeli Atomik Absorbsiyon Spektrofotometri cihazý kullanýlmýþtýr. Analizler sýrasýnda kullanýlan tüm kimyasallar analitik saflýktadýr ve kullanýlan saf su ise bidistiledir. Analizler sonucu elde edilen verilerin istatistiksel deðerlendirilmesinde Windows SPSS bilgisayar istatistik programý kullanýlmýþtýr. No: 61, 2006

3 Ýstanbul Balýk Halinden Alýnan Akdeniz Midyelerinde... BULGULAR Ýstanbul balýk halinden elde edilen tüketime hazýr haldeki midyelerde arsenik kirliliðini tespit etmek amacýyla yapýlan bu çalýþma sonucunda analiz edilen midye örneklerinde arsenik seviyeleri en yüksek 0,098 mg/kg As ve en düþük 0,019 mg/kg As olarak ölçülmüþtür. Analiz sonuçlarý Tablo 1'de gösterilmiþtir. Analizleri yapýlan midye örneklerinden elde edilen bu deðerler, T.C. Çevre Bakanlýðý ve Dünya Saðlýk Örgütü (WHO) için kabul edilebilir deðerler ile karþýlaþtýrýlmýþ ve arsenik düzeylerinin normal sýnýrlar içinde olduðu gözlenmiþtir (Anonymous 1984, Anonymous 2001). Yukarýdaki tabloya göre, bu çalýþmada en yüksek As deðeri, 9. nolu örnekte 0,098 mg/kg, en düþük As deðeri 7. nolu örnekte ise 0,019 mg/kg olarak bulunmuþtur. Tüm deðerler normal ve kabul edilebilir sýnýrlar içindedirler (Tablo 2). Ýncelenen örneklerin analizleri sonucunda As düzeyleri bakýmýndan aralarýnda istatistik açýdan anlamlý bir fark bulunamamýþtýr (p<0,05). TARTIÞMA Ýstanbul kenti, Marmara Denizi için önemli bir kirletici kaynaðýdýr. Kirliliðin en yoðun olduðu deniz ortamý insanlýðýn gelecekteki gýda deposu olma özelliðini hýzla kaybetmektedir. Oysa protein kaynaðý olarak denizlerimizde yaþayan her canlý çok deðerlidir. Aðýr metal kirliliðini tespit çalýþmalarýnýn planktonlardan balýklara kadar tüm sucul canlýlarda, ayrýca deniz sedimenti gibi cansýz materyallerde bile ritmik olarak sürekli yapýlmasý gerekmektedir. Marmara Denizi ve Ýstanbul Boðazý'ndan seçilen dokuz farklý istasyondan ve farklý derinliklerden toplanan midyelerde (M. edulis L., 1758) toplam arsenik düzeyini saptayan bir araþtýrma 1987 yýlýnda Uzunören tarafýndan yapýlmýþtýr. Çalýþmada ortalama en düþük toplam arsenik düzeyi Ýstanbul Boðazý'nýn Karadeniz'e yakýn olan bölgesinde 0,99±0,16 mg/kg As, en yüksek düzeyi ise Ýzmit Körfezi'nin giriþinde 1,6±0,3 mg/kg As olarak bulunduðu belirtilmiþtir. Yapýlan çalýþmada arsenik birikim düzeyinin sadece bölgesel kirliliðe göre deðil, ayný zamanda midyenin büyüklüðüne ve derinliðe göre de deðiþim gösterdiði sonucuna varýlmýþtýr (Uzunören 1987). Bu çalýþmada bulunan arsenik düzeyleri ile Uzunören'in çalýþmasý arasýnda oldukça önemli farklar olduðu söylenebilir. Argese ve ark. (2005), Ýtalya'nýn Venedik Lagünü'ndeki M. galloprovincialis türü midyelerde arsenik bileþiklerinin daðýlýmýný inceleyen bir araþtýrma yapmýþlardýr. Midyenin Tablo yýlýnda Ýstanbul balýk halinden alýnan tüketime hazýr durumdaki midyelerde ölçülen arsenik (As) düzeyleri. Toplam n: 120 midye örneði kullanýldý. X±sx: Aritmetik ortalama ± Standart hata Tablo Mayýs 1991 tarih ve sayýlý Resmi Gazeteye göre su ürünlerinde arsenik (As)'in en fazla kabul edilebilir deðerleri (Anonymous 1984, Anonymous 2001). hepatopankreasýnda (sindirim bezleri) bulunan arsenik bileþikleri birikimi oranýnýn, diðer yumuþak dokulara oranla daha fazla olduðunu belirtmiþlerdir (Argese 2005). Potansiyel kirletici olarak kabul edilen bazý aðýr metallerin (Ag, As, Cr, Hg, Sb, Ba, Br, Ca, Co, Cs, Fe, Na, Sr, Zn) Diplodon chilensis (Gray 1828) türü midyelerdeki akümülasyonunun araþtýrýldýðý bir çalýþmada ise, hepatopankreas ve tüm yumuþak dokuda yüksek düzeyde tespit edildiði Arjantin'li araþtýrýcýlar tarafýndan rapor edilmiþtir (Guevara ve ark. 2004). Avrupa ülkeleri midye izleme projesi kapsamýnda Norveç'de Bergen kýyýsal bölgesinde tek mevsimde 23 farklý noktadan toplanan M. edulis türü midyelerde Cu, Zn, As, Ag, Cd, Hg ve Pb birikimleri araþtýrýlmýþtýr. Çalýþmadan elde edilen sonuçlar, 1993 yýlýnda elde edilenler ile karþýlaþtýrýlýnca As, Ag, Cd ve Hg düzeylerinin normal ölçülerde kaldýðý gözlenmiþtir (Airas ve ark. 2004). Ýtalya'nýn Venedik Körfezi ve Sardunya Adasý kýyýlarýndaki M. galloprovincialis türü midyelerde potansiyel arsenik bileþiklerinin araþtýrýldýðý bir çalýþmada, total arsenik birikimi incelenmiþtir. Çalýþmada ayrýca Hg, Pb ve Cd miktarlarý da araþtýrýlmýþ ve total arsenik dýþýnda tüm metallerin düzeylerinin Hýrvatistan Saðlýk Bakanlýðý'nca kabul edilebilir sýnýr deðerler içinde olduðu belirtilmiþtir (Juresa ve Blanusa 2003). Hong Kong'da tüketilen bazý deniz ürünlerindeki arsenik miktarlarýnýn No: 61,

4 F. E. KAYHAN, N. BALKIS, A. AKSU saptandýðý bir çalýþmada, midye analizleri içinde dokuz örnekten ikisinde çok yüksek bulgular (7,7 mg/kg ortalama As) edinilmiþtir. Bunun sebebinin Güney Çin Denizi'ndeki komþu ülkelerin yerel endüstriyel faaliyetleri sonucunda gerçekleþtiði düþünülmektedir (Man ve He 2000). Van Gölü'nden toplanan midye (Unio stevenianus Krynicki, 1837) örneklerinde arsenik düzeylerinin tespit edildiði bir araþtýrmada ise mevsimsel olarak sýnýflandýrýlan toplam 120 midyede çalýþýlmýþtýr. Analiz edilen midyelerde, arsenik düzeyleri 0,06±0,05 mg/kg As olarak bulunmuþtur. Elde edilen bu rakamlar, ülkemiz ve diðer bazý ülkeler için kabul edilebilir deðerler içinde olduðu için Van gölündeki midyelerde U. stevenianus türü midyelerde aðýr metal kirliliði olmadýðý rapor edilmiþtir (Yarsan ve ark. 2000). Sonuç olarak, bu çalýþmada tüm gruplarda arsenik seviyeleri M. galloprovincialis türü midyelerde kabul edilebilir deðerler içinde bulundu. En yüksek deðer olarak, 9. nolu grupta 0,098±0,024 mg/kg As bulunurken, 7. nolu grupta 0,019±0,018 mg/kg As bulunmuþtur. Bu çalýþmadaki istatistik deðerlendirmelerde örnekler arasýnda önemli bir fark gözlenmedi. Bu çalýþmada elde edilen arsenik düzeylerinin Türk standartlarý ile karþýlaþtýrýldýðý zaman oldukça düþük sýnýrlar içinde kaldýðý görülmüþtür. Ýstanbul balýk halinden alýnan midyelerde saptanan arsenik düzeylerinin insan saðlýðý açýsýndan zararsýz düzeyde olduðu tespit edilmiþtir. KAYNAKLAR Airas S, Duinker A, Julshamn K (2004) Copper, zinc, arsenic, cadmium, mercury and lead in Blue mussels (Mytilus edulis) in the Bergen Harbor Area. Western Norway. Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology 73, 2, Anonymous (1984) Arsenic. Guidelines for drinking-water quality. Vol. 1, Recommendations, World Health Organization, 53, Geneva. Anonymous (2001) T.C. Tarým Orman ve Köy Ýþleri Bakanlýðý Su Ürünleri yönetmeliðinde deðiþiklik yapýlmasýna dair yönetmelik tarihli, sayýlý Resmi Gazete. Argese E, Bettiol C, Rigo C, Bertini S, Colomban S, Ghetti PF (2005) Distribution of arsenic compounds in Mytilus galloprovincialis of the Venice lagoon, Italy. Sci Total Environ 15, 1-3, Balkýs N, Algan O (2005) Marmara Denizi yüzey sedimentlerinde metallerin birikimi ve denetleyen mekanizmalar. Deniz Kirliliði, Tüdav Yayýnlarý No: 21, Ýstanbul. Baþsarý A, Türkmen G, Akyüz T (1998) Ýstanbul Boðazý'ndan toplanan Mytilus galloprovincialis örneklerinde eser ve toksik element düzeyleri. Ýstanbul Üniversitesi, Veteriner Fakültesi Dergisi 25, 1, Bat L, Gündoðdu A, Öztürk M, Öztürk M (1999) Copper, zinc, lead and cadmium concentrations in the Mediterranean mussel Mytilus galloprovincialis (L. 1718) from the Sinop coast of the Black Sea. Turk J Zool 23, Berg V, Erikson GS, Iverson PE. (1997) Strategies for monitoring of contamiants in marine organisms in Norwegian harbours and fjords. Norwegian State Food Control Reports. 94, Clowes LA, Francesconi KA (2004) Uptake and elimination of arsenobetaine by the mussel Mytilus edulis, (L., 1758) is related to salinity. Comparative Biochemistry and Physiology Part C 137, Dons C, Beck PA (1993) Priority hazardous substances in Norway. Norwegian State Pollution Control Reports 93, Egemen Ö (2000) Çevre ve Su Kirliliði. Ege Üniversitesi Su Ürünleri Fakültesi Yayýnlarý No: 42, Bornova-Ýzmir. Francesconi KA, Edmonds JS (1998) Arsenic species in marine samples. Croa Chem Acta 71, 2, Francesconi KA, Gailer J, Edmonds JS, Goessler W, Irgolic KJ (1999) Uptake of arsenic-betaines by the mussel Mytilus edulis. Comp. Biochem. and Physiology Part C, 122, Göksu MZL, Akar M, Çevik F, Fýndýk Ö (2005) Bioaccumulation of some heavy metals in two bivalvia species. Turk J Vet Anim Sci 29, Guevara SR, Bubach D, Vigliano P, Lippolt G, Arribere M (2004) Heavy metal and other trace elements in native mussel Diplodon chilensis from Northern Patagonia Lakes, Argentina. Biol Trace Elem Res 102, 1-3, No: 61, 2006

5 Ýstanbul Balýk Halinden Alýnan Akdeniz Midyelerinde... Julshamn K, Grahl-Nielsen O (1996) Distribution of trace elemets from industrials discharges in the Hardangerfjord, Norway. A multivariate data-analysis of saithe, flounder, and blue mussel as sentinel organisms. Marine Pollution Bulletin 32, Juresa D, Blanusa M (2003) Mercury, arsenic, lead and cadmium in fish and shellfish from the Adriatic Sea. Food Addit Contam 20, 3, Loring DH, Rantala RTT (1992) Manuel for the chemical analysis of marine sediments and suspended particulate matter. Earth Science Reviews 32, Man CK, He XW (2000) Arsenic in dried seafood consumed in Hong Kong. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry 246, 1, Siemer DD, Koteel P, Jaiwala V (1976) Optimization of arsine generation in atomic absorption arsenic determinations. Analytical Chemistry 48, 6, Þener S, Yýldýrým M (2000) Veteriner Toksikoloji. Teknik Yayýncýlýk, Ýstanbul. Topçuoðlu S, Kýrbaþoðlu Ç, Balkýs N (2004) Heavy metal concentrations in marine algae from the Turkish Coast of the Black Sea, during J. Black Sea/Mediterranean Environment 10, Uzunören N (1987) Aðýr metallerle kirlenmiþ sulardan toplanan midyeler ve benzeri deniz ürünlerinde aðýr metallerden arsenik ve türevleri ile kirlenme düzeylerinin saptanmasý. Doktora Tezi, Ýstanbul Üniversitesi, Saðlýk Bilimleri Enstitüsü, Ýstanbul. Yaðmur F, Hancý H. (2002) Arsenik. Sürekli Týp Eðitimi Dergisi 11, 7, Yarsan E, Bilgili A, Türel Ý (2000) Van Gölü'nden toplanan midye (Unio stevenianus) örneklerindeki aðýr metal düzeyleri. Turk J Vet Anim Sci 24, No: 61,