Gıda Ambalajındaki Çevresel Hormonlar: Gıdaya ve Çevreye Geçişi

Transkript

1 Gıda Ambalajındaki Çevresel Hormonlar: Gıdaya ve Çevreye Geçişi Endokrin bölücüler veya çevresel hormonlar doğal hormonlarla etkileşime girerek sağlımızı olumsuz yönde etkileyen bileşenlerdir. En bilinen ve derinlemesine çalışma yapılan endokrin bölücü Bisphenol A dır (vom Saal et al. 2007) ve gerek laboratuar hayvanları üzerinde (canlıda) gerekse test tüpleri içerisinde bulunan hücreler üzerinde (cam tüpte) çalışmalar yapılmıştır. Bisphenol A nın doğal hormon sistemi ile etkileşimi gayet kapsamlı bir şekilde ele alınmıştır.. Hormon bölücü özelliği ile ilgilenen bilim insanları, gıda ambalajındaki bileşenleri sıklıkla incelemeye başlamışlardır. 50 den fazla bilinen veya şüphe edilen endokrin bölücüler, günümüzde yasal olarak gıda ambalaj malzemelerinde kullanılmaktadır. (Muncke 2009). Bu maddeler ABD (FDA, Food and Drug Administration) ve/veya AB (EFSA, Europen Food Safety Authority) gıda güvenlik kuruluşları tarafından onaylanmıştır. Onaylama işlemleri kanserojen maddelerin toksik açıdan test edilmesi üzerine yoğunlaşmış olup hormon taklit etmeleri testlere dâhil edilmemiştir Bazı bilinen endokrin bölücü maddelerin ambalajdan gıdalara geçişi ile ilgili bugüne kadar yapılan çalışmalara aşağıda yer verilmiştir: OPP, metal içecek kutularında kullanılan bir biyosidtir. Teneke kutu biralarda >0.1 ila 40µg/L aralığında tespit edilmiştir. (27 ülkeden alınan 61 örnek ortalaması 7.4µg/L). OPP nin laboratuar ortamında testosteron reseptör bağlanmasına müdahale ettiği gözlemlenmiştir ve bir androjen reseptör karşıtı olarak değerlendirilmektedir. İnsanların OPP den etkilenişi de belgelerdedir. (CDC 2005; Coelhan et al. 2006; Kruger et al. 2008). Nonilfenol, gıda ambalajından gıdaya geçiş yapabilen, istem dışı katkı malzemesidir. Trinonilfenil fosfitin (TNPP) parçalanması ile ortaya çıkar. Nonilfenolün HDPE süt şişelerinden (20 C de) ortalama 186 ±21ng/L konsantrasyon ile süte geçtiği (%10 etanol) anlaşılmaktadır. Nonilfenolün östrojenik özellikler gösterdiği iyi bilinmekte, gerek canlılar gerekse laboratuar ortamında çeşitli çalışmalarda yapılmaktadır. İnsanlar nonilfenole geniş bir spektrumda maruz kalmaktadır (Shelby et al. 1996; Loyo-Rosales et al. 2004; Calafat et al. 2005; Ogawa et al. 2006). PET şişelerde (polyethylene terephthalate) bulunan fatalatların-plastik katkı maddelerinin alkolsüz içecekler ve yoğurt bazlı içeceklere geçiş yaptığı saptanmıştır. İran da yapılan bir çalışma, DEHP geçişini zamana (4 aya kadar) ve ısıya (20 ve 40 C) bağlı olarak incelemiş ve 2.4mg/L ye kadar geçişi tespit etmiştir. Hamilelik sırasında DEHP ye maruz kalan erkek çocuklarda azalmış masküliniteye rastlanmıştır. İnsanların DEHP ye maruz kalması üzerine geniş ve yaygın çalışmalar yapılmıştır. (Gray et al. 2000; Farhoodi et al. 2008; Swan 2008)

2 Pek çok soru halen cevapsızdır: Gıda ambalajı yolu ile insanlar hangi ölçüde endokrin bölücülere maruz kalmaktadır? Söz konusu maddelere devamlı ve uzun süre maruz kalmak, kronik hastalıkların gelişmesine ne kadar etkili olmaktadır? Endokrin bölücülere maruz kalınması özellikle çocuk sahibi olma yaşlarındaki kadın ve erkeklerde, üremelerini etkileyebilecek unsurlar içermesi ve gelecekteki çocuklarının sağlığı açısından önemlidir. Pek çok şey halen bilenmezliğini sürdürürken, bileşenlerin kaynağı konusunda bireyleri bilinçlendirecek önlemler alınmalıdır. Örneğin; plastik bazlı gıda ambalaj malzemeleri. Plastik Gıda Ambalajının Çevreye Etkileri Plastik ambalajların sahip olduğu zararlı bileşenler gıdaya geçtikleri gibi, doğaya verdikleri zarar ile de insan sağlığını tehdit etmektedirler. Plastik ambalajlar uygun yollarla tahrip edilmediği durumda çevreye yayılmaktadır. Kuzey Pasifik merkez akıntısı yüksek atmosfer basıncının oluştuğu bir bölgedir ve akıntı saat yönünde hareket ederken çöp ve atıklar doğal olarak bir araya toplanır. Bu bölgede, rüzgâr ve akıntı gücünü kaybederken, su üzerinde yüzen çöpler adeta bir plastik çorbası görüntüsü oluşturur.(moore et al. 2001) Bölgede toplanan plastik çöpler bu bölgeyi Büyük Pasifik Çöp Alanı olarak tanımlanmasını sağlamaktadır. ( Çöp girdabının alanı Kuzey Pasifik üzerinde Teksas Eyaleti kadar bir alanı kapsamakta ve tahmini olarak her bir kilo doğal plankton, 6 kilo plastik ve diğer yavaş çözünür çöpe denk gelmekte, bu çöpler içerisinde ölü balıklar, deniz memelileri ve kuşlarda saat yönünde yavaşça dönmektedir. (kaynak: Uluslararası Okyanus Dalgaları ve Okyanus Bilimleri Derneğinden Dr. Curtis Ebbesmeyer a göre [ ] tek bir 1 litrelik plastik şişe ışıkla parçalandıktan sonra dünyanın tüm deniz kıyılarında 1 mil mesafe aralığında bir parçasını bırakabilecektir (Moore 2008). Yaygın plastik partikülleri gözü rahatsız etmenin yanında, deniz yaban hayatını da plastik parçalarının yiyecek sanılması nedeni ile tehdit etmektedir. Bunun yanı sıra plastik maddeler, PCB, dioksin, DDT gibi kalıcı kirleticiler için süngerimsi bir ortam yaratarak, bu maddeleri içlerinde biriktirirler. Bu kirletici malzemeler ile zenginleşmiş plastik parçaları balıklar, kuşlar ve diğer hayvanlar tarafından yendiğinde kirletici maddeler besin zinciri içerisine de girmiş olur. Uzun dönemde ve giderek artan oranlarda bu maddelerin yemek tabaklarımızda bulunmaları kaçınılmazdır.

3 Plastikler Alternatifi var mı? Bu kirliliği yönetmek neredeyse imkânsız bir iştir. Bu sebeple çevreciler, plastik ambalajların yerine geçebilecek ikamelerin ve doğada çözünebilir malzemelerin kullanılması için çağrıda bulunmaktadırlar. (Kubota et al. 2005) Bio-plastikler, bu aşamada geleneksel petrol bazlı plastik malzemelere ümit verici ve sürdürülebilir alternatifi olarak gündeme gelmektedirler. Halen bio-plastik terimi üç değişik tip malzeme için kullanılmaktadır: 1. Petrol bazlı hammaddelerden imal edilmiş olmalarına rağmen doğada çözünebilir plastikler 2. Yenilenebilir kaynaklardan elde edilen ancak doğada çözünmeyen plastikler, 3. ve yenilenebilir kaynaklar kullanılarak üretilen ve aynı zamanda doğada çözünebilir plastikler (günümüzde sadece yenilenebilir kaynakları kullanan bir endüstriyel işlem yoktur). Tüm dünyanın plastik talebini yenilenebilir kaynaklardan elde edecek plastik ürünler ile karşılanması, gıda üretimi yapılan ekilebilir alanlar üzerinde rekabetin başlaması anlamına gelmektedir. Yoğunlaştırılmış tarım, beraberinde gübre ve büyük olasılıkla zirai ilaç kullanımını gündeme getirmektedir ki, bunlarda çevreyi etkilemektedir. İdeal olarak bio-plastikler organik atıklardan üretilmelidir. Ancak bu atıkların merkezi bir noktada toplanması başlı başına çözülmesi gereken bir problemdir. Halen bio-plastik pazarı oldukça küçüktür ve toplam plastik pazarının %0,15 ini teşkil etmektedir. İleriye yönelik tahminlerde önümüzdeki bir kaç yıl içerisinde genel pazar payı düşük olmasına rağmen bir artış gösterecektir synthetic, biodegradable biobased, non-biodegradeable biobased, biologically degradeable Şekil 1: Tahmini global bioplastik üretim kapasitesi (Kaynak: European Bioplastics, Hermann 2008) 1000 t Sürdürülebilir İleriye Gidiş için Kaynak Kontrolü 200 Şu anda ki gerçek, gıda ambalajı ve diğer yollardan insan sağlığını büyük ölçüde riske sokan sentetik kimyasallar çevremizde yoğun olarak bulunmaktadır. Bu durum Sürdürülebilir Kalkınma fikri ile uyumlu değildir. İnsanoğlunun sağlığı ve çevrenin korunmasında teknolojik ilerlemeler sayesinde ambalajlara konulacak bariyerler yeterli olmayacaktır. Kirlilik

4 problemlerine çözüm aranması yerine en başından kirliliği yaratmayacak bir düşünce yapısının değişiklilik gerektiği ile karşı karşıyayız. Bu değer değişikliği zararlı kimyasalların kaynak kontrolünü gerektirmektedir. Gıda ambalajı olarak bakıldığında, zararlı kimyasalların çevreye yayılmasını önlemek amacı ile kaynak kontrolü üretim, kullanım ve tahrip etme aşamalarının tümünde gerçekleştirilmelidir. Mühendisliğin 12 yeşil kuralı, yeni ambalaj tasarımına ışık tutarken, ideal ambalaj da 12 adet kavramı dengelemelidir. (Anastas and Zimmerman 2003) Anastas ve Zimmerman a göre, tasarımcılar 2 ana kavram, ürün yaşam döngüsü ve yeşil mühendislik prensiplerinin ilk maddesini oluşturan tehlikesizliğin benimsenmesi (Tablo 1)konularını tasarımlarına yansıtmalıdırlar. Bu yaklaşımın amacı, güvenli, toksik olmayan alternatiflerin mümkün olduğunca kullanımını içermektedir. Tablo 1: Yeşil Mühendisliğin 12 Prensibi. Ürün tasarımcıları,gıda ambalajı gibi, bu kavramları kullanarak Sürdürülebilir Kalkınma ile uyumlu tasarımlar gerçekleştirebilirler. Yaşam döngüsü ve tehlikesizliği benimseme kurallına uyulmalıdır. (çoğaltım kaynağı (Anastas and Zimmerman 2003)). Yeşil Mühendisliğin 12 Prensibi Prensip 1: Prensip 2: daha iyidir. Tasarımcılar tüm madde ve enerji giriş/çıkışlarının mümkün olduğu kadar tehlikesiz olması için çaba göstermelidirler. Atık oluşumunu önlemek, oluşan atığı arıtmak veya oluştuktan sonra temizlemekten Prensip 3: Ayırma ve saflaştırma işlemleri enerji tüketimi ve malzeme kullanımını en düşük seviyede tutmak üzere tasarlanmalıdır. Prensip 4: Ürünler, işlemler ve sistemler, kütle, enerji, yer ve zaman verimliliğini maksimize edecek şekilde tasarlanmalıdır. Prensip 5: Ürünler, işlemler ve sistemler, girdiler tarafından itilmemeli, enerji ve malzeme kullanımı yoluyla çıktılar tarafından çekilmelidir. Prensip 6: Geri dönüşüm, yeniden kullanım veya yararlı bir düzenleme için tasarım seçimi yapılırken süreçteki entropi ve karmaşıklık bir yatırım olarak gözden geçirilmelidir. Prensip 7: Sonsuz dayanıklılık değil, hedeflenmiş kullanım ömrü tasarımın amacı olmalıdır. Prensip 8: Gerekli olmayan kapasite veya yetkinlik için tasarım çözümleri bir tasarım hatası olarak düşünülmelidir. (örneğin tek bir ölçünün herkes için geçerli olması) Prensip 9: Çok bileşenli ürünlerin değerinin korunması ve söküm kolaylığı için malzeme çeşitliliğinin kullanımı minimize edilmelidir. Prensip 10: Ürünlerin, işlemlerin ve sistemlerin tasarımı, temin edilebilir enerji ile malzeme akışı arasındaki bağlantıları da kapsayan bir bütünsellik içermelidir. Prensip 11: Ürün, işlem ve sistemlerin tasarımı, "ömrünü tamamladıktan sonraki yaşam" performansını da kapsamalıdır. Prensip 12: Malzeme ve enerji girdileri tüketilir değil yenilenebilir olmalıdır.

5 Referanslar Anastas, PT and Zimmerman, JB, Design Through the 12 Principles of Green Engineering. Environ Sci Technol. 37, 94A-101A. Calafat, A, Kuklenyik, Z, Reidy, JA, Caudill, SP, Ekong, J and Needham, LL, Urinary Concentrations of Bisphenol A and 4-Nonylphenol in a Human Reference Population. Environ Health Perspect. 113, CDC (2005). Third National Report on Human Exposure to Environmental Chemicals. Atlanta (GA), Centers for Disease Control and Prevention. Coelhan, M, Bromig, KH, Glas, K and Roberts, AL, Determination and levels of the biocide ortho-phenylphenol in canned beers from different countries. J Agric Food Chem. 54, Farhoodi, M, Emam-Djomeh, Z, Ehsani, MR and Oromiehie, A, Effect of environmental conditions on the migration of di(2-ethylhexyl)phthalate from PET bottles into yogurt drinks: Influence of time, temperature, and food simulant. The Arabian Journal for Science and Engineering. 33. Gray, LE, Jr., Ostby, J, Furr, J, Price, M, Veeramachaneni, DN and Parks, L, Perinatal exposure to the phthalates DEHP, BBP, and DINP, but not DEP, DMP, or DOTP, alters sexual differentiation of the male rat. Toxicol Sci. 58, Hermann, K (2008). [Es ist nicht alles Bio, was als Kunststoff glänzt.] Not all that shines as plastic is bio. SwissPlastics. 9: 6-8. Kruger, T, Long, M and Bonefeld-Jørgensen, EC, Plastic components affect the activation of the aryl hydrocarbon and the androgen receptor. Toxicology. 246, Kubota, M, Takayama, K and Namimoto, D, Pleading for the use of biodegradable polymers in favor of marine environments and to avoid an asbestos-like problem for the future. Appl Microbiol Biotechnol. 67, Loyo-Rosales, JE, Rosales-Rivera, GC, Lynch, AM, Rice, CP and Torrents, A, Migration of Nonylphenol from Plastic Containers to Water and a Milk Surrogate. J. Agric. Food Chem. 52, Moore, CJ, Moore, SL, Leecaster, MK and Weisberg, SB, A comparison of plastic and plankton in the north Pacific central gyre. Mar Pollut Bull. 42, Moore, CJ, Synthetic polymers in the marine environment: A rapidly increasing, long-term threat. Environmental Research. 108, Muncke, J, Exposure to endocrine disrupting compounds via the food chain: Is packaging a relevant source? Sci Total Environ. in press. Ogawa, Y, Kawamura, Y, Wakui, C, Mutsuga, M, Nishimura, T and Tanamoto, K, Estrogenic activities of chemicals related to food contact plastics and rubbers tested by the yeast two-hybrid assay. Food Addit Contam. 23, Shelby, MD, Newbold, RR, Tully, DB, Chae, K and Davis, VL, Assessing environmental chemicals for estrogenicity using a combination of in vitro and in vivo assays. Environ Health Perspect. 104, Swan, SH, Fetal and postnatal environmental exposures and reproductive health effects in the male: recent findings. Fertil Steril. 89, e45. vom Saal, FS, Akingbemi, BT, Belcher, SM, Birnbaum, LS, Crain, DA, Eriksen, M, Farabollini, F, Guillette, LJ, Jr., Hauser, R, Heindel, JJ, Ho, SM, Hunt, PA,

6 Iguchi, T, Jobling, S, Kanno, J, Keri, RA, Knudsen, KE, Laufer, H, LeBlanc, GA, Marcus, M, McLachlan, JA, Myers, JP, Nadal, A, Newbold, RR, Olea, N, Prins, GS, Richter, CA, Rubin, BS, Sonnenschein, C, Soto, AM, Talsness, CE, Vandenbergh, JG, Vandenberg, LN, Walser-Kuntz, DR, Watson, CS, Welshons, WV, Wetherill, Y and Zoeller, RT, Chapel Hill bisphenol A expert panel consensus statement: integration of mechanisms, effects in animals and potential to impact human health at current levels of exposure. Reprod Toxicol. 24,