DOĞAL KAROTENOİD KAYNAKLARI VE YUMURTA SARI RENGİ

DOĞAL KAROTENOİD KAYNAKLARI VE YUMURTA SARI RENGİ Yavuz GÜRBÜZ Adem KAMALAK Tülin ÇİÇEK Mehmet SAKARYA Özet Yumurta kalitesini belirlemek, üretim ve satış sektörünün iyi bir şekilde anlaşılmasına bağlıdır. Buna bağlı olarak yumurta üretimi, tüketiciler tarafından belirlenen yumurtanın kalite kriterleri ile ilgilidir. Dolayısıyla üretilen yumurtaların kalite kriterlerini tüketiciler belirlemektedir. Tüketicinin yumurta kalite kriterleri ölçüsünde farklı tercihlere sebep olması, yumurta fiyatlarına ek bir maliyet getirmektedir. Ancak bu ek masrafın yumurta tüketimini artırdığı da bir gerçektir. Yumurta üretiminde önemli kriter; tüketicinin isteklerine göre yumurta üretmektir. Bu kriterler içinde, yumurta sarı rengi tüketici tarafından dikkate alınmaktadır. Bunun için yumurta tavuk rasyonlarında, istenilen yumurta sarı renginin elde edilmesinde, sentetik veya doğal renk maddeleri kullanılmaktadır. Ancak bu konuda yapılan bazı araştırmalarda, sentetik renk kaynaklarının insan sağlığına zararlı etkisi olduğu bildirilmektedir. Bunun için yumurta tavuk rasyonlarında son zamanlarda doğal renk maddelerinin kullanımına bir eğilim bulunmaktadır. Görsel özellikler besini tanımlamada önemli olmaktadır. Renkle alakalı bilgiler, renkli besinlerin kalitesinin anlaşılmasında büyük önem arz etmektedir. Buna bağlı olarak, herkes tarafından besin maddelerinin en iyi özelliklere sahip olması üzerinde titizlikle durulan bir konu olmaktadır. Görsel anlamda, yumurta sarı rengi tüketiciler tarafından çok önemli bir kalite kriteridir. Ancak yumurta sarı rengine olan talep, bölgeden bölgeye değişebilmektedir. Anahtar Kelimeler: Karotenoidler, yumurta sarı rengi, pigmentasyon SOURCE OF NATUREL CAROTENOIDS AND EGG YOLK PIGMENTATION Abstract The decision to identify the quality of eggs is depend on the agrement between the production and marketing sectors. In addition, the quality identified by consumers is of importance as well. Thus, criterian selections for qualities of eggs are mostly identified by the consumers. The decision of consumers preferences about the quality selection of eggs lead to an additional cost reflected in eggs prices. However, the additional costs increasing the eggs consumption is well understood. The important criteria for eggs production is depend on the consumer preferences. For this criterians, yellow colour of the eggs is mostly prefered by the consumers. To obtain the desired yellow colour, synthetic or natural colouring elements are used. However, according to some studies synthetic colouring resources may inversly affect human health. Therefore, in recent years, natural colouring elements are being used rapidly in eggs ration. Appearing features to identify nutrition is of getting importance. Information regarding colour is the key factor for understanding coloured nutritient qualities. In adittion, the nutrition having all important features is of important consept that everyone has focused in recent years. Yellow colour of the eggs at appearence is of important criteria regarded by the consumers. However, the demand for the yellow colour is changed by regions. Key Words: Carotenoids, Egg yolk coloration, Pigmentation 1. Giriş Yumurta sarısının renklenmesi karotenoidlerin depolanmasına bağlıdır. Karotenoidler yalnızca bitkiler, algler, bakteriler ve funguslar tarafından sentezlenir. Yumurta tavukları ksantofilleri sentezleyemezler. Yumurta sarı rengi, rasyondaki karotenoidlerin dayanıklılığı, renklendirme kapasitesi ve kalitesine bağlı olarak oluşur. Tavuklar birçok doğal kaynakları pigment kaynağı olarak kullanabilirler. Bu doğal kaynaklar mısır, yonca unu, kadife çiçeği ve kırmızı biber gibi maddelerden oluşmaktadır. Karotenoidler yüksek derecede dayanıklı olmayan ürünlerdir. Karotenoidlerin stabil hale getirilmesi ve ürünlerin konsantre haline getirilmesi çok büyük ilgi görmektedir. Bu makalede doğal karotenoidler, pigment kapasitesi, rengin ölçülmesi ve ksantofillerin kaynakları bilinmesi ile ilgili bilgiler verilecektir. Karotenoidler pigment kaynağı olarak bilinen maddelerdir. Bu renk maddeleri kaynaklarına göre sarı ve kırmızı renktedir. Karotenoidler içerisinde doğada en fazla olanın Luteindir. Lutein yumurta sarısı ve deri renginde sarı rengin oluşumuna sebep olur. Kırmızı pigment kaynağı olarakta kantaksantin olarak bilinmektedir. Tomates ve kırmızı biber gibi bazı ürünler kırmızı renklendirme özelliğine sahiptirler. Bu ürünlere bu özelliği veren kantaksantindir. Karotenoidler anti-kansorojen ve anti-oksidasyon etkiye sahiptirler. Çeşitli besin maddelerini tüketenler, besin maddelerinin tazelik, tat, besin değerinin yanında besinlerin rengine de dikkat etmektedirler. Yumurta tüketicileri yumurtanın dış görünümü ile beraber yumurta sarı rengiyle de ilgilenirler. Yumurta (yavuz@ksu.edu.tr) Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Ziraat Fakültesi Zootekni Bölümü, Kahramanmaraş

sarısının rengi karotenoidlerin yumurta sarısında depolanmasına bağlıdır(goodwin, 1980). Tavuklar ksantofili sentezleyemezler. Bunun için çeşitli karotenoid kaynakları bu hayvanlara hazırlanan rasyonla verilmelidir. Ancak karotenoid kaynaklarından beklenen pigmentasyonun olması için pigment kaynağında; kalite, renklendirme kapasitesi ve stabilite dir(gürbüz et.al.2004; Nys 1999). Doğada pigment kaynakları doğal ve sentetik olarak vardır. Bunların doğal olanları meyve sebzelerde bol miktarda bulunur. Ayrıca hayvansal kaynaklı karotenoid lerde vardır. Bunların yanında doğal kaynaklardan elde edilen besin ekstrakları da pigment kaynağı olarak kullanılmaktadır. Pigment kaynağının etkisi sindirebilirlik, transfer, metabolizma ve hedef dokularda depolanmaya bağlıdır. Pigmentasyonun etkinliği üzerine bir çok çalışama yapılmıştır(genetik, yaş, hastalık, barınak sistemi ve tavukların yönetimi)( Marusich and Bauernfeind,1981; Karunajeewa et al., 1984; Belyavin and Marangos, 1987). Karotenoidler stabil olmayan ürünlerdir. Bunun için karotenoidleri stabil hale getirmek için büyük gayretler sarfedilmektedir. Şekil.1. Karotenoidler Alfa-Karoten Beta-Karoten Lutein Zeaksantin Kriptoksantin 2. Karotenoidlerin Yapısı Halihazırda 600 den fazla karotenoid izole edilmiş ve belirlenmiştir. Onlar farklı kimyasal yapıya sahip olmakla birlikte temel fiziksel ve kimyasal manada karotenoidler bir grup halinde toplanabilir. Genel olarak karotenoidler tetraterpenlerdir. Karotenoidler conjuge olmuş çift bağlı sistemle bağlanmış 8 isoperenden oluşur( Olson and Kirinski, 1995; Britton, 1995). Karotenoidler yüksek bir şekilde görünen ışık dalgalarını absorbe edebilirler. Bu özelliğinden dolayı oksidasyona kolay maruz kalmaktadırlar. Sonuçta da rengin kaybolması meydana gelir. Karotenoidlerin temel yapısı bir veya çift bağın saylization(son grup ta 7 tip), hidrojeniation, dehidrojeniation ve oksidasyonla belirlenir(britton, 1995). Bununla birlikte Onların çift bağlarında geometrik olarak değişiklikler olur. Böylece tek bağlar da confirgasyon ve rotasyon meydana gelir. Karotenoidlerin çoğu cis formundadır. Stabilitesinin azlığından dolayı bir kısmı doğada trans formda bulunur. Hidrogenasyon ve oksidasyon seviyesi organik kimyada kullanılan standart ekler tarafından özelleştirilmiştir. Örneğin zeaksantin, Beta, beta karotenoid-3, 3 diola karşı gelir. Karotenoidler 40 karbondan daha az kaybettikleri zaman onlar, apo karotenoidler veya norkarotenoidler olarak isimlendirilir(huyghebaert, 1993b). Kanatlı beslememede kullanılan ksantofiller bir veya daha çok oksijen içeren gruba karşılık gelirler. Onlar hidroksi, karboksi, metoksi ve glikoloksi türevleri olarak yayılmıştır. Kantaksantin Astaksantin Likopen Karotenoidler bitkilerdede birçok biokimyasal role sahiptirler. İnsanlarda karotenoidlerin %10 nu provitamin A aktivitesine sahiptir. Onlar büyüme düzenini, bağışıklık sorumluluğunu etkiler(rock, 1997). Bununla birlikte büyüme görevi sayesinde karotenoidler kanserin gelişmesine, kalp damar hastalıklarının oluşmasına karşı, free radikalleri engelleme ve antioksidasyon etkisinden dolayı pozitif bir aktiviteye sahiptir(krinski,1993; Thurnam, 1994). Karotenoidlerin plazmadaki seviyesi ülkeden ülkeye değişebilmektedir. Örnek olarak İrlanda da yaşayan insanların plazmasında 0.12 mol/ml varken, İtalyadaki insanların plazmasında 0.54 mol/ml Lutein- zeaksantin bulunmaktadır(rojas ve Olmedilla, 1993). İnsanlar almış oldukları birçok besin maddesi ile (meyve ve sebze) karotenoidleri 326

sağlarlar. Mesela; havuçda beta karoten 9.7, marulda 1.3, ıspanakta 5.3, tomateste likopen 3.1, ıspanakta lutein 12.5, marulda 1.8 (mg/100 g) (Rock, 1997). Yumurta sarısında ise 1 ile 3 arasında beta karoten vardır. 3. Karotenoidlerin Kaynakları Meyve ve sebzeler insan yiyeceklerinin en zengin karotenoid kaynağıdır. Yemlerde ve yiyeceklerde yaygın olarak bulunan sarı sebzeler, tomates, kayısı, portakal, yumurta sarısı, piliç, tereyağı, alabalık, sarı mısır vb. temel karotenoid kaynaklarıdır. Doğal olarak elde edilen palmiya yağı, kırmızı biber, safran çiceğinin ekstraktı karotenoid kaynağı olarak kullanılmaktadır. Örneğin, çoğu karotenoidler parlak bir renk gösterirler ve tomates kırmızı renkten(likopen), sarı mısır sarı renkten(luein ve zeaksantin), havuç oranj renginden(alfa ve beta karoten ve patates bata karoten özelliğine sahiptir. Karotenoidler kısmen kuşların tüylerinde, kabukluların dış kabuklarında belirgin bir şekilde görülür. Kırmızı karotenoidlerden olan astaksantin ise salmon balığı ve filamingoların deri renklerinde bariz bir şekilde görülür. Karotenoid tipleri ise şekil 1. de verilmiştir(hamilton et.al. 1990). Tablo 1. de meyve ve sebze kaynaklı doğal karotenoid kaynakları verilmiştir. İnsan kan ve dokusunda alfa karoten, beta karoten, luetin/zeaksantin, criptoksantin, ve likopen beş adet büyük karotenoid bulunmaktadır. Tablo 1. Pigment Kaynakları Meyve- Sebze β-ka roten α- Karo ten Criptoksantin Lutein,Zeaksantin Likopen Elma(taze) 26 - - 45 - Kayısı(taze) 3,5 - - - 5 Kuşkonmaz 449 9-640 - Yeşil pancar 2.6 3-7.700 - Marul-taze 700 1-1.900 - Kırmızı lahana 15 1-26 - Havuç-taze 8 3.6-260 - Karnıbahar 8 - - 33 - kereviz 710 - - 3.6 - Sarı Mısır 51 50-780 - Yeşil Fasulye 630 44-740 - Portakal 39 20 149 14 - Kırmızı Biber 2.200 60 - - 6.8 Ispanak 4.100 - - 12.6 - Mandalina 38 20 106 20 - Tomates 520 - - 100 3.100 4. Karotenoidlerin Metabolizması Hayvanlar karotenoidleri dietlerinden sağlarlar(hencken, 1992). Kanatlı hayvanlar karotenoidleri sentezleyemezler ve oksikarotenoid olarak depo ederler(goodwin, 1986; Hencken,1992). Karotenoidler kolosterel, posfolipidler ve trigliseritlerden şekillenmiş miseller içerisinde birleşirler. karotenoidlerin hidrohobik özelliğinden dolayı misellerin içerisinde lokalize olurlar. Daha sonra basit bir düffüzyon yoluyla duedonumun mukozal hücrelerine absorbe edilir. Absorbsiyon oranı insanda % 5-50 arasındadır. Karotenoidlerin absorbsiyonu dietteki yağ oranına bağlıdır. Karotenoidlerin ince barsaktaki epitel hücre mebranındaki mekanizması tamamıyla anlaşılmış değildir. Bununla birlikte karotenoidlerin absorbsiyonu yağ asiti ve monogliseritlerin taşınması esnasında olduğu bildirilmektedir. Karotenoidlerin metabolizması Şekil 2. De verilmiştir( Goodwin, 1990; Hencken, 1992). Pigment kaynaklarının etkinliği taşıma, absorbsiyon, ve çeşitli dokularda depo olma oranı ve karotenoidlerin dönüşümüne bağlıdır. Bu durum karotenoid kaynakları arasında çok büyük varyasyon oluşturur. Yumurta tavuklarında pigmentasyon depolaması radyoaktif karotenoidler ölçüldüğü zaman, astaksantin için % 14, kantaksantin için % 30-40, zeaksantin için % 25 civarındadır. Ksantofilin depolanması karotenoid kaynağının tüketilmesinde 48 sonra başlar. Ancak yumurta sarısında üniform bir renk sağlamak için 10 gün geçmesi gerekir. 327

Şekil. 2. Karotenoid metabolizması Zeaksantin ve kantaksantin vitamin A aktivitesini gösterir. Yalnızca lutein pigment özelliği gösterir. Civcivler yalnızca diester luteini sağladıkları zaman, plasmada lutein oranı % 90 olmuştur. Luteinin dokudaki birikimi ise % 50 oranında azalmıştır(tyczkowski and Hamilton, 1992). Farklı steroizomerler arasında yumurta sarısında depolanma oranında farklılık vardır. Zeaksantinde olduğu gibi, bitkilerde predominant olan karotenoidler diğer izomerlerden daha etkilidir. Trans karotenoidlerin oranı bitkilerde daha yüksektir(%60-90). Fakat cis karotenoidlerin seviyesi ise oksijen, ısı ve ışık altında depolama ve üretim esnasında artabilir. Bununla birlikte cis izomerlerin oranı tavuklarda biotronsformasyondan dolayı dietle karşılaştırıldığında, yumurta sarısında daha yüksektir. Doymuş yağ asitleri ve uzun zincirli doymamış yağ asitleri lutein absorbsiyonunda etkilidir. Civcivlere % 6 oranında yağ ilave edildiğinde yağ ilave edilmeyen gruba göre dokuda biriken lutein oranında 3 kat artış olmuştur. (Huyghebaert 1993a). Rasyonda bulunan toksinler pigmentin absorbsiyonunu azaltmaktadır. Özellikle broylerlerde görülen koksidiyosis, newcastle ve kronik üst solunum yolu hastalıklarıda pigmentasyona olumsuz etki yapmaktadır(marushi and Bauernfeind, 1981). 5.Yumurta Sarısı Pigmentas yonunun Belirlenmesi Son 50 yılda yumurta sarısında renk spesifikasyonu ve pigmentasyon derecesinin kontrolu gelişmiştir. Yumurta sarı pigmentasyonunun ve renginin üzerine yapılan metodoloji iki katogoride sınıflandırılabilir(huygheboert 1993b). 1. Hedef dokularda, yemlerdeki oksikarotenoidlerin kimyasal analizi ve pigment depo oranının tahmini 2. Ürünün görünümünün analizi; sonuçtaki ürünün renk değerlendirme miktarı. Görünüm standartlarının yardımıyla yumurta sarısının belirlenmesi ve fotometre gibi objektif gözlemlerle belirleme. Yumurta tavuklarında ve piliçlerde rengin değerlendirmesi kolaydır. Çünkü pigmentasyonun görüleceği hedef doku belirli olmasından ve üniform bir şekilde yumurta sarısında renklendirmenin olmasındandır. Yumurta sarısında pigment depolanması yemdeki karotenoid tüketimi ile artmaktadır. Ancak görünüm aynı kalma eğilimindedir. Bu yüzden hem analitik, hemde görsel metotlar oksikartenoidler etkinliğini analiz etme için parelel olarak kullanılmak zorundadır(blanch, 1999). Son 50 yılda bir çok görsel metotlar geliştirilmiştir. Bu metotlar içerisinde en başarılısı RCF Roche Colour Fan dır(fletcher, 1992). Bu metot da renk 1 ile 15 arasında sıkala haline getirilmiştir. Spektofotometrenin kullanımı National Egg Product Assaciation tarafından geliştirmiş. Bu metotda standart olarak beta karoten kullanılmıştır. Bu metotda pigmentasyon miktarı tesbit edilmiştir. Ancak sarı ve oranj renkleri arasında görsel olarak ayırım yapmak bu metotda zor olmaktadır. 1990 yılında reflektans kolorimetre, pigmenasyonu tesbit etmede kullanılmaya başlamıştır. Bu metot daha doğru bilgileri vermektedir. Bu metotla görsel metot olan RCF arasında çok yüksek bir korelasyon olduğu ortaya çıkmıştır(nys, 1999; Hernandez, 1998). 328

Rengin miktarının standartlaştırılması CIE 1976 da (Commission International Eclairage) tarafından, ışığın reflektansı dikkate alınarak kullanılmaya başlamıştır. Bununla birlikte analitik metotlar pigmentasyonun metabolizmasını daha iyi tanımlamak ve renkle aradaki ilişkiyi bulmaya ihtiyaç duymuştur. HPLC geliştirilmesi ile hedef üründeki oksikarotenoidlerin çeşitli bileşikleri, miktarları ve dağılımları yapılabilmektedir. Bunun sonucu cicivlerde oksikarotenoidlerin taranformasyonu ve metabolizması ürerine yapılan çalışmalar kolaylaşmıştır(hencke, 1992; Hamilton 1992). Pigmentasyona etkide bulunan pigment kaynakları oksijen grubu içerir. Pigmentasyonda etkinlik, kaynağın ksantofil kompozisyonu ve onun stabilitesi ve faydalanıbilirliğidir. Pigment kaynağının etkisini belirlemede bu özelliklere dikkat edilmelidir. 7. Sonuç ve Öneriler Yumurta tavukçuluğu ve etlik piliç yetiştiricişiğinde istenilen rengin sağlanmasında doğal ve sentetik renk maddeleri kullanılmaktadır. Dünyanın bir çok ülkesinde sentetik ve doğal renk kaynakları rasyonlara ilave edilmektedir. Ancak sentetik renk maddelerinin insan sağlığına zararlı olduğuna dair veriler, doğal renk maddelerinin bu sektörde tercih edilmesine sebep olmuştur. Son yılarda tüketicinin doğal maddelere yönelmesi ve doğal katkı maddelerinin kullanılmasını gündeme getirmiştir. Buna bağlı olarak stabilitesi düşük olan doğal renk maddelerin seçimi, yetiştirilmesi ve teknolojisi ile ilgili çalışmalar artmıştır. Üzerinde durulan en önemli doğal pigment maddelerinin başında kadife çiçeği ve kırmızı biber gelmektedir. Ayrıca yonca unu pigmentasyon kaynağı olarak kullanılmaktadır. Yumurta sarısını renklendirmek ve pasta sanayine yönelik kırmızı renkli yumurta sarısı elde etmek için sentetik karotenoidler kullanılmaktadır. Bu şekilde pigmentasyonun sağlanması hem pahalıya mal olmakta hemde sağlık bakımından olumsuz etkiye sahip olmaktadır. Türkiye de doğal renk kaynaklarının hem kanatlı sektöründe hemde gıda sektöründe kullanımı için teşvikler yapılmalı. Ayrıca, Sentetik renk maddelerinin kullanımının azaltılması için de önlemler alınmalıdır. 8. Kaynaklar Belyavın, C. And A. G. Marangos, 1987: Natural Product For Egg Yolk Pigmentation. In Recent Advances İn Animal Nrition 1987 Ed. Butterworths, London, 47-68. Blanch, A., 1999: Use Of Yellow Carotenoids For Yolk Pigmentation. Int. Poult. Prod. 7 (2), 23-25. Brıtton, G., 1995: Structure And Properties Of Carotenoids İn Relation To Function. Faseb J. 9(15), 1551-1558. Fletcher, D. L, 1992: Methodology For Achieving Pigment Specifications. Poult. Sci. 71, 733-743. Goodwın, T. W., 1980: Nature And Distribution Of Carotenoids. Foods Chem., 5, 3-13. Gooodwın, T. W., 1986:Metabolism, Nutrition And Function Of Carotenoids. Ann Rev. Nutr. 6, 273-297. Gürbüz. Y., Yasar., S., Karaman, M. 2003. Effects Of Addition Of The Red Pepper From 4th Harvest To Corn Or Wheat Based Diets On Egg-Yolk Colour And Egg Production İn Laying Hens. International Journal Of Poultry Science 2 (2): 107-111. Hamılton, P. B., 1992: The Use Of High-Performance Liquid Chromatograpy For Studying Pigmantation. Poult. Sci. 71, 718-724. Hamılton, P. B, F. J. Tırado, F. Garcıa-Fernandez, 1990: Deposition İn Egg Yolk Of The Carotenoids From Saponified And Unsaponified Oleoresin Of Red Peper (Capsicum Annuum) Fed To Laying Hens. Poult. Sci. 69, 462-470. Hencken, H., 1992: Chemical And Physiological Behavior Of Feed Caratenoids And Their Effects On Pigmentation. Poult. Sci. 71, 711-717. Hernandez, J. M., 1998: Egg Quality As Perceived By Consumers İn Spain. Proc. 10 th Europ. Poult. Conf. Jerusalem, 739-743. Huyghebaert, G., 1993a: The Biological Effectiveness Of Canthaxanthin And Citranaxanthin İn Yellow Corn-Alfalfa Based Diets For Egg Yolk Pigmentation. In Proceeding Of The 5 th European Symposium On The Quality Of Eggs And Egg Products. Tours Nys, Y. Ed, 348-356. Huyghebaert, G., 1993b: The Utilisation Of Oxy- Carotenoids For Egg Yolk Pigmentation. Thesis Of The Univ. Gent, 165p. Karunajeewa, et al.1984: The Egg Yolk Colour Response To The Unclision Of İncreasing Levels Of Zeaxanthin İn The Diet Of Crossbred Layers. Arch. Geflügelk., 56, 109-112. Krinsky, N.I., 1993: Actions of carotenoids in biological systtems, Annu. Rev.Nut. 13, 561-587. Marusıch, W. L. And J. C. Bauernfeınd, 1981: Oxycarotenoids İn Paultry Feeds. In Carotenoids As Colorants And Vitamin A Precursors. Bauernfeınd J. C., Ed., 320-462. Nys, Y., 1999: Evaluattion De 1 efficacite Relative De Xanthophylles Vegetales Et De 1 apacarotene Ester En Presence De Canthazanthine Pour Colorer Le Jaune D oeuf. In Troisieme Journees De Larecherche Avicole, St Malo.Itavı Ed (Fra), 423-426. Olson. J. A. And Krınskı N. I. 1995: Inroduction: The Colorful, Fascinating World Of The Carotenoids: İnportant Physiologic Modulators. Faseb J., 9 (15), 1547-1550. Rock, C. L., 1997:Carotenoids: Biology And Treatment. Pharmacol. Ther. 75, 185-197. Rojas-Hıdalgo, E. And B. Olmedılla, 1993: Carotenoids. Int. J. Vitam. Nutr. Res. 63, 265-269. Thurnham, D.I., 1994: Carotenoids: Fuction and fallacies. Proc. Soc. 53, 77-87. Tyczkowskı. J. K. And P. B. Hamılton, 1986: Absorbtion, Transport And Deposition İn Chicken Of Lutein Diester, A Carotenoid Extracted From Marigold (Tagetes Erecta) Petals. Poultry Sci.. 65, 1526-1531. 329