1
Pestisitler, çesitli tarım ürünlerinin üretimi, taşınması ve depolanması sırasında ürün kaybına neden olabilecek zararlıların yok edilmesi, uzaklaştırılması, zararlarının azaltılması amacıyla kullanılan madde veya bileşiklerdir. Tarımsal alanda güncel uygulamalar tarımsal üretimde verimi ve ürün kalitesini arttıracak yönde, gıda üreticileri ve tüketicileri açısından da fiyatları düşürecek şekilde dizayn edilmiştir. Bu açıdan konu incelendiğinde pestisitlerin kullanımı bitkisel zararlıların yol açtığı sorunların kontrolünü ya da sona erdirilmesini sağlamaktadır. 2
Pestisit kullanımı haşere veya fungal istalayı önlemek veya yabani otların uzaklaştırılmasını sağlama açısından oldukça önemlidir. Pestisitler tohumların korunmasına yardımcı olmak veya hasattan sonra ürünlerin ömrünü uzatmak amacıyla kullanılmaktadır. Pestisitlerin ürün açısından olumlu yönleri olmakla birlikte doğal yapılarında çoğu pestisit toksiktir ve stabildir. 3
Gelişmekte olan ülkelerde fazla miktarda pestisit kullanım sebepleri arasında pestisitlerin yüksek uçuculuk özelliğinde olmaları ve uzun mesafelerde taşınabilmeleri gelmektedir. Ayrıca yine gelişmekte olan ülkelerde patentli olmayan, yüksek oranda toksik etki gösteren kimyasallar kullanılmakta ve bu durum lokal ve global çevrede ciddi akut sağlık problemlerine yol açmaktadır. 4
Pestisitlerin yaygın bir şekilde kullanımı sonucunda kalıntı pestisit çevreden topraksal ve akuatik gıda zincirlerine ulaşarak önemli sorunlar ortaya çıkmaktadır. Bu durum da dolaylı olarak insan sağlığını tehdit etmekte ve önemli risk teşkil etmektedir. 5
Avrupa Birliği ülkelerinde her yıl 140 bin ton pestisit ürünler üzerine püskürtülmektedir. Pestisitler püskürtme sonrası yavaş yavaş yayılmaya başlamaktadır. Pestisitin uzaklaşması veya yayılması pestisit molekülünün yapısına, çeşitine, gıda materyaline ve çevresel faktörlere bağlı olarak değişmektedir. Ürünlerde kullanılan pestisitlerin üründen uzaklaşması için hasat öncesi belirli bir sürenin geçmesi gerekmektedir. Bu süre üründen ürüne ve pestisit çeşitine göre değişmektedir. 6
İyi Tarım Uygulamaları kapsamında üretim yapılıyor ise yani uygun dozda pestisit kullanılıyor ve pestisit uygulamasıyla ürün hasatı arasında yeterli süre bekletiliyorsa bu ürün kabul edilebilir düzeylerde pestisit kalıntısı içerebilmektedir. Pestisit uygulamasına en çok meyve ve sebzeler maruz kalmaktadır. Üzüm, patates ve turunçgiller üretiminde en yaygın olarak pestisit kullanılan ürünlerdir. 7
8
AB Pestisit Faaliyet Birimi 2009 yılında bitki ve hayvan orijinli 300 örnekte 138 pestisit tespit etmişlerdir.analiz sonuçları ise örneklerin %1,2 sinde maksimum pestisit kalıntı limitini aştığını göstermiştir. Örneklerin %37,4 ünde pestisitler tespit edilebilmiştir. Geri kalan %61,4 lük kısımda ise ya pestitis kalıntısı ölçülebilir limitlerin altında bulunmuştur ya da hiç tespit edilememiştir. Ürün bazında ise muzda imazalil, unda klormekuat, sofralık üzümde ise fenhekzamid yüksek oranlarda tespit edilmiştir. 9
10
Fermentasyon enzimlerin etkisiyle proteinlerin aminoasitlere ve düşük molekül ağırlıklı peptitlere parçalandığı, şekerlerin laktik asit, karbondioksit ve alkole fermente olduğu bir işlemdir. Fermantasyonun esas uygulanma amacı gıdanın besinsel kalitesini arttırmak ve gıda güvenliğini sağlamaktır. Fermantasyon esnasında pestisit seviyelerinde azalmalar gözlenebilmektedir. Bu azalmaların sebebinin pestisitin mikrobiyal hücre duvarına absorbsiyondan daha çok kimyasal veya biyolojik degredasyondan kaynaklanabildiği bildirilmiştir. 11
Mikroorganizmalar tarafından kimyasal maddelerin biyodegradasyonu pek çok organik maddenin yıkımında rol oynayan önemli mekanizmalardan birisidir. Bakterilerin ekstrasellüler enzimleri kimyasal pestisitleri parçalayabilme yeteneğindedir. Örneğin Alcaligenes, Flavobacterium, Pseudomonas, Rhodococcus lar pestisitleri metabolize etme yeteneğinde olan mikroorganizmalardır. 12
Pestisitlerin doğal yapılarına ilave olarak, onların uçuculukları ve matriks bileşenlerine adsorbsiyon yetenekleri biyolojik parçalanmanın hassasiyetini etkileyen önemli faktörlerdendir. Pek çok durumda yüksek nem içeriği suda çözünen pestisitlerin mikroorganizmalar aracılığıyla degredasyon oranını arttırmakta iken uçuculuklarını azaltmaktadır. Ayrıca bu mikroorganizmaların degradatif rolü ortamda maya bulunduğu zaman hızlanmaktadır. 13
Pestisit kalıntılarının degredasyonundan sorumlu mikroorganizmaların izolasyon, identifikasyon ve taranması oldukça önemlidir. Günümüze kadar pek çok çalışma pestisitlerin degredasyonunda mikroorganizmaların etkisini belirlemek amacıyla yapılmıştır. Çalışmalar sonucunda maya ve diğer mikroorganizmaların piretroid, organoklorin ve organofosfat grupları bulunan bazı pestisitleri degrade etme yetenekleri olduğu bildirilmiştir 14
Gıda Pestisit Pestisit kaybı ve metabolitleri Bira Fermente süt Klorfenapir Fenarimol Tebuconazol Pridaben Kinoksifen dimethomorph Anadol (fungusit) Tasolen (fungusit) Round up (herbisit) Saturn (herbisit) Lannate (insektisid) Rekdan (insektisid) Birada sadece dimethomorph tespit edilebilir düzeylerde kalmıştır 10 saatlik fermentasyon sonrasında tüm pestisitler %40-50 oranında degrade olmuştur. Fermentasyon etkisi Yüksek konsantrasyondaki polar bileşenler mayalamayı etkilemiştir. Bifidobacterium spp. 420 anadol, S. thermophilus tasolen, Bifidobacteria spp. İnsektisitlere karşı aşırı duyarlılık göstermiştir. İnsektisitler asit üretimini geciktirmişlerdir. Asetaldehit ve diasetil miktarı pestisitlerin artışıyla azalmıştır. Referans Hengel ve Shibamoto (2002) Abou- Ayana et al. (2011) 15
Gıda Pestisit Pestisit kaybı ve metabolitleri Fermente süt Dimethoate Fenthion Malathion Metil paration Monocrotophos Phorate Triklorofon Rhodia firmasından alınan starterler metil paration, monocrotophos ve phorate degradasyonunu hızlandırırken Danisco starterleri pestisitler üzerinde etki göstermemiştir. Dimethoate, fenthion ve triklorofon her iki marka starter tarafından yoğurt üretiminde degrade olmuşlardır. Şarap Tebuconazole %87 si kaybolmuştur ve metaboliti kalmamıştır. Fermentasyon etkisi Ticari starterlerin mikrobiyal kültürleri eklenen pestisitleri tolere etme yeteneğindedir. Organosfosfat pestisitlerinin varlığı yoğurt oluşumunu etkilememiştir. Alkolik veya malolaktik fermentasyon üzerinde etkisi olmamıştır. Referans Bo et al. (2011) Gonazalez Rodriguez et al. (2009)16
Gıda Pestisit Pestisit kaybı ve metabolitleri Şarap Kinoksifen Alkolik fermentasyon sırasında %79-82 fungusid uzaklaştırılmıştır Fermentasyon etkisi Fungusit ilavesi biyomass üretimini önemli derecede etkilememiştir. Ethanol üretiminde az da olsa düşüş olmuştur. Etil ester seviyelerinde önemli derecede azalma olmuştur. Referans Sarris et al. (2009) Ras Peyniri DDT Kontamine edilen peynirde (0,1-10 mg/kg yağ) DDT azalması depolama sonunda %25.5-40.6 seviyesinde olmuştur. 1 mg/kg DDT ilavesi inkübasyon sırasında mikroorganizmaların gelişimini engellememiştir. DDT seviyelerini bu peynirden izole edilen Streptococci (%10,8), Lactobacilli (%11,8) ve mayalar (%4,8) oranında azaltmıştır. 17
2012 yılında Zao ve Wang çalışmasında Lactobacillus spp. suşlarının (L. bulgaricus, L. paracasei ve L. plantarum) organosfosfat pestisitler (dimethoate, fenthion, malathion, metil paration, monocrotofosfat, phorate ve triklorofon) üzerine etkisini incelemişlerdir. Süt 42 C de 24 saat fermente edildikten sonra pestisitlerin degredasyon oranları incelendiğinde %20,9 (metil paration- L. paracasei) ile %46,9(malathion-L.plantarum) aralığında değişen oranlara ulaşılmıştır. L. bulgaricus dimethoate, fenthion ve monokrotofosfat degradasyonunda güçlü etki gösterirken L. plantarum ise malathion, metil paration ve triklorofon degradasyonunda güçlü etki göstermiştir. 18
Substratta (gıdada) pestisit varlığı mikrobiyal populasyonun çeşitliliğini veya mikrooganizmaların gelişimini etkilemektedir. Fermentasyon sırasında pestisit kalıntıları mikroorganizmaların gelişimini inhibe etmede direkt veya dolaylı olarak etki edebilmektedir. Fermentasyon sırasında herhangi bir kesinti veya duraklama son ürünün kalitatif ve kantitatif özelliklerini değiştirebilmektedir. 19
Pestisit kalıntılarının mayalar üzerine etkisinin incelendiği pek çok çalışma bira ve şarap sektörüne aittir. Bu çalışmalarda çok çeşitli pestisitlerin antiseptik aktiviteleri incelenmiştir. Yapılan çalışmalar sonucunda bazı pestisitlerin mayalar ve diğer mikroorganizmaların antiseptik aktiviteleri üzerine önemli etkisi saptanmışken bazı pestisitlerin pestisit uygulanmış matrisler ile kontrol örneklerinin fermentasyon kinetikleri arasında önemli değişikliklere sebep olmadığı gözlenmiştir. (Regueiro et al., 2015) 20
Sharma et al. (2005) matrikste endosulfan, hekzakonazol ve propiyakonazol pestisitlerinin varlığında maya gelişiminin sırasıyla %7-33, %12-44, %11-40 aralığında baskılandığını tespit etmiştir. Calhelha et al. (2006) benomilin maya gelişimi üzerine negatif etkisini incelemişlerdir. Çalıştıkları mayalardan Zygosaccharomyces rouxii ve S. cerevisiae nin en dayanıklı mayalar iken Rhodotorula glutinis in en hassas olduğunu tespit etmişlerdir. Cus ve Raspor (2008) S. cerevisiae ve H. uvarum ile spontan şarap fermentasyonunda primethanilin etkisini incelemişlerdir. Bu fungusitin şarap fermentasyonunun başında ve sonunda önemli etkisi olduğunu başlangıçta S.cerevisiae konsantrasyonu düşük iken, H. uvarum konsantrasyonun yüksek olduğunu saptamışlardır. 21
Bahsedilen çalışmaların aksine pek çok çalışmada bazı pestisit kalıntılarının (anilide, azole, benzimidazol, carbamate, orgonafosfat, piridin, pirol grupları) fermentasyonu etkilemediği görülmüştür. 1.5 mg/l den daha yüksek konsantrasyonda carbendazim kalıntılarının S. cerevisiae var. prostoserdivii ye ait yüzey maya gelişimini etkilemediği bulunmuştur. S. cerevisiae ye ait 3 suşun (1043, 1090, 1189) alkol fermentasyonunda kinoksifenden etkilenmediği saptanmıştır. (Farris et al., 1989; Cabras et al., 2000; Lopez et al., 2004) 22
Bazı fungusitler (azoxystrobin, cyprodinil, fludioxonil, primethanil, tatrakonazol) düşük fungal toksisite gösterdiğinden yüksek konsantrasyonlarda bulunsalar bile S. cerevisiae ve Hanseniaspora tarafından gerçekleştirilen alkol fermentasyonunu etkilememişlerdir. Bu durumun tüm örneklerde fermentasyonun düzgün ilerlemesini sağlayacak yeterli sayıda canlı mikroorganizma içermesinden kaynaklandığı bildirilmiştir. (Cabras et al., 1995, 1998, 1999; Sharma et al., 2005). 23
Pestisitlerin bakteriler üzerine etkisinin araştırıldığı çalışma sayısı oldukça azdır ve bu çalışmalarda pestisit kalıntılarının malolaktik fermentasyon üzerine etkileri incelenmiştir. Pestisitler tarafından laktik asit bakterilerinin inhibisyonunun pestisit çeşitine bağlı olmakla birlikte çoğu durumda pestisit kalıntılarının malolaktik fermentasyon üzerine etkisinin yok denecek kadar az düzeyde olduğu söylenebilir. (Regueiro et al., 2015) 24
Malathion, parationmetil, fenitrothion, bakır oksiklorit gibi bazı pestisitlerin yüksek dozları malolaktik fermentasyondan etkilenmemektedirler. Vidal ve ark. (2001) diklofluanidinin Oenococcus oeni üzerine ve şarapta malolaktik fermentasyon üzerine inhibe edici etkisini araştırmışlardır. Malolaktik fermentasyonun etkilendiği pestisit düzeyinin 5 mg/l düzeyinin altında olduğu saptanmıştır. İnhibisyonun spesifik malolaktik aktivitenin düşüklüğünden değil canlı hücre sayısındaki azalmadan kaynaklandığı bildirilmiştir. 25
Ruediger ve ark. (2004, 2005) 7 adet fungusitin ve 3 adet insektisitin kırmızı şarapta gerçekleşen malolaktik fermentasyon üzerine etkisini incelemişlerdir. Fermentasyonun fungusitlerden etkilenmediği insektisitlerden ise sadece dikofolden etkilendiğini bildirmişlerdir. Dikofol içeren üzümlerden elde edilen şaraplarda malik asitin sadece % 6-13 ü metabolize edilmiştir. Bu çalışmada dikofolün benzofenon, kloroform ve bu maddelere eş bir bileşene hidrolize olduğu bu hidrolitik ürünlerin bakteriler üzerine olumsuz etki gösterdiği belirtilmiştir. 26
Gonzalez-Rodriguez ve ark. (2009) malolaktik fermentasyonda kullanılan Oenococcus oeni bakterisinin tebuconazole karşı dayanıklılığını araştırmışlardır. Tebuconazole miktarının alkol fermentasyonunun ilk aşamasından sonra şarapta aynı düzeyde kaldığını saptamışlardır (0,6 mg/l). 27
Ayana ve ark. (2011) süte Bifidobacterium spp., Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgarius, Lactobacillus casei subsp. casei, Streptococcus salivarius subsp. thermophilus varlığında 2 adet fungusit (anadol, tasolen), 2 adet herbisit (round up, saturn), 2 adet insektisit (lannate, reldan) ilave etmişlerdir. Anadole en dayanıklı bakterinin L. acidophilus Bifidobacterium spp. harici diğer bakteriler üzerine herbisitlerin fungusitlerden daha etkili olduğu Round up herbisitinin Saturn den daha etkili olduğu St. thermophilus un herbisitlere en duyarlı bakteri olduğunu ve bunu sırasıyla L. casei, Bifidobacterium spp., L. bulgaricus ve L. acidophilus un izlediği saptanmıştır. İnsektisitlerin diğer pestisitlere göre laktik asit bakterilerini inhibe etme yeteneğinin daha güçlü olduğu bildirilmiştir. Laktobasillerin diğer bakterilere göre pestisitlere daha dayanıklı oldukları görülmüştür. 28
Gıdalarda pestisit kalıntıları tüketiciler arasında günden günde ciddi endişeler oluşmaktadır. Pestisit alımıyla ortaya çıkan tehlikelerin tam olarak saptanabilmesi için spesifik bilimsel çalışmalara ihtiyaç duyulmaktadır. Fermentasyon işleminin pestisitlerin ve pestisitlerin tespit edilebilir metabolitlerinin degredasyonu üzerine etkisini ve pestisitlerin mikroorganizmalar üzerine etkisinin tespiti oldukça önemli olup bu konuda oldukça kapsamlı çalışmalar gerekmektedir. 29
Teşekkürl er 30