Glutamik asit

MSG'nin buluşu

Profesör Kikunae Ikeda 1908 yılında glutamik asidi yeni bir tat maddesi olarak deniz yosunu Laminaria japonica'dan elde edilen kombu'dan suyla çıkarma ve kristalleştirme yöntemiyle ayrıştırmıştır ve bu tadı umami olarak adlandırmıştır. Japon katsuobushi ve kombu suyunun, o zamana kadar bilimsel olarak tanımlanmayan ve tatlı, tuzlu, ekşi ve acıdan farklı, kendine özgü bir tadı olduğunu farketmiştir. Profesör Ikeda, iyonize glutamatın umami tadını ortaya çıkardığını kanıtlamak için kalsiyum, potasyum, amonyum ve magnezyum glutamat gibi çok sayıda glutamat tuzunun tat özellikleri üzerinde çalışmalar yapmıştır. Tüm tuzlarda diğer mineraller nedeniyle belirli bir metal tadına ek olarak umami tadı ortaya çıkmıştır. Bu tuzlar arasında en fazla çözünebilen, yenilebilir lezzette ve kolaylıkla kristalize olanı sodyum glutamattır. Profesör Ikeda bu ürünü monosodyum olarak adlandırmış ve MSG üretim patentini almıştır. Suzuki kardeşler 1909 yılında Japonca'da tadın özü anlamına gelen AJI-NO-MOTO® adı altında MSG üretimini başlatmıştır ve monosodyum glutamat dünyada ilk kez üretilmiştir.

Üretimi ve kimyasal özellikleri

MSG'nin ilk kez piyasaya sürüldüğü zamandan bu yana MSG üç yöntem kullanılarak üretilmektedir: (1) Peptit bağlarını ayırmak için bitkisel proteinlerin hidroklorik asitle hidrolizi (1909 -1962), (2) akrilonitril kullanılarak doğrudan kimyasal sentez (1962 – 1973) ve (3) mevcut yöntem olan bakteriyel fermentasyon. Başlangıçta buğday gluteninin hidrolizde kullanılmasının nedeni; 100 gr proteinde 30 gr'dan fazla glutamat ve glutamin olmasıydı. Giderek fazlalaşan MSG üretim talebini karşılamak için yeni üretim süreçleri üzerinde çalışılmıştır: kimyasal sentez ve fermantasyon. Poliakrilik elyaf sanayi Japonya'da 1950'li yılların ortalarında başlamıştır ve akrilonitril MSG'yi sentetik hale getirmeyi amaçlayan bir başlangıç materyali olarak kullanılmıştır. Şu anda dünyada MSG üretimi; şarap, sirke, yoğurt ve hatta çikolataya benzer bir süreçten geçerek bakteriyel fermentasyonla gerçekleştirilmektedir. Sodyum daha sonraki nötrleştirme aşamasında eklenmektedir. Fermentasyon sırasında, seçilmiş bakteri (coryneform bakteriler) L glutamatının izole olduğu kültür suyuna amino asit bırakan, şeker pancarı, şeker kamışı, tapyoka veya melastan elde edilen amonyak ve karbonhidrat ile kültürlenir. L-glutamatı ortaya çıkaran ilk endüstriyel fermentasyonu Kyowa Hakko Kogyo Co Ltd şirketi gerçekleştirmiştir. Günümüzde şeker ürünlerinden glutamata dönüşme eğilimi ve üretim oranı MSG'nin endüstriyel alandaki üretiminde artış olmasını sağlamaya devam etmektedir ve bu durum da mevcut talebin karşılanmasını sağlamaktadır. Filtreleme, konsantrasyon, asitleştirme ve kristalleştirme sonrasında ortaya çıkan son ürün saf glutamat, sodyum ve sudur. Çözelti içinde ayrışarak glutamat ve sodyum olan beyaz ve kokusuz bir kristal toz görünümündedir. Su içinde serbestçe çözünebilir ancak higroskopik olmayıp eter gibi genel organik çözücülerin içinde pratik olarak çözünemez. MSG, genel olarak düzenli gıda işleme koşulları altında istikrarlıdır. Pişirme sırasında MSG çözünmez, ancak diğer amino asitlerde olduğu gibi çok yüksek ısılarda şekerin varlığında esmerleşme veya Maillard reaksiyonları ortaya çıkar.

MSG'nin kullanımı

Uyumlu ve güzel bir kokuyla birleştirilmediği sürece, saf MSG hoş bir tada sahip değildir. Bir aroma olarak ve doğru miktarda kullanıldığında MSG, tatla etkinleşen diğer bileşenleri iyileştirerek belirli yemeklerin genel tadını dengeleyip birleştirme özelliğine sahiptir. MSG; kırmızı et, balık, tavuk eti, çok sayıda sebze, sos, çorba ve terbiye karışımlarıyla iyi uyumludur ve sığır eti konsome gibi belirli gıdaların genel olarak daha çok tercih edilmesini sağlar. Ancak, sakaroz dışındaki diğer temel tatlar gibi MSG de tadın güzelliğini yalnızca doğru konsantrasyon kullanıldığında artırır. MSG'nin fazla olması yemeklerin tadını hemen bozabilir. Bu konsantrasyon yiyecek türüne göre farklılık gösterse de, et suyunda güzellik puanı her 100 ml için 1 gr'dan daha fazla MSG ile hızla düşer. Buna ek olarak MSG ve tuz (sodyum klorür) ile nükleotidler gibi diğer umami maddeleri arasında bir etkileşim vardır. Maksimum lezzet için tümünün optimum bir konsantrasyonda olması gereklidir. MSG, bu özellikleriyle, hipertansiyon, kalp hastalıkları ve kalp krizine neden olan sodyum alımını azaltmak amacıyla kullanılabilir. Tuz oranı düşük olan gıdaların tadı, tuz %30 oranında azaltılsa da MSG ile iyileşir. MSG'deki sodyum içeriği (kütle yüzdesi olarak) sodyum klorüre (%39) oranla yaklaşık olarak 3 kat daha azdır (%12). Tuz oranı düşük olan çorbalarda diğer glutamat tuzları kullanılmış olsa da lezzetlilik oranı MSG'ye göre daha azdır.

Aroma artırıcı olarak MSG’nin güvenliği

MSG, 100 yıldan daha uzun bir süredir yiyeceklere lezzet vermek için kullanılmaktadır. Bu süreçte MSG'nin önemi, sağladığı avantajlar ve güvenliğini açığa kavuşturmak için kapsamlı çalışmalar yapılmıştır. Bununla bağlantılı olarak yiyecek katkı maddelerinin güvenliğiyle ilgili olan ulusal ve uluslararası kuruluşlar MSG'nin bir aroma artırıcı olarak insanlar tarafından tüketilmesinin güvenli kabul etmektedir. "MSG belirtisi kompleksi"; adını bir Amerikan-Çin yemeği yedikten sonra belirtiler hissettiğini öne süren Robert Ho Man Kwok'tan alan "Çin Restoranı Sendromu"olarak adlandırılmıştır. Kwok, bu belirtilerin  arkasında,  pişirme sırasında kullanılan şarap, sodyum içeriği veya MSG çeşnisinin de içinde bulunduğu bazı sebepler sunmuştur. Ancak MSG'nin asıl neden olduğu üzerinde durulmuş ve o zamandan başlayarak bu belirtiler MSG ile ilişkilendirilmiştir. Şarap veya tuz içeriğinin etkisi üzerinde hiçbir zaman çalışma yapılmamıştır. Yıllar geçtikçe özel olarak belirtilmeyen belirtilerin listesi anektodlarla uzamaya başlamıştır. Normal koşullar altında, zehirlilik seviyesi akut olarak çok düşük olan glutamatı metabolize etme kapasitemiz vardır.
Deneklerin %50'sinin oral öldürücü dozu (LD50) sıçanlarda ve farelerde sırasıyla 15 ve 18 gr/kg vücut ağırlığıdır; bu da LD50Tuz'dan (sıçanlarda 3 g/kg) 5 kat daha fazladır. Bu nedenle de MSG'nin gıda katkı maddesi olarak alınması ve gıdalardaki doğal glutamik asit seviyesi insanlarda zehirlenmeye neden olmamaktadır.Amerika Birleşik Devleri Gıda ve İlaç İdaresi (FDA) adına 1995 yılında hazırlanmış olan bir Amerika Deneysel Biyoloji Toplulukları Federasyonu (FASEB) raporunun sonucuna göre MSG "normal seviyelerde yendiğinde" güvenlidir ve yemekle birlikte verilmediğinde 3 gr MSG alarak MSG belirtisi kompleksi tepkisi veren ve sağlıklı bireylerden oluşan bir alt grup olsa da, MSG Belirti kompleksi listesinde belirtilenlerin deneyim raporlarına dayanması nedeniyle MSG'nin ölümlere neden olduğu öne sürülmemiştir. Bu raporda, aynı zamanda kronik ve güçsüzleştiren hastalıklarda glutamatın rolünü destekleyecek bilgilerin olmadığı belirtilmektedir. Kontrollü, çift kör, çok merkezli klinik deney; MSG Belirti kompleksi ve MSG'nin MSG aldığında kendisinde ters etkiler gözlemlenen bireyler tarafından tüketilmesi arasında bir bağlantı ortaya çıkaramamıştır. Yalnızca birkaç yanıt verilmiş olması ve bunların tutarsız olması nedeniyle istatistiksel bir ilişki ortaya koyulamamıştır. MSG gıdalarla birlikte verildiğinde söz konusu belirtiler gözlemlenmemiştir.
Glutamatların ağızda kalan tadının keskin ve özgün olması nedeniyle deneysel önyargı kontrolü;  çift kör plasebo kontrollü deneysel tasarımı (DBPC)kapsüllerde uygulamayı kapsamaktadır. Tarasoff ve Kelly (1993) tarafından yapılan bir çalışmada perhizde olan 71 katılımcıya 5 gr MSG verildikten sonra standart bir kahvaltı verilmiştir. Yalnızca MSG hassasiyeti olduğu kendisi tarafından belirtilen bir kişide reaksiyon görülmüştür. Geha ve çalışma arkadaşları tarafından gerçekleştirilen farklı bir çalışmada da (2000) MSG hassasiyeti olduğu belirtilen 130 denekte reaksiyon testi yapılmıştır. Birden çok çift kör plasebo kontrollü (DBPC) deney yapılmış ve yalnızca en az iki belirti görülen denekler deneye devam etmiştir. Çalışmanın tamamında yalnızca 2 kişi dört aşamanın tamamında tepki vermiştir. Söz konusu tekrarlama sıklığının düşük olması nedeniyle araştırmacılar MSG'ye gösterilen tepkinin tekrarlanabilir olmadığı sonucuna varmışlardır.
MSG'nin obeziteye neden olup olmadığını inceleyen diğer çalışmaların sonuçları da farklılık göstermektedir. MSG ile astım arasında bir bağlantı olup olmadığını araştıran çok sayıda çalışma yapılmıştır ancak mevcut deliller bunlar arasında nedensel bir ilişki olduğunu göstermemektedir.
Glutamatlar insan beynindeki önemli nörotransmiterler olduğu için öğrenme ve hafıza açısından kritik bir öneme sahiptir. Nörologlar MSG'nin gıdalardaki olası yan etkileri üzerinde çalışmaya devam etmektedir ancak bir bağlantı olduğunu gösteren kati bir çalışma yoktur. Glutamat, insan beynindeki temel uyarıcı amino asit nörotransmiteridir. Sinaptik plastisite, öğrenme ve gelişim açısından önemlidir. Sinaptik bağlantıdaki aktivitiesi reseptörün inaktivasyonu ve glutamat geri alımıyla dikkatli bir şekilde dengelenir. Denge bozulduğunda, glutamat fazlası kendiliğinden nörotoksik bir hale gelebilir. Bu aşırı aktivasyon hücre ölümüyle sonuçlanan enzimatik olay basamaklarına neden olur.

Avustralya ve Yeni Zelanda

Avustralya ve Yeni Zelanda Gıda Standartları'na (FSANZ) göre, "çok sayıda bilimsel çalışma sonucunda ortaya çıkan ciddi deliller" MSG ile "ciddi ters etkiler" veya "uzun süren etkiler" arasında bir bağlantı olduğu açıkça reddedilmektedir. Ancak, nüfusun %1'inden daha az bir kısmına dahil olan hassasiyeti olan kişilerde tek bir öğünde fazla miktarda MSG alındığında "baş ağrısı, uyuşma/karıncalanma, kızarma, kas gerginliği ve genel halsizlik" gibi "geçici" yan etkiler görülebilmektedir. MSG hassasiyeti olduğunu düşünen kişiler, bunu uygun klinik değerlendirmelerle teyit edebilir.
Avustralya ve Yeni Zelanda Gıda Standartları Yasası kapsamındaki Standart 1.2.4'e göre MSG gıda katkı maddesi olarak kullanıldığında bunun gıda paketlerinin üzerinde bilgi olarak belirtilmesi gereklidir. Bu bilginin; gıda katkı maddesi sınıfı adı (örn. aroma artırıcı), gıda katkı maddesinin adı, MSG, veya Uluslararası Numaralandırma Sistemi (INS) numara, 621 olarak belirtilmesi zorunludur.

Amerika Birleşik Devletleri

Monosodyum glutamat (MSG),doğada yaygın bir amino asit olan glutamik asidin nüfuz eden bir yapıda olması nedeniyle birçok gıdada bulunan glutamik asit formlarından biridir. Glutamik asit ve tuzları; aralarında hidrolize bitkisel protein, otolize maya, hidrolize maya, maya ozu, soya özü ve protein izolatı dahil olmak üzere diğer birçok katkı maddesinde bulunabilir ve bunların genel ve olağan isimlerle etikette belirtilmesi zorunludur. MSG, 1998 yılından bu yana "baharatlar ve tatlandırıcılar" terimi kapsamına dahil edilememektedir. Ribonükleotid olan gıda katkı maddeleri disodyum inosinat ve disodyum guanilat, genellikle monosodyum glutamat içeren içeriklerde birlikte kullanılmaktadır. Ancak, gıda sektöründe glutamik asit kullanıldığında da 'doğal lezzet' terimi kullanılmaktadır (sodyum tuzu içermeyen MSG). FDA yasalarındaki eksiklik nedeniyle glutamik asidin yüzde kaçının 'doğal lezzet' olduğunu belirlemek mümkün değildir.
FDA, gıdanın hidrolize protein gibi serbest glutamat kaynağı olan maddeleri içermesi durumunda "MSG yoktur" veya "MSG eklenmemiştir" gibi etiketleri yanlış yönlendirici bulmaktadır. FDA, 1993 yılında "(glutamat içerir)" ifadesini; önemli miktarlarda glutamat içeren protein hidrolizatlarının genel veya olağan isimlerine eklemeyi önermiştir.
Gıdalar ve Pişirme adlı kitabının 2004 yılı versiyonunda gıda uzmanı ve yazar Harold McGee "[çok sayıda çalışma sonrasında], toksikoloji uzmanları MSG'nin yüksek miktarlarda bile olsa birçok kişi için zararsız bir içerik olduğu sonucuna ulaşmıştır."