Gıda katkı maddelerinin TK-6 lenfoblast hücrelerindeki toksik etkileri
Toxic effects of food additives on TK-6 lymphoblast cells
Yazar: KÜBRA METİN
Danışman: PROF. DR. TUNCAY ORTA
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı / Genel Biyoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Biyoloji = Biology
Dizin: Hazır gıda tüketimi = Ready food consumption

Özet:
Gıda katkı maddeleri günümüzde raf ömrünü uzatarak artan nüfusun gıda ihtiyacını karşılayabilmek, besinleri daha steril hale getirmek ve lezzetlendirmek gibi amaçlarla kullanılmaktadır. Yönetmelikler tarafından belirlenmiş değerlere göre kullanılan antimikrobiyal etkili pek çok gıda katkı maddesi bulunmaktadır. Örneğin benzoik asit, antifungal etki göstermesi sebebiyle meyve suları, reçel, ketçap, krema, pasta, şurup ve turşu gibi asitli gıdalarda kullanılmaktadır. Potasyum benzoat, benzoik asidin potasyum tuzu olmakla beraber küf, maya ve bakterilere karşı etkili olan antimikrobiyal ve antifungal bir kimyasaldır. Turşu, gazlı içecekler, meyve suları ve alkolsüz içecekler gibi asitli gıdalarda kullanımı yaygındır. Sodyum sorbat, sorbik asidin sodyum tuzudur. Daha çok maya ve küfler üzerinde etkili olmaktadır. Süt ve süt ürünlerinde, şarap, çorba, unlu mamuller ve şekerleme gibi gıdalar üzerinde kullanılan antimikrobiyal etkili bir katkı maddesidir.
Antimikrobiyal etkili katkı maddeleri besinler üzerinde oluşabilecek patojenlerin protein, hücre duvarı ve enzim sentezini inhibe edip DNA yapılarına müdahale ederek koruyuculuksağlamaktadır. Fakat bu olumlu etkilerinin yanında alerjik, mutajenik, karsinojenik ve genotoksik etki göstererek insan sağlığını olumsuz yönde etkileyebilmektedirler.
Bu tez çalışmasında paketli gıdalarda sıklıkla kullanılan benzoik asit, potasyum benzoat ve sodyum sorbatın in vitro genotoksik etkisi, insan kökenli TK-6 lenfoblast hücrelerinde, mikronükleus (MN) tekniği kullanılarak incelenmiştir. Kimyasalların TK-6 lenfoblast hücreleri üzerindeki etkilerinin belirlenmesi bu kimyasalların insan sağlığı üzerindeki etkilerinin değerlendirilmesi açısından önemlidir.
Çalışmada TK-6 lenfoblast hücreleri sodyum sorbatın 100, 200, 400, 600 ve 800 μg/ml'lik dozları, benzoik asitin 50, 100, 200, 500 ve 1000 μg/ml'lik dozları ve potasyum benzoatın 50, 120, 250, 500 ve 1000 μg/ml'lik dozlarıyla yarım saat boyunca muamele edilmiştir. Her bir deney grubu için elde edilen preparatlar değerlendirilmeye alınmış ve doz artışıyla birlikte binükleat (BN) sayısının azaldığı, mikronükleus (MN) taşıyan binükleat sayısının ise arttığı görülmüştür. Doz ve MN/BN değerleri arasında regresyon analizi yapılarak kimyasalların genotoksisitesi belirlenmiştir. Aynı zamanda her bir kimyasal ve dozlar için proliferatif indeks (Pİ) verileri de değerlendirilerek kimyasalların proliferasyona olan etkileri incelenmiştir.
Her üç kimyasal içinde uygulanan doz ile MN/BN oranları arasında yapılan regresyon analizlerine göre istatistiksel olarak anlamlı bir ilişki görülmektedir. Bu artış özellikle benzoik asit uygulamasında daha belirgin olmakla birlikte 3 katkı maddesi içinde önemli derecede olmuştur. Hücrelere uygulanan doz ve hesaplanan Pİ değerleri için yapılan regresyon analizlerine göre benzoik asit uygulamalarında Pİ değerlerinin doz ile birlikte arttığı ve aralarında istatistiksel olarak anlamlı bir korelasyon olduğu görülmüştür (r2 =0,99). Potasyum benzoatın artan dozuyla birlikte Pİ değerleri arasında anlamlı bir ilişki görülmemiştir (r2= 0,001). Sodyum sorbat uygulamalarında ise artan doza bağlı olarak Pİ değerlerinin azaldığı ve aralarında negatif yönde azalan güçlü bir korelasyon olduğu belirlenmiştir (r2= 0,91).

Abstract:
Today, food additives are used to meet the food needs of the increasing population by extending the shelf life, to make foods more sterile and to flavor them. There are many food additives with antimicrobial effect that are used according to the values determined by the regulations. For example, benzoic acid is used in acidic foods such as fruit juices, jam, ketchup, cream, pastry, syrup and pickles due to its antifungal effect. Potassium benzoate, being the potassium salt of benzoic acid, is an antimicrobial and antifungal chemical that is effective against mold, yeast and bacteria. Its use is common in acidic foods such as pickles, carbonated drinks, fruit juices and soft drinks. Sodium sorbate is the sodium salt of sorbic acid. It is more effective on yeast and molds. It is an antimicrobial effective additive used on foods such as milk and dairy products, wine, soup, bakery products and confectionery.
Antimicrobial additives provide protection by inhibiting protein, cell wall and enzyme synthesis of pathogens that may occur on foods and interfering with DNA structures. However, in addition to these positive effects, they can adversely affect human health by showing allergic, mutagenic, carcinogenic and genotoxic effects.
In this thesis, the in vitro genotoxic effects of benzoic acid, potassium benzoate and sodium sorbate, which are frequently used in packaged foods, were investigated in human TK-6 lymphoblast cells using the micronucleus (MN) technique. Determining the effects of chemicals on TK-6 lymphoblast cells is important in terms of evaluating the effects of these chemicals on human health.In the study, TK-6 lymphoblast cells were treated with 100, 200, 400, 600 and 800 μg/ml doses of sodium sorbate, 50, 100, 200, 500 and 1000 μg/ml doses of benzoic acid and potassium benzoate 50, 120, 250, 500 and 1000 μg/ml doses it was treated for half an hour. The preparations obtained for each experimental group were evaluated and it was observed that the number of binucleates (BN) decreased with the increase in dose, while the number of binucleates bearing micronucleus (MN) increased. The genotoxicity of the chemicals was determined by regression analysis between dose and MN/BN values. At the same time, the proliferative index (PI) data for each chemical and dose were evaluated and the effects of chemicals on proliferation were examined.
According to the regression analyzes performed between the dose applied and the MN/BN ratios for all three chemicals, a statistically significant relationship is observed. Although this increase was more evident in the application of benzoic acid, it was significant for 3 additives. According to the regression analyzes for the dose applied to the cells and the calculated PI values, it was observed that PI values increased with the dose in benzoic acid applications and there was a statistically significant correlation between them (r2 =0.99). There was no significant correlation between PI values with increasing dose of potassium benzoate (r2= 0.001). In sodium sorbate applications, it was determined that PI values decreased depending on the increasing dose and there was a strong correlation between them, decreasing negatively (r2= 0.91).