Bebek gıdalarında ısıl işlem basamağında ortaya çıkan5-hidroksimetilfurfural'ın (5-HMF) HPTLC ile tayini /
Yazar: LAMAN MEHDİYEVA
Danışman: DOÇ. DR. ZEYNEP TÜRKMEN
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa /  Adli Tıp ve Adli Bilimler Enstitüsü / Fen Bilimleri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Adli Tıp = Forensic Medicine
Dizin: Bebek beslenmesi = Infant nutrition ; Genotoksik etki = Genotoxic effect ; Hidroksimetilfurfural = Hydroxymethylfurfural ; Maillard reaksiyonu = Maillard reaction

Özet:
Gıdalardaki katkı maddelerinin varlığı, kökeni ne olursa olsun, tüketiciler için önemli bir endişe kaynağıdır. Bu endişe, söz konusu bebekler olunca haliyle daha da fazladır. 
5-HMF'nin Maillard reaksiyonu veya asit ortamda heksoz dehidrasyonu ile oluşabilen furanik bir bileşiktir. Düşük moleküler ağırlıklı ve furan halkası içeren bu bileşiklerin son dönemde geniş bir gıda çeşitliliğinin de bulunduğu, α,ß-doymamış karbonil grupları ve allilik hidroksil grupları nedeniyle genotoksik ve kanserojenik riskler içerdiğinin yanı sıra, üst solunuma, göz, deri ve mukoza membranlarına karşı tahriş edici özelliğinin bulunduğu bildirilmektedir. Özellikle bebek bünyesinin, bir yetişkinden daha zayıf olduğu ve maruziyetin daha yüksek olacağı ön görüldüğünde, günlük alım miktarına ilişkin limitlerin ileride karşılaşılacak sorunlar bakımından değerlendirilmesi gerekmektedir. 
Dünyada bal örnekleri içinde 5-HMF kontaminasyonuna ilişkin yetişkin bireylerde yasal sınır Gıda Kodeks Komitesi tarafından 40 mg/kg olarak belirlenmiştir. Bal kadar ülkemiz pekmez üretiminde de lider bir ülke konumdadır. Bu nedenle, ülkemizde Türk Standartları Enstitüsü (TSE) tarafından nar şurubu ve pekmez gibi gıda matrislerinde yetişkin bireylerde yasal sınırın sırasıyla 50 mg/kg ve 75 mg/kg olduğu bildirilmektedir [18,19]. Diğer taraftan pekmez, özellikle acil enerji ihtiyacı olan bebekler ve çocuklar için önemli bir besindir (20). Ancak, 5-HMF'nin bebek ürünlerinde yasal düzenleme sınırı ve toksikolojik önemi günümüzde net bir şekilde gösterildiğine dair çalışma bulunmakmaktadır.
Bu çalışmada piyasadan toplanan yöresel bazda bebek gıda örneklerinde 5-HMF'nin belirlenmesi için en etkili belirleme yöntemlerinden biri olan HPTLC ile hızlı, özgün, kolay, düşük tayin limitli, tekrar edilebilirliği ve geri kazanımı yüksek bir yöntem geçerliliği sağlanmıştır. Böylece geliştirilen bu yöntem ile İstanbul ili eczanelerinden temin edilen (üzüm, dut, karadut ve keçiboynuzu) pekmez örneklerinin (n=15) analizi gerçekleştirilmiştir. 
Yüksek Performanslı İnce Tabaka Kromatografisi (YPİTK-HPTLC), geleneksel İnce Tabaka Kromatografisinin (TLC) hatalarını en aza indirerek modern bir analitik yöntem haline gelmiştir. Düşük seviyede kantitatif analiz imkanı sunan özel plakalar sayesinde, yöntem özellikle adli tıp ve gıda endüstrisi çalışmalarında olağanüstü verim ve uygulanabilirlik sunmaktadır (5-9).
Çalışmada, 7 noktalı kalibrasyon çözeltileri ile 5-HMF için doğrusal aralığı pekmez örnekleri için 1-100 ng/mL olarak belirlenmiştir. Bu aralıktaki korelasyon katsayısı r2=0.9981 olarak bulunmuştur.  Elde edilen LOD ve LOQ değerleri ise sırasıyla 36 μg/mL ve 46 μg/mL'dir. Gıda örneklerinde son dönemde tercih edilen QUECHERS çekitleme yöntemi tercih edilmiş, iki farklı çöelti kullanılarak literatürden modifiye edilerek kullanılan bu yöntemle, 5-HMF'nin örneğe çekitleme öncesi katım yapılarak gerçekleştirilmiştir ve geri kazanım oranı asetonitril ile %67.96±6.55; etilasetat ile %90.06±5.73 olarak bulunmuştur. 
Çalışmamızda piyasadan toplanan 15 bebeklere özgü pekmez içeren gıda örneklerinde geliştirilen YPİTK yöntemi ile belirlenen ortalama geri kazanım oranı göz önüne alındığında 15 örnekte 75.5-360.1 μg/kg arasında bulunmuştur. Toplanan 10 örnekte yetişkin bir bireye özgü yasal sınırın da üstünde olduğu görülmüştür (160.8-360.1 μg/kg). 
Artan kanser vakaları, tedavisi konusunda karşılaşılan zorluklar ve yapılan harcamalar giderek daha çok büyük boyutlara ulaşmaktadır. Kanser oluşumunda gıda maddeleri içerisinde riskli olan bazı bileşenlerin bulunduğu göz önüne alındığında, özellikle bebeklerin gıda güvenliğini ilgilendiren çalışmaların ivedilikle yapılması, 5-HMF gibi olası risklerin değişik gıdalardaki miktarlarının belirlenmesi ve gerekli önleyici gıda proseslerinin oluşturularak, mevzuat çalışmalarının başlatılması gerekmektedir.

Abstract:
The presence of additives in food, regardless of origin, is a major concern for consumers. This worry is even greater when it comes to babies. It is a furanic compound that can be formed by the Maillard reaction of 5-HMF or the dehydration of hexose in an acid medium. These low molecular weight and furan ring-containing compounds have recently been found in a wide variety of foods, have genotoxic and carcinogenic risks due to α, ß unsaturated carbonyl groups and allylic hydroxyl groups, as well as being irritating to the upper respiratory tract, eyes, skin and mucous membranes. is reported to exist. Especially when the baby's body is weaker than an adult and it is predicted that the exposure will be higher, the daily intake limits should be evaluated in terms of future problems.
The legal limit for 5-HMF contamination in honey samples in the world for adults has been determined as 40 mg/kg by the Food Codex Committee. Our country is a leading country in molasses production as well as honey. For this reason, it has been reported by the Turkish Standards Institute (TSE) that the legal limit for adult individuals in food matrices such as grenadine syrup and molasses is 50 mg/kg and 75 mg/kg, respectively [18,19]. On the other hand, molasses is an important food especially for babies and children who need urgent energy (20). However, there is currently no study showing the legal regulation limit and toxicological importance of 5-HMF in baby products.
In this study, HPTLC, which is one of the most effective detection methods for the determination of 5 HMF in locally collected baby food samples from the market, provided a fast, unique, easy, low detection limit, repeatability and high recovery method validity. Thus, with this developed method, the analysis of molasses samples (n=15) obtained from pharmacies in Istanbul (grape, mulberry, black mulberry and carob) was carried out.
High Performance Thin Layer Chromatography (YPITK-HPTLC) has become a modern analytical method by minimizing the errors of traditional Thin Layer Chromatography (TLC). Thanks to the special plates that offer a low level of quantitative analysis, the method offers extraordinary efficiency and applicability, especially in forensic medicine and food industry studies (5-9).
In the study, the linear range for 7-point calibration solutions and 5 HMF was determined as 1-) 100 ng/mL for molasses samples. In this range, the correlation coefficient was found to be r2=0.9981. The obtained LOD and LOQ values ​​are 36 μg/mL and 46 μg/mL, respectively. The QUECHERS shrinking method, which has been preferred recently in food samples, was preferred, and with this method modified from the literature using two different solutions, 5-HMF was added to the sample before shrinking, and the recovery rate was 67.96±6.55% with acetonitrile; It was found to be 90.06±5.73% with ethylacetate.
Considering the average recovery rate determined by the YPITK method developed in food samples containing molasses specific to 15 babies collected from the market in our study, it was found between 75.5-360.1 μg/kg in 15 samples. In 10 samples collected, it was also found to be above the legal limit specific to an adult individual (160.8-360.1 μg/kg).
Increasing cancer cases, the difficulties encountered in its treatment and the expenditures made are reaching increasingly large dimensions. Considering that there are some risky components in foodstuffs in the formation of cancer, studies on food safety of infants should be carried out urgently, the amount of possible risks such as 5-HMF in different foods should be determined and the necessary preventive food processes should be established and legislative studies should be initiated.