Gıda koruyucularının kromozom hasarları üzerindeki etkileri
Effects of food preservatives on chromosome damages
Yazar: MEDİNE TOY YILDIZ
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

Özet:
Gıda koruyucuları, gıdaların mikrobiyolojik, enzimatik veya kimyasal değişimlerinden kaynaklanan besin kayıplarını durdurmak veya geciktirmek, gıdaların raf ömrünü ve kalitesini uzatmak için eklenir. İşlenmiş ve kolaylık sağlayan ürünlerin üretimindeki artışla birlikte gıda katkı maddeleri, modern gıda teknolojisinde giderek daha önemli bir uygulama haline gelmiştir. Antimikrobiyal katkı maddeleri, mikroorganizmaların hücre duvarı, hücre zarı, enzim sistemlerini, gen yapısı ya da protein yapısını etkileyen maddelerdir. Özellikle maya ve küflere etki ederek gıda güvenliğini sağlarlar.

Suda iyi çözünürlüğü sebebiyle sıklıkla kullanılan Sodyum Benzoat (SB), alkollü-alkolsüz içeceklere, gazlı meşrubatlara, meyve ve sebze sularına, konservelere, çeşitli soslara ve kozmetik ürünlerine ilave edilmektedir. Sodyum Nitrit (SN) ise, balık ve balık ürünleri, et ve et ürünleri ve kökü yenen sebzelere (havuç, pancar) koruyucu amaçlı ilave edilmektedir. Fakat bu katkı maddeleri gelişigüzel miktarlarda ve yasa dışı olarak gıdalara ilave edildikleri zaman halk sağlığı açısından zararlı olabilir. Kullanılmasına izin verilen gıda katkı maddelerinin sürekli olarak alındığında genotoksik etkiler gösterdikleri bilinmektedir. Gıda koruyucuları, Mikronükleus (MN) testi, Kromozomal aberasyon (CA) çalışması, Comet testi ve Kardeş Kromatid Değişimi (SCE) testi gibi farklı parametrelerle incelenebilen kromozomal kırılmalara yol açar.

xi
 
Hücrelere sodyum benzoat için hazırlanan 100, 200, 500, 1000 ve 2000 µg/ml'lik, sodyum
nitrit için hazırlanan 50, 100, 250, 500 ve 1000 µg/ml'lik dozlar uygulanmıştır. Belirlenen dozların, in vitro koşullarda TK-6 hücrelerine uygulanmasıyla oluşabilecek kromozom hasarları araştırılmıştır. Mikronükleus tekniği ile genotoksik etkiler saptanmıştır. Hücrenin bulunduğu stres koşullarında oluşan mikronukleuslar doz cevap eğrileri karşılaştırılmıştır. Preparatlardaki tüm hücrelerin skorlanması sonucunda elde edilen değerler kullanılarak, uygulanan dozlara göre hücrelerin sağ kalım eğrileri oluşturulmuş ve regresyon analizi kullanılarak birbirleriyle karşılaştırılmıştır. Kullanılan istatistik programı ile kimyasalların TK-6 hücrelerini etkileme oranları hesaplanmıştır.

Sodyum Benzoat test grubunda, farklı dozlar halinde uygulanan MN/BN oranının verilen dozlarla düştüğü gözlemlenmiş ve yüksek korelasyon görülmüştür (R2=0,85). Bu grupta koruyucu uygulanması sonucunda 2000 BN üzerinde hücre sayımı olmuştur. Artan doza bağlı olarak Pİ değerlerindeki düşüş MN sıklığındaki düşme ile benzerlik göstermektedir. Sodyum Nitrit verilen grupta, MN sıklıkları ile SN konsantrasyonları arasında önemli korelasyon gözlenmiştir (R2=0,84). Pİ verileri de değerlendirilerek kimyasalların proliferasyona olan etkileri incelenmiştir. İki kimyasal içinde uygulanan doz ile Pİ arasında yapılan regresyon analizlerine göre sodyum benzoat için anlamlı korelasyon (R2=0,96) görülürken, sodyum nitrit için artan doz ile birlikte önemli bir artış görülmemiştir ve zayıf korelasyon gözlenmiştir (R2=0,48). Hücrelerde sitotoksik ve genotoksik etki meydana getirdiği görülmüştür. Deney düzeneğine göre elde edilen sonuçlar, bu gıda koruyucuları ile yapılan diğer çalışmalar ile karşılaştırılmıştır

Abstract:
Food preservatives are added to stop or delay the loss of nutrients caused by microbiological, enzymatic or chemical changes, and to extend the shelf life and quality of foods. With the increase in the production of processed and convenience products, food additives have become an increasingly important application in modern food technology. Antimicrobial additives are substances that affect the cell membrane, cell wall, gene structure, protein structure or enzyme systems of microorganisms. They provide food safety, especially by acting on yeast and molds.

Sodium Benzoate (SB), which is frequently used due to its good solubility in water, is generally added to alcoholic beverages, fruit and vegetable juices, carbonated soft drinks, alcoholic and non-alcoholic beverages, canned food, various sauces and cosmetic products. Sodium Nitrite (SN) is added to meat and meat products, fish and fish products and root vegetables (carrots, beets) for preservative purposes. However, these additives can be harmful to public health when used in random amounts and illegally in foods. It is known that the food additives allowed to be used show genotoxic effects when taken continuously. Food preservatives cause chromosomal breaks that can be examined with different parameters such

xiii
 
as Chromosomal aberration (CA) study, Sister Chromatid Exchange (SCE) test, Micronucleus (MN) test and Comet test.

Doses of 100, 200, 500, 1000 and 2000 µg/ml for sodium benzoate and 50, 100, 250, 500 and 1000 µg/ml for sodium nitrite were applied to the cells. Chromosome damages that may occur by applying the determined doses to TK-6 cells in vitro were investigated. Genotoxic effects were determined by micronucleus technique. The micronuclei formed under the stress conditions of the cell were compared with the dose-response curves between them. Using these values calculated by scoring all cells in the preparations, survival graphs of the cells were drawn according to the applied doses and compared with each other using regression analysis. The effects of chemicals on TK-6 cells were calculated with the statistical program used.

In the Sodium Benzoate test group, it was observed that the MN/BN ratio applied in different doses decreased with the given doses and a high correlation was observed (R2=0.85). In this group, the number of BN cells obtained with preservative application was over 2000. The decrease in PI values depending on the increasing dose is similar to the decrease in the frequency of MN. In the group given sodium nitrite, a significant correlation was observed between MN frequencies and SN concentrations (R2=0.84). PI data were also evaluated and the effects of chemicals on proliferation were examined. According to the regression analyzes made between the dose applied for the two chemicals and PI, a significant correlation was observed for sodium benzoate (R2=0.96), while a significant increase was not observed for sodium nitrite with increasing dose, and a weak correlation was observed (R2=0.48). It has been observed that it produces cytotoxic and genotoxic effects in cells. The results obtained according to the experimental setup were compared with other studies with these food preservatives.