Çiğ sütlerde polisiklik aromatik hidrokarbonların düzeylerinin ve dağılımlarının belirlenmesi
Determination of the levels and distributions of polycyclic aromatic hydrocarbons in raw milk
Yazar: DUYGU TÜRKOĞLU KILIÇ
Danışman: DOÇ. DR. NESRİN İÇLİ
Kastamonu Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Polisiklik aromatik hidrokarbonlar (PAH'lar), organik bileşiklerin tam yanmaması sonucu ortaya çıkan karsinojen ve diğer toksik etkilere sahip organik bileşiklerdir. PAH'lar toprakta, havada, suda ve gıdalarda görülmektedir. Her yerde bulunabilen lipofilik organik bir kirletici olarak PAH'lar sütte de yaygın olarak bulunabilmektedir. Bu tez çalışmasında USEPA tarafından listelenen önemli kirleticiler arasında yer alan 16 PAH [Naftalin (Np), Asenaften (Anp), Floren (Flr), Fenantren (Phe), Floranten (Flu), Antrasen (An), Piren (Py), Krisen (Chr), Benzo(a)antrasen (BaA), Benzo(b)floranten (BbF), Benzo(k)floranten (Bkf), Banzo(a)piren (BaP), Indeno(1,2,3-cd)piren (IcdP), Dibenzo(a,h)antrasen (DahA), Benzo(g,h,I)perilen (BghiP)] bileşiği çiğ inek sütlerinde GC-MS cihazı ile analiz edilerek bunların miktarları, hangilerinin baskın PAH bileşikleri olduğu, Kastamonu ve benzer ekolojik ve iklimsel özelliklere sahip çevre illerden (Karabük, Bolu, Bartın, Çankırı, Zonguldak) alınan süt numunelerinin PAH düzeylerinin istatistiki olarak anlamlı derecede birbirinden farklı olup olmadığı araştırılarak sağlık açısından oluşabilecek risklerin değerlendirilmesi yapılmıştır. Numuneler hava kirliliğinin bölgede yoğun olduğu Ocak ayı içerisinde ve hava kirliliğinin düşük olduğu Haziran ayı içerisinde 2 kez aynı süt toplama merkezleri ve üreticilerden doğrudan temin edilmiştir. İncelen 72 süt numunesinde, en az bulunan PAH bileşiği ikişer numune ile Flu ve BaP iken en fazla bulunan 72 numune ile Np'dir. Ayrıca, Np tüm numunelerde bulunan tek bileşiktir. Tüm numunelerin Toplam PAH miktarlarının ortalaması 121,9±37,6 μg/kg olarak tespit edilmiştir. En yüksek Toplam PAH içeriğine 231,5 μg/kg ile Karabük ilinden Ocak ayında alınan bir numunede (KRO2) rastlanmıştır. En düşük Toplam PAH içeriğine 45,9 μg/kg ile Kastamonu ilinden Haziran ayında alınan bir numunede (KSH1) rastlanmıştır. Çalışmamızda Uluslararası Kanser Araştırmaları Ajansı (IARC) sınıflandırmasında Grup 1 Karsinojen olarak belirtilen BaP iki numunede tespit edilmiştir. Bu numuneler; Karabük ilinden Ocak ayında alınan KRO6 ve Çankırı ilinden Ocak ayında alınan ÇO1 kodlu numeneledir. Tespit edilen bu BaP konsantrasyonları, maksimum limit (bebek ve çocuk ek gıdaları maksimum limiti; 1 μg/kg) seviyesini aşmamıştır. İncelenen 72 numunenin, 23 tanesi Ocak ayında ve 18 tanesi de Haziran ayında olmak üzere toplam 41 tanesinde PAH4 miktarlarının bebek ve çocuk ek gıdaları maksimum PAH4 limitinin (1 μg/kg) üzerinde olduğu tespit edilmiştir. Ayrıca çalışmamızda süt numunelerinin yağ miktarları ile PAH4 miktarları arasında pozitif yönlü anlamlı ilişki olduğu belirlenmiştir (p<0,05). Bolu 2 numune ile PAH4 limitinin en az aşıldığı il iken, Karabük 10 numune ile bu limitin en fazla aşıldığı il olmuştur. Ayrıca, PAH4 konsantrasyonunun en yüksek olduğu numune (KRO6) 92 μg/kg PAH4 içeriği ile Karabük ilinden Ocak ayında alınan bir numuneye aittir. Karabük ilinin PAH4, BaP ve Toplam PAH rastlanılma sıklığı ve tespit edilen miktarların yüksekliğiyle öne çıkmasının sebebi olarak numunelerin toplandığı Karabük Merkezde kok fırını içeren bir fabrikanın bulunması nedeniyle çevre kirliliğinin yüksek olması düşünülmüştür. Çalışmamızın sonuçlarından bebek ve çocuk ek gıdası olarak düşünülebilen ve toplumun önemli kesiminin de severek tükettiği sütlerde PAH bileşikleri açısından bir sağlık riski söz konusu olduğu ortaya çıkmıştır. İnsan sağlığını uzun vadede olumsuz etkileyebilen PAH'lar, kanser, bağışıklık sistemi ve hormonların bozulmasına neden olabilmektedir. İncelenen numunelerde PAH4 için bebek ve çocuk ek gıdaları ile ilgili tespit edilen limiti aşanların olduğu görülmektedir. Limitin aşılması sağlık risklerinin oluşmasına neden olabileceğinden yetkililerin bu konuda önlem alması ve bu önlemleri ülke geneline yayması gerektiği düşünülmektedir. Özellikle çevre kirliliğinin yüksek olduğu illerde yeni çalışmalar yapılmalı, kirliliğin azaltılması için mevzuatlar oluşturulmalı ve toplumun bilinçlendirilmesi gerekmektedir.

Abstract:
Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are organic compounds with carcinogens and other toxic effects resulting from incomplete combustion of organic compounds. PAHs occur in soil, air, water, and food. PAHs are also commonly found in milk as a ubiquitous lipophilic organic pollutant. In this thesis study, 16 PAH [Naphthalene (Np), Acenaphthene (Anp), Florene (Flr), Phenanthrene (Phe), Floranthene (Flu), Anthracene (An), Pyrene (Py), Chrysene (Chr), Benzo(a)anthracene (BaA), Benzo(b)fluoranthene (BbF), Benzo(k)fluoranthene (Bkf), Banzo(a)pyrene (BaP), Indeno(1,2,3-cd)pyrene (IcdP), Dibenzo(a,h)anthracene (DahA), Benzo(g,h, I)perylene (BghiP)] compounds were analyzed by GC-MS device and their amounts, which are the dominant PAH compounds were determined in raw cow's milk. It has been investigated whether the PAH levels of milk samples taken from Kastamonu and the surrounding provinces with similar ecological and climatic characteristics (Karabük, Bolu, Bartın, Çankırı, Zonguldak) are statistically significantly different from each other and the risks that may occur in terms of health have been evaluated. Samples were obtained directly from the same milk collection centers and producers twice, in January when air pollution is high in the region and in June when air pollution is low. In 72 milk samples examined, the least common PAH compound was Flu and BaP with two samples, while Np was the most common with 72 samples. Also, Np is the only compound found in all samples. The average of the total PAH amounts of all samples was determined as 121.9±37.6 μg/kg. The highest Total PAH content was found at 231.5 μg/kg in a sample (KRO2) taken from Karabuk province in January. The lowest Total PAH content was found at 45.9 μg/kg in a sample (KSH1) taken from Kastamonu province in June. In our study, BaP, which was classified as Group 1 Carcinogen in the International Agency for Research on Cancer (IARC) classification, was detected in two samples. These samples are; KRO6 coded sample taken from Karabük in January and ÇO1 coded sample taken from Çankırı in January. These BaP concentrations did not exceed the detected maximum limit (infant and child complementary foods maximum limit; 1 μg/kg). It was determined that the PAH4 amounts in 41 of 72 samples (23 in January and 18 in June) were above the maximum PAH4 limit (1 μg/kg) for infant and child complementary foods. In addition, our study determined a positive and significant relationship between the amount of fat in milk samples and the amount of PAH4 (p<0.05). While Bolu was the province where the PAH4 limit was exceeded the least with two samples, Karabük was the area where this limit exceeded the most with ten samples. Also, the highest PAH4 concentration (92 μg/kg) belongs to the sample (KRO6) taken from Karabuk province in January. The reason for the high incidence and the high concentrations of PAH4, BaP, and Total PAH in Karabük is thought to be due to the fact that there is a factory with a coke oven in the center of Karabük where the samples are collected. From the results of our study, it has been revealed that there is a health risk in terms of PAH compounds in milk, which can be considered as baby and child supplementary food and consumed by a significant part of society. PAHs, which can negatively affect human health in the long term, can cause cancer, deterioration of the immune system and hormones. In the samples examined, those who exceeded the limit determined for infant and child supplementary foods for PAH4. Since exceeding the limit may cause health risks, it is thought that the authorities should take measures in this regard and spread these measures throughout the country. Primarily in provinces with high environmental pollution, new studies should be carried out; legislation should be established to reduce pollution, and public awareness should be raised.