Glüten

Gluten, belirli tahıl tanelerinde doğal olarak bulunan yapısal proteindir. "Gluten" genellikle sadece buğday proteinlerine atıfta bulunsa da, tıp literatüründe çölyak hastalığını tetikleyebildiği kanıtlanmış tahılların tümünde bulunan prolamin ve glutelin proteinlerinin kombinasyonuna atıfta bulunur. Bunlar, herhangi bir buğday türünü (adi, makarnalık, kılçıksız, horasan, emmer ve einkorn buğday gibi), arpa, çavdar ve bazı yulaf çeşitlerinin yanı sıra bu tahılların çapraz melezlerini (tritikale gibi) içerir. Gluten, ekmeklik buğdaydaki toplam proteinin %75-85'ini oluşturur.
Glütenler, özellikle Triticeae glütenleri, hamura elastikiyetini veren, kabarmasına ve şeklini korumasına yardımcı olan ve son ürünü çiğnenebilir kılan benzersiz viskoelastik ve yapışkan özelliklere sahiptir. Bu özellikler ve nispeten düşük maliyeti, glüteni hem gıda hem de gıda dışı endüstriler için değerli kılar.
Buğday glüteni başlıca iki tür proteinden oluşur: glütenin ve gliadinler. Bunlar da yüksek moleküler ve düşük moleküler glütenler ve α/β, γ ve Ω gliadinler olarak ayrılabilir. Arpada tohum proteinlerine hordeinler, çavdarda sekalinler ve yulafta aveninler denir. Bu protein sınıfları toplu olarak "glüten" olarak adlandırılır.
Mısır ( zein ) ve pirinç ( pirinç proteini ) gibi diğer tahıllardaki depolama proteinlerine bazen glüten denir, ancak çölyak hastalığı olan kişilerde zararlı etkilere neden olmazlar.
Gluten, bazı insanlarda olumsuz, enflamatuar, immünolojik ve otoimmün reaksiyonları tetikleyebilir; Glütenle ilişkili bozuklukların spektrumu, genel popülasyonun %1-2'sinde görülen çölyak hastalığı, genel popülasyonun %0,5-13'ünde görülen çölyak dışı glüten duyarlılığının yanı sıra dermatitis herpetiformis, glüten ataksisi ve diğer nörolojik bozuklukları içerir. Bu bozukluklar glütensiz bir diyetle tedavi edilir.
Kullanımlar
Ekmek ürünleri
Gluten, gliadine bağlı mikroskobik bir ağ oluşturmak üzere disülfid bağları yoluyla glutenin molekülleri çapraz bağlandığında oluşur ve bu da karışıma viskozite (kalınlık) ve uzayabilirlik sağlar. Bu hamur mayalandığında, fermantasyon, glüten ağı tarafından tutulan ve hamurun kabarmasına neden olan karbondioksit kabarcıkları üretir. Pişirme, nişasta ile birlikte nihai ürünün şeklini stabilize eden glüteni pıhtılaştırır. Glüten içeriği, muhtemelen suyu bağladığı için ekmeğin bayatlamasıyla ilişkilendirilir.
Gluten unlu mamullerin dokusunu etkiler. Glutenin esnekliği, düşük moleküler ağırlıklara sahip glutenin içeriğiyle orantılıdır, çünkü bu kısım, gluten ağındaki çapraz bağlanmadan sorumlu kükürt atomlarının baskınlığını içerir. Daha yüksek glüten içeriğine sahip un kullanmak, pizza ve simitlerde bulunanlar gibi daha çiğnenebilir hamurlara yol açarken, daha az glüten içeriğine sahip un kullanmak, pastacılık ürünleri gibi yumuşak unlu mamuller verir.
Ekmek unları (sert buğday) genellikle glüten bakımından yüksek, pasta unları ise düşüktür. Yoğurma, glüten şeritleri ve çapraz bağların oluşumunu teşvik ederek kırılgan veya ufalanan ekmekler yerine daha esnek ürünler oluşturur. Hamur daha uzun süre yoğruldukça "çiğnenebilirlik" artar. Hamurdaki nem içeriği glüten gelişimini artırır ve uzun süre kabarmaya bırakılan fazla ıslak hamurlar yoğurma gerektirmez (bkz. yoğurulmayan ekmek). Katı yağ, çapraz bağ oluşumunu engeller ve turta kabuğu gibi yumuşak ve pul pul bir ürün istendiğinde azaltılmış su ve daha az yoğurma ile birlikte kullanılır.
Undaki glutenin gerginlik ve esnekliği, fırıncılık endüstrisinde bir farinograf kullanılarak ölçülür. Bu, fırıncıya çeşitli unlu mamuller için tarifler geliştirirken farklı un çeşitleri için bir kalite ölçümü verir.
Glüten eklenmesi
Endüstriyel üretimde gluten elde etmek için yüksek oranda su içeren buğday unu bulamacı glüten topaklanana kadar makine tarafından kuvvetli bir şekilde yoğrulur. Bu topaklanan kütle santrifüjleme ile toplanır, ardından entegre edilmiş birkaç aşamadan geçirilerek taşınır. Islak glütendeki suyun yaklaşık %65'i bir vidalı pres vasıtasıyla uzaklaştırılır; geri kalan kısım, glüteni denatüre etmeden suyun buharlaşmasına izin veren bir kurutma odasına bir atomizer memesinden püskürtülür. İşlem, hava soğutmalı ve pnömatik olarak bir alıcı kaba taşınan %7 nem içeriğine sahip un benzeri bir toz üretir. Son adımda glüten elenir ve öğütülür.
Bu un benzeri toz, sıradan un hamuruna eklendiğinde, hamurun hacim kazanmasını sağlarken ekmeğin stabilite ve çiğnenebilirliğini de arttırır. Glüten eklenmiş hamur kuvvetli bir şekilde işlenme gerektirir; yoğurma için ekmek makinesi veya mutfak robotu gerekebilir. Yüksek glüten yüksek protein anlamına gelir.
Taklit etler
Glüten sığır, tavuk, ördek, balık ve domuz eti gibi taklit etlerin genel temelidir. Et suyunda pişirildiğinde, kaynatıldığı sıvının lezzetini alır ve sertleşir. Bu kullanım birçok vejetaryen diyetin popüler bir yoludur.
Ev veya restoranlarda gluten buğday hamurundan nişastanın yıkanması yoluyla undan elde edilir.
Diğer tüketim ürünleri
Gluten sıklıkla bira ve soya sosunda bulunur ve dondurma ve ketçap gibi ürünlerinde dengeleyici olarak kullanılabilir. Bu tür gıdalar çölyak hastalığı ve glüten duyarlılığı olan kişiler için sorun oluşturur. Bazı evcil hayvan mamalarının protein içeriği glüten eklenerek de artırılabilir.
Glutenle ilişkili bozukluklar
"Glütenle ilişkili bozukluklar", çölyak hastalığı, çölyak dışı glüten duyarlılığı, buğday alerjisi, glüten ataksisi ve dermatitis herpetiformis dahil glüten tarafından tetiklenen tüm hastalıklar için kullanılan bir şemsiye terimdir.
Patofizyolojik araştırmalar
Gluten peptitleri, gluten ile ilgili bozuklukların tetiklenmesinden sorumludur. Çölyak hastalığı olan kişilerde, peptitler, iltihaplanmadan bağırsak villuslarının kısmen veya tamamen yok edilmesine kadar değişen yaralanmaya neden olur. Bu hasarın mekanizmalarını incelemek için in vitro ve in vivo laboratuvar deneyleri yapılır. Glüten peptitleri arasında gliadin kapsamlı bir şekilde incelenmiştir.
In vitro ve in vivo çalışmalar
Çölyak hastalığı bağlamında, gliadin peptitleri, temel ve klinik araştırmalarda, etki mekanizmalarına bağlı olarak toksik veya immünojenik olarak sınıflandırılır:
Toksik peptitler, hücre ve bağırsak preparatlarını in vitro doğrudan etkileyebilen, in vivo hücresel hasar üreten ve bağışıklık tepkisini ortaya çıkaran peptitlerdir. Peptidler in vitro, apoptozu teşvik eder, nükleik asit ve proteinlerin sentezini inhibe ederek hücrelerin yaşayabilirliğini azaltır. Farelerle yapılan in vivo deneyler, bunların hücre ölümü ve interferon tip I üretiminde artışa neden olduğunu göstermiştir. Glüten in vitro hücresel morfoloji ve hareketliliği, hücre iskeleti organizasyonunu, oksidatif dengeyi ve sıkı bağlantıları değiştirir.
İmmünojenik peptidler, in vitro T hücrelerini aktive edebilenlerdir.
Glütenin en az 50 epitopu, sitotoksik, immünomodülatör ve bağırsağa nüfuz eden aktiviteler üretebilir.
Yulaf peptitlerinin (aveninler) çölyak hastalarında etkisi, prolamin genleri, protein amino asit dizileri ve yulaf çeşitleri arasında farklılık gösteren prolaminlerin immünotoksisitesi nedeniyle tüketilen yulaf çeşidine bağlıdır. Ayrıca yulaf ürünleri diğer glüten içeren tahıllarla çapraz kontamine olabilir.
Sıklık
2017' itibariyle glütene bağlı bozuklukların sıklığı farklı coğrafi bölgelerde artıyordu.
Artış için ileri sürülen açıklamalar şunlardır: Diyetlerin artan batılılaşması, Akdeniz diyetinde yer alan buğday bazlı gıdaların artan kullanımı, Asya, Orta Doğu ve Kuzey Afrika'daki birçok ülkede pirincin buğdayın yerini kademeli olarak alması, hamur fermantasyon süresinin kısalması nedeniyle ekmek ve unlu mamullerde glüten içeriğinin artması, ve son yıllarda sitotoksik glüten peptit miktarı daha yüksek olan yeni buğday türlerinin geliştirilmesi.
Bununla birlikte, 1891 ile 2010 yılları arasında 60 buğday çeşidi yetiştirip analiz eden 2020 tarihli bir araştırma, albümin/globulin ve glüten içeriklerinde zaman içinde herhangi bir değişiklik bulamadı. "Genel olarak, hasat yılı, protein bileşimi üzerinde kültivardan daha önemli bir etkiye sahipti. Protein düzeyinde, modern kışlık buğdayın bağışıklık sistemini uyarıcı potansiyelinin arttığını destekleyecek hiçbir kanıt bulunamadı."
Çölyak hastalığı
Çölyak hastalığı, her yaştan genetik yatkınlığı olan kişilerde görülen, buğday, arpa, çavdar, yulaf ve türevlerinin alımından kaynaklanan, öncelikle ince bağırsağı etkileyen, kronik, çok organlı bir otoimmün bozukluktur. Çölyak hastalığı gastrointestinal sistem dışında da birkaç organı tutabilir ve buralarda semptomlara neden olabilir ve en önemlisi, görünüşte asemptomatik olabilir. Birçok asemptomatik insan, sanki normalmiş gibi kronik kötü bir sağlık durumuyla yaşamaya alışır, ancak glütensiz bir diyete başladıktan sonra aslında çölyak hastalığı ile ilgili semptomları olduğunu fark edebilir ve iyileşme gerçekleşir. Teşhis için ilave zorluklar, serolojik belirteçlerin (anti-doku transglutaminaz [TG2]) her zaman mevcut olmaması ve birçok insanda bağırsak villuslarının atrofisi olmadan küçük mukozal lezyonlara sahip olabilmesi gerçeğidir.
CD, genel popülasyonun yaklaşık %1-2'sini etkiler, ancak çoğu vaka tanınmaz, teşhis ve tedavi edilmez ve uzun vadeli ciddi riski altındadırlar. İnsanlar hastalık semptomları yaşayabilir ve doğru bir teşhis konana kadar yıllarca kapsamlı araştırmalara tabi tutulabilir. Tedavi edilmeyen ÇH malabsorpsiyon, düşük yaşam kalitesi, demir eksikliği, osteoporoz, bağırsak lenfoma riskinde artış ve artan ölüme neden olabilir. Hastalık Tip 1 diabetes mellitus, tiroidit, glüten ataksisi, sedef hastalığı, vitiligo, otoimmün hepatit, dermatitis herpetiformis, primer sklerozan kolanjit gibi diğer bazı otoimmün hastalıklarla ilişkilidir.
Kronik diyare ve abdominal distansiyon, malabsorpsiyon, iştahsızlık ve büyüme bozukluğu gibi gastrointestinal belirtileri içeren "klasik semptomlar" hastalığın en nadir şeklidir ve ağırlıklı olarak genellikle iki yaşından küçük çocukları etkiler.
"Klasik olmayan semptomlar" içeren çölyak h. yaygın klinik tiptir ve (2 yaş üstü) daha büyük çocuklar, ergenler ve yetişkinlerde görülür. Daha hafif veya hatta hiç olmayan gastrointestinal semptomlar ve vücudun herhangi bir organını tutabilen geniş bir bağırsak dışı belirtiler yelpazesi ile karakterizedir ve çok sıklıkla tamamen asemptomatik olabilir.
Asemptomatik CD (ACD), etkilenen hastaların çoğunluğudur ve diyare, şişkinlik ve karın ağrısı gibi klasik intolerans belirtilerinin olmaması ile karakterizedir. Bununla birlikte, kişiler sıklıkla glüten alımıyla ilişkili olabilecek hastalıklar geliştirirler.
Gluten, gluten exorphins adı verilen birkaç morfin benzeri maddeye parçalanabilir. Bu bileşiklerin opioid etkileri kanıtlanmıştır ve glüten proteininin gastrointestinal astar ve fonksiyon üzerindeki zararlı etkilerini maskeleyebilir.
Çölyak dışı glüten duyarlılığı (NCGS)
Çölyak dışı glüten duyarlılığı, çölyak hastalığı ve buğday alerjisi dışlandığı halde çoklu semptomların olduğu, glütensiz bir diyete geçildiğinde düzelen bir durum olarak tanımlanıyor. 2010 yılından beri glütene bağlı bozukluklar arasında tanınıyor. Tam olarak anlaşılamayan hastalık patogenezinde doğuştan gelen bağışıklık sisteminin aktivasyonu, glütenin ve muhtemelen diğer buğday bileşenlerinin doğrudan etkileri suçlanıyor.
NCGS, en sık görülen glüten intoleransı (%6-10 olarak tahmin edilen prevalans) sendromudur. Birçok kişi çölyak hastalığı için test yaptırmadan veya bir doktordan diyet reçetesi almadan kendi kendine teşhis koyduğu ve glütensiz bir diyete başladığı için NCGS'nin gerçek prevalansını belirlemek zordur. NCGS ve gastrointestinal semptomları olan kişiler, uzmanlar tarafından tanınmadan ve yeterli tıbbi bakım ve tedaviden yoksun olarak "kimseye ait olmayan bir yerde" kalırlar. Bu insanların çoğu, uzun bir sağlık şikayetleri geçmişi ve teşhis koymaya çalışan çok sayıda doktorla başarısız konsültasyonlara sahiptir ve olasılıkla irritabl bağırsak sendromu olarak etiketlenirler. Belirsiz, ancak tutarlı bir sayıda insan semptomlarından sorumlu tuttukları glüteni ortadan kaldırır ve glütensiz diyetle düzelirler, bu nedenle kendilerine NCGS teşhisi koyarlar.
NCGS'li kişilerde, irritabl bağırsak sendromu veya buğday alerjisine benzer gastrointestinal semptomlar veya baş ağrısı, kronik yorgunluk, fibromiyalji, atopik hastalıklar, alerjiler, nörolojikhastalıklar veya diğerleri arasında psikiyatrik bozukluklar gibi çok çeşitli gastrointestinal olmayan semptomlar gelişebilir. Bir 2017 çalışmasının sonuçları, NCGS'nin çölyak hastalığında olduğu gibi kronik bir hastalık olabileceğini düşündürmektedir.
Glütenin yanı sıra buğday, çavdar, arpa, yulaf ve bunların türevlerinde bulunan, amilaz-tripsin inhibitörleri (ATI'ler) olarak adlandırılan diğer proteinler ve FODMAP'ler olarak bilinen kısa zincirli karbonhidratlar dahil olmak üzere ek bileşenler NCGS semptomlarına neden olabilir. 2019 itibariyle incelemeler, buğday ve ilgili tahıllarda bulunan FODMAP'lerin "çölyak dışı glüten duyarlılı"ğında rol oynayabilmesine rağmen, yalnızca şişkinlik gibi belirli gastrointestinal semptomları açıkladığı, ancak kişilerin geliştirebileceği nörolojik bozukluklar gibi sindirim dışı semptomlarını açıklamadıkları sonucuna varmıştır. ATI'ler, insanlarda toll benzeri reseptör 4 (TLR4) aracılı bağırsak iltihabına neden olabilir.
Buğday alerjisi
İnsanlar buğday alerjisinin bir sonucu olarak ta buğdayın olumsuz etkilerini yaşayabilirler. Çoğu alerjide olduğu gibi, buğday alerjisi de bağışıklık sisteminin buğdayın tehdit edici bir yabancı cisim olarak gördüğü bir bileşenine anormal tepki vermesiylr olur. Bu bağışıklık tepkisi genellikle zamanla sınırlıdır ve vücut dokularında kalıcı hasara neden olmaz. Buğday alerjisi ve çölyak h. farklı rahatsızlıklardır. Buğday alerjisinin gastrointestinal semptomları, çölyak hastalığı ve çölyaksız glüten duyarlılığı ile benzerdir, ancak buğdaya maruz kalma ile semptomların başlangıcı arasında farklı bir aralık vardır. Buğdaya karşı alerjik reaksiyon, buğday içeren gıdaların tüketilmesinden sonra hızla başlar (dakikalardan saatlere kadar) ve anafilaksi içerebilir.
Gluten ataksisi
Gluten ataksisi, gluten alımıyla tetiklenen otoimmün bir hastalıktır. Gluten ataksisinde, Purkinje hücrelerinin kaybıyla koordinasyon ve yürüme, konuşma ve yutma gibi karmaşık hareketleri kontrol eden beynin denge merkezi olan serebellumda hasar meydana gelir. Gluten ataksisi olan kişilerde genellikle yürüme veya koordinasyon bozukluğu ve üst ekstremitelerde titreme görülür. Bakışla uyarılan nistagmus ve serebellar disfonksiyonun diğer oküler belirtileri yaygındır. Miyoklonus, palatal tremor ve opsoklonus-miyoklonus da görülebilir.
Glutensiz bir diyetle erken teşhis ve tedavi, ataksiyi iyileştirebilir ve ilerlemesini önleyebilir. Tedavinin etkinliği, ataksinin başlangıcından tanıya kadar geçen süreye bağlıdır, çünkü glüten maruziyetinin bir sonucu olarak serebellumdaki nöronların ölümü geri döndürülemez.
Gluten ataksisi, nedeni bilinmeyen ataksilerin %40'ı ve tüm ataksilerin %15'inden sorumludur. Gluten ataksisi olan kişilerin %10'undan daha azı herhangi bir gastrointestinal semptom gösterir, ancak yaklaşık %40'ında bağırsak hasarı vardır.
Diğer nörolojik bozukluklar
Glüten ataksisine ek olarak, glüten duyarlılığı, sindirim semptomları veya bağırsak hasarı ile birlikte veya bunlar olmadan gelişen, çok çeşitli nörolojik bozukluklara neden olabilir. Bunlar arasında periferik nöropati, epilepsi, baş ağrısı, ensefalopati, vasküler demans ve çeşitli hareket bozuklukları (huzursuz bacak sendromu, kore, parkinsonizm, Tourette sendromu, palatal tremor, miyoklonus, distoni, opsoklonus miyoklonus sendromu, paroksizmler, diskinezi, miyoritmi, miyokimi) yer alır.
Altta yatan glüten duyarlılığının teşhisi, sindirim semptomları olmadığında karmaşıktır ve gecikir. Gastrointestinal problemler yaşayan kişilerin doğru teşhis ve tedavi alma olasılığı daha yüksektir. Sıkı bir glütensiz diyet, mümkün olan en kısa sürede başlanması gereken ilk basamak tedavidir. Bu, rahatsızlıkların çoğunda etkilidir. Demans ileri derecede ilerlediğinde, diyetin yararlı bir etkisi olmaz. Kortikal miyoklonus, hem glütensiz diyet hem de immünsüpresyonda tedaviye dirençli görünmektedir.
Etiketleme
Glütenle ilgili rahatsızlıkları olan kişilerin diyetlerinden glüteni kesinlikle çıkarmaları gerekir, bu nedenle açık etiketleme kurallarına ihtiyaçları vardır. "Glutensiz" terimi genellikle tamamen yokluğundan ziyade sözde zararsız bir glüten seviyesini belirtmek için kullanılabilir. Glutenin zararsız olduğu kesin seviye belirsiz ve tartışmalıdır. 2008 tarihli sistematik bir inceleme, ancak birkaç güvenilir çalışma yapıldığı belirtilmiş olmasına rağmen geçici olarak günlük 10 mg'dan az gluten tüketiminin çölyak hastalığı olan kişilerde bağırsak hasarına neden olması pek olası değildir sonucuna varıyor.
Uluslararası standartlar
Codex Alimentarius uluslararası gıda etiketleme standartları, ürünlerin " glütensiz " olarak etiketlenmesiyle ilgili bir standarda sahiptir. Bu sadece normalde glüten içeren gıdalar için geçerlidir.
Brezilya
Brezilya'daki yasalara göre, tüm gıda ürünlerinde glüten içerip içermediklerini açıkça gösteren etiketler bulunmalıdır.
Kanada
Kanada'da satılan tüm gıda ürünlerine yönelik etiketler, eğer glüten milyonda 20 parçadan daha yüksek bir seviyede mevcutsa, varlığını açıkça tanımlamalıdır.
Avrupa Birliği ve Birleşik Krallık
Avrupa Birliği'nde, bir restorandan alınan tüm hazır ambalajlı ve ambalajsız gıdalar, satıştan hemen önce paketlenmiş gıdalar veya kurumlarda sunulan ambalajsız gıdalar glütensiz ise tanımlanmalıdır. "Glutensiz", milyonda 20 parça veya daha az glüten olarak tanımlanır ve "çok düşük glüten", milyonda 100 parça veya daha az glüten olarak tanımlanır; yalnızca glüteni gidermek için işlenmiş tahıl içerikli gıdalar, etiketlerde "çok düşük glüten" ibaresini kullanabilir. Süt örneğinde olduğu gibi, benzer tüm yiyecekler doğal olarak glütensiz olduğunda, yiyeceklerin "glütensiz" olarak etiketlenmesine izin verilmez.
İçeriğinde glüten bulunan tüm yiyecekler, glüten AB'de tanınan 14 alerjenden biri olarak tanımlandığından buna göre etiketlenmelidir.
Amerika Birleşik Devletleri
Amerika Birleşik Devletleri'nde, bağımsız bir bileşen olarak eklenmedikçe, glüten etiketlerde listelenmez. Buğday veya diğer alerjenler, içerik satırından sonra listelenir. ABD Gıda ve İlaç İdaresi (FDA) tarihsel olarak glüteni " genel olarak güvenli tanınan " (GRAS) olarak sınıflandırmıştır. Ağustos 2013'te FDA, Ağustos 2014'te yürürlüğe giren nihai bir karar yayınladı ve gıdaların etiketlenmesinde gönüllü kullanım için "glütensiz" terimini, gıdada bulunan glüten miktarının milyonda 20 parçanın altında olduğu anlamına gelecek şekilde tanımladı.