Doğal Bir Antioksidan Olarak Karanfil Yağı

Hilal KILIÇ | 05.05.2021

Sağlıklı ve bilinçli beslenme, her toplumun kaygısını güttüğü başlıklardır. Dolayısıyla bu endişe toplumu sentetik veya yapay olandan kaçma, katkı maddesi içeren gıdaları tüketmeme ve doğal olanı arama gibi düşüncelere sürükler; sonuçta bilinçsiz gıda tüketimi ve yapay olana talep azalır. Bu yaklaşımın dünya çapında geniş bir kitlede var olması gıda firmalarının, esas olarak, potansiyel kanserojen koruyucular içeren işlenmiş gıda üretiminde eliminasyona gitmesini sağlamıştır. Bu eğilim, Dünya Sağlık Örgütü'nün (WHO) bir parçası olan Uluslararası Kanser Araştırma Ajansı'nın işlenmiş, tütsülenmiş veya kurutulmuş et tüketiminin kanser riskini artırdığı sonucuyla pekiştirilmiştir. Bu zorlukla karşı karşıya kalan endüstri, bitkilerde ve bitkisel yağlarda bulunan doğal bileşikler gibi geleneksel olarak mikrobiyal kontrol için kullanılan kimyasal koruyucuların alternatiflerini aramaya başlamıştır[1]. 

Karanfilin Stabilizasyonu İçin Kapsül Kullanımı
Eterli yağlar olarak da bilinen uçucu yağlar, bitkilerin ikincil metabolitleri* olan hidrofobik ve aromatik bileşiklerdir. Karanfil ağacının kuru çiçek tomurcuğundan elde edilen uçucu karanfil yağı; Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Listeria monocytogenes ve Salmonella typhimurium gibi gıda kaynaklı en önemli patojenlere karşı bakterisit* görevi görür. Ancak ortam koşullarında(sıcaklık, ışık ve oksijen); yoğun kokusu, uçuculuğu, değişkenliği ve dayanıksızlığı nedeniyle endüstride kullanımı sınırlıdır. Bu doğrultuda; bu yağın kapsüllenmesi, bir gıda bileşeni olarak uygulanmasını kolaylaştıran bir çözüm gibi görünmektedir. Karanfil uçucu yağının ekstraksiyonunu ve kapsüllenmesini bildiren yalnızca birkaç çalışma vardır[2, 3]. 

Yapılan bir çalışmada; karanfil uçucu yağını elimine etmek, kimyasal olarak karakterize etmek ve Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Listeria monocytogenes ve Salmonella typhimurium'a karşı antioksidan ve antimikrobiyal aktivitesini gözlemlemek istenmiştir. Elde edilen bulgularla karanfil yağının bahsi geçen mikroorganizmalar üzerindeki termal davranışları, antioksidan (in vitro*) ve antimikrobiyal aktivitesi (in vitro ve in situ*) değerlendirilmiştir. Deney sonucunda anlaşılmıştır ki; karanfil uçucu yağı, DPPH yöntemiyle belirlenen güçlü temizleme aktivitesine sahiptir ve serbest radikallerin kontrolü için kullanılabilir. Ayrıca S. aureus, E. coli, L. monocytogenes ve S. typhimurium'a karşı güçlü in vitro inhibitör ve bakterisidal etki göstermiştir. Ayrıca, burgere benzer köftelik et ürünlerinde test edilen S. aureus'a karşı inhibe edici etki göstermiş, bu nedenle potansiyel olarak kanserojen riski taşıyan kimyasal koruyuculara bir alternatif olmuştur[3].

Antioksidan Aktivite Nasıl Ölçülür?
Antioksidan aktivite doğrudan ölçülemez; bunun yerine antioksidanın oksidasyon derecesini kontrol etmedeki etkileri ile ölçülebilir. Yöntemler aşırı çeşitlilik gösterir. Bazı yöntemler, ayrı bir oksidasyon aşamasını ve ardından örneğin linoleik asidin oksidasyonu gibi sonucun ölçülmesini; ardından dien konjugasyonunun* belirlenmesini içerir. Diğer durumlarda, prosedürdeki çeşitli adımlar arasında net bir ayrım yoktur[4, 5].

Gıdalardaki lipitlerin oksidasyonu, sağlık için zararlı olabilecek istenmeyen tatların ve istenmeyen kimyasal bileşiklerin oluşumuna sebep olur. Antioksidanlar, gıda endüstrisi tarafından oksidasyon sürecini geciktirmek için kullanılırlar. Potansiyel antioksidanların varlığında bir lipidin oksidasyon direncini ölçmek için birçok farklı yöntem kullanılmaktadır. Bu testler genellikle bir lipit veya emülsiyon ortamında gerçekleştirilir[3, 5, 6].

Testlerin çoğu, yüksek sıcaklık veya artırılmış oksijen kaynağı kullanılarak, zincir reaksiyonunun indüksiyon periyodunun* kısaltılmasıyla gerçekleştirilir. Bu testlerden, bir dizi saf bileşiklerin ve bitki özlerinin antioksidatif aktiviteleri; oksijen tüketimi, hidroperoksitlerin veya diğer bozunma ürünlerinin üretimi ölçülerek belirlenmiştir[4]. 

Antioksidan aktivite, Brand-Williams ve arkadaşları tarafından önerilen yönteme göre; DPPH (2,2 difenil-1-pikril-hidrazil) radikalinin modifikasyonlarla temizlenmesi (DPPH süpürme yüzdesi) ve hidroksil radikalin inhibisyon yüzdesi olarak ifade edilmiştir[6, 7]. DPPH°'nin radikal (Re) ile reaksiyonu sonucu DPPH-R oluşumu sırasında, karakteristik bir dalga boyu açığa çıkar. Radikal formdaki DPPH° (DPPH-R), 515 nm'de absorbe olur; ancak bir antioksidan (AH) veya bir radikal tür (Re) ile indirgenmesi üzerine absorpsiyon kaybolur[6].

DPPHe + AH ~ DPPH-H + Ae
DPPH° + Re ~ DPPH-R

Sözlük
*İkincil Metabolit: Bitki doku kültürlerinden elde edilen ikincil metabolitler, insan sağlığı açısından önemlidirler. Gıda endüstrisinde katkı maddesi, fonksiyonel gıda bileşeni veya besin takviyesi olarak değerlendirilirler[8].
*Bakterisit: Bakterisidal veya bakterisit, bakterileri öldüren maddelerdir. Bakteri öldüren maddeler; bakterisit dezenfektanlar, antiseptikler ve antibiyotikler olarak sınıflandırılır[9, 10].
*İn vitro: Mikrobiyolojide laboratuvar ortamında ya da yapay koşullarda yapılan deney ya da deney benzeri çalışmaları ifade etmek için kullanılan bir terimdir. Örneğin, yapay ortamda (petri kabı veya tüp) uygun ortam koşulları oluşturularak hazırlanmış doku örnekleri ya da bakteri ekinleri üzerinde denenen karanfil yağının antioksidan etkisi in vitro bir testtir[3, 11].
*İn situ: Bir şeyin tam olarak yerinde incelendiğini anlatmak için kullanılır. Örnek olarak bir hücrenin bulunduğu organda iken incelenmesi ya da karanfil yağının saf, yapay olarak geliştirilmemiş bakteri ile etkileşimde bulunmasının gözlemlenmesi bir "in situ" incelemedir[3, 11].
*Dien Konjugasyonu: Yapısında iki tane çift bağ bulunduran alkenlere dien denir. İki çift bağ arasında bir tek bağ bulunuyorsa böyle dienlere konjuge dienler denir[5].
*İndüksiyon Periyodu: Sabit yüksek bir sıcaklıkta, reaksiyon kabı içinde bulunan örnekten hava geçirilir. Bu işlem sırasında gözlemlenen gıda örneğinin yağ asitleri oksidasyona uğrar. Testin sonunda, uçucu ikincil reaksiyon ürünleri oluşur. İkincil reaksiyon ürünleri oluşuncaya kadar geçen süreye indüksiyon periyodu denir. İndüksiyon zamanı oksidasyon kararlılığını karakterize etmektedir[12]. 

Kaynakça
[1] McGuire, S. (2016). World Cancer Report 2014, Geneva, Switzerland: World Health Organization, International Agency for Research on Cancer. Advances in nutrition, 7(2), 418-419. https://doi.org/10.3945/an.116.012211.
[2] Chaieb, K., Hajlaoui, H., Zmantar, T., Kahla-Nakbi, A. B., Rouabhia, M., Mahdouani, K., & Bakhrouf, A. (2007). The chemical composition and biological activity of clove essential oil, Eugenia caryophyllata (Syzygium aromaticum, L. Myrtaceae): A short review. Phytotherapy Research, 21, 501–506. https://doi.org/10.1002/ptr.2124
[3] Radünz, M., da Trindade, M. L. M., Camargo, T. M., Radünz, A. L., Borges, C. D., Gandra, E. A., & Helbig, E. (2019). Antimicrobial and antioxidant activity of unencapsulated and encapsulated clove (Syzygium aromaticum, L.) essential oil. Food chemistry, 276, 180-186. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2018.09.173.
[4] Brand-Wiliams, W., Cuvelier, M. E., & Berset, C. (1995). Use of a free radical method to evaluate antioxidant activity. Food Science and Technology, 28, 25–30. https://doi.org/10.1016/S0023-6438(95)80008-5.
[5] Belitz, H. D., Grosch, W., Schieberle, P., (2009). Lipits. Food Chmeistry. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 4th edition. 158-245. DOI 10.1007/978-3-540-69934-7.
[6] Vinholes, J., Grosso, C., Andrade, P. B., Gil-Izquierdo, A., Valentão, P., Pinho, P. G. D., & Ferreres, F. (2011). In vitro studies to assess the antidiabetic, anti-cholinesterase and antioxidant potential of Spergularia rubra. Food Chemistry, 129(2), 454–462. M. Radünz et al. Food Chemistry 276 (2019) 180–186. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2011.04.098.
[7] Antolovich, M., Prenzler, P. D., Patsalides, E., McDonald, S., & Robards, K. (2002). Methods for testing antioxidant activity. Analyst, 127(1), 183-198. DOI: 10.1039/B009171P.
[8] Güven, A, Gürsul, İ. (2014). Bitki Doku Kültürlerinde Sekonder Metabolit Sentezi. Gıda, 39(5), 299-306. DOI: 10.15237/gida.GD1306.
[9] Beşe, M., Karal, M., Aydın, N., (1969). Değişik Gliserin Konsantrasyonlarının Bakterisit Etkisi Üzerinde Araştırmalar. Ankara Üniversitesi Veteriner Fakültesi Dergisi, 16(03).
[10] Savaş, E . (2021). Taze Marul Dezenfeksiyonunda Ozonlanmış Su Kullanımı. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 23(1), 128-140. DOI: 10.25092/baunfbed.842123.
[11] Defeo, M. E., Shampoe, K. V., Carvalho, P. H., Silva, F. A., & Felix, T. L. (2020). In Vitro And In Situ Techniques Yield Different Estimates Of Ruminal Disappearance Of Barley. Translational Animal Science, 4(1), 141-148.
[12] Dıraman, H., & Baydır, A. T. (2017). Yağların Oksidasyon Kararlılıklarının Tespit Edilmesinde Kullanılan Hızlandırılmış Stabilite Metotları Ve Bu Metotların Karşılaştırılması. Gıda Ve Yem Bilimi Teknolojisi Dergisi, (18), 34-41.