2. KURAMSAL TEMELLER
2.3 Glutamat
29
tayini gerçekleştirilmiştir. Enzim, naylon ağ veya kollajen membran kullanılarak immobilize edilmiştir. Her iki şekilde de hazırlanan elektrotlar için doğrusal çalışma aralığı 0,0067‒6,67 mmol L‒1, olarak verilmiştir. Elektrotların raf ömrü 30 gün olarak bulunmuştur.
30
kullanılmıştır. Hazırlanan elektrodun doğrusal çalışma aralığı 20‒217 µM, gözlenebilme sınırı 2,5 ± 1,2 µM ve duyarlığı 38,1±5,4 nA/μM cm2 (n=8) olarak hesaplanmıştır. Çalışma Ag/AgCl elektroda karşı +0,70 V’de gerçekleştirilmiş ve elektrodun cevap süresi ~1 s olarak bulunmuştur. Elektrot başına optimum enzim miktarı 0,5 ünite glutamat oksidaz olarak belirlenmiştir. Biyosensörün 9 gün sonunda başlangıç aktivitesinin %70’ini muhafaza ettiği görülmüştür. Askorbik asit ve dopamin türlerinin girişim etkisi incelenmiş ve bu türlerin elektrodun cevabı üzerinde herhangi bir bozucu etkisinin olmadığı belirlenmiştir.
Backer vd. (2013) tarafından glukoz, glutamat ve glutamin tayini için çip temelli akış enjeksiyon analiz (FIA) ile amperometrik enzim sensör hazırlanmıştır. Glukoz, glutamat ve glutamin için duyarlık sırasıyla 1,47; 3,68 ve 0,28 µAs/mM olarak bulunmuştur.
Kalibrasyon eğrileri glukoz ve glutamin için 20 mM derişime kadar, glutamat için ise 10 mM derişime kadar doğrusal cevap göstermiştir. Gözlenebilme sınırı ise glukoz ve glutamat için 0,05 mM, glutamin için ise 0,1 mM olarak bulunmuştur. 9 gün sonunda glutamat sensörün başlangıç aktivitesinin % 40’ını, glutamin sensörün ise % 85’ini kaybettiği görülmüştür. Glukoz ve glutaminin optimum pH’sı 6, glutamatın optimum pH’sı ise 8 olarak seçilmiştir. Çalışma Ag/AgCl elektroda karşı +0,60 V potansiyelde gerçekleştirilmiştir. Hazırlanan elektrotlarla glukoz, glutamat ve glutaminin fermente etlerde tayininin başarılı bir biçimde uygulanabilir olduğu rapor edilmiştir.
Yu vd. (2011) tarafından yapılan çalışmada, poli (amidoamin) içeren Pt nanopartiküller (PAMAM/Pt) nanokompozit ve MWCNT’ye dayalı amperometrik sensör geliştirilmiştir. Elektrokatalitik cevaplar doygun kalomel elektroda karşı ‒0,20 V’de H2O2’in indirgenmesi sonucu elde edilmiştir. Elektrot glutamata 1,0‒50 µM doğrusal çalışma aralığında, 0,5 µM (S/N=3) gözlenebilme sınırı ile cevap vermiştir. Elektrotun duyarlığı ise 1,74 ± 0,02 nA µM‒1 olarak bulunmuştur. Enzim‒substrat kinetiğini gösteren Km sabiti 0,053 mM olarak hesaplanmıştır. 2 hafta sonunda elektrodunbaşlangıç aktivitesinin %86’sını muhafaza ettiği rapor edilmiştir. 5 ölçümün
% bağıl standart sapması % 4,2 olarak hesaplanmıştır. Biyosensör cevabına askorbik asit (0,2 mM) ve dopamin (1,0 µM) türlerinin etkisi araştırılmış ve bu türlerin glutamat tayininde önemli bir etkisinin olmadığı görülmüştür.
31
Jamal vd. (2010) tarafından Pt nanopartikül modifiye Au nanotel dizilimli elektroda glutamat oksidazın immobilizasyonu ile H2O2 ve glutamatın amperometrik tayini için tek kullanımlık biyosensör hazırlanmıştır. Hazırlanan sensörün 20 mM H2O2 derişimine kadar doğrusal cevap verdiği, gözlenebilme sınırının 1 µM (S/N=3) ve duyarlığının 194,6 µA/mMcm2 olduğu bulunmuştur. Bu elektrodun analitik performansını incelemek amacıyla, glutamat oksidaz; BSA, nafyon ve gluteraldehit matriksi ile çapraz bağlama yoluyla immobilize edilmiştir. Elektrot başına optimum enzim miktarı 0,58 ünite glutamat oksidaz olarak belirlenmiştir. Glutamat tayini için hazırlanan biyosensör 10,76 µA/mMcm2 duyarlığa sahip olduğu ve 0,8 mM glutamat derişimine kadar doğrusal cevap verdiği rapor edilmiştir. Gözlenebilme sınırı ise 14 µM olarak bulunmuştur. Tüm çalışmalar Ag/AgCl elektroda karşı +0,65 V, pH 7,4’de, 20 ºC’de gerçekleştirilmiştir ve cevap süresi <5 s olarak bulunmuştur. Glutamat oksidaz modifiye elektrodun 2 hafta sonunda başlangıç aktivitesinin % 98’ni muhafaza ettiği görülmüştür.
McLamore vd. (2010) tarafından fizyolojik sıvılarda glutamat tayini için yüksek duyarlıkta, platinle kaplanmış MWCNT/Nafyon/GluOx biyosensör hazırlanmıştır.
Kendi kendine referans modunda, biyosensör karışık nöral kültüründen (nöronlar, astrositler, oligodendrositler ve fibroblastlar gibi) biyofiziksel glutamat sıvısının doğrudan ölçümüne izin vermiştir. Elektrodun 100 µM glutamat derişimine kadar doğrusal cevap verdiği görülmüştür. Biyosensörün gözlenebilme sınırı 0,9 0,3 µM (n=7) ve duyarlığı ise 473 57 µA mM‒1 cm‒2 olarak bulunmuştur. Çalışma Ag/AgCl elektroda karşı +0,70 V’de ve oda sıcaklığında yapılmıştır. Numune ile yapılan çalışmalar ise 37 ºC’de gerçekleştirilmiştir. Optimum pH 7,4 olarak belirlenmiştir. 14 gün boyunca yapılan ölçümler sonunda elektrodun aktivitesinin % 5’ini kaybettiği bulunmuştur. Elektrodun kararlı hal akımının %95’ine 1,1 0,3 s’de ulaştığı rapor edilmiştir.
Tian vd. (2009) tarafından sinir dokusunda gerçek zamanlı glutamat izlenebilmesi için, Pt mikro elektrot yüzeyine sol-jel elektrobiriktirme tekniğine dayalı amperometrik mikro biyosensörler hazırlanmıştır. Sol‒jel filmin hidroksil ve amino gibi biyoaktif grupları, glutamat oksidaz enziminin aktivitesinin artırılması için uygun bir ortam
32
sağlamışlardır. Elektrodun doğrusal çalışma aralığı 0,5‒100 µmol L‒1, gözlenebilme sınırı 5 nM ve duyarlığı 279,4 2,0 µA (mmol L‒1)‒1 cm‒2 olarak hesaplanmıştır.
Çalışma Ag/AgCl elektroda karşı +0,60 V’de gerçekleştirilmiş ve cevap süresi 10 s olarak bulunmuştur. Yapılan çalışmada optimum pH 7,4 olarak seçilmiştir.
Lineweaver‒Burk grafiği kullanılarak hesaplanan Km sabiti 776 µmol L‒1 olarak verilmiştir. Elektrotla 5 ay boyunca ölçüm yapılmış ve başlangıç aktivitesinin % 95’ini koruduğu görülmüştür. 4 ölçümün bağıl standart sapması % 2,8 olarak hesaplanmıştır.
Optimum koşullar altında glutamin (20 µmol L‒1), aspartik asit (20 µmol L‒1), AA (100 µmol L‒1), DA (10 µmol L‒1), UA (100 µmol L‒1), 5HT (100 µmol L‒1) ve katekol (10 µmol L‒1) türlerinin girişim etkisi incelenmiştir ve glutamin ve aspartik asitin elektrot cevabı üzerinde herhangi bir etkisinin olmadığı görülmüştür. Ancak elektrot cevabı üzerinde, askorbik asit % 9,2, UA ve DA <%5’lik, 5HT % 6,8’lik ve katekolün % 19,8’lik bir azalmaya sebep olduğu rapor edilmiştir.
Maalouf vd. (2007) tarafından glutamatın amperometrik ve impedimetrik tayini için nafyon ve metil viyolojen (MV) modifiye camsı karbon elektrot hazırlanmıştır. Enzim, gluteraldehit/BSA yardımıyla çapraz bağlanmıştır. Amperometrik ölçümler DKE elektroda karşı ‒0,65 V sabit potansiyelde gerçekleştirilmiştir. GluOx/Nafyon/MV biyosensörü 0,75 mM’a kadar doğrusal olarak cevap vermiştir ve gözlenebilme sınırı 20 µM (% 9,6 BSS n=3) olarak bulunmuştur. Çalışma pH 7,4 ve oda sıcaklığında yapılmıştır. Lineweaver‒Burk grafiği kullanılarak Michaelis-Menten sabiti hesaplanmış ve immobilize enzim için Km değeri 2,84 mM olarak verilmiştir. Elektrodun raf ömrünün 2 haftadan uzun olduğu rapor edilmiştir. Elektrodun seçiciliğini belirleyebilmek için askorbik asit, ürik asit, asetaminofen, γ‒aminobutrik asit ve 15 farklı aminoasit (isolösin, lösin, metiyonin, fenilalanin, prolin, triptofan, valin, asparajin, glisin, serin, treonin, arginin, histidin, lisin ve aspartik asit) denenmiştir.
İncelenen türlerin elektrot cevabına önemli bir bozucu etkisinin olmadığı görülmüştür.
Tang vd. (2007) tarafından MWCNT üzerine, poli (amidoamin) dendrimer‒kapsüllü platin nanopartiküllerin (Pt‒PAMAM) ve glutamat dehidrogenazın SAM yöntemi ile elektrot yüzeyine modifiye edilmesiyle amperometrik biyosensörler hazırlanmıştır.
Elektrokimyasal ölçümler +0,20 V sabit potansiyelde Ag/AgCl elektroda karşı
33
alınmıştır. Enzim elektrodun en yüksek akım cevabı pH 7,4 fosfat tamponunda elde edilmiştir ve ölçümler 25 ºC oda sıcaklığında gerçekleştirilmiştir. Elektrodun doğrusal çalışma aralığı 0,2‒250 µM ve duyarlığı 433 µA/Mcm2 olarak bulunmuştur.
Gözlenebilme sınırı 10 nM (S/N=3) elde edilmiştir. Elektrodun kararlı hal akımının
%95’ine ~3 s’de ulaştığı rapor edilmiştir. 4 hafta boyunca yapılan ölçümler sonucunda, elektrodun başlangıç duyarlığının % 85’ini koruduğu gözlenmiştir. Gerçek numunelerde bulunabilecek askorbik asit, ürik asit, asetaminofen gibi bazı elektroaktif türlerin elektrodun cevabı üzerindeki etkisi incelenmiştir ve incelenen türlerin elektrot cevabı üzerinde önemli bir etkisinin olmadığı görülmüştür. Glutamat tayini için hazırlanan 10 biyosensörün % BSS değeri % 4,8 olarak bulunmuştur.
Cui vd. (2007) tarafından glutamat tayini için, glutamat dehidrogenaz (GLDH) ve p‒hidroksibenzoat hidroksilaz (HBH) immobilize edilmiş Clark‒tipi elektrot hazırlanmıştır. Elektrot başına optimum enzim miktarı 0,4 ünite GLDH ve 0,08 ünite HBH olarak belirlenmiştir. Enzim, teflon membran üzerindeki poli (karbamoil) sülfonat hidrojel ile tutturulmuştur. Tüm ölçümler Pt‒Ag/AgCl elektroda karşı ‒0,60 V, pH 8,0’de gerçekleştirilmiştir ve elektrodun cevap süresi 2 s olarak belirlenmiştir.
Hazırlanan elektrodun doğrusal çalışma aralığı 10 µM‒1,5 mM, ve gözlenebilme sınırı ise 5 µM olarak bulunmuştur. 1 hafta boyunca yapılan ölçümlerden sonra, enzim başlangıç aktivitesininin % 70’ini muhafaza ettiği gözlenmiştir, en yüksek kararlılık pH 6,5’da elde edilmiştir. Askorbik asit, ürik asit ve diğer 19 amino asitin (alanin, valin, isolösin, lösin, fenilalanin, triptofan, metiyonin, glisin, serin, treonin, sistein, tirosin, asparajin, glutamin, aspartik asit, lisin, arginin, histidin, prolin) elektrodun cevabı üzerindeki etkisi incelenmiştir ve incelenen türlerin elektrot cevabı üzerinde önemli bir etkisinin olmadığı görülmüştür.
Chang vd. (2007) tarafından foto‒çapraz bağlanabilir polimer membran ile immobilize edilmiş L‒glutamat biyosensör hazırlanarak, bu sensörün karakterizasyonu yapılmıştır.
Tüm ölçümler Ag/AgCl elektroda karşı +0,40, pH 7,0 ve 35 ºC sıcaklıkta gerçekleştirilmiştir. Elektrodun kararlı hal akımının %95’ine 20 s’de ulaştığı rapor edilmiştir. Hazırlanan elektrodun doğrusal çalışma aralığı 0,05 ̶ 100µM; gözlenebilme sınırı 0,05 µM ve duyarlığı 12,18 nA/µM olarak rapor edilmiştir. Elektrot ile ard arda
34
yapılan 100 ölçümün % bağıl standart sapması % 2,6 olarak ve 30 gün boyunca belli aralıklarla yapılan ölçümler sonucunda enzim aktivitesinin %80’ini kaybettiği bulunmuştur.
Basu vd. (2006) tarafından monosodyum glutamat tayini için, GluOx ve GLDH ikili enzimin immobilize edilmesiyle biyosensör hazırlamışlardır. Optimum enzim miktarları GluOx için 25 U, GLDH için 143,2 U olarak bulunmuştur. Hazırlanan biyosensörün doğrusal çalışma aralığı 0,02 ̶ 1,2 mg/L’dir. Optimum çalışma koşulları olarak sıcaklık 25±2ºC ve pH 7±2 olarak belirlenmiştir. Lineweaver‒Burk grafiği kullanılarak Km) hesaplanmış ve Km değeri L‒GluOx/L‒GLDH ikili enzim için 0,44 mM, L‒GluOx için ise 1,92 mM olarak bulunmuştur. Biyosensör cevap süresinin 2 dakika olduğu ve 60 gün boyunca 50 ölçümün gerçekleştirilebildiği rapor edilmiştir.
Zhang vd. (2006) tarafından yapılan çalışmada monosodyum glutamat tayini için kitosan enzim filme dayalı glutamat biyosensör geliştirilmiştir. Biyosensör için optimum enzim miktarı 0,40 U olarak belirlenmiştir. Tüm ölçümler Ag/AgCl’ye karşı +0,40 V ve pH 7,4’de gerçekleştirilmiştir. Elektrodun kararlı hal akımının %90’ına ~2 s’de ulaştığı rapor edilmiştir. Hazırlanan biyosensörün doğrusal çalışma aralığı 5×10‒7 ̶ 2×10‒4 M; gözlenebilme sınırı 1×10‒7 M ve duyarlığı 85 mAM‒1cm‒2 olarak bulunmuştur. 11 hafta boyunca yapılan ölçümler sonunda elektrodun enzim aktivitesinin %80’ini kaybettiği görülmüştür. Çalışmada biyopolimer olan kitosanın glutamat oksidaz enzimi ile kuvvetli bir şekilde bağ oluşturduğu sonucuna varılmıştır.
Pauliukaite vd. (2006) tarafından domates numunelerinde monosodyum glutamatın tayini için L‒glutamat biyosensörü hazırlanmıştır. Biyosensörün gözlenebilme sınırı 0,15 mmol L‒1 olarak bulunmuştur. Elektrodun kararlı hal akımının %95’ine 20‒50 s’de ulaştığı rapor edilmiştir. Tekrarlanabirlik için hesaplanan % BSS değerinin %5’den daha iyi olduğu görülmüştür. Çalışmada optimum pH olarak pH 7,0 olarak seçilmiştir.
Şekerler ve tuzların glutamat biyosensörüne bozucu etki yapabileceği düşünüldüğünden, bu türlerin (glukoz, früktoz, asetik asit, askorbik asit, sitrik asit, malik asit, NaCl, KCl, alanin, aspartik asit, glutamin, histidin, glisin, isolösin, lösin, metiyonin, fenilalanin,
35
prolin, serin, treonin, valine, tirosin) bozucu etkisi incelenmiştir. İncelenen türlerden sadece sitrik asit ve amino asitlerin elektrot cevabında önemli bir etkisinin olmadığı, ancak askorbik asitin düşük derişimlerde bile önemli bir bozucu etkiye sahip olduğu gözlenmiştir.
Beyene vd. (2003) tarafından MnO2 modifiye perde baskılı elektrotların yüzeyine nafyon film ve glutamat oksidaz immobilize edilerek kararlı glutamat biyosensörler geliştirilmiştir. Çalışmadaki tüm ölçümler Ag/AgCl elektroda karşı +0,44 V’da ve pH 7,75’de gerçekleştirilmiştir. Hazırlanan biyosensörün doğrusal derişim aralığı 10‒160 mg L‒1 ve gözlenebilme sınırı 1,7 mg L‒1 olarak rapor edilmiştir. 65 gün boyunca ölçüm yapıldığında, elektrodun enzim aktivitesinin %50’sini kaybettiği görülmüştür.
Biyosensör ile baharat ve çorba tozları içerisinde, monosodyum glutamat tayini yapılmış ve sonuçlar enzimatik spektrofotometrik yöntem ile karşılaştırılmıştır.
Karyakin vd. (2000) tarafından yapılan çalışmada, yapay dönüştürücü olarak H2O2’in kullanıldığı prusya mavisine dayalı glutamat amperometrik biyosensörler hazırlanmıştır.
Tüm çalışma Ag/AgCl’e karşı 0,00 V’de ve pH 6,0’da gerçekleştirilmiştir. Hazırlanan elektrodun doğrusal çalışma aralığı 1×10‒7 ̶ 1×10‒4 M; gözlenebilme sınırı 1×10‒7 M ve duyarlığı 0,21 A M‒1cm‒2 olarak bulunmuştur. Elektrodun cevabına D‒glutamik asit, D,L‒aspartik, asetominofen ve AA’in bozucu türlerin etkisi incelenmiş ve bu türlerin etkisi sırasıyla <%2, <%2, %0 ve <%30 olarak verilmiştir.
Pan vd. (1996) tarafından nafyon/glutamat oksidaz temelli biyosensör hazırlanmıştır.
Elektrodun glutamata karşı en yüksek akım cevabının pH 7,8 ve 37ºC’de elde edildiği görülmüştür. Hazırlanan enzim elektrodun doğrusal çalışma aralığı 0‒800 µM ve gözlenebilme sınırı 0,3 µM olarak bulunmuştur. AA, UA ve asetaminofen türlerinin bozucu etkisi incelenmiş ve herhangi bir önemli etkiye sahip olmadıkları rapor edilmiştir. Elektrot yüzeyinde bulunan nafyon tabakası bu türlerin bozucu etki yapmasını engellemiştir.
36 2. KURAMSAL TEMELLER
2.1 Ksantin
Ksantin (3,7‒dihidro‒pürin‒2,6‒dion), insan doku ve sıvılarında ve diğer organizmalarda bulunan bir pürin bazıdır (Şekil 2.1). Ksantin pürin metabolizmasının ara ürünü olup, adenozin trifosfatın (ATP) parçalanmasından sonra oluşur (Dutt vd.
1974, Kathiwala vd. 2008, Amiri‒Aref vd. 2014,).
Şekil 2.1 Ksantinin açık formülü
Ksantinin önemli tıbbi ve biyolojik uygulamaları vardır. Biyolojik sıvılarda ksantin seviyelerinin belirlenmesi klinik tanı açısından oldukça önemlidir. Ksantinin yüksek seviyelerde olması, ksantinüri, böbrek yetmezliği ve gut gibi ciddi hastalıkların varlığını göstermektedir. Ksantinüri, ksantin oksidaz enziminin eksik olması nedeniyle vücut sıvılarındaki ksantin derişiminin yükselmesinden kaynaklanan genetik bir hastalıktır.
Böbrek yetmezliği ve gut hastalığında ise, vücuttaki ksantin derişimi sınır değerlerin üstündedir (Puig vd. 1988, Arikyants vd. 2007, LaRosa vd. 2007, Amiri‒Aref vd.
2014).
Ksantin derişiminin belirlenmesi gıda sektöründe de oldukça önemlidir. Balık gıdalarının kalite kontrolünde balık tazeliğinin tespiti, gıda endüstri için oldukça önemlidir. Balıktaki ATP depolanma sırasında; adenozin difosfat (ADP), adenozin monofosfat (AMP), inozin monofosfat (IMP), inozin, hipoksantin, ksantin ve ürik asite parçalanır. Parçalanma ürünü olarak oluşan ksantin depolama süresiyle artar ve artan ksantin miktarı balık tazeliğinde en önemli gösterge olarak kullanılır (Tang vd. 2011, Devi vd. 2011, Devi vd. 2013, Dalkıran vd. 2014,).
37 2.2 Galaktoz
Galaktoz; heksoz, laktoz ve rafinoz gibi oligosakkaritlerle polisakkaritlerin yapı taşıdır ve süt şekerinden kolaylıkla izole edilebilen elzem bir monoosakkarittir (Şekil 2.2).
Çünkü laktozun hidrolizinden sonra galaktoz glukozdan kolayca ayrılabilmektedir.
Şekil 2.2 Galaktozun açık formülü
Galaktoz, laktozu hidroliz edilmiş sütte (2,0–3,5 g dL−1), peynir altı suyunda (0,10 g dL−1) ve diğer süt ürünlerinde yüksek düzeyde bulunurken, doğal sütteki miktarının (0,003–0,004 g dL−1) oldukça düşük düzeyde olduğu bilinmektedir. Laktozun hidrolizinden sonra galaktozun; galaktokinaz, galaktoz‒1‒fosfat uridil transferaz, beta galaktosit, galaktoz‒6 fosfat epimeraz gibi belirli enzimler tarafından daha fazla katalizlenmesi gerekmektedir. Çünkü, insan vücudunda, bu enzimlerden bir veya birkaçının eksikliği sonucu galaktosemi denilen hastalık ortaya çıkmaktadır.
Galaktosemi vücudun galaktozu kullanımındaki yetersizliğinden kaynaklanan kalıtsal bir hastalıktır (Weese vd. 2003, Sharma vd. 2006, Lee vd. 2011, Khun vd. 2012).
Galaktoz seviyesinin yükselmesi beyin için tehlikelidir ve bu durum ölümle sonuçlanabilir. Yeni doğan bebeklerin kanındaki galaktoz seviyesi istenen düzeyin üzerine çıkarsa (>1,1mM), ölümcül galaktosemi hastalığı ortaya çıkar (Manowitz vd.
1995, Brahim vd. 2002, Jia vd. 2003, Lee vd. 2011, Kanyong vd. 2013). Galaktoz oksidaz enzimi eksik olan bebeklerde, yaklaşık 60 mL inek sütü alımı, kan ve dokularda ani galaktoz birikimine neden olabilir. Yeni doğanlarda galaktosemi taraması yapılmasına rağmen, bu hastalıkla doğan bebeklerin %75’i ölmeye devam etmekte, bu ölümler gelişme geriliği, öğrenme ve zihinsel engel, böbrek yetmezliği, Fanconi sendromu gibi nedenlere bağlı olarak gelişmektedir (Kanyong vd. 2013). Tanısı konamayan galaktosemi hastalığı sebebiyle büyüme ve öğrenme geriliği, kızlarda ise
38
yumurtalıkla ilgili problemler ortaya çıkabilir. Süt ve süt ürünleri, en yaygın galaktoz kaynağıdır; bu yüzden, galaktosemi hastalarının bu gıdaların tüketiminden kaçınması gerekir. Bu hastalar galaktoz içermeyen meyve, sebze, tahıl, ekmek ve şeker ürünlerini tüketmektedirler (Hansen 1975, McGlothlin ve Purdy 1977, Engerman ve Kern 1984, Watanbe ve Kawasaki 1987, Beutler 1991, Schumacher vd. 1994, Szabo vd. 1996, Szabo vd. 1996, Tkac vd. 1999, Suzanne vd. 2002, Rajendran ve Lrudayaraj 2002, Weese vd. 2003, Ekinci ve Paşahan 2004, Sharma vd. 2004, Berry vd. 2004, Sharma vd. 2006, Segal vd. 2006, Şenel vd. 2011).
2.3 Glutamat
Glutamat (glutamik asit, glutamin); soya, mısır ve buğdaydan elde edilen monosodyum glutamat (MSG), elzem olmayan asidik bir amino asit olan glutamatın sodyum tuzudur (Şekil 2.3).
Şekil 2.3 Glutamik asitin açık formülü
MSG ilk defa 1866’da Alman kimyager Karl Heinrich Leopold Ritthausen tarafından keşfedilmiş ve tanımlanmıştır. 1907'de ise Kikunae Ikeda MSG'yi ayrıştırmayı başarmıştır. MSG, çok sayıda gıdanın kendine özgü aromasını güçlendirmektedir. Bu nedenle aroma güçlendirici katkı maddesi olarak; bazı katı yağlarda, et sularında, hazır çorbalarda, işlenmiş kırmızı et, balık ve tavuklarda, mayonezlerde, baharat karışımlarında, bebek mamalarında ve daha birçok hazır gıdada kullanılmaktadır. Hazır gıda maddelerinin yanı sıra organik tarım ürünleri için kullanılan gübreler de MSG içermektedir. Yüksek miktarlarda MSG tüketiminin baş ağrısı, mide rahatsızlıkları, baş dönmesi, eklem ağrıları gibi sendromlara sebep olduğu bilinmektedir (Zhang vd. 2006, Belitz vd. 2009). Bu belirtiler Çin Restoranı Sendromu olarak adlandırılmaktadır.
MSG'nin belli miktarlarda alındığında çoğu insan için güvenli olduğu, ancak MSG'ye karşı hassasiyeti olan insanlarda, özellikle astım hastalarında bazı allerjik reaksiyonların
39
görülebildiği belirtilmiştir. Ancak uzun süreli MSG kullanımının, nörodejeneratif hastalıkların, obezite ve diyabet gibi metabolik hastalıkların ortaya çıkmasında tetikleyici olduğu raporlanmıştır (Bunyan vd. 1976, Komeda vd. 1980, Rogers ve Blundell 1990, Bojanic vd. 2009, Pepino vd. 2010). Ayrıca glutamat merkezi sinir sistemindeki ana uyarıcı nörotransmitterlerden biridir ve nörolojik bozukluklardan büyük ölçüde sorumludur. Beyin dokusu dışında kalan alandaki glutamat seviyesinin belirlenmesi, nörolojik rahatsızlıkların tanısı için oldukça önemlidir (Chakraborty vd.
2007, Tang vd. 2007, Maalouf vd. 2007, Gholizadeh vd. 2012, Batra ve Pundir vd.
2013).