Vitaminler

Vitaminler gıdalarda az miktarda bulunan önemli bileşenlerdendir. Vitaminler suda çözünenler ve yağda çözünenler olmak üzere iki ana gruba ayrılabilirler. Yağda çözünen vitaminler A,D,E,K ve suda çözünen vitaminler ise C vitamini, kolin, B vitaminleri ve folik asittir. Bu vitaminlerin iyonlaştırıcı radyasyona karşı duyarlılıkları farklıdır. Su ve yağda çözünen vitaminlerin iyonlaştırıcı radyasyona karşı gösterdikleri duyarlılık, Tablo 4.5’te verilmiştir [52].

Diğer gıda bileşenlerinde olduğu gibi, vitaminler de iyonlaştırıcı radyasyondan etkilenmektedir. Fakat gıdanın dondurulması ile ya da modifiye atmosfer uygulaması ile bu kayıplar azaltılmaktadır.

Tablo 4.5. Su ve yağda çözünen vitaminlerin iyonlaştırıcı radyasyona karşı gösterdikleri

duyarlılık [52]

Çok duyarlı Az duyarlı

Yağda çözünen vitaminler

E vitamini Karoten A vitamini D vitamini K vitamini

Suda çözünen vitaminler

B1 vitamini C vitamini B6 vitamini B2 vitamini Folat, niasin B12 vitamini Isı uygulaması gibi diğer gıdaları koruma metotlarının da vitaminlere zarar verdiğini belirtmek gerekir. Bu nedenle gıda işleme proseslerinin vitamin kayıpları meydana getirmesi ışınlama prosesine özgü değildir [53].

Günlük diyette gıdalarda yaygın olarak bulunan E vitamini veya α–tokoferol yağda çözünen vitaminlerin ışınlamaya karşı en duyarlı olanıdır. E vitamini kaynakları sebzeler, meyveler, fındık, somon balığı ve karaciğerdir. İyonlaştırıcı radyasyon sonucu oluşan en büyük E vitamini kayıplarına bu vitaminin iyi bir antioksidan özelliğine sahip olması nedeni ile yüksek oranda yağ içeren gıdalarda saptanmıştır [50]. Yapılan bir çalışmada α–tokoferolün oksijensiz ortamda

tribütirin içinde ışınlanması sonucunda 5-ekso-metilen tokoper-6-on oluştuğu, ayrıca α–tokoferolün tripalmitininin yerine domuz etinde ışınlanması sonucunda bu vitaminin iki kat

radyasyonla steril edildiğinde α–tokoferolün % 90’ı, oksijen bulunan ortamda steril edildiğinde ise % 50’si korunmuştur [54].

Provitamini β–karoten olan A vitamini ya da retinol oldukça yüksek oranda çift bağ içermesine rağmen bu bağların büyük bir kısmı trans formda olduğu için ışınlamaya karşı oldukça kararlıdır [55]. Işınlama dozu 20 kGy’in üzerine çıktığında bile kayıp çok azdır. Proteinler A vitamini ve β-karoten üzerinde koruyucu etkiye sahiptir. Çünkü her iki vitamin de gıdalarda proteinlerle stabil bileşikler oluştururlar [20]. Gıdalardaki A vitamini ışınlamaya karşı kararlı olmasına karşın, tereyağı ve süt gibi insan diyetinde bu vitaminlerin bulunduğu bir çok gıdanın ticari olarak ışınlanması olanaksızdır. Sebze ve meyvelerin ticari olarak ışınlandığı düşük dozlarda β–karotende kayıplar ise oldukça azdır [53].

D vitamininin iki önemli formu D2 (kalsiferol) ve D3 (kolekalsiferol) vitaminidir. Bu vitaminin radyasyon duyarlılığı ile ilgili çok az bilgi vardır. İzooktanda ışınlandığında D3 vitamini, E ve A vitaminlerine kıyasla daha stabildir. Oksijen varken ışınlandığında, azot atmosferinde ışınlanmasına kıyasla daha az stabildir. Som balığı yağında bulunan D3 vitamini, yağda α–tokoferol ve diğer antioksidanların bulunması nedeniyle gama ışınlamadan etkilenmemektedir

[53].

K vitamini ve bununla ilişkili diğer vitaminler naftokinondan oluşmaktadır. D vitamini gibi ışınlama ile ilgili bu vitamin hakkındaki bilgiler de sınırlıdır. K3 vitamininin yağda çözünen vitaminler içerisinde, oksijensiz ortama kıyasla oksijenli ortamda ışınlamaya karşı en dayanıklı vitamin olduğu belirtilmektedir. Bununla birlikte ışınlamaya karşı en hassas grubun K vitamini grubu olduğu bildirilmiştir. İnek etinde bulunan K3 vitamini 28-56 kGy dozlarda ışınlandığında parçalanmıştır. Ispanak ve lahana gibi bitkilerde ise stabilitesi yüksektir [20].

B1 vitamini suda çözünen vitaminler içerisinde sadece ışınlamaya karşı en duyarlı değil, aynı zamanda ısıya karşı da en duyarlı vitamindir. Bu nedenle gıdalardaki genel vitamin kayıplarında iyi bir indikatördür. Bitkisel ve hayvansal dokularda yaygın olarak tiyamin ve kokarboksilaz (tiyamin pirofosfat) formunda bulunmaktadır. Tiyamin metilen bağı ile bağlı pridin ve tiyazol çekirdeklerinden oluşur. Bu vitaminin iyonlaştırıcı radyasyona karşı duyarlılığı molekülde –C=N gibi çift bağları içermesinden kaynaklanmaktadır. Gıdada uygulanan ışınlama dozunun artışına paralel olarak B1 vitamininde azalma meydana gelmektedir. Sulu ortamda tiyaminin gama ile ışınlanması dehidrotiyamin oluşumuna neden olur. Bu ise biyolojik olarak tiyaminin inaktif formudur. Gıdalardaki tiyaminin parçalanmasının, ışınlama esnasındaki ortam şartlarını ve uygulanan dozu yansıttığı ve ışınlamadan sonra gıdaların pişirilmesinin tiyamin kaybını artırdığı gözlenmiştir [56]. Brezilya fasulyelerinde B1 vitamini miktarı 1 kGy doza kadar yapılan ışınlama ile değişmemekte, ışınlama dozunun 2.5 kGy’e yükselmesiyle değişim başlamakta ve 5 kGy’in üzerinde yapılan ışınlama sonucunda büyük oranda azalmaktadır [57].

C vitamini veya askorbik asit de iyonlaştırıcı radyasyona karşı duyarlılık göstermektedir. Bu vitamin patates gibi bitkisel ürünlerde ve süt, karaciğer gibi hayvansal kaynaklı ürünlerde bulunur. Ayrıca C vitamini ışınlama sonucunda dehidroaskorbik asite kolaylıkla okside olur [58]. Nötral pH’ da askorbik asit sulu çözeltide çözünmüş elektron ve hidroksil radikali ile reaksiyona girer. Askorbik asidin iyonlaştırıcı radyasyon kadar sıcaklığa da oldukça duyarlı olduğu belirtilmelidir. Her iki madde de biyolojik olarak aktif olduklarından ışınlanmış gıdalardaki C vitamini miktarını belirtirken ışınlama sonucu C vitamininin dehidroaskorbik asite dönüştüğünün de belirtilmesi gerekir. Işınlama çeşitli çilek türlerinde bulunan C vitamini konsantrasyonunu etkilemektedir. Bununla birlikte türler arasında gözlenen değişiklik minimum düzeydedir. Işınlanmamış patatese kıyasla ışınlanmış patatesin 5 ay depolanması sonucunda askorbik asit

karşılaştırıldığında ışınlamanın gıdalardaki C vitamini içeriğine büyük etkisinin olmadığı görülmektedir [59].

Işınlamanın soya fasulyesi filizlerine etkisi üzerine yapılan bir çalışmada, ışınlanmamış soya filizlerinde başlangıçta 8.81 ppm olan askorbik asit miktarının 1 kGy doz ışınlama uygulandığında yaklaşık olarak 1/3 oranında azalarak 2.68 ppm’e düştüğü bulunmuştur. Yine aynı çalışmada karışık salatada başlangıçta 19.58 ppm olan askorbik asit miktarının 1 kGy ışınlama dozu uygulandığında yaklaşık % 47 azalarak 10.46 ppm’e düştüğü saptanmıştır [60]. B6 vitamini ya da piridoksin (piridoksol, vitaminin alkol formu) kırmızı et, tavuk ürünleri, balık, hububat, avokado gibi ürünlerde bulunur. Alkol grubunun aldehitle yer değiştirdiği piridoksal ya da metilenaminle yer değiştirdiği piridoksamin şeklinde bulunabilir. Buna ek olarak piridoksal fosfat amino asitlerin dekarboksilasyonu ve transaminasyonu gibi bir çok biyokimyasal dönüşümde ana koenzimdir [58]. Piroksidin’in radyolitik parçalanması hidroksil radikallerinin oksidasyonundan başlar ve daha sonra radikal hidrojen peroksitle reaksiyona girer. Genellikle iyonlaştırıcı radyasyonun ticari olarak kullanıldığı dozlar gıdaların piroksidin içeriği üzerinde önemli etkiye sahip değildir.Oluşan değişiklikler ısı etkisiyle oluşan değişikliklerle aynı ya da daha azdır [61].

B2 vitamini ya da riboflavin, flavin çekirdeği ve riboz bağından oluşur. Et, süt, yeşil sebzeler, meyveler, hububat, maya ve maya ürünlerinde bulunur. Bu vitaminin yaşayan dokulardaki aktif formu flavin mononükleotit ve flavin adenin dinükleotitdir. Her ikisi de elektron transport sisteminin anahtar kofaktörüdür. Bu vitamin değişik çift bağlardan oluşur ve sulu ortamda ışınlandıklarında, suyun radyolitik ürünleri ile reaksiyona girerek değişikliğe uğrar [22]. Riboflavin bir çok gıdada iyonlaştırıcı radyasyona karşı oldukça dayanıklıdır. Brezilya fasulyeleri üzerinde yapılan bir çalışmada B1 vitamininde olduğu gibi 1 kGy doza kadar yapılan ışınlama ile B2 vitamini miktarının değişmediği, ışınlama dozunun 2.5 kGy’e yükseldiğinde değişimin başladığı ve 5 kGy’in üzerinde yapılan ışınlama sonucunda B2 vitamini içeriğinin önemli ölçüde azaldığı bulunmuştur [57].

Çözelti içerisinde iyonlaştırıcı radyasyona karşı duyarlı olmalarına rağmen, gıdalarda bulunan folik asit, niasin ve B6 vitamini ışınlamaya karşı oldukça dayanıklıdır. Folik asit, ıspanak ve brokoli gibi yeşil lifli sebzelerde ve ciğer gibi etlerde bulunur. Tavuk etleri 30 kGy’e kadar ışınlandığında folik asitte önemli bir kayıp gözlenmemektedir [20].

Niasin ya da B3 vitamini ısıl işleme olduğu gibi ışınlamaya da dayanıklılık göstermektedir. Bu vitamin gıdada NAD (Nikotinamid adenin dinükleotit) ya da NADP (Nikotinamid adenin dinükleotit fosfat) şeklinde yaygın olarak bulunur. En çok bulunduğu gıdalar ciğer, et ve tavuk gibi ürünlerdir. Niasin sulu ortamda hidroksil radikali ile hemen reaksiyona girdiği için ışınlamaya karşı tiyamin ve riboflavine kıyasla daha hassastır[61]. Brezilya fasulyeleri üzerinde yapılan çalışmada B6 vitamininin B1 ve B2 vitaminine kıyasla ışınlamaya karşı oldukça duyarlılık gösterdiği ve doza bağlı olarak hızla azaldığı bildirilmiştir [57].

Diğer vitaminlere kıyasla gıdalarda daha az miktarda bulunan B12 vitamini kalp, ciğer ve böbrek gibi sadece hayvansal dokularda bulunur. Sekuester kobalt, 6 konjuge çift bağ ve 4 pirol kalıntısı içeren halka yapısından oluşur. Gıdalarda az oranda bulunmasına rağmen besin değeri açısından oldukça önemli olan B12 vitamini, ışınlamaya karşı bulunduğu ortama bağlı olarak etkilenmektedir. Sulu ortamda verilen dozla paralel bir azalma gösterirken, katı ortamda sterilizasyon dozundaki iyonize radyasyona karşılık azalması sadece % 7 olarak bulunmuştur [62].