Gıda katkı maddeleri

Ülkemizde de kullanılan E-kodları Avrupa Birliği’ nin ilgili sağlık/gıda otoritelerinin gerekli güvenlik testlerinden geçmiş ve tüm spesifikasyonu belirlenmiş gıda katkılarına verilen kodları gösterir.

Gıda katkı maddelerinin 32 değişik fonksiyonu vardır. Hazır gıdalarda bunlardan birini veya birkaçını yerine getirmek amaçlı kullanılırlar. Kullanım amaçlarından bazıları ve gıda katkı maddeleri örnekleri altta gösterilmiştir.

Gıda katkı maddelerinin kullanım amaçlarından örnekler

İşlenmiş gıdalarda bazı katkıların kullanılması, insan sağlığının korunması için önemlidir.

Antimikrobiyallerin kullanılması buna örnektir. Başta işlenmiş et ürünleri olmak üzere çeşitli gıdalarda antimikrobiyallerin kullanılmaması durumunda gıda zehirlenmesine yol açan mikrobiyolojik faaliyet oluşabilir. Bu tür gıda zehirlenmeleri içerisinde en ciddisi gıdalarda Clostridium botulinum adlı bakterinin üremesi ile oluşan botulinum toksini zehirlenmesidir. Nörotoksik etkili olan botulinum toksini mikrogram düzeyinde öldürücü olan toksik bir maddedir (LD50 = 0.00001 mg/kg). Bu önemli besin zehirlenmesi Botulism olarak adlandırılır. Bir diğer örnek antioksidan özellikteki katkıların kullanılmasıdır. Yağ içeren işlenmiş gıdalarda antioksidan kullanılmaması durumunda, yağların oksidasyonu ile toksik özellikteki peroksitler ve serbest radikaller oluşabilir.

AB’nde 329 gıda katkı maddesi kullanılmaktadır. AB Direktifleri ile uyumlu Türk Gıda Kodeksi Yönetmeliği’ne bağlı tebliğlerde de AB‘ne uyumlu olarak katkı maddelerinin kullanılabilecekleri ürünler ve kullanım limitleri belirlenmiştir. FDA (Food and Drug Administration – Birleşik Devletler Gıda ve İlaç Dairesi) nın bugüne kadar kullanımına onay verdiği gıda katkı maddesi sayısı yaklaşık 2800’dür. Ancak bugün bunların çoğunluğu daha uygun alternatifleri bulunduğu için teknik sebeplerle veya güvenlik konusundaki endişelerden dolayı kullanılmamaktadır.

Dünyada gıda katkı maddelerinin izin süreci

Gıda katkı maddelerinin izin sürecinde tek hedef, kullanımda insan sağlığının korunmasıdır. Gıda katkı maddeleri insanların karşılaştığı kimyasallar içerisinde çok özel bir gruptur. İnsanlar bu maddelere doğumdan ölüme kadar kendi iradeleri dışında maruz kalabilmektedirler. Katkı maddelerini taşıyan gıdaları yüz milyonlarca kişinin tükettiği düşünüldüğünde, yapılan en ufak hatanın insan sağlığı ile ilgili büyük sorun yaratacağı açıktır. Bu özellik nedeni ile gıda katkı maddelerinin kullanım izni uluslararası ve ulusal sağlık otoritelerinin son derece yoğun ve dikkatli incelemesi sonucunda verilir. Bu süreçte günümüz bilim ve teknolojisinin verdiği imkanlar kullanılarak yoğun araştırmalar yapılır. Bu yönüyle gıda katkı maddeleri kullanımı insan sağlığının korunması yönünden en sıkı denetim altında tutulan kimyasal madde grubudur.
Daha önce de ifade edildiği gibi her kimyasal madde doza bağımlı olarak toksiktir. Gıda katkı maddelerinin kullanım izni sürecinde ilk basamak bu kimyasalın deney hayvanlarında hangi dozlarda (miktarlarda) hangi etkileri göstereceğinin veya göstermeyeceğinin saptanmasıdır. Diğer bir deyişle “zararsızlık limitlerinin” tespitidir. Kimyasal maddelerin organizmada oluşturduğu hasar toksisite olarak adlandırılır. Toksisite çok yönlü bir etki şeklidir. Deney hayvanlarına (bu amaçla genellikle fare, sıçan, kobay gibi kemiriciler kullanılır) test edilecek kimyasal madde yüksek dozlar da dahil olmak üzere çeşitli dozlarda verilerek muhtemel tüm toksik etkiler araştırılır. Kullanılan dozun birimi mg/kg’dır. Diğer bir deyişle her kg deney hayvanı canlı ağırlığı başına verilen mg cinsinden test maddesidir. Toksisite testlerinde öncelikle kemiricilerin kullanılmasının nedeni, bu hayvanların memeli hayvanlar grubunda olması, anatomi ve fizyolojilerin iyi bilinmesi, test süresince test koşullarının kontrol edilebilmesi ve istatistiki sonuçlara ulaşılabilmesi için yeterli sayıda hayvan kullanılabilmesi imkanıdır. Özel koşullarda kedi, köpek primat gibi diğer memeliler de toksisite testlerinde kullanılabilir. Toksisite testlerinde her doz grubunda ve kontrol grubunda en az 10 olmak şartıyla ortalama 100 deney hayvanı bulunur. Toksisite testlerinde bir kimyasal madde için ortalama 3000 civarında deney hayvanı kullanılır. Bu testler uluslararası kuruluşların belirlediği GLP (Good Laboratory Practice-İyi Laboratuvar Uygulamaları) kurallarına göre çalışan laboratuvarlarda yapılır. Tek bir madde için bu testlerin maliyeti 10 milyon doları bulur. Başta ilaç olmak üzere kullanılan her kimyasal gibi gıda katkı maddeler için de deney hayvanlarında aşağıda belirtilen toksisite çalışmaları yapılır.

A. Toksikokinetik çalışmalar: İncelenen katkının, organizmada Emilimi (kana geçişi), Dağılımı (kan yardımıyla organlara taşınması). Biyotransformasyonu (vücutta diğer kimyasallara dönüşümü) ve Atılımı incelenir. Bir kimyasalın alımından atılımına kadar vücutta olan bu olayların toplamına, Emilim (Absorbtion), Dağılma (Distrubition), Biyotransformasyon (Metabolism) ve Atılım (Excretion)’ın ingilizce karşılıklarının baş harfleri alınarak ADME adı da verilir.

B. Toksisite testleri: Başlıca toksisite testleri aşağıda gösterilmiştir.

Akut Toksisite: Bir veya 24 saat içinde alınan birden fazla dozun oluşturduğu toksisite.

Kronik Toksisite: Akut toksisiteye yol açmayacak düşük dozların uzun süre verilmesi ile oluşan toksisite.

Mutajenik Etki: DNA üzerinde kalıcı değişiklik.

Karsinojenik Etki: Kanser yapıcı etki.

Teratojenik Etki: Sakat yavru doğumlarına yol açan etki.

Transplasental Karsinojenik Etki: Gebenin çocuğunda doğumdan yıllar sonra kanser oluşumu.

Immünotoksik Etki: İmmün sistem üzerine toksik etki.

Üreme Sistemi Üzerine Toksik Etki

Nörotoksik Etki: Sinir sistemi üzerine toksik etki.
Yukarıdaki toksisite testleri gıda kontaminantları için de uygulanır. Kontaminant olarak adlandırılan kimyasal kirliliklerin gıdalara bulaşmasından kaçınılamayacağına göre ömür boyu bu kontaminatların alınması durumunda insan sağlığına zarar vermeyecek miktarların saptanması gerekir. Gıda katkı ve kontaminantlarının yaşam süresince alınması söz konusu olduğundan deney hayvanlarıyla yapılan deneylerde bu olgu, deney süresinin tespit edilmesinde dikkate alınır. Kronik toksisite ve karsinojenesite testleri deney hayvanlarının ortalama yaşam süresinin % 70-80’ini kapsayacak süre boyunca (16-18 ay) test edilecek kimyasalın her gün deney hayvanına verilmesi şeklinde yapılır.

Toksisite test sonuçları uluslararası/ulusal kuruluşlarca oluşturulan bilimsel komitelerce değerlendirilerek güvenli kullanım için gerekli sayısal değerlere ulaşılır. Bu değerlere ulaşılmasında eğer incelenen kimyasal madde uzun yıllardır kullanıyorsa insan gruplarından elde edilen epidemiyolojik çalışma sonuçlarından da yararlanılır. Örneğin sakarin 100 yılı aşkın süredir yapay tadlandırıcı olarak kullanılan bir maddedir. Yüz yıl öncesinde gıda katkılarının güvenliği için bugün uyguladığımız uluslararası kurallar ve toksisite testleri bulunmadığından sakarin yukarıda belirtilen testlerden geçmeden kullanılmaya başlanmıştır. Sakarin için yukarıdaki testler 1960’lardan sonra yapılmıştır. Bugün sakarin güvenlik için değerlendirilirken hem deney hayvanlarında yapılan toksisite test sonuçlarından, hem de yıllardır kullanan insan gruplarından elde edilen epidemiyolojik verilerden yararlanılmaktadır. Gıda katkısı olarak geliştirilen yeni bir madde söz konusu ise elimizdeki tek veri toksisite test sonuçlarıdır. Bu değerlerden yola çıkılarak hangi gıdada ne miktarda gıda katkı maddesi kullanılabileceği belirlenir.

Limit değerler

Toksisite test sonuçlarından elde edilen verilerden ulaşılan ilk değer NOAEL (No Observed Adverse Effect Level- Gözlenebilen hiçbir yan etki göstermeyen doz) dir. Diğer bir deyişle deney hayvanları ortalama yaşam sürelerini % 70-80’ini kapsayacak sürede test edilen gıda katkısını almışlar ve NOAEL dozunda hiçbir yan etki görülmemiştir. Bu değer tespit edildikten sonra aşağıdaki hesaplama yapılır.

NOAEL (mg/kg): No Observed Advers Effect Level (Deney Hayvanlarında gözlenebilen hiçbir yan etki göstermeyen doz)

İnsanlarda güvenli olan doza ulaşılabilmesi için: NOAEL değeri, emniyet faktörüne bölünür. Güvenlik faktörü, genellikle 100 olarak kullanılır. Ancak gıda katkısının toksisite verilerinde herhangi bir şüpheli durum olduğunda bu değer 1000’e kadar çıkabilir. Ya da epidemiyolojik verilerle gıda katkısının güvenliği kanıtlandı ise güvenlik faktörü 100’den küçük olabilir. Diğer bir deyişle deney hayvanlarında hiçbir yan etki yaratmayan dozun yüzde biri insanlarda genellikle güvenli kabul edilmiştir. Bu yöntem 1954 yılından beri gıda katkıları ve gıdalardaki kimyasal kirlilikler için uygulanmaktadır. Geride kalan 50 yılı aşkın sürede edinilen deneyimler bu uygulamanın yeterli koruma sağladığını göstermektedir.

ADI (mg/kg): (Acceptable Daily Intake-Günlük alınmasına izin verilen miktar) değeri insanlarda güvenli doz olarak kabul edilir.

1960’lar öncesinde toksikoloji testleri bugünkü kadar gelişmemişti. Toksikoloji testlerinin yetersiz olduğu dönemlerde kullanılmasına izin verilen bazı katkı maddeleri daha sonraki yıllarda yapılan toksisite test sonuçlarına göre tekrar değerlendirildi. Bu değerlendirmeler sonucunda bazı katkıların kullanımı yasaklandı. Bu gıda katkılarına örnek olarak; aruamin, benzil violet 4B, tereyağı sarısı, ponceau 3R, ponceau SX, sudan 1 gibi katkılar verilebilir. Bugün kullanılan her katkı maddesi aşağıda açıklanacak olan gıdayla ilgili uluslararası ve ulusal kuruluşlar tarafından güvenlik yönünden sürekli izlenmektedir. En ufak bir şüphede ADI değeri tespiti için yeniden değerlendirme yapılmaktadır.

Ulusal gıda yönetmelikleri hazırlanırken toplumun gıda tüketim kalıpları dikkate alınarak en aşırı tüketimde dahi bir katkı için ADI değerinin aşılmaması amaçlanır. Bunu yine aspartam örneği ile açıklayabiliriz. Aspartam yapay tadlandırıcı olarak başta diet içecekler olmak üzere çeşitli gıdalarda kullanılmaktadır. Kullanılan gıda türleri kısıtlanarak ve izin verilen gıda ürünlerinde katılacak maksimum konsantrasyonlar belirtilerek kullanım kontrol altında tutulur. Ülkemizde gıda katkı maddelerinin kullanımını düzenleyen mevzuat “Türk Gıda Kodeksi Yönetmeliği” ne bağlı tebliğlerdir. Bu tebliğlerde uluslararası kuruluşların tespit ettiği ADI değerlerinden yola çıkılarak gıda katkılarının kullanım limitleri belirlenmiştir. Yine aynı şekilde gıda kontaminantlarının gıdalardaki limitleri de kodekse bağlı tebliğlerle düzenlenir. Bu limitlerde de çıkış noktası söz konusu kontaminantın ADI değeridir.

Gıda kontaminantlarının kalıntı limitlerinin hesaplanması:

Bu hesaplamada başlangıç noktası söz konusu kontaminant için uluslararası kuruluşlarca tespit edilen ADI değeridir. ADI değerinden yola çıkılarak; MPI: Maximal Permissible Intake Per Day (Günlük alınmasına izin verilen en fazla miktar) değerine ulaşılır.

MPI: ADI x 60 mg/ kg/gün

MPI’in ADI’dan farkı, değerin kg insan ağırlığı başına değil, birey başına hesaplanmasıdır. Hesaplamada ortalama insan canlı ağırlığı 60 kg olarak kabul edilmiştir.

Her gıda aynı oranlarda tüketilmemektedir. Örneğin baharatta bulunan bir kontaminant ile tahılda bulunan bir kontaminantın kalıntı limiti hesaplanırken gıda faktörü olarak adlandırılan günlük tüketim miktarları hesaba katılmalıdır. MPI değerinin gıda faktörüne bölünmesi ile MPL: Maximal Permissible Level in Foodstuff Concerned (Gıda dikkate alınarak alınmasına izin verilen en fazla miktar) değerine ulaşılır. Bu değer gıdanın bir kilogramında bulunmasına izin verilen kontaminantın maksimum miktarını belirler.

MPL, MRL (Maximum Residue Level- Maksimum kalıntı limiti) olarak da adlandırılır.

Bunu bir örnek ile açıklayalım.

Meyve ve sebze yetiştiriciliğinde böcek öldürücü (insektisit) olarak kullanılan endosulfan’ın bir bölümü bu gıdaların üzerinde kalacaktır. Bu insektisite ömür boyu hangi miktarın altında maruz kalınırsa insan sağlığı olumsuz olarak etkilenmez? Bu sorunun cevabı için MRL (Maksimum Kalıntı Limiti) nin bulunması gerekir.

Türk Gıda Kodeksi Yönetmeliği’nde endosulfan için kalıntı limitleri meyvelerde 1.0 ppm buğdayda 0.1 ppm olarak tespit edilmiş idi. Endosulfan 2008 yılına kadar kullanılan bir insektisit, akarisit idi. Klorlu yapısından dolayı, çevresel nedenlerle bu tarihten sonra dünyada kullanımdan kaldırılmıştır. Yukarıdaki örnek hesaplamanın nasıl yapılacağını göstermek için verilmiştir. Diğer kontaminantlar için MRL değerleri de toksisite testlerine dayalı NOAEL, ADI değerlerinden yola çıkılarak tüketim miktarları dikkate alınarak hesaplanır.

Bu hesaplamada başlangıç noktası söz konusu kontaminant için uluslararası kuruluşlarca tespit edilen ADI değeridir. ADI değerinden yola çıkılarak; MPI: Maximal Permissible Intake Per Day (Günlük alınmasına izin verilen en fazla miktar) değerine ulaşılır.

MPI: ADI x 60 mg/ kg/gün

MPI’in ADI’dan farkı, değerin kg insan ağırlığı başına değil, birey başına hesaplanmasıdır. Hesaplamada ortalama insan canlı ağırlığı 60 kg olarak kabul edilmiştir.

Her gıda aynı oranlarda tüketilmemektedir. Örneğin baharatta bulunan bir kontaminant ile tahılda bulunan bir kontaminantın kalıntı limiti hesaplanırken gıda faktörü olarak adlandırılan günlük tüketim miktarları hesaba katılmalıdır. MPI değerinin gıda faktörüne bölünmesi ile MPL: Maximal Permissible Level in Foodstuff Concerned (Gıda dikkate alınarak alınmasına izin verilen en fazla miktar) değerine ulaşılır. Bu değer gıdanın bir kilogramında bulunmasına izin verilen kontaminantın maksimum miktarını belirler.

MPL, MRL (Maximum Residue Level- Maksimum kalıntı limiti) olarak da adlandırılır.

Bunu bir örnek ile açıklayalım.

Meyve ve sebze yetiştiriciliğinde böcek öldürücü (insektisit) olarak kullanılan endosulfan’ın bir bölümü bu gıdaların üzerinde kalacaktır. Bu insektisite ömür boyu hangi miktarın altında maruz kalınırsa insan sağlığı olumsuz olarak etkilenmez? Bu sorunun cevabı için MRL (Maksimum Kalıntı Limiti) nin bulunması gerekir.

Meyve ve sebzede endosulfan’ın maksimun kalıntı limiti (MRL)nin hesaplanması:

NOAEL: 0.75 mg/ kg
Emniyet faktörü: 100
ADI: 0.0075 mg/kg
MPI: 0.45 mg/kg
Günlük meyve ve sebze tüketimi: 0.4 kg
MPL (MRL): 0.45/0.4 = 1.125 ppm
Teknolojik yasal kalıntı sınırı (Meyve ve sebzede): 0.5 ppm (ABD için)

Ülkemizde de kullanılan E-kodları Avrupa Birliği’nin ilgili sağlık/gıda otoritelerinin gerekli güvenlik testlerinden geçmiş ve tüm spesifikasyonu belirlenmiş gıda katkılarına verilen kodları gösterir. Bir güvenliğin ifadesidir. Bu kodlarda her yüzlü grup bir kullanım grubunu temsil eder (100-199 arası renklendiriciler, 200-299 koruyucular gibi). AB tarafından toplam 329 katkı maddesine E-kodu verilmiştir.
Bir güven işareti olmasına rağmen E-kodları ülkemizde bir tehlike olarak algılanmıştır. İlk olarak 1996 yılında “Hacettepe Üniversitesi Araştırma Sonuçları” başlığı ile basılı olarak dağıtılan uydurma bir liste sonraki yıllarda internetin de sağladığı olanaklarla hızla yayılmıştır. Hızı kesilse de liste zaman zaman tekrar ortaya çıkmaktadır. Çok sayıda inananı da olan bu listede “E-330 en tehlikeli karsinojen – Ne yazık ki birçok hazır gıdada kullanılmaktadır” tanımlaması ile verilmektedir. E-330 gıda katkısı kalitesinde sitrik asitin kodudur. Sitrik asitin kanserojen olmadığının tüketicilere, hatta mesleğinde üst noktalarda olan profesyonellere anlatabilmesi için inanılması güç bir serüven yaşanmıştır. Sitrik asit başta narenciyeler olmak üzere birçok meyvede yüksek miktarlarda bulunan bir organik asittir. Sitrik asit insan organizmasında da günde gramlarca üretilir. Bu biyokimyasal mekanizmaya trikarboksilik asit siklusu veya sitrik asit veya Krebs siklusu adı verilir. Bu siklus glukozdan enerji sağlanması ile ilgili bir metabolizma olayıdır ve durması organizmada yaşamın durması ile eş anlamlıdır. Bu temel biyokimyasal mekanizmayı aydınlattığı için 1953 yılı Nobel Tıp Ödülü Sir Hans Adolf Krebs’e verilmiştir. Sitrik asit meyve suları ve meşrubatlar başta olmak üzere çok sayıda gıda türünde de gıda katkısı olarak kullanılmaktadır.
Yukarıda açıklananlar ışığında nasıl olur da sitrik asit için “En tehlikeli kanser yapıcı madde” denilebilir. Yeni bir buluş mu söz konusudur? Kara mizah burada başlamaktadır. Krebs, Almanca’ da kanser anlamını taşımaktadır. Konudan habersiz ancak toplumu aydınlatmak görevini üstlenmiş bir grup, yıllarca önce Avrupa’da Krebs siklusunu “kanser siklusu” olarak tercüme etmiş ve bu kirli bilgi yayılarak bugünlere gelinmiştir. Listelerde hiçbir bilimsel kanıta dayanmayan akıl dışı suçlamalar diğer bazı katkılar için de yapılmaktadır. Bu olay gıda endüstrisi tarafından da ciddiye alınmış. Gerekli mücadelelere rağmen E-kodları konusunda toplumun negatif risk algısı devam edince gıda ambalajlarına E-kodu yerine gıda katkı maddesinin adı yazılmaya başlanmıştır. Bu olumsuz bir gelişmedir. Çünkü E-kodu yalnız gıda katkı maddesini değil onun safsızlık dahil kodeks standartlarını karşıladığını da gösterir. Sitrik asit örneğinden gidersek gıda katkı maddesi kalitesindeki sitrik asitin safsızlığının % 0.5’ten fazla olmaması gerekir. Ayrıca safsızlıkların nitel ve nicel olarak limitleri de spesifikasyonda belirtilmiştir.

E-kodu olmayan sitrik asit ise herhangi bir kalitede, yüksek oranda ve istenmeyen safsızlıklar taşıyan sitrik asit olabilir. Her gıda katkısı için aynı durum söz konusudur. Bazı safsızlıkların yüksek toksisitesi olduğu düşünüldüğünde, bu durum özellikle özdenetim yoksunu gıda işletmelerinin ürünlerinde sorun yaratabilir.