Gıda zehirlenmelerine ve bazı rahatsızlıklara sebep oldukları için sağlık yönünden; hayvansal gıdalarda mikroorganizmalar tarafından oluşturuldukları için de hijyen açısından önemli olan biyojen aminler, proteinlerin yapı taşı olan amino asitlerden türevlenen bileşiklerin bir sınıfıdır. Amino asitlerin dekarboksilasyonu veya aldehit ve ketonların aminasyon ve transaminasyonu ile oluşan azotlu bileşikler olarak da tanımlanabilirler. Bu aminler, kimyasal olarak alifatik (putresin, kadaverin, spermin, spermidin), aromatik (tiramin, b-feniletilamin) veya heterosiklik (histamin, triptamin) yapıda olabilirler. Biyojen aminler, gıdalarda mikrobiyel enzimler tarafından spesifik serbest amino asitlerin dekarboksilasyonu sonucu meydana gelmektedir. En iyi bilinen biyojen amin vücutta üretilen histamindir ve alerjik reaksiyonlarda önemli bir rol oynar. Biyojen aminler protein degredasyonu (denatürasyon sonucunda proteinin birincil yapısının bozulması, peptid zincirinin kırılması) geçiren bütün doğal ürünlerde mevcuttur.
Bu aminler, balık ve balık ürünleri, peynir (özellikle uzun süre olgunlaştırılan peynirler), et ve et ürünleri, yumurta, fermente sebzeler, çikolata, şarap ve bira gibi gıdalarda işleme, olgunlaşma ve depolama sırasında, proteinlerin biyokimyasal ve/veya mikrobiyolojik etkileşimlerine bağlı olarak genellikle serbest kalan aminoasitlerin dekarboksilasyonu sonucu oluşurlar. Dekarboksilaz enzimini oluşturarak aminoasitlerin dekarboksilasyonunda rol alan birçok mikroorganizma arasında Escherichia coli, Proteus morganii, P. mirabilis, Pseudomonas reptilivora, Enterococcus faecalis, E. faecium, E.durans, Salmonella, Shigella, Betabacterium ve Lactobacillus türleri, Raoultella planticola, R. Ornithinolytica da bulunur. Ayrıca, fermente gıdalarda kullanılan starter kültürler de, gıdadaki normal mikrobiyal flora ile etkileşimleri sonucu direkt veya indirekt olarak biyojen aminlerin oluşumunda etkililerdir. Gıdalarda uygun ısı (20-37°C) ve pH (5-7) ile yeterli miktarda (bir gramda >106) amin oluşturabilen mikroorganizma olması durumunda, amin oluşumunun hızlandığı; ancak tuz oranının %5’ten fazla olması durumunda ise biyojen aminlerin oluşumunun azaldığı bilinmektedir.
Bazı biyojen aminler, insan vücudunda özellikle sinir sisteminde ve kan basıncının kontrolünde önemli metabolik fonksiyonlara sahiptir; protein, hormon ve nükleik asit sentezinin ilk basamağını oluştururlar. Bu aminlerden histaminin düz kasların kasılmasına, damarları genişleterek kan basıncının düşmesine, kapillar permeabilitenin ve mide asidi sekresyonunun artışına yol açar, nörotransmitter olarak işlev görür ve ayrıca alerjik reaksiyonlarda da rol alır. Putresin, spermin, spermidin gibi poliaminler hücreler için esansiyel bileşikler olup, protein sentezinde, nükleik asit fonksiyonlarının regülasyonunda ve hücre membranının stabilizasyonunda rol alırlar. Tiramin, triptamin ve feniletilaminin gibi biyojen aminler hipertansif etkiye sahiplerdir. Bunlardan tiramin ve triptaminin, düz kasların (uterus, bronş) kasılmasına da yol açar. Ayrıca poliaminler, bağırsaklardaki immunolojik sistemde ve normal metabolik fonksiyonların aktivitesinin sürdürülmesinde de gereklidir. Çiğ veya işlenmiş gıdalarda da oluşabilen biyojen aminler, gıdalarla yüksek miktarda vücuda alındıklarında zararlı etkiler ortaya çıkmaktadır.Bazı insanlar gıdalardaki biyojen aminlere karşı duyarlıdır, bunun sonucunda alerjik reaksiyonlara benzeyen semptomlar gösterirler. Yüksek miktarda (>1000 mg/kg) histamin içeren gıdaların tüketilmesiyle “scombrotoxicosis” veya “cheese syndrome” denilen gıda intoksikasyonları ortaya çıkar. Histamince zengin olan gıdanın alınmasından yaklaşık 30-60 dakika sonra deride kızarıklık, baş ağrısı, bulantı, kusma, ishal, terleme, mide krampları ve baş dönmesi gibi belirtiler ortaya çıkmaktadır. Hastaların, yaklaşık 3-6 saat kadar sonra iyileştikleri belirtilmektedir. Bununla birlikte, bazı ilaçlarla (antihistaminikler, sıtma ilaçları vs.) bazı aminlerin (putresin, kadaverin vs.) ve alkollü içeceklerin, aminoksidazları inhibe etmek suretiyle histaminin etkisini arttırabilirler.
Gıdalardaki başlıca biyojen aminler histamin, triptamin, kadaverin, pütresin, spermin ve spermadindir. Vücudumuzda bazı biyojen aminler nörotransimiterler olarak önemlidir. Bunlar GAMA (gama amino bütirik asit), serotonin ve dopamindir.
Süt ve süt ürünlerinde biyojen aminler:
Peynir: Biyojen aminler, süt ürünleri içerisinde en çok peynirde bulunmaktadır. Peynirde, genellikle fazla miktarlarda tiramin, histamin, putresin ve kadaverin bulunur; bunları feniletilamin ve triptamin izlemektedir. Peynirdeki biyojen amin miktarı peynirin türü, imalat tekniği, olgunlaşma süresi, üretimden sonra geçen zaman, olgunlaşma sürecine katılan mikroorganizmaların bileşimi ve bunların dekarboksilaz aktivitesi gibi faktörlere bağlı olarak değişmektedir. Joosten, çiğ sütten imal edilmiş ve özellikle de olgunlaştırılmış peynirlerde, pastörize edilmiş sütlerden imal edilmiş peynirlere göre daha fazla biyojen amin bulunduğunu bildirmektedir. Peynirin olgunlaşması sırasında ise biyojen amin miktarının genellikle arttığı gözlenmiştir. Peynirin çeşidine göre de biyojen amin miktarı değişmektedir. Sert peynirlerde, yarı sert ve yumuşak peynirlere göre biyojen amin miktarı daha yüksek bulunmuştur. Peynir yapımında kullanılacak sütün pastörize edilmesinin ve mikrobiyolojik kalitesinin iyi olmasının, peynirdeki biyojen amin konsantrasyonunun düşük olmasında önemli derecede etkili olduğu belirtilmektedir. Bu nedenle peynirde işlenecek sütün pastörize edilmesi, peynir imalatı ve depolanması sırasında sıkı hijyen tedbirlerinin uygulanması, mikrobiyolojik kontaminasyonun en aza indirilmesi ve kaliteli starter kültürlerin kullanılması suretiyle peynirdeki biyojen amin miktarı kontrol altında tutulabilecektir
Gıda ile fazla miktarlarda alınan tiramin, cheese reaction (peynir reaksiyonu) denilen ve çoğunlukla başağrısı ile birlikte seyreden hipertansiyon ve kalp yetmezliğine; feniletilamin ise hipertansiyona, migren benzeri baş ağrısına, mide bulantısına ve kusmaya yol açmaktadır. Putresin ve kadaverin, histaminin toksik etkisini artırarak hipotansiyona, bradikardiye, dispneye ve ekstremitelerde felce neden olmaktadır. Triptamin ise, tiramine benzer farmakolojik etkilere sahiptir. Ancak putresin, kadaverin ve triptaminin gıdalarla alınmaları sonucu ortaya çıkan bir intoksikasyon olayı bildirilmemiştir. Ayrıca, putresin ve kadaverinin nitritle reaksiyona girerek karsinojenik bileşikler oluşturabildikleri de belirtilmektedir.
Süt: Taze çiğ sütün çok düşük miktarda histamin (0.2-0.6 mg/kg) ve tiramin (1.1 mg/kg) içerdiği bildirilmektedir. Bunun yanında, sütte 38 nMol/L putresin ve kadaverin, 15 nMol/L spermidin ve 10 nMol/L spermin bulunduğu rapor edilmektedir.
Krema: Yapılan bir araştırma sonucunda, kremanın, geometrik ortalama olarak 0.10 mg/kg histamin ve 1.65 mg/kg tiramin içerdiği tespit edilmiştir.
Yoğurt: Yoğurtta da, geometrik ortalama olarak 0.21 mg/kg histamin ve 1.25 mg/kg tiramin bulunduğu belirlenmiştir.
Et ve et ürünlerinde biyojen aminler:
Spermin ve spermidin poliaminleri doğal olarak taze domuz ve sığır etinde bulunurken; histamin, putresin, tiramin, triptamin, 2-feniletilamin ve kadaverin taze etin depolanması veya et ürünlerine işlenmesi sırasında bakteriyel aktivite sonucunda oluşabilirler.
Etin olgunlaşması sırasında tiramin, kadaverin ve putresin oluşmaktadır. Olgunlaşma periyodu boyunca biyojen amin düzeylerinde kademeli bir artış meydana gelmektedir. Et ürünlerinin üretiminde doğal mikrobiyal flora, biyojen amin üretiminde önemli rol oynadığından ham maddenin kalitesi en önemli özelliklerden biridir.
Fermentasyon sırasında mikrobiyal gruplar çeşitli ürünler oluşturmaktadır. Bu nedenle biyojen aminlerin içeriğindeki çeşitlilik mikrofloradaki çeşitlilikten kaynaklanır.
Biyojen aminlerin gıdalardaki miktarının belirlenmesi toksikolojik ve duyusal yönden de önemlidir. Aminler istenmeyen tat ve koku oluşumuna neden olabilirler ve yüksek düzeyde histamin ve tiramin zehirlenme, migren ve baş ağrısına sebep olabilir.
Kaliteli ham maddenin kullanımına ilave olarak uygun starter kültürlerin kullanılması, biyojen amin oluşumunu engellemek açısından etkili olur.
Balık ve balık ürünlerinde biyojen aminler:
Balıkların yapısında bulunan aminoasitlerin enzimatik dekarboksilasyonu ile bir çok amin bileşikleri oluşmaktadır. Dekarboksilaz enzimi için gerekli olan substrat serbest aminoasitlerdir. Bu nedenle balığın bozulması veya ayrışması süresince, bakteriyel üretim, aminoasit dekarboksilasyon faaliyeti ve proteoliz aktivitesinden dolayı amino asitler serbest kalmakta ve biyojenik amin üretilmektedir.
Balık ve balık ürünlerindeki biyojenik amin formasyonu direk olarak balıktaki serbest aminoasit içeriği ile bağlantılı olmaktadır. Bakteriyel biyojenik amin dekarboksilaz ve uygun çevresel koşulların varlığında biyojenik amin formasyonu bakteri gelişimine ve dekarboksilaz enzimlerin üretimine izin vermektedir. Balık kasında en sık bulunan aminler histamin, tiramin, spermin, spermidin, agmatin, kadaverin ve putresindir.
Avlanan balığın taşınmasından tüketim noktasına kadar yapılan hijyenik uygulamalar, iyi kaliteyi ve uzun raf ömrünü sağlamada önemli olmaktadır. Balık etindeki bakteriyel kontaminasyon bozulmada ana sebeptir. Balıklar gıda zehirlenmesine ve hatta tüketiciler arasında ölüme bile yol açabilen patojenik bakterilerle kontamine olabilmektedir. Balık ve balık ürünlerinde bakteriyel faaliyetler ile üretilen başta histamin olmak üzere putresin, kadaverin tiramin, triptamin, β-feniletilamin ve agmatin gibi biyojenik aminlerin yüksek dozları tüketiciler için büyük bir risk oluşturduğu için balık ürünlerinde depolama süresince ortaya çıkan bakteriyel aktiviteyi engellemek büyük bir önem arz etmektedir. Bu yüzden bakteri üremesini geciktirmek veya minimize etmek için balıklar temiz yerde ve soğuk derecelerde tutulmalıdır. Düşük depolama sıcaklığı balık ve balık ürünlerinde bakteriyel büyümeyi ve enzimatik aktiviteyi kontrol etmede kullanılmaktadır. Yüksek seviyede histidin içeren pelajik balıkların tüketimiyle ilişkili gıda zehirlenmesini önlemek için iyi hijyen uygulaması ve balığın uygun şartlarda tutulması gerekli olmaktadır.
Biyojen aminlerin neden olduğu çeşitli toksik etkilerin ortaya çıkması, bireysel farklılıklara, gıdalarla alınan biyojen aminlerin türüne, aminlerin bir arada bulunuşuna bağlı olarak değişebildiğinden toksik doz miktarları için farklı değerler bildirilmiştir. Bir öğünde, 40 mg’ın üzerinde biyojen amin alınması, potansiyel toksik olarak değerlendirilmektedir. Gıdada, 1000 mg/kg oranında amin bulunmasının ise sağlık açısından dikkate değer bir risk olduğu bildirilmektedir.
Organik kirlilik tespiti yapmak için Clean Test kullanabilirsiniz.