Orlab On-Line Mikrobiyoloji Dergisi
Yıl: 2004 Cilt: 02 Sayı: 11 Sayfa: 1-11
www.mikrobiyoloji.org/pdf/702041101.pdf
Mikotoksin Aranmasında Kullanılan Analiz Yöntemleri
Işıl Var
1
, Bülent Kabak
2
, Meva Özkarslı
3
Özet
Mikotoksinler, küfler tarafından üretilen, insan ve hayvanlara toksik etkileri olan ikincil
metabolizma ürünleri olup canlılar üzerinde alındıkları dozlara ve kişisel dirence bağlı
olarak ölümle sonuçlanan akut etkileri olabileceği gibi kanserojen, teratojen,
tremorgen, hemoraljik, dermatitik, hepatotoksik, nefrotoksik ve neurotoksik
etkilerinden de söz edilmektedir
Gıdalarda eser miktarda olan bu kontaminasyon seviyelerinin tespiti, çok duyarlı ve
kesin sonuçlar veren metodların geliştirilmesini zorunlu kılmaktadır. Bu amaçla,
günümüze değin değişik gıda maddelerinden mikotoksinlerin ayırımı ve teşhisi için
birçok farklı metod geliştirilmiştir
Giriş
Mikotoksinler, küfler tarafından üretilen, insan ve hayvanlara toksik etkileri olan ikincil
metabolizma ürünleridir. Bu ikincil metabolizma ürünlerinin birçoğunun yapısının
bilinmemesine rağmen biyolojik olarak aktif olan bazı gruplarının antibiyotik,
phytotoksik, ve insan ve hayvanlara toksik etkisi bulunmaktadır (1).
Mikotoksinlerin canlılar üzerinde alındıkları dozlara ve kişisel dirence bağlı olarak
ölümle sonuçlanan akut etkileri olabileceği gibi kanserojen, teratojen, tremorgen,
hemoraljik, dermatitik, hepatotoksik, nefrotoksik ve neurotoksik etkilerinden de söz
edilmektedir (2).
Mikotoksinler, çok sayıda küf cinsi tarafından üretiliyor olmasına karşın, Aspergillus,
Penicillium ve Fusarium en önemlileridir. Mikotoksinlerin toksik olarak oluşturdukları
etkiler de farklıdır (1).
Günümüzde Avrupa Topluluğuna üye ülkelerde ticarete konu olan gıda ürünlerinde
bulunmasına izin verilen Bı üst sınırı 5 ppb, süt sığırlarının yeminde 10 ppb, sütte 0.5
ppb Mı’dir. Ülkemizde son yıllarda tarım ürünleri için bazı yasal düzenlemeler
yapılmış ve belli gıda maddeleri standartlarına, izin verilen en yüksek aflatoksin Bı
1
Yrd. Doç. Dr., Çukurova Üniversitesi Ziraat Fakültesi, Gıda Mühendisliği Bölümü, Balcalı,
Adana. Yazışmalardan sorumlu yazarın E-posta adresi:
ivar@cu.edu.tr
2
Arş. Grv., Çukurova Üniversitesi Ziraat Fakültesi, Gıda Mühendisliği Bölümü, Balcalı, Adana.
3
Şölen Çikolata Gıda San.ve Tic.A.Ş., Gaziantep
1
üst sınırı 5 ppb ve toplam aflatoksin (B1+B2+G1+G2) üst sınırı 10 ppb olarak
belirlenmiştir (3). Çizelge 1’de dünyada çeşitli ürünlerde kabul edilebilir bazı
mikotoksin üst limitleri verilmiştir .
Çizelge 1. Dünyada bazı mikotoksinlerin kabul edilen üst limitleri (µg/kg)
Ülke
Gıda Maddesi
Aflatoksin (B
1
+B
2
+G
1
+G
2
) / B
1
Arjantin Fıstık, Fıstık Ürünleri, Mısır ürünleri
20 / 5
Brezilya 0-2
Yaş ve Okul Çocukları Dışında
Endüstriyel Gıdalar
İthal Gıdalar
Diğer Gıdalar
3 / -
10 / 5
30 / 5
Kanada Fıstık ve Fıstık Ürünleri
15 / -
Patulin
Belçika
Tüm Gıdalar 0
Norveç
Elma Suyu (Konsantre)
50
İsveç
Elma Suyu (Konsantre)
50
İsviçre
Elma Suyu (Konsantre)
50
Brezilya
Mısır
Zearelenon
200
Belçika Tüm
gıdalar 0
Rusya
Hububat Bitkisel ve hayvansal
yağlar için
100
(4, 5)
Böylesine eser miktarda olan kontaminasyon seviyelerinin tespiti, çok duyarlı ve
kesin sonuçlar veren metodların geliştirilmesini zorunlu kılmaktadır. Bu amaçla
değişik gıda maddelerinden mikotoksinlerin ayırımı ve teşhisi için birçok farklı metod
geliştirilmiştir (3).
Aflatoksinlerin keşfedilmesiyle birlikte araştırmacılar çalışmalarını mikotoksin analiz
yöntemleri üzerinde yoğunlaştırmışlardır. Mikotoksinlerin gıda veya tohumlarda tespit
edilmesinde başlıca 3 sorundan söz edilmektedir. Bunlar;
1. Mikotoksinlerin kimyasal yapılarının birbirinden farklı olması nedeniyle farklı fiziksel
ve kimyasal özelliklere sahip olduklarından her bir mikotoksin grubu için bireysel
metodların geliştirilmesi gerekmektedir.
2. Gıdada veya tohumda eser miktarda bulunabilecek mikotoksinin gıdadan izole
edilebilmesi için çok etkili ekstrakt temizleme işlemlerine ihtiyaç duyulmaktadır.Ayrıca
her bir mikotoksin grubu için ayrı ekstrakt temizleme işlemi gerekmektedir.
3. Mikotoksinler ürünlere düzensiz bir şekilde dağılmış durumdadır. Bu nedenle
analizin hassasiyetini ve kesinliğini arttırmak için çok sayıda test uygulamak
gerekmektedir (6).
Bu derlemede mikotoksin aranmasında kullanılan bazı temel ve yeni geliştirilen
analiz yöntemleri hakkında bilgi verilmeye çalışılacaktır.
2
Analiz Metotları
İnce Tabaka Kromatografisi
İnce tabaka kromotografisi ile yapılan mikotoksin analizlerinde analitik işlem
basamakları;örnekleme, ekstraksiyon ve ekstrakt temizleme, yoğunlaştırma,
kromatografik ayırım, kalitatif ve kantitatif tayin, doğrulama testleri şeklindedir.
Örnekleme:
Alınacak örneklerin alındığı kitleyi temsil edebilecek durumda olması gerekmektedir
(7).
Ekstraksiyon ve Ekstrakt Temizleme İşlemi:
Örneklerden aflatoksin ayrıştılması amacıyla başlıca 3 farklı ekstraksiyon ve ekstrakt
temizleme yöntemi uygulanmaktadır. Bunlardan BF ve CB yöntemleri AOAC resmi
yöntemidir. BF yöntemi ayırma hunisinde, CB yöntemi ise kromatografi kolonunda
temizleme işlemlerini içermektedir. Üçüncü metod ise zencefil için Stoloff ve
Trucksess adlı araştırıcılar tarafından geliştirilmiş bir yöntemdir ve hem ayırma
hunisinde hem de kromatografi kolonunda çok aşamalı temizleme işlemlerini
içermektedir. (3).
Son yıllarda özellikle HPLC kullanımında ekstraksiyon immunoaffinity kolonlarda
yapılmaya başlanmıştır. Bu ekstraksiyon yöntemi İnce Tabaka Kromatografisi için de
önerilmiştir.
Ekstraksiyondaki amacımız mikotoksinin kullandığımız solventle karşı karşıya
gelmesi ve bu maddelerin moleküler düzeyde çarpışmasının sağlanmasıdır.
Kullandığımız solventin seçiminde ise analizini yapacağımız mikotoksinin polarlık
derecesini gözönünde tutmaktayız. Ekstraksiyon işleminde dikkat edilecek diğer bir
konu da, ekstraksiyonda kullanılan solventle birlikte su ilave edilmesidir. Bunun
nedeni, suyun gıda maddesinin içine penetre olma özelliğinden kaynaklanmaktadır.
Böylece su ile birlikte solventin ürün içine girmesi sağlanmaktadır (8).
Aflatoksin analizlerinde başlıca 3 ekstraksiyon kullanılmaktadır.
1. Kloroform-su ekstraksiyonu
2. Metanol-su ekstraksiyonu
3. Asetonitril-su ekstraksiyonu
Ekstrakte üründe aflatoksinin yanısıra protein, lipit, renk maddeleri gibi analiz
sonucunu etkileyebilecek kirlilik maddeleri de bulunmaktadır. Amacımız bu kirlilik
maddelerini ortamdan uzaklaştırmak, toksinin ise fazda kalmasını sağlamaktır. Son
olarak da uygun polaritede bir solvent kullanarak toksini fazdan almaktır (8).
Yoğunlaştırma:
Yoğunlaştirma işlemi, rotary evaparatörde yapılmaktadır.Yoğunlaştırma işlemi
sonunda aflatoksine ait olan kalıntı, aflatoksini çok iyi çözen bir solvent olan
kloroformla yıkanarak viale alınır (7).
3
Aflatoksini viale almak için kullanılan kloroform azot gazı altında buharlaştırılır.
Buharlaştırma sonucu vialde kalan kalıntı 200 mikrolitre benzen+asetonitril (98+2)
kullanılarak çözündürülür ve kromatografi işlemine tabi tutuluncaya kadar
buzdolabında bekletilir (8, 3).
Kalitatif İnce Tabaka Kromatografisi
Aflatoksin analizlerinde sabit faz olarak silikajel, hareketli faz olarak ise değişik
solvent karışımları kullanılabilmektedir.Sabit faz olan silikajel polar özelliktedir.
Hareketli faz ise daha az polar özelliktedir. Hareketli faz sabit faz üzerinde belirli bir
hızla hareket ederken polaritesi düşük olan moleküller hareketli faz ile daha hızlı
taşınırken, polaritesi yüksek olan moleküller silikajele daha sıkı tutunduğundan yavaş
taşınırlar (8).
Örnek ekstraktlarının ve standartların, plakaya azaltılmış ışık altında ve mümkün
olduğu kadar çabuk bir şekilde spotlanması gerekmektedir(7, 3).
Kromatografi tankında yürütme 2 aşamada gerçekleştirilir. 1.yürütmede eterde geri
yürütme işlemi yapılırak renk maddeleri ve benzeri maddeleri ayırılır. 1. Yürütme
tankında aflatoksin yürümez, spotlanan yerde kalır. Yürütme işlemi tamamlandıktan
sonra plakanın karanlık bir ortamda kuruması için beklenir. 2. Yürütme tankına ise 2
cm derinlik oluşturacak şekilde kloroform-aseton (90+10) çözücü konur. Plaka alt
kenarı tankın kanarına dayanarak yerleştirilir ve oda sıcaklığında 40 dakika kadar
veya aflatoksinler 0,4-0,7 Rf (Rf değeri :sabit faz üzerinde hareketli faz olarak
kullanılan çözücünün aldığı yolun aflatoksinin aldığı yola oranıdır) değerine ulaşacak
kadar bir sürede geliştirilir. Geliştirmenin sonunda plaka tanktan çıkartılarak karanlık
veya az ışıklı bir yerde oda sıcaklığında kurumaya bırakılır (3, 7).
Plakanın Değerlendirilmesi
Plakada öncelikle rezolüsyon referans standartının (aflatoksin B1+B2+G1+G2) 4
beneğinin oluşturduğu hat incelenir. Bu 4 benek birbirinden tam olarak ayrılmış
olmalıdır. Bunlar azalan Rf değerlerine göre B1,B2,G1,G2’dirler. Aflatoksin B1 ve
B2’nin mavimsi floresanına karşılık G1 ve G2’nin yeşilimsi bir renkte olduğu görülür
(7).
İkinci olarak numuneye ait kromotogram incelenir. Numuneye ait benekle standarta
ait benek aynı renkte ve aynı Rf değerinde bulunmalıdır. Bu durumda numuneye ait
kromotogramdaki beneğin aflatoksine ait olabileceği dolayısıyla, numunede
aflatoksinin bulunabileceği kabul edilerek doğrulama testlerine geçilir ve kantitatif
ince tabaka kromatografisi işlemi uygulanır (7).
Doğrulama Tetleri
1. Sülfirik asit testi : Aflatoksin olduğu şüpheli benekler üzerine % 25’lik H
2
SO
4
püskürtülür
4
2. Triflor Asetik Asit (TFA) Testi: Bu test sadece aflatoksin B
1
ve G
1
’e
uygulanabilmektedir. Örnek ve standart noktalarının üzerine 1-2
µl TFA konularak
yapılır (8).
Kantitatif İnce Tabaka Kromatografisi
Kalitatif ince tabaka kromatografisinde belirtilen incelemeler yapıldıktan sonra örnek
ve standartlara ait aflatoksin beneklerinin floresans konsantrasyonları birbiri ile
karşılaştırılır. Öncelikle numune ve standartlardaki B1 benekleri incelenir.
Numunedeki B1 beneklerinin standarta ait hangi konsantrasyondaki beneğe eşit
olduğu tespit edilir. Bu tespiti yaparken plaka UV lambasından yavaş yavaş
uzaklaştırılır ve örnek beneği ile birlikte kaybolan standart beneği gözlenir ve miktar
tayini yapılır (7).
Aflatoksin B1 miktarı şu şekilde hesaplanır.
Af B1(
µq/kg) = S x C x V / WxY
S : Örnek ile çakışan standart hacim(
µl)
C : Standart konsantrasyonu(
µg/ml)
V : Örnek ekstraktının seyreltildiği son hacim(
µl)
W : Alınan ekstarkt hacminin temsil ettiği örnek ağırlığı(gr)
Y : Plaka üzerine uygulanan örnek hacmi
Yüksek Basınçlı Sıvı Kromatografisi
Yüksek basınçlı sıvı kromatografisi (HPLC), mikotoksinler ve mikotoksinler gibi düşük
molekül ağırlığına sahip diğer bileşiklerin analizlerinde son yıllarda üzerinde en çok
çalışılan cihazlardan birisidir (6).
HPLC cihazı temel olarak, hareketli faz, pompa, enjektör bloğu, kolon, detektör
kısımlarından oluşmaktadır (9).
Harektli Faz: Hareketli faz olarak kullanılan çözgenler uygulanan kromatografi
şekline bağlıdır. Solvent rezervuarının çalışma esnasında ağzının kapalı olmasına
özel bir dikkat gösterilmelidir. Buharlaşmadan dolayı hareketli fazın kompozisyonu
değişebilir. Flouresans şiddeti hareketli fazın kompozisyonuna göre değişebilir.
Örneğin kloroform hareketli faz çözeltisinde aflatoksin B’ler, aflatoksin G’lerden daha
az fluoresans göstermektedir. Aflatoksin analizlerinde hareketli faz olarak genellikle
asetonitril+su (28+72) kullanılmaktadır (9, 10).
Kolon: Yüksek basınçlı sıvı kromatografi cihazında kullanılan kolonlar 4,5-5 mm iç
çaplı ve 10-30 cm uzunluğunda, 5-10 µm sabit faz partikülleriyle paketlenmiş
durumdadırlar. Kolonlar paslanmaz çelikten yapılmışlardır (9).
Kolon Dolgu Maddesi : Dolgu maddesi seçiminde tanecik büyüklüğü, tanecik
büyüklüğünün dağılımı, gözenek hacmi ve yüzey alanı gibi özellikler rol oynar. Sabit
faz olarak genellikle poröz (gözenekli) maddeler kullanılmaktadır. Kullanılan dolgu
maddeleri silika ve alimüna esaslıdır (9).
5
Detektör : HPLC için ideal bir detektör, geniş bir konsantrasyon aralığında yüksek
duyarlılığa, düşük gürültü seviyesine ve bilinen seçiciliğe sahip olmalı ve
kromatografik resolüsyona kötü etki yapmaksızın kolon akıntısındaki bileşiklere
duyarlı olmalıdır. Aflatoksinler hem normal hem de ters faz sistemlerde UV
absorbsiyon, fluoresans ve MS detektörü ile HPLC’de analiz edilebilmektedir.
Aflatoksinler yaklaşık 360 nm’de (metanol çözeltisinde) kuvvetli UV absorbsiyonu
göstermektedir (9).
HPLC ile yapılan aflatoksin çalışmalarında genellikle fluoresans detektör
kullanılmaktadır. Fluoresans detektörde hücreden hareketli faz içerisinde çözünmüş
halde bileşikler geçerken üzerine uzun dalga boyunda monokromatik ışın gönderilir.
Bileşik tarafından absorbe edilen bu ışın daha sonra başka dalga boyunda geri verilir.
Fluoresans ölçümde bu emisyon analiz için değerlendirilir (9).
Aflatoksinlerin HPLC ile analiz edilmesinde ilk aşama örneğe uygulanacak olan etkili
bir ekstrakt temizleme işlemidir. Ekstrakt temizleme yöntemi olarak kullanılan CB, BF
yöntemlerine ek olarak son yıllarda ımmunoaffinite kolon uygulaması yoğunlaşmıştır.
Immunoaffinite kolonla örnek hazırlama: Ekstrakte edilen örnekten alınan 10 ml
filtrat ımmunoaffinite kolona aktarılır. Kolonun çıkışına bir toplama kabı konulur.
Kolonu yıkamak için 2 defa 10 ml destile su kolondan geçirilir. Son olarak
aflatoksinleri kolondan almak için 1 ml metanol uygulanır ve aflatoksinler kolondan
alınır. Mikroenjektör vasıtasıyla örnek cihaza enjekte edilir ve örneğe ait
kromotogram alınır. İkinci olarak aflatoksin standartı enjekte edilir ve standarta ait
kromotogram alınır. Kromotogramlardaki alıkonma zamanlarına bakılarak kalitatif ve
kantitatif tayin yapılmaktadır (8).
Son yıllarda aflatoksin analizlerinde çok sık kullanılan HPLC cihazının bazı
dezavantajları da bulunmaktadır (6).
1. HPLC cihazının hassasiyetinin yüksek olmasından dolayı, örneklere etkili bir
ekstrakt temizleme işleminin yapılması gerekir.
2. Bir kerede sadece bir örnek analiz edilebildiğinden, otomatik enjeksiyon sistemi
olsa bile çok sayıda örnek kısa sürede analiz edilemez.
3. Cihazın pahalı olması ve kullanımı için iyi yetişmiş teknik elemana ihtiyaç
duyulmaktadır (6).
Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (ELISA)
Enzyme-linked
ımmunosorbent assay (ELISA) yöntemi, antijen-antikor
reaksiyonlarının direk olarak saptandığı bir enzim immunoassay yöntemidir.
Mikotoksinler antijenik özellik göstermezler. Mikotoksinlerin antijenik özellik
göstermeleri için bir protein veya polipeptid zincirine bağlanmaları gerekir.
Mikotoksinlerin antijenik özellik göstermeleri için protein olarak genellikle serum
albumini, gamma globulin ve polylisine kullanılmaktadır. Okratoksin, patulin ve
penisillik asit gibi reaktif gruplara sahip mikotoksinler direk bağlanma reaksiyonları
gösterirler. Buna karşın aflatoksin ve trikotesenleri kapsayan bir çok toksin ise reaktif
6
gruplara sahip değildirler ve bu nedenle reaktif karboksil veya başka bir grubun
öncelikle toksin molekülüne bağlanması gerekmektedir. (6).
Antijenler antikorlara hidrojen bağları, eletrostatik etkileşimler, hidrofobik etkileşimler
ve van der Wals güçleri gibi kovalent olmayan bağlarla geri dönüşümlü olarak
bağlanırlar.
Diğer aflatoksin yöntemlerinde olduğu gibi ELISA yönteminde de ilk aşama örneğe
uygulanacak olan ekstraksiyon işlemidir. ELISA yöntemi ile yapılan mikotoksin
analizlerinde son yıllarda sep-pak kartuşlar kullanılmaktadır. Bu işlem 3 aşamada
gerçekleşmektedir. Birinci aşamada örnek kartuşa ilave edilir. Daha sonra uygun bir
solvent kullanılarak örnekte bulunabilecek kirlilik maddeleri ortamdan uzaklaştırılır ve
son olarak uygun bir çözücü kullanılarak toksin kartuştan alınır (6).
Ekstrakt temizleme aşamasından sonra yapılan işlem basamakları şu şekildedir.
1. Heterojenik yarışmalı ELISA yönteminde ilk önce spesifik antikorlar katı yüzeye iki
ayrı set halinde bağlanır. (12, 6).
2. İki ayrı set halinde ELISA plate’ne bağlanmış serbest antikorlar yıkama tamponu
ile yıkanırlar (6).
3. Birinci sete belirli miktarda enzim bağlanmış aflatoksin ile aynı miktarda ekstrakt
solüsyonu aynı anda inkübe edilir. İkinci sete ise sadece enzim bağlanmış aflatoksin
inkübe edilir ve 37
o
C’de 1 saat inkübasyona bırakılır. Bu yöntemde yarışma
örnekteki serbest aflatoksin ile spesifik antikora bağlanmaya çalışan aflatoksin-enzim
konjugatı arasındadır (11).
4.İnkübasyon sonunda ELISA plate’leri tekrar yıkama tamponu ile yıkanırlar.
5.Enzimle spesifik olarak reksiyon veren substrat ortama ilave edilir ve 37
o
C’de 1
saat inkübasyona bırakılır. Süre sonunda asit veya alkali kullanılarak reaksiyon
durdurulur (6).
6.Enzim- substrat reaksiyonu sonucu oluşan ürün konsantrasyonu 405 nm’de ELİSA
okuyucusunda kaydedilir ve standartla karşılaştırılarak kantitatif olarak miktar tayini
yapılabilir
(6).
Mikotoksin analizlerinde antijenlerin işaretlenmesinde genellikle peroksidaz ve alkali
fosfotaz enzimleri kullanılmaktadır (6). Bu enzimlerle reaksiyon veren birçok substrat
reaksiyon sonucunda renkli maddeler oluşturarak reaksiyon sonucunun gözle
saptanmasına olanak tanırlar (12).
ELISA yönteminin değişik mikotoksin analizlerinde kullanılması, değişik
mikotoksinlere karşı spesifik antikor üretimine bağlıdır. Bu nedele antikor üretimi için
daha etkili yöntemlerin geliştirilmesine ihtiyaç duyulmaktadır (6).
7
Mikotoksin Analizi İçin Yeni Eğilimler
Şu ana kadar mikotoksinlerin tespiti ve analizi için kullanılan testler pahalı ve birçok
ekipmana gereksinim duyulan testlerdi .Maragos adlı araştırıcı halihazırda kullanılan
ELISA (enzyme-linked-immunosorbent assay)için yeni antikor geliştirerek testin
hızlandırılmasını sağlayabilmiştir. Bu yeni antikor ile selektif bir şekilde aflatoksin
bağlanabilmekte böylelikle dikkatli ve doğru bir şekilde toksinin tesbiti
yapılabilmektedir.Eğer ortamda antikorla bağlanacak toksin bulunmuyorsa koyu
portakal renk, eğer toksin varsa oldukça parlak bir renk ya da renksizlik test
solüsyonunda gözlenmektedir .
Fungal toksinler için önerilen diğer bir yeni metod kapiler elektroforez metodudur.
Örnekler ince, dayanıklı kapilerlerden elektirik akimı ile geçirilmektedir. Bu proses
bileşiklerin elektirik yüklerine göre ayrılmasını sağlamakta geleneksel yöntemlerde
olduğu gibi herhangi bir çözücü kullanılmamaktadır. (13).
1998‘den itibaren Maragos kapiler elektroforez yöntemini diğer mikotoksinlerden
deoxynivalenol için de geliştirmiştir.
Son günlerde ise immunoassay metodunun başka bir tipi olan biosensörlerin
kullanımı yaygınlaşmaktadır.Burada da toksin seviyelerinin ölçümünde ve toksinin
yakalanmasında antikorlar kullanılmaktadır.
Biyosensörler
İlk biyosensörler 1963 yılında elektrokimyasal elektrotlar kullanılarak düzenlenmiştir
(14).
Örnek
Enzimler
Antikorlar
Nükleik asitler
Doku
Hücre
Yararlı Yapay
Biyolojik
Alıcılar
Elektrodlar
Transistörler
Direnç
Optik Fiberler
Basınç elektriği
kristalleri
Güç Çeviriciler
Bioreseptör
Biosensör
Elektriksel
Veri işleme
Mikroelektronik
Kuvvetlendirici
Şekil1. Biyosensör işleminin prensibi
8
Biyosensör sözlük anlamıyla herhangi bir organizmanın, mikroorganizma, enzim
sistemi veya diğer biyolojik yapıların indikatör olarak veya örnek olarak
kullanılmasıdır (15).
Biyosensörler kompakt analitik cihazlar olup ,güç birleştirici sistemler içine entegre
olarak veya bağlantılı bir şekilde biyolojik veya yapay biyolojik hassas elementlerin
analizinde kullanılmaktadır.(Şekil 1) (16). Biyosensörler biyolojik olarak tanıyacakları
sistemlere göre sınıflandırılabilmektedirler. Biyosensörlerde kullanılan materyaller
enzim/substrat, antikor/antijen ve nükleik asit/tamamlayıcı sıraları içeren çiftlerdir.
Biyosensörlerin Mikotoksin Analizinde Kullanılması
Son yıllarda bu konuyla ilgili çeşitli araştırmalar yapılmaktadır. Biyosensörlerin hızlı
aflatoksin tayininde kullanılmasıyla ilgili yapılan bir çalışmada; iki temel
immunokimyasal bazlı analizden söz edilmektedir.Birincisi atılabilir DNA bazlı
biyosensörlerin kullanılması.Bu analiz yüzey bağlantılı DNA ve hedeflenen toksin
veya kirleticiler aasındaki moleküler interaksiyonu içermektedir. DNA biyosensörleri
polychloimated biphoyls (PCBs) aflatoksin Bı ve aminler gibi bilinen bileşiklerin tespit
edilmesinde iyi sonuç vermektedir. İkinci analiz ise çok yeni geliştirilmiş otomatik ve
manuel biyosensörler olup aflatoksinlerin tespiti ve miktarları hakkında bilgi
verebilmektedir. Bu yeni geliştirilen ekipman immunoaffinity prensiplerne sahip ve
kantitatif analizde ise floresans esasına dayandığı bildirilmektedir (17).
Bir başka yapılan çalışmada Aflatoksin Bı‘in kesici dalga bazlı fiber optik
immunosensör kullanılarak teşhisi yapılmıştır (18). Gaag ve ark.
zearalenone,
aflatoksin Bı ve okratoksin A‘nın tespitlerinde biyosensör teknolojisinden
yararlanmışlar ve bu amaçla BIACORE kullanmışlardır(19) . HPLC ile karşılaştırmalı
olarak gerçekleştirilen bu çalışma sonucu her iki yöntem arasında sonuçların elde
edilmesi anlamında önemli bir fark bulamamışlardır. Fakat, biyosensörlerle
çalışmanın daha kolay ve daha az kalifiye elemena ihtiyaç duyduğunu belirtmişlerdir.
Gaag ve ark.
HPLC ve ELISA yöntemleriyle karşılaştırmalı olarak çalıştıkları
biyosensör kullandıkları çalışmada biyosensörlerin tekrarlanabilirliği, üretilebilirliği gibi
özelliklerinden dolayı bir çok çoklu mikotoksin aranmasının tek bir ölçümle yapılmaya
çalışıldığı ELISA ve HPLC tekniklerine göre daha iyi bulunmuştur (20).
Sonuç
Sonuç olarak ince tabaka kromatografisi ve yüksek basınçlı sıvı kromatografi
yöntemlerinin uzun zaman alması, örneğe kapsamlı bir ekstrakt temizleme işlemi
uygulanması, çok fazla miktarda solventle çalışılması gibi bazı dezavantajları
bulunmaktadır (21). ELISA yönteminin ise basit olması, kısa sürede çok sayıda analiz
yapılabilmesi, fazla solventle çalışılmaması gibi avantajları bulunmaktadır. Buna
karşın, mikotoksinlerin ürüne homojen bir şekilde yayılmamasından dolayı, ELISA
yönteminde az miktarda örnek kullanılması en önemli sorunu oluşturmaktadır.
Mikotoksinlerin doğru ve kesin sonuç veren ölçümlerini içeren metodlar geliştirilmeye
devam etmektedir. Bu yöntemlerin, tarlada bile kullanılabilirliğinin sağlanması
9
ölçüsünde geliştirilmeleri, toksinsiz gıda ve yemlerin insanlara ulaştırılması umudunu
da gerçek kılacaktır.
Kaynaklar
1. Moss, M.O., 1992. Secondary Metabolism and Food Intoxication-Moulds. Journal of
Applied Bacteriology Symposium Supplement 73: 80-88.
2. Topal, Ş.; Aran, N.; Pembeci, C., 1999. Türkiye'nin Tarımsal Mikroflorasının Mikotoksin
Profilleri. Gıda, 24(2), 129-137.
3. Erkahveci, A.; Karaali, A., 1997. Kırmızı Toz Biberde Kullanılabilecek Üç Farklı Analiz
Metodunun Karşılaştırılması. Gıda Mühendisliği III. Ulusal Sempozyumu. 22-23 Eylül. ODTÜ
Kampüsü. Ankara.
4. FAO, 1987a. Current Limits and regulations on Mycotoxins. Joint FAO/WHO/UNEP
Second International Conference on Mycotoxins. Bangkok, Thailand, 28 September to 3
October. 15p.
5. FAO, 1987b. Distribution of Mycotoxins-an Analysis of Worldwide Commodities Data,
Including Data from FAO/WHO/UNEP Food Contamination Monitoring Programme. Joint
FAO/WHO/UNEP Second International Conference on Mycotoxins Bangkok, Thailand 28
September to 3 October 27p.
6. Chu, F.S.,1984.Immunoassays for analysis of Mycotoxins. Journal of food protection 47
(7):562-569
7. Çoksöyler, N., 1997. Ekstraksiyon ve Ekstrakt Temizleme. Mersin Üniversitesi Mühendislik
Fakültesi Gıda Mühendisliği Bölümü, Seminer Notları, Mersin, 41s.
8. Özkaya, Ş.; Taydaş, E. E.; Başaran, A.; Avcı, B.; Hızlı, S., 1999. Tarım ve Köyişleri
Bakanlığı Ankara İl Kontrol Laboratuvarı Aflatoksin Analiz Kurs Notları. 7-14 Ağustos.
Ankara.
9. Hışıl, Y. 1999. Enstrümental Gıda Analizleri (I). Ege Üniv. Basımevi, Bornova-İzmir, 218s.
10. Galvano, F.; Galofaro, V.; Angelis, A. D.; Galvano, M.; Bognanno, M.; Galvano, G., 1998.
Survey of the Occurrence of Aflatoxin M
1
in Dairy Products Marketed in Italy. Journal of Food
Protection. 61(6), p: 738-741.
11. Warner,R.L.,Pestka,J.T.,1987.ELISA Survey of Retail Grain –Bated Food Products for
Zearelenone and Aflatoxin B
1
.Journal of Food Protection., 50(6): 502-503.
12. Ünlütürk, A., Turantaş, F., 1998. Gıda Mikrobiyolojisi. Mengi Tan Basımevi, 605 s.
Çınarlı, İzmir.
13. Maragos, C.1999. New Ways to Monitor Toxins. Agricultural Research, February. by
Linda McGraw, ARS. http://www.nps.ars.usda.gov/programs/108s2.htm
14. Palleschi, G. 1999. Introduction to biosensors. Lecture given by author. University Of
Rome. ”Tor Vergata” April 23.http://www.inapg.inra.fr/ens.rech
15. Lawrence, E. 1992.Henderson’s Dictionary of Biological Terms, 10
th
Edition. Longman
Scientific and Technical. Singapore.
16. Maria, N.,Velesco, G., Mottram, T. 2003. Biosensor Technology addressing Agricultural
Problems. Biosystems Engineering 84(1), 1-12.
17. Prudente, A.D. 2002. Use of biosensors for rapid screening of aflatoxin. LSU Food
Science Graduate Seminar. March 22.Louisiana State University.
10
18. Chris, M., Steven, M. 1998. Detection of Aflatoxin Bı with an evanescent wave-based
fiber optic immunosensor.http://www.nal.usda.gov
19. Gaag, B.; Stigter, E.; Duijn, G.; Blecker, H., Hofstra, H.; Wahlstram, L. 1998. Application
development on BIACORE for the detection of mycotoxins in food and feed. TNO,BIACORE
.http://www.nal.usda.gov.htm
20. Gaag, B., Edwin, S, Pohl, S. 2000. Multi analyte biosensor for the detection of
mycotoxins. TNO.http://www.nal.usda.gov.htm
21.Dıxon_Holland,D.E.,Pestka,J.T.,Bıdıgane,B.A.,Casale.,W.N.,Warner,R.L.,Ram,B.P.,Hart,
L.P.,1988. Production of sensitive Monoclonal Antisoclies to Aflatoxin B
1
and Aflatoxin M
2
and Their Application to ELISA of Naturally Contaminated Foods. Journal of Food Protection
51(3):201-204
11
Dostları ilə paylaş: |