Zeytin ve Zeytinyağının Bilimsel Yönü
16-11-2021
02:39
Zeytinyağı, tüketiciler tarafından çok sevilen bir gıda maddesidir. Ve Zeytinyağı, kendisini Akdeniz diyetinin temel bir bileşeni haline getiren olağanüstü organoleptik ve besleyici özellikler gösterir. Gerçekten de, diyete zeytinyağı dahil etmenin fark edilen faydaları, zeytinyağı içinde bulunan farklı moleküler yapılara sahip çeşitli biyoaktif bileşiklerin varlığına bağlanmıştır. Zeytin ve zeytinyağındaki bu bileşikler, farklı hastalıklarının önlenmesi ve bunların şiddetinin azaltılması dahil olmak üzere, bu zeytin ile ilgili tüm gıda matrisine çok çeşitli biyolojik özellikler kazandırır. Zeytinyağında bulunan en alakalı biyoaktif bileşikler ise benzoik ve sinnamik asitler, fenolik alkoller ve sekoiridoidler ve ayrıca flavonoidler olarak bilinirler.
Son on yıllarda, Zeytinyağındaki ayrı grupların ve bireysel bileşiklerin biyolojik aktivitelere katkıları hakkında daha fazla bilgi edinmeye yönelik birçok bilgi sağlayan birkaç çalışma yapılmıştır.
Bu makale, zeytinyağında bulunan farklı fenolik bileşiklerin kanıtladığı sağlık yararlarını eleştirel bir şekilde gözden geçirmektir. Diğer amaç ise zeytinyağı için inanılan yararlarının nedeni kimyasal yapıların, biyolojik işlevleri arasındaki ilişkiyi netleştirmeye katkıda bulunarak, sağlıklı gıdaların temel bileşenleri ile olan ilgilerini daha da desteklemektedir.
1. Zeytin Ağacının Biyolojik Kökeni
Zeytin bitkilerinin üretken özelliklerinin ve tarımsal-gıda endüstrisi ile olan ilgilerinin yanı sıra, zeytin ağacı meyveleri ve bu meyvelerden üretilen zeytinyağı başta olmak üzere yan ürünler, insan vücudundaki sağlıklı biyolojik aktiviteleri, sağlıklı beslenmeyi ve aranan lezzetli tatlardan sorumlu olan kaynakları temsil eder.
Sızma Zeytinyağı Neden Sağlıklıdır?
Zeytin ağacı kültürünün temel amacı, Akdeniz diyetinde bulunan en önemli bileşenler arasında yer alan sızma zeytinyağı başta olmak üzere zeytinyağının üretimi ve satışıdır. Bu yağ, sağlıklı ve bozulmamış zeytinlerden yalnızca mekanik işlemlerle (kırma, ezme ve santrifüjleme) elde edilir. Böylece fitokimyasal ve besinsel bileşimleri korunur. Zeytinyağı kalitesi ile ilgili olarak, Uluslararası Zeytin Konseyi, Sızma Zeytinyağı'nı (EVOO) kalitesini belirlemek için zeytinyağının kimyasal bileşimine ve asitlik derecesine göre farklı dereceler ile sınıflandırmış ve tanımlamıştır.
Bu sınıflandırmanın başarılması için, bir zeytinyağının her 100.0 g'da oleik asit olarak ifade edilen 0.8 g'dan az serbest asit içermesi gerekir. Bunun yanı sıra kalitesi ölçülen zeytinyağı gözle görülür organoleptik ( cismin duyu organları uyarıcı özelliği )kusurlar göstermemelidir. Tüketiciler tarafından oldukça beğenilen en iyi sınıf zeytinyağlarının bu duyusal özellikleri, son zamanlarda daha iyi tanımlanmış ve neticelendirilmiş aldehitler, alkoller, ketonlar, esterler ve hidrokarbonlar dahil olmak üzere uçucu bileşiklerin karmaşık bir karışımından kaynaklanmaktadır.
Zeytinyağının kalitesini sağlayan organoleptik özelliklerin değişmesi ile sonuçta olumsuz duyusal özelliklere sahip uçucu bileşiklerin oluşumuyla sonuçlanır. Bu zeytinyağında acılaşmaya sebep olur. Ve bu acılaşmadan sorumlu yağ asitlerinin peroksidasyonunun bir sonucudur. Zeytinyağı kaliteli olarak üretilmiş olsa dahi depolama koşulları sırasında da bu acılaşma meydana gelebilir.
Acı zeytinyağı sadece tat olarak olumsuz bir his bırakmaz. Bu süreç ile serbest radikallerin varlığına bağlı olarak zeytinyağının sağlık kalitesinin düşmesine ve insan sağlığı üzerinde zararlı etkilere yol açmasına neden olur.
Çekici organoleptik özelliklerin yanı sıra, zeytinyağına yönelik artan talep, tüketiminin insan sağlığının teşviki ile iyi kurulmuş bir korelasyonu ile ilişkilidir. Bu anlamda, çeşitli zeytinyağları arasında kimyasal bileşimleri açısından çeşitli farklılıklar tanımlanmıştır.
Örneğin, rafine edilmiş riviera tabir edilen yağlardan farklı olarak, sızma zeytinyağı, rafine etme işleminde kullanılan çözücülerden kaynaklanan kimyasalları içermez.
Bu da nihai olarak sızma zeytinyağının orijinal özelliklerini ve bileşenlerini korumaya katkıda bulunur. Zeytinyağının duyusal özelliklerinin önemine ek olarak, tüketimi son yıllarda değerli biyoaktif fitokimyasalların kaynağı olarak vurgulanmıştır.
Bu nedenle, biyoaktif bileşikler üzerindeki nihai pazarlanabilir ürünün bileşimi, normal fizyolojik durumun korunmasına ve kanser, kardiyovasküler hastalıklar, metabolik bozukluklar ve iltihaplanma gibi oksidatif stres ile ilgili farklı patolojik durumların önlenmesine katkıda bulunur. Antioksidan özellikler sızma zeytinyağının en alakalı işlevi olarak vurgulanmaktadır. Aslında, zeytinyağındaki bu biyoaktif bileşikler nedeniyle çalışan antioksidan özellik, çeşitli patofizyolojik durumların, yani hastalık veya hastalık olarak tanımlanmasa da sağlığa zararlı olabilecek oksidatif reaksiyonların azaltılmasını sağlar.
2. Zeytin Meyveleri
Zeytinler, nispeten küçük boyutlu, yaklaşık 1.0 ila 4.0 cm uzunluğunda ve 0.6 cm ila 2.0 cm çapında, eliptik bir şekilli meyvelerdir. Bir zeytinin ağırlığı 3 ile 20 gr arasında değişmektedir. Ayrıca, bu meyve üç ana yapı sunar: endokarp (tohum), mezokarp (pulpa) ve ekzokarp (deri).
Olgun zeytinlerde, küspe toplam meyve ağırlığının %84-90'ını temsil ederken, tohum %13 ila %23 ve epidermis %2-3'tür. Temel kimyasal bileşimi ile ilgili olarak, zeytin, su ve bazı minerallerin yanı sıra lipidler, şekerler ve proteinler dahil olmak üzere yüksek besin değerine sahip bileşenleri içerir.
Bu meyvelerin sağladığı besinlerin yanı sıra, son yıllarda zeytinlerin tat harici duyusal özelliklere ve insan sağlığı üzerinde olumlu etkileri olan besin dışı ilginç bileşiklerin varlığı ile de tasnif edilmiştir.
Esas olarak fenolik bileşiklerle temsil edilen bu besleyici olmayan fraksiyon, zeytinlerin taze ağırlığının %3'ünü oluşturur. Zeytinde bulunan fenolik bileşiklerin başlıca sınıfları, konsantrasyonları farklı kısımlar arasında büyük farklılıklar gösterse de, meyvenin hemen hemen tüm dokularında bulunan fenolik asitler, fenolik alkoller, sekoiridoidler ve flavonoidlerdir. Tek tek bileşiklerle ilgili olarak, hidroksitirosol türevleri, oleuropein, verbascoside ve ligstroside, en önemlilerinden bazılarıdır.
Araştırmalar ile gösterilmiştir ki oleuropein, antioksidan, antihipertansif ve antiinflamatuar aktivitelere sebep olur ve vücudu kardiyovasküler hastalıklara karşı korur.
Flavonoidler ayrıca luteolin-7-glukozit, luteolin-5-glukozit, apigenin-7-glukozit, apigenin-7-rutinosid ve kersetin-3-rutinosid ile temsil edilen zeytinlerdeki önemli bileşiklerdir. Konsantrasyonları olgunlaşma sürecinde artar.
Fenolik bileşikler bitkinin strese tepkisinin bir parçası olduğundan, zeytinlerdeki ve dolayısıyla zeytinyağındaki konsantrasyonları, tarımsal ve endüstriyel özellikler (zeytin çeşidi, coğrafi köken, tarımsal uygulamalar, olgunlaşma süreci, iklim değişimleri, sulama rejimi, depolama ve işleme yöntemleri) dahil olmak üzere çeşitli faktörler arasındaki karmaşık etkileşimleri ile yakından alakalıdır.
2.1. Zeytin ve Zeytinyağlarının Tarımsal Özellikleri: Bileşim ve Kalite Üzerine Etkisi
Farklı zeytin çeşitlerinin tarımsal gıda endüstrisindeki işlenmesi ve kullanımları, zeytin meyvelerinin fitokimyasal içeriği ve temel kimyasal bileşimi ve dolayısıyla elde edilen yağlarla doğrudan ilişkilidir. Bu bağlamda, bu gıda maddelerinin (zeytin ve zeytinyağı) fenolik bileşiklerle ilgili kompozisyonu, genetik faktörler (çeşit) ve tarımsal iklim koşulları (abiyotik ve biyotik stres, ekim gibi) gibi çeşitli faktörler arasındaki karmaşık etkileşimden kaynaklanmaktadır. Bu faktörlerin fenolik bileşim üzerindeki etkisine rağmen, yağ asitleri ve uçucu bileşiklerdeki bileşimi de kalite parametreleri (serbest asitlik, peroksit değeri ve K270 ve K232 gibi) ile ilgili olarak zeytinyağını da duyusal olarak etkilerler.
Genetik ve agronomik faktörlerin yanı sıra, bazı araştırmalar, presleme, malaksasyon, santrifüjleme ve filtrasyon dahil olmak üzere yağ elde etmek için uygulanan işleme yöntemlerinin bir sonucu olarak fenolik içerik ve profilde değişiklikler bildirmiştir. Bu işleme yöntemleri, saklama koşulları olarak da zeytinyağının polifenolik bileşimi üzerindeki etkilerine göre değerlendirilmiştir.
2.2. Zeytin Çeşidi
Zeytin meyvelerinde fenolik bileşiklerin sentezi ile ilgili olarak yetiştirilen zeytinin genetik faktörlerin önemi, zeytin ağacı çeşitleri arasında var olan büyük farklılıklar olarak endüstriye yansır. Bununla birlikte, bu gerçek sadece zeytinlerin fitokimyasal bileşimini etkilemekle kalmaz, aynı zamanda zeytinyağındaki fenolik içerik üzerinde de büyük bir etki yaratır. Genetik çeşitlilik ile ilgili olarak, O. europaea L.'nin boyut, şekil, yağ içeriği ve lezzet açısından ve ayrıca biyokimyasal özellikler açısından önemli bir çeşitlilik gösteren zeytin meyveleri üreten farklı çeşitleri vardır. Bu çeşitlilik, çeşitlere göre özel bileşime sahip zeytinyağlarının elde edilmesini sağlar.
Fiziksel özelliklerle ilgili olarak, zeytin danelerinin şekilleri neredeyse yuvarlaktan ovale veya sivri uçlu uzunlamasına kadar değişir. Boyutlarda küçükten çok büyüğe (3-20 g) değişir. Bu fiziksel özelliklerin yanı sıra, son yıllarda birkaç araştırma, sızma zeytinyağının (VOO) fenolik bileşimi ile ilgili olarak Portekiz, Türk ve İspanyol çeşitlerinden önemli farklılıklar bildirmiştir. Bu bağlamda, çeşitli Portekiz çeşitlerinin fenolik bileşimleri ve polifenolik bileşimi, eşleşen olgunlaşma aşamalarında çeşitler arasında önemli ölçüde değiştiğini gösterir. Bu gerçek, sızma zeytinyağında (VOO) bulunan fenolik bileşikleri, coğrafi kökenleri ve çeşitleri belirlemek için değerli belirteçlere dönüştürür.
2.3. Zeytinin Olgunlaşma Aşaması
Zeytin olgunlaşması birkaç ay sürer ve yetiştirme alanı, çeşit, su mevcudiyeti, sıcaklık ve tarımsal uygulamalara göre değişir. Bu nedenle, zeytin meyvelerinin gelişimi, ilk aşamalarda hızlı bir büyüme, ardından daha yavaş bir aşamaya sonrasında ise en hızlı bir büyüme aşaması ile karakterize edilir. Genel olarak ileri olgunlaşma, mevsimin ilerlemesine göre azalan fenolik içeriğin "yarım pigmentasyon” aşamasında maksimum seviyeye yükselmesiyle sonuçlanır.
Kabuk ve hamur rengi, olgunlaşmayı değerlendirmek için en alakalı özelliklerden biridir. Bununla birlikte, farklı çeşitler için optimal hasat aşaması olarak farklı olgunlaşma zamanlamaları atandığından, üreticilerin zeytinleri sınıflandırması için değerli bir araç olarak RI standardı geliştirilmiştir. RI tayini için druplar deri ve pulpa rengine göre değerlendirilir. Değerler 0 (%100 yoğun yeşil renk) ile 7 (%100 mor renk ve siyah renk) arasında değişir.
2.4. Sulama Rejimi
Zeytin ağacı, su kaynaklarının kısıtlı olduğu yarı kurak bölgelerde yetiştirilmeye uygun, kuraklığa dayanıklı bir türdür. Su kıtlığı ile ilgili olarak, modern, yoğun ve süper yoğun zeytinliklerde, yönetiminin sadece üretim maliyetlerini düşürmesi değil, aynı zamanda verim ve kalite parametrelerinin artmasıyla ilişkisi nedeniyle sulama kritik bir faktördür. Zeytin bahçelerinde yeterli sulama ile bağlantılı başlıca etkiler, ağaç başına meyve sayısı, meyve boyutu, meyve üretimi ve yağ içeriğindeki artışlardır.
İkincisi, sulamadan zeytin, sadece toplam kompozisyon açısından değil, aynı zamanda profilleri açısından da etkilenir. Ayrıca, fenolik bileşiklerin içeriğinin genellikle sulama ile azaldığı gösterilmiş olmasına rağmen, sulama ayrı ayrı fenolikleri aynı şekilde etkilememiştir. Bununla birlikte, araştırmalar ile bildirilen çelişkili veriler bulunmaktadır. Farklı verilere göre zeytin ağaçlarının fizyolojisi göz önüne alındığında, su mevcudiyetinin ikincil metabolizmayı etkileyen ve fenolik bileşiklerin sentezini artıran bir bitki stresi olarak kabul edilmektedir. Aslında, farklı çalışmalardan elde edilen bu veriler uyumlu görünmektedir. Çünkü sulama ile meyvelerin büyüklüğünde artış olduğu için görünür konsantrasyonlar daha düşük olmaktadır. Sonuç olarak sulama yönünden fenoliklerin konsantrasyonunda her iki şekilde, daha düşük veya daha yüksek değerlerde önemli farklılıklara yol açabilir.
2.5. Coğrafi Köken
Bugüne kadar, edafoklimatik koşulların zeytin ve zeytinyağının bileşimsel ve duyusal özellikleri üzerindeki etkisinden yararlanarak, farklı zeytinyağlarını coğrafi kökenlerine göre sınıflandıran birçok çalışma yapılmıştır. Bu anlamda, zeytin meyvesinde bulunan fenolik içerik, büyük ölçüde çeşide, hasat mevsimine ve coğrafi kökene bağlıdır. Bu gerçek, farklı coğrafi alanları ayırt etmek ve karakterize etmek için farklı fenolik profillerin "belirteçler” olarak kullanılmasına ve PDO'ları (Korumalı Menşei Tanımlamaları) kontrol etmek için kullanılabilecek yeterli potansiyele sahiptir. Etkili bir şekilde, lokasyona göre, fenolik profil herhangi bir farklılık göstermez. Oysa birçok çalışma, bu fenolik profili oluşturan bileşimlerin niceliksel ( buradaki kıyas yoğunluktur ) açısından farklı olabildiklerini göstermiştir. Oleuropein algycone, hidroksitirosol, tirozol, lignanlar, luteolin için çok sayıda fenolik bileşikte istatistiksel farklılıklar gözlemlenmiştir.
2.6. Patojen Saldırıları
Zeytin ağacı, zeytin meyvelerinin verimini ve kalitesini ve dolayısıyla zeytinyağının stabilitesini azaltan elliden fazla hastalıktan etkilenir. Verticillium solgunluğu (Verticillium dahliae), zeytin sineği (Bactrocera oleae) ve zeytin antraknozu (Colletotrichum acutatum ve Colletotrichum gloeosporioides), birçok zeytin yetiştirme alanıyla ilişkili başlıca dezavantajlardan bazılarıdır.
Patojenlerden hem C. acutatum hem de C. gloeosporioides ülkelerdeki zeytin antraknozuna neden olmasına rağmen insidansın %97'sinden sorumludur. Akdeniz Havzasının ıslak koşullarında ve duyarlı çeşitlerin hakim olduğu meyve bahçelerinde, patojen tüm üretimi etkileyebilir.
C. acutatum enfeksiyonu, fiziko-kimyasal (yağ rengi (kırmızı), asitlik ve stabilite) açısından daha düşük zeytinyağı kalitesine neden olduğu gibi ilişkili ağaç ölümü ve verim azalması sonucunda yüksek ekonomik kayıplara da sebep olmaktadır.
Ek olarak, bu mantar ayrıca fenolik bileşiklerin konsantrasyonunu da etkileyerek, enfekte druplardan üretilen yağlardaki konsantrasyonlarını azaltır. Bununla birlikte, zeytin antraknozunun insidansı, büyük ölçüde çeşidin duyarlılığına, iklim koşullarına ve patojen virülansına bağlıdır. Tolerans normalde birkaç gen etkileşiminin sonucudur. Ancak bu mekanizma günümüzde hala tam olarak anlaşılamamıştır.
Fenolik içerik ile hastalıklara duyarlılık arasındaki açık bir ilişki olduğu ortaya konmuştur. Daha yüksek içerikli çeşitlerin oldukça dirençli olduğu gerçeği olgunlaşmanın son aşamalarında fenolik içerik sentezinin azalması ile tüm çeşitlerin son olgunlaşma aşamalarında bu hastalığa karşı daha duyarlı olmasına yol açması ile de desteklenmektedir.
3. Zeytinyağının İçeriği
Sızma zeytinyağı, yaklaşık 230 farklı kimyasal içeren diğer küçük bileşiklerin yanı sıra esas olarak triaçilgliserollerden oluşur. Zeytinyağlarının en karakteristik özelliği olan gliseroller, diyete katılmasından sonra plazmada yeterli bir lipid profiline ulaşılmasına katkıda bulunan yüksek oranda tekli ve çoklu doymamış yağ asitleri içerir. Ek olarak, yalnızca mekanik yollarla elde edildiğinde, zeytinyağı, bu gıda matrisine atfedilen biyolojik aktiviteyi sağlar. Zeytinyağı biyolojik aktivitenin yanı sıra belirli duyusal özelliklere sahiptir. Fenolik içerik kullanılan zeytinlere bağlı olduğundan tarımsal faktörler, strese maruz kalma, çeşit vb. sebepler ile değişiklik gösterir. Tüm zeytinyağları aynı zeytinliklerden üretilse dahi benzer fenolik bileşimler göstermeyebilir.
3.1. Zeytinyağının Fenolik Olmayan Bileşikleri
Natürel zeytinyağı rafinasyon prosedürlerine tabi tutulmadığından, bu ürün sabunlaşabilen ve sabunlaşamayan moleküller olarak sınıflandırılabilen önemli bileşikleri bünyesinde barındırır. Sabunlaştırılabilir veya gliserit fraksiyonu toplam yağ ağırlığının %90.0 ila %99.0'ını temsil eder. Ve esas olarak fosfolipidler, mono-/di- ve triaçilgliserollerden oluşurken sabunlaşmayan veya gliserit olmayan kısım (%0.5-1.5) hidrokarbonlar, alifatik içerir.
Sabunlaştırılabilir kısım esas olarak triaçilgliserollerden oluşurken, zeytinyağında bulunan yağ asitlerinin çeşitliliği, miristik, palmitik, palmitoleik dahil olmak üzere bir dizi tekli doymamış ve çoklu doymamış yağ asitlerini içerir.Zeytinyağı içinde heptadekanoik, heptadekenoik, stearik, oleik, linoleik, linolenik, araşidik, ekosenoik, behenik ve lignoserik asitler bulunur. Bunlardan oleik asit ve linoleik asit, toplamın %55 ila 83'ünü ve %5 ila %15'ini temsil eden ana bileşenlerdir. Öte yandan, zeytinyağı bileşiminde düşük miktarlarda da olsa, doymuş yağ asitlerinin var olduğu (%8.0–20.0) gösterilmiştir.
Farklı yağ asitlerinin içeriğine ilişkin bilgiler ile oluşturulan zeytinyağı profili, sızma zeytinyağından, lamba yağına kadar çeşitli yağ sınıflarını ayırt etmeye olanak tanıyan değerli bilgiler sağlar. Ayrıca sabunlaşabilen grup içinde monogliseritler ve digliseritler gibi küçük bileşenler bulunabilir. Bu bileşikler zeytinyağında küçük miktarlarda bulunur (sırasıyla %0.3 ve %2.8'den az) ve triaçilgliserollerin enzimatik hidrolizinden ve eksik triaçilgliserol biyosentezinden kaynaklanır.
Sabunlaşmayan kısımla ilgili olarak, bu bileşenlerin analizi aşağıdaki sınıfları tanımlamaya izin vermiştir:
3.2. Hidrokarbonlar
Bu grup içinde, sızma zeytinyağında önemli bir bileşik dikkat çekicidir: Skualen. Skualen zeytinde doğal olarak oluşan bir terpenoiddir ve hidrokarbon fraksiyonunun (90'dan fazla) ana bileşenini temsil eder. %). Skualen, kolesterol biyosentezinde değerli bir diyet bileşeni olduğu gibi, kozmetik sahasında nemlendirici veya yumuşatıcı bir ajan olarak kullanılmaktadır. Ayrıca zeytinyağının stabilitesine değerli bir katkı sağlar.
3.3. Alifatik Alkoller
Bu, zeytinyağında serbest veya sterifiye formda oluşan bir grup doğal bileşiktir. En önemlileri yağ alkolleri ve diterpen alkollerdir. Ayrıca hekzakozanoik ve oktakozanoik asitlerin benzil esterleri de zeytinyağında bulunmuştur. İkinci bileşikler, biyolojik aktivitelerinden dolayı bir dizi kronik hastalığın tedavisine yönelik artan bir ilgi ile karşılanmışlardır. Alifatik alkollerin yanı sıra, yapısında ondan az karbon atomuna sahip alkanoller ve alkenolleri de içeren, zeytinyağı uçucu fraksiyonuna ait benzil alkol ve 2-feniletanol gibi bazı aromatik alkoller de bulunur.
3.4. Steroller
Steroller, kg başına 855 mg ila 2185 mg arasında değişen miktarları ile önemli lipidlerdir. Ve yağın kalitesiyle ilişkilidirler. Ve yağın gerçekliğini kontrol etmek için yaygın olarak kullanılırlar. Steroller, kolesterol emilimini azaltan kolesterole benzer bir kimyasal yapı sunar. Ayrıca, sterollerin faydalı fizyolojik etkileri, diğer faydalı maddelerle kombinasyon yoluyla arttırılabilir.
3.5. Pigmentler
Zeytinyağının renginden klorofiller ve karotenoidler olmak üzere iki tür doğal pigment sorumludur. Klorofiller, bitkisel yağların yeşilliğine katkıda bulunurken, karotenoidler sarı renkten sorumludur.
3.6. Zeytinyağının (Poli)fenolik Bileşimi
Doymamış yağ asitlerinin çoğu, geleneksel olarak, özellikle oleik aside atanan, diyet zeytinyağının yararlı sağlık etkilerinin ana sorumlusu olarak gösterilmiştir. Bununla birlikte, sabunlaşabilen bu bileşiklerde yüksek bir içerik sergileyen bazı gıdaların yararlı biyolojik aktivitelerinin olmaması, zeytinyağının sağladığı sağlık yararlarına ilave bileşiklerin potansiyel katkısı sorusunu gündeme getirdi. Şu anda, zeytinyağında bulunan polifenolik bileşiklere büyük önem verilmektedir. Bu bileşikler, bitkilerde tozlaşmaya katkı, biyotik ve abiyotik strese karşı bitki savunma sistemleri ve doku yapısı bakımı ve pigmentasyon dahil olmak üzere bitkilerde çok sayıda biyolojik fonksiyonun yanı sıra büyük bir yapısal çeşitlilik gösterir.
Zeytinyağında basit ve karmaşık fenolik bileşikler, duyusal özelliklerini önemli ölçüde etkilemenin yanı sıra oksidatif durumla ilgili stabilitesine katkıda bulunur. Bu nedenle, bu biyoaktif bileşiklerin değerli bir kaynağı olarak zeytinyağına olan ilgi, bir dizi in vitro ve in vivo tahlille desteklenen insan sağlığına faydalarına ilişkin deneysel verilerle desteklenmiştir. Zeytinyağlarında en bol bulunan fenolikler çeşitli kriterlere göre sınıflandırılabilirken, zeytinyağındaki fenoliklerin en yaygın olarak kabul edilen organizasyonu aşağıdaki türleri ayırt etmeye izin verir: Bunlar, sinamik ve benzoik asitler, fenolik alkoller, sekoiridoidler, lignanlar, hidroksi-izokromanlar, ve flavonoidlerdir. Zeytin meyveleri ve zeytinyağının polar fenolik fraksiyonunu oluşturan bu kategoriler, yaklaşık 45 ayrı bileşik içermektedir.
3.7. Benzoik ve Sinnamik Asitler
Fenolik asitler, zeytin meyvelerinde ve sızma zeytinyağında keşfedilen ilk fenol grubudur, sırasıyla benzoik ve sinnamik asitlere karşılık gelen C6-C1 ve C6-C3 kimyasal yapılarını gösteren iki farklı gruba ayrılır.
3.8. Fenolik Alkoller ve Sekoiridoidler
Hidroksitirozol (3,4-(dihidroksifenil)-etanol) ve tirozol ((p-hidroksifenil)-etanol) bu gruba ait en bol bulunan fenoliklerdir. Bununla birlikte, bu bileşikler, moleküler yapılarında onları içeren zeytinyağında bulunan sekoiridoidlerin hidrolizinden kaynaklandıkları için, depolama sırasında oranlarını artırarak, taze yağlarda düşük konsantrasyonda bulunurlar. Oleuropein, fenolik alkoller hidroksitirosol ve tirozolün yanı sıra zeytinyağında bulunan üç ana fenolik bileşikten biri olan en bol bulunan sekoiridoiddir. Bu üç bileşik toplam fenolik içeriğin %90'ını temsil eder.
3.9. Lignanlar
Lignan grubu içindeki fenolikler, mekanik ekstraksiyon sırasında biyokimyasal değişikliklere uğrayan zeytin hamurlarında ve tohumun odunsu kısmında bulunurken, bu bileşiklerin konsantrasyonlarındaki büyük değişiklikler, farklı tarımsal-çevre koşullarından kaynaklanmaktadır.
3.10. Hidroksi-İzokromanlar
Bu bileşikler, izokroman türevlerinin oluşumunda yer alan bileşiklerin oluşumuna yol açan malaksasyon işlemi nedeniyle zeytinyağı ekstraksiyonu sırasında oluşur.
3.11. Flavonoidler
Bazı flavonoidler zeytinyağında da bulunur. Flavonoidler, C6–C3–C6 yapısına sahip düşük moleküler ağırlıklı bileşiklerdir ve bu adlandırma çeşitli bileşikleri kapsar.
3.12. Lipofilik veya Polar Olmayan Fenoller
Bu fenolik bileşikler esas olarak zeytinyağında yüksek moleküler ağırlıklı heteroasit olan tokoferoller ve tokotrienoller tarafından temsil edilir. β ve γ-tokoferoller de mevcut olmasına rağmen α-tokoferol en bol olanıdır (%90.0). Zeytinyağlarındaki tokoferol yüzdeleri, ilgili saflık kriterini temsil eden bir dizi faktörden kritik olarak etkilenir.
4. Zeytinyağı Bileşiminin Belirlenmesi İçin Kromatografik ve Spektroskopik Yöntemler
Zeytinyağında tarif edilen çok çeşitli bileşikler, halihazırda uygulanan enstrümantasyon ve analitik tekniklere başvurularak tanımlanmış ve ölçülür. Bunlara spektrofotometrik yöntemler, gaz kromatografisi (GC) ve ultraviyole (UV) ile birleştirilmiş sıvı kromatografisi (LC) ve fotodiyot dizisi (PDA) ve kütle spektrometresi (MS) detektörü dahildir. Ayrıca, karmaşık gıda matrislerinde tek tek bileşiklerin doğru tanımlanması için ek bilgiler elde etmek için Nükleer Manyetik Rezonans (NMR) spektroskopisi ve kütle spektrometrisi de uygulanmıştır. Son yıllarda analitik tekniklerin evrimi, esas olarak farklı tepkiler sunan çeşitli analitik metodolojilerin kullanılması nedeniyle bulunan fenolik bileşiklerin konsantrasyonlarıyla ilgili tutarsızlıkları ortaya çıkaran zeytinyağlarının kalitatif ve kantitatif bileşimi ile ilgili verilerin güncellenmesine izin vermiştir. Ayrıca, yerleşik NMR'nin yanı sıra, bu içeriklerin değerlendirilmesi için Kızılötesi (IR) ve Raman spektroskopisi gibi titreşimli diğer spektroskopik teknikler araştırılmıştır.
Spektrofotometrik yöntemler, pahalı ekipman gerektirmediklerinden, bitkisel gıdalarda (bitkisel yağlar dahil) ve ayrıca fenolik bileşiklerin ayrı sınıflarında toplam fenolik içeriğin belirlenmesi için yaygın olarak kullanılmaktadır. Bununla birlikte, bu analitik prosedürler, sağlanan sınırlı bilgi, fenolik konsantrasyonun fazla tahmin edilmesi ve bireysel biyoaktif fenolikler hakkında niteliksel bilgi eksikliği ile ilgili çeşitli kısıtlamaları içermektedir. Zeytinyağında, toplam fenolik içerik analizinden önce kullanılan, esas olarak sıvı/sıvı ekstraksiyonu (LLE) ve katı faz ekstraksiyonu (SPE) metodolojilerine dayanan ve esas olarak solvent olarak metanol kullanan birkaç fenolik ekstraksiyon yöntemi vardır. İlk durumda, zeytinyağının fenolik fraksiyonu metanol veya metanol/su ile izole edilebilir. Metanol/su kullanımı 80:20 (h/h) en çok rapor edilen ve verimli çözücülerden biridir.
5. Zeytinyağı Fenoliklerinin Moleküler Yapısı ile Biyolojik Aktivitesi Arasındaki İlişki
Oksidasyon reaksiyonları sadece insan fizyolojisi açısından değil, aynı zamanda gıda endüstrisinde de önemli bir rol oynamaktadır. İnsan organizmasında oksidasyon reaksiyonları, DNA, protein ve diğer moleküllerin bazı oksidatif hasarından sorumlu olan oksidatif strese yol açabilir ve ateroskleroz, kanser ve dejeneratif hastalıklar (Parkinson ve Alzheimer) gibi bazı insan hastalıklarına yol açabilir. Gıda endüstrisinde, bu reaksiyonlar meyve, sebze ve içeceklerde acılaşma, enzimatik esmerleşme ve oksidatif bozulma ile ilişkilidir.
Vücutta, oksidatif stresi azaltabilen düzenli metabolik süreçlerden kaynaklanan çeşitli antioksidan sistemler bulunurken, serbest radikallerin hücreye zarar veren etkisi, endojen sistem için tamamlayıcı olabildikleri için diyette bulunan antioksidanlar tarafından da engellenebilir. Sızma zeytinyağında oksidasyona direnç, esas olarak yağ asidi bileşiminin içeriğine ve tokoferoller, polifenoller ve klorofiller dahil olmak üzere küçük bileşiklere atfedilir. Ancak bu bitkisel yağdaki ana antioksidanlar polifenollerdir. Son birkaç yılda, zeytinyağlarının antioksidan, antienflamatuar, analjezik ve antimikrobiyal aktivite gibi biyolojik aktivitelerini gösteren birçok rapor, fenolik bileşiğin farmasötik, gıda ve kozmetik endüstrilerinde kullanımını desteklediğini göstermiştir. Fenoliklerin antioksidan aktivitesi, daha düşük koroner kalp hastalığı insidansı, bazı kanser türlerinin daha düşük riskleri ile ilişkilidir. Fenoliklerin,DNA hasarını, lipid peroksidasyonunu ve üretilen reaktif oksijen türlerinin (ROS) miktarını ve inflamasyonu azaltabildiği araştırmalar ile ortaya konmuştur.
6. Zeytinyağı Bileşiklerinin Biyolojik Aktivitesi: In Vitro ve In Vivo Kanıtları
Bir fenolik bileşiğin biyoyararlanımı, gıdalardan serbest bırakılma ve bağırsak yolunda emilme derecesine atıfta bulunur. Zeytinyağı türevlerinin en yüksek plazma konsantrasyonu, alımdan 1 ila 3 saat sonra kaydedilir. Bu, bu bileşiklerin ana absorpsiyonunun ince bağırsakta gerçekleştiğini gösterir. Bir kez absorbe edilen fenolikler, bağırsak duvarı ve karaciğerin epitel hücrelerinde faz II metabolizmasına uğrar. Metabolize olmuş ve bozulmamış moleküller enterohepatik dolaşımla karaciğere taşınır ve burada başlatılmış transformasyon tamamlanır. Karaciğerden fenolik türevler kan dolaşımı ile organizmaya yayılır ve safra yoluyla bağırsak lümenine salgılanır. Yutulan bileşiklerin bir kısmı, yerel mikrofloranın, zeytinyağının fenolik bileşiklerinin biyolojik aktivitesinden de sorumlu olan metabolik türevleri ürettiği kolona ulaşır.
Araştırmalar ile zeytinyağının gerçek biyolojik aktivitesinin sızma olarak tüketildiğinde ortaya çıktığı insanlar üzerinde (in vivo) yapılan çalışmalar ile değerlendirilmiştir.
6.1. Oksidatif Stres
Fenolik bileşiklerin antioksidan aktivitesi gönüllüler üzerinde birkaç çalışma ile gösterilmiştir. Bu bileşik, zeytinyağı fenoliklerinin çeşitli sağlık iddialarıyla ilişkili oksidatif yolları etkileme kapasitesini gösteren iltihaplanma ile ilgilidir.
6.2. Kanser
Diyet zeytinyağının insanlarda kanser süreçlerinin insidansını, şiddetini ve ilerlemesini azaltma potansiyeli ile ilgili olarak, bir dizi epidemiyolojik çalışma, Akdeniz havzasındaki belirli tümör türlerinin insidansının daha düşük olduğunu göstermiştir.Lyon Diyet Kalp Çalışması tarafından gösterildiği gibi, Akdeniz diyetinde yer alan bileşenlerin oranı, kanser riski ve ölüm oranlarında sırasıyla %61 ve %56 azalma. Bu sayılara önemli bir katkı, Akdeniz diyetinin temel bir bileşenini oluşturan, yüksek miktarda tekli doymamış yağ asitleri ve sağlık üzerinde yararlı etkiler yaratabilen biyoaktif fitokimyasallar sağlayan diyet zeytinyağına verilebilir.
Zeytinyağında bulunan biyoaktif bileşiklerin anti-tümör özellikleri, HT-29 (kolon adenokarsinomu), MCF-7 (meme adenokarsinomu), idrar kesesi karsinomu ve hepatoselüler karsinom gibi çeşitli insan malign hücre hatlarına karşı in vitro olarak gösterilmiştir.
Luteolin-7-O-glukozit, oleuropein, hidroksitirosol ve hidroksitirosol asetat ayrıca meme ve mesane karsinomu hücreleri üzerinde gerçekleştirilen in vitro deneyler yoluyla habis hücre çoğalmasını inhibe etme kapasiteleri açısından değerlendirilmiştir.
Aslında, zeytinyağının hidroksitirosol ve tirozol gibi fenolik antioksidanlarının diyet tüketiminden sonra oksidatif stresi önleme kapasitesi kansere karşı korumaya daha fazla katkıda bulunsa da, bu bileşiklerin etkinliği hedef hücre tipine bağlı olarak farklılık gösterir. Bu bağlamda, hidroksitirozol ve tirozol, meme epitel hücrelerinde radikal oksijen türlerinin seviyesinde bir artışa neden olur. Bu sonuçlar, hidroksitirozol ve tirozolün normal hücrelerde oksidatif stresi azalttığına, malignite meydana geldiğinde etkisiz olmalarına rağmen DNA hasarına karşı koruyarak maligniteyi engellediğine işaret etmektedir.
Ayrıca oleuropein bileşiğinden deri ve meme kanserinin önlenmesine ilişkin olarak deney hayvanları ile yapılan insanlar üzerindeki çalışmalarda (in vivo) zeytinyağının anti-tümör aktivitesinden ana sorumlu olarak ilişkilendirilmiştir.
6.3. Plazma Yağ Asitleri Bileşimi ve Kardiyovasküler Hastalıklar
Plazma yağ asitleri konsantrasyonu ve hipertansiyon, kalp hastalıklarıyla ilgili başlıca risk faktörleri olarak tanımlanmıştır. Bu nedenle, birkaç epidemiyolojik çalışma ile diyet zeytinyağının plazma yağ asitleri profilini değiştirme kapasitesi değerlendirilmiştir. Randomize kontrollü bir deney tasarımı çerçevesinde, 1 yıllık müdahaleden sonra sızma zeytinyağı ile desteklenen Akdeniz diyetinin plazma yağ asitleri üzerindeki etkisi, metabolik sendrom ile karşılaştırdı. Elde edilen sonuçlar, zeytinyağı ile diyet takviyesinin, margarik, stearik ve linoleik asitlerin seviyesini düşürürken, palmitik ve oleik asitlerin plazma konsantrasyonlarını arttırdığını kanıtlamıştır. Farklı etkenler de olsa sızma zeytinyağının kardiyovasküler hastalıklar yönünden olumlu etkisi ortaya konmuştur.
6.4. Metabolik Hastalıklar
Zeytinyağları, hayvan çalışmalarında, enzimatik düzeyde kan şekeri konsantrasyonunu ve diyabetik komplikasyonları iyileştirmek için güçlü bir kapasite göstermiştir. Etki mekanizmaları antioksidan aktiviteleri ile ilişkilendirilmiştir. Ayrıca, bu gerçek, zeytinyağının biyoaktif bileşiklerinin karaciğerdeki glukoneogenez yollarını, glukoz-6-fosfat enziminin inhibisyonunun bir sonucu olarak inhibe etme kapasitesinin yanı sıra hepatik katalazda önemli bir artış indükleme kapasitesi ile desteklenmiştir.
Oleuropeinin uzun süreli alımının (16 hafta) diyabetik tavşanlarda glikoz kan seviyelerini geri kazanma kapasitesini göstermiştir.
Hem oleuropein hem de hidroksitirozolün normoglisemik etkisi, diyabetteki çeşitli patolojik komplikasyonlardan sorumlu olan oksidatif stresi dizginleme yetenekleriyle ilişkiliyken, bu işlevler ayrıca hidroksitirozole atfedilmiştir. Ayrıca, gözlemlenen faydaların bazıları, oksidatif stresin azaltılması ve serbest kolesterolün plazmatik seviyelerinin yanı sıra oksidatif stresin inhibisyonu da dahil olmak üzere, in vivo gözlemlenen sağlık yararları ile güçlendirilen farklı bileşikler arasındaki sinerjik etkilerle açıkça ilişkili olabilir.
Bu süreçler, insanlar tarafından veya hayvan modelleri kullanılarak zeytinyağının doğrudan alımını içeren çalışmalarda gözlemlendi. Ve bu etkilerin, ilgili tüketim oranları oldukça yüksek olmasına rağmen, düzenli bir sızma zeytinyağı tüketimi (EVOO) ile ilişkili olabileceği gösterildi.
6.5. Zeytinyağının Enflamasyon, İltihaplanmaya Olan Etkisi
Zeytinyağının polifenollerinin anti-inflamatuar etkisi ile ilgili çalışmalar bu biyolojik aktiviteyi tanımlamaya izin vermiştir. Bugüne kadar yayınlanan veriler, metabolik sendromdan etkilenen hastalarda 2 yıllık diyet müdahalesinden sonra inflamatuar belirteçlerde bir azalma olduğunu göstermiştir. Aynı şekilde, yüksek kardiyovasküler hastalık riski taşıyan 772 katılımcıyla yapılan randomize bir çalışma da, 3 aylık bir Akdeniz diyeti tüketiminin (yüksek oranda zeytinyağı dahil edilmiş) ardından inflamatuar belirteçlerde bir azalma olduğunu bildirmiştir.
Bu biyolojik aktivite ile ilgili olarak rafine zeytinyağı tüketen gönüllülere kıyasla sızma zeytinyağı tüketen gönüllülerde sistemik olarak inflamatuar seviyelerinde çok daha iyi bir azalma gözlemlenmiştir.
Sızma zeytinyağında bulunan (EVOO) Oleocanthal, aynı zamanda, kronik inflamatuar yanıtın azaltılmasına değerli bir katkı olarak tanıtılır. Oleocanthal, COX enzimlerinin seviyesini değiştirerek prostaglandinler E2'nin sentezini azaltır. Bu bileşiğin anti-inflamatuar aktivite, inflamatuar mediatörlerin ve belirteçlerin (interlökin-1, tümör nekroz faktörü-) ekspresyonu üzerindeki azaltıcı etkisini tanımlamaya izin veren çeşitli çalışmalarla daha da desteklenmiştir. Bu başarı, oleocanthal'ın, Akdeniz diyeti ve özellikle diyetle zeytinyağının, özellikle "sızma" biçimindeki alımı ile ilişkili sağlık yararlarına kritik bir katkıda bulunan rolünü pekiştirmektedir.
Sonuç Olarak;
Zeytinyağının biyolojik aktivitelerinin çoğundan sorumlu bileşenleri koruyan ve esas olarak "sızma" biçiminde tüketilmesiyle tanınan sağlık yararları, yağın içindeki fitokimyasal içeriklerinden kaynaklanmaktadır. Ayrıca, zeytinlerdeki bu bileşiklerin metabolizması üzerinde gözle görülür etkisi olan ve çeşit, tarımsal uygulamalar, olgunlaşma ve biyotik ve abiyotik stresleri yüzünden de değişkenlik gösteren bu faktörler yalnızca zeytinyağı mekanik işlemler ile üretilirse korunur.
Zeytin, zeytin ağacı ve zeytin meyvesi üzerine yapılan çalışmalar iler bugüne kadar açıklanan fitokimyasal bileşikler arasında, oleuropein ve bazı türevlerini içeren sekoiridoidler, çeşitli biyolojik aktiviteleri ve etki mekanizmaları tam olarak tarif edilmiş olan zeytinyağından elde edilen bileşiklerin en önemli grubunu temsil etmektedir.