Prof.Dr. Semih Ötleş

Prof.Dr. Semih Ötleş

Gıda Kimyası

Hayatımızda yeni bir kavram olan indirgenmiş su ve sağlık etkileri (I)*

Bu makalede aktif H ve mineral nanoparçacıkları hipotezi ile indirgenmiş suyun bu etkiyi oluşturma şekli irdelenmiştir.

Prof.Dr.Semih ÖTLES
Neslihan KAYA
Ege Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi
Gıda Mühendisligi Bölümü

ÖZET

Yaşadığımız birçok hastalık oksidatif stres ile ilişkilidir. Oksidatif stres oluşumu ise vücuttaki reaktif oksijen türleri seviyesi ve antioksidan seviyesi ile bağlantılıdır. İndirgenmiş su ise hücre içindeki reaktif oksijen türlerinin uzaklaştırılmasını sağlayarak; kardiyovasküler hastalıklar, diyabet, kanser gibi birçok rahatsızlığın önlenmesinde önemli bir role sahiptir. Bu makalede aktif H ve mineral nanoparçacıkları hipotezi ile indirgenmiş suyun bu etkiyi oluşturma şekli irdelenmiştir.


GİRİŞ

İnsan vücudu yaklaşık olarak % 60-80 oranında sudan oluşur. Vücuttaki suyun ana görevi, akışı sağlamaktır. Su molekülleri akarken hücre fonksiyonlarını etkiler ve organların gelişmesini ve iyileşmesini sağlar. Ancak yine de su içmenin yarattığı fiziksel etki ve sağladığı sağlık yararı tam olarak bilinememektedir. Gıda bilimi ve teknolojisi açısından da su oldukça önemli bir yere sahiptir. Gıdanın duyusal, reolojik özelliklerinde ve gıda korunmasında rol oynar (Shirahata et al.,2012).

19. yüzyıldan günümüze, sanayinin hızlı gelişme kat etmesi ile çevre kirliliği de duyulan büyük endişelerden birisi olmaya başladı. Bu koşullarda, musluk sularında kalite düşüşü her geçen gün artmaktadır. Dünya olarak gerçekleşen bu kirlilik, gündemdeki en önemli sosyal problemlerden birisini oluşturmaktadır. Sunulan raporlara göre su kirliliği ve yaşanan bazı rahatsızlıklar arasında ilişki olduğu rahatlıkla söylenebilir (Wang et al., 2016). Hamile kişiler, kirli sulardaki kimyasallardan etkilenirler, plasentada oksidatif stres oluşur ve doğan bebeklerde çeşitli rahatsızlıkların görünmesine neden olur (Shirahata et al.,2012).

Oksijen molekülü fiziksel hücre metabolizmasında reaktif oksijen türlerine dönüşür. Bu türlerin antioksidanlarla birlikte vücutta belli bir dengede bulunması gerekmektedir. Bu dengenin sağlanamadığı durumlarda oksidatif stres denilen, birçok olumsuz sonuca yol açan durum oluşmaktadır. Oksidatif stres; sigara kulanımı, yaş, cinsiyet, dengesiz beslenme gibi birçok sebebe bağlı iken; yaşlanma, diyabet, kardiyovasküler hastalıklar, Parkinson hastalığı, diyabet, kanser ve nörodejeneratif hastalıklara temel oluşturur (Vadala et al., 2016). Tüm bu rahatsızlıkları önlemede yardımcı olabilecek etmenlerden birinin indirgenmiş su olduğu belirtilmektedir.

1.İndirgenmiş Su Nedir?

Belki ilk kez duyduk, belki de birkaç yerden aşinalığımız var ancak, ilerleyen zamanlarda çok daha fazla duyacağımız kesin. Aslında indirgenmiş su, bazı özelliklerin aktifleştirilmiş olduğu işlevsel bir su çeşididir. Bu aktifleştirilmiş bileşenler ile reaktif oksijen türlerini uzaklaştırma özelliği kazanır. Böylece de oksidatif stres ile bağlantılı olan hastalıklar üzerinde koruyucu ya da pozitif etki göstermesi beklenmektedir.

İndirgenmiş su, doğal olarak ya da yapay olarak oluşabilir. Doğal olarak oluşmuş indirgenmiş suya örnek olarak Japonya’daki Hita Tenryosui ve Almanya’daki Nordenau sularını söyleyebiliriz. Bunun yanı sıra su için birçok aktifleştirme yöntemi mevcuttur. Örneğin; elektrokimyasal, magnetik alan, ışınlama, ultrasonik yöntem, hızlı su akışı ve çarpma etkisi ile ya da mineral ve kayalarla (Shirahata et al.,2012).

Bu yöntemlerden herhangi birisi ile sudan atom ve moleküller oluşur. H+ (proton), H atomları (aktif H), H- (anyon), H molekülleri (H2),O molekülleri (O2) çözünerek, mineral iyonlarını, mineral nanoparçacıklarını, organik ve inorganik bileşenler ve gaz oluştururlar (Shirahata et al.,2012). Yani sudaki aktif bileşenler; hidrojen atom ve molekülleri, mineral nanoparçacıkları ve mineral nanoparçacık hidrürleridir.

Şuan için çalışmaların yoğunlaştığı aktifleştirme yöntemi elektrolizdir. Elektrokimyasal olarak indirgenmiş su; katot çevresinde, elektrokimyasal okside su ise anot çevresinde üretilir. İçilebilir elektrokimyasal olarak indirgenmiş su alkalin pH (8-10)’dadır. Alkalin elektrolize su, alkali-iyonik su, alkalin katot su, alkalin iyonize su gibi adlandırmaları da vardır. Elektrokimyasal okside su, asidik sudur ve sterilizasyon özelliğine sahiptir (Shirahata et al.,2012). Bu makalede içilebilir elektrokimyasal olarak indirgenmiş su ve sağlık etkileri üzerinde durulmuştur.


2.Elektrokimyasal Olarak İndirgenmiş Su- Sağlık İlişkisi


Japonya’da bu konuda yapılan çalışmalar 1931 yılında başlamıştır. 1954 yılında tarımda kullanılmaya başlanmış ve 1960 yılında sağlık açısından olumlu etki oluşturduğu rapor edilmiştir. 1966 yılında ise, elektrokimyasal olarak indirgenmiş su üreten ev cihazları piyasaya girmiştir. Günümüzde de bu konuda birçok çalışma devam etmekte, sağlık üzerine olan etkisi tam olarak anlaşılmaya çalışılmaktadır (Shirahata et al.,2012).

1999 yılında farelerle yapılan çalışmada, bir gruba 8 hafta boyunca musluk suyundan elde edilmiş alkalin-iyonik su, kontrol grubuna ise musluk suyu tüketimi sağlanmış ve iki grup arasındaki farklar incelemiştir. Deney grubu farelerin kontrol grubundaki farelere göre daha kısa yağ asitlerine sahip oldukları görülmüştür. Ancak bağırsak bölgesindeki bakteri yaşantısı üzerinde herhangi bir değişiklik olmamıştır. Uygulanan alkalin-iyonik suyun pH’ı 10 olduğu için, bu gruptaki farelerin bağırsaklarında daha düşük indirgenme-yükseltgenme potansiyeline sahiptirler (Hayakawa, 1999) .

Farklı bir çalışmada abdominal belirtiler (reflü, mide rahatsızlığı, karın şişliği, kronik ishal ya da kabızlık vb.) gösteren kişilere, kontrol grubuna aktif kömür kullanılarak arıtılmış musluk suyu, deney grubuna da bu sudan üretilmiş elektrokimyasal olarak indirgenmiş su (pH=9,5) tükettirilmiştir. Kontrol grubunda 79 kişi, deney grubunda ise 84 kişi ile 2 hafta boyunca günde en az 2 litre olacak şekilde tüketim sağlanmıştır. Sonuçlar karşılaştırıldığında, elektrokimyasal indirgenmiş su tüketen grubun şikayetlerinde azalma olmuştur. Özellikle kronik ishal rahatsızlığı yaşayan kişilerde % 94,1 oranında başarı sağlanmıştır (Tashiro et al.,2000).

Klinik verilere göre elektrokimyasal olarak indirgenmiş su oksijen stresi ile bağlantılı hastalıklarda fayda sağlamaktadır. Elektrokimyasal olarak indirgenmiş su, reaktif oksijen türlerini uzaklaştırıp, in vitro olarak reaktif oksijen türleri ile indüklenen DNA hasarını inhibe edebilmektedir (Lee et al.,2006).

Beyin işlevinin zarar görmesi üzerine yaşanan Alzheimer, Parkinson hastalıkları da oksidatif stres ile direkt ilişkili olan rahatsızlıklardır. Yapılan çalışmada, sinir hücrelerine elektrokimyasal olarak indirgenmiş su verilmiştir. Hücre içi reaktif oksijen türlerinin temizlendiği, H2O2 ile indüklenen hücre ölümünün büyük ölçüde azaldığı ve reaktif oksijen türlerinin indüklediği mitokondirial membran potansiyelinin ve ATP üretiminin azalması önlenmiştir. H ve Pt’lerin sinir hücrelerini koruyucu davranış sergiledikleri gözlemlenmiştir (Yan et al., 2011).

Yapılan çalışmalar doğrultusunda indirgenmiş suyun, oksidatif strese karşı olumlu etkisi aktif Hidrojen ve mineral nanoparçacıkları hipotezi ile açıklanmaktadır.


2.1.Aktif Hidrojen ve Mineral Nanoparçacıkları Hipotezi

Bu hipotez ile indirgenmiş suyun sağlık yararları açıklanmaktadır. Öncelikli olarak bu aktif mineral nanoparçacıklarının nasıl oluştuğu anlaşılmalıdır;

Suyun elektrolizi ile katodun yanında güçlü bir indirgenme ortamı oluşur. Bunun sebebi, çoğu voltaj katoda yakın olan çok dar su tabakasında uygulanır ve bu da çok yüksek elektrik alanı oluşturur. Platin kaplı titanyum elektrotlar, ticari elektrokimyasal olarak indirgenmiş su üreten aparatta suyun elektrolizi için sıklıkla kullanılır. Katot, platin tabakada Hidrojen atomları (aktif H) ve Hidrojen molekülleri üretilir. NaOH çözeltisinden elektrokimyasal olarak indirgenmiş su üretiminde ürün, az miktarda Pt nanoparçacık içerir. Sentezlenen Pt nanoparçacıkları O2, H2O2 ve OH’ı uzaklaştırır. Ayrıca, Hidrojen moleküllerini H atomlarına aktive eder.

Doğal indirgenmiş sular da yapay olarak indirgenenler gibi reaktif oksijen türlerini uzaklaştırıcı etkiye sahiptir.

Son zamanlarda Hidrojence zengin sular için söylenen Hidrojenin reaktif oksijen türlerini uzaklaştırdığı hipotezinin doğruluğunun anlaşılması için yapılan bir çalışmada, indirgenmiş su ve Hidrojence zengin su, HT1080 hücrelerine verilmiş ve reaktif oksijen türleri azalma oranları incelenmiştir. Sonuçlar incelendiğinde görülüyor ki, Hidrojence zengin sudaki reaktif oksijen türlerinin azalması indirgenmiş sudaki orana göre oldukça azdır. Buradan yola çıkarak, indirgenmiş sudaki Pt nanoparçacıklarının reaktif oksijen türlerine olan etkisi Hidrojene göre çok daha fazladır (Harada et al.,2013).


*Makalenin 2. bölümü ve Kaynakça Mayıs 2017 sayımızda yayınlanacaktır.

Nisan 2017 sayısının 96.sayfasında yayımlanmıştır.

Yazarın diğer yazıları