Tüm canlı organizmaların metabolizması için vazgeçilmez olan enzimler, doğal olarak bulundukları yerlerin dışındaki kimyasal tepkimeleri yürütmek amacıyla giderek daha fazla kullanılmaktadır. Özellikle biyokatalizörlerin gıda katkısı olarak ve ham maddelerin işlenmesinde kullanılması uzun zamandır uygulanan bir yöntemdir. Nitekim bitki veya hayvan dokusu özütlerinden elde edilen enzim preparatları, enzimlerin doğası ve özellikleri hakkında fazla bilgi edinilmesinden çok önce kullanılıyordu.
Gıda endüstrisi tüketici talebini karşılayacak ileri teknolojileri sürekli aramaktadır; enzimler de endüstriyel ürün üreticileri tarafından ham maddeleri nihai ürünlere dönüştüren başlıca araçlar olarak uzun süredir kullanılmaktadır. Hukuki açıdan temiz etiketli kabul edilmeleri (GRAS, genel olarak güvenli kabul edilen), gıda teknolojisinde yaygın biçimde kullanılmalarını teşvik etmiştir.
Saflaştırılıp gıda preparatlarına eklendiğinde çeşitli enzimler bu ürünlerin lezzetini, dokusunu, sindirilebilirliğini ve besin değerini iyileştirebilir. Bununla birlikte protein teknolojisindeki hızlı gelişme ancak geçen yüzyılın ortalarında gerçekleşmiş; ticari enzimlerin gıda endüstrisindeki kullanımı ise yalnızca son 30 yılda artarak et, sebze, meyve, unlu mamul, süt ürünü ve hem alkollü hem alkolsüz içecek üretiminin giderek önemli bir parçası olmuştur.
Nitekim son on yılda hem gıda hem içecek üretiminde, çoğunlukla ürün veriminin artırılmasını açıklayan, giderek daha fazla makale yayımlanmıştır.
Ayrıca gıda teknolojisinin farklı dallarında proteinin fiziksel ve kimyasal özelliklerinin değiştirilmesi istendiğinden, daha önce araştırılmamış birçok enzim günümüzde çeşitli gıdaların üretiminde kullanılmakta; bu ürünlerde biyokatalizörler potansiyel olarak kanserojen veya başka biçimde zararlı kimyasalların yerini almaktadır. Buna, doğal ürünlerin özelliklerinin değişen beslenme veya teknoloji gereksinimlerine uyacak şekilde değiştirildiği yeni yöntemler de dahildir.
Teknik enzim preparatları kullanmanın ekonomik yararı; işlem maliyetlerinin düşmesinden, yenilenebilir kaynaklardan yararlanılarak çevresel etkinin azaltılmasından ve çoğu kez ürün kalitesinin artırılmasından kaynaklanır. Muhafaza da yiyecek ve içeceklerin kalitesi üzerinde önemli etkiye sahiptir. Örneğin modern işlemlerin meyve sularını, aroma dışında kalite kaybı olmaksızın uzun süre saklanabilen konsantrelere dönüştürdüğü iyi bilinmektedir. Lezzet ve rengin kararlı hâle getirilmesi de geliştirilmiş muhafazaya bir örnektir.
Son olarak biyoteknolojinin ortaya çıkışı, süregelen birçok soruna öngörülemeyen çözümler sunan ve heyecan verici yeni olanakların önünü açan yöntemlerde önemli iyileştirmeler yapılmasını da sağlamıştır.
Bunlar arasında enzimler, biyolojik atıkların arıtılmasında veya oluşumlarının önlenmesinde de kullanılabildikleri için “yeşil” teknolojinin örnek araçları olarak önerilmektedir. Günümüzde kullanılan enzimler bazen hayvanlardan ve bitkilerden elde edilse de çoğu çeşitli yararlı mikroorganizmalardan gelir.
Bu nedenle çok sayıda saflaştırılmış enzim artık yalnızca gıda işlemede değil, gıda katkısı olarak da yaygın biçimde kullanılmaktadır. Kaynağa göre enzimlerin, tüm proteinler gibi, ancak insanların yüksek miktarlara maruz kalarak duyarlılaşmasından sonra reaksiyonlara yol açabildiği belirtilmektedir. Dolayısıyla gıdadaki düzeyleri genellikle çok düşük olduğundan enzimlerin alerjiye yol açma olasılığının son derece düşük olduğu ileri sürülmektedir.
Enzyme Research dergisinin bu özel sayısı, enzimlerin gıda teknolojisinde genişleyen bazı uygulama alanlarını öne çıkarmaya katkıda bulunmakta; özellikle farklı biyokatalizörlerin gıda işleme alanındaki iyileştirme ve yeniliklere nasıl avantaj sağladığını açıklamaktadır. Sayı, altı derleme makalesi ile üç araştırma makalesinden oluşmaktadır.
İlk derleme makalesi, gıda ve yem işlemede enzim uygulamalarına ilişkin kısa ve öz bir genel bakış sunarak mikrobiyal tarama, protein mühendisliği ve immobilizasyon teknikleri yoluyla daha iyi biyokatalizörlerin geliştirilmesini ana hatlarıyla ele almaktadır. İkinci derleme makalesi et ürünlerindeki beslenme, teknoloji ve çevre alanındaki ilerlemeleri; özellikle proteolitik enzimlerin, fitazların ve transglutaminazın et endüstrisindeki kullanımını özetlemektedir.
Transglutaminaz ile bakterilerden elde edilen endopeptidazlar, gluteni detoksifiye etme girişimlerindeki en son gelişmeleri aktaran üçüncü derleme makalesinin konusudur.
Dördüncü ve beşinci derleme makaleleri sırasıyla lakkazların gıda ve içecek işlemede katkı olarak kullanımını ve fungal lakkazların üretimini, işlevini ve gıda endüstrisindeki uygulamalarını açıklamaktadır. Son derleme makalesi ise β-galaktosidazın immobilizasyonunda kullanılan farklı teknik türlerine ve enzimin gıda ile süt işleme endüstrilerindeki olası uygulamalarına odaklanmıştır.
Üç araştırma makalesinde şunlar açıklanmaktadır: (i) yüzeyine immobilize edilmiş glukoz dehidrojenazla modifiye edilen serigrafi baskılı bir karbon elektrodu temel alan yeni bir glukoz biyosensörü, (ii) bal arılarının topladığı polenden bitkisel kökenli proteinaz ve aminopeptidazlar kullanılarak antioksidan hidrolizatların hazırlanması ve (iii) kividen elde edilen, gıda sınıfı olma potansiyeline sahip bir lösin aminopeptidazın karakterizasyonu.
Bu cildin, Enzyme Research dergisinin yazarları düzenli aralıklarla enzimlerin gıda hazırlamadaki iyileştirme ve yeniliklere nasıl yeni avantajlar kattığını bildiren önemli bulguları ve özgün araştırma makalelerini yayımlamaya teşvik edeceği bir özel sayı dizisinin yalnızca ilki olmasını içtenlikle umuyoruz.
Raffaele Porta
Ashok Pandey
Cristina M. Rosell
Telif hakkı © 2010 Raffaele Porta ve diğerleri. Bu açık erişimli makale, özgün çalışma uygun biçimde kaynak gösterildiği sürece her ortamda sınırsız kullanım, dağıtım ve çoğaltmaya izin veren Creative Commons Atıf Lisansı kapsamında dağıtılmaktadır.
https://www.hindawi.com/journals/er/2010/436859/