Kütüphane: Skualen

Skualen

Skualen (squalene), zeytin, amarant ve köpek balığı karaciğer yağında bulunan doğal bir yağ maddesidir. Vücutta kolesterol yapımının ara ürünüdür ve insan derisinin yüzey yağındaki doymamış lipitlerin ana bileşenidir [3]. Adı köpek balığı cinsinden (Squalus) gelir. İlk kez köpek balığı karaciğer yağında tanımlanmıştır [1]. Kozmetik üreticisi yumuşatıcı (emollient) olarak, aşı üreticisi bağışıklık yanıtını güçlendiren yardımcı madde (adjuvant) olarak, takviye üreticisi kapsül bileşeni olarak alır. Hidrojenlenmiş türevi skualan (squalane) ayrı bir maddedir ve ikisi sık karıştırılır.

Nereden gelir, ne kadar var?

En zengin doğal kaynak derin deniz köpek balıklarının karaciğer yağıdır [2], [3]. Bir çalışma köpek balığı skualenini kozmetikte etik dışı sayar. Bu yüzden "bitkisel" beyanının doğrulanması gerekir [2].

Bitkisel kaynaklar arasında zeytinyağı rafinasyon artıkları ve amarant tohumu yağı öne çıkar [3], [6]. Palm, buğday tohumu ve pirinç kepeği yağlarında da ölçülür [3]. Tahıl, tohum ve baklagilleri tarayan bir çalışma hepsinde skualen bulmuş, en yüksek değeri kabak çekirdeğinde ölçmüştür (89 mg/100 g) [11]. Amarant tohumu yağı bitkisel yağlar içinde skualeni en yüksek olanlardandır. Hekzanla alınan amarant yağında 7,0 % ile 7,1 % skualen ölçülmüştür [12]. Dört tür ve on bir genotipi karşılaştıran bir çalışma toplam yağda 3,6 % ile 6,1 % arasında skualen bulmuştur [14]. Aynı grup süperkritik CO₂ (basınç altında sıvı gibi davranan karbondioksit) ile aldığı fraksiyonlarda 15,3 %'e kadar skualen bildirir [15]. Oran tohuma, çeşide ve prosese göre değişir. Bir yağın skualen oranı bitkinin adından değil, ölçümden anlaşılır.

Skualen mi, skualan mı: fark ne?

MolekülCASFormülMolar kütle (g/mol)XLogPPubChem
Skualen111-02-4C₃₀H₅₀410,711,6638072
Skualan111-01-3C₃₀H₆₂422,814,78089

Değerler PubChem'den alınmıştır. XLogP maddenin yağa mı suya mı yakın olduğunu gösterir. Değer büyüdükçe yağı sever. İkisi de suda çözünmez, yağda çözünür.

Tek harf, iki madde. Skualenin yapısında havadaki oksijenle kolay tepkimeye giren altı çift bağ vardır. Bu yüzden ışıkla, havayla ve ısıyla bozulur. Skualan bu bağların hidrojenle doyurulmuş hâlidir ve bozulmaya dayanıklıdır. Hidrojenleme yöntemlerini gözden geçiren bir çalışma skualanı kozmetik sanayisinin bildiği en iyi yumuşatıcı olarak niteler [7]. Belgede skualen (squalene) yazıyorsa doğal, bozulabilen madde kastedilir. Skualan (squalane) yazıyorsa hidrojenlenmiş, dayanıklı türev kastedilir. Sertifika ve etiket okurken ilk bakılacak şey budur.

Ne için kullanılıyor?

Kozmetik. Skualen deri yağıyla uyumlu olduğu için yumuşatıcı olarak kullanılır. Krem, emülsiyon ve deriye uygulanan taşıyıcı sistemlerde hammaddedir [3]. 100 gönüllüde deri yüzeyi yağını ölçen bir çalışma, skualen ile E vitamini ve koenzim Q10 düzeyinin çocukluktan yetişkinliğe arttığını, ileri yaşta belirgin düştüğünü bildirir [13]. Kozmetik Bileşen İnceleme (CIR) uzman paneli skualen ve skualanı 1982'de kullanıldığı koşullarda güvenli bulmuş, 2001'de yeniden açmaya gerek görmemiştir [9]. Aynı rapora göre 2001'de kozmetik formülasyon kayıtlarında skualan 595, skualen 29 üründe geçer. Sanayi dayanıklılık için skualanı seçer [7], [9].

İlaç: aşı yardımcı maddesi. Çok ince damlacıklı skualen ve skualan emülsiyonları aşılarda bağışıklık yanıtını güçlendirmek için kullanılır. Bir derleme bu emülsiyonların hem antikor hem hücresel yanıt oluşturduğunu, oda sıcaklığında yıllarca kararlı kaldığını ve başka uyarıcı katkı eklenmeden çok düşük toksisite gösterdiğini bildirir [8]. Bu ürünler ilaç mevzuatına tabidir. Kozmetik ya da gıda sınıfı skualenle aynı şey değildir.

Gıda ve takviye. Skualen tahıl, tohum ve baklagillerin hepsinde ölçülebilir düzeyde bulunur [11]. Havayla bozulması gıdadaki değerini düşürür [10]. Takviye olarak köpek balığı karaciğer yağı ve bitkisel skualen kapsülleri satılır.

Hangi kaynak, hangi saflık: hangi biçim?

Skualen piyasada dört biçimde bulunur. Kaynak ve saflık fiyatı belirler.

BiçimKaynakSkualenYanında ne gelir
Köpek balığı karaciğer yağıköpek balığı karaciğerien zengin doğal kaynak [3]balık yağı, kaynak beyanı doğrulanmalı [2]
Zeytin türevi konsantrezeytinyağı rafinasyon artığıCO₂ ile ayrıştırmada 90 %'a varan [6]steroller, yağ alkolleri
Amarant tohumu yağı ve CO₂ ekstraktıamarant tohumuyağda yaklaşık 7 % [12], CO₂ fraksiyonlarında 15,3 %'e kadar [15]E vitamini grubu (tokoferoller), yağ asitleri [5]
Yüksek saflıkta skualen ve skualanzeytin, amarant ya da köpek balığılaboratuvar ayrıştırmasında 98 %'e varan [14]yok

Amarant tohumu yağı süperkritik CO₂ ile alınabilir. Bir çalışmada sıcaklık, basınç ve tohumun ön işlemi verimi değiştirmiştir [4]. CO₂'ye az miktarda etanol katıldığında skualen ile E vitamini birlikte alınmıştır [5]. Hekzanla ekstraksiyonda ısı skualen oranını değiştirmemiş (7,0 % ile 7,1 %), trans yağ asitleri ısıyla artmış ama 0,5 g/100 g'ın altında kalmıştır [12].

Seçim dört soruya bağlıdır.

  • Köpek balığı mı, bitkisel mi? Etiket ve pazar politikası bunu belirler. Beyan laboratuvarda doğrulanabilir (bkz. "Analiz raporu nasıl okunur?").
  • Skualen mi, skualan mı? Doğal, bozulabilen madde isteniyorsa skualen seçilir. Raf ömrü öncelikliyse skualan seçilir.
  • Yanında ne geliyor? Amarant yağında E vitamini ve yağ asitleri gelir [5]. E vitamini skualenin bozulmasını yavaşlatır [10]. Formüle ayrıca antioksidan gerekip gerekmediği buna göre belirlenir.
  • Fiyat. Kilogram fiyatı değil, kilogram skualen fiyatı kıyaslanır. 1 kg skualen için 7 %'lik yağdan yaklaşık 14 kg, 98 %'lik konsantreden 1,02 kg gerekir. Rakamlar örnektir.

Analiz raporu nasıl okunur?

Yöntem. Skualen yağlarda gaz kromatografisiyle (GC) ölçülür. Sıvı kromatografisi (HPLC) de kullanılır [11]. İkisi de karışımı bileşenlerine ayırıp her birini ayrı sayar. Sertifikada yöntem adı olmalıdır.

Bitkisel mi, köpek balığı mı? Bir skualenin nereden geldiği laboratuvarda anlaşılır. Karbon atomunun iki doğal türü vardır ve bitki ile hayvan bunları dokusuna biraz farklı oranda katar. O oran molekülde kalır, kaynağın parmak izi gibi çalışır. Bu ölçümle zeytin skualeni köpek balığı skualeninden ayırt edilmiş, "bitkisel" diye satılan bir ürüne katılmış köpek balığı skualeni 10 % katkıdan itibaren tespit edilmiştir [2]. Bitkisel beyan önemliyse tedarikçiden bu analizin raporu istenir.

Bozulma göstergeleri. Skualen havayla kolay bozulur (oksidasyon). Bir çalışmada ışıkla giden bozulma ile kendiliğinden, serbest radikallerle giden bozulma farklı ürünler vermiştir. β-Karoten ışık yolunu, E vitamini radikal yolunu yavaşlatmıştır [10]. Bir yağın peroksit değeri (bozulmanın ölçüsü) ve üretim tarihi sertifikada olmalıdır.

Spesifikasyon ile ölçülen değer ayrı şeylerdir. Spesifikasyon üreticinin taahhüdüdür. Ölçülen değer o partinin sonucudur. Teknik veri formu (TDS) genel belgedir. Analiz sertifikası (CoA) partiye aittir.

Kaliteyi ne gösterir?

Kaynak ve proses. Skualen oranı tohuma, çeşide ve prosese göre değişir [14], [15]. Çözücü kalıntısı ekstraksiyon çözücüsüne bağlıdır. Hekzanla alınan yağda kalıntı sınırı sertifikada olmalıdır. CO₂ ekstraksiyonunda etanol gibi yardımcı çözücü katılmışsa aynı soru geçerlidir [5].

Bozulma durumu. Peroksit değeri ve E vitamini içeriği birlikte okunur. E vitamini bozulmayı yavaşlatır [10].

Sertifikada bulunması gerekenler. Skualen oranı ve yöntemi, peroksit değeri, yağ asidi profili, ağır metaller ve mikrobiyoloji. Bitkisel hammaddede pestisit, aflatoksin ve benzo(a)piren. Kaynak beyanı ve gerekiyorsa kaynak doğrulama raporu [2].

Formülde nasıl davranır?

His ve çözünürlük. Skualen ve skualan yağda çözünür, suda çözünmez. İkisi de deride kolay yayılır ve deri yağıyla uyumludur [3], [7].

Bozulma ve saklama. Skualen ışık, hava ve ısıyla bozulur. E vitamini ve β-karoten gibi antioksidanlar bunu yavaşlatır [10]. Serin, karanlık, ağzı kapalı ve mümkünse azot altında saklanır. Skualan bozulmaya dayanıklıdır [7].

Güvenlik ve etiket. CIR paneli skualen ve skualanı kullanıldığı koşullarda güvenli bulmuştur [9]. Ayrıntı ürünün güvenlik bilgi formunda (SDS) yazar. Kozmetik bileşen adları (INCI) Squalene ve Squalane'dır. Etikette hangi tanımlayıcının yazılacağı ürün sınıfına ve mevzuata bağlıdır.

Kaynaklar

  1. Tsujimoto M. (1920). Squalene: A Highly Unsaturated Hydrocarbon in Shark Liver Oil. Journal of Industrial & Engineering Chemistry. https://doi.org/10.1021/ie50121a020
  2. Camin F., Bontempo L. et al. (2010). Stable isotope ratios of carbon and hydrogen to distinguish olive oil from shark squalene-squalane. Rapid Communications in Mass Spectrometry. https://doi.org/10.1002/rcm.4581
  3. Huang Z., Lin Y. et al. (2009). Biological and Pharmacological Activities of Squalene and Related Compounds: Potential Uses in Cosmetic Dermatology. Molecules. https://doi.org/10.3390/molecules14010540
  4. Westerman D., Santos R. et al. (2006). Extraction of Amaranth seed oil by supercritical carbon dioxide. The Journal of Supercritical Fluids. https://doi.org/10.1016/j.supflu.2005.06.012
  5. Kraujalis P., Venskutonis P. (2013). Supercritical carbon dioxide extraction of squalene and tocopherols from amaranth and assessment of extracts antioxidant activity. The Journal of Supercritical Fluids. https://doi.org/10.1016/j.supflu.2013.04.005
  6. Vázquez L., Torres C. et al. (2007). Recovery of squalene from vegetable oil sources using countercurrent supercritical carbon dioxide extraction. The Journal of Supercritical Fluids. https://doi.org/10.1016/j.supflu.2006.04.012
  7. Ciriminna R., Pandarus V. et al. (2014). Catalytic Hydrogenation of Squalene to Squalane. Organic Process Research & Development. https://doi.org/10.1021/op5002337
  8. Allison A. (1999). Squalene and Squalane Emulsions as Adjuvants. Methods. https://doi.org/10.1006/meth.1999.0832
  9. Cosmetic Ingredient Review Expert Panel (2003). Squalene and Squalane. International Journal of Toxicology. https://doi.org/10.1177/1091581803022s112
  10. Shimizu N., Ito J. et al. (2018). Oxidation of squalene by singlet oxygen and free radicals results in different compositions of squalene monohydroperoxide isomers. Scientific Reports. https://doi.org/10.1038/s41598-018-27455-5
  11. Ryan E., Galvin K. et al. (2007). Phytosterol, Squalene, Tocopherol Content and Fatty Acid Profile of Selected Seeds, Grains, and Legumes. Plant Foods for Human Nutrition. https://doi.org/10.1007/s11130-007-0046-8
  12. Ortega J., Martínez Zavala A. et al. (2012). Analysis of trans fatty acids production and squalene variation during amaranth oil extraction. Open Chemistry. https://doi.org/10.2478/s11532-012-0104-4
  13. Passi S., De Pità O. et al. (2002). Lipophilic Antioxidants in Human Sebum and Aging. Free Radical Research. https://doi.org/10.1080/10715760290021342
  14. He H., Cai Y. et al. (2002). Extraction and Purification of Squalene from Amaranthus Grain. Journal of Agricultural and Food Chemistry. https://doi.org/10.1021/jf010918p
  15. He H., Corke H. et al. (2003). Supercritical Carbon Dioxide Extraction of Oil and Squalene from Amaranthus Grain. Journal of Agricultural and Food Chemistry. https://doi.org/10.1021/jf030488y