Tokoferol

Tokoferol (tocopherol), bitkisel yağların doğal antioksidanıdır: yağın acılaşmasını geciktirir, bunu yaparken kendisi tükenir [1], [2]. Dört biçimi vardır: alfa, beta, gama ve delta. Alfa E vitamini olarak sayılan biçimdir [3]. Yağı korumada ise alfa düşük dozda, gama ve delta yüksek dozda ve sıcakta öne çıkar [4], [5]. Soya yağının tokoferolünün yüzde 90'ından fazlası gama ve deltadır [4]. Sanayinin tokoferol kaynağı yağ rafinasyonunun (ham yağın arıtılması) yan ürünüdür: koku giderme (deodorizasyon) adımında yağdan buharla uçup yoğuşturulan kısım (distilat), yağa göre yüzde 3 ile 9 tokoferol taşır ve konsantre edilir [6], [7], [8]. Gıda ve yem üreticisi tokoferolü yağın koruyucusu [9], [10], takviye üreticisi E vitamini kaynağı [11], kozmetik üreticisi antioksidan ve cilt bakım maddesi olarak alır [12].

Hangi yağda ne kadar var?

Her tohum yağında var, ama biçimi yağa göre değişir. Ayçiçek yağı alfa taşır, soya yağı gama ve delta. Bir çalışma dört bitkisel yağı ölçmüştür. Ayçiçek yağında alfa-tokoferol 432 mg/kg, gama 92 mg/kg çıkmıştır. Soya yağında alfa 71 mg/kg, gama 273 mg/kg bulunmuştur. Mısır yağında alfa 173 mg/kg, gama 260 mg/kg ölçülmüştür. Kanola yağında ikisi de yaklaşık 120 mg/kg'dır [13]. Ayçiçek yağında alfa gamanın yaklaşık beş katı, soya yağında gama alfanın yaklaşık dört katıdır [13]. Aynı yağ çeşide ve tarlaya göre de değişir: 79 soya çeşidi üç yerde iki yıl yetiştirilmiş, alfa, gama, delta ve toplam tokoferol çeşide, yere ve yıla göre farklar vermiştir [14]. Oran yağın adından değil ölçümden okunur.

Rafinasyon tokoferolün bir kısmını yağdan alır, alınan kısım distilatta toplanır. Ayçiçek yağının rafinasyonunun üç adımında (asit giderme, ağartma, koku giderme) toplam tokoferolün 37,9 %'u kaybolmuş, üç biçim benzer oranda azalmıştır. Son adımın kaybı distilata gider: koku giderme distilatında tokoferol litrede 29 grama yakın bulunmuştur [6]. Kanola yağında koku giderme tek başına tokoferollerin 34,2 %'sini almıştır [15]. Distilat karışık bir maddedir: serbest yağ asidi, tokoferol, sterol (bitkisel yağın kolesterol benzeri bileşeni), skualen ve yağın kendisi [16]. Ayçiçek distilatında 4,8 % tokoferol, 9,7 % sterol ve 28,8 % serbest yağ asidi ölçülmüştür [7]. Soya distilatında tokoferol 9,1 %, serbest sterol 9,8 % bulunmuştur [8].

Konsantre, distilattan yağ asidini ve sterolü ayırarak yapılır. Geride tokoferol kalır: yüzde 5 ile 9'luk distilat yüzde 50 ile 65'lik konsantreye çıkar. Yol şudur: distilattaki yağ asitleri alkolle bağlanıp (esterleme) kolay uçar hâle getirilir, uçucu kısım vakumda uzaklaştırılır, geride tokoferol ve steroller kalır [17]. Sterolleri enzimle esterleyip moleküler distilasyonla (çok düşük basınçta, kısa süreli ısıtmayla ayırma) ayırınca elde edilen ana kesim 65 % tokoferol çıkmıştır [18]. Esterleme, iki kademeli moleküler distilasyon ve kristalleştirme soya distilatını 56,5 %, iki ayçiçek distilatı örneğini 20,6 ve 33,9 % tokoferole çıkarmıştır [19].

Alfa, gama, delta: fark ne?

Değerler PubChem'den alınmıştır. XLogP maddenin yağa mı suya mı yakın olduğunu gösterir. Değer büyüdükçe yağı sever. Tokoferoller 10 ve üstündeki değerlerle tümüyle yağ tarafındadır. Suda çözünmezler. Alfa-tokoferolün çözünürlüğü 70 % etanollü suda saf suya göre 450 kat artmıştır [20]. Dört biçim aynı halka ve aynı kuyruğu taşır. Halkaya bağlı küçük karbon kolu (metil) sayısı farklıdır: alfada üç, beta ve gamada iki, deltada bir [21], [22]. Tokoferol yağı korurken kendisi oksitlenir. Ürünlerinden biri tokoferilkinondur [23].

Hangisi E vitamini, hangisi antioksidan? Kısa cevap: vücut için alfa, yağ için gama ve delta. Vücut alfayı tutar, gamayı atar. Yağda alfa güçlü ama çabuk tükenir, gama ve delta daha dayanıklıdır. Avrupa Gıda Güvenliği Otoritesi (EFSA) E vitaminini yalnız alfa-tokoferol olarak tanımlar ve yetişkin erkek için günde 13 mg, kadın için 11 mg yeterli alım belirler [3]. Aynı dozda alfa ve gama alan kişilerde iki biçim bağırsaktan eşit emilmiş, 24 saatte kanda gama keskin düşmüştür. Yazarlar karaciğerin alfayı seçtiği sonucuna varmıştır [24]. Yağda sıra doza ve sıcaklığa bağlıdır. Soya yağında alfa kendi en iyi düzeyinde (yaklaşık 100 mg/kg), gama kendi en iyi düzeyinde (yaklaşık 300 mg/kg) ölçüldüğünde alfa 3 ile 5 kat güçlü korumuştur [4]. Düşük dozda da alfa öndedir: tokoferolü alınmış ayçiçek yağında alfa 40 mg/kg'a kadar gamadan iyi, 200 mg/kg'ın üstünde gamadan kötü korumuştur [25]. Yüksek dozda ve sıcakta gama ile delta öne geçer: domuz yağında 100 °C'de 0,02 ve 0,1 % tokoferolle yapılan dayanım testinde koruma gücü alfadan deltaya doğru artmıştır [5]. Alfa en hızlı tükenir. Soya yağında 50 °C'de alfa günde 5,6 %, gama 1,2 %, delta 0,5 % hızla azalmış, alfa 16 günde bitmiştir [1].

Doğal biçim tek, sentetik biçim sekiz. Doğal alfa-tokoferol tek biçimdir, sentetik olan sekiz biçimin karışımıdır ve vücut doğalı iki kat daha iyi tutar. Fark analizde görülür. Doğal biçim piyasada "d" (RRR), sentetik karışım "dl" (all-rac) diye anılır [26]. İşaretli karşılaştırmaları toplayan derlemelere göre doğal biçim sentetik karışımın iki katı güçlüdür, eski kabul 1,36 katıydı [26], [27]. İki biçim analizde ışığı çevirme açısıyla ayrılır [9].

Ne için kullanılıyor?

Gıda: yağı ve yağlı ürünü acılaşmaya karşı korur. Sıvı yağ, kızartma yağı, sos, balık yağı, sucuk: yağ taşıyan ürün tokoferolle daha geç acılaşır. Yararı doza bağlıdır: az katınca etki az, fazla katınca ters teper. Soya yağında alfa-tokoferolün en iyi koruduğu düzey yaklaşık 100 mg/kg, gamanın yaklaşık 300 mg/kg çıkmış, soyanın doğal karışımı 340 ile 660 mg/kg'da en iyi sonucu vermiştir. Alfa, gama ve karışım bu düzeylerin üstünde oksidasyonu hızlandırmıştır. Bu etki 40'tan 60 °C'ye çıkınca belirginleşmiştir [4]. Tokoferolü alınmış ayçiçek yağında ise alfa ve gama 20 mg/kg'ın üstünde peroksit değerini (acılaşmanın ilk ölçüsü) 90 %'dan çok düşürmüş, 2.000 mg/kg'a kadar tersine dönme görülmemiştir [25]. Yağ ve deney düzeni değişince sınır da değişmiştir. Market koşulunda 56 gün bekletilen üç yağda gama ve delta payı yüksek soya yağı, alfa payı daha yüksek kanola ve ayçiçek yağından daha geç oksitlenmiştir [28]. Kızartmada karışım tek biçimden iyidir. Tokoferolü alınmış orta oleik (oleik asitçe zenginleştirilmiş, kızartmaya dayanıklı) ayçiçek yağına tek tek katılan tokoferollerden gama en uzun kızartma ömrünü vermiştir [29]. Yalnız alfa katılan yağ tokoferolsüz yağa en yakın bozulmuş, üçünün karışımıyla kızartılan cipsler en dayanıklı çıkmıştır [29]. Yüksek oleik ayçiçek yağında ise 14 günlük restoran kızartmasında yalnız alfa taşıyan yağ ile alfa, gama ve delta karışımı taşıyan yağ arasında fark çıkmamış, dayanımı linoleik asit (çok doymamış yağ asidi) payı belirlemiştir [30]. Balık yağı gibi çok doymamış yağ daha yüksek doz ve yardımcı ister. Delta konsantresi 2 %, askorbil palmitat (C vitamininin yağda çözünen biçimi) 0,1 % ve lesitin 0,5 % birlikte 20 °C'de altı ay peroksit oluşturmamıştır. Koku bozulması üç hafta içinde başlamıştır [31]. Et ürününde de işe yarar: kilograma 200 mg tokoferol katılan fermente sucuklar olgunlaşma ve depolamada oksidasyona karşı korunmuştur [32].

Takviye: E vitamini kaynağı. Mikst tokoferol takviyede iki iş görür: etikete E vitamini yazdırır ve vücudun gama deposunu tamamlar. Yalnız alfa alanda gama düşer, karışım alanda yükselir. Avrupa Birliği takviye mevzuatı mikst tokoferolü (dört biçimin karışımı) E vitamini kaynağı olarak sayar, dağılım şartıyla [11]. 81 erkeğin katıldığı çalışmada günde 294 mg alfa-tokoferol alan grupta yanak hücresinde gama dört hafta sonunda 4 kat düşmüştür. Gama 60 %, delta 24 %, alfa 14 % dağılımlı mikst tokoferol ise gamayı 1,3 ile 2 kat yükseltmiştir [33]. Metabolik sendromlu 80 kişide altı hafta gama, alfa ya da ikisi birlikte verilmiştir. Yağ oksidasyonu göstergeleri üçünde de düşmüş, bir iltihap göstergesi yalnız ikisinin birlikte verildiği grupta düşmüştür [34]. Hücre deneyinde insan kırmızı kan hücresi gama, delta ve alfa karışımını alfa tek başına olduğundan daha fazla almış, karışım yağ oksidasyonunu daha güçlü baskılamıştır [35]. Kapsül yağlı öğünle alınırsa daha iyi emilir: aynı 150 mg doz, yağlı kahvaltıyla (17,5 g yağ) az yağlı kahvaltıya (2,7 g) ve suya göre kanda belirgin yüksek çıkmıştır [36]. Avrupa Bilimsel Gıda Komitesi'nin yetişkin için türettiği güvenli üst sınır günde 300 mg'dır [37].

Yem ve pet maması: yemdeki yağın koruyucusu. Pet mamasında ve yemde iş aynıdır: yağlı mamanın acılaşmasını geciktirir. Avrupa Birliği bitkisel yağ kökenli tokoferol ekstraktlarına bütün hayvan türleri için teknolojik katkı (antioksidan) olarak izin vermiştir. Saflık şartı toplam tokoferol en az 30 %'dur [10]. EFSA bu ekstraktları hedef hayvan ve tüketici için güvenli saymış, gıdadaki işleviyle aynı olduğu için yemde ayrıca etkinlik kanıtı istememiştir [38]. 2026 yenileme değerlendirmesi hedef hayvan, tüketici ve çevre için güvenli sonucunu yinelemiştir [39].

Kozmetik: antioksidan ve cilt bakım maddesi. Kozmetikte tokoferol kremin yağ fazını korur ve cilt bakım bileşeni olarak etikete girer. Serbest tokoferol ile asetat aynı işi görmez: formülü koruyan serbest biçimdir, asetat deride yavaş çözülen bir depodur. Kozmetik Bileşen İncelemesi (CIR) tokoferolü ve bağlı biçimlerini (asetat gibi esterler) 2002 ve 2018 değerlendirmelerinde kozmetikte güvenli bulmuştur. Tokoferol formüllerde 5 %'e, tokoferil asetat 36 %'ya kadar kullanılmıştır [12], [40]. Asetat serbest tokoferol gibi doğrudan antioksidan değildir [41]. Sıçan derisinde beş gün uygulamadan sonra üst tabakadaki asetatın 1 %'inden azı, altındaki canlı deri katında yaklaşık 5 %'i serbest tokoferole dönüşmüştür. Bu küçük miktar o modelde ultraviyole korumasına yetmiştir [41]. C vitaminiyle birlikte güneş hasarına karşı denenmiştir: insan derisine dört gün sürülen 15 % C vitamini, 1 % alfa-tokoferol ve 0,5 % ferulik asit (bitkisel bir antioksidan) karışımı güneş benzeri ışınımın kızarıklığını azaltmıştır [42].

Gama mı, alfa mı: hangi biçim?

Konsantre taşıyıcı yağla seyreltilmiş satılıyorsa oranın konsantreye mi, seyreltilmiş ürüne mi ait olduğu sertifikada okunur.

Neden tek molekül değil, mikst tokoferol? Gıda üreticisi için gerekçe sıcakta ve yüksek dozda koruma gücüdür: gama ve delta [5], [25]. Soya kökenli mikst tokoferol bunları birlikte verir [4]. Takviye üreticisi için gerekçe gamadır: alfa tek başına vücuttaki gamayı düşürür, karışım yükseltir [33]. Üçüncü gerekçe kökendir: doğal karışımın alfa biçimi tek uzaysal biçimdir [26].

Seçim dört soruya bağlıdır.

• Koruma mı, E vitamini mi? Koruma için gama ve delta satırları [5], E vitamini etiketi için alfa satırı okunur [3]. Mikst tokoferol takviyede dağılım şartıyla izinli kaynaktır [11] ve gamayı tamamlar [33].
• Hangi yağa, ne kadar? Soya yağında doğal karışımın en iyi aralığı 340 ile 660 mg/kg ölçülmüştür [4]. Hedefe yağın kendi tokoferolü de sayılır. Soya yağı kendi başına yüzlerce mg/kg taşır [13], [1]. 56,5 % tokoferollü bir konsantreyle bir ton yağın tokoferolünü 400 mg/kg artırmak 708 g konsantre eder. Rakamlar örnektir. Yağın dayanımı hızlandırılmış oksidasyon testiyle (Rancimat) ölçülür [43].
• Takviye etiketi mi? Dağılım şartı: gama 50 ile 70 %, delta 10 ile 30 %, alfa 20 %'nin, beta 10 %'un altında [11].
• Fiyat. Konsantrelerde toplam tokoferol 20 ile 65 % arasında bildirilmiştir [18], [19]. Kilogram ürün fiyatı değil kilogram tokoferol fiyatı kıyaslanır. Koruma için ödeniyorsa kıyas gama ve delta satırlarıyla, E vitamini için ödeniyorsa alfa satırıyla yapılır.

Analiz raporu nasıl okunur?

Yöntem. Sertifikada dört satır beklenir: alfa, beta, gama, delta. Bazı laboratuvarlar beta ile gamayı tek satırda verir. Bu hata değil, kullanılan kolonun özelliğidir. Tokoferoller sıvı kromatografisiyle (HPLC, karışımı bileşenlerine ayırıp her birini ölçen yöntem) ölçülür. Yağ ön işlemsiz, doğrudan çözülüp ölçülür [44]. Yaygın bir kolon tipi (ters faz) beta ile gamayı tek pik verir [44], öteki tip (normal faz) dört biçimi ayrı verir [21].

Toplam ile dağılım ayrı satırlardır. Toplam tokoferol konsantrenin gücünü, dört biçimin payı neye yaradığını söyler. Mevzuat da iki satırı ayrı okur: katkı maddesi tanımı toplamı ister [9], takviye tanımı dağılımı ister [11].

Çevirme açısı kökeni gösterir. Doğal tokoferol ışığı artı yöne çevirir, sentetik alfa-tokoferol çevirmez. Katkı maddesi spesifikasyonu doğal ekstrakt için en az +20°, sentetik alfa-tokoferol için 0° yazar [9].

Spesifikasyon ile sonuç ayrı şeylerdir. Spesifikasyon üreticinin sözüdür, ölçülen değer o partinin sonucudur. Teknik veri formu (TDS) genel belgedir, analiz sertifikası (CoA) partiye aittir.

Kaliteyi ne gösterir?

Dağılım satırları kaynakla uyumlu olmalıdır. Soya kökenli konsantrede gama ve delta büyük payı alır. Alfa ağırlıklı bir sertifika ayçiçek kökenini gösterir. Alfa ağırlıklı profil ayçiçekle, gama ve delta ağırlıklı profil soyayla uyumludur [13], [4]. Konsantrede sterol ve yağ asidi kalıntısı düşükse işlem ileri gitmiştir [18]. Doğal ekstrakt kahverengimsi kırmızıdan kırmızıya, koyu kıvamlı, berrak bir yağdır. Saf tokoferoller hava ve ışıkta oksitlenip koyulaşır [9].

Çözücü kalıntısı ve köken belgesi. Konsantre üretiminde çözücü hiç kullanılmayabilir ya da alkol kullanılır. Sertifikadaki kalıntı satırı buna göre okunur. Soya kökenli üründe ikinci soru GDO'dur. Çözücüsüz yol enzim ve moleküler distilasyondur [18]. Esterleme etanol ya da metanolle de yapılır [17], [45]. Genetiği değiştirilmiş (GDO) hammadde etiket sorusudur: Avrupa Birliği GDO'dan üretilmiş bileşeni, içinde DNA kalmasa bile etiketler. Tesadüfi ve teknik olarak kaçınılmaz 0,9 %'e kadar bulaşma muaftır [46]. GDO'suz hammadde belgesi analiz sertifikasından ayrı bir belgedir.

Formülde nasıl davranır?

Taze yağa katılır. Tokoferol acılaşmayı geciktirir, başlamış acılaşmayı geri almaz. Bu yüzden yağ tazeyken katılır. Yağda birikmiş peroksitler tokoferolün bozunmasını hızlandırmıştır [47].

Yanına ne konur? Tokoferol yalnız çalışmaz. Yanına C vitamininin yağda çözünen biçimi, lesitin ya da sitrik asit konunca koruma artar: C vitamini tüketilen tokoferolü yeniden canlandırır [2], asitler yağdaki metal izlerini bağlar. Yağda bunu askorbil palmitat yapar: ayçiçek yağında askorbil palmitat ve bir fosfolipit (lesitinin bir bileşeni) alfa-tokoferolü oksidasyon ürününden geri çevirmiş, üçlü karışım tek tek toplamından daha iyi korumuştur [23]. Kanola yağında 200 mg/kg alfa-tokoferol ile 200 mg/kg askorbil palmitat on günlük kızartmada duman noktasını 170 °C'nin üstünde tutmuştur [48]. Rafine palm yağında tokoferol ve sitrik asite bir fosfat tuzu eklenince dayanım yaklaşık iki katına çıkmıştır [49]. Balık yağında delta-tokoferol, askorbil palmitat ve lesitin üçlüsü peroksite karşı en güçlü korumayı vermiştir [31].

Isı. Kızartma sıcaklığında tokoferol hızla harcanır. Alfa-tokoferol ısıda her saat kalanın belli bir yüzdesini kaybeder, denenen sıcaklıklar içinde 180 °C'de en hızlı tükenmiştir [50].

Sulu ürün ve emülsiyon. Emülsiyonda (yağın suda dağıtıldığı ürün: krema, sos, içecek) emülgatör miktarı ve C vitamini seçimi sonucu değiştirir. Fazla emülgatör tokoferolün bir kısmını su tarafına taşır. Polisorbat 20 ile delta ve alfanın koruması artmış, en çok delta taşınmıştır [22]. Kanola yağı emülsiyonunda 1,5 mg/kg gama alfadan daha etkili olmuştur [51]. Emülsiyonda C vitamini ters çalışabilir: omega-3'çe zengin emülsiyonda C vitamini oksidasyonu hızlandırmış, alfa-tokoferol yavaşlatmıştır [52].

Gıda etiketi. Etikette dört şey sorulur: katkı kodu, E vitamini yüzdesi, sağlık beyanı ve alerjen. Doğal tokoferolce zengin ekstrakt E306 kodlu katkı maddesidir [9]. Etiketteki yüzde hesabının referans değeri (NRV) E vitamini için 12 mg'dır [53]. "E vitamini hücrelerin oksidatif stresten korunmasına katkıda bulunur" beyanı izinlidir ve "E vitamini kaynağı" şartını sağlayan (100 gramda ya da porsiyonda referans değerin en az 15 %'ini taşıyan) gıdada kullanılır [54]. Avrupa Birliği etiketinde soya kökenli doğal mikst tokoferol (E306), doğal alfa-tokoferol ve asetat ile süksinat esterleri soya alerjen beyanından muaftır [53]. Başka pazarların kuralı ayrı okunur. EFSA gıda katkısı olarak tokoferollerde (E306, E307, E308, E309) bildirilen kullanım düzeylerinde güvenlik kaygısı görmemiştir [37].