Şişelenmiş içme sularında östrojenik aktivitenin gerekli araştırılması ve endokrin sistemini bozucu maddelerin varlığı ile ilişkilendirilmesi

Suyun, her canlının yaşamını sürdürebilmesi için temel ihtiyaç olması nedeni ile sudaki kirleticiler, araştırılması gereken en önemli konulardan biridir. İçme sularındaki kontaminasyon gün geçtikçe dikkat çekici bir konu haline gelmiştir. Gerek su kaynaklarındaki kirlilik artışı, gerekse arıtım yöntemi olarak kullanılan klorlamada minerilizasyon adımının tamamlanmaması nedeni ile oluşan yan ürünler, içme sularında kirleticilerin bulunmasına neden olmaktadır (Fan, 2013; Kuruto-Niwa 2005). Çeşitli doğal ya da sentetik maddeler kimyasal yapıları nedeni ile canlıların endokrin sistemini etkileyebilmekte, bu nedenle ''Endokrin Bozucu Maddeler (EBM'ler)''olarak adlandırılmaktadır. Bu kirleticiler, atıksu arıtma sistemlerinin deşarj noktalarından ve çeşitli yayılı kaynaklardan yeraltı ve yüzeysel sulara karışması nedeni ile de içme suyunu kontamine edebilmektedir. Son yıllarda, şişelenmiş içme sularına olan talep artmış, bu da su kaynağında bulunabilecek kirleticilerin yanı sıra, kullanılan şişe materyalinin içerdiği kimyasalların canlılar üzerindeki etkilerinin incelenmesi ihtiyacını doğurmuştur. Günümüzde şişe materyali olarak en sık kullanılan malzemeler polietilen tereftalat (PET) ve polikarbonattır. Çoğunlukla epoksi reçinelerin ve polikarbonat şişelerin üretim aşamasında plastikleştirici olarak bisfenol A (Vandenberg, 2007) ve yüzey aktif maddeler ve yiyecek ambalaj filmleri gibi çeşitli evsel tüketim ürünlerinde kullanılan nonilfenolün (Guenther, 2002; Uchiyama, 2008; Ying, 2002) östrojen hormonu gibi davrandığı bilinmektedir. Bu EBM' lerin şişe içerisindeki içme suyuna sızma ihtimalinin bulunduğu bilinmekte olup, nanogram seviyesindeki konsantrasyonlarının bile özellikle hormon sisteminin çalışmasını etkilediği düşünülmektedir (Dorival-Garcia, 2012). Bu EBM' lerin özellikle içme suyu şişelerinin üretiminde kullanılıyor olması konu hakkında birçok çalışma yapılmasını sağlamış ve başta Avrupa, Amerika Birleşik Devletleri, Avustralya olmak üzere Türkiye'de de halkın dikkatini çekmiştir. Yapılan araştırmaların sonuçları göz önünde bulundurularak, Kanada'da BPA 2008'de insan sağlığına toksik olarak adlandırılmış, Amerika'nın birçok eyaletinde (Mohapatra, 2010), ve, birçok avrupa ülkesinde BPA kullanımına yasaklamalar getirilmiştir. Bu tez çalışması kapsamında, daha önce Türkiye' de hakkında hiçbir araştırma yapılmamış olan şişelenmiş içme sularında östrojenik aktivite ile ilgili araştırma yapılması amaçlanmıştır. Türkiye'de daha önce uygulanmamış olan bir biyodeney, İTÜ Çevre Mühendisliği Laboratuvarları'nda kullanılmaya başlanmıştır. YES biyodeneyinde kullanılan rekombinan mayaların, insan östrojen reseptörüne sahip olması sebebi ile deney sonucunda elde edilen değerler, içme suları içerisinde bulunabilecek olan tüm endokrin bozucu maddelerin insan hormon sistemi üzerinde oluşturabileceği etkileri yansıtmaktadır. YES biyodeneyine ilave olarak, LC-MS/MS kullanılarak, önceden seçilmiş olan iki endokrin bozucu madde (BPA ve NP) konsantrasyonlarının ölçümleri yapılmıştır. Bu ölçümler yapılmadan önce, bu maddelerin konsantrasyonlarını ölçebilecek analitik bir yöntem oluşturulmuştur. Hem östrojenik aktivite hem de LC-MS/MS deneylerinden önce, ng/L seviyesindeki ya da daha düşük konsantrasyonda olması beklenen EBM' lerin konsantre hale getirilmesi amacı ile katı faz ekstraksiyonu (KFE) metodu oluşturularak, bu yöntem hem biyodeney hem de LC-MS/MS ölçümlerine girişim yapmayacak şekilde optimize edilmiştir. Yapılan optimizasyon sonucunda 50 kez konsantre edilmiş numunelerin BPA için YES testi 2,7 ng/L östrojen eşdeğeri, LC-MS/MS için de 1 ng/L ölçüm limiti elde edilmiş, ancak NP ölçümünün KFE adımında bazı problemler yaşanmıştır. Çalışma kapsamında, rastgele seçilen 5 farklı firmanın PET, 12 farklı firmanın polikarbonat ve 2 markanın cam şişe suları numune olarak kullanılmıştır. 50 kez konsantre edilmiş PET şişe su numuneleri 3 farklı markada, polikarbonat şişe su numuneleri 4 farklı markada ve bir cam şişe su numunesinde toplam östrojenik aktivite 2,7 ng/L olan ölçüm limitinin üzerinde çıkmıştır. Bu numunelerin LC-MS/MS ölçüm sonuçlarında 1,8 ile 117,7 ng/L arasında değişen BPA konsantrasyonları tayin edilmiştir. Elde edilen östrojenik aktivite değerinin suda bulunan BPA konsantrasyonu sonucunda oluşabilecek olandan fazla olması başka endokrin bozucu maddelerin de varlığına işaret etmektedir. Cam şişe numunesinde belirlenen östrojenik aktivite, bu etkinin sadece şişe malzemesinden değil, su kaynağında bulunabilecek kirleticiler ya da kirleticilerin suyun arıtım aşamasında oluşabilecek yan ürünler nedeni ile ortaya çıkabileceğini düşündürmektedir. Bu çalışma, östrojenik etkinin değerlendirilmesi ve şişelenmiş içme sularında bulunabilecek olan östrojenik aktivite ile endokrin bozucu madde olduğu bilinen ve birçok alanda sıklıkla kullanılan BPA'nın varlığı ile korele edilmesi açısından Türkiye'de bir ilk olmuştur.