NEDEN BOR? BORUN ÇEVRE İLE İNSAN, HAYVAN VE BİTKİ SAĞLIĞI AÇISINDAN ÖNEMİ

Year 2020, Volume: 49 Issue: 2, 127 - 141, 03.12.2020

Aişe Deliboran

Abstract

Geleceğin petrolü olarak nitelendirilen bor, Türkiye’nin en önemli yeraltı zenginliklerinden biridir. Bor, dünya bor rezervinin %63’ne sahip Türkiye’de maden ihraç ürünleri arasında ilk sırada yer almaktadır. Bor minerali ham olarak kullanılabildiği gibi genel olarak rafine bor bileşiklerine ve uç ürünlere dönüştürüldükten sonra da kullanım alanı bulmaktadır. Bor kirliliği Türkiye açısından önemli bir sorundur. Bor madenleri ve borik asit tesislerinden kaynaklanan atıklar kirliliğin esas kaynaklarıdır. Tesislerden yüksek bor içeren (yaklaşık 1500 mg L⁻¹) atık sular göletlere boşaltılmakta, bu bölgelerdeki topraklarda ve yetiştirilen bitkilerde yüksek düzeyde bor kirliliği görülmektedir. Dünya Sağlık Örgütü’ne göre içme suyunun bor içeriği 0.1-0.3 mg L⁻¹ arasında değişmektedir ve gıda olarak bor beslenmesi 1.2 mg gün⁻¹ düzeyinde olmalıdır. Avrupa Gıda Güvenliği Otoritesi (EFSA) içme sularının günlük bor beslenmesine 0.2-0.6 mg gün⁻¹ düzeyinde katkı yaptığını ifade etmektedir. Türkiye’de 1998 yılında yayınlanan Çevre Bakanlığı Su Kirliliği Kontrol Yönetmeliği’nde içme suları için verilen bor limiti 1 mg kg⁻¹’dır. Bitkiler için gerekli olan ancak 1 mg L⁻¹’den fazla bor içeriğine sahip suların sulamada kullanılması bitkilerde ve topraklarda sorun yaratabilmektedir. İnsanlar yiyeceklerinden, içme sularından ve bazı tükettikleri ürünlerden (kozmetik, deterjan, sabun vs.) bora maruz kalmaktadır. Bu derlemede borun tarım için önemi, çevresel etkileri ile hayvan ve insan sağlığı üzerine etkileri irdelenmiştir.

Keywords

bor, sulama suyu, içme suyu, çevre

References

• Kemp, P.H., 1956. The chemistry of borax. Part 1. Borax Consolidated Limited, S.W.I., London.
• Duman, I., 2003. Bor madenleri ve stratejik bor ürünleri. Bilim ve Ütopya Dergisi, 114:18-21.
• Bolanos, L., K. Lukaszewski, I. Bonilla and D. Blevins, 2004. Why boron? Plant Physiol Biochemistry, 42:907-912.
• Göncü, N., 1982. Dünya ve Türkiye’de metal ve mineral kaynaklarının potansiyeli, ticareti, beklenen gelişmeler. 10. Bor Mineralleri, M.T.A. Enstitüsü Yayınları, 187, Ankara.
• Demirtaş, A., 2010. Bor’un insan beslenmesi ve sağlığı açısından önemi. Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 41(1):75-80.
• Nielsen, F., 1988. Boron an overlooked element of potential nutritional importance. Nutrition Today, 4-7 January/February.
• Önocak, T., 1990. Bor yataklarının işletilmesinin yüzey sularına etkileri (Yüksek Lisans Tezi). Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
• Yeşildağ, D., 2008. Hayvan beslemede bor kullanımının önemi. Uludag University J. Fac. Vet. Med. 27(1-2):61-68.
• Ademdir, O., 2002. Bor ürünlerinin teknolojileri ve Türkiye’nin durumu. İTÜ İleri Teknoloji Seramik ve Kompozitleri Araştırma Merkezi, I. Uluslararası Bor Sempozyumu, 3-4.10.2002, Dumlupınar.
• Velioğlu, S., B.S. Savlı ve S. Alınsoy, 1999. Bor madeni havzalarında üretilen bazı gıdalarda bor miktarının belirlenmesi üzerine bir araştırma. Gıda, 24:13-19.
• Velioğlu, S. ve A. Şimşek, 2003. İnsan sağlığı ve beslenmesi açısından bor. Anadolu Üniversitesi, Bilim ve Teknoloji Dergisi, 4(2):123-130.
• Doonan, D.J. and L.D. Lower, 1978. Boran compounds (oxides acid, borates) in Knk Oihmer encyclopedia of chemical technology. John Wiley an Sons Vol:4. 3ʳᵈ Ed., 67-110, New York.
• BOREN, 2016. Ulusal Bor Araştırma Enstitüsü (http://www.boren.gov.tr; Erişim Tarihi: Aralık 2016).
• Kuru, R. ve A. Yarat, 2017. Bor ve sağlığımıza olan etkilerine güncel bir bakış. Journal of Marmara University, Institute of Health Sciences, Clinical and Experimental Health Sciences, doi:10. 5152/clinexphealthsci.
• Nielsen, F.H., 1997. Boron in human and animal nutrition. Plant and Soil, 193:199-208.
• Mosema, N.R.F., 1994. Chemical disposition of boron in animals and humans. Environ. Health Perspect, 102:113-117.
• Miwa, K., J. Takano, H. Omori, M. Seki, K. Shinozaki and T. Fujiwara. Plants tolerant of high boron levels. Science 30 Nov 2007, 318(5855):1417, doi:10.1126/ science.1146634.
• Rowe, R.I., C. Bouzan, S. Nabili and C.D. Eckhert, 1998. The response of trout and zebrafish embryos to low and high boron concentrations is u-shaped. Biol. Trace Elem. Res., 66(1-3):261-70.
• Rowe, R.I., 1999. Boron is required for zebrafish embryogenesis. J. Exp. Biol., 202:1649-1654.
• Tanaka, M. and T. Fujiwara, 2008. Physiological roles and transport mechanisms of boron: perspectives from plants. Eur. J. Physiol. 456:671-677.
• Cui, Y., M.I. Winton, Z.F. Zhang, C. Rainey, J. Marshall, J.B. Dekernion and C.D. Eckhert, 2004. Dietary boron intake and prostate cancer risk. Oncol. Rep., 11(4):887-920.
• Graedcl, T.F., 1978. Inorganic elements, hydrides, oxides and carbonates. In Chemical Compounds in The Ainiospheie, NY Academic Pres, New York, pp:35-40.
• EPA, 1987. Toxic au pollutant/source uosswalk a screening tool for locating possible sources emitting toxic a pollutants research triangle park. NC US Environmental Protection Agency, Oltlce of 430 Air Quality Planning and Standards, UPA-4MW4-87-023a.
• US Public Health Service, 1992. Toxicological profile for boron and compounds. (http/www.ar.sdi.ctif.aov/ toxpronji’s/jp.26).
• Deliboran, A. ve Ş. Savran, 2017. Bor, bitki fizyolojisindeki önemi ve meyve ağaçlarında kullanımı. 5. Uluslararası Katılımlı Toprak ve Su Kaynakları Kongresi, 12-15 Eylül 2017, Kırklareli.
• Gupta, U.C., 1979. Boron nutrition of crops. Adv. Agronomy, 31:2373-307.
• Sillanpaa, M., 1982. Micronutrients and the nutrient status of soils. A Global Study, FAO Soils Bulletin, No:48, Rome.
• Kacar, B. ve A.V. Katkat, 1976. Bitki besleme. Uludağ Üniversitesi Güçlendirme Vakfı Yayın No:127, Vipaş Yayınları: 3.
• Rhodes, J.D., R.D. Ingvalson and J.T. Hatcher, 1970. Absorption of boron by ferromagnesian minerals and magnesium hydroxides. Soil Sci. Am. Proc., 34:938-941.
• Dechnik, I., B. Chmielewiska, T. Filipek and J. Mazur, 1989. Effect of differentiated nitrogen and potassium fertilizer application on the trace dement consent in soil and sugar beet. 1. Boron, C2. 1. Bor, Roczniki Nauk Rolniczych, 108(1):149-153.
• Olsen, S.R., 1972. Micronutrient interactions, micronutrients in agriculture. Soil Science Society of Amerika, Ine Madison, Wisconsin, USA, pp:243-264.
• Başkan, M.B. ve N. Atalay, 2014. İçme ve sulama sularında bor kirliliği ve bor giderme yöntemleri. Pamukkale Üniversitesi, Mühendislik Bilimleri Dergisi, 20(3):78-84.
• Garci'a-Soto, M.F. and E.M. Camacho, 2006. Boron removal by means of adsorption with magnesium oxide. Sep. Purif. Technol., pp:36-48.
• Yüksel, S. and Y. Yürüm, 2010. Removal of boron from aqueous solutions by adsorption using fly ash, zeolite and demineralized lignite. Separation Science and Technology, 45:105-115.
• Kavak, D., 2009. Removal of boron from aqueous solutions by batch adsorption on calcined alunite using experimental design. Journal of Hazardous Materials, 163:308-314.
• Dinçer, A.R., 2004. Use of activated sludge in biological treatment of boron containing wastewater by fed-batch operation. Process Biochem., 39:721-728.
• Öztürk, N. and D. Kavak, 2003. Boron removal from aqueous solutions by adsorption using full factorial design. Fresenius Environ. Bull., 12:1450-1456.
• Harite, Ü., 2008. Pamukta bor toksisitesine dayanıklılık (Yüksek Lisans Tezi). Adnan Menderes Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, ZTO-YL-2008-0001.
• Parks, J.L. and M. Edwards, 2005. Boron in the environment. Critical Reviews in Environmental Science and Technology, 35(2):81-114.
• Wei, Y., Y. Zheng and J.P. Chen, 2011. Design and fabrication of an innovative and environmental friendly adsorbent for boron removal. Water Research, 45:2297-2305. Kalaratoğlu, E., N. Ors, S. Sahin, H. Yuzer ve A.Ç. Erbil, 1997. Bor bileşikleri içeren atık suların arıtılması. TÜBİTAK Marmara Araştırma Merkezi, 01.09.1997, Gebze/Kocaeli.
• Uygan, D. ve Ö. Çetin, 2004. Borun tarımsal ve çevresel etkileri, Seydisuyu su toplama havzası. II. Uluslararası Bor Sempozyumu 23-25 Eylül 2004, Maden Mühendisleri Odası Yayınları, Ankara.
• DPT, 1999. VIII. beş yıllık kalkınma planı. Madencilik Özel İhtisas Komisyonu Raporu, Devlet Planlama Teşkilatı, Ankara.
• Helvacı, C., 2005. Batı Anadolu’da arserik ve bor mineralleri ilişkisi ve sağlığa etkileri. 1. Tıbbi Jeoloji Sempozyumu Kitabı, Ankara, s:74-92.
• Provin, T.L. and J.L. Pitt, 2002. Description of water analysis parameters. Soil and Crop Science Department, The Texas A&M University.
• Anonymous, 2004. Water quality assessment. A Guide to Use of Biota, Sediments and Water in Environmental Monitoring-Second Edition, UNESCO, (http//www.who.int/doctorel; Erişim Tarihi: Mart 2004).
• FAO, 1976. Water quality for agriculture. Irag. and Drainage Paper, 29-81, Rome.
• Richards, L.A., 1954. Diagnosis and improvement of saline and alkali soils. Us Salinity Lab., USA.
• Micheal, G., E. Wilberg and K. Kouhsiahai-Tork, 1969. Boron deficiency ınduced by high air humidity. Z. Pflanz, Bodenkunde, 122:1-3.
• Goldberg, S., 1997. Reaction of boron with soils. In Plant and Soil Proceedings Eds. R.W. Bell and B. Rerkasem, 193:35-48. Kluwer Academic Publishers, Dordrecth, the Netherlands.
• Marschner, H., 1976. Mineral metabolism, short and long distance transport. Fortschr. Botany, 38:71-80.
• Finck, A., 1969. Pflanzenernahrung in Stickworten Verlag Ferdinant hirt, Kiel.
• Lovalt, C.J. and W.M. Dugger, 1984. Biochemistry of the essential ultrace elements. In: E. Frieden (ed.), Plenum Publishing Corp Boron, 389-420, New York.
• Shelp, B.J., 1993. Physiology and biochemistry of boron in plants, in boron and its role in crop production. Ed. UC Gupta, 53-85, CRC Pres. Boca Raton, FL., USA.
• Aktaş, M. ve M. Ateş, 2005. Bitkilerde beslenme bozuklukları, nedenleri ve tanınmaları. Engin Yayınevi, Ankara.
• Dell, B. and L. Huang, 1997. Physiological response of plants to low boron. Plant and Soil, 193:103-120.
• Freeman, M., K. Uriu and H.T. Hartman, 1994. Diagnosing and correcting nutrient problems. In: L. Ferguson, G.S. Sibbert and G.C. Martin (eds.), Olive Production Manual, Univ. Calif. Div. Agr. and Natural Resources Publ., 3353:77-86.
• Hartman, J.S. and P. Stilbs, 1980. Ionic-covalent equilibria in boron trihalide addects, the BF2 (hmpa) 2 + cation. J. Chem. Soc., Dalton Trans., pp:1142-1144, doi:10.1039/DT9800001142.
• Mengel, K., 1984. Bitkinin beslenmesi ve metabolizması. (Çeviri: H. Özbek, Z. Kaya, M. Tamçı). 5. Baskı, Çukurova Üniversitesi, Ziraat Fakültesi Yayın No: 162, s:590, Adana.
• Uçkun, Z., 2013. Esansiyel bir komponent: bor-borun günlük alımı ve fizyolojik etkileri. J. Turkish Sci. Rev., 6:119-23.
• World Health Organization, 1998. Boron in drinking-water report. Geneva, pp:1-12.
• Yılmaz, A., 2002. Her derde deva hazinemiz bor. TÜBİTAK Bilim ve Teknik Dergisi, Ankara.
• EFSA: European Food Safety Authority, 2006. Opinion of the scientific panel on dietetic products, nutrition and allergies on a request from the commission related to the tolerable upper intake level of boron. Request pp:309-325 (http://www.slv.se/ upload/dokument/efsa/upper_level_opinions_full-part33,0.pdf).
• Murray, F.J., 1998. A comparative review of the pharmacokinetics of boric acid in rodent and humans. Biol. Trace Elem. Res., 66:331-41.
• Şaylı, B.S., 2000. İnsan sağlığı ve bor mineralleri. Ankara Üniversitesi Tıp Fakültesi, Eti Holding Araştırma Projeleri Yürütücüsü, Mayıs 2000, Ankara, (www.bigadic.gov. tr).
• Rossi, A.F., R.D. Miles, B.L. Damron and L.K. Flunker, 1993. Effect of dietary boron supplementation on broilers. Poult. Sci., 72:2124-2130.
• Hunt, C.D., T.K. Shule and L.M. Mullen, 1991. Concentration of boron and other elements in human foods and personal care products. J. Am. Diet. Assoc. 91:558-568.
• Hunt, C.D., 2006. Dietary boron: Progress in establishing essential roles in human and animal physiology. III. Uluslararası Bor Sempozyumu, 02-04 Kasım 2006, Ankara, s:3-10.
• Yıldız, G., F. Özçelik, H. Köksal, S. Bagder ve Ö. Abacıoğlu, 2008. Organik bor üretile bilirliği ve broyler rasyonlarında bor ile humatın kullanımı. 2. Ulusal Bor Çalıştayı Bildirileri, 17-18 Nisan 2008, Ankara, s:597-604.
• Devirian, T.A. and S.L. Volpe, 2003. The physiological effects of dietary boron. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 43(2):219-231.
• Kurtoglu, V., F. Kurtoglu and B. Coskun, 2001. Effects of boron supplementation of adequate and ınadequate vitamin D3 containing diet on performance and serum biochemical characters of broiler chickens. Research in Vet. Sci., 71:183-187.
• Eren, M., B. Kocaoğlu, F. Uyanık and N. Karabulut, 2006. The effects of boron supplementation on performance, carcass composition and serum lipids in Japanese quails. J. of Animal and Vet. Advances, 5(12):1105-1108.
• Hunt, C.D. and J.L. Herbel, 1991. Effects of dietary boron on calcium and mineral metabolism in the streptozotocin-injected, vitamin D3-deprived rat. Magnes Trace Elem., 10:387-408.
• Hunt, C.D., 1998. One possible role of dietary boron in higher animals and humans. Biol. Tr. Elem. Res., 66:205-225.
• Naghii, M.R. and M. Mofid, 2008. Elevation of biosynthesis of endogenous 17-b estradiol by boron supplementation: one possible role of dietary boron consumption in humans. Journal of Nutritional & Environmental Medicine, 17(2):127-135.
• Çimrin, T. ve M. Demirel, 2012. Kanatlı karma yemlerinde bor elementinin kullanımı. Yüzüncü Yıl Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 17(1):46-56.
• Nielsen, F.H., 1991. Nutritional requirements for boron, silicon, vanadium, nickel and arsenic: current knowledge and speculation. Faseb., J., 5:2661-2667.
• DSİ, 1983. Kırka yöresi bor kirliliği araştırması raporu. Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı, DSİ İçme Suyu ve Kanalizasyon Daire Başkanlığı, Ankara.
• Cantürk, M., 2002. Borun etkileri. TÜBİTAK Bilim ve Teknik Dergisi. (www.biltek.tubitak.gov.tr/merakettikleriniz; Erişim Tarihi: Haziran 2017).
• Fassani, E.J., A.G. Bertechini, J.A.G. Brito, R.K. Kato, E.T. Fialho and A. Geraldo, 2004. Boron supplementation in broiler diets. Brazilian J. of Poult. Sci., 6:213-217.
• NRC, 1984. National Research Council, Nutrient Requirements of Poultry. National Academy Press, Washington, DC.
• Hunt, C.D., 1994. The biochemicals effects of physiologic amounts of dietary boron in animal nutritions models. Environ Health Perspects, 102(7):35-43.
• Nielsen, F.H., 1998. Ultra trace elements in nutrition: current knowledge and speculation. The J. of Trace Elem., In Exp. Medicine, 11:251-274.
• Hunt, C.D. and F.H. Nielsen, 1981. Interaction between boron and cholecalciferol in the chicks. Australian Academy of Science, (Abstract), 97:600.
• Elliot, M.A. and H.M. Edwards, 1992. Studies to determine whether an ınteraction exists among boron, calcium and cholecalciferol on the skeletal development of broiler chickens. Poult. Sci., 71:677-690.
• Qin, X. and H. Klandorf, 1991. Effects of dietary boron supplementation on egg production, shell quality, and calcium metabolism in aged broiler breeder hens. Poult. Sci., 70:2131-2138.
• Rossi, A.F., S.M. Bootwalla and R.D. Miles, 1990. The Effect of feeding two sources of boron on broiler breeder performance. Poult. Sci. (Abstract), 69:187.
• Dupre, J.N., M.J. Keenan, M. Hegsted and A. Brudevold, 1994. Effects of dietary boron in rats fed vitamin D-deficient diet. Environmental Health Perspectives, 102, Supplement, 7:55-58.
• Jensen, J.A., J.S. Schou and A. Aggerbeck, 1984. Gastrointestinal absorption and in vitro release of boric acid from water-emulsifying ointments. Food Chem. Toxicol, pp:49-53.
• Benderdour, M., T. Bui-Van, A. Dicko and F. Belleville, 1998. In vivo and in vitro effects of boron and boronated compounds. J. Trace Elem. Med. Biol., 12(1):2-7.
• Korkmaz, M., 2007a. Boron insan sağlığına etkisi. Celal Bayar Üniversitesi, Tıp Fakültesi Biyoloji Anabilim Dalı, Manisa.
• Barranco, W.T. and C.D. Eckhert, 2004. Boric acid inhibits human prostate cancer cell proliferation. Cancer Lett. 216:21-29.
• Cui, Y., Winton, M.I., Zhang, Z.F., Rainey, C., Marshall, J., De Kernion, J.B., 2004. Dietary boron intake and prostate cancer risk. Oncol. Rep. 11:887-92.
• Derun, E.M., A.S. Kipcak and O.D. Özdemir, 2010. The determination of the boron amounts of teas that are sold in Turkey by using the ICP boron in human health evidence for dietary recommendations and public policies. Proceedings of the World Congress on Engineering; London, pp:2277-9.
• Özbek, N. and S. Akman, 2015. Determination of boron in Turkish wines by microwave plasma atomic emission spectrometry. J. Food Sci. 61:532-5.
• Şimsek, A., S. Velioglu, A.L. Çoşkun and B.S. Saylı, 2003a. Boron concentrations in selected foods from borate-producing regions in Turkey. J. Sci. Food Agric., 83:586-92.
• Sungur, S. and R. Okur, 2009. Using azomethine-h method determination of boron contents of various foods consumed in Hatay region in Turkey. Food Chem., 115:711-4.
• Şimsek, A., D. Korkmaz, A. Velioglu and Y.O. Ataman, 2003b. Determination of boron in hazelnut (Corylus avellana L.) varieties by inductively coupled plasma optical emission spectrometry and spectrophotometry. Food Chem., 83:293-6.
• National Academy Press, 2001. Food and nutrition board, institute of medicine, panel on micronutrients. Dietary reference intakes for vitamin A, vitamin, arsenic, boron, chromium, copper, iodine, iron, manganese, molybdenum, nickel, silicone, vanadium and zinc.
• Karadağ, M. ve D. Türközü, 2014. Diyetle bor alımının sağlık ile etkileşimi. Gümüşhane Üniversitesi, Sağlık Bilimleri Dergisi, GUSBD, 3:770-85.
• EFSA: European Food Safety Authority, 2004. Opinion of the scientific panel on dietetic products, nutrition and allergies on a request from the commission related to the tolerable upper intake level of boron. Request N EFSA-Q-2003-018. The EFSA Journal 210:1-9.
• Trumbo, P., A.A. Yates, S. Schlicker and M. Poos, 2001. Dietary reference intakes for vitamin A, vitamin K, arsenic, boron, chromium, copper, iodine, iron, manganese, molybdenum, nickel, silicon, vanadium and zinc. J. Am. Diet. Assoc., 101:294-301.