ANTIMICROBIAL EFFECTS OF BORON AND EVALUATION OF USAGE OPPORTUNITIES AS A PRESERVATIVE IN FOODS

Abstract

The world's richest resources of boron, an essential element for living things, are found in Turkey. Boron mineral is used in many fields, especially in industry and agriculture. Boron, which is found in various forms in nature and transferred from soil to plants and drinking water, enters human life through nutrition, breathing and skin. The biochemical and metabolic effects of boron compounds on health are quite high. This study covers the investigation of the use of boron in the food industry based on its possible effects on humans, animals and microorganisms. When we look at the studies, boron has been used in the food industry to prevent microbial spoilage of foods, to enrich them in terms of nutrients, to improve their textural properties, to increase shelf life and to protect their sensory properties. However, there is a need for more comprehensive studies on this subject in our country.

Keywords

• Boron
• food
• health

BORUN ANTİMİKROBİYEL ETKİLERİ VE GIDALARDA KORUYUCU OLARAK KULLANIM OLANAKLARININ DEĞERLENDİRİLMESİ

Abstract

Canlılar için esansiyel bir element olan bor madeninin dünya üzerindeki en zengin rezerv potansiyeli Türkiye’de bulunmaktadır. Bor minerali, endüstri ve tarım başta olmak üzere birçok alanda kullanılmaktadır. Doğada çeşitli formlarda bulunan, topraktan bitkilere ve içme sularına transfer olan bor, insan vücuduna beslenme, soluma ve deri ile temas yollarıyla geçmektedir. Bor bileşiklerinin sağlık üzerindeki biyokimyasal ve metabolik etkileri oldukça fazladır. Bu çalışma borun insanlar, hayvanlar ve mikroorganizmalar üzerindeki olası etkilerinden yola çıkılarak gıda sanayisinde kullanımının araştırılmasını kapsamaktadır. Yapılan çalışmalara bakıldığında bor, gıda sanayisinde, gıdaların mikrobiyel bozulmalarının önlenmesi, besin öğesi açısından zenginleştirilmesi, tekstürel özelliklerinin geliştirilmesi, raf ömrünün arttırılması ve duyusal özelliklerinin korunmasında kullanılmıştır. Ancak bununla ilgili daha kapsamlı çalışmaların ülkemizde yapılmasına ihtiyaç duyulmaktadır.

Keywords

• Bor
• Gıda
• Sağlık

References

1. Acaroz U., Kara R., Gurler Z., Ince S., Demirel H. H., Acaroz D. A., Kucukkurt I., Eryavuz A., Varol N., Zhu K. (2019). Bisphenol-A induced oxidative stress, inflammatory gene expression, and metabolic and histopathological changes in male Wistar albino rats: protective role of boron. Toxicol Res, 8,262. DOI: 10.1039/c8tx00312b.
2. Acaröz D. A. (2017). Formaldehit kullanılarak deneysel oksidatif stres oluşturulan A549 akciğer epitel hücrelerine farklı dozlarda uygulanan borun koruyucu etkinliğinin biyokimyasal ve moleküler biyoloji teknikleri ile araştırılması. Afyon Kocatepe Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü Veteriner Biyokimya Anabilim Dalı doktora tezi. İstanbul, Türkiye, 15,16 s.
3. Alan M. (2017). Bor madenlerine yakın bölgelerdeki bazı elementlerin fraksiyonlanması ve biyoerişilebilirlik seviyelerinin belirlenmesi. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Kimya Anabilim Dalı Doktora Tezi, 7, 11 s.
4. Anonymous (2008). Türk Gıda Kodeksi renklendiriciler ve tatlandırıcılar dışındaki gıda katkı maddeleri tebliği. Tarım ve Köyişleri Bakanlığı. 22 Mayıs 2008 tarih ve 26883 sayılı Resmî Gazete, Ankara.
5. Aslan R., Ayaz K. (2019). Fonksiyonel gıda: besinler ilacımız olabilir mi? Göller Bölgesi Aylık Hakemli Ekonomi ve Kültür Dergisi Ayrıntı Cilt 7 Sayı 77.
6. Aydın T., Gönen B., Eseceli H. (2018). Bor’un insan sağlığı ve beslenme üzerine etkisi. Sdü Sağlık Bilimleri Enstitüsü Dergisi, Cilt 9 Sayı 2, DOI: 10.22312/sdusbed.409170.
7. Barut H., Aykanat S., Aşıklı S., Eker S. (2018). Bitkisel üretimde bor. Uluslararası Doğu Akdeniz Tarımsal Araştırma Enstitüsü Dergisi, 1(1): 33-46.
8. Chen X., Liang L., Han C. (2020). Borate suppresses the scavenging activity of gallic acid and plant polyphenol extracts on DPPH radical: A potential interference to DPPH assay, Food Science and Technology 131, 109769.

9. Çakır D. (2018). Beta laktam antibiyotiklerle sinerjik etkiye sahip bor katkılı doku iskelelerinin geliştirilmesi. Hacettepe Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Kimya Mühendisliği Anabilim Dalı Yüksek Lisans Tezi, Ankara, Türkiye, 95,96s.
10. Çelik B., Ersöz E., Korkmaz M. (2020). Boraks pentahidrat’ın glioblastoma multiforme hücre hattındaki tedavi potansiyelinin araştırılması, Bor dergisi, BORON 5 (1), 56-61. DOI: 10.30728/boron.589644.
11. Deliboran A. (2020). Neden bor? Borun Çevre ile insan, hayvan ve bitki sağlığı açısından önemi, Bahçe 49(2): 127-141, ISSN 1300-8943.
12. Demircan B., Velioğlu Yakup S. (2020). Gıda ve çevreden alınan bor bileşiklerinin toksikolojik değerlendirmesi, Akademik Gıda, 18(3), 312-322, DOI: 10.24323.
13. Demir G. T., Cicioğlu H. İ. (2019). Sağlıklı beslenmeye ilişkin tutum ölçeği: geçerlik ve güvenirlik çalışması. Gaziantep Üniversitesi Spor Bilimleri Dergisi, Cilt: 4, Sayı: 2, DOI: 10.31680/gaunjss.559462.
14. Demirtaş A. (2010). Bor’un insan beslenmesi ve sağlığı açısından önemi. Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 41 (1), 75-80, ISSN: 1300-9036.
15. Dibek E., Babayeva A., Kürkçü Merve S., Çöl Akgüç N., Çöl B. (2020). Bor içeren bazı biyoaktif bileşikler. Bor Dergisi, 5 (1), 29-39, DOI: 10.30728/boron.604069.
16. Durmuş İ., İnce S., Salim M. N., Eryavuz A., Küçükkurt İ. (2018). Gentamisin verilen sıçanlara bor uygulamasının hematolojik parametre düzeylerine etkileri. Kocatepe Vet J, 11(2): 140-147, DOI: 10.30607/kvj.394370.
17. Emir C. (2017). Bor gübrelemesinin kereviz (Apium graveolens L.) ve turp (Raphanus sativus L.) bitkilerinin verim ve bazı bitki özelliklerine etkisi. İnönü Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Bahçe Bitkileri Anabilim Dalı Yüksek Lisans Tezi, 2 s.
18. Erper İ., Kalkan Ç., Kaçar G., Türkkan M. (2019). Elmada mavi küfe neden olan Penicillium expansum’a karşı bazı bor tuzlarının antifungal etkisi. Anadolu Tarım Bilim Dergisi, 34, ISSN: 1308-8750, 1308-8769. Doi: 10.7161/515031.
19. Ersöz M. (2021). Borik asitin 8305C anaplastik tiroit kanseri hücrelerinde antioksidan ve anti-kanser aktivitesi. Gümüşhane Üniversitesi Sağlık Bilimleri Dergisi, 10(2): 213 – 221.
20. European Food Safety Authority (2013). Scientific Opinion on the re-evaluation of boric acid (E 284) and sodium tetraborate (borax) (E 285) as food additives, EFSA Panel on Food Additives and Nutrient Sources added to Food (ANS). EFSA Journal, 11(10):3407.
21. FAO (2019). Protecting health, facilitating trade. 2019 [cited 2019 11.11]; Available from: http://www.fao.org/fao-whocodexalimentarius/en/.
22. Gegük A., Baştaş K. K., Kordali Ş., Yılmaz F. (2020). Effects of different boron compounds to bean common bacterial blight disease. Turkish Journal of Agriculture, Food Science and Technology, 8(sp1): 226-233, DOI: https://doi.org/10.24925/turjaf.v8isp1.226-233.3924.
23. Güneş A., Gezgin S., Kalınbacak K., Özcan H., Çakmak I. (2017). Bor elementinin bitkiler için önemi. Bor Dergisi, 2 (3), 168-174.
24. Güney B., Gökmen s. (2019). Gıda sanayinde borun kullanım imkanları ile ilgili bir araştırma, IV. Uluslararası Bilimsel ve Mesleki Çalışmalar Kongresi-Mühendislik, 07- Kızılay, Ankara/TÜRKİYE, 499-503s.
25. Haesebrouck F., Baele M., Keyser H. D., Hermans K., Pasmans F. (2009). Antimicrobial activity of an acetic and boric acid solution against Staphylococcus pseudintermedius, Vlaams Diergeneeskundig Tijdschrift, 78, 89.
26. Hunt C. D., Shuler T.R., MullenL. M. (1991). Concentration of boron and other elements in human foods and personalcare products, Journal of the American Dietetic Association, 91(5): p. 558-568.
27. İlhan Z., Ekin İ. H., Gülaydın Ö. (2019). Antimicrobial activity of boric acid solution against Listeria monocytogenes and Staphylococcus aureus. J Van Vet, 30 (3) 163-166.
28. Kılıçarslan C. (2020). Bor'un stratejik ve ekonomik önemi. Kostarika Universidad Empresarial de Costa Rica (UNEM). İstanbul, Türkiye.
29. Kuru R, Yarat A. (2017) Bor ve sağlığımıza olan etkilerine güncel bir bakış. Clin Exp Health Sci, 7: 107-14, DOI: 10.5152/clinexphealthsci.2017.314.
30. Kuru R., Yilmaz S., Tasli P. N., Yarat A., Sahin F. (2019). Boron ocntent of some foods consumed in Istanbul, Turkey. Biological Trace Element Research, 187:1–8.
31. Larsen B, Petrovic M, De Seta F. (2018). Boric acid and commercial organoboron products as inhibitors of drug-resistant Candida albicans. Mycopathologia, 183(2):349-57.
32. Luan Q., Desta T., Chehab L., Sanders V. J., Plattner J., Graves D. T. (2008). Inhibition of experimental periodontitis by a topical boron-based antimicrobial. Journal of Dental Research, 87: 148, DOI: 10.1177/154405910808700208.
33. Meers P. D., Chow C. K. (1990). Bacteriostatic and bactericidal actions of boric acid against bacteria and fungi commonly found in Urine, J Clin Pathol, 43:484 487.
34. Mermer C., (2018). Bor minerali kritiğinin dinamik Değerlendirilmesi, Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Çevre Mühendisliği Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi, 18 s.
35. Özaslan İ. (2017). Yeni bor türevlerinin sentezi, karakterizasyonu ve spektroskopik özellikleri. Harran Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Kimya Anabilim Dalı Yüksek Lisans Tezi. Şanlıurfa, Türkiye, 10 s.
36. Özenoğlu A., Gün B., Karadeniz B., Koç F., Bilgin V., Bembeyaz Z., Saha B. S. (2021). Yetişkinlerde beslenme okuryazarlığın sağlıklı beslenmeye ilişkin tutumlar ve beden kütle indeksi ile ilişkisi, Life Sciences (NWSALS), 4B0037; 16(1):1-18.
37. Özkaya O., Dündar Ö., Kargı S. P., Özkaya A., Demircioğlu H., Yavuz N., Sarıdaş M. A. (2017). Çilekte yapraktan kalsiyum ve bor uygulamalarının raf ömrü süresince meyve kalite ve biyokimyasal değişimleri üzerine etkileri, Bahçe 46 (özel sayı1: V. Uluslararası Katılımlı Üzümsü Meyveler Sempozyumu): 297–302.
38. Parlatan C. S. (2018). Bor içeren bileşiklerin nörodejenerasyona olan olası etkilerinin in vitro aksotomi modelinde araştırılması. İstanbul Medipol Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü Sinirbilim Anabilim Dalı Yüksek Lisans Tezi, 6, 7 s.
39. Pir M. (2021). Bazı dioksaborepin türevlerinin sentezi ve antimikrobiyal aktivite tayini. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi, 23(68), 501-507.
40. Qin G., Zong Y., Chen Q., Hua D., Tian S. (2010). Inhibitory effect of boron against Botrytis cinerea on table grapes and its possible mechanisms of actions. International Journal of Food Microbiology, 138,145–150.
41. Saglam M, Koseoglu S, Enhoş S. (2013). Boron in periodontology. J Health Sci., 22(1):70- 5.
42. Shuler, T.R., Pootrakul P., Yarnsukon P., Nielsen F. H. (1990). Effect of thalassemia/hemoglobin E disease on Macro, Trace, and Ultratrace Element Concentrations in Human Tissue. The Journal of Trace Elements in Experimental Medicine. 3:31-43.
43. Söğüt Ö., Acar O. (2020). Bor ve sağlık. Literatür Eczacılık Bilimleri Dergisi, 9(1):11-7. DOI: 10.5336/pharmsci.2019-71534.
44. TMMOB (2016). Bor Raporu, ISBN 978-605-01-0883-5.
45. Topal M., Topal E. I. A. (2017). Elazığ Keban Baraj Gölü'nde bor konsantrasyonlarının araştırılması ve izlenmesi. J. Pure Appl. Sci. 3(1): 33-40.
46. Tutulescu F., Mogosanu G. D., Bita A., Bejenaru L. E., Bejenaru C., Rau G., Oancea C. N., Capruciu R., Neamtu J. (2018). Effect of boric acid and calcium ascorbatoborate esters against methicillin-resistant Staphylococcus aureus, Romanian Biotechnological Letters, Vol. 23, No. 6.
47. Uçkun Z. (2013). Esansiyel bir komponent: bor-borun günlük alımı ve fizyolojik etkileri. J Turkish Sci Rev 2013; 6: 119-23.
48. Yakıncı D. Z., Kök M. (2016). Borun sağlık alanında kullanılması. İnönü Üniversitesi Sağlık Hizmetleri Meslek Yüksekokulu Dergisi, Cilt 4 Sayı 1.
49. Yin C., Jia X., Miron R. J., Long Q., Xu H., Wei Y., Wu M., Zhang Y., Li Z. (2018). Setd7 and its contribution to Boron-induced bone regeneration in Boron-mesoporous bioactive glass scaffolds. Acta Biomaterialia, 73. 522-530.
50. Zan R., Hubbezoglu İ., Ozdemir A. K., Tunc T., Sumer Z., Alici O. (2013). Antibacterial effect of different concentration of boric acid against Enterococcus faecalis biofilms in root canal. J Marmara Dental, 2: 76-80.