Çay, dünyada sudan sonra en çok tüketilen bir içecektir. Son yıllarda, çayın fenolik madde içeriği ve insan sağlığı üzerine etkisi en fazla çalışılan konulardan biridir. Bu çalışmada, çayın fenolik madde içeriği, antioksidan özelliği ve çaydaki fenolik maddelerin sağlık üzerine etkisi tartışılmıştır.
İnsan metabolizmasında vücudun oksijen kullanımındaki normal işlemler sırasında bazı etmenlerin teşviki ile aktif oksijen formları oluşmaktadır. Oluşan aktif oksijen formları engellenmediğinde, DNA, protein, karbonhidrat ve lipitlerde yapısal bozulmalara yol açmaktadır.
Dolayısıyla, hücre membranının hem yapısını hem de fonksiyonlarını bozarak, birçok dejeneratif hastalıklara neden olmaktadırlar (Katiyar ve Mukhtar, 1997; Sivritepe, 2000). Antioksidan maddeler, aktif oksijen oluşumunu engelleyerek ya da oluşan aktif oksijenleri tutarak, oksidasyonun teşvik etmiş olduğu zararlanmaları hücresel bazda engellemekte dejeneratif hastalıkların oluşumunu durdurmaktadır (Baublis ve ark., 2000; Sivritepe, 2000).
İnsan sağlığı bakımından antioksidan fonksiyonları ile ön plana çıkan maddeler E ve C vitaminleri, karotenoidler ve fenolik maddelerdir (Sivritepe, 2000). Fenolik maddeler, meyve, sebze, baharat, tahıl ve içecekler gibi bitkisel gıdalarda yaygın olarak bulunmaktadır.
Çay, fenolik maddelerce zengin içeceklerden birisidir. Bu makalede, çayın fenolik madde dağılımı, çay ve çay fenoliklerinin antioksidan aktivitesi tartışılmıştır.
ÇAYDA BULUNAN FENOLİK MADDELER VE ANTİOKSİDAN ÖZELLİKLERİ
Günümüzde, ticari amaçla üretimi yapılan, birbirinden farklı üç tip çay vardır. Bunlar: Siyah, yeşil ve oolong çaydır (Katiyar ve Mukhtar, 1997). Dünya çapında üretilen çayın, yaklaşık % 76’sını siyah çay, % 22’sini yeşil çay ve % 2’sini oolong çay oluşturmaktadır (Trevisanato ve Young-In Kim, 2000). Yeşil çay üretimi, polifenol oksidaz dahil tüm yükseltgenme enzimleri inaktif hale getirmek için yüksek sıcaklık veya buharla şok soldurma, kıvırma ve kurutma; siyah çay üretimi, soldurma, kıvırma, enzimatik oksidasyon ve kurutma aşamalarını; oolong çay üretimi ise hafif soldurmadan sonra hafif kıvırma, kısmen enzimatik oksidasyon ve kurutma aşamalarını içermektedir (Katiyar ve Mukhtar, 1997). Çay yapraklarının bileşimi klimatolojik, kültürel ve genetik faktörlere bağlı olarak değişmektedir (Katiyar ve Mukhtar, 1997). Çay fenollerinin miktarı diğer bileşenlere göre oldukça fazladır (Çizelge 1). Çay yaprağındaki polifenollerin yaklaşık ¾’ünü flavanoller, flavanollerin de % 60-70’ini (-)-epi gallokateşin-3-gallat oluşturur (Katiyar ve Mukhtar, 1997). Siyah çaya işleme aşamalarında flavanol içeriği giderek azalır. Siyah çaya işleme sırasında uygulanan oksidasyon sonucu flavanollerden teaflavinler ve tearubuginler gibi sekonder polifenoller oluşmakta, flavanol içeriği azalmaktadır (Langley-Evans, 2000a; Richelle ve ark., 2001). İşleme yöntemine bağlı olarak çayın fenolik madde miktarıyla birlikte fenolik madde kompozisyonu da değişmektedir (Çizelge 2). Örneğin siyah çay kuru maddede % 3-10, oolong çay % 8-20, yeşil çay ise % 30-42 oranında toplam flavanol içermektedir (Benzie ve Szeto, 1999). Flavanolleri de içeren flavonoidlerin serbest radikalleri temizleme, güçlü antioksidan özelliği, hidrolitik ve oksidatif enzimleri (fosfolipaz A2, sitokrom oksigenaz, lipoksigenaz) inhibe etme ve iltihap önleyici aktiviteleri bilinmektedir (Kinsellave ark., 1993; Zhishen ve ark., 1999). Çay flavanollerinin antioksidan yeteneği hidroksil gruplarının sayısı, bağlandığı yer ve galloil parçalarının varlığına bağlı olarak değişmektedir (Benzie ve Szeto, 1999; Wang ve ark., 2000b). Vinson ve Dabbagh (1998), çay kateşinlerinin antioksidan gücünün vitaminlere göre daha yüksek olduğunu saptamışlar (Çizelge 3) ve büyükten küçüğe doğru, çay kateşinlerinin antioksidan aktivitesini epigallokateşin gallat> epigallokateşin> epikateşin gallat> epikateşin olarak sıralamışlardır. Diğer bir çalışmada bu sıralama, epigallokateşin gallat> epikateşin gallat> gallokateşin> epikateşin> epigallokateşin olarak verilmiştir (Benzie ve Szeto, 1999). Çay kateşinleri yanında oksidasyon ile oluşan teaflavin monogallat gibi sekonder fenolik maddeler de antioksidan özelliğe sahiptirler. Siyah çay üretimi sırasında oksidasyonla oluşan bu maddeler polimerizasyon nedeniyle monomerik kateşinlerden daha çok fenolik hidroksiller içerirler ve önemli ölçüde süperoksit ile hidroksil radikalini yok etme yeteneğine sahiptirler (Li ve Xie, 2000) (Çizelge 4 ve 5).
Yeşil çay polifenol fraksiyonları H2O2 oluşumunu teşvik eden 12-o-tetradekanoil porbol13-asetat (TPA)’ı ve 8-hidroksideoksi guanozin oluşumunu inhibe etmektedir. Çay preparatlarının TPA tarafından teşvik edilen epidermal ornitin dekarboksilaz, protein kinaz C, lipoksigenaz ve cyclogenaz gibi kanser ilerlemesiyle ilgili enzimleri inhibe ettiği bilinmektedir (Yang ve ark., 2000).
Epigallokateşin gallatın prostat ve meme tümörlerinin büyümesini önlediği, ek olarak deri, mide, kolon ve akciğer kanserlerini, teaflavinlerin akciğer ve yemek borusu kanseri oluşumunu inhibe ettiği bildirilmektedir (Yang ve ark., 2000).
Fareler üzerinde yapılan çalışmalar, çay sekonder fenolik maddelerinin tehlikeli türde radikalleri parçalama yeteneğine sahip bir enzim olan süperoksit dismutaz zararlanmasını ve oksidasyonunu önlediğini, böylece süperoksit dismutaz enzimininin aktivitesini artırdığını ve lipit oksidasyon ürünü olan malondialdehit miktarını düşürdüğünü göstermiştir (Çizelge 6). Çay fenolikleri farelerde deri ve akciğer tümörü oluşumunda, hücre çoğalmasını önlemekte, saf kateşinlerle teaflavinler hücre oluşumu ve büyümesini inhibe etmektedirler. Bunların kanseri önlemesi, aktivatör protein 1 (AP 1) aktivitesinin inhibisyonuyla olmaktadır (Yang ve Landau, 2000).
Yeşil çay polifenol fraksiyonları H2O2 oluşumunu teşvik eden 12-o-tetradekanoil porbol13-asetat (TPA)’ı ve 8-hidroksideoksi guanozin oluşumunu inhibe etmektedir. Çay preparatlarının TPA tarafından teşvik edilen epidermal ornitin dekarboksilaz, protein kinaz C, lipoksigenaz ve cyclogenaz gibi kanser ilerlemesiyle ilgili enzimleri inhibe ettiği bilinmektedir (Yang ve ark., 2000). Epigallokateşin gallatın prostat ve meme tümörlerinin büyümesini önlediği, ek olarak deri, mide, kolon ve akciğer kanserlerini, teaflavinlerin akciğer ve yemek borusu kanseri oluşumunu inhibe ettiği bildirilmektedir (Yang ve ark., 2000).
ÇAYIN ANTİOKSİDAN AKTİVİTESİ
Çayın antioksidan aktivitesi esas olarak içerdiği fenolik maddelerden kaynaklanmaktadır. Langley-Evans (2000a), diyetle alınan antioksidanların % 35-45’inin çay flavonoidlerinden kaynaklandığını, demleme sırasında sıcaklık arttıkça deme geçen antioksidan miktarının arttığını belirtmiştir. Dillard ve German (2000), 65-84 yaşları arasında 805 erkekte yapılan araştırmada, günlük flavonoid alımının ortalama günde 25.9 mg olduğunu, bunun % 61’inin çaydan kaynaklandığını bildirmişlerdir. Yen ve ark. (1997), günde ortalama 23 mg flavonoid alındığını bunun % 48’inin çaydan sağlandığını belirtmişlerdir. Vinson ve Dabbagh (1998), A.B.D’de günlük çay tüketiminin kişi başına 1 g/gün olduğunu böylece çayla 200-300 mg/gün flavanoid alındığını, bu miktarının günlük tavsiye edilen C ve E vitaminleriyle β-karotenin toplamından (70 mg/gün) daha yüksek olduğunu bildirerek antioksidan kaynağı olarak çayın önemini vurgulamışlardır.
Çay tüketimi ülkeden ülkeye değişmektedir. Kuzey İrlanda’da çay tüketimi, yılda kişi başına 3.16 kg (yaklaşık 8.7 g/gün), İngiltere’de 2.53 kg (yaklaşık 7 g/gün), Türkiye’de 2.25 kg (yaklaşık 6.2 g/gün) olduğunu bildirilmektedir (Trevisanato ve Young-In Kim, 2000). Diyetimizdeki fenolik maddelerin büyük kısmını karşılayan çayın antioksidan aktivitesi üzerine birçok çalışma vardır. Bu çalışmalar özellikle yeşil çayın fenolik maddelerce zengin bazı içeceklere göre daha yüksek antioksidan aktiviteye sahip olduğunu göstermektedir (Çizelge 7). Ayrıca siyah çaya göre daha yüksek antioksidan özelliğe sahip olan yeşil çay ekstraktlarının zincir kırma aktivitesi ve aktif oksijen yok etme özelliği de siyah çaydan daha yüksektir (Manzocco ve ark., 1998) (Çizelge 8).
Yüksek antioksidan aktiviteye sahip olan çay, düşük yoğunluklu kolesterolun (LDL) oksidasyonunu geciktirmektedir. Araştırmalar, çay tüketimiyle plazmadaki antioksidan potansiyelin önemli derecede arttığını göstermiştir (Vinson ve Dabbagh, 1998; LangleyEvans, 2000b). In vivo koşullarda yapılan çalışmalar, siyah çayın antioksidan özelliğinin yeşil çayınkinden daha yüksek olduğunu göstermektedir (Çizelge 9). Bunun nedeni, siyah çay üretimi sırasında oluşan sekonder polifenollerin daha hızlı parçalanması, bunların antioksidan kapasitesi yüksek farklı moleküler yapıya dönüşmesidir (Zeyuan ve ark., 1998). Çay ve çay kateşinleri karsinojenler ile kanserin başlangıç, ilerleme ve transformasyon evrelerini inhibe etmekte, koroner kalp hastalıklarına karşı korumaktadır (Wang ve ark., 2000b). Çay tüketimi ile akciğer, özefagus, on iki parmak barsağı, pankreas, karaciğer, meme ve kolon kanseri oluşumuna neden olan kimyasal karsinojenlere karşı koruma sağlamaktadır (Katiyar ve Mukhtar, 1997). Trevisanato ve Young-In Kim (2000), çay tüketimiyle bazı kanser türleri arasındaki ilişkiyi belirtmişlerdir (Çizelge 10).
SONUÇ
Çay içerdiği flavanoller nedeniyle güçlü antioksidan aktiviteye sahip olup birçok hastalığın oluşum ve gelişimini önlemektedir. Yapılan çalışmalar, çay tipine bağlı olarak fenolik madde miktar ve kompozisyonunun dolayısıyla antioksidan aktivitesinin değiştiğini, yeşil çay içerdiği yüksek flavanoller nedeniyle, siyah çay ise flavanol içeriği yanında enzimatik oksidasyon aşamasında oluşan sekonder fenolik maddeler nedeniyle yüksek antioksidan aktiviye sahip olduğunu göstermiştir.
KAYNAKLAR
OMÜ Zir. Fak. Dergisi, 2005,20(1):78-83