Osuruğun Kimyası
Genellikle gazımızın olmasını komik ya da utanç verici olarak görüyoruz – ancak, bu gazların kimyası sağlımızı çok yakından etkiliyor.
Hoş olmayan osuruk kokuları, biriken gazın yaratabileceği patlayıcı tehlikeye kıyasla hafif bir rahatsızlıktan ibaret. İnce bağırsağımızdan sindirilemeyen besinlerimizdeki lif gibi karmaşık karbonhidratlar günlük 13 litreden fazla oldukça yanıcı hidrojene dönüştürülebilir.1 Bu potansiyel tehlikenin daha yaygın olarak duyurulmaması şaşırtıcı – ve belki de daha şaşırtıcı olanı doktorların ve bilim insanlarının hastalıkları teşhis etmek için gazımızı kullanması.
Elbette o kadar fazla hidrojen üretemiyoruz, yoksa hepimizin yerinde yeller eserdi. Peki ne oluyor?
Kolonumuzda yaklaşık iki kilogram kadar mikroorganizma bulunuyor ve bunların günlük neredeyse 40g karmaşık karbonhidrat fermente ettiği düşünülüyor. Kolonik bakteriler bir gram karbonhidrat başına yaklaşık 1/3 litre hidrojen üretiyor ve bu da günlük 13litrenin üstünde bir hidrojen üretimine tekabül ediyor. Fakat bu mikrobik kütle, yarı-sindirilmiş besinleri, çoğu zaman sağlığımızı etkileyen maddelere dönüştüren etkili bir rafineri- Firmicutes bakterileri tarafından üretilen hidrojen aynı zamanda onların besin stoğu.2 Örneğin, bazı bakteriler hidrojeni sülfat iyonlarıyla reaksiyona sokup, hidrojen sülfür gazı üretirler, bu gaz ise zararlı, çürümüş yumurta kokusunun yanında kendiliğinden yanıcıdır. Ayrıca Archaea mikropları dört molekül hidrojeni bir molekül karbon dioksit ile reaksiyona sokup bir molekül metan ve iki molekül suya dönüştürerek yanıcılık seviyesini düşürebilir. 3
Kaynak: © Biyomedikal Görüntüleme Ünitesi, Southampton Genel Hastanesi / Bilim Fotoğraf Kütüphanesi
Bağırsak bakterileri hidrojeni parçalıyor – şans eseri hepimiz için
Yani bu kadar kimyadan sonra osuruklarımızda hangi gazdan ne kadar var?
Bağırsaklarımızdan serbest bıraktığımız gazların çoğu kokusuzdur, çeyreğe kadarı sadece yutulan havadan gelen oksijen ve azottur. Kokusundan anlaşılacağı üzere osuruklar insandan insana çok farklı olmasına rağmen, dörte üçü bağırsak floramız tarafından üretilen karbon dioksit, hidrojen ve metandır. ABD’deki Minneapolis Veterans ‘Affairs Tıp Merkezi’nden gastroenterolog Michael Levitt’e göre, sadece üçte birimizde metan üreten flora var. 1970’lerden beri Levitt- bazen osuruklarını toplamak için hastaların rektumlarına tüpler sokarak da olsa-bağırsak gazı bileşimlerini belirleme yolunda öncülük etmiştir. Aygıtı kendi de kullanan Lewitt bu aygıtı, hasta için gerçek anlamda, araştırmacı için ise mecazen ‘arka uçtaki acı’ olarak tanımlıyor.
1998’de Levitt’in ekibi, altı sağlıklı kadın ve on sağlıklı erkekte, osuruk kompozisyonlarının ayrıntılı olarak incelenmesi için rektal tüpleri kullandı.4 Deneklerden salınan toplam gaz miktarı 106 ml’den 1657 ml’ye kadar değişkenlik gösterirken, sadece dördü az veya çok metan saldı. En büyük osuruk ise yarım litreden fazla hidrojenden oluşuyordu. Ayrıca Levitt’in ekibinin ölçümleri, kokulu bileşenlerin çok da hidrojen kullanmadığını gösteriyor. Toplamda, çürümüş lahana kokan hidrojen sülfür ve metantiyol ile sarımsak gibi kokan dimetil sülfür, her osuruğun ortalama sadece 50ppm’sini oluşturuyordu.
Bu sonuçlar kaç osuruk denemesine tekabül ediyor?
16 denek, dört saat boyunca, osuruk başına ortalama 100ml olmak üzere üç ila dokuz kez osurdular. Bu sıklık, Avustralya’daki Yeni Güney Galler Üniversitesi’nden Rosemary Stanton ve Terry Bolin’in de yine 1998’de sağlıklı insanlarda gördüğü sıklık aralığına girmektedir.5 Stanton, gazın zayıf sindirimin bir işareti olduğuna inanan insanların diyet lifi içeren pek çok gıdadan kaçındıklarını keşfetmeleriyle osuruk üzerine çalışmaya başladıklarını açıkladı. Bu nedenle, 60 erkek ve 60 kadından, osuruklarını saymalarını ve yiyecek alımlarını izlemelerini istediler. Erkekler günde 2 ila 53 kere olmak üzere ortalama 12.7 kere, kadınlar ise günde 1 ila 32 kere olmak üzere ortalama 7.1 kere osurdular. İnsanlar lif yediğinde osuruk sayıları daha yüksekti. Stanton’a göre bu çalışma, osurmanın normal olduğunu gösteriyor, ‘Umarım daha fazla diyet lifli gıdayı yemeye hazırlanan insanlara osurmanın normal olduğu bildirilmiştir.’
Gazlar nasıl sadece bağırsağımızda üretilebilir, sağlığımız hakkında bir şey ortaya çıkarabilir mi?
İngiltere’nin Batı Üniversitesi’nden Ben de Lacy Costello, bağırsak mikrobundaki dengesizliklerin huzursuz bağırsak sendromu (IBS) ve hidrojen ve metan düzeylerinde değişikliklere neden olan diğer hastalıklar gibi rahatsızlıklarla bağlantılı olduğunu gösteren kanıtlar bulunduğunu belirtti. Metan gazının kabızlığı arttırması olasıdır, çünkü peristaltik olarak bilinen bağırsak kas kasılmalarını engellediği görülmektedir. Aynı şekilde, hidrojen sülfür kas kasılmasını bastırabilir, bağırsak duvarlarındaki hasarla ve belki de iltihaplı bağırsak hastalığıyla (IBD) ve kolon kanseriyle bağlantılıdır. Ne var ki nefes testinin kullanışlılığı ile ilgili birçok soru var, çünkü pek çok kişi çeşitli çözülemeyen sebeplerden ötürü çok fazla hidrojen ve metan üretiyor. Ve Levitt, metan üretiminin huzursuz bağırsaklarla hiçbir ilgisi olmadığını inanıyor.
Kaynak: Ben De Lacy Costello / ref 6 De Lacy Costello, dışkı ile bileşiklerin salınımını analiz eder.
Sonuç olarak, De Lacy Costello ve çalışma arkadaşları, en bilinen gazların ötesine geçerek dışkılardan çok düşük konsantrasyonlarda salınan uçucu bileşikleri incelemeye başladılar. Başlangıçta, dışkıları ve besleyici ortamı bir kap içine karıştırarak kalın bağırsak koşullarını taklit ettiler. Uçucu kimyasalları karışımın üstündeki plastik elyaflara absorbe ettiler ya da kütle spektrometrisiyle birleştirilmiş gaz kromatografisi ile analiz edilecek şekilde bir tüpten pompaladılar. Ekip, uçucu kükürt bileşikleri ve genellikle dışkının kokusu ile bağlantılı olan indol ve skatol gibi moleküller de dahil 297 bileşik buldu. Ayrıca alfa ve beta-pinen ve limonen gibi daha hoş kokulu bileşikler buldular. Bu bileşiklerin oluşum düzeni, sağlıklı insanlar ile ülseratif kolit veya diyare kaynaklı Clostridium difficile ve Campylobacter jejuni enfeksiyonlarına sahip kişiler arasında farklılık gösterdi.
Pinen ve limonen, osurukların veya dışkının kokusunda çamsı veya limonsu koku izleri olması gerektiği anlamına mı geliyor?
De Lacy Costello’ya göre belki de bu durum olasıdır, fakat skatol ve sülfür bileşikleri, diğer bileşiklerle karşılaştırıldığında çok düşük konsantrasyonlarda bile koku profiline hâkim olacağından bu izlerin algılanması pek de mümkün olmayabilir.
Costello’nun ekibi gibi dışkılardan bileşikler toplamak, yararlı olmak için fazla dolambaçlı bir yol değil mi? 2014’te yayınlanan bir başka çalışmada, kütle spektrometresinin yerini, genel sistemin minyatürize
edilmesine izin verebilecek daha basit, daha ucuz, metal oksit yarı-iletken dedektör aldı. 7 ‘Örnekleri sadece uçuculuk düzenlerinden ayıran bir araç tasarlayabilirseniz, işte o zaman bileşiklerin gerçek kimliklerini bilmeden hastalığı teşhis etmek mümkün olabilir. ‘diyor De Lacy Costello. Şimdiye kadar sistem, IBS’li hastaların dışkı örneklerini IBD’li (İltihaplı bağırsak hastalığı) hastaların dışkı örneklerinden % 76 doğrulukla ayırt edebiliyor. De Lacy Costello’nun ekibi ayrıca, kolon kanseri için erken uyarı testi veya tarama aracı olarak kullanılması amaçlanan bir ‘elektronik burun’ geliştiriyor.
Öyleyse osurukları ölçerek hastalıkları test etmek mümkün olacak mı?
De Lacy Costello, ‘ Gelecekte, osuruk, cilt emisyonu ya da nefes gibi vücut emisyonlarının doğrudan izlenmesiyle bazı hastalıkların teşhis edilebileceğine dair yüksek bir şans var.’ diyor. ‘Bu, kesinlikle dünyanın dört bir yanındaki bilim adamlarının amacıdır’ diye belirten Levitt, eğer onun yaptığı gibi osurukları rektal tüpler içerisine sıkıştırırsanız, bu numunelerin tanı için kullanabileceğini düşünüyor. Bununla birlikte, havanın, gazları ve eser miktardaki diğer bileşikleri seyreltme etkisinin çok da kontrol edilebilir olmayacağına inanıyor. Bu sebepten, ne yazık ki, bu fikir osuruktan teyyareye dönüşebilir.
Kaynak: © Christopher Elwell / Shutterstock Ne kadar müzikal..
Fasulye gerçekten osurmamıza neden olur mu?
2011’de birkaç hafta boyunca yapılan üç farklı deneme sonucunda katılımcılarının yaklaşık yarısı, her gün pinto fasulye veya fırında pişmiş fasulye yemeye başladığında daha fazla osuruk bildirdi. 8 Bununla birlikte, diyet devam ettikçe artış yavaş yavaş azaldı ve etkilenen katılımcıların sistemlerinin alışmasıyla birkaç hafta sonra osuruk sıklığı normale döndü. Levitt bu etkiyi ilk elden tecrübe etti. ‘Fasulye hakkında komik bir şey var, çünkü bireysel varyasyonlar ve zamanla değişmeler görülüyor, ayrıca bunların ne anlama geldiğini bilmiyorum’ diyor. ‘Fakat ben bir adama fasulye verdim ve o adamın fasulye yediğinde başka herhangi bir karbonhidrat türünden daha fazla gaz ürettiğine şüphe yok.’
Osuruğu kontrol etmenin en iyi yolu nedir? Stanton, ‘Çok uzun süre tutmayın – ağrıya ve hassas insanlarda IBS’ye yol açar.’ diyor. Diyet lifinden kaçınma, gaz üretimini azaltabilir, ancak diyet lifi birçok nedenden dolayı önemlidir – kalın bağırsak kanseri, hemoroid ve divertikül riskini azaltır. Yulafta ve birçok meyve ve sebzede çözünen lifler kolondaki “iyi” bakterilerin büyümesini arttırır. Bakteriler daha sonra kolondan emilen kısa zincirli yağ asitleri üretir ve serum kolesterolünü ve muhtemelen kan şekeri seviyelerini düşürmeye yardımcı olurlar. Levitt’in deneylerinde bir hafta boyunca dört kez aktif kömür yiyen denekler, osuruk kokusu veya hacmini kontrol altına alamadı. 9 İstenmeyen seçenek olan az lif yemenin dışında, Levitt’in sahip olduğu tek öneri ‘havayı yutmayı bırakmak’ . Yani, osuruklar size fiziksel acı vermediği sürece, siz ve çevrenizdekiler bu durumu görmezden gelmeyi öğrenmek zorunda kalabilirsiniz.
Kaynak : chemistryworld.com
Haberi Çeviren : Özlem Özden
Üniversite : İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü (Mezun – Bostancı Kimya San. ve Tic. Ltd. Şti. – Ar-ge Sorumlusu)
Bölüm : Kimya Bölümü
Mail : ozlemozden@yandex.com
Not : Haberlerin dergi yönetimi ile çevirene haber verilmeksizin yayınlanması, kopyalanması, kendi web sitenize eklenmesi kesinlikle yasaktır. Bir yerde yayınlamayı düşünenler iletisim@inovatifkimyadergisi.com adresine ve de haberi çeviren arkadaşımıza mail atarak durumu belirtmeleri gerekmektedir.
