Lesitin, bir gliserol molekülüne 2 molekül yağ asidi ve bir molekül fosfokolin grubunun gelmesi ile oluşmuştur. Fosfokolin grubu polar özellikte olduğundan suya geçer, yağ asitleri grubu ise su yüzeyinde kalır. Bu nedenle lesitin yağın su içine geçmesinde önemli bir etkendir. Bu özelliğinden dolayı lesitin yağların dokularda kullanılmasında yardımcıdır.
Lesitin yüzey aktiflik özelliği sayesinde emülgatör, ıslatıcı ve dağıtıcı ajan olarak kullanılmaktadır.
Lesitin ilk olarak 1846 yılında Frenchman – Mourree Gobley tarafından yumurta sarısından izole edilmiştir. Lesitin günümüzde ticari kullanım için bir çok hammaddeden üretilmektedir. Fakat asıl üretildiği hammadde soya fasulyesidir. Lesitin soya yağının saflaştırılması sırasında elde edilir.
Yağda çözünen, suda hidratlanan ve emülsiyon formunda yayılan lesitin, hemen hemen emülsifiye edici sistemlerde kullanılabilen doğal bir emülgatör olması yanında, çözünürlüğü kolaylaştırma, nem tutma, viskoziteyi düzenleme, disperse etmek ve stabiliteyi sağlama özeliklerine de sahiptir.

O
ïï
X – C – OCÁ H2
ï
Y – C – O C2 H O
ïï ï ïï
O C3 H2 O – P – O - Z
ï
Oֿ
Lesitin molekülünün Kimyasal Yapısı




Lesitinin emülsifeye etme özellikleri, yağ asitleri ve fosfolipid bileşimine göre değişmektedir. Saf halde fosfotidilkolin güçlü bir şekilde suda yağ emülsiyonu oluşturma özeliği gösterirken; saf fosfotidiletonalamin, yağda su emülsiyonu oluşturma gücüne sahiptir. Ancak genel olarak, doğal lesitin her iki tipte de emülsiyon oluşturma özelliği göstermekte ve içerdiği fosfolipid çeşidi ve miktarı ürünün fonksiyonel özelliklerini doğrudan etkilemektedir.

Tablo 2. Soya Lesitinin ve Bazı Fosfolipidlerin Çözünürlük Özellikleri


Su Alkol Aseton
Soya Lesitini Çözünmez Çözünür Çözünmez
Fosfotidilkolin Çözünür Kolay çözünür Az çözünür
Fosfotidiletonalamin Kolay çözünür Çözünür Çözünmez
Fosfotidilinositol Kolay çözünür Çözünmez çözünmez


Yukarıdaki tabloda da görüldüğü gibi, içerdiği fosfolipid oranları lesitinin çözünürlüğünü doğrudan etkilemektedir. Bu fosfolipidlerin emülsifiye etme özelliği fiziksel, kimyasal ve enzimatik modifikasyonlar yardımıyla geliştirilebilmektedir.
Alkol ve aseton ekstraksiyonu ile yapılan fiziksel modifikasyon ile lesitini oluşturan fosfolipidleri ayırmak ve lesitinden yağı uzaklaştırmak mümkün olmaktadır. Lesitin kimyasal olarak hidrojenasyon, hidroksilasyon, etoksilasyon, holojenizasyon, sülfanasyon, açillendirme ve fosferilasyon metodları ile modifiye edilebilmektedir.
Kimyasal modifikasyon, enzimatik modifikasyonun tersine kontrolsüz gerçekleşmekte ve seçici özellikte olmamaktadır. Enzimatik lesitin modifikasyonunda ise çoğunlukla fosfolipazlar kullanılmaktadır.




FOSFOLİPAZLAR
Lesitinin enzimatik olarak birçok yolla modifikasyonu mümkündür. Lipidleri parçalayan büyük bir enzim grubuna lipolitik denmektedir. Fosfolipazlar ve lipazlar bu grubun en çok incelenen enzimleridir. Fosfolipazlar fosfolipidlere etki etmektedir. Fosfolipaz enzimi fosfolipid molekülüne etki mekamizmasına göre A1, A2, B, C ve D olarak gruplandırılmaktadır.
FOSFOLİPAZ A1 VE FOSFOLİPAZ A2
Günümüzde Fosfolipaz A2 endüstriyel olarak lizofosfolipidin üretilmesinde kullanılmaktadır. Lizofosfolipidler, endüstriyel kullanımlarda fosfolipidlere göre daha uygundur. Lizofosfolipler diğer fosfolipidlere göre su içinde daha gelişmiş emülgatör özellikleri sağlayabilmekte ve teknolojik kullanım olanaklarını büyük miktarda artırmaktadır. İyonik olmayan yüzey aktif maddelere lizolesitin ilavesi suda yağ emülsiyonlarının stabilitesini artırmaktadır. Lizofosfolipidler amiloz lipid komplekleri oluşturur, nişastanın jelatinizasyon entalpisini düşürürler ve büyük olasılıkla amilopektin molekülüne bağlanırlar ve böylece nişastanın tekrar kristalizasyonunu geciktirirler.
Lizofosfolipidler, emülsiyonu pH ve sıcaklık değişimlerine karşı daha dayanıklı kılmaktadırlar. Ayrıca lizolesitinlerle oluşturulan emülsiyonlar magnezyum ve kalsiyum iyonlarından etkilenmemektedir. Bu olumlu özelliklerinden dolayı lizofosfolipidler gıda sanayiinde olduğu kadar kozmotik ve ilaç sanayilerinde de uygulama alanları bulmaktadır.
KOBAYASHI (1987); doğal lesitin içeren bir ürünü (yumurta sarısı, soya, ham lesitin ve benzerleri) fosfolipaz A2 ile muamele ederek, içerdiği fosfolipidleri lizofosfolipide dönüştürmüş ve daha sonra bu maddeyi püskürtmeli kurutucuda ve dondurarak kurutmuştur. Çalışma süresince reaksiyon karışımının sıcaklığının 600C’yi geçmemesine ve ürün son neminin %10 civarında kalmasına özellikle dikkat edilmiştir. Daha sonra lizofosfolipidler bu tozdan bir alkol ile ekstrakle edilmiştir. Elde edilen lizolesitinin kalıntı enzim aktivitesi içermediği belirlenmiştir.
Ayrıca lizofosfotidilkolin, monogliserid ve yağ asitleri belirli oranlarda karıştırılarak yeni bir katkı maddesi hazırlanmakta, bu madde ilaçların vücuda alınmasında ve kolay emilebilir kalori sağlanmasında kullanılmaktadır. Fakat bu katkı maddesi yüksek saflıkta ve izolasyonu pahalı lizofosfotidilkolin gerektirdiğinden, maliyet yükselmektedir.
Lizofosfotidik asit ve uygun fizyolojik tuzları, gıdalarında emülgatör olarak kullanılmakta ve özellikle ekmek kalitesini artırmada olumlu etkiler göstermektedirler.
Lizofosfotidik asit, fosfolipid karışımlarında çok az miktarda bulunmaktadır. Uygun enzimlerle modifikasyonu sonucu (fosfolipidlerin) miktarlarının artırılması mümkündür. En yaygın fosfolipid kaynağı soya lesitini olmasına rağmen, soya lesitinin fosfotidik asit içeriği de diğer fosfolipidler gibi düşüktür. Fakat fosfolipidlerin fosfolipaz D ve A ile muamelesi sonucunda bu sorun çözülmüş; lesitinin fosfolipaz D ile önceden reaksiyona sokulması sayesinde lizofosfotidik asit veriminin %30’ları aşması sağlanmıştır.
Lizofosfotidik asit veya en az %30 lizofosfotidik asit içeren karışımlar hamur kalitesini ve bu hamurdan üretilen ekmeklerin fiziksel özelliklerini geliştirmektedir.
Teknolojik olarak yumurta sarısı lesitini, mayonez gibi gıdaların hazırlanmasında etkili bir emülgatör olarak kullanılmaktadır. Fakat bu gibi emülgatörlerle hazırlanmış emülsiyonlar sterilize edilemezler; çünkü yüksek sıcaklıklarda emülsiyon bozulmaktadır.
Ayrıca bu tip ürünlerin pH’sı özellikle mikrobiyoloji açıdan stabilite sağlamak için gereken pH olan daha düşüktür ve bu da aroma açısından tüketici kabul edilirliğini düşürmektedir.
Fosfolipaz A2 enzimi, fosfolipidin bir protein ile kompleks oluşturduğu durumlarda da aktiftir ve bu kompleksi hidrolizleyerek lizofosfolipoproteinlerin oluşmasını sağlamaktadır. Lizofosfolipoproteinler veya modifiye fosfolipoproteinler özellikle yağ/su emülsiyonlarında emülsiyon stabilizatörü olarak kullanılabilmekte, ticari olarak raf ömrü uzun ve kusursuz krem tadı bulunan sterilize edilebilir bir emülsiyonun oluşmasını sağlamaktadır.
Lizofosfolipoproteinler, gıda sanayiinde soslar, mayonezler, süsleme, çorba ürünleri, kremalar, krema kalınlaştırıcılar, dondurmalar, içecekler, süt ürünleri, katkılar, şerbetler ve bunların karışımlarında %0,1’den %90’a kadar değişen oranlarda kullanılabilmektedirler.
VANDAM (1977); fosfolipoprotein kompleksi içeren yumurta sarısını, pankreastan izole edilen fosfolipaz A2 ile muamele etmiş ve modifiye ettiği bu yeni maddeyi emülsiyon stabilizatörü olarak kullanmıştır. Bu tür modifiye ürünlerle yapılan emülsiyonlar normal emülgatörlere nazaran daha yüksek ısı stabilizasyonu göstermektedir ve hazırlanmış emülsiyon 100 0C’de 30 dakika stabilizasyonu bozulmadan kalabilmiştir. Ayrıca düşük pH’larda emülsiyon hazırlamak yerine pH 4-6 değerlerinde emülsiyon hazırlanmış, sterilazasyondan sonra mikrobiyal bozulma görülmemiş ve ürünün emülsiyonunu bozmadan sıcak dolum yapmak mümkün hale gelmiştir.
FOSFOLİPAZ C
Fosfolipaz C lesitinaz olarak da adlandırılmakta ve a-toksin olarak bilinmektedir. Fosfolipaz C lesitin ve diğer fosfotidlerdeki gliserin ve fosfat bağlarını hidroliz etmektedir. Fosfolipaz C, Clostridium perfringens, Bocillus cereus, Pseudomonos aerughosa ve Stophylococcus aureus gibi bazı bakterilerin geliştirildiği kültür ortamlarında bulunmaktadır.
FOSFOLİPAZ D
Bitkiler iyi bir fosfolipaz kaynağıdır ve 30 yıldır Folfolipaz D’nin kabak yapraklarından ve fıstıktan izolasyonu incelenmektedir.
Fosfolipaz D’nin fosfolipidlerin kolin ve etonolamin gibi baz gruplarını hidrolizlediği ve ayrıca transfosfotidilasyon reaksiyonlarını da katolizlediği bulunmuştur. Fosfolipidlerin biyotransformasyonunda kullanılan ve kabak yapraklarından izole edilen tek fosfolipaz olan Fosfolipaz D, transfosfotidilasyon reaksiyonlarında başarıyla kullanılmaktadır. Fosfolipaz D mikrobiyal kaynaklardan da elde edilebilmektedir.
ZUZENA ve arkadaşları (1988), kabaktan elde edilen fosfolipaz D ile fosfotidilkolin ile serinin transfosfotidilasyon reaksiyonu sonucunda ilaçları vücuda taşınmasını sağlayan lipozamların oluşturulmasında kullanılan fosfotidilserinleri üretmişlerdir.
Az miktarda fosfolipid, uygun koşullarda suda çözünen aktif maddelere eklendiğinde, kendiliğinden bu aktif maddeleri kaplayan kesecikler meydana getirmektedir; bu kesecikler lipozam olarak adlandırılmaktadır. Fosfolipidler son yıllarda ilaç taşıyıcısı olarak ve gıda sanayiinde enzim enkapsülasyonu ve immobilizasyonunda kullanım alanı bulan lipozomların oluşturulmasında yaygın olarak kullanılmaktadır. Enzimle yüklü lipid kesecikleri sistemleri ile enzimatik reaksiyonun kontrolü mümkün olmakta, böylece gıdanın aroması geliştirilebilmektedir.
1985 yılında LAW ve KING, peynir olgunlaştırmasının hızlandırmasında böyle bir sistemin kullanılabileceğini belirtmişlerdir. Araştırıcılar, proteinaz enzimlerini lesitin keseciklerinde enkapsüle etmişler; böylece peynir yapım aşamalarında enzim enkapsüle olduğundan, kazein matrikslerini bozmamış, olgunlaşma başladığında ise ortama çıkarak peynirin modifikasyonunu gerçekleştirmiştir.

SONUÇ
Lesitin, gıda sanayiinde yaygın olarak kullanılmakta, modifikasyonlar sayesinde her geçen gün kullanım alanları artmaktadır. Gıda sanayiinde enzimatik lesitin modifikasyonunun en yaygın kullanıldığı alan, lizolesitin üretimidir. Lizo lesitinlerle bir çok ürünün emülsiyon oluşturma yeteneği geliştirilirken, oluşturulan ürünlerin de stabiliteleri artırılmıştır. Ayrıca Fosfolipaz A kullanılarak lesitinin içerdiği yağ asitlerinin değiştirilmesi ve bu ürünlerin dietetik ve çeşitli fonksiyonel gıdalarda kullanılmaları da mümkün olmaktadır.
Kozmetik, gıda ve ecza sanayiinde yüksek Fosfotidilkolin içerikli lesitin için talep giderek artmak*tadır. Bu tür ürünler ve lizolesitin türevleri geniş pH aralıklarında yüzey aktif madde olarak fonksiyon gösterme yeteneğine sa*hiptir. Birçok metabolik sistemde tedavi edici etkisi bulunan fosfotidilkolin, kolestrol seviyesini düşürmekte ve sinirsel bozukluklarda tedavi edi*ci özellik göstermektedir. Fosfolipidlerin doğal olarak ciltte ve diğer biyolojik membranlarda bu*lunmasından dolayı, kolaylıkla modifiye edilerek kozmetik sanayiinde çeşitli formülasyonların hazırlanmasında da kulla*nılmaktadır. Bu modifiye formlar, ticari lesitinlerde bulunmayan ilave fonksiyonlara sahip olmalıdır. Örneğin FK 'dan yapılan saf lipozomlar, yumurta veya soya fasulye*si lesitininden elde edilenlere göre, kuru ve yaşlı ciltlerin yumuşatılmasında daha et*kili olmaktadırlar
Çeşitli bitkilerden ve mikroorganizmalar*dan izole edilen Fosfolipaz D enzimi ile katalizlenen transfosfotidilasyon reaksiyon*ları sonucunda, eczacılık ve gıda uygulamalarında kullanım alanı bulan saf fosfo veya lizofosfolipidlerin üretimi mümkün olmakta ve bu konuda özellikle son 20 yılda birçok araştırmanın başladığı gözlemlen*mektedir. Bu reaksiyon sayesinde, yan ürünler içermeyen, çok daha saf maddeler, çok daha yumuşak koşullarda üretilebil*mektedir. Fakat endüstriyel boyutlardaki iş*lemlerde düşük verimle sonuçlanan yüksek substrat inhibisyonu ve enzimlerin henüz pahalı olması, enzimatik transfosfotidilas*yon reaksiyonlarda çözülmesi gereken en önemli problemleri oluşturmaktadır.
Enzimatik lesitin modifikasyonunda bir di*ğer önemli sorun ise, son üründe kalıntı fosfolipazların bulunmasının istenmemesi*dir. Isıya karşı yüksek stabilite gösteren bu enzimin üründe kalmaması, endüstriyel üretim aşamalarında uygulamayı zorlaştırı*cı etkiler yaratmaktadır. Şu anda yalnızca özel alanlarda kullanılan enzimatik lesitin modifikasyonu, yeni ve uygun fosfolipaz kaynaklarının bulunması, fosfolipaz enziminin daha fazla üretilebilmesi, çeşitli biyoteknolojik tekniklerle enzim fiyatının ucuzlaması sağlandığında, kimyasal ve fiziksel lesitin modifikasyonları ile rahatlıkla rekabet edebilecek düzeylere ulaşacaktır.