Saponinler, Saponin Kaynaklar? ve Çevre


Dr. Özcan YÜCELT
Tamamen do?al olan ve içerisinde her hangi bir katk? maddesi bulunmayan Yucca schidigera ekstrakt?n?n hayvan beslemedeki öneminin belirlenmesi amac?yla da A.B.D ve baz? Avrupa ülkelerinde önemli say?da bilimsel çal??malar yürütülmü?tür. Bu çal??malar sonunda Yucca'n?n sarsaponin içeri?ine ba?l? olarak amonyak ba?lay?c?, üreaz faaliyetini önleyici, ba??rsak epitel hücrelerinde yüzey gerilimini dü?ürücü etkilerinin yan? s?ra antiprotozoal, antibakteriyel , antifungal, antioksidant etkilere de sahip oldu?u bulunmu?tur.
Saponin içeri?inin yüksek olmas?, bitkinin kurak bölgede yeti?mesi nedeniyle strese (besin madde ve su noksanl???) kar?? kimyasal savunma mekanizmas?n?n bir ürünü olarak bilinmektedir. Çünkü, saponin yüzey aktif özelli?i ile su ve besin maddelerini bitki içinde tutabilmekte ve böylece stresin olumsuz etkisini minimize etmede bitkiye yard?m etmektedir. Ayr?ca saponin içeri?inin stresin düzeyi ile ilgili oldu?u, bitkinin kültüre al?nmas? veya stressiz bir ortamda yeti?tirilmesi ile saponin içeri?inin dü?ebilece?i bildirilmektedir (Hiley, 1998).
Steroid ilaçlar?n üretiminde kullan?labilecek bitkisel kaynaklar?n belirlenmesine yönelik olarak yap?lan çal??malarda, bitkiler aleminde optimum aktivite durumunda bulunan karbonil ve hidroksil gruplar?yla birlikte oldukça yüksek steroid saponin içeri?ine sahip 100'den fazla grup tespit edilmi? (Price ve ark., 1987) ve bunlardan birinin de Yucca schidigera oldu?u ve ekstrat?n?n %9-12 düzeyinde saponin içerdi?i ortaya koyulmu?tur. Saponinler yucca bitkisinin tüm organlar?na da??lm?? olmakla birlikte tohumlar?nda daha yüksek konsantrasyonlarda (%18) bulunmaktad?r (Hostetmann ve Marston, 1995).
Genel olarak anti-nutritional faktör olarak kabul edilen saponinler, yap?sal olarak detayl? ?ekilde incelenecek olursa; hayvan
besleme aç?s?ndan farkl? özellikler ta??d??? görülecektir. Yucca saponini gibi steroidal saponinler, hayvanlar?n performans? ve
besin maddelerinin sindirimi ve emilimi üzerine olumlu etkilere sahiptir (Jenkins ve Atwal, 1994).
Saponinler yap?sal olarak steroidal ve triterpenoid olmak üzere iki farkl? s?n?fta incelenirler (?ekil 1). Yap?sal olarak steroidal
saponin olan yucca saponinleri, sarasapogenin, smilagenin, markogenin, samogenin, gitogenin ve neogitogeninden olu?makta
ve bunlardan ilk ikisi yucca saponinlerinin büyük k?sm?n? olu?turmaktad?r (McAllister ve ark., 1998)
Triterponoid saponinlere örnek ise ?ili’de yeti?en Quillaja saponaria bitkisidir. Bu bitkinin yüksek saponin içeri?ine sahip oldu?u (Muñoz et al., 1981; Montesy Wilkomirsky, 1985; Hoffmann et al., 1992), bu saponin tipini insanlarda HIV ve herpes dahil
6 ayr? viral hastal???n tedavisinde kullan?ld??? bildirilmi?tir (Roner ve ark., 2007).
Memelilerde lipit metabolizmas?, mineral metabolizmas?, kan bas?nc?, üreme performans? ve kanser üzerine de etkili oldu?u
bildirilen saponinler, antioksidant aktivite de içermektedir (Küçükkurt ve Fidan, 2008).
?ekil 1. Saponinlerin (a: triterpenoid, b: steroid) biyokimyasal yap?s?.








a) steroidal b) triterpenoid

Saponin’lerin çevre aç?s?ndan en önemli özelli?i amonyak ba?lamas?d?r. Ayn? zamanda Yucca schidigera saponinlerinin
rumen bakterileri ve siliat protozoalar?na kar?? indirekt olarak toksidite göstererek amonyak konsantrasyonunu etkiledi?i de gösterilmi?tir. Konu üzerinde yap?lan rumen çal??malar?nda yucca saponininin rumende bakteri say?s?n?n önemli düzeyde
artmas?na, protozoa say?s?n?n ve rumen amonyak konsantrasyonunun ise önemli düzeyde azalmas?na ve bu etkisi ile rumende pH ‘n?n dü?mesine neden oldu?u bildirilmektedir.
Yüksek teknolojiye sahip ara?t?rma kurumlar? Yucca schidigera ekstrat?n?n amonyak ba?lama özelli?ini deneysel olarak ortaya koyabilmektedirler. Bu i?lemde en yayg?n olarak kullan?lan metot, "B50 Analitik Test Metodu" olup bu yöntem ile s?v?lardaki
serbest amonya??n %50’sinin ba?lanmas? için gereksinilen Yucca ekstrat?n?n miktar? miligram olarak bulunmakta ve ayn?
zamanda bu miktar yucca ekstrat?n?n kalitesini de belirlemektedir (McAllister ve ark., 1998).
Saponinlerin yukar?da belirtilen etkileri ile ruminantlar?n i?kembelerinde amonyak kullan?m?n? düzenleyerek mikrobiyal büyümeyi h?zland?rmakta, rumende amonyak fazlal???n? kontrol alt?na alarak proteinlerin daha iyi de?erlendirilmesini ve mikrobiyal yolla daha aktif protein sentezi sa?lamakta ve böylece kan amonyak düzeyini kontrol etmekte ve dolay?s?yla üreme performans?n? olumlu etkilemektedir. Benzer etki tek mideli olan kanatl?larda ise, ba??rsak mikroorganizmalar? arac?l???yla görülmektedir. Patojen bakteri
ve protozoalar?n ba??rsak ortam?nda kontrolü ile kanatl?lar?n besin maddelerinden daha iyi yararlanmas?n? sa?lamaktad?r. Sindirim sistemindeki olumlu etkileri sayesinde yucca, gübre ile azot kayb?n? azaltmakta ve böylece kümeslerde gübreden kaynaklanan amonyak birikimini önleyerek hayvanlar için daha uygun çevre sa?lamaktad?r (Headon ve Dawson, 1990).
A.B.D. Georgia Üniversitesi’nde yürütülen çal??mada, amonya??n kümes hayvanlar? üzerindeki zararl? etkileri üzerinde durulmu?tur. 130 ppm s?v? Yucca ekstrat? katk?l? rasyonla beslenen kanatl? hayvanlarda kontrol grubuna göre daha dü?ük amonyak üretimi görülmü?tür. Yumurtac? tavuklarda yucca ekstrakt?n?n gübre ile etkile?ime girdi?i ve gübreden kaynaklanan amonya??n kontrol alt?na al?nmas?nda etkili oldu?u bildirilmi?tir (Bastien, 1988).
Kedi ve köpek yemlerinde saponin içeren yucca bitkisine dayal? besleme ile gübre kokusunun azalt?labilece?i gösterilmi?tir. Yucca bitkisinin kedi yemlerine %49 oran?nda, köpek yemlerine ise %56 oran?nda kat?lmas? sonucu gübre kokusu azald??? tespit edilmi?tir (McFarlane, 1988).
Gübrede amonyak üretimine yol açan bir mikrobiyal enzim olan üreaz?n, yemlere veya altl??a saponin (Yucca schidigera ve
Quillaja) kat?lmas?yla inhibe edilebilece?i bildirilmi?tir (Preston ve ark., 1987). Analitik test olarak bilinen I50’in, Yucca
Schidigera’n?n üreaz? inhibe etme yeterlili?ini ölçebildi?i belirtilmektedir. I50 de?eri standart bir üreaz enziminin %50’sinin inhibisyonunda gereksinilen Yucca Schidigera miktar? olup miligram olarak ifade edilmekte ve bu miktara ba?l? olarak ürünün
etkinli?i de belirlenmektedir.
Ancak I50 test’i baz? Yucca schidigera ürünlerinde bulunabilecek eksojen madde miktar?ndan büyük ölçüde etkilenebilmektedir. Örne?in üreaz a??r metallerin varl???nda da inhibe edilebilmektedir. Yuccan?n üreaz faaliyetini önleyici etkisi onun amonyak
ba?lay?c? etkisine benzer ve ayn? zamanda onunla ba?lant?l?d?r. Çünkü yuccan?n üreaz üreten bakterilerinin faaliyetini azalt?c?
etkisi, üreaz olu?umun da azalmay? da beraberinde getirmektedir (Anonim, 1997).
Yucca schidigera saponinlerinin siliat protozoalar?n?n aktivitelerini önlemek amac?yla kullan?lmas? sonucu rumende mikrobiyal geli?mede ve hayvanlar?n proteinden faydalanabilirli?inde bir art?? meydana geldi?i de bilinmektedir (Wallace ve ark., 1994).
Ayr?ca, amonya??n bulundu?u ortamda aç??a ç?kmas?ndan çok amonyak nitrojenininden yararlanma oran?n? de?i?tiren Yucca schidigera’n?n steroid saponinleri etki gücünü inceleyen ara?t?rma sonuçlar? birbirini destekler niteliktedir. Özellikle ideal
ortamlardan uzakla?t?kça Yucca schidigera ekstrakt? mikrobiyal geli?meyi uyararak amonyak ve di?er yem maddelerinin
kullan?m?n? artt?rmakta ve böylece daha h?zl? bir sindirimin gerçekle?mesini sa?lamaktad?r.
Özellikle suda oksijen seviyesinin sorun oldu?u tropik ve subtropik iklim ku?aklar?nda saponinli yem ile beslenen bal?klar?n
büyüme amaçl? daha az oksijen kullanmas? çok büyük avantaj olarak ortaya ç?kmaktad?r. Oksijen kullan?m?ndaki yüksek etkinlik, protein ve ya? sentezinde art??a, d??ar?ya saç?lan ?s? miktar?nda (kay?p enerji) azalmaya imkan sa?lamaktad?r. Özetle, yem
enerjisinin büyük oranda vücutta tutulmas? d??ar?ya daha az at?lmas? hem üretim hem de çevre kirlili?inin azalt?lmas?
bak?m?ndan önemlidir (Francis ve ark., 2005).
Anti-protozoal aktivitesi nedeniyle çiftlik hayvanlar?nda s?k görülen giardiasiz ve koksidiosiz problemlerinin önlenmesinde de
yuccan?n olumlu etkiye sahip oldu?u ve spor olu?umunu önemli oranda engelledi?i bilinmektedir. Yuccan?n protozoalar
üzerine öldürücü etkisi (?ekil 2); yucca saponininin protozoa hücre duvar?n?n kolesterol içeri?i ile bir kompleks yap?
olu?turmas?na ve hücrenin geçirgenli?ini kaybederek ölmesi ile aç?klanmaktad?r (Xiao, 1994; Olson ve ark., 1995).
?ekil 2. Saponinlerin protozoalar?n hücre membran? üzerine etki mekanizmas?











(Hücre zar? ile interaksiyonu; saponinler hücre zar?ndaki sterolleri ba?lar)

Kümes içi amonyak düzeyinin etlik piliçlerin verimleri üzerine etkisinin incelendi?i bir çal??mada ise, ortamdaki amonyak düzeyinde %10’luk bir art???n kanatl? hayvanlarda canl? a??rl??? yakla??k %1 oran?nda azaltt??? saptanm??t?r. Kümes içinde fark edilebilir amonyak kokusunun canl? a??rl??? %1-2 oran?nda dü?ürdü?ü; göz ve burunda fark edilebilir bir irritasyona neden olan kümes içi amonyak düzeyinin ise canl? a??rl??? %25 oran?nda azaltt??? saptanm??t?r. Ayr?ca, kümes içi amonyak düzeyinde her 10 ppm’lik bir art???n yumurtac? tavuklarda 1.5 yumurta/y?l/tavuk verim kayb?na, amonyak düzeyinde her 10 ppm’lik bir art?? etlik piliçler için 15 g canl? a??rl?k/hayvan bir azalmaya neden olaca??, Yucca schidigera'n?n amonya?? etkili bir ?ekilde kontrol alt?na ald??? sürece kanatl? hayvanlar?n performans?n? iyile?tirmeye yönelik önemli geli?meler sa?layaca?? bildirilmi?tir (Attar ve Brake, 1988).
Rowland ve ark. (1994) Texas Üniversitesinde yürüttükleri bir çal??mada, 31 veya 155 ppm Yucca schidigera kat?lan rasyonla beslenen yumurtac? tavuklarda yumurta üretiminin artt???n? ve amonyak düzeyinin 20 ppm’in alt?nda kald???n? saptam??lard?r.
Al-bar ve ark. (1993) yumurtac? civcivler üzerinde yürüttükleri bir çal??mada, saponinleri büyüme ve ortam amonyak düzeyi üzerine olumlu etkilerini bulmu?lar, 125 ppm yucca schidigera ekstrakt? katk?s?n? önermi?lerdir (Çizelge 1).

Çizelge 1. Rasyona kat?lan Yucca schidigera ekstrat?n?n Yumurtac? Civcivlerin Büyüme Performans? ve Ortam Amonyak Düzeyi Üzerine Etkisi (Al-Bar ve ark., 1993),











Glade (1992), atlar?n yemlerine Yucca schidigera ekstrakt? katk?s?n?n nitrol kullan?m?n? olumsuz yönde etkilemeksizin ortamda aç??a ç?kan amonya?? azaltabilece?ini gözlemi?tir. Standart yemlere Yucca schidigera katk?s? ile ayr?ca yemdeki kuru madde ve ham selülozun sindirilebilirli?inin de art?r?labilece?i saptanm??t?r.

Saponinler sadece hayvansal üretim de de?il bitkisel üretimde ve toprak mineral içeri?inin düzenlenmesinde de olumlu etkilere sahiptir. Saponinle muamele edilmi? topraklarda bitki geli?iminin iyile?ti?i saptanm??t?r. Bu olumlu etki, saponinlerin toprakta nitrat birikimini önlemelerine ba?lanm??t?r. ?srail’in Hebrew Üniversitesi’nde yap?lan bir seri ara?t?rma sonunda, saponin içeren bitkilerin yeti?tirildi?i topraklarda azot minerali birikiminin yava?lad???, nitrat birikiminin önemli düzeyde azald??? ve toprakta nitrat birikimi ile ortaya ç?kan çevre kirlili?inin de önemli düzeyde önlendi?i saptanm??t?r.
Özellikle bitkisel üretimde verim art??? sa?layan; ancak insan sa?l???n? tehdit eden kimyasal maddelerden uzakla??lmas?, do?adan gelen bereketin do?al yolla sa?lanmas? ve toprak yorgunlu?u ve çevre kirlili?inin önlenmesi gerekmektedir. Bu nedenlerle bitkisel üretimde verimlili?ini art?r?lmas?nda %100 do?al olan Yucca ekstrakt? gibi maddelerin kullan?m? günümüz ve gelecekte insanlar?n sa?l?kl? beslenmesi ve çevre kirlili?inin önlenmesi için büyük önem ta??maktad?r. Kentucky Devlet Üniversitesinde yürütülen bir ara?t?rmada, Yucca schidigera’n?n su filitrasyonunda kullan?labilece?i, suyun amonyak ve nitrit düzeyini dü?ürücü yönde önemli etkilere sahip oldu?u gösterilmi?tir (Tidwell ve ark, 1992).

Kaynaklar
Al-Bar, A., ?smail, A., Cheeke, P.R. and Nakaue, H.S. (1993). Effect of dietary yucca schidigera extract (Deodorase) on environmental ammonia and growth performance of chickens and rabbits. Proc. Western Section, Am. Soc. Anim. Sci., 44: 106-108.
Anonim (1997). Desert King Livestock Industry Technical Manual. Desert King International, 3802 Main Street Chula Vista, CA 91911, USA.
Attar, A.J. and Brake, T.J. (1988). Ammonia control: benefits and trade-offs. Poultry Digest. Watt Publishing Co., Mount Morris, IL, p.362.
Bastien, R.W. (1988). Reducing ammonia levels with yucca extract. Canada Poultryman, June, 1988.
California Üniversitesi (1994). Process to remove cholesterol from dairy products. US Patent Office, Number 5, 326, 579, 5th July, 1994, USA.
Glade, M.J. (1992). Effects of yucca schidigera extract on feed utilisation by equine weanlings. J. Equine Vet. Sci., 12:93-98.
Francis, G., Harinder P.S., Makkarb, K.B. (2005). Quillaja saponins—a natural growth promoter for fish. Animal Feed Science and Technology 121 (2005) 147–157
Hiley, P. (1998). Ki?isel görü?me. 3802 Main Street Chula Vista, CA 91911, USA.
Hostetmann, K. and Marston, L. (1995). Saponins. Cambridge University Press. Cambridge, UK.
Jenkins, K.J. and Atwal, A.S. (1994). Effects of dietary saponins on fecal bile acids and neutral sterols and availability of vitamin A and E in chicks. J. Nutr. Biochem., 5:134-137.
Küçükkurt, ?. Ve Fidan, A.F. (2008). Saponinler ve baz? biyolojik etkileri. Kocatepe Veteriner Dergisi, 1:89-96.
McAllister, T.A., Wang, Y., Hristov, A.N., Olson, M.E. and Cheeke, P.R. (1998). Applications of yucca schidigera in livestock production. Proc. 33rd. Annual Pacific Northwest Animal Nutrition Conference, 13-15 October 1998, Vancouver, B.C.
McFarlane, J. (1988). Pet waste control?. Petfood Industry, November/December 1988.
McKeen, J.R. and Haas, W.J. (1964). Animal feed containing steroidal sapogenins. US Patent Office, Number, 3, 144, 337. USA.
Muñoz O., Montes M. & T. Wilkomirsky (1999). Plantas Medicinales de Uso en Chile. Química y F armacología. Colección textos Universitarios, Vicerrectoría de Asuntos Académicos. Universidad de Chile. pp 330.
Preston, R.L., Bartle, S.J., May, T. and Goodall, S.R. (1987). Influence of sarsaponin on growth, feed and nitrogen utilization in growing male rats fed diets with added urea or protein. J. Anim. Sci., 65:481-487.
Price K.R., Johnson, I.T. and Fendwick, G.R. (1987). The chemistry and biological significance of saponins in food and feedstuff. CRC Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 26:27-135.
Roner, M.R., Sprayberry, J., Spinks, M. & Dhanji, S. (2007). Antiviral activity obtained from aqueous extracts of the Chilean oapbark tree (Quillaja saponaria Molina). J Gen Virol 88, 275–285.
Rowland, L.O., Plyler, J.E. and Bradley, J.W. (1976). Yucca schidigera extract effect on egg production and house ammonia levels. Poult. Sci., 55:2086.
Tidwell, J.H., Webster, C.D., Clark, J.A. and Yancey, D.H. (1992). Effect of yucca schidigera on water quality and fish growth in recirculating-water aquaculture system. Prog. Fish. Cult., 54: 196-201.
Xiao, L. (1994). Giardia infection in farm animals. Parasitol. Today, 10:436-438.