plik


ÿþlaboratorium przemysBowe | chemiczne zanieczyszczenia |ywno[ci... dr LesBaw Juszczak pomocnicze i konserwujce, substancje Katedra Analizy i Oceny Jako[ci {ywno[ci, Akademia Rolnicza w Krakowie powstajce w wyniku niewBa[ciwego prze- chowywania |ywno[ci (np. mikotoksyny) czy stosowanych technologii przetwór- czych (np. WWA). Chemiczne Szczególnie szkodliwe dla zdrowia czBowieka s: metale ci|kie, pestycydy, wielopier[cie- niowe wglowodory aromatyczne, polichlo- rowane bifenyle, dioksyny oraz mikotoksyny. zanieczyszczenia Zagadnieniom zwizanym z wystpowaniem metali ci|kich w |ywno[ci oraz z metodami ich oznaczania byB po[wicony artykuB opu- |ywno[ci i metody blikowany w  Laboratorium nr 6 z 2004 r. Pestycydy ich oznaczania Pestycydy (pestis  szkodnik, zaraza, cedeo  zabijanie) to bardzo du|a grupa zwizków chemicznych (ok. 1000) stosowanych do Food safety and quality arouse interest of consumers. Presence chemical niszczenia paso|ytów zwierzt hodowlanych contaminants of in food products is one of criterion of food safety. Substances i ro[lin. W zale|no[ci od kierunku zastoso- especially detrimental for human are: heavy metals, pesticides, polycyclic wania pestycydy dzieli si na [rodki do zwal- aromatic hydrocarbons, polychlorinated biphenyls, dioxins and mycotoxins. czania: szkodników zwierzcych (zoocydy), With this regards, there exists the necessity of continuous monitoring of bakterii (bakteriocydy), chwastów (herbicydy) the level of chemical contaminants in food. These actions require suitable i grzybów (fungicydy). Pestycydy mog by analytical methods as well as legal settlements. przyczyn zatru ostrych (awaryjnych zawo- dowych i [rodowiskowych), a tak|e omyBko- wych i [wiadomych oraz zatru przewlekBych BezpieczeDstwo i jako[ zdrowotna |ywno[ci ekologicznego ska|enia |ywno[ci mo|na powstaBych w wyniku kumulacji maBych wzbudzaj obecnie szerokie zainteresowanie podzieli na dwie grupy: dawek pestycydów w organizmie. Najwik- konsumentów. Obok czysto[ci mikrobiolo-  dziaBalno[ czBowieka: postp cywiliza- sze zagro|enie zatruciami i dziaBaniem gicznej zawarto[ zanieczyszczeD chemicz- cyjny, awarie przemysBowe, katastrofy szkodliwym istnieje ze strony insektycydów, nych stanowi kryterium bezpieczeDstwa elektrowni atomowych i tankowców, szczególnie fosforoorganicznych, karbami- zdrowotnego produktów spo|ywczych. Sub- zmniejszenie areaBu powierzchni lasów, nowych, chloroorganicznych, zwizków rtci stancje toksyczne dla organizmu czBowieka, stosowanie [rodków chemicznych w pro- oraz piretroidów syntetycznych. Insektycydy a obecne w |ywno[ci, mog stanowi: dukcji |ywno[ci, spalanie odpadów fosforoorganiczne s triestrami kwasów 1. skBadniki naturalne, które s produktami przemysBowych i komunalnych, motory- fosforowych i tiofosforowych, Batwo rozpusz- metabolizmu surowców ro[linnych i zwie- zacja, czalnymi w lipidach. S one inhibitorami rzcych,  zjawiska naturalne wystpujce w przy- niektórych enzymów, uszkadzaj wtrob 2. substancje wchBonite ze [rodowiska przez rodzie: wybuchy wulkanów, emisja do i nerki. Karbaminiany s to estry kwasu organizmy ro[linne i zwierzce, [rodowiska nuklidów oraz innych tok- karbaminowego, w których wodór grupy 3. pozostaBo[ci nawozów mineralnych sycznych zwizków ze zBó| naturalnych aminowej jest podstawiony jedn lub dwoma i preparatów stosowanych do ochrony oraz z kosmosu. grupami metylowymi, s inhibitorami esteraz. ro[lin, Wglowodory chlorowane, np. DDT (rys. 1), 4. zwizki stosowane w hodowli i lecznictwie Zanieczyszczenia chemiczne obecne w |yw- dobrze rozpuszczaj si w lipidach, kumuluj zwierzt oraz w produkcji pasz, no[ci mo|na podzieli na dwie grupy: si w wtrobie, nerkach, mózgu i sercu oraz 5. substancje wprowadzone do produktów  powszechnie wystpujce w [rodowisku: wykazuj du| odporno[ na czynniki detok- |ywno[ciowych wskutek procesów tech- metale ci|kie, pozostaBo[ci pestycydów, sykacyjne. Pyretroidy s pochodnymi kwasu nologicznych, dioksyny, polichlorowane bifenyle, chryzantemowego, niekorzystnie dziaBaj na 6. substancje migrujce z urzdzeD, sprztu, wielopier[cieniowe wglowodory aroma- ukBad nerwowy i oddechowy. Organiczne naczyD i opakowaD, tyczne, zwizki rtci  pochodne alkilortciowe, 7. substancje wytworzone w |ywno[ci wsku-  substancje, których obecno[ w |yw- arylortciowe i alloksyalkilortciowe  nale| tek dziaBania drobnoustrojów i innych no[ci jest mo|liwa do uniknicia lub do najbardziej skutecznych [rodków grzybo- skBadników. zminimalizowania do akceptowalnego bójczych. Toksyczne dziaBanie rtci polega na poziomu w wyniku stosowania systemów blokowaniu grup tiolowych, karboksylowych W |ywno[ci kumuluj si wszystkie te zapewniajcych bezpieczeDstwo |ywno[ci i aminowych biaBek ustrojowych. Zwizki te zwizki, które znajduj si w powietrzu (GMP, GHP, HACCP): [rodki lecznicze, uszkadzaj mózg, wtrob, nerki i misieD atmosferycznym, glebie i wodzie. Przyczyny [rodki ochrony ro[lin, techniczne [rodki sercowy. Laboratorium | 6/2005 34 chemiczne zanieczyszczenia |ywno[ci... | laboratorium przemysBowe Cl CH CCl3 Cl Rys. 1. Struktura chemiczna DDT (p,p -dichlorodifenylotrichloroetan). Najwy|sze dopuszczalne poziomy pozostaBo[ci chemicznych [rodków ochrony ro[lin, które mog znajdowa si w [rodkach spo|ywczych lub na ich powierzchni, reguluje Rozporzdzenie Ministra Zdrowia z dnia 16 kwietnia 2004 r. (Dz.U. nr 85, poz. 801) oraz pózniejsze zmiany: Rozporzdzenia Ministra Zdrowia z dnia 24 lutego 2005 r. (Dz.U. nr 48, poz. 460) i z dnia 14 czerwca 2005 r. (Dz.U. nr 108, poz. 907). Natomiast wymagania dotyczce sposobu pobierania próbek |ywno[ci w celu oznaczania chemicznych [rodków ochrony ro[lin reguluje Rozporzdzenie Ministra Zdrowia z dnia 20 kwiet- nia 2004 r. (Dz.U. nr 86, poz. 810). Ostatnio ukazaBy si kolejne akty prawne dotyczce pozostaBo[ci pestycydów w |ywno[ci (Dyrektywa Komisji 2005/37/WE z 3 czerwca 2005 r., Dyrektywa Komisji 2005/46/WE z 8 lipca 2005 r., Dyrektywa Komisji 2005/48/WE z 23 sierpnia 2005 r.). Ze wzgldu na stosunkowo maBe st|enia pozostaBo[ci pestycydów w |ywno[ci etap przygotowania próbek wymaga nie tylko izolacji analitu ze skomplikowanej matrycy, ale czsto wzbogacenia przed oznaczaniem. Najcz[ciej stosowanymi metodami s ekstrakcja w fa- zie staBej lub ekstrakcja ciecz-ciecz. GBównym problemem w analizie pestycydów, obok maBych st|eD, jest zró|nicowanie ich wBa[ciwo- [ci. Pestycydy nie mog by traktowane jako jednorodna grupa za- nieczyszczeD, gdy| ró|ni si wieloma wBa[ciwo[ciami. Oznaczanie pozostaBo[ci pestycydów wykonuje si najcz[ciej z wykorzystaniem metod chromatograficznych: chromatografii gazowej, cieczowej lub cienkowarstwowej z u|yciem selektywnych i specyficznych detek- torów. Analiz insektycydów azoto- i fosforoorganicznych mo|na wykona, stosujc chromatografi gazow z detektorem termojo- nowym. W przypadku insektycydów chloroorganicznych stosuje si detektor wychwytu elektronów. Ponadto bardzo u|yteczna jest chromatografia gazowa sprz|ona ze spektrometri mas (GC/MS). Bardziej polarne pestycydy (np. fenoksykwasy) mo|na oznaczy z wykorzystaniem wysokosprawnej chromatografii cieczowej z detektorem diodowym. Innymi detektorami w zestawach HPLC przydatnymi przy oznaczaniu pestycydów mog by: detektor UV, fluorescencyjny lub detektor amperometryczny. Rzadziej stosowa- nymi metodami s: chromatografia w fazie nadkrytycznej (SFC), elektroforeza kapilarna (CE), analiza przepBywowo-wstrzykowa (FIA) oraz metody chemiluminescencyjne. Niektóre pestycydy mo|na równie| oznaczy metodami immunoenzymatycznymi. SzczegóBowe procedury dotyczce ekstrakcji, oczyszczania oraz oznaczania pestycydów z wykorzystaniem gBównie chromatografii gazowej mo|na znalez w Polskich Normach (np. PN-EN 1528-1 do 4:2000, PN-EN 12393-1 do 3:2000, PN-EN ISO 14181:2002, PN-EN ISO 14182:2002). Dioksyny i polichlorowane bifenyle Powszechnie stosowana nazwa  dioksyny obejmuje polichlorowane dibenzoparadioksyny (PCDDs) oraz polichlorowane dibenzofura- ny (PCDFs). Ze wzgldu na to, |e atomy chloru mog zajmowa w nich ró|ne pozycje, znanych jest 75 kongenerów PCDDs oraz Laboratorium | 6/2005 35 35 laboratorium przemysBowe | chemiczne zanieczyszczenia |ywno[ci... 135 kongenerów PCDFs. Poszczególne kon- uwzgldniajce udziaB poszczególnych konge- analitycznych. Jest to zwizane ze [ladowym genery zaliczane do dioksyn wywieraj ró|ne nerów oraz stopieD ich toksyczno[ci. Tolerowane (pg/g próbki) ich wystpowaniem oraz ze dziaBanie na organizmy |ywe, przy czym uwa|a dzienne pobranie (TDI) dioksyn wynosi zBo|ono[ci mieszanin kongenerów tych si, |e najsilniejsze niekorzystne dziaBanie na 1 pg TEQ/kg masy ciaBa/dob. Zawarto[ zwizków. Procedury oznaczania dioksyn organizm czBowieka wywiera 2,3,7,8-tetrachlo- dioksyn w produktach spo|ywczych zale|y i PCBs wymagaj bardzo pracochBonnego rodibenzo-p-dioksyna (TCDD) (rys. 2). od wielu czynników i mo|e wynosi: w ry- procesu izolacji analitu z próbki oraz bach  od 1,2 do 40 ng TEQ/kg tBuszczu, oczyszczenia go ze zwizków stanowicych O Cl Cl w misie woBowym  2,4-8,5 ng TEQ/kg tBo. Oczyszczanie prowadzi si na drodze tBuszczu, natomiast w misie drobiowym wielokrotnej chromatografii kolumnowej  0,6-12,8 ng TEQ/kg tBuszczu. Istotne oraz z wykorzystaniem selektywnych reakcji Cl O Cl znaczenie ma równie| sposób obróbki ter- chemicznych. Operacje te mog jednak Rys. 2. Struktura chemiczna 2,3,7,8-tetrachloro- micznej. Wykazano, |e zawarto[ dioksyn spowodowa straty analitu, std przed dibenzo-p-dioksyny. w surowej wieprzowinie wynosi 0,05-1,3 ng ekstrakcj wprowadza si do próbki wzorce Zwizki nale|ce do dioksyn charakteryzuj TEQ/kg tBuszczu, natomiast w grilowanej wewntrzne stanowice analogi kongenerów si znaczn oporno[ci na degradacj ter-  20-50 ng TEQ/kg tBuszczu. Dopuszczalne PCDDs i PCDFs znaczone stabilnymi miczn, chemiczn i biologiczn. Ulegaj zawarto[ci dioksyn w tBuszczu produktów izotopami wgla 13C. Odzysk znaczonych natomiast degradacji pod wpBywem promie- zwierzcych wynosz od 2 pg TEQ/g dla dioksyn jest na tym samym poziomie co ni UV. Dioksyny charakteryzuj si sBab wieprzowiny do 6 pg TEQ/g dla woBowiny. zwizków naturalnych, std na podstawie rozpuszczalno[ci w wodzie, natomiast do- Inn grup zwizków, która przedostaje oznaczenia w badanej próbce poziomu brze rozpuszczaj si w tBuszczach. Ponadto si do pasz i |ywno[ci w wyniku ska|enia substancji znaczonej i naturalnej mo|liwe odznaczaj si wysok biodostpno[ci [rodowiska naturalnego, s polichlorowane jest skorygowanie wyniku. Do jako[cio- i kumuluj si we wszystkich ogniwach BaD- bifenyle (PCBs) (rys. 3). wego i ilo[ciowego oznaczania dioksyn cucha |ywno[ciowego. Dioksyny powstaj wykorzystuje si chromatografi gazow gBównie w procesach spalania (w szerokim w sprz|eniu ze spektrometri mas. Do (Cl)x (Cl)y zakresie temperatur: 400-1400oC) odpadów rozdziaBu 17 najwa|niejszych kongenerów pochodzenia przemysBowego, wgla kamien- PCDDs i PCDFs posiadajcych atomy Rys. 3. Struktura chemiczna polichlorowanych nego, drewna impregnowanego, benzyn chloru w pozycjach 2, 3, 7, 8 stosuje si bifenyli. etylizowanych oraz odpadów komunalnych. kolumny kapilarne ze [redniopolarn faz Tworz si równie| w procesach produkcji Grupa zwizków okre[lanych jako polichlo- stacjonarn. Technik chromatografii ga- papieru i celulozy, asfaltu, przerobu zBo- rowane bifenyle obejmuje okoBo 200 kon- zowej mo|na równie| rozdzieli wszystkie mu metali kolorowych (np. aluminium), generów. Cz[ zwizków z tej grupy, koplanarne kongenery polichlorowanych w procesie termicznego usuwania powBok tworzca struktury chemiczne podobne bifenyli. W analizie dioksyn jako detektory lakierniczych. yródBem emisji dioksyn s do dioksyn, przejawia silne wBa[ciwo[ci wykorzystuje si magnetyczne spektrometry równie| po|ary lasów i erupcje wulkanów. toksyczne. Podobnie jak dioksyny, PCBs masowe o wysokiej rozdzielczo[ci (HRMS), Dioksyny dostajce si do [rodowiska charakteryzuj si du| odporno[ci na w których istnieje mo|liwo[ rejestrowania naturalnego mog by przenoszone wraz degradacj, a z uwagi na du| biodostp- sygnaBu analitycznego od wybranego jonu z pyBami na du|e odlegBo[ci. no[ kumuluj si we wszystkich ogniwach fragmentacyjnego (SIM). Innym rozwi- Dioksyny wywieraj silne dziaBanie kance- BaDcucha |ywno[ciowego. Polichlorowane zaniem jest zastosowanie chromatografii rogenne (np. rak sutka) i embriotoksyczne bifenyle dostaj si do [rodowiska na skutek gazowej sprz|onej z detektorem masowym (przenikaj przez barier Bo|yskow). Mog uszkodzeD i niewBa[ciwej utylizacji takich z wielokrotn fragmentacj oznaczanej by przyczyn wad rozwojowych (defekty urzdzeD, jak transformatory i kondensa- czsteczki (GC-MS/MS). Rozwizanie to koDczyn, wodonercze, rozszczep podnie- tory. Ich zródBem s izolacje elektryczne stanowi nowsz wersj urzdzenia opartego bienia, bezpBodno[), uszkodzeD DNA oraz oraz pByny hydrauliczne. Zawarto[ PCBs na zasadzie puBapki jonowej z mo|liwo[ci systemu odporno[ciowego. Do organizmu w |ywno[ci waha si w szerokich granicach rejestracji jonów powstaBych wskutek wtór- czBowieka dioksyny s wchBaniane z przewo- i jest [ci[le zwizana ze ska|eniem [rodowi- nej wielokrotnej kolizji z atomami helu. du pokarmowego przez inhalacj lub przez ska naturalnego. Zawarto[ zwizków z tej Granica oznaczalno[ci tymi metodami skór. Szacuje si, |e 97% dioksyn dostaje grupy w mleku mo|e wynosi od 10 do wynosi 1 pg 2,3,7,8 TCDD/g próbki. si do organizmu czBowieka z po|ywieniem, 200 ng/g tBuszczu, a w misie i rybach Odrbn grup metod stosowan w analizie a tylko 3% drog wziewn i przez skór.  od 7 do 500 ng/g tBuszczu. Potencjalnie dioksyn s metody bioanalityczne. Wyró|- GBównym zródBem dioksyn s produkty niebezpieczne dla czBowieka mog by nia si tu analizy biologiczne, analizy na zawierajce tBuszcz zwierzcy: miso i je- równie| polibromowane bifenyle oraz poli- podstawie wizania ligandu oraz immunolo- go przetwory, drób, ryby, mleko i jego chlorowane trifenyle. giczne i radioimmunologiczne. W analizach przetwory oraz jaja. Poniewa| dioksyny W celu prawidBowej oceny ekspozycji biologicznych bada si st|enie produktów wystpuj w paszach i |ywno[ci w postaci czBowieka na dioksyny i polichlorowane bi- dziaBania enzymów hydroksylujcych i in- mieszanin zwizków o ró|nym dziaBaniu, fenyle niezbdne jest prawidBowe pobieranie nych enzymów sprzgajcych wytworzonych ich toksyczno[ wyra|a si poprzez tzw. próbek, postpowanie z nimi oraz stoso- z genów w jdrze komórkowym pod wpBy- równowa|niki dawki toksycznej (TEQ), wanie odpowiednich wiarygodnych metod wem indukujcych wBa[ciwo[ci receptorów Laboratorium | 6/2005 36 chemiczne zanieczyszczenia |ywno[ci... | laboratorium przemysBowe zwizków aromatycznych, do których wcze[niej nastpiBo przyB- czenie czsteczki dioksyny. W metodach opartych na zdolno[ci wizania ligandu wykorzystuje si wBa[ciwo[ci konkurencyjnego przyBczania czsteczki dioksyny do wewntrzkomórkowego biaBka receptorowego z wprowadzonymi czsteczkami dioksyn znaczo- nych izotopem 3H lub 14C. Metody immunologiczne polegaj na wykorzystaniu zdolno[ci przeciwciaB do selektywnego wizania czsteczki zwizku organicznego wcze[niej przyBczonego do czsteczki biaBka, przeciw któremu zostaBo wytworzone przeciw- ciaBo. W konsekwencji nastpuje zwizanie biaBka z przyBczon czsteczk dioksyny z przeciwciaBem. Oznaczenie ilo[ciowe polega na okre[leniu ró|nicy w st|eniu pozostaBych, niezwizanych przeciwciaB. Modyfikacj powy|szych metod jest analiza radioim- munologiczna, w której po oddzieleniu niezwizanych przeciwciaB od kompleksów przeprowadza si pomiar radioaktywno[ci, tak jak w metodzie wizania ligandu. Wymagania dotyczce pobierania próbek |ywno[ci oraz metod analitycznych stosowanych w badaniach dioksyn i polichlorowanych bifenyli o wBa[ciwo[ciach podobnych do dioksyn w ramach urzdo- wej kontroli |ywno[ci reguluje Rozporzdzenie Ministra Zdrowia z dnia 6 maja 2004 r. (Dz.U. nr 122, poz. 1287) z pózniejsz zmian z dnia 1 czerwca 2005 r. (Dz.U. nr 100, poz. 840). Mikotoksyny Mikotoksyny s grup zwizków, które stanowi produkty przemiany materii licznych gatunków grzybów ni|szych (ple[ni), szczególnie z rodzaju Aspergillus, Penicillium i Fusarium. Grzyby te mog si rozwija jako saprofity na |ywno[ci i paszach w trakcie przechowy- wania lub jako patogeny na ro[linach uprawnych. Mikotoksynami mog by ska|one nie tylko produkty pochodzenia ro[linnego, ale tak|e mleko i miso oraz ich przetwory. Wystpowanie mikotoksyn w surowcach i produktach |ywno[ciowych pora|onych przez ple[nie zestawiono w tabeli 1. Spo[ród mikotoksyn szczególnie silne dziaBanie toksyczne wyka- zuj aflatoksyny i fumonizyna. Aflatoksyna B1 (rys. 4) znajduje si w wykazie substancji rakotwórczych, sporzdzonym przez Midzy- narodow Agencj BadaD nad Rakiem. Chocia| ostre zatrucia mikotoksynami wystpuj rzadko, istnieje du|e ryzyko przewlekBego zatruwania organizmu ich maBymi dawkami. Zatrucia wystpujce po przedostaniu si do organizmu toksycznych metabolitów ple[ni okre[la si mianem mikotoksykoz. Toksyczne dziaBanie mikotoksyn mo|e prowadzi do: obni|enia odporno[ci na infekcje, uszkodzenia wtroby, nowotworów (w- troby, przeByku, |oBdka, okr|nicy, dwunastnicy, nerek), obrzku pBuc, martwicy mózgowia oraz zaburzenia pBodno[ci. Ponadto wykazuj one dziaBanie neurotoksyczne i embriotoksyczne. Ze wzgldu na to, |e |ywno[ mo|e by zaka|ana przez ró|ne rodzaje grzybów, które mog wytwarza wicej ni| jedn toksyn, efekty ich toksycznego dziaBania mog si potgowa. Obecno[ ple[ni oraz produkowanych przez nie mikotoksyn obni|a jako[ |ywno[ci i prowadzi do jej strat. Dlatego konieczne jest podejmowanie dziaBaD profilaktycznych polegajcych z jed- nej strony na wBa[ciwym przechowywaniu |ywno[ci, z drugiej natomiast  na monitorowaniu obecno[ci ple[ni i produktów ich metabolizmu. Std istotne znaczenie ma opracowanie specyficz- nych, czuBych i prostych testów ich badania. Najprostszym testem jako[ciowym wykrywania mikotoksyn wykazujcych naturaln Laboratorium | 6/2005 37 37 laboratorium przemysBowe | chemiczne zanieczyszczenia |ywno[ci... Mikotoksyny Ple[D Wystpowanie specyficznym w stosunku do mikotoksyny przeciwciaBem. W dalszym etapie dodaje si Aflatoksyny zbo|e, orzechy, A. flavus, B1, B2, G1, G2, pasze, przyprawy, badan próbk oraz mikotoksyn znakowan A. parasticus M1, M2 mleko enzymem. Nastpuje wspóBzawodnictwo Fumonizyny A1, A2, F. monoliforme kukurydza, trawy o przyBczenie si do przeciwciaBa pomidzy B1, B2, B3, B4 toksyn woln i zwizan. Po zakoDczeniu zbo|a i produkty zbo|owe, Ochratoksyny P. viridicatum nasiona ro[lin strczkowych, reakcji niezwizan toksyn znakowan A, B A. ochraceus przyprawy, pasze, nerki, wtroba, enzymem usuwa si, a ilo[ enzymu okre[la tBuszcz wieprzowy przez dodatek substratu. Innym wariantem Sterygmatocystyna A. versicolor kukurydza, orzechy, zbo|a, kawa jest zastosowanie pBytki pokrytej toksyn Zearalenon F. gramineorum kukurydza i dodatek wraz z próbk przeciwciaB znako- P. citreo-viride jczmieD, owies, Cytrynina P. viridicatum ry|, szynka wdzona wanych enzymem. W metodzie radioimmu- A. clavatus gleba, pasze, owoce, nologicznej toksyna jest znakowana izoto- Patulina P. patulum jabBka i ich przetwory pem radioaktywnym (np. 14C), a koDcowy Trichoteceny F. scirpi kukurydza, ziarna zbó| pomiar opiera si na detekcji promieniowania radioaktywnego. Wirydytoksyna A. funigatus ry|, sorgo, |yto, nasiona baweBny SzczegóBowe procedury oznaczania nie- Tabela 1. Wystpowanie wybranych mikotoksyn w surowcach i produktach |ywno[ciowych. których mikotoksyn zawarte s w Polskich fluorescencj jest na[wietlanie badanego w ultrafiolecie stosuje si do patuliny Normach: ochratoksyny A (PN-EN ISO produktu [wiatBem UV i obserwacja szaro- i zearalenonu. 15141-1:2000; PN-EN ISO 15141-2:2000; zielonej fluorescencji [wiadczcej o obec- Kolejn stosowan technik jest chromato- PN-EN 14132:2003; PN-EN 14133:2003), no[ci aflatoksyn w ilo[ci powy|ej 20 ng/g. grafia cienkowarstwowa (TLC), która polega fumonizyny (PN-EN 13585:2002), patuliny Ilo[ciowe oznaczanie zawarto[ci mikotok- na rozdziale mieszaniny mikotoksyn na (PN-EN 14177:2004) oraz aflatoksyny (PN- syn jest jednak znacznie bardziej skompli- pBytce pokrytej |elem silikonowym, przy -EN 12955:2001). kowane ze wzgldu na ró|norodno[ tych zastosowaniu odpowiednich rozpuszczal- Maksymalny poziom zanieczyszczeD |yw- zwizków oraz niewielk zawarto[ w pro- ników. Po wysuszeniu chromatogramu no[ci mikotoksynami reguluje Rozporz- duktach. Pierwszym etapem po pobraniu obserwuje si fluorescencj poszczególnych dzenie Ministra Zdrowia z dnia 30 kwiet- i rozdrobnieniu reprezentatywnej próby jest plam w ultrafiolecie. Jako test potwier- nia 2004 r. (Dz.U. nr 120, poz. 1257). ekstrakcja. W zale|no[ci od produktu sto- dzajcy tworzy si pochodn mikotoksyn Ponadto Rozporzdzenie to okre[la metody suje si tutaj: chloroform, metanol, aceton, z kwasem trifluorooctowym. Metoda ta pobierania próbek wybranych [rodków acetonitryl lub dichlorometan. Dalszym jest szczególnie przydatna do oznaczania spo|ywczych do celów urzdowej kontroli etapem jest oczyszczenie ekstraktu. W tym mikotoksyn wykazujcych fluorescencj ochratoksyny A, aflatoksyn i patuliny oraz celu stosuje si: odtBuszczanie n-heksanem, (aflatoksyn, ochratoksyny), a jej granica podaje wytyczne dla metod analitycznych strcanie solami metali ci|kich, chroma- wykrywalno[ci, w zale|no[ci od produktu, stosowanych do oznaczania zawarto[ci tografi kolumnow, ekstrakcj rozdzielcz wynosi od 0,25 do 9 ng/g. Chromatografi tych mikotoksyn. W 2005 roku ukazaBy si ciecz-ciecz, technik SPE oraz kolumny gazow w sprz|eniu ze spektrometri mas kolejne akty prawne dotyczce obecno[ci powinowactwa immunologicznego. Do (GC/MS) stosuje si do oznaczania miko- w |ywno[ci ochratoksyny A (Dyrektywa ilo[ciowej analizy mikotoksyn wykorzy- toksyn odznaczajcych si umiarkowan Komisji 2005/5/WE z 26 stycznia 2005 r., stuje si metody chromatograficzne oraz absorpcj promieniowania UV/Vis i nie Rozporzdzenie Komisji (WE) nr 123/2005 immunologiczne. NajdokBadniejsz metod wykazujcych fluorescencji. T metod z 26.01.2005) oraz toksyn Fusarium (Dyrekty- chromatograficzn jest w tym przypadku mo|na oznacza trichotecyny, deoksyni- wa Komisji 2005/38/WE z 6 czerwca 2005 r., wysokosprawna chromatografia cieczowa walenol i niwalenol. Ponadto zaleca si Rozporzdzenie Komisji (WE) nr 856/2005 (HPLC). Jej czuBo[ mo|e wynosi nawet j jako metod potwierdzajc obecno[ z 6 czerwca 2005 r.). 0,1 ng/g. Wymaga ona jednak bardzo patuliny w soku jabBkowym. Kolejn techni- starannego oczyszczenia próbki. Dla k chromatograficzn majc zastosowanie Wielopier[cieniowe mikotoksyn takich jak ochratoksyna A, w analizie mikotoksyn jest chromatografia wglowodory aflatoksyny i fumonizyny stosuje si de- cieczowa w sprz|eniu ze spektrometri mas aromatyczne tekcj fluorescencyjn. Natomiast detekcj (LC-MS). Metoda ta mo|e by stosowana do Wielopier[cieniowe wglowodory aro- oznaczania aflatoksyn B1, B2, G1 i G2. Do matyczne (WWA), których gBównymi O O oznaczania mikotoksyn (gBównie patuliny) przedstawicielami s: benzo[a]piren, ben- stosowano równie| elektroforez kapilarn, zo[a]antracen, naftalen, chryzen oraz okoBo O jednak ze wzgldu na nisk czuBo[ tej me- 200 innych zwizków, s jednymi z najbar- tody nie jest ona obecnie zalecana. dziej rakotwórczych substancji spotykanych Metody immunoenzymatyczne (ELISA) w |ywno[ci. Do [rodowiska naturalnego wykorzystuj specyficzn reakcj pomidzy WWA s emitowane przez przemysB sto- O O OCH3 antygenem (mikotoksyn) a przeciwciaBem. sujcy wysokie temperatury przetwarzania Rys. 4. Struktura chemiczna aflatoksyny B1. PrzykBadem mo|e by u|ycie pBytki pokrytej surowców (ropy, gazu). Dodatkowymi Laboratorium | 6/2005 38 chemiczne zanieczyszczenia |ywno[ci... | laboratorium przemysBowe ryby) poddaje si alkalicznej hydrolizie staBych w normalnym lub odwróconym (zmydlenie estrów kwasów tBuszczowych), ukBadzie faz. Dziki zastosowaniu detektora a WWA ekstrahuje si n-heksanem, a na- diodowego mo|na jednocze[nie wykona stpnie DMSO. Do oczyszczania ekstrak- analiz potwierdzajc obecno[ analitu, tów stosuje si najcz[ciej chromatografi natomiast detektor fluorescencyjny pozwala kolumnow. Now, alternatywn metod na znaczne obni|enie poziomu oznaczal- Rys. 5. Struktura chemiczna benzo[a]pirenu. ekstrakcji jest ekstrakcja ditlenkiem wgla no[ci (do 0,2 ng/g). w stanie nadkrytycznym, który wraz z doda- W 2005 roku ukazaBy si nowe akty prawne zródBami WWA s motoryzacja oraz po|ary wanym modyfikatorem wykazuje doskonaBe dotyczce obecno[ci w |ywno[ci wielopier- lasów. Do |ywno[ci przenikaj z powietrza, wBa[ciwo[ci penetrujce i rozpuszcza wiele [cieniowych wglowodorów aromatycznych gleby i wody, a tak|e z dymu wdzarnicze- substancji. Ilo[ciowe oznaczenia zawarto[ci (Dyrektywa Komisji 2005/10/WE z 4 lute- go. {ywno[ zostaje wzbogacona w WWA WWA wykonuje si metodami chromatogra- go 2005 r., Rozporzdzenie Komisji (WE) wskutek procesów technologicznych, takich ficznymi: dwukierunkow chromatografi nr 208/2005 z 4 lutego 2005 r., Zalecenie jak: pieczenie, pra|enie w temperaturach cienkowarstwow (TLC), chromatografi Komisji (WE) z 4 lutego 2005 r.). do 400°C, suszenie bezprzeponowe oraz gazow w sprz|eniu ze spektrometri mas wdzenie. Szczególnie du|o benzo[a]pirenu (GC/MS) oraz wysokosprawn chromato- Azotany(III) i azotany(V) (rys. 5) mog zawiera produkty |ywno- grafi cieczow (HPLC). W przypadku ba- Obecno[ azotanów(V) w |ywno[ci, szcze- [ciowe pochodzenia zwierzcego wdzone dania jako[ci wody mo|liwe jest oznaczanie gólnie pochodzenia ro[linnego, jest zwizana w warunkach domowych. WWA wykazuj pitnastu wielopier[cieniowych wglowodo- gBównie ze stosowaniem nawozów mineral- du| zdolno[ do kumulacji w organizmie rów aromatycznych metod HPLC z detek- nych, ich obecno[ci w wodach powierzchnio- czBowieka i nara|enie go nawet na najmniej- cj fluorescencyjn po ekstrakcji ciecz-ciecz wych zanieczyszczonych [ciekami komunal- sze dawki tych zwizków mo|e sta si (PN-EN ISO 17993:2005). Technik HPLC nymi i przemysBowymi, odchodami zwierz- przyczyn zachorowaD na raka. w ukBadzie odwróconych faz mo|na wyko- cymi oraz opadami atmosferycznymi. Zawar- Podobnie jak w przypadku innych zanie- rzysta do oznaczania zawarto[ci WWA to[ azotanów(V) w warzywach jest zmienna czyszczeD chemicznych |ywno[ci, wa|nym w tkankach zwierzcych. Ekstrakcj próbki i zale|y od intensywno[ci nawo|enia, wBa- etapem procesu analitycznego jest eks- przeprowadza si trichlorotrifluoroetanem, [ciwo[ci gleby, warunków klimatycznych, trakcja analitu z matrycy. Próbk (miso, a ekstrakt oczyszcza si na sorbentach gatunku ro[liny, czasu wegetacji oraz stopnia Laboratorium | 6/2005 39 39 laboratorium przemysBowe | chemiczne zanieczyszczenia |ywno[ci... dojrzaBo[ci w czasie zbioru. Do warzyw lub biamperometryczne. Jednak ze wzgldu analitycznych przyczynia si do jej uzupeB- w znacznym stopniu magazynujcych na nisk czuBo[ metody te nadaj si jedy- niania. Odrbny problem stanowi równie| azotany(V) nale|: burak, seler, szpinak, nie do wstpnej oceny zawarto[ci azotanów fizyczne zanieczyszczenia |ywno[ci, w tym rzodkiewka, saBata, marchew i kapusta. w badanym materiale. Obecnie stosuje si ska|enie promieniotwórcze. Zawarto[ azotanów w tych warzywach równie| metody chromatograficzne, np. mie[ci si w granicach 250-2000 mg/kg, chromatografi cieczow jonowymienn Pi[miennictwo a w skrajnych przypadkach dochodzi nawet z detekcj konduktometryczn (PN-EN 1. Czerwiecki L.: Analiza zanieczyszczeD do 7000 mg/kg. Azotany(III) (azotyny) 12014-2:2001). Innymi metodami stosowa- |ywno[ci  przygotowanie próbek.  Prze- w [wie|ych warzywach wystpuj w maBych nymi w oznaczaniu azotanów s: metoda en- mysB Spo|ywczy , 1998, 52, 12, 7-10. ilo[ciach, jednak podczas przechowywania zymatyczna (PN-EN 12014-5:2001), metoda 2. Greting H.: {ywno[ a zdrowie. Wydaw- ich zawarto[ mo|e wzrosn wskutek z wykorzystaniem analizy cigBego (PN-EN nictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 1996. mikrobiologicznej redukcji azotanów(V). 12014-7:2001) lub segmentowego (PN-EN 3. Laskowska B.: Dioksyny  ich zródBa Azotany(V) i azotany(III) wystpuj równie| ISO 14673-2:2004) przepBywu oraz analiza i znaczenie dla zdrowia czBowieka.  La- w surowcach pochodzenia zwierzcego, do przepBywowo-wstrzykowa w poBczeniu boratorium, Aparatura, Badania , 2002, których dostaj si z pasz i wod pitn. z dializ (PN-EN ISO 14673-3:2004). 1, 20-23. Ponadto s one celowo stosowane w prze- 4. Laskowska B.: Metody oznaczania diok- twórstwie misnym i serowarstwie. Nadaj Inne substancje syn i aparatura analityczna niezbdna do przetworom misnym po|dane wBa[ciwo[ci niebezpieczne ich badania.  Laboratorium, Aparatura, sensoryczne, dziaBaj przeciwutleniajco, Do innych substancji obecnych w |ywno[ci, Badania , 2002, 2, 21-24. zmniejszaj odporno[ ciepln przetrwal- a niebezpiecznych dla zdrowia czBowieka 5. MateriaBy Seminarium  Problemy meto- ników bakteryjnych oraz hamuj rozwój nale|y zaliczy: dyczne analizy azotanów w |ywno[ci . patogennych drobnoustrojów. W przemy[le  pozostaBo[ci leków weterynaryjnych, Warszawa 1998. mleczarskim s stosowane przy wyrobie serów  3-monochloropropan-1,2-diol (3-MCPD) 6. Nollet L.M.L. (red.): Handbook of food dojrzewajcych w celu niedopuszczenia do obecny w hydrolizatach biaBkowych oraz analysis. Vol. 2. Residues and other food niepo|danej fermentacji masBowej i wtór- sosie sojowym, component analysis. Marcel Dekker, Inc., nego wzdcia serów.  heterocykliczne aminy aromatyczne New York Basel 2004. Azotany(V) nale| do zwizków maBo (HAA), które wykazuj dziaBanie muta- 7. ObiedziDski M.W., Bartnikowska E.: Ska- toksycznych i nie stanowi bezpo[redniego genne i rakotwórcze, a powstaj w wyniku |enie |ywno[ci pochodzenia zwierzcego zagro|enia dla zdrowia ludzkiego. Nato- obróbki cieplnej |ywno[ci o du|ej zawar- dioksynami a zagro|enie konsumenta. miast zasadniczym toksycznym dziaBaniem to[ci biaBka,  PrzemysB Spo|ywczy , 2000, 54, 1, 44-47. azotanów(III) jest wywoBywanie methemo-  N-nitrozoaminy o silnych wBa[ciwo[ciach 8. ObiedziDski M.W., Korzycka-Iwanow M.: globinemii. Brak jest danych [wiadczcych rakotwórczych, obecne w peklowanym Zanieczyszczenia chemiczne |ywno[ci o bezpo[rednim rakotwórczym dziaBaniu misie, wdzonych rybach oraz sosie  krytyczne wyró|niki jako[ci i bezpie- azotanów(V) i azotanów(III), mog one sojowym, czeDstwa |ywno[ci.  PrzemysB Spo|yw- jednak by zródBem uBatwiajcym two-  inne substancje mutagenne (obecne czy , 2005, 59, 2, 38, 10-13. rzenie si toksycznych, rakotwórczych np. w u|ywkach) naturalne (np. kwas 9. Piotrowska M., {akowska Z.: Metody N-nitrozoamin. chlorogenowy) lub powstajce w trakcie oznaczania mikotoksyn.  PrzemysB Spo- Azotany(V) mo|na oznacza metodami procesów technologicznych (metylogliok- |ywczy , 1997, 51, 12, 16-18. spektrofotometrycznymi, które wyko- sal, glioksal i biacetyl). 10. Semeniuk S., Niewiadomska A.: Ozna- rzystuj tworzenie barwnych produktów czanie WWA w tkankach zwierzcych reakcji np. z difenyloamin lub dimetoksy- Stosunkowo nowym zagadnieniem jest z wykorzystaniem chromatografii cieczo- strychnin. Najcz[ciej jednak azotany(V) wystpowanie w |ywno[ci akrylamidu. wej z detektorem diodowym i fluorescen- poddaje si redukcji do azotanów(III) za Przypuszcza si, |e powstaje on w reakcji cyjnym. MateriaBy II Sesji Przegldowej pomoc kolumny wypeBnionej kadmem Maillarda pomidzy woln asparagin a cu- Analityki {ywno[ci, Warszawa 1997, 23. lub bezpo[rednio  u|ywajc soli kadmu. krami redukujcymi w temperaturze powy|ej 11. Sikorski Z.E. (red.): Chemia |ywno[ci. Do redukcji azotanów(V) mo|na równie| 100oC, a wic podczas sma|enia, pieczenia SkBad, przemiany i wBa[ciwo[ci |ywno[ci. zastosowa enzymy (PN-EN 12014-3:2005). i pra|enia produktów wysokowglowoda- Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Dalsze postpowanie polega na oznaczeniu nowych (frytki, chipsy). Akrylamid mo|e Warszawa 2000. azotanów(III) metod spektrofotometryczn wykazywa dziaBanie rakotwórcze, genotok- 12. Sikorski Z.E. (red.): Chemiczne i funkcjo- wykorzystujc najcz[ciej reakcje z roztwo- syczne i neurotoksyczne. Akrylamid mo|na nalne wBa[ciwo[ci skBadników |ywno[ci. rem kwasu sulfanilowego i roztworem chlo- oznaczy z wykorzystaniem chromatografii Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, rowodorku N-(1-naftylo)etylenodiaminy. In- gazowej sprz|onej ze spektrometri mas Warszawa 1996. nymi substancjami dajcymi barwne reakcje (GC/MS) po przeprowadzeniu go w po- 13. Szponar L., Mojska H., GieleciDska I., Cha- z azotanami(III) s: dimetyloanilina oraz chodne bromowe. jewska K.: Chipsy jako potencjalne zródBo chlorowodorek 2-etoksy-6,9-diaminoakrydy- Lista niebezpiecznych substancji obecnych akrylamidu w diecie czBowieka  wyniki ny. Azotany(III) mo|na równie| oznacza w |ywno[ci nie jest jeszcze zamknita, wstpne. MateriaBy V Sesji Przegldowej poprzez miareczkowanie potencjometryczne a cigBy rozwój medycyny oraz technik Analityki {ywno[ci, Warszawa 2004, 29. Laboratorium | 6/2005 40

Wyszukiwarka