ZANIECZYSZCZENIA I

SUBSTANCJE

ANTYODŻYWCZE W

ŻYWNOŚCI

Łucja Pilaczyńska-Szcześniak

Akademia Wychowania Fizycznego

im.Eugeniusza Piaseckiego

w Poznaniu

W polskim ustawodawstwie można wyróżnić dwa
rodzaje zanieczyszczeń: techniczne i przypadkowe.

Zanieczyszczeniami technicznymi są substancje
obce, które w toku produkcji lub obrotu przenikają
do środków spożywczych albo pozostają na ich
powierzchni, mimo zastosowania technicznych
metod produkcji i wprowadzenia do obrotu.

Zanieczyszczeniami przypadkowymi są
substancje, które przedostały się lub przeniknęły
do środków spożywczych wskutek
nieprzestrzegania zasad higieny lub niewłaściwego
postępowania z tymi produktami.

Schemat klasyfikacji zanieczyszczeń

Metale

Nazwa

Źródło skażeń

PTW
I

Działanie na organizm

Pb

Przemysł,

tramsport

samochodowy,

przedmioty

uzytku

0,02

5

Niedokrwistość, zmiany

neurologiczne, kumulacja w

układzie kostnym

Cd

Środowisko,

przedmioty

użytku

0,00

7

Hamowanie aktywności

enzymów i wchłaniania żelaza,

osteoporoza, uszkodzenie

nerek

As

Pestycydy,

dodatki,

produkty

pochodzenia
morskiego

0,02

5

Hamowanie aktywności

enzymów: oksydazy

pirogronianowej, porażenie

ośrodka oddechowego i
naczynioruchowego

Hg

Ryby ze

skażonego

środowiska

0,00

5

Związki alkilortęciowe

uszkadzaja OUN, kumulacja w

narządach miąższowych

Cu

Pestycydy,

środowisko

0,05

-0,5

Ściągające i żrące na błony

śluzowe, wymiotne, większe

dawki uszkadzają układ

nerwowy

Zn

Zboża, grzyby,

rośliny

strączkowe,

przedmioty

użytku

1,0

Drażniące błony śluzowe

żołądka, wymioty, bezsenność.

niepokój

Sn

Przedmioty

użytku

14,0 Zaburzenia pracy przewodu

pokarmowego, drażnienie

błon śluzowych

Cu - zapotrzebowanie dla dorosłych 0,6-1,6 mg;
Zn - zapotrzebowanie dla dorosłych 15 mg; dzieci
5 mg;
PTWI - tymczasowa tolerowana tygodniowa
dawka pobrania (Provisional Tolerable Weekly
Intake).
AZOTANY - traktować należy, z jednej strony,
jako dozwolone dodatki do żywności, a z drugiej
jako substancje potencjalnie rakotwórcze. W
organizmie zwiazki te pod wpływem flory
bakteryjnej, mogą ulegać redukcji do azotynów i
tlenków, powodując przejście hemoglobiny w
methemoglobinę, która nie posiada zdolności
odwracalnego wiązania tlenu.

Methemoglobinemia jest szczególnie
niebezpieczna dla dzieci. Istotna jest również
możliwość łączenia azotynów z aminami drugo- i
trzeciorzędowymi oraz zasadami amoniowymi, w
wyniku czego powstają rakotwórcze N-
nitrozaminy. Z tego względu pobieranie azotanów
z żywnością jest szkodliwe.

Poszczególne warzywa różnią się zdolnością
akumulowania ich w swoich tkankach.

Z tego powodu warzywa dzieli się na cztery
grupy:

Do pierwszej zalicza się te w których zawartość
azotanów może dochodzić do 2000mg/kg (sałata,
rzodkiewka, burak ćwikłowy, rzepa, kalarepa,
koper, szpinak)

Do drugiej te w których dopuszczalna zawartość
może osiągać 1000mg/kg: (kapusta, szczypiorek);

Do trzeciej zaliczane są warzywa w których
koncentracja azotanów nie przekracza 500mg/kg
(marchew, ogórek, kalafior);

Pozostałe warzywa stanowią grupę czwartą
(ziemniaki, pomidory, fasola) i zawierają mniej
aniżeli 250mg azotanów w kilogramie masy.

Według zaleceń FAO/WHO dopuszczalne dzienne
pobranie dla azotanów wynosi 0,5, a dla dzieci
0,2 mg/kg masy ciała. Jednocześnie za
bezpieczny poziom w warzywach dla dzieci
uznano zawartość azotanów do 250mg/kg i
azotynów do 1,0 mg/kg.

PESTYCYDY

Pestycydy to związki chemiczne przeznaczone do
walki z chorobami roślin (pest – zaraza). Są to
związki o dużej toksyczności i mogą stanowić
zagrożenie dla zdrowia.
Na podstawie oceny szkodliwego wpływu na
organizm poszczególne pestycydy można zaliczyć
do 5 różnych klas toksyczności w zależności od
dawki LD50 (dawka substancji toksycznej, której
działanie powoduje śmierć połowy
intoksykowanych zwierząt-dosis letalis),
wyrażonej w mg/kg masy szczura.

I – do 50;
II – od 50 do 150;
III - od 151 do 500;
IV – od 501 do 5000;
V – ponad 5001.

Szeroki zakres stosowania pestycydów i
różnorodność ich budowy chemicznej stwarzają
trudności klasyfikacyjne. Najbardziej
rozpowszechniony jest podział oparty na tym,
przeciw jakim chorobom czy szkodnikom są
stosowane. Zgodnie z nim wyróżnia się: pestycydy
owadobójcze (insektycydy), środki chwastobójcze
(herbicydy), środki grzybobójcze (fungicydy).
Biorąc pod uwagę aktywność, pestycydy dzieli się
na wykazujące działanie powierzchniowe, wgłębne
i systemiczne (substancja przez system korzeniowy
wnika do rośliny).

Insektycydy –to głównie węglowodory
chlorowane, pochodne kwasów fosforowych i
karbaminiany. Sa to przede wszystkim trucizny
kontaktowe, ale działają także przez układ
pokarmowy i drogi oddechowe. W organizmie
człowieka trudno ulegają przemianom
metabolicznym, są powoli wydalane z mlekiem,
moczem i kałem, dlatego kumulują się w tkance
tłuszczowej, wątrobie, sercu i tkance nerwowej
(DDT – wycofany z użycia). Powszechnie
stosowane to:metoksychlor,
heksachlorocykloheksan, aldryna.

Insektycydy fosforoorganiczne działają zabójczo
na owady wnikając przez kutikulę, przewód
pokarmowy lub drogi oddechowe. Stosowane są
wyłącznie jako połączenia estrowe i łatwo ulegają
rozkładowi, co sprawia, że szybko ulegają
rozkładowi i ich okresy karencji są krótsze aniżeli
chloroorganicznych. W organizmach zwierząt
stałocieplnych ulegają metabolizmowi i nie
kumulują się, ale posiadają zdolność wiązania
esterazy cholinowej, w wyniku czego pojawia się
endogenne zatrucie. Przykłady to: dichlorfos,
diazynon, fention, paration, malation.

Herbicydy. Niektóre z nich są regulatorami
wzrostu. Są też wśród nich takie, które działają
totalnie – niszczą wszystkie gatunki roślin, inne
selektywnie – określone gatunki. Środki te nie
stanowią zagrożenia dla człowieka w odróżnieniu
do insektycydów.
Fungicydy – stosowane są raczej zapobiegawczo i
działają powierzchniowo. Najczęściej są to związki
siarki, wielosiarczki lub pochodne miedzi. Dla
ludzi są mało toksyczne.

INNE ZANIECZYSZCZENIA CHEMICZNE

W tej grupie należy przede wszystkim uwzględnić

wielopierścieniowe związki aromatyczne, które mogą
przenikać do żywności z powietrza, wody i gleby. Do
najczęściej spotykanych należą: fenantren, antracen,
piren, fluoroantren, chryzen, benzo-a-piren i benzo-a-
antracen. Z uwagi na toksyczność największe obawy
budzi benzo-a-piren, który jest bardzo rozpowszechniony
i wykazuje działanie mutagenne i rakotwórcze, co nie
oznacza, że inne węglowodory takiego działania nie
mają. Silnie toksycznymi związkami są dioksyny, czyli
chlorowane tricykliczne etery aromatyczne, powstajace
podczas spalania organicznych odpadów komunalnych, a
także w czasie pożarów lasów.

W pokarmach mogą się także znajdować
pozostałości leków weterynaryjnych. Na
szczególną uwagę zasługują antybiotyki i hormony
stosowane w celach hodowlanych (tuczu zwierząt).
Pozostałości tych substancji m. in. chloramfenikolu
wykrywane są w:jajach, mleku i jajach. U ludzi
substancje te mogą powodować: uczulenia i
odczyny alergiczne.

Szczególnym rodzajem zanieczyszczeń są
tworzywa sztuczne. Można je podzielić
na:termoplasty (podatne na działanie
temperatury; i termoutwardzalne czyli tzw.
duroplasty.

Do pierwszej grupy należy polietylen –
otrzymywany na drodze polimeryzacji etylenu.
Posiada on takie zalety, jak: obojętność
fizjologiczna, brak smaku i zapachu, odporność na
wodę i chemikalia. Jest najszerzej stosowanym
tworzywem do wyrobu folii opakowaniowej.
Podobne zastosowanie ma polipropylen. Innym
powszechnie stosowanym tworzywem jest
polichlorek winylu (PCW), spotykany zarówno w
postaci twardej (winidur), jak i miękkiej (igielit). Do
produkcji PCW stosowane są stabilizatory, koloidy
ochronne, środki smarujące i barwniki. W zasadzie
nie stwarza on problemów zdrowotnych, jednak
nawet prawidłowo spolimeryzowany może
zawierać pewne ilości chlorku winylu, który może
migrować do żywności.

Z tworzyw termoplastycznych wymienić należy
polistyren, używany do wyrobu folii
opakowaniowych, pojemników do sypkiej żywności
i zastaw stołowych, przy czym nie powinien mieć
on kontaktu z tłuszczami i napojami
alkoholowymi.

Do grupy tworzyw termoutwardzalnych należą
aminoplasty czyli produkty kondensacji
formaldehydu z amoniakiem lub melaminą.
Pamiętać należy, że formaldehyd może
powodować ujemne skutki zdrowotne,
powszechnie jednakże uważa się te tworzywa za
bezpieczne.

ZANICZYSZCZENIA FIZYCZNE

Mogą to być: ziarna piasku, cząstki metali, włókna,
włosy, fragmenty owadów, ekskrementy.
Największy problem budzi skażenie radioaktywne.
Spośród radioaktywnych izotopów najczęściej do
żywności przenikają90Sr (okres półtrwania28 lat),
89Sr (51 dni), 137Cs (30 lat), 131I (8 dni) oraz
140Ba (13 dni). Samoistne przemiany
wewnątrzjądrowe radionuklidów powodują rozpad
jąder pierwotnych, co prowadzi do powstania
innych radioizotopów, czemu towarzyszy emisja
promieniowania :alfa, beta lub gamma.
Radionuklidy wywołują w organizmie człowieka
różnego rodzaju uszkodzenia do zmian
nowotworowych włącznie.

ZANIECZYSZCZENIA BIOLOGICZNE

W żywności mogą występować drobnoustroje
powodując zatrucia lub zakażenia u człowieka. Do
grupy zanieczyszczeń biologicznych zaliczyć
należy ponadto pasożyty, a także substancje
powstające wtórnie w procesach metabolicznych i
przenikające do środków spożywczych.
Do najczęściej spotykanych zatruć pokarmowych
należy:
Salmonnela (typhimurium, enteridis, derby,
newport). Rozwój bakterii w ustroju człowieka trwa
od 12 do 14 godzin. Źródłem zakażenia jest: mięso
i jego przetwory, mleko i jego przetwory, jaja
zwłaszcza kacze.

Objawy chorobowe: ostry nieżyt żołądkowo-
jelitowy, posocznica.
Staphylococcus aureus – czynnikiem
chorobotwórczym są enterotoksyny; okres
inkubacji od 0,5 do 3 godzin. Źródłem zakażenia
są produkty pochodzenia zwierzęcego, lody.
Objawy: wymioty, bóle brzucha, biegunki,
zaburzenia wzrokowe.

Clostridium botulinum – czynnikiem
chorobotwórczym jest toksyna botulinowa; okres
inkubacji od 12-24 godzin. Źródłem zakażenia są:
konserwy mięsne, mięsno-warzywne, ryby i ich
przetwory. Objawy: bóle głowy, nudności,
osłabienie, porażenie mięśni.
Clostridium perfringens - czynnikiem
chorobotwórczym są produkty fermentacji cukrów,
enterotoksyny. Źródłem: sery dojrzewające,
konserwy mięsne i jarzynowe. Objawy: biegunki,
bóle brzucha.

Stosunkowo nowa klasę czynników patogennych,
odpowiedzialnych za grupę zakaźnych chorób
neurologicznych u zwierząt i ludzi, stanowią
cząsteczki białka samoreplikującego się, zwane
prionami.

Choroby prionowe uważa się za skutek zmieniania
łańcuchów pokarmowych - np. dodawania
mączek kostnych do pasz dla bydła. Priony to
samonamnażające się łańcuchy białka. Zostały
one opisane w 1982 roku przez Stanleya B.
Prusinera.

Zakaźne cząsteczki białka, pozbawione materiału
genetycznego, zmieniają białka zakażonego
organizmu na swoje podobieństwo. Podstarcze
otępienie umysłowe, czyli nowy wariant choroby
Creutzfelda-Jakoba, pojawia się od kilku miesięcy
do kilkudziesięciu lat po zjedzeniu posiłku z
prionami. Ta fatalna konsekwencja odwrócenia
porządku „zjadających i zjadanych”: krowy
karmione mączką z padłych owiec, zaczęły
chorować na BSE, po czym przekazały priony
ludziom. Priony (PrPsc) przypominają białka, które
normalnie są składnikami naszych komórek
nerwowych (PrPc).

Są tak samo zbudowane, ale maja inny kształt.
Kiedy prion dopada „normalną” cząsteczkę,
przekształca ją w nowy, podobny prion – i wspólnie
atakują dalej. Na razie brak leków przeciwko
prionom. Zaatakowane zwierzęta są utylizowane a
zakażone mięso jest zawsze niebezpieczne bo
żadna obróbka technologiczna ich nie niszczy.
Gram chorego mózgu zawiera ich tyle, że mógłby
zakazić milion osób.
Odrębnym zagadnieniem są choroby pasożytnicze.
Z sanitarnego punktu widzenia większą rolę
odgrywają tasiemczyce, motylice, sarkosporoidoza
i motylice, która jest wywoływana przez larwy
włosienia krętego – Trichinella spiralis. Człowiek
zakaża się włośniami za pośrednictwem mięsa
świń i dziczyzny.

Do zanieczyszczeń pochodzenia biologicznego
należy zaliczyć mikotoksyny. Powszechnie
wiadomo, że pleśnie mają zdolność syntezy
bardzo wielu związków biologicznie czynnych, jak:
enzymy, antybiotyki czy witaminy. Pleśń
Aspergillus flavus produkuje mikotoksyny –
substancje o działaniu rakotwórczym.
Mikotoksyny produkują też plesnie z rodzaju
Fusarium i Penicyllium. Niektóre z nich wykazują
działanie neurotoksyczne, inne degeneracyjne
(zmiany martwicze nerek, wątroby). Np. Patulina
powstająca w gnijących jabłkach działa
neurotoksycznie.

SUBSTANCJE ANTYODŻYWCZE

Naturalne produkty jadalne mogą zawierać
substancje, które stanowią zagrożenie dla
czlowieka. Są nimi substancje antyodżywcze.
Glikozydy cyjanowe
Typowym przedstawicielem tych związków jest
amygdalina występująca w nasionach moreli,
brzoskwiń, wiśni i pigwy. Związki te pod wpływem
enzymów w organizmie człowieka ulegają
rozkładowi z wydzieleniem cyjanowodoru.
Zatrucie cyjanowodorem objawia się
zaburzeniami oddychania.

Nasiona fasoli indyjskiej zawierają glikozydy, które
w wyniku hydrolizy oprócz cyjanowodoru
wydzielają aceton. Dlatego fasola indyjska musi
być gotowana w otwartm naczyniu.

Związki saponinowe

Saponiny występują w wielu roślinach, jak:
szpinak, buraki, szparagi, czy soja. Chociaż
trudno wchłaniają się z przewodu pokarmowego,
to jednak duże ich spożycie może powodować, że
dostaną się do krwioobiegu, gdzie powodują
uszkodzenia i hemolizę krwinek czerwonych.
Zdarzą się mogą zatrucia po spożyciu chleba, w
którym mąka zanieczyszczona była ziarnami
kąkolu. Gitagenina występująca w kąkolu
wywołuje zaburzeniladkowo-jelitowe, a w ostrych
przypadkach może spowodować drgawki.

Substancje powodujące latyryzm

Latyryzm – pojęcie to odnosi się do choroby
znanej od czasów Hipokratesa, która występowała
u bydła w rejonie basenu Morza Śródziemnego.
Charakteryzuje się objawami ze strony układu
nerwowego w postaci zaburzeń ruchowych i
porażenia kończyn dolnych. Obecnie wyróżnia się
osteolatyryzm (zaburzenia we wzroście chrząstek i
kości) oraz neurolatyryzm. Osteolatyryzm
wywołuje beta-aminopropionitryl, występujący we
wszystkich odmianach gruszek latyrogennych.

Mechanizm ich działania polega na hamowaniu
oksydazy lizylowej, katalizującej wytwarzanie
allizyny w elastynie i kolagenie. Właściwości
neurotoksyczne (neurolatyryzm) przypisuje się
kwasowi L-2,4-diaminomasłowemu,
wyodrębnionemu z nasion gruszek latyrogennych
oraz beta-cyjano-L-alanienie i gamma-glutamylo-
beta-cyjanoalaninie, które wyodrębniono z nasion
wyki i niektórych gatunków grochu. U ludzi
latyryzmu raczej nie spotyka się.

Substancje goitrogenne (wolotwórcze)

Od dawna zwrócono uwagę na związek między
spożywaniem kapusty a występowaniem wola, co
łączono z obecnością tiocyjanidów. Dopiero
wyizolowanie progoitryny - glikozydu 2-
hydroksybutyleno- 3-izotiocyjaninu, wyjaśniło, że
utrudnia on wbudowywanie jodu w pierścień
tyrozyny lub tyroniny i wytwarzanie przez tarczycę
tyroksyny.

Inhibitory trypsyny i związki wywołujące

fawizm

W wielu gatunkach roślin, zwłaszcza
strączkowych, występują czynniki hamujące
aktywność trypsyny i/lub hymotrypsyny.
Obecność tych związków stwierdzono w
nasionach soi, fasoli, grochu, pszenicy,
kukurydzy, bulwach ziemniaków, w białku jaja.
Mechanizm działania polega na tworzeniu
kompleksu enzym-inhibitor w wyniku reakcji
wolnych grup aminowych trypsyny i grup
karboksylowych inhibitora. Inhibitor hamuje
głównie uwalnianie metioniny podczas hydrolizy
białka w ustroju, co powoduje niedobór
aminokwasu.

Inhibitory trypsyny tracą swoją aktywność podczas
obróbki termicznej.
Fawizm spotyka się najczęściej wśród ludności
rejonu Morza Śródziemnego. Uwarunkowany jest
on genetycznie niedoborem dehydrogenazy
glukozo-6-fosforanowej w krwinkach czerwonych.
Niedobór tego enzymu powoduje, że wytwarzanie
zredukowanego glutationu jest niewystarczające
do zredukowania endogennych utleniaczy, które
powstają wskutek hydrolizy glikozydów wicyny i
konwicyny występujących w bobie.

Po spożyciu niedogotowanych lub surowych
nasion bobu występują bóle głowy, nudności,
wymioty, bóle brzucha, podwyższenie
temperatury ciała, a w ostrych przypadkach
niedokrwistość hemolityczna połączona z
krwiomoczem.

Inne substancje antyodżywcze

Solanina – glikoloalkaloid występujący w oczkach
kiełkujących ziemniaków. Zatrucie objawia
się:nudnościami, wymiotami, zaburzeniami
żołądowo-jelitowymi, bólami głowy, niepokojem,
zaburzeniami w układzie krążenia i oddychania.
Objawy te występują gdy stężenie melaniny jest
wyższe od 20mg/kg ziemniaków, co rzadko się
zdarza.
Awidyna –występująca w białku jaja. Tworzy
kompleks z biotyną w ten sposób ją
unieczynniając.
Kwas domoikowy – występujący w mięczakach
w okresie kwitnienia planktonu – wywołuje
uszkodzenia układu nerwowego.

Dziękuję za uwagę…