WYKŁAD 3

ZANIECZYSZCZENIA ŻYWNOŚCI

Produkt bezpieczny- produkt bez jakichkolwiek zagrożeń chemicznych, mikrobiologicznych, mechanicznych lub radiacyjnych. (brak tych zagrożeń po spożyciu produktu lub spożywania go przez dłuższy czas).

Zależnie od sposobu wytwarzania żywności może zawierać szkodliwe dla zdrowia związki chemiczne:

• Składniki naturalne które sa produktami metabolizmu surowcow roślinnych i zwierzecych

• Substancje wchłonięte ze środowiska przez organizmy roślinne i zwierzece

• Pozostałości nawozow i srodkow ochrony roslin

• Związki stosowane w hodowli i lecznictwie zwierzat

• Substancje wprowadzone do żywności w skutek procesow technologicznych

• Substancje migrujące z urządzeń, sprzętu, naczyń, opakowań.

• Substancje wytworzone w żywności w skutek dzialania drobnoustrojow

Trucizna- substancja która po wprowadzeniu do organizmu wywoluje uszkodzenie, zaburzenie czynności fizjologicznych i śmierć.

Bardzo toksyczne substancje powoduja te skutki po podaniu bardzo malej dawki. Substancje małotoksyczne wywieraja dzialanie w szkodliwe w odpowiednio duzej dawce.

Na wynik dzialania trucizny wpływają:

• Chemiczne i fizyczne właściwości substancji: rozpuszczalność w H₂O i tluszczach, stopien jonizacji, masa czasteczkowa, budowa przestrzenna ( związki niezdysocjowane dobrze rozpuszczaja się w tluszczach, latwiej przenikaja przez blony bialkowo-lipidowe).

• Biologiczne : wiek i rozwoj osobniczy, Płeć, czynniki genetyczne, stan fizjologiczny.

• Inne: stres, warunki bytowania, zmiana temp otoczenia, składniki diety.

ZANIECZYSZCZENIA METALAMI

Źródła zanieczyszczen metalami:

• Powietrze atmosfertyczne, gleba, woda

• Naczynia, sprzet, aparatura sluzaca do produkcji żywności i przetwarzania

• Pojemniki do transportowania i przechowywania

• Wysypiska odpadow komunalnych ( gleby wokół wysypisk kumulują: Pb, Cd, Cu, Ni, Cr, Zn )

• Nawozy fosforowe ( As, Cd, Cr, Pb, Zn ) i wapniowe ( Pb, Zn), obornik, ścieki komunalne (As, Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Zn )

Pb, Cd, Hg, As, szczególnie niebezpieczne !!!!!!!!!!!!!

Działanie metali ciezkich:

• Pb ( jako miejsce kumulacji: kości, mózg, gruczoł krokowy). Efekt toksyczny : zaburzenia w funkcjonowaniu watroby, nerek, ośrodkowego i obwodowego układu nerwowego oraz sercowo-naczyniowego.

• Hg: ( mózg, nerki). Efekt toksyczny: patologiczne zmiany w osrodkowym układzie nerwowym, śmierć.

• Cd: ( nerki, watroba, gruczol krokowy) . zmiany morfologiczne i czynnościowe układu oddechowego i nerek, dzialania rakotwórcze i mutagenne.

• As: ( wszystkie tkanki i narzady). Nowotworowe zmiany glownie skory i ukladu oddechowego, chłonnego, krwiotwórczego.

• Zn: ( watroba, nerki,gruczoly plucowe, kosci, wlosy). Zaburzenia w ukladzie krazenia , uszkodzenia trzustki, zmiany morfologiczne mozgu, zahamowanie wzrostu.

• Sn: ( kosci, pluca, miesnie, watroba). Powiekszenie i zwyrodnienie watroby, zaburzenia układu nerwowego.

• Cu: ( watroba, mozg, serce, nerki). Uszkodzenie watroby, nerek, naczyn włosowatych, zmiejszenie stężenia hemoglobiny i krwinek czerwonych.

PTWI- normy tygodniowego pobrania metali z żywnością przez człowieka ( mg/kg masy ciala)

MYKOTOKSYNY - Produkty przemiany materii grzybow niższych (plesni) licznych gatunkow.

Czynniki wpływające na rozwoj plesni i wytwarzanych przez nie mykotoksyn:

• Wilgotność i temperatura powietrza

• Zawartość wody w surowcu

• Stopien dojrzałości rosliny

Dla każdego gatunku plesni istnieją inne optymalne warunki wzrostu i wytwarzania mykotoksyn.

MYKOTOSYNA	WYSTĘPOWANIE
Aflatoksyny B1, B2, G1, G2, M1,M2.	Zboze, orzechy, pasze, przyprawy, mleko
Fumonizyny	Kukurydza, trawy
Ochra toksyny	Zboze i produkty zbozowe, nasiona roslin straczkowych , przyprawy, pasze
Cytrynina	Jęczmień , owies, ryz, szynka wedzona
Patulina	Gleba, pasze, owoce, jablka i ich przetwory
Trichoteceny	Kukurydza, ziarna zboz

Aflatoksyny- substancje krystaliczne bardzo slabo rozpuszczalne w wodzie, nierozpuszczalne w heksanie, latwo rozpuszczalne w chloroformie i metanolu. Trwale, odporne na działanie ciepła, promieniowania y i UV. Amoniak w podwyższonej temp i ciesnieniu, chloran ( I) sodu, metyloamina, nadtlenek wodoru – najbardziej destrukcyjnie działająca aflatoksyny.

Pestycydy – duża grupa związków chemicznych pochodzenia roślinnego i syntetycznego stosowana do niszczenia pasożytów człowieka, roślin i zwierząt hodowlanych.

Klasyfikacja pestycydów:

• Ze względu na kierunek zastosowania i sposób dzialania

• Zoocydy – do zwalczania szkodników zwierzęcych

• Bakteriocydy – do zwalczania szkodnikow bakterii

• Herbicydy – do zwalczania szkodników chwastów.

• Fungicydy- do zwalczania szkodnikow grzybów

• Właściwości chemiczne – grupa około 100 związków

• Właściwości toksykologiczne – 5 klas ( 1 klasa- trucizny, 5 klasa- związki praktycznie nieszkodliwe )

Insektycydy fosforoorganiczne:

• Triestry kwasów fosforowych i trifosforowych

• Zaliczane sa do 1 i 2 klasy toksyczności

• Dzieki dobrej rozpusczalnosci w tluszczach sa latwo wchłaniane z przewodu pokarmowego i przenoszone do wszystkich narządów i tkanek.

• Powoduja zaburzenia w ośrodkowym układzie nerwowym

Węglowodory chlorowane:

• Najbardziej znane DDT ( p,p-dicholorodifenylotrichloroetan)

• Ulega metabolizmowi w watrobie do związków zachowujących tokstycznosc

• Dobra rozpusczalnosc w lipidach warunkuje ich tokstyczne dzialania na układ nerwowy

• Odkładają się w tkankach zawierających lipidy

Polichlorowane Biferyle ( PCB) :

• Sa uzywane do wyrobu opakowan, sa składnikiem farb i materiałów uszczelniających zlacza rur

• Do środowiska trafiaja ze sciekami przemysłowymi, komunalnymi oraz w skutek spalania odpadow przemyslowych

• Mieszaniny izomerow zawierających rozne ilości chloru w roznych pozycjach ( im wiecej atomow chloru w czasteczce, tym PCB bardziej odporne na biodegradacje, a także wydłużony zostaje okres poltrwania)

• Związki dobrze rozpuszczalne w tluszczach

• Najwiecej PCB organizm ludzki pobiera wraz z zywnoscia ( około 97 %)

DIOKSYNY I DIBENZOFURANY :

• Polichlorowane dibenzo-p-dioksyny ( PCDD)

• Polichlorowane dibenzofurany ( PCDF)

• PCDD- to 75 związków o samej budowie pierscieniowej lecz o roznym stopniu podstawienia chlorem. Najbardziej toksyczny przedstawiciel TCDD- 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioksyna.

• PCDF- to grupa 135 związków o różnej budowie atomów chloru i miejscu ich podstawienia w cząsteczce

• Tokstycznosc tych związków zalezy od liczny atomow chloru i ich rozmieszczenia.

• PCDD i PCDF są Malo lotnymi , bezbarwnymi cialami stalymi; bardzo slabo rozpusczaja się w wodzie, dobrze rozpuszczaja się w tluszczach; nie ulegaja zmianie podczas ogrzewania w obecności tlenu do 1000 st.C , ulegaja degradacji pod wpływem promieniowania UV;

Podstawowe źródło dioksyn w organizmie człowieka to żywność zawierajaca tluszcz zwierzęcy. Największe stezenie wysteruje w mleku i przetworach mlecznych oraz miesie ryb i ich przetworach.

Wedlug ustalen WHO tolerowana przez organizm ludzki dawka dioksyn przyjmowana wraz z pożywieniem nie może przekraczac ( TEQ-wspolczynnik toksyczności dla dioksyn ) 0,004 ng/kg masy ciala/ dzien.

Toksyczność dla ludzi wiaże się z trądzikowatymi zmianami skóry, uszkodzeniem watroby, choroba zwyrodnieniowa nerwow. Dzialania rakotwórczego nie stwierdzono.

WIELOPIERŚCIENIOWE WĘGLOWODORY AROMATYCZNE ( WWA)

WWA – to kolo 200 roznych związków. Sa najbardziej rakotowrczymi związkami występującymi w żywności ( 16 szczególnie niebezpiecznych). Wywołują zmiany nowotworowe w roznych tkankach.

Najwieksze działania rakotoworcze wywoluje benzo(a)piren:

• Do żywności przenikaja z powietrza , gleby , wody, dymu wędzarniczego.

• Źródłem WWA sa również spaliny samochodow, dym z pożarów lasow oraz dym z papierosow.

• Tworza się w żywności w skutek obrobki termicznej: pieczenie, prazenie w temp do 400 st C, wedzenie ( zawartość WWA zwieksza się ze wzrostem temp i czasem jej dzialania)

• Szczególnie duzo benzo(a)pirenu ( ponad 100µg/kg) zawieraja produkty pochodzenia zwierzęcego wedzone w warunkach domowych.

AZOTANY (V) , AZOTANY (III)

Ich obecność w żywności zwiazana jest z zastosowaniem nawozow mineralnych, a także obezcnoscia w wodach powierzchniowych w skutek wyplukiwania ich z mineralow.

Zawartość azotanow (v) :

Warzywa lisciaste > warzywa korzeniowe > warzywa owocowo-nasienne.

Warzywa o dlugim okresie wegetacji gromadza mniej azotanów (V).

Gatunki o malej zdolności kumulacji azotanow (V): bób, fasola, groch, ogórek, pomidor.

Gatunki o znacznym stopniu kumulacji azotanów (V) : burak, seler, szpinak, rzodkiewka, Salata, marchew, kapusta.

Azotany (V) i (III) celowo stosowane w przetwórstwie miesnym nadaja przetworom miesnym pożądane wlasciowosci sensoryczne: rozowa barwa, peklowniczy smak i aromat. Glownym źródłem pobierania azotu (III) sa peklowane przetwory miesne. Dostarczaja 77-90% azotanów (III).

Azotany (V) Malo toksyczne i nie stanowia bezpośredniego zagrozenia dla zdrowia ludzkiego.

Objawy zatruć ostrych azotanami (III) to : ból brzucha, zaczerwienienie twarzy, zawroty głowy, sinica, duszność, spadek ciśnienia krwi, zapaści. Ułatwiają tworzenie rakotwórczych nitrozoamin.

AKRYLAMID

Tworzy się w reakcji pomiędzy asparaginą i cukrami redukującymi w wyniku tzw. reakcji Millarda. Może powstawac już w temp 120 st. C. optimum to 140-180 st.C. jest wiec generowany równocześnie i z tych samych substratow, co substancje nadające żywności zapach.

Najwiecej akryloamidu: chipsy ziemniaczane, frytki, przekąski, czekolada, krakersy.

Najmniej : odzywki dla niemowląt, mrozone warzywa, produkty mleczne, żywność dla dzieci.

Duze ilości akryloamidu powstaja podczas obrobki termicznej ( smazenia w głębokim tluszczu, pieczenia) produktow spożywczych zawierajacych skrobie ( węglowodany).

W warunkach normlanych wystepuje jako biala, bezwonna substancja krystaliczna. Dzieki obecności charakterystycznych grup funkcyjnych związek ten ma charakter polarny i jest bardzo dobrze rozpuszczalny w wodzie jak i w innych rozpuszczalnikach polarnych takich jak : metanol i etanol.

Wyniki badań epidemiologicznych nie dostarczyły dowodów potwierdzających zależność pomiedzy pobraniem akryloamidu z pokarmem, a wzrostem ryzyka zachorowalności na nowotwory u ludzi.

Dodatnie wyniki badan nad rakotwórczym dzialaniem akryloamidow przeprowadzone na zwierzętach ( nowotwory tarczycy, jąder, płuc).

Neurotokstyczne dzialanie akryloamidu na organizm człowieka.

RADIONUKLIDIDY – naturalne izotopy promieniotwórcze znajdujące się w glebie, skałach, w wodzie, powietrzu. Znajdują się we wszystkich organizmach żywych.

Zagrozeniem jest skazenie jako skutek prob nuklearnych awarii reaktorów.

Za pośrednictwem roznych łańcuchów pokarmowych część radionuklidów przenika do organizmu, około połowa substancji promieniotwórczych przedostajacych się do organizmu jest dostarczana w mleku i jego przetworach.