Sub. dodawane celowo do żywności podlegają regulacji prawnej: Ustawa o Warunkach Zdrowotnych żywności i żywienia. Co tam jest:
-definicje środka spożywczego, używki
-definicje dozwolonych sub. dodatkowych
-delegacja do Ministra Zdrowia, czyli co powinien zrobić. A powinien określić dozwolone sub. dodatkowe, sub. pomagające w przetwarzaniu, inne dodatki do śr. spożywczych i używek oraz warunki ich zastosowania
Substancja dodatkowa to:
-grupa sub. pochodzenia naturalnego lub syntetycznego
-nie spożywane w normalnych warunkach jako pożywienie
-dozwolone do stosowania w środkach spożywczych w określonym celu
-stają się w toku procesu technologicznego składnikiem śr. spoż.(po procesie nie można ich rozdzielić)
-definicja nie obejmuje sub., które dodaje się w celu wzbogacania prod. spoż. np. KI do soli. Kiedyś ustawa zaliczała te sub. wzbogacające jako sub. dodatkowe.
Substancje pomagające w przetwarzaniu:
-celowo stosowane w przetwarzaniu w określonym celu, może(ale nie musi) jakaś jej pozostałość w końcowym prod. pozostać(zanieczyszczenie techniczne, nieuniknione)
-pozostałość taka nie może być szkodliwa dla zdrowia, nie może wpływać na jakość prod. końcowego
-do sub. wspomagających zaliczamy min. nośniki, rozp. ekstrakcyjne(stosowane np. do wyekstrahowania beta karotenu, później barwnik ten czyści się, ale przeważnie jakaś pozostałość rozp. zostanie), klarujące(filtracyjne), gazy nośne.
Co nie jest sub. dodatkową(to także obejmuje ustawa):
-sub. przeznaczone do wody do picia, mineralizowanych i innych wód(np. uzupełniające skł. min.)
-prod. zawierające pektynę(z wysuszonych wytłoków jabłek, z wysuszonego miąższu)
baza gumy do żucia
-dekstryny, prażona dekstrynizowana skrobia, skrobia modyfikowana działaniem kwasów lub zasad, skrobia trawiona i bielona, fizycznie modyfikowana.
-chlorek amonu
-plazma krwi, żelatyna, hydrolizaty białkowe, ich sole, białka mleka i glutenu.
-aminokwasy oraz ich sole inne niż kwas glutaminowy, glicyna, cysteina i cystyna oraz ich sole, które nie spełniają funkcji dodatków
-kazeina i kazeiniany
-inulina(np. z cykorii sprzyja rozwojowi probiotyków)
Cele dodawania:
-przedłużenie trwałości np. przeciwutleniacze, śr. konserwujące
-nadanie określonych cech organoleptycznych np. barwniki, aromaty, kwasy
-usprawnienie procesu technologicznego(np. topniki w serkach topionych umożliwiające połączenie się białka i tłuszczów)
-zmiana wartości odżywczej np. sztuczne śr. słodzące
-utrzymywanie stałej, powtarzalnej jakości.
Podział:
W.g pochodzenia: naturalne i syntetyczne(sztuczne, identyczne z nat.)
W.g funkcji( podział ten nie jest precyzyjny, jedna sub może spełniać parę różnych funkcji):
-barwniki
-aromatyczne
-sub. konserwujące
-przeciwutleniacze
-stabilizujące i emulgujące
-zagęszczające
-klarujące
Ogólne zasady stosowania sub. dodatkowych
Badania toksykologiczne(nie zawsze jest ten warunek spełniony)
Dostatecznie uzasadniony cel
Stosowanie zgodnie z normami(aktualnymi przepisami)uwzględniającymi:
-rodzaj sub.
-rodzaj żywności
-najniższy poziom użycia(efekt, ADI)
-warunki dodawania
-czystość(jakie zanieczyszczenia mogą być)
Oznakowanie prod.
Nie wolno stosować
-w celu zafałszowania
-wprowadzenia w błąd konsumenta
-bez zezwolenia
-sub. dodatkowe dozwolone mogą być stosowane zgodnie z ich funkcją technologiczną oraz na określonych warunkach i dawkach
-dawki sub. dodatkowych dozwolonych dodawanych do śr. spoż. i używek określone w załączniku stanowią maksymalne ilości dopuszczone w gotowych do spożycia śr. spoż. i używkach.
-sub. dodatkowe dozwolone, dla których nie określono dopuszczonych dawek(wyrażone znakiem „-„ co oznacza quantum satis, tyle ile potrzeba), stosuje się zgodnie z dobrą praktyką produkcyjną(GMP), w dawce najniższej niezbędnej do osiągnięcia zamierzonego efektu technolog. jednocześnie nie wprowadzając konsumenta w błąd.
-dopuszczone jest stosowanie mieszaniny sub. dodatkowych w prod. jednego śr. spoż.
-w przypadku stosowania kilku sub. z grupy zw. o analogicznej funkcji technolog. w produkcji jednego śr. spoż. lub używki maksymalna dopuszczona dawka każdej z tych sub., ustalona dla danego produktu stosowana pojedynczo, powinna być zmniejszona o taki %, w jakim użyto drugiej sub., wyj. to kwas sorbowy i SO2 w winach.
-poza wymienionymi sub. do produkcji śr. spoż. i używek wolno stosować:
*barwiące części roślin jadalnych
*części jadalnych aromatycznych surowców roślinnych
*wyciągi z jadalnych aromatycznych surowców roślinnych
*destylaty z owoców jadalnych świeżych lub poddanych procesowi fermentacji.
*kondensaty nat. sub. aromatycznych owocowych uzyskanych ze świeżych jadalnych owoców, miazg lub wytłoków.
-określone sub dodatkowe dozwolone(z określonymi wyj.) nie mogą być dodawane do(lista ta jest ustalona głównie po to aby śr. spoż. znajdujące się na niej nie były fałszowane):
*żywności nie przetworzonej(mięso)
*miodu
*niezemulgowanych olejów i tłuszczów pochodzenia roślinnego i zwierzęcego
*masła
*mleka UHT i pasteryzowanego, śmietany i śmietanki
*niearomatyzowanych fermentowanych przetworów mlecznych zaw. żywe kultury bakteryjne
*wód min. i stołowych
*kawy(z wyj. aromatyzowanej instant), herbaty liściastej
*cukrów
*suchych makaronów z wyj. bezglutenowych
*maślanki nat. niearomatyzowanej
-barwniki(z określonymi wyj.) nie mogą być dodawane do-lista prod.
-sub. słodzące nie mogą być dodawane do śr. spoż. przeznaczonych dla niemowląt i dzieci do 3 lat
-zaw. zanieczyszczeń w śr. spoż. i używkach oraz w sub. dodatkowych powinny być utrzymane na najniższym poziomie możliwym do uzyskania przy zachowaniu zasad GMP na wszystkich etapach prod. Limity są określone np. do zanieczyszczeń met. ciężkimi, barwniki mają limity dotyczące zanieczyszczeń mikrobiologicznych.
Wykaz sub. dodatkowych wg. numerów E został wprowadzony w 1989 roku przez Kodeks Żywnościowy(działający w ramach WHO/FAO). Określone numery są przepisane poszczególnym grupom sub. dodatkowych np. od E-100 do E-180 to barwniki.
Symbol E to deklaracja prod., że zastosowana sub. dodatkowa jest dopuszczona przez władze Wspólnoty Europejskiej jako nieszkodliwa przy właściwym stosowaniu.
Cel wprowadzenia symbolu E:
-uporządkowanie nazewnictwa
-ułatwienie identyfikacji sub. z/w na stosowanie różnych nazw handlowych
-ułatwienie rozpoznawania sub. niezależnie od kraju i alfabetu.
Jedynie aromaty nie posiadają symboli E, nie są sklasyfikowane bo jest ich ogromna ilość, dla większości z nich nie ma badań toksykologicznych
Organizacje w ramach WHO/FAO:
-Komitet ekspertów FAO/WHO do spraw dodatków do żywności(Joint WHO/FAO), JECFA, ustala: ADI, wymagania dotyczące badania zanieczyszczeń, jakimi metodami to robić, jakie zanieczyszczenia oznacza się w danej sub., zasady stosowania dodatkowych sub., w jakich ilościach(poziom światowy, które kraje modyfikują w zależności od spożycia danego prod. w kraju).
-Komitet Kodeksu Żywności do spraw dodatków do żywności i zanieczyszczeń- CCFAC, określa metody analizy zaw. dodatków do żywności, zanieczyszczeń(konkretne wyniki do konkretnych badań)
Legistacja UE, ma charakter listy pozytywnej zawiera: definicje, podział na 20 kategorii, symbole E, zakres stosowania. Są to dyrektywy czyli zalecenia, żeby dany kraj wprowadził to do ma Unia. Podział obejmuje 3 grupy: A- barwniki, B- sub. słodzące, C- dodatki inne niż A i B
Jeszcze inny podział ma USA, obejmuje on 4 grupy:
-z listy GRAS
-zatwierdzone jako GRAS, ale w specjalnych warunkach
- ...... pośrednie sub. dodatkowe uznane jako GRAS(migrujące)
-sub. zabronione, takie, które kiedyś stosowano.
Korzyści ze stosowania sub. dodatkowych:
Technologiczne- umożliwienie/ułatwienie przeprowadzenia procesu np. topniki dodawane w prod. serków topionych, klarowanie wina, piwa, stabilizatory dodawane do chałwy.
Ekonomiczne:
-sub. syntetyczne są tańsze od nat. np. barwniki, aromaty.
-dodawanie sub. chem. konserwującej jest tańsze od innych metod utrwalania żywności np. mrożenia.
-możliwość dłuższego czasu przechowywania np. zmniejszenie strat, tańsze opakowania, możliwość wymiany, eksportu.
Jakościowe:
-zwiększenie atrakcyjności prod.
-urozmaicenie asortymentu
4, Zdrowotne:
-zmniejszenie ryzyka zatruć pokarmowych np. azotyny hamują rozwój Clostridium Botulinum, uniemożliwienie powstawania prod. jełczenia tłuszczów.
-uzyskanie prod dietetycznych np. niskokalorycznych bez cukru(diabetycy, próchnica), bezglutenowych
-zmniejszenie strat niektórych skł. odżywczych(witamin, NNKT) np. przeciwutleniacze
Zagrożenia zdrowotne:
*Ew. działanie szkodliwe
-samych substancji(dozwolone są sub. nieszkodliwe wg aktualnego stanu wiedzy lub takie, których nie można zastąpić np. azotyny)
-zanieczyszczeń pochodzących z prod. sub. dietetycznych np. aspatram- diketopiperazyna, sacharyna- alfa toulenosulfonamid, barwniki-fenole, Pb, Hg
-prod. reakcji z innymi sub. w żywności i organiźmie np. azotyny +aminy = nitrozoaminy
-wynikające z możliwości kumulacji w organiźmie sub. dodatkowych pochodzących z różnych źródeł(żywności, leki, kosmetyki, śr. myjące itp.)
-oddziaływanie przez całe życie
-oddziaływanie na ludzi szczególnie wrażliwych np. niemowlęta, osoby starsze, alergicy
-w niektórych przypadkach zmniejszenie wykorzystania skł. odż. z pożywienia np. fosforany, sub. balastowe
*Nieprawidłowe stosowanie(zafałszowania)
*Kształtowanie złych nawyków żywieniowych
Substancje aromatyczne
-oddziałowują na cechy sensoryczne tj. zapach( i smak)
-b. duża liczba sub.(w katalogach jest ich ok. 2400), nie mają przydzielonych numerów E, mało jest ich badań toksykologicznych.
-nie stosuje się ich pojedynczo, ale w mieszaninach
-oddziałowują w szerokim zakresie stężeń
-przedawkowanie jest łatwo wyczuwalne przez konsumentów
Cele stosowania:
-prod. zależne od sub. aromatycznych np. lody, desery, żelatyna, napoje bezalkoholowe.
-wyróżnienie prod. spośród innych z tej samej grupy np. cukierki miętowe
-wyrównują straty z procesów technolog.
-wzmacniają lub modyfikują smak np. wanilina dodawana do czekolady
-zastępowanie drogich nat. sub. tanimi syntetycznymi
-do prod. typu odżywki o ubogim profilu
-zabezpieczenie przed rozwojem drobnoustrojów i utlenieniem np. przyprawy ziołowe
-barwienie np. kurkuma, sproszkowana papryka
Aromaty
Flavoring Substance- nat. sub. aromatyczne, oznacza określoną sub. chemiczną posiadającą zdolności aromatyzowania żywności, która jest pozyskiwana z surowców nat.(pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego)
Olejki(ok. 66 jest dopuszczonych np. kminkowy, kolendrowy, koprowy itd.)
Olejki frakcjonowane(pozbawione są niektórych skł. np. mięty odmentolowany, bergamotowy odterpentowany)
Izolaty(sub. chem. wyizolowane z olejków mwt. destylacji frakcjonowanej np. mentol z mięty, cytral, karwon, limonen)
Wszystkie te sub. są dodawane zgodnie z GMP, do min: win, napoi, deserów, majonezów, musztard, śmietanki smakowej, serów twarogowych smakowych, margaryn, napoi spirytusowych, herbat owocowych, kawy i herbaty nat., czipsów, chrupek.
►Aromaty identyczne z naturalnymi można stosować po uzyskaniu każdorazowo pozytywnej opini PZH(wyj. wanilina)
►Aromaty syntetyczne wolno stosować po uzyskaniu każdorazowo pozytywnej opinii PZH(wyj. etylowanilina), niezbędne jest przy ich stosowaniu umieszczenie na opakowaniu inf. „aromat do środków spoż.”
Składniki aromatów
-terpeny- wchodzą w skład olejków aromat., należą do nich izopren, monoterpen
-ketony- np. beta jonon, alfa jonon, diacetyl(działa szkodliwie na wątrobę, żołądek)
-alkohole- np. mentol(ma wyznaczone ADI może być alergenem)
-laktony- np. kokosowy, brzoskwiniowy
-estry- np. ..... etylu(bananowy, ananasowy), maślan etylu(pomarańczowy)
-etery np. anetol(ADI 0-2,5 mg/kg m.c
-fenole np. eugenol, tymol, izoeugenol
-aldechydy- np. cynamonowy, wanilina, anyżowy(aromat poziomkowy), benzoesowy
Działanie sub. aromatycznych na organizm
-działanie bakteriostatyczne i bakteriobójcze np. olejek miętowy, eukaliptusowy, tymiankowy, rozmarynowy, anetol, cytral
-podrażnieni błon śluzowych jamy ustnej i przew. pok., zwiększenie wydzielania śliny, przyspieszenie trawienia np. tujon, kwasyna(...działanie żółciopędne), ..., eugenol, ..., berberyna(działanie przeczyszczające)
-podrażniają narządy, przez które są wydzielane tj nerki, płuca, skórę, mogą powodować stany zapalne no tujon, kwasyna -działanie moczopędne, beta-...(podrażnienie skóry)
-u osób nadwrażliwych powodują nieżyty nosa, gorączkę sienną, astmę, nieżyty skórne np. olejek bergamotowy, kolendrowy, lawendowy, cytrynowy, mentol, cytral
-fotouczulenia np. hiperyna
-choroba skórna...
-działanie immunotoksyczne: etylowanilina, olejek mięty pieprzowej, cytral
-wpływ na układ nerwowy: beta- tujon w olejku piołunowym powoduje drgawki, konwulsje
-podejrzane o działanie rakotwórcze: olejek eukaliptusowy, cytrynowy
-działanie rakotwórcze: ..., kumaryna, tatarakowy(beta...), nowotwory jelit u ssaków
Substancje, które są limitowane
-kwas agarowy(agarytyna), pochodna hydrazyny, występuje w pieczarce surowej, podczas gotowania rozkłada się, działa mutagennie na bakterie, myszy działanie rakotwórcze
-alaina- glikozyd, występuje w aloesie, działa drażniąco w większych ilościach
-beta azuron w tataraku, kopytnik pospolity, działanie rakotwórcze, hepatotoksyczne
-berberyna- występuje w roślinach makowatych min. listnik jaskółcze ziele, alkaloid o działaniu na układ nerwowy, działanie rakotwórcze, żółciopędne
-kumaryna w trawach, działanie hepatotoksyczne, u zwierząt nowotwoty, u ludzi- uczulenia
-kwas cyjanowodorowy czyli amygdalina
-hiperycyna w dziurawcu, występuje w lekach
-pulegon- stłuszczenie wątroby, przekrwienie błon śluzowych, działanie na układ nerwowy
-kwasyna w drzewie...(gorelum), stosowana zamiast chininy, kwaśny smak, rośnie w Brazylii, wzmaga wydzielanie soków żołądkowych, działanie żółciopędne, moczopędne
-safrol i izosafrol- w olejku kamforowym, w liściach cynamonu, w gałce muszkatałowej, w badaniach na zwierzętach działanie nefrotoksyczne, nowotworowe, przenika przez łożysko
-sautonina- terpen, występuje w roślinach astrowatych, działanie drażniące na przewód pok., w większych dawkach powodują poronienia i zaburzenia wzroku
-alfa i beta tujon- terpeny, występują w tuji, w szałwii, piołunie- działąnie drażniące
Kwasy i regulatory kwasowości: węglowy, mlekowy, jabłkowy, jabłczany, fumarowy, askorbinowy i askorbiniany, cytrynowy i cytryniany, winowy i winiany, fosforowy i fosforany, adypinowy i adypiniany, bursztynowy, solny, siarkowy
-Kwas mlekowy: metabolizm org. kw. L+ mlekowy jest metabolizowany całkowicie do CO2 i wody, handlowy preparat zaw. mieszaninę izomerów L i D. Izomer D- jest tylko częściowo metabolizowany i w większości wydalany z moczem, niemowlęta i dzieci do lat 3 mmogą spożywać tylko izomer L+
-kwas fosforowy i fosforany: do prod. typu cola, ......spożywczej(kw. fosforowy), fosf. sodu do skrobi budyniowych i mieszanek przyprawowych, fosf. amonowe do nastawów w prod. win, zaw. tych zw. ,musi zostać podana na etykiecie
Stabilizatoty i emulgatory: węglany, kw. octowy i octany, kw. askorbinowy i askorbiniany, estry kw. tłuszczowego i kw. askorbinowego, mleczany, cytryniany, alginiany, agar, karagen, mączka chleba świętojańskiego, guar, guma arabska, glicerol, fosforany( np. sodu do kaw rozp. z zabielaczem, serów topionych, koncentratów obiadowych, śmietany, wsadów do jogurtów, płatków śniadaniowych, desery mleczne, wędzonki wieprzowe)
Zagęstniki i sub. żelujące: kwas alginowy i alginiany, agar, karagen
Sub. wzmacniające smak i zapach:
-wzmacniające nat smak wielu prod.
-wzmacniające odczucie świeżości, maskujące lub tonujące cechy niepożądane
-zwiększające przyjemność spożywania żywności(ważne dla osób starszych o mniejszym apetycie i osłabionym odczuwaniu smaku)
-np. glutaminian sodu i potasu, guanylan sodu, kw. guanylowy, inozynian sodu, chlorowodorek chininy
Glutaminian sodu:
-opt. stężenie 0,1%, pH 5,5- 5,6
-w zbyt dużych ilościach maskuje pożądane cechy
-powoduje monotonię pożywienia
-ADI= 0-120 mh/kg m.c
-absorbowany i metabolizowany jako L kw. glutaminowy
normalnie występuje w żywności
-metabolizowany w wątrobie
-LD 50 jest mniejsze niż dla NaCl
-dawka jednorazowa> 1,5 g, wchłaniana po 15-20 min.
-objawy: To tzw CRS czyli pieczenie i mrowienie twarzy, szyi, głowy, zesztywnienie i wykrzywienie twarzy, zesztywnienie klatki piersiowej, ból głowy i zaburzenia wzroku
-objawy wskazują na działanie na układ centralny nerwowy
-myszy: uszkodzenie mózgu, martwica neuronów, zaburzenia w reprodukcji, uszkodzenie siatkówki
-szczury: senność, ślinienie, skurcz jelit
Chinina(smak gorzki)
-jako sól lub ekstrakty z kory drzewa chinowego(?), napoje typu tonik 0,075 g/l
-działanie przeciwgorączkowe, przeciwbólowe w leczeniu malarii, miejscowe działanie drażniące
-tymczasowe ADI= 0-0,9 mg/kg m.c
-zastrzeżenia; napoje typu tonik mogą w większych ilościach wywołać nadwrażliwość
Zanieczyszczenia żywności:
-mechaniczne np. kamienie, sznurki, guma, kawałki szkła, tworzyw sztucznych, pestki owoców
-biologiczne np. drobnoustroje i ich toksyny, pasożyty, szkodniki zbożowo- mączne, wydaliny zwierząt
-chemiczne np. pestycydy, pierwiastki szkodliwe
Zanieczyszczenie to każda sub., która nie jest celowo dodawana do żywności, a jest w niej obecna. W żywieniu nie powinno się stosować suurowców zaw. zanieczyszczenia
Zanieczyszczenia:
-przypadkowe wskutek nie przestrzegania zasad higieny(niedopuszczalne)
-techniczne, mimo przestrzegania zasad higieny przy pozyskiwaniu i przetwórstwie(dopuszczalne)
Ołów w koncentracie pomidorowym w przypadku zan technicznych pon 40,5 mg/kg, a w przypadku zan, pochodzenia przypadkowego pon. 0,5 mg/kg prod
Pochodzenie zanieczyszczeń chem. żywności:
*Środowisko w wyniku ogólnego zanieczyszczenia przez:
-przemysł
-środki transportu
-spalanie paliw stałych i płynnych
Pierwiastki śladowe(w tym metale ciężkie), pierwiastki radioaktywne, azotany, azotyny, WWA, polichlorowane bifenyle, doksyny.
*Intensywna produkcja rolnicza i hodowlana: pestycydy, pierwiastki śladowe, azotany, azotyny, nitrozwiązki, leki weterynaryjne
*Przetwarzanie i przechowywanie żywności: metale, azotany, azotyny, WWA, monomery oraz środki pomocnicze stosowane w przetwórstwie tworzyw sztucznych, detergenty, środki dezynfekcyjne, katalizatory, rozpuszczalniki.
*Woda: pierwiaski śladowe, azotany, azotyny, pestycydy.
PTWI- Tymczasowe Tolerowane Pobranie Tygodniowe(odpowiednik ADI, dla sub. kumulujących się w organiźmie)
Rtęć 0,005mg/kg m.c/tydzień =0,3 mg/osobę/tydzień= 0,042 mg/osobę/dzień, w tym 0,2mg metylortęci.
Kadm 0,007 mg/kg m.c/tydzień= 0,42 mg /osobę/tydzień= 0,06mg/osobę/dzień.
Arsen 0,015 mg/kg m.c /tydzień= 0,9 mg/osobę/tydzień= 0,13 mg/osobę/dzień
Ołów 0,025 mg/kg m.c/tydzień= 1,5 mg/osobę/tydzień= 0,2 mg/osobę/dzień
Glin 7 mg/kg m.c/tydzień= 420 mg/osobę/tydzień= 60 mg/osobę/dzień
ADI jest ustalone dla: miedzi= 0,5 mg/kg m.c/dzień(30 mg/osobę/dzień), cynku 1mg/kg m.c/dzień(60 mg/osobę/dzień).
Stosunek zaw. pierwiastków w glebie i roślinach: najwyższy jest dla kadmu co świadczy o łatwym przechodzeniu tego pierwiastka z gleby do roślin(stosunek ten wynosi 10), najmniejszy jest natomiast dla żelaza, co świadczy o sytuacji odwrotnej(0,008).
*Rtęć
-naturalne źródła to: wulkany, wymywanie, parowanie z powierzchni ziemi
-skażenia lokalne: prod. PCV, papieru, chloru, ługu, kiedyś również pestycydów.
Zużycie Hg metalicznej- skrypt, zużycie zw. rtęci- skrypt. Wypadki śmiertelne zatruć(kiedyś), np. Japonia- fabryki PCV znajdowały się w pobliżu wód, ścieki z tych fabryk odprowadzane były do wód, z których przez kolejne ogniwa łańcucha pokarmowego Hg dostawała się do ryb(szczególnie dużo w rybach znajdowało się metylortęci). Inne wypadki to zatrucia ziarnem zaprawianym zaprawami rtęciowymi(były to dobre fungicydy), w wyniku mieszania ziarna zaprawionego z niezaprawionym zdarzały się wypadki zatruć na skutek wyprodukowania mąki, a następnie chleba z dodatkiem zw. rtęci(Pakistan, Irak, Ghana). Zatrucia wieprzowiną(USA, Niemcy) na skutek spożywania przez te zwierzęta karmy zaw. zaprawione ziarno. W Polsce kiedyś zdarzały się wypadki zatruć przez jajka na skutek spożywania przez kury ziarna zaprawionego.
Toksyczność
-wchłanianie przez przewód pokarmowy: Hg metaliczna 0%, zw. nieorganiczne 10- 20%, zw. org. 100%.
-przez płuca 50- 75%
-nieorganiczne Hg > Hg, organiczne: alkilowe> arylowe
-skutki działania są nieodwracalne
-kumulacja w mózgu, krwinkach, nieorg. w nerkach
-mechanizm działania, powinowactwo do gr. SH(zmiany aktywności enzymów, przepuszczalności błon, syntezy białka), skutki: uszkodzenie mózgu, nerek, działanie teratogenne.
-objawy zatruć metylortęcią: zwężenie pola widzenia, zaburzenia czucia, niezborność ruchów, zaburzenia mowy, uszkodzenie słuchu.
*Kadm
Źródła:
-przemysł: dymy, pyły, ścieki, odpady, prod. akumulatorów, luty srebrne, platerowanie, stopy, fotografika, stabilizatory, barwniki tworzyw sztucznych(ale nie są takie tworzywa dopuszczone do kon6taktu z żywnością)
-motoryzacja: oleje, guma z opon
-rolnictwo: fungicydy, nawozy fosforowe(pozyskiwane z nat. złóż)
-opakowanie: papier, tworzywa sztuczne, barwione naczynia niedostatecznie wypalone(np. po kontakcie z kwaśnymi prod. Cd może przenikać do nich).
-palenie tytoniu
Wchłanianie:
-10- 40% przez drogi oddechowe
-3- 20% przez przewód pokarmowy
Wydalanie: powolne z moczem, kał, pot.
Działanie na organizm:
-uszkodzenie kanalików nerkowych
-choroba Itai- Itai(szczególnie narażone są na nią kobiety pomenopauzie spożywające ryż nawadniany wodą zaw. ścieki z fabryk, objawia się zaburzeniami w gospodarce Ca, hamowaniem syntezy aktywnej formy wit. D odpowiedzialnej za wchłanianie Ca, dochodzi do osteoporozy i osteomalacji).
-niedokrwistość
-nadciśnienie(zmniejsza się wydalanie Na przez nerki)
-zaburzenia rozrodczości
-rakotwórczy przy podaniu domięśniowym, podskórnym.
-interakcja z innymi metalami
Przy narażeniu org. na metale ciężkie(szczególnie Cd) pojawiają się we krwi tzw. metalotioneiny. Są to białka o małej masie cząsteczkowej zawierające dużo gr. SH(cysteiny). Białka te wiążą preferencyjnie przede wszystkim Cd, ale także Zn, Cu(co w konsekwencji prowadzi do zaburzeń w gospodarce Zn i Cu, ale są one niezbędne aby metalotionaina działała). Ich synteza zachodzi w śluzówce jelita(jest to tzw. blok śluzówkowy chroniący organizm przed Cd, ale jednocześnie utrudniający wchłanianie Cu i Zn, aktywowany przez Cd). Im więcej Cd w pożywieniu tym trudniej go związać i tym więcej przedostaje się do krwi. Przerzucany jest następnie do wątroby, jest to kolejna bariera gdzie również zachodzi synteza metalotionein. Gdy i ta bariera nie wytrzyma nadmiaru Cd, wówczas pierwiastek ten jest przemieszczany do nerek(ostatni etap, gdy całe białko jest już wysycone).
*Ołów
Źródła:
-przemysł; hutnictwo, węglowy, materiałów budowlanych
-motoryzacja: śr. przeciwstukowy, do benzyny, tetraetylek ołowiu, akumulatory.
-rolnictwo: pestycydy
-opakowania: puszki lutowane(obecnie się je wycofuje).
-naczynia: szkło kryształowe, gliniane, glazurowane, kotły bielone cyną z dodatkiem Pb, ołowiane niedostatecznie glazurowane, sprzęt do nielicencjonowanej prod. alkoholu
woda wodociągowa, limit do 0,05 mg/l, projekt 0,02 mg/l
-inne: kosmetyki, farby
Wchłanianie i odkładanie
-zw. nieorganiczne: dorośli ok. 10- 20%, dzieci 40- 50%, wchłanianie to zwiększa obecność wit. D, odkładanie w kościach, zębach, włosach
-zw. organiczne są prawie całkowicie wchłaniane i odkładane głównie w tkankach miękkich(nerki, wątroba, mózg).
Działanie na organizm:
-niedokrwistość: inhibicja syntezy hemoglobiny, skrócenie czasu przeżycia erytrocytów, zmniejszenie wchłaniania Fe i Cu.
-uszkodzenie układu nerwowego: szczególnie wrażliwe są dzieci, zaburzenia pamięci, koncentracji, trudności w nauce, stany otępienia, niepokój, drażliwość
-zaburzenia czynności nerek: uszkodzenie kanalików, aminoaciduria, glukozuria, hiperfosfaturia
-zaburzenia wątroby: wzrost A/G, zwiększenie aktywności aminotransferaz
*Arsen- działanie rakotwórcze
*Glin
Źródła zanieczyszczeń:
-wietrzenie skał
-kwaśne deszcze
-spalanie węgla i odpadów przemysłowych(przem. metalurgiczny, cementowy)
-pochodne alkilowe
-leki zmniejszające nadkwaśność, antyseptyczne
-niektóre sub. dodatkowe(np. nośniki)
-naczynia stołowe i kuchenne, urządzenia przem. spożywczego(przy kontakcie z żywnością kwaśną)
-opakowania aluminiowe
-niektóre zioła, herbata( w formie rozdrobnionej)
-woda pitna
-prod. Al., emisja do środowiska kw.fluorowodorowego, fluorków oraz WWA ze smoły pogazowej(technologia o działaniu rakotwórczym).
PTWI wynosi 7 mg/kg m.c, szacowane spożycie 10- 100 mg/dzień, wchłanianie z przewodu pokarmowego 0,1- 10%(wchłanianie to zwiększają cytryniany, zmniejsza Ca i Mg). Połowa Al. zgromadzona jest w kościach, ¼ w płucach. Wydalanie przez: nerki(resorbcja zwrotna), gruczoły mleczne.
Działanie:
-interakcja z innymi pierwiastkami: zmniejszenie wchłaniania innych(zwłaszcza Ca, ale też Mg i Fe), w kościach Al. wchodzi w miejsce Ca, zmniejszenie wchłaniania Fe wiąże się z zajmowaniem przez Al. miejsca Fe na białku transferynie.
-hamuje wydzielanie PTH(regulującego min gospodarkę wit.D)
-zakłócenie metabolizmu wit. D, co w konsekwencji zakłóca gospodarkę Ca
-wpływa na biosynytezę i katabolizm hemu
-neurotoksyczne(starzenie się, utrata pamięci, intelektu), co wiąże się z zmianą przepuszczalności bariery krew- mózg, zmniejszeniem wychwytu glukozy.
-zespoły chorobowe spowodowane narażeniem na Al.: niedokrwistość, przewlekła niewydolność nerek, encefalopatia, choroba Alzchaimera, padaczka, cukrzyca, nowotwory.
Chrom
Źródła:
-przem. metalurgiczny
-spalanie węgla
-przem. garbarski, farbiarski(barwniki chromowe)
-preparaty grzybobójcze do drewna
-cement(zawiera do 60 mg/kg), azbest(zawiera do 1500 mg/kg)
-w gosp. domowych: zapałki, kleje, śr. piorące i wybielające
-papierosy
W żywności większość to Cr, wchłanianie z przew. pokarmowego to ok. 1%, pierwiastek ten jest niezbędny do prawidłowego metabolizmu glukozy, białek, lipidów, cholesterolu, wydalany z moczem. Działanie toksyczne wynika z jego właściwości utleniających, pobudza tym samym lub hamuje aktywność enzymów. Przy udziale cytochromu oraz glutationu następuje redukcja Cr(prokancyrogenu) do Cr, który jest kancerogenem, tworzy trwałe połączenia z DNA. Czynnikiem warunkującym powstanie nowotworu jest dostępność krytycznych stężeń Cr do krytycznego obszaru DNA w obrębie komórki. Zw. Cr mogą wywołać(o małej rozpuszczalności) nowotwory płuc. Tworzą się również trwałe kompleksy z białkami(szkodliwe działanie na skórę, błony śluzowe), działanie teratogenne(rozszczepienie podniebienia, przepukliny, zmiany w kościach czaszki). W żywności mało Cr, ale jeśli rośliny są uprawiane w pobliżu obszarów przem. mają większe ilości Cr, skażenie środowiska zwiększa pobranie.
Nikiel
Źródła
-spalanie węgla, gleba w pobliżu rafinerii
-zanieczyszczenia powietrza
-dym papierosowy(zaw. karbonylek niklu lub pył niklowy)
-kontakt ze stalą nierdzewną(szczególnie prod. kwaśnych)
-Ni koloidalny lub mrówczan niklu stosowany jako katalizator do utwardzania olejów
Działanie:
-wpływa na aktywność wielu enzymów(co pośrednio wpływa na min. syntezę kw. aminolewulinowego, powodując niedokrwistość)
-hamowanie insuliny
-Ni i jego zw. podawane pozajelitowo mają działanie rakotwórcze u zwierząt
-u osób narażonych zawodowo- nowotwory płuc, przewodu pokarmowego(wytop Ni)
-synergizm z benzopirenem
-u szczurów zahamowanie spermatogenezy, zmniejszenie masy płodów
-nadwrażliwość skórna
Cyna
Źródła:
-przemysł: katalizatory w procesach chem., stabilizatory tworzyw sztucznych
-opakowania: luty
-pestycydy
-sub. dodatkowe w niektórych krajach(aby zapobiegać migracji z puszki innych metali i utlenieniu wit. C)
Zw. nieorganiczne są wchłaniane z przewodu pokarmowego w 5- 20%, nie przenikają bariery krew- łożysko, u zwierząt powodują niedokrwistość(antagonista Fe), zakłócają wchłanianie Ca, stłuszczenie wątroby.
Zw. organiczne mają działanie neurotoksyczne, powodują uszkodzenia błony śluzowej żołądka, zmniejszenie płodności szczurów(zanik jąder), działanie teratogenne
Fluor
Występuje naturalnie w środowisku
Zastosowanie i źródła:
-huty aluminium
-prod. nawozów fosforowych
-cementownie
-spalanie C
-profilaktyka próchnicy
-fluorowanie wody
-pestycydy
-środki konserwujące drewno
Zwiększenie zanieczyszczenia środowiska spowodowała, że pobranie dzienne tego pierwiastka wzrosło(od 0,45 do 4,4 mg na dzień)
Zawartość:
-herbata nawet do 400 mg/kg
-żywność pochodzenia morskiego 27 mg/kg
-woda w Indiach do 25 mg/l
Losy w organiźmie:
-wchłanianie z przewodu pokarmowego i drogi oddechowe
-odkłada się w kościach(ok. 90% dawki zatrzymanej w org.), a także w zębach, włosach i paznokciach
-przenika barierę krew- łożysko
Działanie toksyczne:
-zaburzenia przemiany Ca(tworzenie z nim nierozpuszczalnych zw>)
-hamowanie metaloenzymów zależnych od Mn, Fe, Cu i Ca
-hamowanie oddychania tkankowego, przemiany węglowodanów, lipidów
-zaburzenia syntezy hormonów tarczycy, przytarczyc, przysadki
Zatrucia przewlekłe to fluoroza, fluorzyca objawiająca się min:
-zaburzeniami w zwapnieniu kości: ogniska odwapnienia i przewapnienia, zwapnienia w miejscach nieprawidłowych np. wiązadeł(usztywnienie, przykurcze), narośla na kościach, artretyzm, plecy pokerzysty
-fluoroza zębów: brunatne/ matowo- białe plamy
-atroficzne zapalenie błony śluzowej żołądka
-zaburzenia psychiczne: depresje, zaburzenia pamięci, osłabienie sprawności intelektu.
Selen
Źródła:
-naturalne złoża towarzyszące złożom S
-rośliny selenolubne(trawy, zboża, strączkowe)
-spalanie ropy naftowej
-prod. transformatorów
-medycyna weterynaryjna
-pestycydy
-przem. szklarski
-wytapianie rud Cu i Pb
Działanie: w aminokwasach siarkowych zastępuje S np. w metioninie, cysteinie co powoduje zaburzenia procesów alkilacji(tzn tam gdzie potrzebna jest gr. CH3, nie jest dostarczana gdyż selenometionina nie spełnia tej funkcji)
-zw. alkiloselenowe w większych stężeniach są toksyczne
-hamowanie enzymów zaw. gr. SH np. glutationu
Działanie toksyczne:
-zwierzęta gospodarskie: utrata sierści, pękanie kopyt, wychudzenie, sztywność stawów, trudności z utrzymaniem równowagi
-zwierzęta labolatoryjne: anemia, uszkodzenia wątroby, działanie teratogenne i rakotwórcze
U ludzi żyjących na obszarach bogatych w Se:
niedokrwistość, bladość, zapalenia skóry, naruszenie szkliwa, żółte zabarwienie skóry, wysypka, wypadanie włosów, pękanie paznokci.
Zatrucia przewlekłe: niedokrwistość, zanik mięśni, ostra próchnica, zanik paznokci, wypadanie włosów, padaczka, artretyzm.
Mechanizmy prawne chroniące konsumenta:
Załącznik do Rozporządzenia Ministra Zdrowia w sprawie wykazu....., a także zanieczyszczeń, które mogą znajdować się w śr. spoż. i używkach. Znajdują się tam inf. dotyczące maksymalnych dopuszczalnych dawek zaw. metali szkodliwych dla zdrowia. Zaw. te dotyczą części jadalnych prod. rolnych umytych i oczyszczonych, prod. w formie będącej przedmiotem obrotu handlowego. Limitowana jest zaw. we wszystkich prod.: Pb, Cd, Hg, As, Zn, a w niektórych(ściśle określonych): Fe, Cu, Ni, Sn(są to wskaźniki, ich obecność morze świadczyć o nieprawidłowym procesie technologicznym, nieprawidłowym pakowaniu, pozyskiwaniu surowców z terenów skażonych).
Monitoring Żywności:
♣systematyczne, ciągłe lub powtarzalne badania dotyczące zaw. w żywności sub. szkodliwych
Cele:
-dostarczenie reprezentatywnych danych na temat poziomów zanieczyszczeń
-trendów w ich spożyciu
-szczególnie skażonych terenów
-skuteczności działań korygujących
♣wybór sub. do badań: wszechstronność, trwałość, wzrastająca ilość, szkodliwe metabolity, niebezpieczeństwo nadmiernego spożycia.
♣wybór prod.: dostarczające znaczne ilości sub. badanej, prod. wskaźnikowe, pochodzenie
♣miejsce pobierania prób:losowe, czasami u przetwórców, w punktach sprzedaży
♣odpowiednia liczebność prób i metody badań
♣typy badań: globalne, krajowe, monitoring urzędowy
tu czegoś brakuje, ale to jakieś bzdury więc nie ma tego!!!!
W Polsce: monitoring gleb, prod. rolniczych, od 1995 r. prod. spoż.. Bada się: głównie Cd, ale też Pb, Hg oraz metylortęć i arsen
Radioaktywność= promieniotwórczość:
Samorzutny rozpad jąder atomowych z wysyłaniem promieniowania, które niesie energię.
Promieniowanie jonizujące= po zetknięciu z ośrodkiem materialnym powoduje w nim jonizację czyli odrywanie elektronów od obojętnych atomów. Ośrodkiem materialnym jest często woda, następuje odrywanie wolnych rodników. Podział tego promieniowania na:
-korpuskularne(nośniki to cząstki materialne)np. promieniowanie alfa, beta, neutronowe
-elektromagnetyczne(nośniki to fale) np. gamma, rentgenowskie
Promieniowanie elektromagnetyczne ma znacznie mniejszą zdolność do jonizacji, zaliczamy do niego również fale: radiowe, mikrofale, podczerwone, ale tylko te o dłuższej długości fal powodują jonizację(czyli gamma i rentgenowskie)i są bardzo przenikliwe.
Promieniowanie niesione przez cząstki jest mniej przenikliwe, ale ma za to większą zdolność do jonizacji
Narażenie na promieniowanie jonizujące
Jednostka aktywności promieniotwórczej to ilość rozpadów na sekundę czyli inaczej mówiąc jak dużo jest rozpadów wysyłających energię w czasie 1 sekundy, wyraża się ją w Bekerelach 1 atom w 1 s to 1 Bq.
Rodzaje dawek:
-ekspozycyjna(obecnie rzadko się używa tego określenia) jest to określenie tej ilości promieniowania, która wydziela się do powietrza
-pochłonięta czyli D, określa ile tego promieniowania, które się wydzieli zostanie przekazane do organizmu, ilość energii przekazywanej ośrodkowi wyraża się w Grejach tzn 1 J/kg= 1 grej(Gy)
Skutki dla org. są wyrażone w równoważnikach dawki pochłoniętej czyli H, jest to dawka pochłonięta skorygowana różnymi współczynnikami zależnymi od: rodzaju promieniowania Q, a także warunków promieniowania N, czyli H= D* Q * N, dawka ta wyrażana jest w SV, 1SV= 100 remów . Istnieje również efektywny równoważnik dawki He, który uwzględnia wrażliwość tkanek
Skutek promieniowania zależy od:
-dawki pochłoniętej
-mocy dawki czyli czasu w jakim dawka została pochłonięta
-rodzaju promieniowania
-wielkości napromieniowanego obszaru
-wrażliwości narządów/tkanek
-wieku i ogólnej kondycji org.
Dawki graniczne dopuszczalne dla człowieka w Polsce zgodnie z zaleceniami Komisji Ochrony Radiologicznej(CRP) dla standarowego człowieka (70 kg, 174 cm), nie obejmują tła naturalnego i medycznego narażenia pacjentów:
warunki napromieniowania |
narażenie zawodowe |
narażenie ludności |
He- efektywny równoważnik dawki |
60 mSv |
1 mSv średnio na rok w okresie 5 lat |
dla soczewek oczu |
150 mSv |
|
dla skóry |
500 mSv |
15 mSv |
dla rąk i stóp |
500 mSv |
50 mSv |
Skutki działania promieniowania jonizującego:
-wczesne o ostrym przebiegu, często odwracalne, pojawiają się zwykle w warunkach awaryjnych
-późne, ujawniają się po miesiącach lub latach, nieodwracalne, powodowane przez małe dawki
Skutki małych dawek:
-bezpośrednie u osób napromieniowanych: białaczka, po upływie lilku lat w dłuższym okresie rak piersi, tarczycy, płuc, przedwczesne starzenie, bezpłodność
-genetyczne, u potomstwa: wrodzone wady wzroku(daltonizm), zespół Downa, zniekształcenia anatomiczne, niedorozwój kośca, opóźnienie rozwoju umysłowego
Grupy radiotoksyczności, podział z/w na największe dopuszczalne stężenie dla ciągłego skażenia przez drogi oddechowe:
-izotopy o b. wysokiej radioaktywności:
-izotopy o wysokiej radioaktywności:
-o małej:
-o b. małej:
Mniej niebezpieczne:
-o krótkim okresie półtrwania
-rozkładające się w org. równomiernie np. tryt, Na, C, cez będący analogiem wit. K
Bardziej toksyczne:
-odkładające się w jednym narządzie
-rad, stront, tor odkładają się w kościach i narządach krwiotwórczych
-J- tarczyca i płód
-Zn- trzustka
-arsen- nerki
-polon- płuca, nowotwory
Skażenia promieniotwórcze, obecność rozproszonej sub. promieniotwórczej w miejscu poza źródłem promieniowania
-zewn., gdy materiał promieniotwórczy na pow. ciała nie stanowi większego zagrożenia
-wewn., przez układ pokarmowy, oddechowy, czasami przez skórę
Skażenia wewnętrzne
-mogą działać miejscowo np. uszkadzając błony i kom. przewodu pokarmowego
-dalsze losy zależą od rozp. w wodzie, płynach ustrojowych
-mogą przenikać do wszystkich kom i tkanek
-rozmieszczają się jak pierwiastki stałe
-część wydala się z moczem
Źródła naturalne:
-nat. izotopy promieniotwórcze, w tym radon to ok. 42,4%
-promieniowanie kosmiczne niesione przez cząstki elementarne(kurpuskularne), jest go tym więcej im wyżej nad poziomem morza(w górach jest stosunkowo najw.)
Źródła sztuczne:
-zastosowanie w przemyśle
-badania radiologiczne, medycyna(18,2%)
-przedmioty powszechnego użytku
-opad promieniotwórczy
-genetyka jądrowa
Roczny równoważnik dawki pochłoniętej ze źródeł nat. wynosi ok. w Polsce 2,8 mSv, a w Indiach ok. 8-80, różnice te zw. są głównie z budową podłoża tzn tam gdzie jest więcej granitów promieniowanie nat. jest większe.
Dawki promieniowania w Polsce, naturalne:
-radon 42,4%
-medycyna 18,2%
-skały, gleba 18,2%
-promieniowanie kosmiczne 12,1%
-pożywienie 9,1%
Sztuczne: medycyna, próby z bronią jądrową, elektrownie jądrowe, nauka, technologie, palenie tytoniu.
Typowe zastosowanie promieniowania jonizującego w technologii żywności:
-hamowanie kiełkowania ziemniaków, cebuli, czosnku, korzenia imbiru
-niszczenie owadów, ich jaj, innych szkodników
-w suszonych owocach, warzywach, przyprawach, owocach tropikalnych(muszki owocówki, ryjówki), zboża
-przedłużenie okresu trwałości np. mięsa i jego przetworów opakowanych w odpowiednie folie, świeżych ryb, truskawek
-opóźnienie dojrzewania i starzenia się owoców, warzyw np. banany o 2 tyg., grzyby, szparagi
-zwalczanie pasożytów: włośnicy, tasiemca, pierwotniaka odpowiedzialnego za toksoplazmozę występującego w mięsie wieprzowym
-sterylizacja opakowań do mleka o przedłużonej trwałości, soków owocowych
-sterylizacja posiłków dla chorych o obniżonej odporności
W Polsce dopuszcza się do: ziemniaków, cebuli, czosnku, pieczarek, przypraw
Zmiany w żywności wywołane przez napromieniowanie:
-wzbudzona radioaktywność, nie występuje poniżej pewnego poziomu napromieniowania
-zmiany chem przy dawce sterylizacyjnej ok. 30....
-zmiany sensoryczne:
•najbardziej wrażliwe są mleko i jego przetwory, smak nie akceptowany
•zmiany w tkance mięśniowej, wołowina: ponieważ jest chuda to b. wrażliwa, wyczulona bezpośrednio po narażeniu na promieniowanie, skutki zanikają w czasie przechowywania i gotowania, przy niższych temp. zmiany te są mniejsze
•zmiany barwy(brunatnienie)
•warzywa i owoce-mięknięcie(przerywanie błon kom.)
•skrobia- zmniejszenie lepkości sosów, zup, wykorzystanie przy prod. żywności wygodnej
-zmiany wartości odżywczej, zależą od dawki:
•najb. wrażliwe są: wit. A, E, K, B1
•odporne są: B2, PP, D
•Kw. askorbinowy- kwas szczawiowy
•tiamina- dezaminacja
•ryboflawina- lumichrom
-niszczenie mikroorganizmów, niszczenie pewnego odsetka bakterii, ale nie toksyn
Do tej pory nie wykazano aby przy napromieniowaniu dawkami 10 KGy powstawały w żywności takie zw., które nie tworzą się w czasie innych procesów
Projekt rozporządzenia:
W sprawie warunków napromieniowania śr. spożywczych, nie dotyczy:
-artykułów eksponowanych na działanie promieniowania jonizującego wytwarzanego przez urządzenia kontrolne(warunkowa dawka < 0,001Gy)
-żywności dla pacjentów wymagających diety sterylnej
Prod. spożywcze będące napromieniowane muszą być oznakowane. Napromieniowanie do 1 produktu można stosować tylko raz.
Dopuszczalne poziomy skażeń promieniotwórczych śr. spoż wyrażone są w Bq/kg lub w Bq/l, dotyczą:
-izotopów Sr(zwłaszcza Sr )
-izotopów I (zwłaszcza I )
-alfa promieniotwórczego izotopu plutonu
-pierwiastków transuranowych
-wszystkie inne radionuklidy
Dopuszczalne normy dotyczą żywności dla dzieci, eksportowanej
Struktura wybranych WWA:
-naftalen
-fenantren
-
Źródła zanieczyszczeń żywności WWA:
-biosynteza przez drobnoustroje, rośliny
-środowiskowe: niepełne spalanie materiału organicznego
-procesy technologiczne w przem. spoż.(wędzenie, grillownie, suszenie bez... gazami spalinowymi, upalanie czyli ekstrakcja rozp. będącymi pochodnymi ropy)
-smoły pokrywające rury wodociągowe
-dym tytoniowy
-narażenie zawodowe(kominiarze)
Limity w prod. Propozycja FAO zaw. benzo(a)pirenu <10 qg/kg (ppb)
Niemcy w prod. wędzonych ok. <1 ppb
Polska zarządzenie z 2000r WWA z dymu wędzarniczego do 0,03 ug/kg prod.
Poziom min. ryzyka dla człowieka: 0,01 mg...../kg m.c/dzień. Nie jest to dawka nieszkodliwa, ale stwarzająca min. ryzyka, nie ma dokładnego ADI
Oszacowanie pobrania z żywnością w Polsce, podobnie jak w innych krajach tj. 0,18 do 0,57 ug/osobę/dzień. WWA trudno oznaczyć, bo jest ich dużo.
Działanie na org. WWA:
-drogi wnikania: układ oddechowy, pokarmowy, skóra, główne źródło dla org. nie narażonego zawodowo to żywność
-łatwo absorbowany na zasadzie dyfuzji
-kumulacja w tk. tłuszczowej(co wynika z jego rozp. w tłuszczach), gruczołach mlecznych, trzustce, przy narażeniu drogą oddechową również w płucach(większe cząstki zatrzymują się w płucach- narażenie kontaktowe)
-powolne wydalanie z żółcią
-metabolizm we wszystkich tkankach do epoksydów, detoksykacja poprzez: sprzęganie z kw. glukuronowym(dawca gr SH), z glutationem- kw. merkapturowe(zaw. S) lub aktywacja metaboliczna do epoksydioli i chinonów o działaniu rakotwórczym
-działanie mutagenne, teratogenne, rakotwórcze(tworzenie adduktów z DNA, białkami), działanie to rośnie wraz ze wzrostem liczby pierścieni w cząsteczce: rak skóry przy działaniu kontaktowym w badaniach na zwierzętach, rak oskrzeli przy działaniu przez ukł. oddechowy, brak potwierdzenia przy podaniu doustnym działania rakotwórczego, w badaniach epidemiologicznych: rak żołądka przy spożyciu prod. wędzonych.
WWA kw. merkaptuowe
wydala.
epoksydy fenole glukuronidy
dihydrodiole
epoksydiole chinony
reakcja z DNA, białkami
W 1983 r IRAC opsało 48 zw., z czego 30 uznano za rakotwórcze dla zwierząt, są to min: benzo(a) antracen(również dla ludzi), chryzen, benzo(a)piryn (również dla ludzi), fluorantien.
Na liście czyn. prawdopodobnie rakotwórczych są: benzo(a)antracen, benzo(a)piren, dibenzo(...)antracen.
Lista procesów prod.: produkcja koksu, garyfikacja..., odlewnictwo Fe, stali
Toksyczność pestycydów
Podział użytkowo- chemiczny(ćwiczenia):
-insektycydy
-herbicydy
-fungicydy
Niebezpieczeństwo dla człowieka i biosfery wynikające z używania pestycydów wynika z działania:
-sub. aktywnych
-prod. reakcji z innymi zw. występującymi w środowisku lub w org. np. z nawozami azotowymi, zaw. gr NH2 tak więc biorą udział w reakcjach nitrowania prowadząc do powstania nitrozoamin.
-metabolitów powstających w skutek transformacji w środowisku
-metabolitów powstających w organiźmie
-synergizmu z rozp., lekami, skł. organicznymi, skł. żywności
-zanieczyszczeń pestycydów
Dużo zw. wprowadzanych jest do użytku po niepełnej ocenie toksykologicznej
Zagrożenie dla ludzi i zwierząt:
-zatrucia ostre, awaryjne, zawodowe, środowiskowe, omyłkowe, świadome(b. rzadkie)
-przewlekłe, kumulacja małych dawek, które dają skutki odległe(zawodowe, środowiskowe)
Drogi przenikania do org.:
Zaleganie w glebie:
-insektycydy polichlorowe- lata
-herbicydy mocznikowe- 18 miesięcy
-pochodne triazyny 18 miesięcy
-fenoksyoctowe 6 m.
-karbaminiany 3 m
-insektycydy fosforoorg. 1-3 m
Węglowodory polichlorowane(insektycydy):
-DDT, w Polsce wycofane(kumulacja w org.)
-lindan, metoksychlor(mogą być używane, nie kumulują się)
DDT pp- dwuchloro- dwufenylo- trójchloroetan
-kiedyś stosowany powszechnie, prawie do wszystkich szkodników upraw(mole, stonki itp.)
-najintensywniej używano go po wojnie np. w Afryce do zwalczania malarii(niszczenie komarów)
-dawka śmiertelna dla człowieka to 21-35 g
-b. trwały zw., kumulacja, zaburzenia w biocenozie, na pewnych obszarach zw. ten spowodował wyginięcie orłów Bielików
-LD50 dla szczurów wynosi 120-300 mg/kg m. c
-ADI warunkowe 0,005 mg kg m.c/ dobę
Przekształcenie DDT następuje pod wpływem temp., wilgoci, światła słonecznego
Suma DDT, DDD, DDA jest brana pod uwagę przy ocenie narażenia na DDT.
Insektycydy polichlorowe(pestycydy 1 generacji):
-wchłaniane przez przewód pokarmowy, drogi oddechowe, skórę
-wolno ulegają przmianom do DDD, DDE, DDA
-przenikają barierę łożyskową, mózgową(układ nerwowy!)
-kumulacja w tk. tłuszczowej, wątrobie, nerkach, sercu
-powolne wydalanie z kałem, moczem, przez skórę
Toksyczność:
-pobudzenie, a następnie porażenie układu nerwowego(trucizna neurotropowa, przykurcze, zaburzenia w układzie neuroprzekaźników)
-zaburzenie gospodarki Ca(rozkład wit. D)
-zaburzenia hormonalne(zmniejszenie płodności)
-nowotwory nerek, wątroby, tarczycy u zwierząt
-działanie embriotoksyczne oraz immunotoksyczne
W mleku kobiecym jest więcej DDT i pochodnych niż w mleku krowim, tłuszczu wołowym, kurzym, jajach, co wynika z ich kumulacji.
Pestycydy fosforoorganiczne(insektycydy 2 generacji, są tu zarówno fungicydy jak i herbicydy)
-charakteryzują się dużą toksycznością ostrą i stosunkowo krótką trwałością(1-3 miesięcy)
R1, R2- podstawniki alkilowe
X- gr. kwasowe, CN, reszty fenylowe, acylowe i inne
-zw. z tej grupy są używane jako gazy bojowe
-silne trucizny, większość wykazuje dużą toksyczność ostrą
-wchłaniane przez przewód pokarmowy, drogi oddechowe, skórę, błony śluzowe
-dobrze rozp. w tłuszczach
-szybko ulegają...
-inhibitory cholinoesteraz, głównie acetylocholinoesterazy(czyli hydrolazy acetylocholinowej), która katalizuje rozkład acetylocholiny, wstępuje w błonie krwinek czerwonych, mózgu, rdzeniu, płytkach motorycznych mięśni szkieletowych, mięśniach gładkich drzewa oskrzelowego, pęcherza. W wyniku tego działania następuje nagromadzenie się acetylocholiny w miejscach efektorowych(działanie toksyczne)
-kumulacja czynnościowa(narastanie blokowania aktywności cholinoesteraz)
-aktywacji metabolicznej ulegają(silniejsze hamowanie esteraz cholinowych): tiopochodne do analogów tlenowych(oksony) lub ulegają sulfooksydacji do sulfonów i sulfotlenków
-często działanie synergistyczne z innymi np. z sub. pomocniczymi, ponieważ hamują enzymy biorące udział w detoksykacji FO np. malation + EPN(pochodna kw. fosforowego) ma ok. 50 razy większą toksyczność
-działanie teratogenne, szczególnie w mieszankach np. malation + EPN
Zatrucia ostre po 0,5-1 godzinie, w miarę narastania pobudzenia receptorów w 3 kierunkach:
Objawy muskarynowe
-układ nerwowy: bóle i zawroty głowy, zaburzenia widzenia, ślinienie, łzawienie, niepokój, katar, zwężenie źrenic
-żołądkowo- jelitowe: nudności, wymioty, bóle brzucha
-układ oddechowy: skurcz oskrzeli, duszności(tym większe im większe zahamowanie aktywności esterazy)
-zahamowanie aktywności acetylocholinoesterazy ok. 60% trwa 1-3 dni
Objawy nikotynowe
-ogólne osłabienie, narastające zaburzenia widzenia, oczopląs, trudności w oddychaniu, wydzielanie śliny, wymioty, biegunka
-drżenie mięśni twarzy, rąk, trudności w koordynacji ruchów, drętwienie, uczucie lęku- zahamowanie aktywności Ach w 60-90%, powrót do zdrowia po 2 tyg.
Objawy ośrodkowe
-drgawki, zaburzenia psychiczne, sinica, obrzęk płuc, porażenie ośrodka oddechowego i uduszenie
Leczenie: atropina- antagoista acetylocholiny, zmniejsza działanie muskarynowe
Insektycydy karbaminowe
R1, R2-rodniki alkilowe lub utl. H, X- rodnik heterocykliczny
-są b. bezpieczne, też hamują Ach, ale w mniejszym stopniu niż fosforoorg., reakcja ta jest łatwiej odwracalna
-mogą brać udział w reakcjach nitrozowania
Syntetyczne(3 generacja)
Pi(y)retroidy- naturalne wyciągi z bertramu szarolistnego np. alteryna, permytryna
-są to pochodne kw. chryzantemowego
-wykazują dużą selektywność
-ich toksyczność rośnie wraz ze wzrostem temp.
-działanie neurotropowe.
-małe wchłanianie z przewodu pokarmowego
-dobrze rozp. w tłuszczach
-szybka biotransformacja przez hydrolizę
-działanie diuretyczne
-wpływ na układ immunologiczny
-wzrost toksyczności w mieszankach z FO
Herbicydy:
►dwunitroalkilofenole
-niedawno wycofane(kumulacja)
-toksyczność rośnie wraz ze wzrostem temp.
-objawy: podwyższona temp., kwasica, uszkodzenia narządów miąższowych, mięśnia sercowego
►pochodne kwasu chlorofenoksykarboksylowych
-ADI= 0,3 mg/kg m.c
-3 i 4 klasa toksyczności
-np. 2,4 D(kwas dwuchlorofenoksyoctowy), zawarty w Aminopieliku
-często są zanieczyszczone dioksynami o działaniu rakotwórczym, po zastosowaniu w niektórych roślinach wzrasta poziom azotanów
-u zwierząt: sztywnienie mięśni, brak apetytu, apatia, nadczynność tarczycy, przenikają do jaj
►pochodne mocznika np. monuron, linuron
-zaw. gr aminowe stąd są substratami w reakcjach nitrozowania
-zastrzeżenia: dość długo zalegają w glebie(ok. 18 miesięcy)
-prekursory nitrozoamin
-u zwierząt: niedokrwistość, utlenianie Fe w hemoglobinie, oddziaływanie na układ nerwowy(paraliż, depresja, zaburzenia oddychania), brak przekonywujących danych o działaniu rakotwórczym.
Fungicydy:
►siarka i wielosiarczki(praktycznie nieszkodliwe)
►nieorganiczne zw. miedzi np. siarczan, węglan, tetrachlorek, zatrucia b. rzadkie, dawka śmiertelna 10-20 g CuSO4, przy mniejszych dawkach wymioty, nie ma zagrożenia przez żywność tymi związkami.
►organiczne zw. rtęci(duże niebezpieczeństwo ze strony zapraw rtęciowych, obecnie niestosowane)
►pochodne kw. dwutiokarbaninowego(2 generacja fungicydów), są mniej skuteczne, ale jednocześnie mniej szkodliwe, zagrożeniem są ich metabolity o dużo większej toksyczności niż same te zw.(ćwiczenia)
►pochodne benzimidazolu(fungicydy układowe, 4 klasa toksyczności) np. benomyl, karbendazym, metylotiofanat
-działanie grzybobójcze polega na hamowaniu syntezy białka, RNA, DNA(ponieważ ich budowa przypomina strukturę zasad purynowych i wchodzą w ich miejsce)
-u zwierząt działanie teratogenne
-w.g EPA(org. ochrony środowiska) właściwości mutagenne(aberacje chromosomowe)
-prekursory nitrozoamin(zaw. gr. aminowe)
►ftalimidy, szerokie spektrum działania, zapobiegawcze i interwencyjne, np. kaptan(tylko ten został inne wycofane z powodu działania rakotwórczego sub. zawierających ten składnik), LD50 wynosi 10.000 mg/kg m.c
Reakcje sub. aktywnych zawartych w pestycydach z innymi zw. organizmu lub środowiska
►reakcji nitrozowania ulegają:
-insektycydy N-metylokarbaminianowe np. karbaryl, linuron(stosowany również jako herbicyd)
-herbicydy mocznikowe np. linuron
-herbicyd FO- glifozat(w glebie)
-fungicydy benzimidazolowe np. karbendazym, benonyl
-pochodne kwasu dwutiokarbaminianowego np. tiran, zivan
+ produkty metabolizmu tych pestycydów
Metabolity powstające w środowisku i org.
►analogi tlenowe insektycydów FO zaw. siarkę(fosforotioniany, fosforotiolotioniany), silniej hamują esterazę Ach, tworzą się w glebie oraz w org zwierząt i ludzi
►sulfotlenki i sulfony(sulfoksydacji ulegają zw. zaw. ugrupowania tioeterowe)
-są b. trwałe, mogą przenikać do podziemnych ujęć wodnych
-hamują esterazę Ach 3 razy silniej niż zw. macierzysty np. insektycydy FO, karbaminianowe
►permetryna, hydroliza wiązania estrowego prowadzi do powstania kw. karboksylowych 3-5 razy b. toksycznych od sub. wyjściowej
►analogi aniliny z herbicydów fenylomocznikowych i karbaminianowych
►ETU(etylenotiomocznik- ćwiczenia), w wyniku transformacji w środowisku i w organiźmie z fungicydów etyleno- bis- tiokarbaminiowego, sprzyja powstawaniu nowotworów
Synergizm zw. aktywnych z innymi zw.
►niezamierzone
-malation(zw. z grupy insektycydów FO)+ jego zanieczyszczenia(O, O, S- trimetylofosforoditiolan)
-pyretroidy +insektycydy FO i karbaminiany, np. zastosowanie tych preparatów jeden po drugim, wówczas działanie szkodliwe dla ryb, pszczół
-insektycydy FO + estry kw. ftalowego(sub. pomocnicze w tworzywach sztucznych, są wymywane do środowiska) w tym wypadku następuje hamowanie biotransformacji pestycydu przez ftalon, który wcześniej dostał się do organizmu np. owada czy ryby
Zanieczyszczenia pestycydów
►techniczny metoksychlor(pochodna DDT) zaw. 7% zanieczyszczeń, czyli 50 różnych innych zw.
►malation
stopień czystości LD50 dla szczurów
rekrystalizowany(b. czysty) 12500
98,2% czystości 800
techniczny 1580
Okres karencji- to rozłożenie zw. aktywnych zaw. w pestycydach, mogących być szkodliwymi pow. pewnej wartości
-różne okresy karencji w zależności od rodzaju sub., np. FO mają krótkie okresy ok. 3 dni, DDT ok. 30 dni
-okres karencji zależy tez od rodzaju prod., np. paration(z gr. FO) w czereśniach rozłoży się po 14 dniach, natomiast w śliwkach czas ten jest dłuższy(związane jest to z otoczką woskową na pow. śliwek, dzięki czemu sub. rozpuszczalne w tłuszczach mogą się w niej zatrzymywać na dłużej)
Ochrona konsumenta to Rozporządzenie z 15.05.1997r., dotyczące najw. dopuszczalnych zaw. określonych pestycydów w różnych prod.
Pozostałości pestycydów w Polsce:
-mleko kobiece , prod. dla dzieci, mleko krowie, prod. mleczne, jaja, mięso, prod. mięsne, zbożowe, margarynach i olejach wykryto pozostałości węglowodorów chloroorganicznych( pochodnych DDT)
-stężenie tych pozostałości w mleku kobiecym jest podobne jak w innych krajach europejskich
-procesy technologiczne nie wpływały na zaw. pochodnych DDT
-jaja od kur przyzagrodowych zaw. więcej pozostałości pochodnych z gr. DDT niż jaja od kur fermowych(ma to zw. z rodzajem pasz)
-wątroby ryb zaw. więcej tych pozostałości niż tkanka mięśniowa
-w owocach krajowych i warzywach najczęściej pozostałości: dwutiokarbaminianów(fungicydów) oraz insektycydów FO i pochodnych DDT
-warzywa liściaste i łodygowe zaw. więcej dwutiokarbaminianów niż pozostałe
-sposób uprawy:warzywa gruntowe przede wszystkim zaw. pozostałości insektycydów(FO i chloroorganicznych), a w warzywach z pod osłon głównie pozostałości fungicydów
-z warzyw z pod osłon ogólnie najw pozostałości zaw. pomidory, a z owoców truskawki
-najw. przekroczenie norm(do 9 razy więcej) zaw. papryka z [od folii i krajowe jabłka(ok. 3 razy więcej)
Węglowodory chlorowane:
-polichlorowane bifenyle(PCB), jest ich więcej w środowisku
-polichlorowane trifenyle(PCT), towarzyszą
-PCB to gr. wielu izomerów, ogólnie C12H10-nCln, gdzie n- 1 do 10
-obliczono, ze teoretycznie może być 209 kongenerów PCB o różnej ilości i miejscu podstawienia Cl
-PCBs są niepalne, odporne chemicznie(duża persystancja czyli trwałość, szczególnie wysokochlorowanych), odporne na temp., rozp. w tłuszczach, nie przewodzą prądu, mają różną postać min. ciecze, żywice
Zastosowanie:
-komponenty cieczy izolacyjnych do transformatorów i kondensatorów
-plastyfikatory tworzyw sztucznych np. PCV
-impregnatory
płyny hydrauliczne
-smary odporne na wys. temp.
-składaniki farb(silosy- kiszonki, statki- plankton), lakierów, wosków, mieszanin uszczelniających rury
-od lat 70-tych ograniczenie stosowania i prod. tych zw. lub ograniczenie do systemów zamkniętych
Źródła zanieczyszczeń
-awarie urządzeń
-spalanie odpadów przem., komunalnych(poddane pirolizie przekształcają się w znacznie b. szkodliwe dioksyny i furany, przy zbyt niskiej temp. splania, aby przekształcenie to nie nastąpiło temp. musi być wyższa od 1200 C
-mieszaniny techniczne zanieczyszczone są: polichlorowanymi dibenzofuranami i naftalenami
DDT PCBs
Drogi przedostawania się PCB:
-parowanie z plastyfikatorów(4,4 % rocznie)
-parowanie podczas spopielania(1%)
-przecieki i usuwanie ścieków przem. (13%)
-hałdy, śmietniska (52%)
W wyniku utleniania bifenyli powstają:
-dioksyny, z czego najbardziej toksyczna jest 2, 3, 7, 8- tetrachlorodibenzodioksyna
-furany o 10 razy mniej niż dioksyn, najb toksyczny jest z tej gr. 2, 3, 7, 8- terachlorodibenzofuran
Głównym źródłem dioksyn i furanów w środowisku jest spalanie odpadów, a oprócz tego również mogą pochodzić z:
-zw. organicznych żywności
-papier, drewno, celuloza
-PCV
-rozpuszczalniki org.
-fungicydy
-oleje np. transformatorów
-rozpuszczalniki( min z pralni chemicznych)
Wielkość spożycia bifenyli:
-Polska(lata 70-82) ok. 10 qg/osobę/dzień
-Holandia do 90 qg
-USA nawt do 300qg
-wysokie pobrania stwierdzono w krajach, gdie jest powszehcne łowienie i spożywanie ryb
Zawartość dioksyn:
-tłuszcz zwierzęcy ok. 1,2 pg(stęż. PCB ok. 0,5 mg)
-jaja 2pg (nie zaw. PCB)
-węgorz 28 pg, śledź 46 pg
Na stężenie PCB w mleku kobiecym ma wpływ(oraz innych zw. tłuszczo rozpuszczalnych np. DDT):
-kolejność ciąży- mleko kobiet karmiących swe pierwsze dziecko stęż. PCB jest do 1,5 do 2,5 wyższe niż przy kolejnych ciążach
-wiek- im starsze były matki tym poziom PCB w mleku był wyższy(dłuższy czas kumulacji)
-palenie- zauważono większą tendencję do wyższych poziomów PCB u matek palących(tytoń i papier zaw. pewne ilości PCB)
-czas trwania laktacji- maleje ilość PCB w czasie trwania laktacji
Współczynnik przeliczeniowy toksyczności= TEF(stosuje się go ponieważ zw. z tej gr. nie występują pojedynczo). Dla najsilniejszej dioksyny czyli 2, 3 , 7, 8 TCDD przyjęto TEF= 1. Toksyczność dioksyn w próbce(oraz PCBs) wyraża się w TEQ(w pg) czyli tzw. sumarycznej toksyczności, którą wyraża wzór TEQ= m. kongerenu * TEF
Dioksyny
Odpowiednikiem ADI jest ekwiwalent TCCD czyli 10 pq na kg m.c
Dzienne narażenie populacji: dorośłi 2 pq TEQ/ kg m.c, niwmowlęta 7 pq na kg m.c. Ok. 1% dzieci pon. 6 lat pobiera z pożywieniem więcej niż 10 pq/ kg m.c(jedna z przyczyn to większe spożycie prod. pochodzenia zwierzęcego)
95% pobrania tych zw. z tłuszczem zwierzęcym, w tym 30-50% to prod. mleczne(mleko krowie zaw. 2-4 pq/kg tłuszczu, mleko kobiece 35 pq/kg tłuszczu)
Toksyczność PCB i dioksyn
-łatwo wchłaniają się z przew. pokarmowego(także płuca i skóra)
-odkładanie w wątrobie, nerkach, płucach, nadnerczach, tkance tłuszczowej
-metabolizm to sprzęganie z kw. glukuronowym lub siarkowym, wolniejszy przy większym stopniu chlorowania tych zw.
-indukują enzymy mikrosomalne biorące udział w reakcjach utleniania(co też nie jest korzystne), enzymy rozkładające steroidy oraz wit. A(przez co dochodzi do ich niedoborów)
Efekt działania (jest taki sam dla dioksyn i PCB, ale dioksyny są silniejsze):
-u szczurów powodują zmniejszenie m.c, uszkodzenie wątroby, śledziony, nerek, biegunki, barwne łzawienie, porfiria(gromadzenie porfiryn czyli prekursorów hemu, powodują nadwrażliwość na światło, porażenia nerwowe)
-przenikają przez łożysko, działanie mutagenne, teratogenne(rozszczep podniebienia), kancerogenne(wątroba- przerost tkanki włóknistej i nabłonkowej kom. gruczołowych)
-podejrzane o działanie rakotwórcze dla ludzi
-działanie immunotoksyczne
-mogą być promotorami procesu nowotworowego
-zatrucia ostre u ludzi- choroba Yusho(choroba oliwy ryżowej), zatrucie na Tajwanie z powodu wylewania się cieczy z wymiennika ciepła w czasie prod. oliwy ryżowej, objawy: zwiększona wydzielina z oczu, obrzęk powiek, pigmentacja paznokci i błon śluzowych, rogowacenie i swędzenie skóry, wyprysk trądzikowy, obrzęk rąk i nóg, zapalenie oskrzeli, nieswoiste dolegliwości ze strony układu nerwowego, objawy tte utrzymują się b. długo!
23