Wykład 10 Toksykologia żywności

Zdrowie to stan pełnego dobrostanu fizycznego, psychicznego i spolecznego a nie tylko brak choroby lub kalectwa

Na zdrowie maja wpływ:

• styl życia - 50%

• środowisko - 20%

• czynniki genetyczne - 20%

• opieka zdrowotna - 10%

Niewątpliwie, jednym z bardzo istotnych czynników wpływających na nasze zdrowie jest żywność, którą spożywamy.

Niewłaściwa jej jakość, związana z występowaniem zanieczyszczeń, zarówno chemicznych, jak i biologicznych powoduje występowanie zatruć pokarmowych a także chorób przewlekłych, w tym nowotworowych.

Zapobieganie zanieczyszczeniom

• okres karencji - czas jaki musi upłynąć od ostatniego zabiegu agrochemicznego do zbiorów płodów rolnych przeznaczonych do spożycia lub na pasze

• po okresie karencji stężenia powinny być zerowe lub praktycznie nieszkodliwe jeżeli pozostają one w żywności

• punktem wyjścia dopuszczalnych tolerancji na obecność zanieczyszczeń w produktach spożywczych i paszach jest określenie ADI.

Akceptowane dzienne pobranie - (ADI) - acceptable daily intake - ilość substancji, jaka może być pobierana przez człowieka codziennie z żywności i woda do picia przez całe życie; wyrażone najczęściej w mg/kg masy ciała.

ADI ustala się dla pozostałości pestycydów, leków weterynaryjnych i niektórych innych zanieczyszczeń żywności, a także dla dodatków do żywności.

Zanieczyszczenie chemiczne żywności

1. Środowiskowe:

- metale ciężkie

- pestycydy

- nawozy

- pierwiastki promieniotwórcze

2. Przemysłowe:

- metale ciężkie

- WWA węglowodory aromatyczne

- PCB dwufenyle polichlorowane

- dioksyny

3. Technologiczne

- WWA węglowodory aromatyczne

- mykotoksyny

- HCA heterocykliczne aminy aromatyczne

- AA akrylamid

Na zanieczyszczanie środowiska składa się:

- działalność przemysłu, powodująca emisje szkodliwych substancji do środowiska zanieczyszczających powietrze, wodę, glebę, a co za tym idzie także żywność

- działalność rolnictwa, które produkcją rolną wspomaga stosowaniem rożnych związków chemicznych

a) nawożenie gleb niejednokrotnie preparatami bardzo zanieczyszczonymi produkowanymi na bazie odpadów komunalnych ścieków, osadów ściekowych komunalno-przemysłowych, zanieczyszczone nawozy mineralne; stosowane nadmiernych ilości nawozów azotowych

b) stosowane środki ochrony roślin, nie zawsze właściwych dla danych upraw, a zatem dla określonego dla tych upraw okresu karencji

c) wprowadzenie do obrotu produktów spożywczych, pochodzących od zwierząt leczonych

Żywność produkowana jest w określonym środowisku, a w związku z tym mogą do niej przenikać wszystkie związki chemiczne w nim obecne.

Zanieczyszczenia wynikające ze skażenia środowiska, mogą występować zarówno w żywności pochodzenia roślinnego, jak i zwierzęcego.

W poszczególnych ogniwach łańcucha pokarmowego może zachodzić zjawisko nagromadzenia się tych zanieczyszczeń sprawiając, ze poziom w produkcji żywnościowym może być znacznie wyższy niż w otaczającym go środowisku.

Metabolizm związków w organizmach roślinnych jak i w zwierzęcych sprawia, że niektóre z nich mogą ulegać przemianom z wytworzeniem substancji znacznie bardziej toksycznych, często o zmienionych właściwościach.

Na szczególna uwagę zasługują produkty pochodzenia zwierzęcego. Ich zanieczyszczenia mogą wynikać bowiem nie tylko ze skażenia środowiska ale także karmienia paszami otrzymywanymi w sposób przemysłowy lub produkowanymi w zanieczyszczonym środowisku.

Inne źródła zanieczyszczenia żywności:

- wszystkie nieprawidłowości procesów technologicznych

- sposobów transportowania, pakowania i przechowywania żywności - są przyczyna zanieczyszczenia żywności pochodzenia :

• chemicznego

• mikrobiologicznego

Metale

Należy pamiętać, że głównym źródłem narażenia populacji generalnej na metale jest żywność. Metale w niej występujące mogą pochodzić ze środowiska, z opakowań, aparatury przemysłowej, różnych dodatków do żywności , jak tez osa one składnikami pestycydów oraz stanowią zanieczyszczenia nawozów sztucznych.

Zagrożenie dla zdrowia stanowią zarówno pierwiastki uważane wyłącznie za toksyczne: ołów, kadm, rtęć, arsen, jak i pierwiastki pobrane w nadmiernych ilościach - miedz, cynk, chrom, żelazo, i fluor

Niekiedy granica pomiędzy, tym, co jest potrzebne dla organizmu, aby prawidłowo przebiegały procesy życiowe, a tym co jest już działaniem szkodliwym jest bardzo wąska.

Jeżeli chodzi o metale szkodliwe ilość ich w produktach spożywczych musi być bezwzględnie limitowana. Do metali tych należy: ołów, rtęć, kadm, arsen, również niekiedy nikiel - w tłuszczach utwardzonych i margarynie oraz żelazo - w tłuszczach, olejach , napojach i wodach gazowanych.

Spośród metali takich jak kadm, ołów, rtęć i arsen - najbardziej niebezpiecznych metali, jedynie arsen nie stanowi dzisiaj większego problemu. Został bowiem w znacznym stopniu wyeliminowany ze środowiska

Zanieczyszczenie ołowiem:

- emisja do środowiska, przede wszystkim w związku z działaniem przemysłu.

- stosowanie do wapnowania gleby, wtórnych surowców przemysłowych oraz ścieków i odpadów komunalnych

- uprawy prowadzone w pobliżu ruchliwych tras komunikacyjnych

- wadliwe łączenie lutowiem puszek, kotły pobielone nie dość czysta cyna, naczynia glinianie w polewie których znajduje się tzw. glejta.

Ołów obecnie uważany jest za metal, którego każda ilość może powodować niekorzystne stuki zdrowotne. Szczególnie niebezpieczny je ten pierwiastek dla dzieci, może bowiem zaburzać ich rozwój psychiczny - wzrost agresji, jak też rozwój intelektualny.

Do otoczenia kadm dostaje się z zakładów przemysłowych, z pyłami, ściekami oraz wodami kopalnianymi rud metali kolorowych. Głównie huty cynku są źródłem skażenia środowiska tym metalem. Do żywności pierwiastek ten dostaje się z gleby i wody. Podobnie jak inne metale ma zdolność do kumulacji w organizmach ssaków, ale także ryb i innych organizmów wodnych.

Tragiczne skautkach zatrucia kadmem obserwowane były w Japonii - choroba Itai - Itai. Kadm przy narażeniu środowiskowym może powodować rozmiękanie kości - osteomalacja, jak tez zmiany ilościowe - osteoporoza, osteopenia.

Rtęć jest pierwiastkiem występującym dość powszechnie w środowisku, a jej obecność w nim, związana jest z działalnością przemysłową, jak też dostaje do środowiska w wyniku spalania węgla.

Zainteresowanie występowanie rtęci w żywności związane jest z ostrymi zatruciami, które miały miejsce w Japonii spożyciu ryb skażonych tym metalem - choroba Mina - Mata. Szczególnie niebezpieczne są zatruci organicznymi zw. rtęci. Rtęć w środowisku łatwo ulega alkilacji i powstają metylowe i etylowe związki rtęci - łatwo przenikające przez barierę łożyskową - uszkodzenie OUN; u dorosłych działania na obwodowy układ nerwowy.

Wysokie poziomy rtęci mogą występować w rybach.

Źródłem zanieczyszczenie żywności cynkiem i miedzią są procesy wytapiania rud - w zasięgu działania hut, gleba może być nadmiernie skażona tymi metalami. Dodatkowym źródłem skażenia żywności może być stosowanie fungicydów - ditiokarbaminianowych

Antymon - emaliowane naczynia kuchenne, przygotowanie potraw kwaśnych w naczyniach, w których emalia uległa uszkodzeniu.

Cyna - przenika do żywności z naczyń cynowych lub pokrytych cyną, pozostawianie żywności przez dłuższy czas w puszkach.

Glin jest powszechnie stosowany w materiałach używanych w przetwórstwie żywności. Używany jest także do wyrobu naczyń stołowych i kuchennych; przechowywania żywności - folie aluminiowe.

Do wielu potraw o charakterze obojętnym, jak potrawy mleczne, mięsne, czy zbożowe migracja glinu jest bardzo niewielka. natomiast potrawy o charakterze zasadowym lub kwaśnym, a szczególnie te ostatnie mogą powodować migracje glinu. Wielkość tej migracji zależy od pH żywności i czasu kontaktu z nią.

Kontakt mleka z częściami aparatury, urządzeniami mleczarskimi wykonanymi z glinu stwarza zagrożenie przechodzenia tego pierwiastka do mleka. Szczególnie niebezpieczne jest przechowywanie mleka w takich naczyniach aż do jego ukwaszenia.

Źródłem zanieczyszczenia żywności glinem mogą być także kwaśne deszcze. Powodują one zakwaszenie gleby, a w wyniku tego glin obecny w glebie przechodzi w formy mobilne (naturalne w środowisku glin występuje w postaci trudno rozpuszczalnych związków) i przechodzenie glinu do uprawianej na tych glebach roślinności.

Polichlorowane bifenyle (PCB)

Polichlorowane bifenyle tworzą grupę 209 pokrewnych związków chemicznych różniących się miedzy sobą liczbą i położeniem atomów chloru. Związki te ze względu na właściwości. fizyko-chemiczne znalazły bardzo szerokie zastosowanie, a stad wynika ich rozprzestrzenienie w środowisku. Do organizmu człowieka mogą wynikać z powietrza wody i żywności. Mają zdolność kumulacji zarówno w środowisku, jak i w tkance tłuszczowej zwierząt i ludzi.

Toksyczność ostra tych związków jest stosunkowo niewielka.

Mogą (narażenie przewlekłe) indukować zmiany nowotworowe:

-wątroby,

-nowotwory hormono-zależne,

- zaburzają przyswajanie wapnia

PCB przenikają przez łożysko, a ich stężenia w tkankach płodu są wyższe niż w analogicznych tkankach matek.

Największa liczba danych dotyczących zatruć tymi zw. u ludzi pochodzi z Japonii, gdzie obserwowano skutki narażenie ludności na żywność skażoną PCB - 1200 osób zatrutych, 22 osoby zmarły.

Choroba Yusho (choroba oliwy bryzowej) (2-3 g/kg oliwy)

- powiększenie gruczołów ocznych, obrzęk powiek, pigmentacja paznokci i błon śluzowych

- nadmierne rogowacenie i ciemnienie skóry z powiększeniem mieszków włosowych i wypryskiem trądzikowym - często infekcja gronkowcowa

- zmiany w układzie oddechowym typowe dla zapalenie oskrzeli, u niektórych chorych obrzęki rak i nóg

- nasilające się z czasem trwania choroby zmiany neurologiczne w postaci drętwienia nóg, uczucie zmęczenia, brak apetytu, bóle głowy i brzucha

U pracowników fabryki kondensatorów - pigmentacja paznokci i palców, wyprysk trądzikowy na żuchwie, plecach i udach.

Dioksyny

Powstają jako produkt uboczny przy produkcji organicznych związków cholorowych (chlorofenoli ich pochodnych, polichlorowanych bifenyli ...)

Właściwości : duże powinowactwo do lipidów (kumulacja w tkance tłuszczowej) i trwałość w środowisku. Występują w pobliżu ruchliwych tras, spalarni odpadów komunalnych i szpitalnych

Kumulują się w organizmach żywych - glony, skorupiaki ryby

Objawy zatrucia - zmniejszenie łaknienia, utrata masy ciała, uszkodzenie wątroby, zaburzenie funkcjonowania układu wydzielania wewnętrznego, działanie immunosupresyjne.

Ich szkodliwe działanie polega głównie na zakłóceniu funkcji wydzielania wewnętrznego hormonów sterydowych, co skutkuje obniżeniem płodności, trudnością w zachodzeniu i utrzymaniu ciąży, a nawet bezpłodnością. Mogą tez powodować zakłócenie procesu repliki kodu genetycznego..

Zanieczyszczenia pochodzenia roślinnego

• pestycydy

• azotany, azotyny

• antybiotyki i leki weterynaryjne

Pestycydy

W żywności jak pozostałości mogą występować także pestycydy. Szczególne zagrożenie dla zdrowia człowieka stanowią pestycydy, które łatwo kumulują się w środowisku, jak i w organizmach hodowlanych (związki chloroorganiczne)

Pestycydy do organizmu człowieka mogą dostawać się:

- z żywnością pochodzenie roślinnego,

- z żywnością pochodzenia (karma skażona pestycydami, przez skórę zwierząt na którą pestycydy te zastosowana jako np. środki do zwalczania pasożytów).

Pozostałości pestycydów mogą występować nie tylko w mięsie , ale także w innych produktach pochodzenia zwierzęcego np. mleko, jaja.

Pestycydy mogą być także stosowane, jako środki zapobiegające rozwojowi grzybów, na opakowania, czy tez skórkę owoców cytrusowych.

Ustawodawstwo obowiązujące w Polsce zezwala na import żywności z krajów, w których stosowane są środki ochrony roślin, których używanie zakazane jest w Polsce.

Szczególnie niebezpieczne, ze względu na możliwość skażenia żywności, a także roślin przeznaczonych na pasze zwierząt hodowlanych są pestycydy:

• działające układowo,

• stosowane do opryskiwania upraw (dłużej utrzymują się na roślinach)

Pestycydy stosowane do opylania upraw mogą być natomiast łatwiej przenoszone na znaczne odległości.

Pestycydy mogą tez być przyczyna występowania pewnych niedoborów składników pokarmowych w warzywach , zbożach i innej roślinności.

Azotany, azotyny

Narażenie populacji generalnej:

- woda do picia - przede wszystkim woda studzienna

- żywność pochodzenia roślinnego - przede wszystkim nowalijk

- około 90% azotanów i azotynów dostających się do organizmu człowieka pochodzi z tym źródeł

- obecność azotanów i azotynów w warzywach jest niezamierzonym zanieczyszczeniem związanym z nieracjonalnym nawożeniem gleby.

- do roślin jadalnych gromadzących szczególnie duże ilości azotanów należą: sałata, rzodkiewka, burak, kalarepa

- zawartość azotanów może zmieniać się w zależności od odmiany warzywa nawet kilkakrotnie

- ilość azotanów i azotynów dostających się do organizmu może zależeć od nawyków żywieniowych (wegetarianie więcej) i pory roku (więcej w okresie wiosenno-letnim)

Mechanizm toksycznego działania

- toksyczności azotynów jest około 10-krotnie większa niż azotanów, a związane jest to z ich silnymi właściwościami utleniającymi

- przejawem tego jest utlenianie dwuwartościowego żelaza hemoglobiny do żelaza trójwartościowego, w efekcie czego powstaje methemoglobina nie mająca zdolności odwracalnego wiązania tlenu

- w konsekwencji dochodzi do niedotlenienia ośrodkowego układu nerwowego

- obraz zatrucia zależy od stężenia methemoglobiny we krwi

Azotyny mogą być prekursorami nitrozoamin - związków uważanych za rakotwórcze

Związki te mogą występować w konserwowanym mięsie, rybach - przede wszystkim wędzonych, dojrzewających serach. Pewne śladowe ilości stwierdza się także w mleku w proszku.

W ostrym zatruciu powodują uszkodzenie wątroby. Metabolity tych związków mają działanie rakotwórcze, nowotwory pęcherza moczowego, płuc, nerek, wątroby itp.

Antybiotyki i leki weterynaryjne

Antybiotyki zostały wykorzystane przy produkcji żywności jako:

- środki przyspieszające wzrost cieląt, ptactwa, win - zapewniają szybszy przyrost masy ciała stosuje się jako dodatek do pasz (tetracykliny, penicylina, chlorocyklina)

- środki konserwujące zabezpieczające przed zepsuciem wielu artykułów żywnościowych np. jarzyny, mięso siekane, ryby, śmietana itp.; zwierzętom przed ubojem nieraz wstrzykuje się antybiotyki, drób po uboju zanurza się w roztworach zawierających antybiotyki dodaje się do lodu, w którym przechowywane są produkty spożywcze

- zwalczeni szkodników na jabłkach, gruszkach; zwalczanie chorób bakteryjnych, na papryce, pomidorach, wiśniach, tytoniu itp.

Pozostałości antybiotyków w mleku wiążą się ze zwalczaniem zapalenie gruczołów mlecznych u krów. Powszechne stosowanie antybiotyków w weterynarii wiąże się z ryzykiem występowania ich pozostałości w produktach spożywczych, w mleku, a także w mleku w proszku przeznaczonego do spożycia przez dzieci. Antybiotyki wykrywane także w mięsie, jajkach i innych produktach przeznaczonych do spożycia.

Zagrożenie dla zdrowie a człowieka wynikające ze stosowania antybiotyków i innych leków w weterynarii:

- wywołanie alergii

- powstawanie i narastanie odporności drobnoustrojów chorobotwórczych na antybiotyk

- toksyczność samych związków

Sposoby przechowywania żywności

Pleśnie wytwarzają jedne z najbardziej toksycznych znanych substancji czyli mykotoksyny - do nich należy:

• aflatoksyna

• ochratoksyna

Stwierdzono obecność aflatoksyny w wielu przypadkach raka wątroby, w chorobach przewlekłych wątroby, a szczególnie w przypadku jej obumierania i marskości. Toksyna ta może występować w orzeszkach oraz zbożach. Wskutek skażenia paszy dociera tez do mleka krowiego i do mięsa zwierząt rzeźnych.

W badaniach prowadzonych w Afryce i Chinach (duża ilość osób - nosicieli wirusa zapalenia wątroby typu B i C), stwierdzono występowanie dodatniej korelacji pomiędzy występowaniem nowotworu wątroby, a stężeniem aflatoksyny w surowicy.

• Grzyby te szkodzą człowiekowi bezpośrednio, jak tez są coraz częściej sprawcami wzrastającej przypadków alergii.

• Wystarczy jeden spleśniały owoc lub warzywo, aby skazić całą dostawę soku, dżemu lub innego produktu

• Mimo iż są metody na wyeliminowania pleśni (np. odcięcie), to nie można tego zrobić z produktami jej metabolizmu - toksynami, które pozostają w pożywieniu

• Z powodu silnej toksyczności, już niewielka ilość mykotoksyn potrafi zatrzymać prawidłową pracę wątroby na kilka dni

Ochratoksyny

Powodują zaburzenia czynności nerek, są rakotwórcze, powodują wady rozwoju płodu i zaburzenia układu immunologicznego

U zwierząt, które mają kilka „ żołądków” (np. krowa) toksyna ta ulega rozkładowi, więc z tego punktu widzenia, niebezpieczne dla człowieka są tylko zwierzęta, które mają jeden żołądek np. świnie, w których mięsie mogą utrzymywać się do jednego miesiąca

Działają toksycznie przede wszystkim na nerki. Mogą prowadzić do śródmiąższowego zapalenia nerek.

Tworzywa sztuczne - opakowania

Stosowane są one do: wytwarzania wielu rodzajów drobnego sprzętu stosowanego w kuchni, ale przede wszystkim do wytwarzania opakowań. W tej grupie najszerzej stosowanym polimerem jest:

- polichlorek winylu, polimer (PCV)

Stosowanie tworzyw sztucznych do pakowania i przechowywania żywności wymaga pewnej ostrożności - właściwy dobór tworzywa i kontaktującego się z nim produktu spożywczego.

W zależności od rodzaju przechowywanego produktu, w żywności mogą pojawić się ślady tworzywa

W butelkach wykonanych z PCV, ślady tworzywa mogą pojawić się w produktach kwaśnych np. w occie, w musztardach, a nawet sokach owocowych

Innym tworzywem występującym dość powszechnie w kuchni jest polistyren, który stosowany jest do wyrobu kubków do napojów zimnych i gorących, a także pojemników do produktów spożywczych.

Zagrożenie dla zdrowia może wynikać z ryzyka uwalniania się z opakowania wytworzonego z polistyrenu. Może pojawić się w produktach spożywczych z opakowań.

Z punktu widzenia toksykologii, styren zaliczony jest do czynników rakotwórczych u zwierząt. Uważa się również ze styren szkodliwe wpływa na układ nerwowy człowieka.

Chemiczne związki szkodliwe powstające w wyniku interakcji:

• lizynoalanina - LAL - w wyniku interakcji pomiędzy naturalnymi składnikami produktów, np. lizyna i alanina w mleku ( w warunkach wysokie temp. - pasteryzacja, sterylizacja mlek)

Działanie szkodliwe:

- powoduje zmniejszeni przyswajalności alaniny

- może wywoływać zmiany patologiczne w nerkach (badania na zwierzętach)

• Akryloamid - powstaje podczas termicznej obróbki żywności , wy wyniku interakcji miedzy aminokwasami i cukrami redukującymi; głównym prekursorem akrylamidu jest aspargina

Działanie szkodliwe

- wykazuje działanie (zwierzęta doświadczalne)

W gospodarce akryloamid jest stosowany do produkcji kosmetyków i środków czystości, do czyszczenia zasobów wód pitnych jako polimer - poliakryloamid

Badania wykazały występowanie akryloamidu we frytkach, pieczonych ziemniakach, chlebie, herbatnikach, sucharach, tostach, chrupkach ryżowych, rybach smażonych i w wielu innych produktach.

Chemiczne dodatki do żywności

Chemiczne dodatki do żywności można podzielić na:

• kompozycje smakowo-zapachowe zwane także mieszankami aromatyzującymi

• barwniki do żywności

• emulgatory, zagęstniki, środki spulchniające i inne środki zmieniające konsystencje produktów

• konserwanty, przeciwutleniacze, stabilizatory jako związki przedłużające trwałość produktów

Wszystkie te dodatki mogą być pochodzenia naturalnego jak i sztucznego. Z tego punktu widzenia dzielimy je na:

• naturalne - pochodzące bezpośrednio z produktów naturalnych

• identyczne z naturalnymi - tzn. syntetyzowane przez człowieka, ale o identycznej strukturze chemicznej jak zw. naturalne

• sztuczne - syntetyzowane przez człowieka i o strukturze nie odpowiadającej zw. występującym naturalnie

Podział na związki pochodzenia naturalnego i sztucznego nie jest ścisły. Każdy związek może być produkowany rożnymi metodami - wyodrębniony z produktów naturalnych lub syntetyzowany przez człowieka.

Jeśli struktura chemiczna i czystość związków z obu źródeł jest identyczna, to mają one identyczne właściwości, jako dodatki do żywności.

Lista E

Lista E - spis chemicznych dodatków do żywności które zostały uznane przez wyspecjalizowane instytucje Unii Europejskiej za bezpieczne i dozwolone do użycia. Nazwa pochodzi od kontynentu Europa. Lista ta jest sporządzana przez „ Komitet Naukowy Technologii Żywności” i następnie dołączana do dyrektyw Komisji Europejskiej, które podlegają zatwierdzeniu przez Parlament Europejski

Zgodnie z definicją użytą w tych dyrektywach dodatek do żywności może być dopisany do lity gdy:

- istnieje technologiczna konieczność jego użycia

- nie służy on do wprowadzenia w błąd konsumentów

- udowodniono że, jego użycie nie stanowi zagrożenia dla konsumentów

Barwniki

Należy do nich miedzy innymi E127 - erytrozyna, syntetyczny czerwony barwnik. Stwierdzono, że może ona uwalniać jod, co prowadzi zakłócenia funkcjonowania tarczycy. W testach na zwierzętach pod wpływem tego związku stwierdzono również wystąpienie nowotworów tarczycy(osoby z problemiami z tarczycą powinny jej unikać)

- E249 - azotyn potasu, syntetycznie otrzymywany związek ,prekursor bardzo szkodliwych, rakotwórczych N-nitorozoamin jet stosowny jak o środek utrwalający

- E251 - azotn sodu dodany do surowców zwierzęcych (mleko, mięso) hamuje rozwój szkodliwej mikroflory. Może on również powodować niedobory tlenu u niemowląt.

Stwierdzono ponadto, ze niektóre barwniki mogą wywoływać reakcje alergiczne. Wykazano np., że- tartrazyna - żółty barwnik dodawany do żywności i kosmetyko może wywoływać swędzenie i przykrą wysypkę (działanie alergiczne - szczególnie u astmatyków)

Szczególnym, o dużym znaczeniu praktycznym barwnikiem naturalnym jest- karmel (E150), który jest mieszaniną produktów termicznego rozkładu sacharozy. Karmel stosowany jest do barwienia wina, koniaku, winiaku, rumu, araku, miodu pitnego i piwa. Barwnik ten otrzymany w temperaturach 150-180 stopni, nie wykazuje niekorzystnych dla zdrowia właściwości.

Barwniki syntetyczne, szczególnie stosowane do żywności są przedmiotem wszechstronnych badań toksykologicznych. Uzyskiwane wyniki takich badań już niejednokrotnie spowodowały zaniechanie stosowania do barwienia żywności wielu z nich.

Bardzo dobrze znanym przykładem jest barwnik z grupy związków azowych - żółcień masłowa, czyli dwumetyloaminoazobenzen (DAB). Barwnik ten znalazł szerokie zastosowanie do barwienia środków spożywczych ale także leczniczych i kosmetycznych oraz wełny, płótna i papieru. Jego działanie rakotwórcze spowodowało całkowity zakaz stosowania tego związku do barwienia żywności.

Przyczyna karcinogenezy jest metabolizm barwników, który prawadzi do powstania 4-metyloaminoazobenzenu - silnie rakotwórczej substancji.

Warto zwrócić uwagę, na dużą grupę produktów spożywczych, których nie wolno barwić. Są to mleko, śmietana, śmietanka, twaróg, herbata, kakao, kawa, miód pszczeli, czekolada, mięso i przetwory mięsne, ryby i przetwory rybne oraz oleje jadalne.

Przeciwutleniacze

Trwałość produktów żywnościowych uzależniona jest przede wszystkim od zachodzących w nich przemian chemicznych, w tym głównie utleniania.

Obróbka mechaniczna, procesy kulinarne i technologiczne prowadzą często do zniszczenia struktury tkankowej surowców i produktów, umożliwiając dostęp tlenu do praktycznie wszystkich istotnych składników żywności, w tym do najbardziej wrażliwych - tłuszczów.

Występowanie tych procesów może następować samorzutnie lub pod wpływem drobnoustrojów oraz enzymów.

Utlenianie samorzutne określane autooksydacją następuje w skutek cyklicznej, łańcuchowej reskcji zapoczątkowanej przez wolne rodniki.

Produktami procesu utleniania są najczęściej związki chemiczne takie, jak wodorotlenki, nadtlenki, epoksytlenki oraz inne związki cykliczne i spolimeryzowane.

Związki te wykazują bardzo szkodliwy wpływ na zdrowie konsumentów oraz wyraźnie obniżają wartość spożywczą potraw, poprzez niekorzystne zmiany cech organoleptycznych.

To groźne zjawisko może zostać zahamowane poprzez celowy dodatek do środków spożywczych chemicznych substancji, które nazywane są przeciwutleniaczami lub antyoksydantami.

W praktyce stosuje się głównie naturalne przeciwutleniacze - tokoferole, karoten, witaminę C.

Jednakże szeroko stosowane są także przeciwutleniacze syntetyczne, które wprowadza się do środków spożywczych, ale także pasz, kosmetyków, czy tworzyw sztucznych.

Najbardziej rozpowszechnionymi w przemyśle spożywczym przeciwutleniaczami są:

- butylohydroksyanizol (E BHA)

- butylohydroksytoluen (E BHT)

Stosowanie BHA jest dopuszczone w Polsce do smalcu, który ma być przechowywany powyżej 12 miesięcy. Związek ten poddano szerokim badaniom toksykologicznym na zwierzętach, wykazując wiele niekorzystnych działań, w tym działanie teratogenne. Okazało się przy tym, że BHT zwiększa działanie rakotwórczych wielopierścieniowych weglowodorów aromatycznych oraz N- nitrozoamin u myszy.

Biorąc pod uwagę pozytywną rolę jaką spełniają przeciwutleniacze w żywności można je zaliczyć również do środków przedłużających trwałość żywności, jednakże o innym mechanizmie działania.

Słodziki:

Substancje słodządze ale równocześnie nie wnoszące energetycznych kalorii. W tej grupie wyróżnia się tzw. Słodziki, czyli chemiczne substancje otrzymywane na drodze syntezy organicznej, charakteryzujące się słodyczą znacznie przewyższającą słodycz sacharozy.

Aspartam - najpopularniejszy środek słodzący w Polsce. Zbudowany jest z dwóch naturalnie występujących aminokwasów i jest metabolizowany w organizmie. Przy jego rozkładzie powstaje fenyloalanina - aminokwas, który nie może być spożywany przez chorych na fenyloketonurię .

Aspartam stosuje się w napojach, słodyczach, gumie do żucia, produktach dietetycznych.

Sacharyna - odkryta w 1876 roku jako pierwszy środek słodzący, największe zastosowanie znalazła w okresie międzywojennym. Niewskazana dla osób z wrażliwym przewodem pokarmowym.

Stosowana jest do sporządzania preparatów słodzących dla chorych na cukrzycę. Nie posiada wartości odżywczych.

Sorbitol (E 420)- syntetyczny środek zastępujący cukier. W badaniach na zwierzętach wykazano, że związek ten prowadzi do tworzenia się kamieni moczowych i guzów nerek.

-E 280 - kwas propionowy - syntetycznie lub biologicznie otrzymywany konserwant, wpływa na cechy smakowo-zapachowe potraw. Stwierdzono, że może u szczurów powodować zmiany nowotworowe dwunastnicy

- E 400 - kwas alginowy -naturalny roślinny zagęszczacz, jest popularnym środkiem żelującym. Stwierdzono, że może zakłócać wchłanianie wapnia, żelaza, manganu i cynku

- E 541 - kwaśny fosforan sodowo -glinowy, to syntetyczny środek spulchniający. Stwierdzono, że doprowadza on do gromadzenia się glinu w organizmie.

- E 555 - krzemian potasowo - glinowy - przydatny w technologii, naturalny rozdzielacz (wzrost stężenia glinu w ośrodkowym układzie nerwowym; był brany pod uwagę jako przyczyna choroby Alzheimera). Osoby chore na nerki mogą nie wydalać glinu.

Środki utrwalające - konserwanty

Są to chemiczne środki przedłużające trwałość produktów żywnościowych w sytuacji, kiedy brak jest innych metod zabezpieczających jakość żywności. W sytuacji potencjalnie znacznych start masy zywności, które szacowane są do 30% pozyskiwanych surowców uzasadnieniem stosowania chemicznych konserwantów są również względy ekonomiczne

Przedłużenie trwałości surowców i zrywności wiąże się z ograniczeniem negatywnego wpływu wielu czynników takich jak drobnoustroje, wilgoć, tlen atmosferyczny i światło.

Substancji tych nie należy stosować do żywności dietetycznej oraz odżywek dla niemowląt. Jak wiele związków chemicznych, użyte w nadmiarze mogą zmieniać niekorzystnie cechy organoleptyczne produktów spożywczych, wpływa na wartość odżywczą, a w konsekwencji oddziaływać niekorzystnie na zdrowie ludzi.

Spośród wielu chemicznych substancji utrwalających żywność wymienić warto te, które zapobiegają zmianom powodowanym przez drobnoustroje.

Zalicza się do nich między innymi kwas benzoesowy i jego sól sodową (benzoesany E 210-219)- może podrażniać śluzówkę żołądka i jelit, powodować wysypki.

Jako środek utrwalający stosowany jest również kwas sorbowy i jego sole oraz kwas propionowy i jego sole. Kwas sorbowy okazał się bardziej skutecznym środkiem konserwującym niż kwas benzoesowy.

Z drugiej strony kwas sorbowy szeroko stosowany w kosmetykach okazał się substancją szkodliwą wywołującą podrażnienie skóry

Kwas propionowy, ze względu na ograniczone właściowści konserwujące nie jest szeroko stosowany.

Inne dodatki do żywności, które obejmują:

- Kwas ortofosforowy (E 338) - regulator kwasowości (coca cola) - może powodować zaburzenia w trawieniu, może upośledzać wchłanianie Ca, Mg, Fe, (duże dawki)

- substancje przeciw zbrylaniu - np. stearynian magnezu (E 572), stosowany do zup w proszku, czy w prasowanych cukierkach

- substancje wypełniające

- stabilizatory barw

- emulgatory - utrzymują jednolita konsystencje wielu składników

- sole emulgujące - zapobiegają wydzielaniu się tłuszczów w serach topionych np. ortofosforan sodu

Wymienione substancje i związki chemiczne będące celowymi dodatkami do żywności stanowią tylko niewielką ich grupę. Od kilku lat wielu specjalistów z zakresu żywienia i dietetyki, zwraca uwagę na zanieczyszczenia, a zwłaszcza na dodatki do żywności, jako główne inicjatory i promotory chorób nowotworowych.

---