Toksykologia - nauka o truciznach i zatruciach

z greckiego:

- toksikon - trucizna

- logos - nauka

Toksykologia - dyscyplina naukowa, która bada aktualne lub potencjalne niebezpieczeństwo związane z działaniem na organizmy żywe substancji chemicznych (trucizn), bada mechanizmy działania trucizn, opracowuje sposoby rozpoznawania i leczenia zatruć, opracowuje sposoby zapobiegania zatruć.

Paracelsus - ojciec toksykologii - niemiecki lekarz, filozof, prekursor współczesnej medycyny:

„ Wszystko jest trucizną i nic nie jest trucizną, tylko dawka decyduje, że jakaś substancja nie jest trucizną”

„The dose makes the poison”

Dla trucizn, zależność dawka - odpowiedź:

1 -zakres dawek bez obserwowanego działania

2 -wpływ na organizm, proporcjonalny do dawki

3 -zakres dawek o maksymalnym działaniu

Współczesna definicja trucizny

- substancja, która wprowadzona w małych dawkach do organizmu wskutek swoich właściwości toksykodynamicznych może wywołać zaburzenia ustroju i jego śmierć

W praktyce za trucizny uznaje się te substancje, które związane są ze stosunkowo dużym ryzykiem działania szkodliwego

Toksyczność - działanie niepożądane, wynikające z reakcji chemicznej lub fizykochemicznej pomiędzy związkiem chemicznym, który wniknął do ustroju a układem biologicznym (DNA, enzymy)

Ksenobiotyk

- substancja chemiczna nie będąca naturalnym składnikiem organizmu

- substancja obca, egzogenna

z greckiego: ksenos - obcy

Zatrucie

• - proces chorobowy

- z klinicznymi objawami podmiotowymi i przedmiotowymi

- wywołany przez substancje chemiczne pochodzenia egzo- lub endogennego

Podział zatruć ze względu na okoliczności ich powstania

• przypadkowe np. zdrowotne, pokarmowe

• rozmyślne np. samobójcze, mordercze

Podział zatruć ze względu na przebieg i nasilenie

• ostre - jednorazowa dawka, objawy szybkie po kontakcie z substancją, gwałtowne

• podostre

• przewlekłe - ekspozycja przez dłuższy czas (efekt = dawka x czas)

• czasami wyróżnia się również zatrucia podprzewlekłe

działy toksykologii:

• humanotoksykologia

• zootoksykologia

• fitotoksykologia

działy toksykologii:

• przemysłowa

• środowiskowa

• leków

• żywności

• pestycydów

• artykułów gospodarstwa domowego

• kosmetyków

• tworzyw sztucznych

• wojskowa

• sądowa

Cechy wspólne: te same związki chemiczne

Różnice:

• warunki ekspozycji (praca, choroba, całe życie)

• droga wchłaniania (płuca, skóra, przewód pokarmowy)

• dawkowanie (wg wskazań lekarza, indywidualnych upodobań)

toksykologia żywności

• dotyczy substancji chemicznych dostających się do organizmu z żywnością

• występujących naturalnie

• dodawanych celowo

• zanieczyszczeń

• wytwarzających się w produktach w czasie procesów technologicznych lub przechowywania

• wytwarzających się w organizmie człowieka z substancji pochodzących z żywności

(aminy + związki azotowe = nitrozoaminy)

Losy trucizny w organizmie:

1. Droga i sposób dostawania się do organizmu

przewód pokarmowy	skóra		płuca	dożylnie, dootrzewnowo, podskórnie, domieśniowo
	KREW I LIMFA
„first-pass-effect”	Wątroba
Żółć

Przez jamę ustną - droga pokarmowa, per os

Mechanizmy wchłaniania:

• transport bez udziału nośników

• persorpcja (międzykomórkowo, całe cząsteczki, komórki)

• endocytoza (pinocytoza, fagocytoza)

• wchłanianie konwencjonalne (przez pory)

• dyfuzja bierna

• przez pory jonowe

• transport przy udziale nośników

• dyfuzja ułatwiona

• transport aktywny

Wchłanianie przez przewód pokarmowy zależy od

• rozpuszczalności substancji, wielkości cząsteczek

• obecności związków chemicznych, przy udziale tych samych przenośników lub za pomocą tego samego mechanizmu

• od pH treści pokarmowej (wpływa na rozpuszczalność)

• od integralności błony komórkowej, ukrwienia

Miejsca wchłaniania substancji obcych w przewodzie pokarmowych

• jama ustna: nikotyna, cyjanki, nitrogliceryna, fenole, strychnina, kokaina, alkohol

• żołądek: alkohol, nikotyna, cyjanki, kwas salicylowy, aspiryna, kofeina, teofilina

• jelito cienkie: większość trucizn

• jelito grube: związki wytworzone przy udziale mikroflory

Zapobieganie wchłanianiu z przewodu pokarmowego

• substancje adsorbujące - węgiel aktywowany (carbo activatus, carbo medicinalis)
  

węgiel adsorbuje
bardzo dobrze	dobrze	Średnio	nie adsorbuje
Atropina Ergotamina Fenol Jod	Chinina	Alkohol etylowy Alkohol metylowy Cyjanki DDT Kwas borowy Insektycydy FO	Kwasy mineralne Zasady Substancje nierozpuszczalne w wodzie

• wywoływanie wymiotów

• płukanie żołądka (do 2h po spożyciu trucizny płynnej, do 4h po spożyciu trucizny stałej)

• płukanie jelit

• zastosowanie odtrutek działających miejscowo

(np. chlorek sodu - azotan srebra, tiosiarczan sodu -HCN, wersenian sodowo-potasowy - Cd, Pb)

Domowymi metodami zapobiegającymi wchłanianiu toksyn z układu pokarmowego są mleko i białko jajka,

przy czym mleko ma działanie odwrotne do zamierzonego w przypadku toksyn tłuszczorozpuszczalnych

2. Transport (bariery) i wiązanie ustrojowe

Bariery przy wchłanianiu:

• droga pokarmowa - nabłonek jelitowy

• droga inhalacyjna - nabłonek pęcherzyków płucnych

• droga dermalna - naskórek

Wyżej wymienione bariery, są pierwszymi barierami, na które natrafiają wchłaniane substancje, kolejne bariery to:

• błony naczyń włosowatych

• błony komórkowe narządów wewnętrznych

• błony struktur wewnątrzkomórkowych

Bariery specjalne - chroniące ośrodkowy układ nerwowy:

KREW - MÓZG, KREW - PŁYN MÓZGOWORDZENIOWY

• Dyfuzja bierna (związki obce), transport aktywny (cukier, AA)

• Zmiany w błonach powodują m.in.:

• nadtlenki kwasów tłuszczowych, bodźce akustyczne

• w życiu płodowym i u niemowląt obserwuje się większą wrażliwość

• substancje lipofilne przenikają łatwo np. metylortęć, nierozpuszczalne w tł. trudno - musi być przenośnik

KREW - ŁOŻYSKO

• Bariera dla związków silnie zjonizowanych i nierozp. w tłuszczach, o dużym ciężarze cząsteczkowym

• Łatwo przenikają m.in.: antybiotyki, narkotyki, alkohol etylowy, kofeina, nikotyna

• Zmiany morfologiczne przy niedotlenieniu np. u kobiet palących

• Czynniki teratogenne - obumarcie zarodka, wady rozwojowe

KREW - JĄDRO

• Skomplikowana budowa trójstopniowa, chroni męskie komórki rozrodcze

• Śródbłonek naczyń włosowatych bez porów i przestrzeni międzykomórkowych

• Komórki nabłonkowo - mięśniowe ze strefami zamykającymi

• Połączenia kompleksowe między komórkami podporowymi

Bariera nie błonowa:

• połączenie z albuminami i globulinami krwi

• z białkami enzymatycznymi (inhibicja)

• z białkami cytoplazmatycznymi (metalotioneina)

Zależy od pH, odwracalne, trwałość wiązania różna, przez grupy -SH, przy -końcowego AA,

fosforylacja grup OH, -COOH, związki obce konkurują o miejsca wiązania

Połączenia takie nie przenikają przez ściany naczyń włosowatych oraz nie ulegają przesączaniu w kłębuszkach nerkowych

Opóźniają metabolizm i wydalanie

Rola krwi:

• rozpuszczalnik, medium transportujące

• transport substancji obcych w pierwszej kolejności do narządów dobrze ukrwionych

• redystrybucja do narządów mniej ukrwionych

• transport metabolitów do nerek

• wiązanie substancji z:

• Hb np. CO (karboksyhemoglobina)

• Z białkami błon krwinek czerwonych np. Pb

• Z białkami osocza

3. Rozmieszczenie i kumulowanie

	KREW I LIMFA
							Płyny pozakomórkowe Tkanki miękkie Tłuszcz Kości
				Włosy, paznokcie

Rozmieszczenie substancji w organizmie zależy od:

• szybkości wchłaniania i wydalania

• częstotliwości wnikania do organizmu i dawek

• powinowactwa do tkanek i narządów

(dobrze rozpuszczalne w tłuszczach - powinowactwo do tkanki tłuszczowej i narządów z tkanką tłuszczową itp.)

Główne miejsca odkładania się związków obcych:

• tkanka tłuszczowa (DDT, metoksychlor, WWA, PCB) uwalniane przy głodzenie, rozpad tkanki tłuszczowej

• kości- absorpcja na powierzchni lub trwałe wbudowanie (ołów, fluor, rad, stront, tetracykliny)

uwalniane przy niedoborach Ca²⁺

• narządy miąższowe- w jądrach komórkowych lub cytoplazmie (kadm, ołów, rtęć nieorganiczna)

• włosy, paznokcie (metale ciężkie, narkotyki)

4. Przemiany w organizmie

Miejsca przemian:

• wszystkie tkanki, ale głównie

• wątroba

• nerki

• nabłonek jelitowy

• z udziałem niektórych enzymów

Przemiany - biotransformacje

detoksykacja - takie przemiany, które prowadzą do powstawania związków mniej szkodliwych lub nieszkodliwych

aktywacja metaboliczna - takie przemiany, które prowadzą do powstawania związków bardziej toksycznych

	Substancje obce
Działanie toksyczne		Brak działania toksycznego
		Aktywacja metaboliczna
Bez zmian		Działanie toksyczne
	Detoksykacja
	Wydalanie

Przykłady:

• nie ulegają przemianom w organizmie

• silnie polarne, wydalane przez nerki (szybko), np. kwas ftalowy, kwas sulfonowy

• bardzo lotne, wydalane przez płuca np. eter etylowy, cyklopropanom

• silnie litofilne, kumulujące się w tkance tłuszczowe np. PCB

• ulegają detoksykacji

• SO₂ do siarczanów

• Fenol do glukuronidów

• Benzo(a)piren (WWA) poprzez epoksydy do fenoli, które są sprzęgane z kwasem glikuronowym

• ulegają aktywacji metabolicznej

• Chloroform do fosgenu

• Barwnik czerwony Red 2G do aniliny

• Benzo(a)piren poprzez epoksydy do epoksydioli

• Metanol do formaldehydu

• As⁵⁺ do As³⁺

• Kodeina do morfiny

	FAZA I transformacja			Faza II biosynteza
Ksenobiotyk		Produkt pośredni			Produkt końcowy
				Wydalanie


właściwości lipofilne właściwości hydrofilne

Faza I - wytworzenie grupy funkcyjnej, która będzie mogła brać udział w reakcji II Fazy




Frakcja mikrosomalna = rybosomy + retikulum (siateczka) endoplazmatyczna

15 - 20% masy komórki	Enzymy mikrosomalne
50-60% RNA
Synteza kwasów tłuszczowych	Monooksygenazy
Sterydów	Epoksydazy
Odtruwanie	Glukuronylotransferazy

Ilość enzymów wzrasta przy narażeniu na związki obce, można powiedzieć że enzymy te są indukowane przez zw. obce




Reakcje I FAZY, utlenianie

• mikrosomalne

RH + O₂ + H⁺(NADPH/NADH) monooksygenazy R-OH + H₂O

• Monooksygenazy zawierają hemoproteinę o typie cytochromu P-450 (wiele izoenzymów CYP o spec. substr.)

• Reduktaza NADPH - cytochrom P-450, flawoproteaza, przenosi elektron na Cyt - P450

• Czynnik lipidowy zawiera fosfatydocholinę niezbędny do prawidłowego połączenia cytochromu z reduktazą

Typy utleniania mikrosomalnego:

• aromatyczna hydroksylacja

• alifatyczna hydroksylacja

• N, O, S - dealkilacja

• Epoksydacja

• Desulfuracja

• Sulfoksydacja

• N - hydroksylacja

Mikrosomalne	niemikrosomalne
- benzen → toluen - toluen → kwas benzoesowy oraz: - WWA - chlorek winylu - morfina - paration - DDT - nitrozoaminy	- etanol → aldehyd octowy - aldehyd octowy → kwas octowy - formaldehyd → kwas mrówkowy - aminy → aldehydy

Reakcje I FAZY, redukcja

Mikrosomalne	niemikrosomalne
- nitrobenzen → anilina oraz: - żółcień masłowa - nikotyna	- As^5+→ As^3+ - aldehyd → alkohol

Reakcje I FAZY, hydroliza

Mikrosomalne	niemikrosomalne
- epoksyd → diol np. WWA	- ester + woda → kwas + alkohol np malation tioglikozydowy

Reakcje II FAZY, sprzęganie

• z kwasem glikuronowym

• cytoplazma: powstaje aktywny kwas glikuronowy

• glukoza → UDPGA (urydyno-difofoglukuronowy kwas)

• frakcja mikrosomalna

• R-OH + UDPGA -(1) R-O-glukuronid + UDP

• (1) UDP-glukuronozylo-transferaza

• w reakcji mogą brać udział związki zawierające grupę: hydroksylową, karboksylową, aminową, karbonylową, azot heterocykliczny, sulfhydrylową, dwusiarczkową

• przykładowe substancje tworzące glukuronidy: fenol, aminofenol, naftol, tymol, kwas benzoesowy

UDP glukoronozylo - transferaza

- nie ma specyficzności substratowej - „idealny” enzym

- indukowany pod wpływem, niektórych ksenobiotyków

- u samców większa aktywności

• (sprzęganie) z AA - glicyną

• Podlegają związki zawierające grupy karboksylowe

• kwas benzoesowy + glicyna → kwas hipurowy

• ( u ptaków zamiast glicyny ornityna)

• (sprzęganie) z glutationem (cysteiną) w cytoplazmie

Etapy:

• ksenobiotyk + glutation (transferaza glutationowa)

• odłączenie kwasu glutaminowego i glicyny

• acetylowanie przez acetylo CoA - powstaje kwas merkapturowy

transferaz glutationowa

- detoksykacja (benzen, WWA, chlowcopochodne, nitrobenzen, węglowodory aromatyczne)

- działanie kataboliczne

- wiązanie ksenobiotyku na powierzchni

- wiązanie kowalencyjne między ksenobiotykiem a centrum aktywnym („suicie inactyvationa”)

- aktywacja metaboliczna (dichloroetylen, tetrafluoroetylen, dichloroetan)

• (sprzęganie) z siarczanami

Fenol + „aktywny siarczan” (H₂SO₄, ATP) → kwas fenylosiarkowy + woda

• (sprzęganie) z tiosiarczanem

CN^- + S₂O₃^2- ---(1)→ CNS^- + SO₂^2- (1) - siarkotransferaza tiosiarczanowa

CN^- - 200x bardziej toksyczny od CNS^­-

Reakcje II FAZY, metylowanie

• Związki z grupą aminową, iminową, hydroksylową, sulfhydrylową

C₂H₅SH -(1) C₂H₅-S-CH₃ (1) - CH₃, metionina, S-metylotransferaza

(2) (3) (2) - merkaptan etylowy

(3) - etylometylo siarczek

Reakcje II FAZY, acetylowanie

• związki z grupą karboksylową, aminy sulfhydrylowe

• w mitochondriach, cytoplazmie

anilina -(1) acetyloamid (1) - CoA, acetylotransferaza

5. Wydalanie

• organizm stara się usunąć (lub trwale związać) każdą substancję obcą

• usuwanie w postaci niezmiennej, metabolitów lub związków sprzężonych np. z k. glikuronowym, glutationem itp.

• Jedna substancja może być wydalana kilkoma drogami i w różnej postaci

wątroba	KREW I LIMFA			Płyny pozakomórkowe
Żółć	Nerki		Płuca	Mleko, pot
Kał	Mocz		Wydychane powietrze

Nerki - główną drogą:

• wydalanie substancji i metabolitów łatwo rozpuszczalnych w wodzie

• zagęszczenie moczu w kanalikach nerkowych - szkodliwe

Przewód pokarmowy

• ślina - związki jodu, ołowiu, azotany, alkaloidy, etanol - mogą powodować ślinotok

• żółć - związki niezmienione lub sprzężone, mogą drażnić ściany jelit, możliwe powtórne wchłonięcie

• kał - m. in. substancje związane przez odtrutki działające w świetle przewodu pokarmowego

• wymioty

• biegunka

Inne drogi:

• płuca - z wydychanym powietrzem, niektóre związki lotne np. alkohol, kwas octowy, eter, aceton, benzen, mogą podrażnić błony śluzowe i spowodować obrzęki, szybkość wydalania zależy od różnicy stężeń we krwi i w powietrzu wydychanym

• skóra np. jod, brom

• pot- metale ciężkie, etanol, k.benzoesowy- mogą powodować rumień, trądzik, swędzenie

• włosy, paznokcie - sposób usuwania lub kumulacji - zależy od punktu widzenia

• gruczoły mleczne - metale ciężkie, środki nasenne, morfina, etanol, nikotyna, metylortęć, dioksyny

• hemodializa (sztuczna nerka) szczególnie przy niewydolności nerek, zatrucia alkoholami, substancjami źle adsorbowanymi przez węgiel, nieskuteczna przy zatruciach lekami nasennymi

• hemoperfuzja (pozaustrojowe adsorbenty) węgiel, żywice polistyrenowe - w zatruciach substancjami lipofilnymi

• dializa otrzewnowa

Czynniki warunkujące powstawanie zatruć

1. Właściwości substancji

1.1 charakterystyka fizyczna:

- stan rozdrobnienia dla substancji stałych

- cechy sensoryczne np. arszenik bez smaku

- rozpuszczalność w wodzie lub lipidach np.

BaCl_2, BaCO₃ - silne trucizny, BaSO₄ - stosowany jako kontrast

Hg^o - doustnie, dożylnie nie działa, bo nie jest rozpuszczalna (pary rtęci drogą oddechową są bardzo niebezpieczne)

Corpora non agunt nihil nisi fluida - substancje nie reagują jeżeli nie są rozpuszczone

1.2 Skład chemiczny i budowa

• skład pierwiastkowy- np. As, Hg, kombinacje

• wiązania chemiczne- obecność w pierścieniu wiązań podwójnych, potrójnych np. benzen > cykloheksen

• izomeria

• pozycyjna: para > meta > orto

• geometryczna: cis > trans np. anetol w olejku anyżowym, forma cis 15x bardziej toksyczna

• optyczna L > D np. nikotyna (40x), karwon (składnik olejku mięty), talidomid

grupy chemiczne

• potęgujące toksyczność

• nitrowa -C-O-NO₂

• nitrozowa -C-O-NO

• cyjanowa -CN

• aminowa -NH₂

• chlorowcopochodne -Cl

• osłabiające toksyczność

• acetylowa -CH₃-CO

• azowa -N=N-

(barwniki, dozwolone jako dodatek do żywności, występują w połączeniu z grupą sulfonową)

• karboksylowa -COOH

• sulfonowa -SO₂OH

• tiolowa -SH

• metoksylowa CH₃-O-

• potęgujące lub osłabiające toksyczność

• metylowa -CH₃

• wodorotlenowa -OH

1.3 Zanieczyszczenia

Aspartam → diketopiperazyna

(dawka nieszkodliwa 40mg/kg m.c.) (dawka nieszkodliwa7,5 mg/kg m.c.)

1.4 Stabilność w czasie magazynowania

co się dzieje substancją podczas przechowywania(aspartam rozpada się podczas magazynowania i podgrzewania)

2. Rodzaj ekspozycji

Ekspozycja (narażenie) - fizyczny kontakt organizmu z czynnikiem chemicznym, fizycznym lub biologicznym,

Wyrażony

- stężeniem

- natężeniem

- czasem trwania

2.1 Dawka - w przeliczeniu na 1kg m.c.

Toksyczna (trująca) - DT dosis toxica - wywołuje zaburzenia patofizjologiczne i objawy zatrucia

Śmiertelna - DL dosis letalis - powoduje trwałe uszkodzenie ośrodków ważnych dla życia i związaną z tym śmierć

2.2 Okres i częstotliwość

2.3 Pora dnia, roku

2.4 Droga wprowadzenia substancji do organizmu

1. Obecność innych substancji

Działanie 2 substancji w organizmie może być:

• Niezależne

• Addycyjne

• może ulegać modyfikacjom - interakcje

Interakcja ma miejsce wtedy, gdy ekspozycja na dwie substancje daje wyniki jakościowo lub ilościowo różne od przewidywanych (gdyby założyć sumowanie efektów wywołanych przez każdą substancję osobno):

• synergizm - wielkość efektu biologicznego jest większa niż wartość sumaryczna ich indywidualnych działań tych substancji np. malation i ENP, dym tytoniowy i alkohol, Fe i Cu

• antagonizm - wielkość efektu biologicznego jest mniejsza niż wartość sumaryczna ich indywidualnych działań np. barbiturany i noradrenalina, węgiel aktywowany jako odtrutka, awidyna i biotyna

3. Cechy organizmu (czynniki biologiczne)

3.1 Gatunek - różnice między gatunkami dotyczą:

• tempa wchłaniania i przechodzenia przez błony

• tempa metabolizmu

• dróg metabolizmu

Dawki śmiertelne mg/kg
Substancja	człowiek	szczur
Strychnina	0.4	16
Cyjanek potasu	5	13
Benzen	500	5700
DDT	500	400
Porównanie LD50 aflatoksyny B1 dla różnych gatunków
Gatunek/wiek			LD50 mg/kg m.c.
Kaczka 1-dniowa			0.37
Szczur 1-dniowy			1.0
Szczur dorosły			20.0
Świnka morska, pies - dorosłe			1.0

3.2 Wiek

Przyczyny większej wrażliwości:

• noworodek, niemowlę:

• bariera krew - mózg niedostatecznie rozwinięta

• inne pH przewodu pokarmowego

• inny skład mikroflory przewodu pokarmowego

• brak wielu enzymów

• osoba starsza:

• zmiany starcze w narządach (nerki, wątroba)

• zmniejszenie aktywności enzymów

• zmiany w krążeniu krwi

• niedotlenienie narządów

3.3 Uwarunkowania genetyczne:

• kod genetyczny warunkuje powstanie enzymów biorących udział w metabolizmie związków obcych

• przykład

aspartam = fenyloalanina + kwas asparaginowy (ester metylowy)

O_{2 ­­}H₂O



hydroksylaza fenyloalaninowa


fenyloalanina tyrozyna




brak hydrolazy fenyloalaninowej

kwas fenylopropionowy (mocz)





+glutamina kwas fenylomlekowy

fenyloacetyloglutamina

(która prowadzi do uszkodzenia mózgu)

3.4 Płeć (różnice w met. zw. obcych, gdy enzymy biorące udział w przemianach są pod kontrolą hormonów płciowych)

3.5 Masa ciała

3.6 Nadwrażliwość (w tym alergie)

3.7 Stan odżywienia

3.8 Wysiłek fizyczny

3.9 Choroby

3.10 Stan fizjologiczny

4. Środowiskowe

4.1 Temperatura, wilgotność

4.2 Ciśnienie

4.3 Skład powietrza

4.4 Naświetlenie i napromieniowanie

4.5 Hałas

4.6 Warunki bytowania (klatki)

Ocena toksykologiczna związków chemicznych (schemat badań na zwierzętach)

Kryteria doboru zwierząt i warunki do badań

• gatunki:

• o dużej wrażliwości

• o metabolizmie zbliżonym do metabolizmu człowieka

• w ramach wybranego gatunku

• jednorodne (szczep, wiek, ciężar)

• zdrowe

• standaryzowane pod względem oznaczanych parametrów

Gatunek	Wysokość klatki (cm)	Powierzchnia na 1 zwierzę (cm^2)
Mysz	12	100
Szczur	18-20	400
Gatunek			Temp	Wilgotność		Światło/ ciemność
Mysz, szczur, chomik, kot			20-23	50-60		12:12
Królik			16-20	50-60		14:10

Test	Ostry	Podostry	Przewlekły
Gatunek	gryzoń ptak pies lub świnia	Gryzoń i inny gatunek
Wiek	Młode, dojrzałe	Po odstawieniu od matek
Czas trwania doświadczenia	2 tygodnie	10% życia (90 dni)	Całe życie (2 lata)
Sposób podania substancji	Jednorazowo per os	Codziennie w paszy lub wodzie
Ilość grup (dawek)	4-5 + kontrola	3 + kontrola	3 + kontrola
Ilość zwierząt w grupie	6-10	20 gryzonie 4-8 inne	40 gryzonie 10-20 inne
Cel badania	LD50		NOAEL

	Ocena toksyczności
			Specyfikacja
Toksyczność ostra LD50
		Metabolizm i farmakokinetyka
Toksyczność podprzewlekła
		Płodność i rozrodczość
Toksyczność przewlekła	Mutagenność
		Teratogenność
	Rakotwórczość
		Neurotoksyczność
	Interpretacja wyników	Dane epidemiologiczne

Obserwacje i badania w testach podprzewlekłych i przewlekłych

1. Ogólne: stan zdrowia, zachowanie, śmiertelność, spożycie paszy i wody, przyrost m.c.

2. Hematologiczne: Ht, Hg, krwinki białe i czerwone, płytki krwi, retykulocyty, czas protrombinowy

3. Biochemiczne krwi: w surowicy

(białko, A/G (stosunek albumin do globulin), glukoza, k. mocznikowy, TGA, cholesterol, elektrolity, enzymy)

4. Moczu: pH, ciężar właściwy, białko, glukoza, ketony, Hb, osad, urobilinogen, elektrolity

5. Oftalmoskopia - badanie dna oka

6. Sekcja zwierząt

7. Badania histopatologiczne, 20-22 narządów i tkanek - oglądanie narządów, ocena zmian gołym okiem, pobieranie wycinków z tkanek i narządów do dalszych badań, oglądanie preparatów zaczynamy od grupy, która dostała największe dawki, jeśli zmian się nie stwierdza nie bada się grup, które otrzymały mniejsze dawki

Działanie mutagenne (genotoksyczne) - wywoływanie trwałych i dziedzicznych zmian w informacji genetycznej w ilości lub budowie materiału genetycznego, obejmuje zmiany:

• pojedynczego genu

• fragmentu genu

• zespołu genów

• całych chromosomów (struktura lub liczba)

Skutki działania mutagennego

• na komórki somatyczne:

• nowotwory

• zaburzenia immunologiczne

• zaburzenia hematologiczne itp.

• działanie letalne

• na komórki rozrodcze (płciowe), gdy dotyczy:

• genu dominującego - zmiana ujawnia się w następnym pokoleniu

• genu recesywnego - zmiana ujawnia się w 3-4 pokoleniu

(fenyloketonuria, epilepsja, schizofrenia, zespół Downa, działanie letalne, teratogenne, ch. dziedziczne)

ujawnia się przy dawkach substancji, które nie wywołują innych objawów szkodliwych ze strony innych struktur kom.

Konieczność stosowania specjalnych metod

• test Amesa rewersji mutacji na Salmonella typhimurium

• testy na wyizolowanych komórkach (rozrodcze, somatyczne)

• test dominującej mutacji letalnej na szczurach

• wykrywanie adduktów z DNA we krwi

przykładowe substancje o działaniu mutagennym

- benzo(a)piren (wzorcowy mutagen)

- kwas azotowy

- pestycydy (pochodne kwasu ditiokarbaminowego), benzimidazol

- aminy heterocykliczne

- nitrozoaminy

TEST AMESA - rewersji mutacji na Salmonella typhimurium:

• wykrywanie mutacji, które przywracają bakteriom zdolność do syntezy AA niezbędnych

• wykrywa się na podstawie zdolności bakterii do wzrostu w warunkach braku AA wymaganego do wzrostu przez szczep macierzysty

• bakterie muszą być wcześniej tak zmutowane żeby nie miały zdolności produkowania wyżej wymienionego AA

• bakterie na podłożu pozbawionym AA niezbędnych -> potrzebna mutacja aby rosły

TEST MUTACJI SOMATYCZNEJ- na Drosophila melanogaster

• obserwacje zmian kształtu i liczby włosów na skrzydłach muszki owocowej

Działanie nowotworowe (rakotwórcze)

Czynnik rakowy

- kancerogen - z łac cancer

- karcinogen - z gr karkinos

Nowotwór - zespół nieprawidłowych komórek

• różnią się od występujących w danym miejscu organizmu:

• budową (guz lub charakter rozsiany)

• cechami czynnościowymi

(np. zwiększona przepuszczalność błon kom, zaburzone procesy dziedziczenia i przemian materii)

• mają zahamowaną apoptozę

• nie podlegają regulacji organizmu szczególnie w zakresie rozrastania się - autonomiczne względem innych

• łagodny - rozrasta się powoli, nie niszczy tkanek otaczających, nie daje przerzutów

• złośliwy - rozrasta się szybko, rozprzestrzenia się na otaczające tkanki w postaci nacieków, z przerzutów z chłonką do węzłów chłonnych z krwią do odległych tkanek, produkty jego przemiany materii są szkodliwe

	Nowotwory		Raki (carcinoma) tkanka nabłonkowa
Łagodne		Złośliwe
- mięśniaki - tłuszczaki - włókniaki - kostniaki - chrzęstniaki - brodawczaki - gruczolaki			Mięsaki (sarkoma) tkanka nienabłonkowa
		Inne: chłoniak, białaczka

Kancerogeneza chemiczna - indukcja chemiczna nowotworu czyli trwałe zmiany w zapisie lub realizacji (ekspresji) informacji genetycznej, przekazywane komórkom potomnym

Czynniki rakotwórcze (genotoksyczne i epidemiczne) -związki inicjujące, w odpowiedniej dawce i warunkach powodują zwiększanie częstości i/lub skrócenie czasu pojawienia się nowotworu w org. narażonym w porównaniu do kontrolnego

Czynniki epigenetyczne - zmieniają aktywność genów nie wpływając na ich strukturę, takie zmiany mogą być odwracalne

Prokancerogen		Zapoczątkowanie procesu kancerogenezy - zjawiska względnie mało prawdopodobne (potwierdzają to dane epidemiologiczne) Ponieważ w organizmie istnieją mechanizmy ochronne: - na poziomie komórkowym - detoksykacja - na poziomie molekularnym - naprawa DNA
detoksykacja	aktywność metaboliczna
Nieaktywny metabolit	Biokancerogen

Etapy kancerogenezy chemicznej:

• inicjacja - zmiany w DNA o charakterze mutacyjnym, nowy klon komórkowy

• promocja - wzrost zainicjowanych komórek, dalsze błędy genetyczne, ujawnianie się zmian

• progresja - zezłośliwienie komórek, destabilizacja genetyczna, niekontrolowane rozmnażanie, przerzuty

czynniki współrakotwórcze (niegenotoksyczne) - zwiększają działania czynnika rakotwórczego:

• kokancerogeny (podane jednocześnie)

• promotory (podane nawet po jednorazowej dawce kancerogenu, która sama nie wywołuje nowotworu

• działają poprzez wpływ na:

• metabolizm kancerogenu

• wzrost komórek

• przepuszczalność błon komórkowych




Z doświadczeń na zwierzętach

• wystarczające: związek przyczynowy między narażeniem a zwiększoną częstotliwością nowotworów złośliwych lub łagodnych u zwierząt minimum dwóch gatunków lub minimum w dwóch niezależnych badaniach

• ograniczone: dowód opiera się na jednym doświadczeniu, wątpliwa procedura badania, zwiększenie częstotliwości tylko nowotworów łagodnych, tylko u niektórych szczepów

• niewystarczające - niedostatki w wynikach badań

• wskazujące na brak działania rakotwórczego na minimum dwóch gatunkach

Z badań epidemiologicznych

• wystarczające: związek przyczynowy między narażeniem a występowaniem nowotworów u ludzi przy wykluczeniu czynników zakłócających np. palenie tytoniu

• ograniczone: związek przyczynowy między narażeniem a występowaniem nowotworów u ludzi, lecz nie można wykluczyć wpływu błędu przy zbieraniu danych oraz wyników zakłócających

• niewystarczające: istniejące badania nie są wystarczające (zły model, mała moc statyczna)

Klasyfikacja substancji z punktu widzenia działania nowotworowego wg IARC
Kategoria	Znaczenie klasyfikacji dla ludzi	Dowody
				U ludzi	U zwierząt
1	Kancerogen	Wystarczające	Wystarczające
2a	Prawdopodobnie rakotwórcze	Ograniczone	Wystarczające
2b	Przypuszczalnie rakotwórcze	Ograniczone	Nie wystarczające
3	Substancja nie klasyfikowana	Brak danych
4	Prawdopodobnie nie rakotwórcze	Brak jakichkolwiek danych o rakotwórczości	Wskazujące na brak działania rakotwórczego

Działanie teratogenne - toksyczne działanie substancji na zarodek lub płód

• Śmierć zarodka

• Zmiany anatomiczne (zniekształcenia)

• Zaburzenia czynnościowe

• Opóźnienie rozwoju

• Przedwczesne urodzenia i inne

Okres największej wrażliwości u człowieka to 3-12 tydzień ciąży

Przykłady czynników teratogennych dla zwierząt

- antybiotyki (penicylina, tetracykliny)

- sulfonamidy

- metale ciężkie (Hg, Pb, So, Cd)

- substancje chemiczne (nikotyna, barbital, morfina, notrozoaminy)

- środki ochrony roślin

- rozpuszczalniki (chloroform, CCl₄, benzen, ksylen)

- aflatoksyny

- hipo i hipertermia

- niedotlenienie

- radiacja

- wirusy (różyczka, kiła)

Okresy największej wrażliwości na czynniki teratogenne
	ciąża	organogeneza
Człowiek	36-40t	3-12t
Szczur	21d	6-15d
Mysz	19d	6-13d
Królik	32d	6-18d
Chomik	15d	6-10d

Talidomid C₁₃H₁₀N₂O₄

- 1957 - w sprzedaży w Niemczech i W. Brytanii

- 1960 - próba wprowadzenia na rynek USA , Frances Kelsey FDA - nie daje zgody

- 1962 - nagroda JF Kennedyego dla F. Kelsey

- 1960-61 - działanie teratogenne między 25 a 50 dniem ciąży, hamuje angiogenezę, ok. 15 tysięcy przepadków narażenia

- 1998 - leczenie trądu (choroba zakaźna, ziarnikowate zmiany w obrębie skóry, błon śluzowych i nerwów obwodowych)

- 2001 - czynnik antyneoplastyczny - hamujący rozwój nowotworów

- powodował zanik lub zniekształcenie kości długich, brak palców, głuchotę, ślepotę, rozszczep podniebienia

Działanie na płodność i rozrodczość

• 2 pokolenia szczurów

• Obserwacje:

• Proces zapłodnienia

• Liczba młodych w miocie

• Ciężar ciała po urodzeniu i odstawieniu od matki

• Śmiertelność noworodków

Neurotoksyczność

• zmiany czynnościowe, strukturalne, biochemiczne w ośrodkowym lub obwodowym układzie nerwowym

(opóźniona neurotoksyczność - opóźnione wystąpienie objawów)

• ataksja (niezborność ruchów)

• obwodowych aksanopatii (zmiany w wypustkach kom. nerwowych w rdzeniu kręgowym i nerwach obwodowych)

• hamowanie esterazy neurotoksycznej w mózgu

• pojedyncza dawka, kury 21 dni, dożołądkowo, lub przez 14 dni, kury, obserwacja, 28 dni, dożołądkowo

Immunotoksyczność (1. immunosupresja, 2. nadwrażliwość)

immunosupresja - stan osłabionej odporności immunologicznej, zwiększa zapadalność na choroby infekcyjne i wydłużenie czasu ich trwania na skutek:

• hamowania produkcji przeciwciał i komórek odpornościowych np. limfocytów

• atrofii lub zmian morfologicznych w narządach i tkankach układ odpornościowego

(grasica, szpik, migdałki, śledziona, węzły chłonne)

metody badań:

- badanie stężeń immunoglobulin, stężeń komórek odpornościowych

- badanie narządów

- przebieg zakażeń bakteryjnych

Przykłady immunosupresorów

- promienie rentgenowskie

- mikotoksyny

- PCB, dioksyny

- talidomid

- niedobór selenu, cynku

- przedawkowanie cynku

- etanol (już w okresie życia płodowego)

- WWA

- niektóre pestycydy fosfoorganiczne (paration, malation)

- organiczne związki cyny

- niektóre metale np. chrom, ołow, nikiel

Ocena toksykologiczna związków chemicznych

Cel: wyznaczenie dawki nieszkodliwej dla człowieka dla substancji celowo dodawanych do żywności oraz dla zanieczyszczeń chemicznych występujących w żywności

A następnie wyznaczanie limitu zawartości w produktach spożywczych

Zwierzęta - wyznaczenie najwyższej dawki niedziałającej mg/kg m. c.

• NOAEL - no observed adverse effect level- najwyższa dawka w badaniach długoterminowych przy której nie występuje statystycznie istotny wzrost częstości lub nasilenie szkodliwych skutków działania substancji badanych zwierząt w stosunku do grupy kontrolnej

• LOAEL - lowest observed adverse effect level- najniższa dawka w badaniach długoterminowych przy której występuje statystycznie istotny wzrost częstości lub nasilenia szkodliwych skutków działania substancji badanych zwierząt w stosunku do grupy kontrolnej

Ludzie - wyznaczenie dopuszczalnego dziennego pobrania mg/kg m.c.

• ADI - acceptable daily intake - dopuszczalne dzienne pobranie ilości substancji, która zgodnie z aktualnym stanem wiedzy może być pobierana przez człowieka codziennie przez całe życie, prawdopodobnie bez szkody dla zdrowia

ADI wyznacza się głownie dla substancji celowo dodawanych do żywności

Wyłącznie dla substancji, nie kumulujących się w organizmie

Dotyczy pobrania ze wszystkich źródeł tj żywność, woda, powietrze, leki, kosmetyki

Nie wyznacza się dla substancji rakotwórczych (ADI=0)

ADI = NOEAL : współczynnik niepewności

Współczynnik niepewności - najczęściej 100 (10x10)

Wynika to z:

- różnic międzygatunkowej (szczury i ludzie, kinetyka i dynamika =10)

- różnic między osobnikami (dzieci i dorośli, kinetyka i dynamika =10)

Konieczność stosowania współczynnika niepewności wynika z tego, że :

• liczba zwierząt użytych do doświadczenia jest ograniczona i mała w stosunku do liczebności ludzi

• zastosowane testy czynnościowe i kryteria histopatologiczne mogą okazać się nie najczulsze

• człowiek charakteryzuje się mniejszą zdolnością metabolizowania i wydalania substancji niż np. szczur

• z powodu różnic genetycznych, wieku, warunków odżywiania, stanu zdrowia, styl życia, wysiłku fizycznego, klimatu, rozrzut reakcji jest dużo większy w populacji ludzkiej niż wśród dobrze dobranych zwierząt laboratoryjnych

• możliwość interakcji z innymi substancjami pobieranymi przez człowieka np. z lekami

• dana substancja może dostać się do organizmu człowieka różnymi drogami

Ludzie - dla innych substancji: PMTDI, PTWI, PTMI mg/kg m.c.

• PMTDI - provisional max tolerable daily intake - tymczasowe maksymalne tolerowanie dzienne pobranie, odpowiednik ADI, ale dla substancji, które stanowią zanieczyszczenie żywności i nie kumulują się w organizmie

• PTWI - provisional tolerable weekly intake - tymczasowe tolerowane tygodniowe pobranie.

odpowiednik ADI, ale dla substancji, które stanowią zanieczyszczenie żywności i kumulują się w organizmie (dlatego przeliczenie na tydzień) np. dla Hg, Pb, Cd

• PTMI - provisional tolerable monthly intake np. dla dioksyn

Produkty spożywcze - wyznaczenie dopuszczalnych ilości w produktach mg lub g/kg produktu

MDP = (ADI x ŚMC) : WS

MDP - maksymalna teoretyczna dopuszczalna pozostałość lub dodatek (mg/ kg produktu)

ŚMC - średnia masa ciała człowieka (kg)

WS - współczynnik spożycia produktu (kg produktu/ dzień)

MDP > praktyczna pozostałość lub dodatek

Ustalony prawnie limit zwartości substancji w produkcie jest mniejszy od wyliczonej teoretycznie

MDP musi być zgodny z GHP i GMP zależy także od:

- przeznaczenia produktu (np. dla niemowląt)

- wielkości spożycia produktu

Ocena ryzyka

Ryzyko - miara oczekiwanego niebezpieczeństwa stwarzanego przez substancję chem. przy jej określonym zastosowaniu

Ryzyko= faktyczne (przypuszczalne) spożycie/ADI x 100

Przykład - Francja:

• badano 167 substancji - pozostałości pestycydów

• dla 100 substancji spożycie <10% ADI

• dla 7 substancji spożycie >200% ADI

• aspartam spożycie = 25% ADI

Toksykologia żywności dotyczy substancji chemicznych dostających się do organizmu z żywnością

występujących naturalnie w grzybach, roślinach i tkankach zwierząt

Substancje szkodliwe występujące naturalnie

• antyodżywcze (w ramach ćwiczeń)

• szkodliwe (toksyczne)

występujące

• w grzybach kapeluszowych np. cykliczne AA, alkaloidy

• w roślinach np. alkaloidy, glikozydy

• w tkankach zwierząt (nie będą omawiane)

okoliczności zatruć

• pomylenie grzybów, roślin lub zwierząt niejadalnych z jadalnymi

• spożycie zbyt dużych ilości surowców jadalnych zawierających substancję szkodliwe

W Polsce występuje ok. 300 gatunków roślin, których spożycie może stanowić ryzyko ostrego zatrucia

w tym w ponad 50 gatunków - ryzyko zatruć śmiertelnych

Zatrucia dorosłych - pomyłki lub stosowane w celach samobójczych

Zatrucia dzieci do 1 roku życia - roślinami hodowanymi w domu np. difenbachia, oleander, filodendron

Zatrucia dzieci do 6 roku życia - roślinami ogrodowymi mającymi jagody- bukszpan, bieluń dziędzierzawa, lulek czarny

Zatrucia starszych dzieci - w celach odurzenia się

	Liczba zachorowań	Liczba hospitalizacji
Razem	165	99
Grzyby	150	147
Jagody	12	11
Ryby i skorupiaki	3	2

W latach 1981-1990 około 400 zachorowań/ rok

30% muchomor sromotnikowy

27% krowiak podwinięty

3% muchomor plamisty

Grzyby wielkoowocnikowe (kapeluszowe)

W Polsce występuje1400 gatunków grzybów jadalnych, ok. 200 gatunków grzybów trujących

Do zatruć dochodzi głównie w skutek pomylenia gatunków trujących z gatunkami jadalnymi

Stopień toksyczności zależy od swoistych cech gatunku warunków geobotanicznych, glebowych itp.

Przebieg zatrucia zależy od gatunku grzyba, ilości spożytej, wieku osoby, indywidualnej wrażliwości

Grzyby kapeluszowe trujące

Podział ze względu na patomechanizm działania toksyn:

• o działaniu cytotropowym (uszkodzenia narządów miąższowych) np. muchomor sromotnikowy

• o działaniu neurotropowym (zaburzenia psychoneurologiczne) np. muchomor czerwony

• o działaniu gastroenterotoksycznym (na przewód pokarmowy) np. gołąbek wymiotny

• nieswoiste np. na skutek pozostałości pestycydów

Podział ze względu na stopień niebezpieczeństwa dla człowieka:

• wywołujące późne objawy (po 8-26 h) np. muchomor sromotnikowy

• wywołujące wczesne objawy (po 15 min - 3 h) np. muchomor czerwony

• warunkowo jadalne np. krowiak podwinięty, czernidlak pospolity

Podział grzybów wg europejskiego towarzystwa ośrodków ostrych zatruć i toksykologów klinicznych

Grupa	1- śmiertelnie trujące
Rodzaj/gatunek grzyba	Muchomor sromotnikowy, wiosenny, jadowity z rodzaju chełmówka torfowiskowa
Czynnik toksyczny	Amanitotoksyny, falotoksyny
Działanie	cytotoksyczne opóźnione, uszkodzenie wątroby, nerek, ośrodkowego układu nerwowego
Objawy	po 8-36 h, żołądkowo - jelitowe, biegunka, odwodnienie, żółtaczka, spadek krzepliwości krwi, śpiączka, wątroba, hipoglikemia, skąpomocz, bezmocz
Uwagi	dawka śmiertelna amanitotoksyny 0,1 mg/kg mc, 50g grzyba

Muchomor sromotnikowy

- cechy charakterystyczne - zwisający pierścień przyrośnięty do górnej części trzonu, trzon osadzony w pochwie

- młody mylony z gąskami, po odcięciu trzonu nie do odróżnienia

- stary - nieprzyjemny zapach starych ziemniaków- mylony z gołąbkiem zielonawym, czubajką kanią, pieczarkami

Muchomor jadowity

- spód kapelusza jasny

- mylony z pieczarką- spód kapelusza ciemny

Amanitotoksyny

- oktapeptydy, 10-20 x silniejsze od fallotoksyn, odporne na enz. trawienne, temp. rozkładu 245^oC, atakują jądra kom.

Fallotoksyny - heptapeptydy, powodują destabilizację błon komórkowych, hemoliza, temp rozkładu 280^oC

Grupa	1- warunkowo śmiertelne
Rodzaj/gatunek grzyba	Zasłonak rudy
Czynnik toksyczny	Orelanina
Działanie	Cytotoksyczne, działanie opóźnione przewlekła niewydolność nerek, martwica nerek
Objawy	po 36h, żołądkowo- jelitowe, 2-20dniach, krwiomocz, białkomocz, bezmocz, żółtaczka
Uwagi	ponad 1/3 przypadków

Grupa	2 - silnie trujące (na ogół nie śmiertelne)
Rodzaj/gatunek grzyba	Piestrzenica kasztanowata
Czynnik toksyczny	Mieszanina gyromitryny, formylohydrazyny, monometylohydrazyny i innych substancji
Działanie	uszkodzenie ośrodkowego układu nerwowego, drgawkowe, uszkodzenie nerek
Objawy	po wielu h lub dniach żołądkowo-jelitowe, zaburzenia świadomości, drgawki, methemoglobinemia, hemoliza, żółtaczka
Uwagi	MMH jest antagonistą pirydoksyny

Piestrzenica kasztanowata - rośnie na glebach piaszczystych i suchych. Trzon dość krótki, w dole nieznacznie zgrubiały, owocnik kulisty, znacznie pofałdowany koloru kasztanowo - czerwonego.

Zatrucia najczęściej przypadkowe w wyniku pomylenia grzyba ze smardzem jadalnym

Objawy zatrucia nieraz po wielu dniach, także oparami z gotowanych grzybów

Grupa	3 - poważnie trująca
Rodzaj/gatunek grzyba	Czernidlak pospolity, Lejkówka buławo trzonowa
Czynnik toksyczny	Koryna
Działanie	blokowanie metabolizmu alkoholu etylowego na etapie aldehydu octowego
Objawy	po 1h od wypicia alkoholu między 3-72h po spożyciu grzybów wymioty, pobudzenie, lęk, zaburzenia rytmu serca, spadek ciśnienia tętniczego, drętwienie rąk, czasami drgawki
Uwagi

Grupa	4 - poważnie trujące na ogół bez zagrożenia życia
Rodzaj/gatunek grzyba	Strzępia ceglasty, Lejkówka odbielona, strumykowa, Borowik szatański, grubo trzonowy, ponury
Czynnik toksyczny	Muskaryna
Działanie	muskarynowe (obwodowe, cholinergiczne)
Objawy	po 0.5- 2 h ślinotok, pocenie się, łzawienie, zwężenie źrenic, żołądkowo-jelitowe, spadek ciśnienia tętniczego
Uwagi	dawka śmiertelna muskaryny 300mg wywołanie objawów przy zawartości 0,01% w grzybie 10-20mg surowego grzyba

Grupa	5 - umiarkowanie trujące
Rodzaj/gatunek grzyba	Muchomor czerwony i plamisty
Czynnik toksyczny	Mucymol, kwas ibotenowy, muskazon
Działanie	ośrodkowe, atropino podobne
Objawy	po 30-90 min, żołądkowo-jelitowe, naprzemienne pobudzenie i uspokojenie, zaburzenia równowagi i widzenia, bóle głowy, krucze mięsni, nadmierna aktywność ruchowa, pobudzenie psychiczne, śmiertelność 2-5%
Uwagi

Grupa	6 - słabo trujące
Rodzaj/gatunek grzyba	Stożkogłówka biała, Kołpaczek motylkowaty, Pierścieniak półkolisty
Czynnik toksyczny	Psylobicyny, psylocyna
Działanie	halucynogenne, ośrodkowe psychotropowe
Objawy	po 30-60 min przyspieszenie czynności serca, halucynacje wzrokowe, zaburzenia doznaniowe, wzrost ciśnienia tętniczego, zawroty głowy, wymioty, drgawki
Uwagi	10-13 g świeżych grzybów powoduje zaburzenia neurologiczne i psychiczne

Grupa	7- słabo trujące
Rodzaj/gatunek grzyba	Pieczarka, borowik, wieruszka, mleczaj, krowiak, gołąbek, tęgoskór
Czynnik toksyczny	Gastroenterotoksyczne
Działanie	drażniące przewód pokarmowy, różne
Objawy	po 30 min do 2h żołądkowo-jelitowe, czasami objawy neurologiczne, spadek ciśnienia
Uwagi	krowiak - uszkodzenie wątroby

Krowiak podwinięty

- występuje w lasach mieszanych, iglastych i liściastych od czerwca do później jesieni

- objawy zawsze po spożyciu surowego grzyba

(nudności, wymioty, bóle brzucha, bóle i zawroty głowy, ogólne osłabienie, nadmierne pocenie się, uczucie zimna)

- rzadziej biegunka lub zwolnienie akcji serca

- zaburzenie termoregulacji i uszkodzenie wątroby

- jeśli jemy - to należy obgotować i odlać wodę

Nieswoiste zatrucia grzybami

występują gdy spożywa się grzyby

• stare, przejrzałe

• nieświeże

• zepsute

• odgrzewane po przygotowaniu

• na które zastosowano środki ochrony roślin

Przyczyny

• grzyby zawierają dużo choliny, która pod wpływem bakterii może przekształcić się w aneurynę o działaniu podobnym do muskaryny

• są ciężkostrawne zawierają w ściankach grzybni polisacharyd chitynę

• notowano zatrucia bakteryjne m.in. jadem kiełbasianym po spożyciu solonych grzybów

• zatrucia środkami chemicznymi

Grzyby wielkoowocnikowe (kapeluszowe)

(uboż nr 171 poz. 1255 rozdział 10 grzyby i przetwory grzybowe)

Dotyczy grzybów- uprawne lub rosnące w warunkach naturalnych świeże lub suszone, ich przetwory objęte wykazem

Mogą być dopuszczone do obrotu przez

klasyfikatora (nie musi mieć wykształcenia ale min 5 letnie doświadczenie)

grzyboznawcę, jeżeli

• są 1 gatunku z wyjątkiem użytych do produkcji środków spożywczych

• podzielone tylko jeden raz wzdłuż osi trzonów

• nie wykazują zapleśnienia

• nie występują w nich żywe larwy lub kanaliki po larwach muchówek

• ilości grzybów zaczerwienionych nie przekracza 5%

• ilość ściółki, mchu, igliwia nie przekracza 0,3% masy

• zawartość zanieczyszczeń mineralnych nie przekracza 1% masy grzybów

Ponadto

• oddzielone wymagania dla pieczarek uprawnych (norma handlowa)

• oddzielne wymagania handlowe dla grzybów suszonych

• atesty dla grzybów rosnących w warunkach naturalnych wydane

• dla świeżych - klasyfikatora lub grzyboznawcę

• dla suszonych - grzyboznawcę

Alkaloidy

- zasady organiczne zawierające w pierścieniu N

- występują w ok. 10% roślin

- ponad 5000 różnych związków

- łatwo wchłaniane, powinowactwo do tk. nerwowej, działają pobudzająco, porażająco, efekt narkotyczny, halucynogenny

- np. atropina, skopolamina, belladonina, nikotyna, morfina, kodeina, papaweryna, kokaina, berberyna, lupinina, ergotamina, temulina, strychnina, teobromina, teofilina, kofeina

Okoliczności zatruć atropiną

• mylenie owoców pokrzyku wilczej jagody z czereśniami

• spożycie mięsa zwierząt odpornych na atropinę (króliki, ślimaki, bażanty)

• mleko kóz, które jadły pokrzyk

• miód zbierany z kwiatów pokrzyku, bielunia

• mylenie nasion lulka czarnego z makiem

• mylenie nasion bielunia dziędzierzawej z czarnuszką

Pokrzyk wilcza jagoda, Atropa belladonna, rodzina psiankowate, pod ochroną

- uprawiany do celów farmaceutycznych

- w Polsce dziko rośnie na południu

- atropina we wszystkich częściach rośliny, najwięcej w jagodach o smaku słodkim

- dawka śmiertelna

• dla dzieci 3-4 jagody

• dla dorosłych >10 jagód

Bieluń dziędzierzawa, Datura stramonium, rodzina psiankowate, występuje na rumowiskach, w ogrodach, na polach

-wykorzystywana w lecznictwie

- silnie trująca (wszystkie części rośliny)

Działanie na ośrodkowy układ nerwowy

• pobudzenie psychomotoryczne

• niepokój

• napady szału

Działanie na nerwy obwodowe

• rozszerzenie źrenic (zaburzenia widzenia)

• przyspieszenie akcji serca

• rozszerzenie oskrzeli, przyspieszenie oddechu

• zmniejszenie wydzielana gruczołów (m.in. suchość w ustach)

• spadek napięcia mięsni gładkich przewodu pokarmowego

Metyloksantyny

- 1,3,7- trimetyloksantyna (teina)

- 1,7- di metyloksantyna (teofilina) w herbacie

- 3,7- dimetyloksantnya (teobromina) w kakao, herbacie, najmniej aktywna

Kofeina

• 1-2% w kawie

• 1-4% w herbacie

• 2,5-5% w orzeszkach

• w mate (herbata brazylijska, paragwajska, yerba mate z liści suszonych)

• w 60 gatunkach roślin

• kawa mielona 76-155 mg (około 100mg) kofeiny/200cm³

• herbata 20-200mg tym więcej im dłużej parzona

• kakao - napój 2mg

• kola - 26-24 mg/360cm³

wchłanianie- szybko, całkowicie, w żołądku, zależy od dawki, pH płynu, wypełnienia żołądka

w tkankach- zależy od zawartości w niej wody, przechodzi przez barierę krew-mózg, krew-łożysko

występowanie- w ślinie, żółci, nasieniu, mleku, w osoczu związana z białkami

metabolizm- demetylacja w wątrobie, okres półtrwania 3h

wydalanie- z moczem (z kałem tylko 2%), <w ciąży i przy doustnych środkach antykoncepcyjnych,> przy paleniu

działanie na układ nerwowy

- małe dawki - ułatwienie pracy (kora mózgowa)

- duże dawki - gonitwa myśli, bezsenność

działanie na ośrodkowy układ nerwowy

- małe dawki

- przyjemna stymulacja, hamuje stany zmęczenia, poprawia procesy kojarzeniowe, ponieważ zwiększa produkcję i wydzielanie neurotransmiterów (katecholaminy, serotonina, kwasƔ-aminomasłowy, norepinefryna, acetylocholina)

powoduje przyzwyczajenie, gdy zostaje odstawiona to pojawiają się bóle głowy, zmęczenie, niepokój, senność

- dawki1-5mg/kg mc (60x5=300mg)

- ostre zatrucie - zwiększone pobudzenie psychomotoryczne z bezsennością, trudności w zasypaniu, skrócenie czasu snu, więcej spontanicznych przebudzeń i ruchów ciała, u osób nadwrażliwych drżenie rąk

- dawki > 15mg/kg mc - bóle głowy, zdenerwowanie, irytacja, dzwonienie w uszach, skurcze mięśni, palpitacje

- dawki 100-200 mg/kg mc - delirium, śmierć

Działanie na układ oddechowy

- dawka 4 mg/kg mc

- pobudza układ oddechowy, zwiększa tempo oddechu, ale nie przy regularnym spożywaniu

- u osób trenujących przejściowo zmniejsza zapasy CO² w organizmie, zwiększa zapotrzebowanie komórek na tlen

Działanie na nerki

- przy dawkach > 4mg/kg mc

- działanie diuretyczne, zwiększa się wydalanie Na, K, Cl i objętość moczu

- zwiększa się przepływ przez nerki i filtracja, a zmniejsza się reabsorbcja zwrotna Na

- zwiększona tolerancja przy regularnym spożyciu

Działanie na przewód pokarmowy

- zmniejszenie napięcia mięśni gładkich pp i żółciowego

- stymuluje wydzielanie soku żołądkowego i pepsyny

- zmniejszenie perystaltyki jelit

Działanie na układ krążenia

- pobudza kurczliwość mięśnia sercowego (zwiększa częstotliwość i siłę skurczów) zaburzenia rytmu serca

- migreny z powodu zwężenia naczyń mózgowych

- wzrost o 5-10% ciśnienia krwi na 1-3h najpierw trochę spada, a potem wzrasta

- zwiększa siłę mięsni i czas wykonywania pracy fizycznej (zakazana jako środek dopingujący dla sportowców

- zwiększa o 5-25% PPM u osób nieaktywnych

- zwiększa stęż. wolnych KT we krwi ich oksydację, co oszczędza glikogen (brak wpływu po posiłku węglowodanowym)

kofeina - badania toksykologiczne

LD₅₀ 200mg/kg mc szczury, starsze i samce bardziej wrażliwe

• szczury 110mg/kg m c przez 100 dni: hipertrofia ślinianek, wątroby, serca, nerek, atrofia jąder, grasicy

• zaburzenia reprodukcji - duże pojedyncze dawki

• działanie teratogenne - na zwierzętach wyniki sprzeczne, dane epidemiologiczne nie wskazują na takie działanie, dopiero powyżej 8 filiżanek dziennie może dać działanie teratogenne

• działanie mutagenne - dla bakterii, ale nie dla zwierząt wyższych

• działanie rakotwórcze - nie dla szczurów i nie dla ludzi

LD dla ludzi ok. 10g tj. 150-200 mg/kg mc

kofeina- jako dodatek do produktów spożywczy

ze względu na pobudzające działanie kofeiny oraz prawo konsumenta do informacji:

• gdy jest dodawana, musi być wymieniona z nazwy w wykazie składników

• gdy >150mg/l napoju „wysoka zawartość kofeiny” w tym samym polu widzenia co nazwa produktu + ilość mg/l

( z wyj. napojów bazujących na kawie, herbacie lub ekstraktach, gdy w nazwie produktu jest „kawa” lub „herbata”)

Glikozydy

- część niecukrowa (aglikon) + część cukrowa

- łatwo ulegają hydrolizie pod wpływem enzymów, kwasów i zasad

- o toksyczności decyduje aglikon

• cyjanogenne

• steroidowe

• tioglikozydy

• kumarynowe

Glikozydy cyjanogenne

amigdalina - w nasionach roślin różowatych

- brzoskwinia 6%

- morela 8%

- migdały gorzkie 3%

- śliwa, wiśnia 2,5%

- czereśnia 2%

amigdalina




β-glukozydaza + H₂O

2 cz glukozy + mandelonitryl




liaza hydroksynitrylu

HCN + aldehyd benzoesowy

HCN szybko się wchłania z przewodu pokarmowego

niedotlenienie

- wiąże Fe w enzymach cyklu oddechowego (oksydaza cytochromowa, cytochromy)

- tkanki nie odbierają O, krew jasnoczerwona)

porażenie OUN, ośrodka oddechowego

- zgon w ciągu 30 sekund do kilku minut

- dawka śmiertelna cyjanku 1mg/kg mc

• dzieci - zatrucie powoduje kilka nasion

• dorośli ponad 20 nasion

gorzkie migdały	3 mg/kg
brzoskwinia - nasiona	1,6 mg/kg
morela - nasiona	0,6 mg/kg
wiśna- nalewki	3mg/l
kompoty	0,4 mg/kg
Fasola lima Bean	0,1-3 mg/kg
Sorgo- cała roślina	2,5 mg/kg

Glikozydy steroidowe

• saponinowe

• glikoalkaloidy

saponiny (do 12 cz cukru)

- występowanie (ok. 400 gatunków)

- mydlinica lekarska, korzeń do 5% (do produkcji chałwy)

- kąkol polny, nasiona do 14%, obecnie zatrucia tylko przypadkowe, dawniej mąką, chlebem, kawą zbożową

- soja, strączkowe, orzechy ziemne - nasiona, narażenie wegetarian

Działanie w organizmie

- silne trucizny komórkowe

- łącząc się cholesterolem zwiększają przepuszczalność błon komórkowych (hemoliza krwinek czerwonych)

- miejscowe działanie drażniące (przewód pokarmowy - biegunki, bóle brzucha)

- z soi - działanie estrogenne, obniżają poziom cholesterolu

Inne właściwości

- gorzki smak

- obniżają napięcie powierzchniowe (pianotwórcze, emulgujące, zwilżające, dyspergujące)

Glikoalkaloidy - odporne na temperaturę

solaniny - w ziemniakach
długo przechowywanych

sloanidyna + galaktoza ramnoza+ glukoza

chakonina

chakonina + glukoza ramnoza

tomatydyna - w pomidorach

tomatydyna + galaktoza glukoza +ksyloza

Zawartość zależy od

- odmiany

- warunków uprawy: miejsca, nawożenia (niedobór K, Se, Mn ↑), zakażenia

- część rośliny, wielkości, stopnia dojrzałości, uszkodzeń mechanicznych

- warunków przechowywania (światło ↑), w kiełkujących do 5%

Działanie na organizm

- drażniące na przewód pokarmowy (stany zapalne, krwawienia, ból, biegunki)

- podwyższenie temperatury ciała

- porażenie układu nerwowego (inhibitory esterazy cholinowej) drżenia mięśniowe, osłabienie, halucynacje

- wysypka, egzema nóg

- 2 mg/kg mc wywołuje objawy zatrucia, przypuszczalna dawka śmiertelna 3-6 mg/kg mc

Tioglikozydy - omówione na ćwiczeniach

Glikozydy kumarynowe

- w czasie suszenia trawy enzymatyczna hydroliza wiązania glikozydowego

- powstanie kwasów kumarynowych- laktonizacja do kumaryn

- pod wpływem enzymów bakteryjnych przekształcenie do dikumarolu

- występują w turówce wonnej, marzance wonnej i nostrzyku

kumaryna

- lakton kwasu D-hydroksycynamonowego

- dawniej stosowana do aromatyzowania wyrobów cukierniczych, leków i tytoniu, obecnie niedozwolona

- antagonista witaminy K - przeciwdziała krzepnięciu krwi

Badania na zwierzętach

• zahamowanie wzrostu

• działanie hepatotoksyczne

• zmiany martwicze wątroby, śledziony, przewodu pokarmowego

• u szczurów nowotwory dróg żółciowych, kontaktowe fotouczulenia

Substancje celowo dodawane do żywności

Produkt spożywczy

• substancje naturalne

• składniki odżywcze

• inne składniki np. antyodżywcze, alkaloidy, glikozydy

• substancje obce

• dodawane celowo

• zanieczyszczenia

Ustawa o bezpieczeństwie żywności i żywienia z dnia 25 sierpnia 2006r

Rozporządzenie Ministra Zdrowia w sprawie dozwolonych substancji dodatkowych z dnia 18.09.2008

RMZ w sprawie stosowania oraz oznakowania aromatów z dnia 4.09.2008

RMZ w sprawie wprowadzania do obrotu i stosowania w żywności substancji dodatkowych z dnia 14.01.2009

Definicja

• niespożywane w warunkach normalnych jako żywność

• mają wartość odżywczą lub nie

• dozwolone do stosowania w środku spożywczym w określonym uzasadnionym celu

• stają się składnikiem żywności

• nie stwarzają zagrożenia dla zdrowia lub życia człowieka

Cele stosowania

• przedłużenie trwałości

• nadanie określonych cech sensorycznych

• usprawnienie procesów technologicznych

• zmiana wartości odżywczej

• utrzymanie stałej, powtarzalnej jakości

Substancje celowo dodawane do żywności mogą być

• naturalne

• syntetyczne

• identyczne z naturalnymi (np. β- karoten otrzymany chemicznie)

• sztuczne (nie występujące w naturze, otrzymane chemicznie, np. żółcień pomarańczowa)

(tylko czerwień koszenilowa nie pochodzi ze świata roślin)

• zapobiegające zepsuciu - substancja konserwująca, przeciwutleniacz, sekwestrant, stabilizator

• wpływające na cechy sensoryczne - barwnik, aromat, regulator kwasowości, substancja wzmacniająca smak i zapach, słodząca, glazurująca

• teksturotwórcze- emulgator, stabilizator, zagęstnik, żelująca, utrzymująca wilgotność, pianotwórcza, przeciwzbrylająca, spulchniająca

• pomocnicze - enzymy, nośniki, gazy do pakowania, gazy nośne

E - deklaracja producenta, że zastosowana substancja dodatkowa jest dopuszczona przez władze UE jako nieszkodliwa

przy właściwym stosowaniu

Numer - klasyfikacja substancji dodatkowych

- uporządkowanie nazewnictwa

- ułatwienie identyfikacji substancji ze względu na stosowanie różnych nazw handlowych

- ułatwienie rozpoznawania substancji niezależnie od kraju i języka

E E E E E E E

100 - 180 200 - 297 300 - 385 400 - 495 950 - 967 1100 1400 - 1451

barwniki substancje konserwujące przeciwulteniacze i synergenty substancje zagęszczające, emulgujące substancje słodzące enzymy skrobie modyfikowane

Aromaty nie mają symbolu E, bo jest ich tak dużo, że nie udało się ich wszystkich sklasyfikować

Ogólne zasady stosowania

• nie stanowią zagrożenia dla zdrowia lub życia człowieka

• dostatecznie uzasadniony cel

• stosowanie zgodnie z obowiązującymi przepisami dotyczącymi:

• rodzaju substancji (lista pozytywna)

• rodzaju żywności, do której można je dodawać

• poziomu użycia (stosowane dawki)

• warunków dodania

• występujących zanieczyszczeń

• oznakowania produktów

• nie wolno stosować w celu zafałszowania produktu

Środek spożywczy zafałszowany

• skład lub inne właściwości zostały zmienione bez poinformowania konsumenta

• wprowadzono w nim zmiany mające na celu ukrycie właściwości

• gdy coś do niego dodano lub dokonano specjalnych zabiegów, które ukryły jego cechy

• oznakowanie niezgodne z prawdą

Organizacje międzynarodowe zajmujące się substancjami dodatkowymi

JECFA - joint FAO/WHO expert committee on food additives (1955 r.)

Wspólny komitet Ekspertów FAO/WHO ds. substancji dodatkowych

Zadania

- zbieranie danych toksykologicznych i ich ocena

- ustalanie ADI

- ustalanie wymagań dotyczących identyfikacji i czystości substancji dodatkowych

- ustalanie zasad stosowania substancji dodatkowych

CCFAC- Codex Committee on Food Additives (1962 r.) and contaminants (1988 r)

Komitet w ramach Komisji Kodeksu Żywnościowego FAO/WHO ds. Substancji Dodatkowych i Zanieczyszczeń

Zadania

- ustalanie i zatwierdzanie max dopuszczalnych poziomów substancji dodatkowych i zanieczyszczeń w produktach

- przygotowanie list priorytetowych substancji do oceny przez JECFA

- dokonywanie przeglądu specyfikacji identyczności i czystości substancji dodatkowych

- ustalanie metody analiz substancji dodatkowych

SCF - Scientific Committee on Food - Komitet Naukowy ds. Żywności UE

EFSA - European Food Safety Authority (2002)- Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności

- niezależne źródło ekspertyz naukowych i informacji o ryzyku w łańcuchu żywnościowym

- działa poprzez panele naukowe

dawniej - panel on additives, flavorings, processing aids and materials In contact with food AFC

od 10 lipca2008- panele Food Additives and Nutrient Sources Added to Food - ANS

Food Contact Materials, Enzymes, Flavourings and Processing Aids - CEF

UE - 10-letni program ponownej oceny dopuszczonych obecnie substancji dodatkowych

USA

FDA - Food and Drug Administration - Urząd ds. Żywności i Leków

ARMS - Adverse Reaction Monitoring System - System Monitoringu Reakcji Niepożądanych

GRAS - Generally Recognized As Safe

- ogólnie uznane za bezpieczne - używane zgodnie z DPP, nie stanowiące zagrożenia dla zdrowia

(przyprawy nat, syntetyczne substancje zapachowe, konserwanty, emulgatory, składniki odżywcze, klarujące, stabilizatory)

ASP- pełna ocena toksykologiczna

EAF - stosowana, ale brak pełnej oceny

NEW- stosowana, ocena w toku

Substancje celowo dodawane do żywności - korzyści wynikające z ich stosowania

Technologiczne

• umożliwienie lub ułatwienie przeprowadzenia procesu technologicznego (wytworzenie danego produktu) zagęszczające, topniki, fosforany, guma arabska, glicerol, wosk carnauba, emulgator

Ekonomiczne

• dodanie chemicznej substancji konserwującej tańsze niż inne metody utrwalania

• możliwość dłuższego przechowywania

• substancje syntetyczne tańsze od naturalnych

Jakościowe

• zwiększenie atrakcyjności produktu

• urozmaicenie asortymentu

Zdrowotne

• zmniejszenia ryzyka zatruć pokarmowych

• uzyskanie produktów o zmienionej wartości odżywczej

• zmniejszenie strat niektórych składników odżywczych

Zagrożenia zdrowotne odnoszące się do substancji dodawanej

1. Ewentualne działanie szkodliwe samej substancji

• dozwolone są substancje nieszkodliwe wg aktualnego stanu wiedzy

• żółcień masłowa

• saflor

• czerwień 2G

• naturalne, nieprzebadane, stosowane od wieków

• kantaksantyna

• luteina

• kapsantyna

• niektóre barwniki których nie da się zastąpić - azotyny

Żółcień masłowa

- barwnik używany przed II wojną światową do masła

Saflor

Występowanie

- w olejkach - sasafrasowy, z muszkatołowca, imbiru, cynamonowca, bazylia, czarny pieprz

- w roślinach - sasafras lekarski, muszkatołowiec wonny

- dawniej syntetyczny stosowany do aromatyzowania np. gumy do żucia, słodyczy, leków, tytoniu

- obecnie w żywności limitowany

- może być w żywności tylko występujący naturalnie lub w wyniku dodatku aromatów uzyskany z naturalnych surowców

- u szczurów nowotwory dróg żółciowych i wątroby, tworzą addukty z DNA

Czerwień 2G

- barwnik- ester kwasu p-hydroksybenzoesowego - konserwant wycofany w 2007r.

- dotychczasowe stosowanie 20mg/kg

• breakfast sausages o zawartości przetworów zbożowych nie mniej niż 6%

• burger meat o zawartości warzyw lub przetworów zbożowych nie mniej niż 4%

EFSA: wycofał ADI, substancja stanowiąca zagrożenie

Szybko i rozlegle metabolizowany do aniliny, która powinna zostać uznana za kancerogen, w którego przypadku nie można wykluczyć mechanizmów genotokscznych, jeśli mechanizmy powodujące nowotwory związane z aniliną zostaną dogłębniej wyjaśnione i okaże się, że są one progowe i/lub…

Estry kwasu p-hydroksy benzoesowego - zmniejszenie płodności u samców szczurów, wycofanie w 2006r

Kantaksantyna- rośliny, ptaki, syntetyczna z β- karotenu, ADI ustalone w 1997r 0-0,03 mg/ kg mc

Luteina - ADI ustalone w 2004r (JECFA) 0-2 mg/kg mc

Kapsantyna, kapsorubina (ekstrakt z papryki) - 2008r ADI nie ustalono - nie ma potrzeby ustalania, substancja bezpieczna

2. Szkodliwe działanie metabolitów, produktów pośrednich i nieprzereagowanych - skrypt

3. Szkodliwe działanie zanieczyszczeń

zanieczyszczenia barwników- pośrednie produkty syntezy- 4- metyloimidazol- metale ciężkie

4- metyloimidazol - zanieczyszczenie karmelu amoniakalnego

Zmiany hematologiczne

- zmniejszenie masy śledziony

- zmniejszenie liczby limfocytów

- hamowanie przekształcania witaminy B₆ w formę aktywną

- katalizatory (związki Pb, Cu, Se, Cr) - te pierwiastki są limitowane w barwnikach

4. Szkodliwe działanie produktów rozpadu

diketopiperazyna w aspartamie - limit do 1,5mg/kg

ADI aspartamu = 0-40 mg/kg mc/d (JECFAm SCF) lub 0-50mg - według amerykanów

			Aspartam trawienie	Środowisko wodne ogrzewanie	Diketopiperazyna
metanol
		Fenylalanina		Kwas asparaginowy
K R E W
Formaldehyd → kwas mrówkowy → CO2 + H2O → wydalanie




5. Szkodliwe działanie produktów reakcji z innymi substancjami w żywności i organizmie - nitrozoaminy

6. Nieprawidłowe stosowanie - zafałszowania

RASFF - zgłoszenia dotyczące użycia niedopuszczalnych barwników

Para - red w papryce z Uzbekistanu, pieprzu Cayenne (papryce chili) z Wietnamu i mieszaninie przypraw z Rosji

• wykazuje działanie mutagenne

• jeden z metabolitów - kancerogenny

Zagrożenia zdrowotne odnoszące się do ekspozycji na substancje dodatkowe

• oddziaływanie przez całe życie

• mogą pochodzić z różnych źródeł

• oddziaływanie na osoby szczególnie wrażliwe

Nietoksyczne reakcje po spożyciu substancji dodatkowych

Alergie

- IgE - zależne np. annato, karmin koszenilowy, aspartam, enzymy (lizozym, papaina, α-amylaza, pektynaza), siarczyny

- inne np. zależne od limfocytów T - benzoesan sodu, tartrazyna, BHA, BHT

Nietolerancje (większość)

- uwalnianie histaminy np. kwas benzoesowy

- podłoże enzymatyczne (brak oksydazy siarczynowej) - siarczyny

- podłoże farmakologiczne (podrażnienie receptorów, wpływ na neuroprzekaźniki) np. MSG, siarczyny

- mechanizm nieznany np. MSG

Zastrzeżenia żywieniowców do substancji dodatkowych

1. źródło dodatkowych ilości sodu i fosforu

2. kształtowanie złych nawyków żywieniowych

Substancje dodatkowe zawierające sód

benzoesan, azotyn, propionian, mleczan, winian, jabłczan, alginian, trifosforany, węglany, wodorotlenek, glukonian, inozynian, siarczyny, octan, askorbinian, cytrynian, fosforan, adypinian, difosforany, polifosforany, siarczany, krzemiany, glutaminan

Substancje dodatkowe zawierające kwas fosforowy

- regulator kwasowości - aromatyzowane napoje bezalkoholowe i napoje dla sportowców

- substancja klarująca - oleje

Fosforany

- regulator kwasowości - mieszanki przyprawowe, nastaw do produkcji wina, miazga kakaowa, mrożone przetw. ziemniaki

- stabilizator - koncentraty obiadowe, mleko zagęszczone, zabielacze do napojów, sery topione, śniadaniowe przetwory zbożowe, wędzonki, guma do żucia, napoje bezalkoholowe aromatyzowane i dla sportowców

- substancja spulchniająca

- substancja klarująca - napoje spirytusowe

- substancja przeciwzbrylająca

- nośniki

- substancja wiążąca- teksturotwórcza

Przykład produktu dla dzieci - niegazowany napój owocowy SUPERHERO o smaku żelków wzbogacony w wit C

- zagęszczone soki owocowe (łączna zawartość min 20%)

-skład- woda, cukier lub/i syrop glukozowo - fruktozowy, zagęszczone soki

- regulator kwasowości- kwas cytrynowy, aromat

- substancje konserwujące- sorbinian potasu, benzoesan sodu

- barwniki- tartrazyna, błękit brylantowy

- substancja wzbogacająca- witamina C

Substancje dodatkowe - co powinien wiedzieć konsument

• stosowanie substancji dodatkowych

• jest potrzebne

• wiąże się z pewnym ryzykiem dla zdrowia

• dlatego należy

• aktualizować ocenę bezpieczeństwa

• monitorować spożycie

• informować o ich obecności w produkcie

Substancje słodzące jako substancje dodatkowe

Cel stosowania

- zmniejszenie zawartości glukozy i jej prekursorów w produkcie (ważne dla diabetyków i dla zapobiegania próchnicy)

- zmniejszenie wartości energetycznej produktu (redukcja i kontrola masy ciała)

Potencjalna szkodliwość

- samych substancji słodzących

- zanieczyszczeń towarzyszących słodzikom

- metabolitów substancji słodzących

Podział substancji słodzących

Kryterium- słodkość w stosunku do 3% roztworu sacharozy (=1)

Półsyntetyczne wypełniacze - poliole

- słodkość = lub < niż słodkość sacharozy

- zwykle mniej kaloryczne od sacharozy (laktitol- 2, sorbitol- 2,6, maltitol- 2,1, mannitol- 1,6)

Środki intensywnie słodzące

- w małych stęż. wykazują smak słodki, wielokrotnie przewyższający słodkość sacharozy

- bezkaloryczne lub noszące minimalną ilość kalorii, bo stosowane w niewielkich dawkach

Półsyntetyczne wypełniacze (6)

• otrzymywane w drodze uwodornienia cukrów

• stosowane także jako stabilizatory, nośniki, substancje utrzymujące wilgoć itp.

• uważane za bezpieczne związki (ADI - nie wymagają limitowania)

• nie powodują próchnicy

• sorbitol - biegunki po spożyciu > 50g, mannitol > 20g

• na opakowaniu ostrzeżenie o działaniu przeczyszczającym

• w żywności quantum satis

• sorbitol

• mannitol

• izomalt

• malititol

• laktitol

• ksylitom

• erytrytol

Środki intensywnie słodzące

syntetyczne

• acesulfam K ADI= 9-15

• aspartam ADI= 40-50

• sól aspartam - acesulfam K ADI = 5

• kwas cyklaminowe i sole Na, Ca ADI = 7-11

• sacharyna i sole: Na, K, Ca ADI = 5

• sukraloza ADI = 15

z naturalnych źródeł (2)

• neohesperydyna DC ADI = 5

• taumatyna - brak konieczności ustalania ADI

Sacharyna

- imid kwas o-sulfobenzoesowego

- bezkaloryczna

- 200-700x słodsza od sacharozy

- odporna na wysoką temperaturę

- pozostawia gorzkawy posmak

- stosowana w ok. 80 krajach, w tym w UE i USA

- ADI = 0- 5mg/kg mc

- u szczurów powoduje raka pęcherza moczowego, u ludzi - podejrzewa się, że może być słabym ko kancerogenem

- przenika przez łożysko

- zanieczyszczenie o-toluenosulfonamidem jest limitowane

Historia- sacharyna

1878 - synteza przypadkowa, najstarszy sztuczny środek słodzący

1900 - początek sprzedaży

1912 - z powodu zastrzeżeń zdrowotnych zakazana do stosowania w żywności

1914 - zgoda na stosowanie w czasie I wojny światowej (z powodu braku cukru (jedyny dostępny wówczas zamiennik)

1951 - pierwsze wyniki dotyczące potencjalnego działania rakotwórczego u szczurów

1955, 1968 - USA: szacuje się, że spożywanie 1g/dzień przez osobę dorosłą powinno być bezpieczne

1970-77 - badania sugerujące działanie rakotwórcze u zwierząt oraz przeczące temu

(nowotwory pęcherza moczowego po podawaniu wysokich dawek sacharyny)

1977 - FDA proponuje całkowity zakaz stosowania w żywności

zakaz nie zostaje wprowadzony w życie, za to pojawia się ostrzeżenie na opakowaniach produktów z sacharyną (w USA), że może potencjalnie powodować nowotwory

Obecnie tych ostrzeżeń już się nie zamieszcza

Obecnie dopuszczona w wielu krajach do żywności i jako słodzik stołowy

Aspartam

- dwupeptyd (kwas asparaginowy + ester metylowy fenyloalaniny)

- 4kcal/g, ale traktowany jak bezklaroryczny

- 200x słodszy od sacharozy, nie pozostawia posmaku

- nieodporny na wysoką temperaturę

- ADI = 0-40 mg/kg mc/d (JECFA, SCF) lub 0-50mg/kg mc/d (FDA)

- rozkładany w przewodzie pokarmowym do kwasu asparaginowego, fenyloalaniny i metanolu

- zabroniony dla chorych na fenyloketonurię - na opakowaniu produktu z aspartamem musi znaleźć się napis ostrzegający

- część ulega w roztworach wodnych i w wysokiej temp. cyklizacji do DKP- diketopiperazyny (ADI = 0-7,5 mg/kg mc/d), - w roztworach kwaśnych, wysokiej temperaturze, przy długim przechowywaniu hydrolizuje powstaje metanol

Metanol

- bardzo szybko wchłaniany z przewodu pokarmowego

- metabolizm w wątrobie, około 7 x wolniejszy niż etanolu

- zatrucie w wyniku nagromadzenia k. mrówkowego kwasica metaboliczna, ból nóg, brzucha, pleców, zaburzenia widzenia

- pobranie nie powinno przekraczać 10mg/kg m.c./d x 60kg = 600mg/dziennie

- dawka zwykle śmiertelna dla ludzi 80-150 ml

ARMS - Adverse Reaction Monitroing System (USA) od 1985 roku - analizuje zgłoszenia konsumentów i instytucji nt niekorzystnych skutków działania substancji dodatkowych i innych składników pożywienia u ludzi

Gdy duże liczby uzasadnionych naukowo zastrzeżeń, FDA może ograniczyć lub zakazać stosowania danej substancji dodatkowej do żywności lub narażać umieszczenie ostrzegawczego napisu na etykiecie produktu

Skargi na aspartam zgłoszone do ARMS w latach 1980-2000 około 7,5 tysiąca (21,6% wszystkich)

47% dotyczyło napojów, 27% słodzików stołowych

Zgłaszane zastrzeżenie przez konsumentów w systemie ARMS (USA)- Aspartam

• zwiększone ryzyko zapadalności na nowotwory mózgu

• uszkodzenie mózgu

• ryzyko epilepsji

• zmiany skórne, bóle głowy (28,8%), alergie

• zmiany w zachowaniu (np. agresja u dzieci) (10,6%)

• problemy ze wzrokiem (5,7%)

• zwiększone ryzyko zachorowania na chorobę Alzheimera

• niekorzystne działanie na płód

• syndrom „Pustynnej Burzy”

Sól aspartam- acesulfam K

- otrzymywana przez ogrzewanie mieszaniny aspartamu i acesulfamu K (2:1) w kwaśnym pH

- bardziej stabilna niż aspartam

- w wodzie i etanolu jest częściowo rozpuszczalna

- ADI 40mg/kg mc

- zanieczyszczenie soli DKP- diketopiperazyną (kwasem 5 benzylo-3,6-diokso-2-piperazynooctowym) <5g/kg

Acesulfam K

- nie pozostawia posmaku

- bezkaloryczny

- 200x słodszy od sacharozy

- odporny na ogrzewanie

- ADI = 0-15 mg/kg mc (JECFA) 0-9 mg/kg mc /d (FDA)

- wchłaniany niemal całkowicie, ale niemetabolizowany w organizmie

- nie kumuluje się w tkankach, wydalany w formie niezmienionej z moczem

- brak doniesień o szkodliwym działaniu na organizm

Neohesperydyna DC

- wytwarzana przez uwodornienie neohesparydyny (flawonoidy gorzkich pomarańczach)

- bezkaloryczna

- 2000-3000x słodsza od cukru

- pozostawia lukrecjowy posmak

- odporna na ogrzewanie

- ADI = 0 -5 mg/kg mc (SCF), brak ustaleń JECFA

- częściowo metabolizowana w organizmie (przez bakterie jelitowe)

- nie stwierdzono rakotwórczego działania

- stosowana w UE, niedopuszczona w USA

Taumatyna

- polipeptyd otrzymywany z owoców zachodnioafrykańskiej rośliny, tzw „słodkie białko”

- 4 kcal/g, ale traktowana jako bezkaloryczna

- 2000-5000x słodsza od cukru

- pozostawia lukrecjowy posmak

- nieodporna na wysoką temperaturę

- najczęściej stosowana jako wzmacniacz aromatu

- nie wymaga ustalenia ADI, uważana za bezpieczny związek

- metabolizowana jako białka

- stosowana w UE do kilku rodzajów produktu, ale limitowna w żywności

- w USA dopuszczona do gum do żucia

Cyklaminiany

- sole kwasu cyklaminowego

- bezkaloryczne

- 20-60x słodsze od cukru

- nieodporne na ogrzewanie

- pozostawiają lukrecjowy posmak

- ADI = 0-11 mg/kg/mc/d (JECFA) 0-7 mg/kg mc/d (SFC)

- nie są metabolizowane w organizmie, ale w jelicie może powstać pod wpływem bakterii szkodliwa cykloheksyloamina

- potencjalne promotory nowotworów

- w UE dopuszczone, ale limitowane w żywności

- w USA zabronione

Sukraloza

- otrzymywana jest z sacharozy, przez zastąpienie trzech grup OH chlorem

- 600x słodsza od sacharozy

- nie pozostawia nieprzyjemnego posmaku

- odporna na ogrzewanie do 200^oC

- odporna na kwaśne środowisko

- bezkaloryczna

- ADI 0-15 mg/kg mc/d (wg JECFA i SCF)

- słabo wchłaniana z przewodu pokarmowego

- wydalana bez zmian

- może powodować odczyny alergiczne

- w Polsce od 2004 r.

Substancje aromatyczne

• bardzo duża liczba substancji (w katalogach ok. 2400 substancji chemicznych)

• oddziałują w szerokim zakresie stężeń

• oddziałują na cechy sensorycznej. zapach (i smak)

• przedawkowanie łatwo wyczuwalne przez konsumenta

• nie stosuje się pojedynczych związków lecz mieszaniny

Aromaty - ocena bezpieczeństwa

• EFSA pracuje nad oceną aromatów od 2007 roku

• aromaty są podzielone na 48 grup na podstawie budowy chemicznej

• każda grupa oceniana jest indywidualnie

• planowane zakończenie prac 2009 rok

• wykaz substancji aromatycznych do momentu zakończenia oceny:

• nazwa substancji

• numer FL

• numer CAS

• numer wg JECFA (kodeks żywnościowy)

• numer FEMA, synonimy

• ocena bezpieczeństwa (link do oceny EFSA, gdy brak oceny - data, do kiedy ocena zostanie wykonana)

• szczegółowe warunki stosowania (jeżeli ustanowienie takich warunków jest konieczne, np. maksymalny poziom w poszczególnych rodzajach środków spożywczych)

m.in. oceniono aromaty, aktualnie używane w przemyśle spożywczym

• tlenek karwonu FL - no: 16,042

• butyramid FL - no: 16,049

Działanie substancji aromatycznych na organizm

1. Bakteriobójcze i bakteriostatyczne- olejek miętowy, eukaliptusowy, goździkowy, eugenol, anetol, wanilina

2. Podrażniają błony śluzowe jamy ustnej i przewodu pokarmowego, wzmagają wydzielanie śliny, zwiększają łaknienie i przyspieszają trawienie- tujon, kwasyna (też działanie żółciopędne), chinina, eugenol, aloina, berberyna (działanie przeczyszczające) - podkreślone są limitowane w produktach spożywczych

3. Podrażniają narządy, przez które są wydalane (nerki, płuca, skóra), mogą nawet powodować stany zapalne np. tujon, kwasyna (działanie moczopędne), β-azaron (podrażnienia skóry)

4. Wpływają na układ nerwowy np. β-tujon w olejku piołunowym powoduje drgawki i konwulsje

5. Działanie immunotoksyczne np. etylowani lina, cytral, olejek mięty pieprzowej

6. U osób nadwrażliwych- nieżyty nosa, gorączka sienna, astma, nieżyty skórne np. olejek lawendowy, chinina, mentol, cytral, kumaryna, hiperycyna (fotouczulenia), choroba skórna zawodowa - waniliom

7. Podejrzane o działanie rakotwórcze - olejki eukaliptusowy i cytrynowy

8. Działanie rakotwórcze- safrol, kumaryna, tatarakowy (β-azaron) - nowotwory jelit u szczurów

Chinina- alkaloid

- jako sól lub ekstrakty z kory drzewa chinowego 0,075g/l do napojów tonik

Działanie- przeciwgorączkowe, przeciwbólowe w leczeniu malarii, miejscowe działanie drażniące

Tymczasowe ADI: 0-0,9 mg/kg mc /d

Zastrzeżenia- napoje typu tonik: znaczne spożycie przez dzieci, u niektórych konsumentów nadwrażliwość

Wpływ na organizm- inhibitor enzymów oksydoredukcyjnych, co hamuje oddychanie tkankowe

Przedawkowanie

- zaburzenia wzroku, słuchu, równowagi (niebezpieczne dla kierowców i pilotów)

- złe samopoczucie, senność

- przy narażeniu chronicznym oczopląs, dezorientacja przestrzenna

- poziom we krwi utrzymuje się przez 12 h

Przechodzi przez łożysko, u noworodków wykrywana w moczu, powoduje drżenia, objawy mijały po 2 miesiącach

Napojów z chininą powinny unikać kobiety w ciąży

(w Niemczech polecano dla złagodzenia porannych nudności, kurczy mięśni)

Limitowane substancje aktywne pochodzące z aromatów i innych składników żywności o właściwościach aromatyzujących, mogących niekorzystnie oddziaływać na zdrowie:

- wszystkie wymienione substancje wyjątkiem 3,4 benzopirenu nie mogą być dodawane do środków spożywczych

- mogą występować w środkach spożywczych:

- naturalnie lub

- w wyniku dodatku aromatów uzyskanych z naturalnych owoców

Kwas agarycynowy (agarytyna)

- pochodna hydrazyny, występuje w pieczarce, w czasie gotowania ulega rozkładowi

- w organizmie może przekształcić się w substancje mutagenne dla bakterii i rakotwórcze dla myszy

- nie jeść na surowo pieczarek

Aloina

- antraglikozyd (aglikon to trójpierścieniowa pochodna antracenu)

- występuje w liściach różnych gatunków aloesów

- drażni jelito grube i narządy miednicy małej (poronienia)

- przechodzi do mleka

β - azaron

- fenoloeter

- występuje w tataraku, kopytniku pospolitym

- działanie kardiotoksyczne, hepatotoksyczne, narkotyczne, nowotwory jelit u szczurów

Berberyna

- alkaloid

- berberys, glistnik jaskółcze ziele, gorzknik kanadyjski

- działanie żółciopędne, drażniąco na przewód pokarmowy, rozkurczające

- jagody berberysu wykorzystywane do aromatyzowania smażonych mięs

Kwas cyjanowodorowy

- omówiony przy glikozydach cyjanogennych

- limitowany w nugacie, masach marcepanowych, zamiennikach, sokach owocowych z owoców pestkowych w puszkach

Hiperycyna

- pochodna antracenu

- czerwony barwnik

- występuje w dziurawcu

- powoduje fotouczulenia

- działa żółciopędnie, przeciwzapalnie

- limitowany w napojach alkoholowych i spirytusowych oraz w wyrobach cukierniczych

Kwasyna

- lakton tri terpenowy otrzymywany z drewna Kwasja- Quassia Amara

- podana pozajelitowo obniża częstotliwość skurczów serca, powoduje drżenie mięśniowe i osłabienie

- pobudza wydzielanie soków trawiennych, wyższe dawki wywołują wymioty

- limitowana w napojach alkoholowych i wyrobach cukierniczych w postaci pastylek


Kumaryna

- kumaryna - lakton kwasu o -hydroksycynamonowego

- dawniej stosowana do aromatyzowania wyrobów cukierniczych, leków

Pulegon

- terpen (3x bardziej toksyczny niż mentol)

- mięta polej, pieprzowa

- u zwierząt stłuszczenie wątroby, przekrwienie błon śluzowych

- działanie drażniące miejscowe

- drgawki, uszkodzenie nerek

- limitowane w miętowych wyrobach cukierniczych, napojach miętowych lub z aromatem, środkach spożywczych

Safrol

- olejki- sasafrasowy, z muszkatołowca, imbiru, cynamonowca, bazylia, czarny pieprz

- rośliny- sasafras lekarski (Ameryka południowa- drzewo), muszkatołowiec wonny (Indonezja)

- u szczurów nowotwory dróg żółciowych i wątroby, tworzą ad dukty DNA

- limitowany w środkach spożywczych z gałką i kwiatem muszkatołowym, napojach alkoholowych i spirytusowych >25%, środkach spożywczych i napojach

Santonina

- lakton seskwiterpenowy

- Bylica nadmorska- Rosja, płd. Ural

- silnie drażni przewód pokarmowy, przekrwienie macicy, poronienia

- limitowana w napojach alkoholowych i spirytusowych >25%, środkach spożywczych i napojach

Tujony

- keton terpenowy

- α- tujon - szałwia

- β- tujon - wrotycz pospolity, bylica piołun, estragon, szałwia

- drażni błony śluzowy przewodu pokarmowego

- bóle i zawroty głowy

- drgawki, konwulsje

- zaburzenia świadomości, halucynacje, uszkodzenie kory mózgowej, nerek, krwotoki, poronienia

- limitowany w napojach typu bitters, środkach spożywczych z preparatami szałwii

Oznakowanie produktów:

„aromat(y)……” nazwa lub opis

może być uzupełniona określeniem „naturalny” albo równoznacznym

„chinina”

„kofeina”, jeśli > 150 mg/l to „wysoka zawartość kofeiny (… mg/100ml)”

niestosuje się do napojów na bazie kawy lub herbaty

Przeciwutleniacze - przedłużają trwałość środków spożywczych przez zabezpieczenie ich przed rozkładem spowodowanym przez utlenienie (np. jełczenie tłuszczu, zmiany barwy)

Typowe stosowane do

• tłuszczów i olejów do przetwórstwa z obróbką termiczną

• tłuszczów i olejów do smażenia

• smalcu, oleju rybiego, tłuszczu wołowego, drobiowego, owczego

• produktów w proszku, suszu ziemniaczanego

• przypraw, olejków eterycznych i innych aromatów

Mechanizm działania typowych przeciwutleniaczy (AH)

- przerwanie rodnikowej reakcji łańcuchowej, hamowanie utleniania - akceptacja wolnych rodników

ROO* + AH ROOH + A*

RO* + AH ROH + A*

kwas erytrobowy (izoaskorbinowy)- produkty mięsne peklowane i przetwory rybne

4 - heksylorezorcynol- skorupiaki

Galusany - działanie na organizm

galusan propylu	(PG)	E 310	ADI 0-2,5
galusan oktylu	(OG)	E311	ADI 0-0,1 tymczasowe*
galusan dodecylu	(DDG)	E312	ADI 0-0,1 tymczasowe*

*tymczasowe ze względu na wpływ na reprodukcje

- niedokrwistość (zmniejszone wchłanianie Fe) - szczególne PG

- niekorzystny wpływ na rozrodczość - bezpłodność

- aberracje chromosomów - szczególnie PG

- działanie hepatotoksyczne - szczególnie PG - gryzonie

- alergeny - badania na świnkach morskich - szczególnie DDG

- przypadki alergii (u piekarzy i producentów margaryny) - stany zapalne skóry i błony śluzowej jamy ustnej

BHT - butylohydroksytoluen

-ADI 0-0,3 mg/kg mc

- czynnik promocyjny (zależnie od kancerogenu, czasu i sposobu podania zwierzętom)

Może przyczyniać się do rozwoju raka

Płuc, żołądka, pęcherza moczowego, tarczycy, wątroby

Działanie teratogenne

- większa śmiertelność potomstwa

- zmniejszona liczba płodów i mniejsza ich masa

- niekorzystnie wpływa na metabolizm witaminy K- obniża jej absorpcję jelitową - hipoprotrombinemia - krwotoki

- powoduje hipertrofię tarczycy, wątroby, płuc

- powoduje hemolizę krwinek

- uosób wrażliwych - odczyn alergiczny (wysypka na skórze)

BHA - butylohydroksyanizol

-ADI 0-0,5mg/kg mc

- spadek krzepliwości krwi (działanie antagonistycznego witaminy K)

- zwiększone wydalanie z moczem jonów Na, K

- zmiany w korze nadnerczy

- powiększenie wątroby, częściową degradacja hepatocytów

- wpływ na reprodukcję

- u gryzoni - brodawczaki żołądka (łagodne nabłonkowe nowotworu) w części wpustowej żołądka

(inna budowa anatomiczna - nie dotyczy ludzi)

- owrzodzenia dwunastnicy

- u osób wrażliwych - odczyn alergiczny

TBQ - tertbutylohydrochinon

- ADI 0- 0,07 mg/kg mc

- nie jest rakotwórczy, potrzebne badania gentotoksyczności

- wyższe dawki

- u psów: spadek Ht, wpływ na nerki, śledzionę

- u myszy: spadek masy ciała i liczb retykulocytów

4 - heksylorezorcynol

-nie ustalono ADI, bo bardzo mało pozostaje w produktach (chodzi tylko o zachowanie barwy), jest alternatywą dla SO₂

- do świeżych, mrożonych i głęboko mrożonych skorupiaków

- dodany w 2006 roku

Zastrzeżenia zdrowotne do innych substancji o działaniu przeciwutleniającym przy pobraniu w nadmiarze

kwas L - askorbinowy

- nie wymaga limitowania

- nudności, wymioty, biegunki, działanie moczopędne

- dzieci - rumień skórny

- zwiększone ryzyko kamicy nerkowej

kwas mlekowy

- nie wymaga limitowania

- nie wolno stosować izomeru D (-) ani racemicznego kwasu mlekowego w produktach dla niemowląt: niedobór enzymu katalizującego przemianę izomeru d(-) w L (+) powoduje zakwaszenie organizmu, wzrost kwasowości moczu, biegunki, spadek masy ciała

tokoferole

-ADI 0,15-2 mg/kg m.c.

- wpływ na metabolizm hormonów sterydowych

Glutaminian sodu (MonoSodium Glutamate MSG)

substancja wzmacniająca smak i zapach

- naturalnie w produktach wysokobiałkowych np. produkty nabiałowe, mięso i ryby oraz w niektórych warzywach

- wytwarzany w organizmie człowieka, metabolizowany w wątrobie

- zawiera 3x mniej sodu niż NaCl, umożliwia zmniejszenie zawartości sodu w danym produkcie o ok. 20-40%

- optymalne stężenie w produkcie: ok. 0,1%, przy pH 5,5-5,6

- w zbyt dużych ilościach maskuje pożądane cechy, powoduje monotonie pożywienia

Działanie na organizm - syndrom restauracji chińskiej

Objawy- pieczenie w okolicy karku, uczucie ucisku w klatce piersiowej, mdłości, pocenie się

W USA od 1980 do 2000 roku przeanalizowano 905 raportów opisujących objawy po spożyciu MSG

Opisano 75 objawów w tym

48% raportów ból głowy

22% nudności i wymioty

13-16% biegunka, bóle brzucha, zmiany nastroju, zaburzenia rytmu serca

8-10% zaburzenia błędnika, trudności z oddychaniem, zmęczenie ­­

Badania na zwierzętach

- uszkodzenie mózgu, martwica neuronów, podrażnienie okolicy odpowiedzialnej u ludzi za powstawanie wymiotów

- zaburzenia reprodukcji- zmniejszenie masy jąder i jajników, niepłodność samic

- niedorozwój szkieletu, małe rozmiary i kumulacja tłuszczu u potomstwa

- uszkodzenie siatkówki

- teratogenność - wyniki kontrowersyjne

- mutagenność, rakotwórczość - nie wykazano

- 3-4g/kg dootrzewnowo - senność po5-30min 30-50%zwierząt- ślinienie, skurcze jelit, konwulsje, mijały po 90 min

- 5g/kg per os- obniżenie aktywności ruchowej, zmniejszenie zdolności uczenia się

Substancje obce

- dodawane celowo

- zanieczyszczenia - każda substancja obca, nie celowo dodawana do żywności- obecna w żywności w następstwie

• zanieczyszczenia środowiska przez przemysł, środki transportu, spalanie paliw

np. pierwiastki szkodliwe, dioksyny, WWA, PCB

• produkcji roślinnej, zwierzęcej i zabiegów weterynaryjnych

np. pierwiastki szkodliwe, leki weterynaryjne, stymulatory wzrostu zwierząt, pestycydy, NO₂, NO₃, środki myjące

• procesu produkcji i nieprawidłowości w obrocie

np. pierwiastki szkodliwe, WWA, monomery, katalizatory, PCB, NO₂, NO₃, środki myjące

Zanieczyszczenia chemiczne żywności

1. metale, metaloidy i ich związki glin, antymon, arsen, bar, beryl, kadm, kobalt, chrom, miedź, żelazo, ołów, mangan, rtęć, molibden, nikiel, cyna, tal, cynk, bor, lit, metale ziem rzadkich (lantanowce i skandowce)

2. inne pierwiastki i związki nieorganiczne fluor, brom, jod, selen, związki azotowe (NO₃, NO₂), azbest

3. związki chlorowcoorganiczne

1. chloropochodne węglowodorów alifatycznych

2. chlorowcopochodne węglowodorów alifatycznych

3. chloropochodne węglowodorów aromatycznych

4. polichlorowane bifenyle (PCB)

5. dioksyny

6. chloropochodne alkoholi i ich związki (3-monochloropropan-1,2-diol= 3 MCPD)

4. inne związki organiczne

1. węglowodory alifatyczne np. heksan

2. węglowodory aromatyczne: benzen, toluen, styren, ksylen, etylobenzen

3. wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne WWA np. benzopiren

4. nitrozoaminy

5. detergenty i środki dezynfekujące

5. izotopy radioaktywne (czasami zwane zanieczyszczeniami fizycznymi) ameryk, antymon, cez¹³⁴, cez ¹³⁷, kobalt, jod, polon, pluton, rad, ruten, stront, tryt, potas

Rozporządzenie komisji nr 466/2001/WE z dnia 8 marca 2001r z późniejszymi zmianami

„ w procesie produkcji żywności zawartość zanieczyszczeń należy utrzymywać na

najniższym poziomie możliwym do uzyskania przy zastosowanie zasad GMP na wszystkich etapach produkcji, szczególnie w przypadku środków spożywczych specjalnego przeznaczenia”

„zakazuje się wykorzystania do żywienia ludzi i do produkcji środków spożywczych produktów,

które zawierają pozostałości zanieczyszczeń chemicznych, biologicznych, skażeń promieniotwórczych w ilościach przekraczających najwyższe dopuszczalne poziomy”

Zanieczyszczenia produktów spożywczych, a przepisy prawne

- mimo przestrzegania zasad przy pozyskiwaniu surowców i przetwórstwie dopuszczalne- techniczne np. <0,1 mg/kg*

- wskutek nie przestrzegania zasad GAP i GMP niedopuszczalne- przypadkowe np. > 0,1mg/kg*

*przykład: ołów w ziemniakach (obranych)

Limitowane są

1. metale szkodliwe dla zdrowia: ołów, kadm, rtęć, cyna

2. azotany

3. mitotoksyny (patulina, aflatoksyny, ochratoksyna A, fuzarium)

4. 3-mono-chloroproan-1,2-diol (3MCPD)

5. dioksyny, PCB

6. zanieczyszczenia osłonek białkowych (glioksal, formaldehyd)

7. WWA

8. zanieczyszczenia mikrobiologiczne

Limity w produktach rozporządzenie 1881/2006

Dlaczego wprowadzono zmiany?

- limity (najwyższe dopuszczalne poziomy) powinny być rygorystyczne, ale możliwe do osiągnięcia GAP i GMP

- dla substancji genotoksycznych i rakotwórczych lub przy narażeniu bliskim PTWI, limity powinny być określone

na najniższym rozsądnie osiągalnym poziomie- ALARA - as law as relatively available

- limity ołowiu w rybach dostosowane do ustaleń Codex Alimentarius

- należy dążyć do zmniejszenia poziomu ołowiu i kadmu w żywności

Rozporządzenie 629/2008

- dobra praktyka w rolnictwie i rybołówstwie nie pozwala na utrzymanie Hg, Cd i Pb w niektórych gatunkach

organizmów wodnych oraz w grzybach na ustalonym w 2006roku poziomie, limity muszą być podwyższone

- niektóre suplementy diety mogą mieć znaczący udział w pobraniu tych pierwiastków - trzeba wprowadzić limity,

szczególnie kadm w suplementach z wodorostów

- najwyższy poziom w owocach nie dotyczy orzechów (inna zawartość suchej masy)

Rtęć limitowana- ryby (0,5-1,0) i suplementy diety (0,1)

Ołów limitowany- podroby (0,5), ryby (0,3), skorupiaki, głowonogi, małże (0,5-1,5), suplementy (3,0)

Kadm limitowany- mięso zwierząt rzeźnych (00,5), podroby (0,5-1,0), ryby (00,5 - 0,3), skorupiaki, głowonogi, małże (0,5-1,0), zbożowe(0,1-0,2), warzywa (00,5-0,2), grzyby(<1,0), owoce (0,05), suplementy diety (1,0-3,0)

Kadm

PTWI- 2,9 μg/kg mc/tydzień (przed 2009r- 7 μg/kg mc/tydzień)

Dla osób niepalących i nie narażonych zawodowo głównych źródłem narażenia jest żywność (90%)

Inne źródła

• spalanie węgla, przemysł- dymy, pyły, ścieki, odpady, huty metali nieżelaznych, produkcja akumulatorów (składowanie, przetwarzanie zużytych ogniw), baterie niklowo- kadmowe, (w komórkach, walkmanach, aparatach fotograficznych itp.), lutry srebrne, stopy, fotografika, stabilizatory i barwniki tworzyw sztucznych

• motoryzacja- oleje silnikowe, guma z opon

• rolnictwo- nawozy fosforowe, szlamy ściekowe (jako nawozy), dawniej fungicydy

• opakowania- papier, tworzywa sztuczne, barwione naczynia niedostatecznie wypalone

Metabolizm

Wchłanianie-10-40% drogi oddechowe, 3-20% przewód pokarmowy

Wydalanie- powolne z moczem, kałem, potem

Kumulowanie- głównie nerki, wątroba w postaci białka metalotioneiny, paznokcie, włosy

Nie występuje w chwili narodzin, bariera krew - łożysko stanowi ochronę (noworodek 0,1 μg)

Nagromadza się stopniowo - dorosły 30 mg (10mg nerki, 4 mg wątroba)

Działanie na organizm

• wpływ na aktywność wielu enzymów m. in. zależnych od Zn i Cu

• uszkodzenie kanalików nerkowych (w moczu β-2-mikroglobulina, białko, AA, glukoza, enzymy itp.)

• choroba itai- itai (1964r- Japonia, ryż uprawiany na ziemi nawożonej mułami ze ścieków przemysłowych) zniekształcenie kręgosłupa, bóle lędźwiowe, kaczy chód, łamliwość kości, u kobiet po 50roku życia

(zaburzenia mineralizacji kości)

• (hamuje powstawanie aktywnej formy witaminy D - zmniejsza wchłanianie Ca)

• niedokrwistość (współzawodnictwo z Fe)

• nadciśnienie (może zmniejszać wydalanie Na przez nerki)

• zaburzenia rozrodczości

(atrofia jąder u zwierząt, uszkodzenie kanalików plemnikotwórczych, mała masa noworodków)

Działanie nowotworowe

1993r. - substancja rakotwórcza wg IARC, grupa 1 przy narażeniu zawodowym

2003r. grupa 2B - przypuszczalnie rakotwórczy dla ludzi

obecnie kat 2 rozpatrywany jak rakotwórczy dla ludzi

U szczurów

- mięsaki przy podaniu domięśniowym i podskórnym

- nowotwory płuc i przy narażeniu inhalacyjnym

- nowotwory jąder i gruczołu krokowego przy pobraniu z paszą, ale u ludzi inna budowa anatomiczna

U ludzi

- nowotwory płuc przy narażeniu zawodowym drogą oddechową (także w populacji generalnej zwiększenie ryzyka nowotworów płuc, endometrium, pęcherza moczowego, piersi - dane niewystarczające)

Ołów

octan ołowiu Pb(C₂H₃O₂)₂ x 3H₂O- farby

Legnicka Fundacja na rzecz Dzieci Zagłębia Miedziowego

- u co 5 dziecka w rejonie głogowskim przewlekłe zatrucie ołowiem

- przyczyny: oddziaływanie huty, farby ołowiane w budynkach stawianych do końca lat 60. XX wieku

źródła zanieczyszczeń

- przemysł- hutnictwo, węglowy, materiałów budowlanych

- motoryzacja- tetraetylek ołowiu - środek przeciwstukowy do benzyny, akumulatory

- opakowania - puszki lutowane

- naczynia- szkło kryształowe, gliniane glazurowane

- woda wodociągowa

Metabolizm

Wchłanianie- płuca - 50%, z przewodu pokarmowego

Wydalanie- głównie z moczem

Kumulacja- rozpoczyna się w okresie płodowym

- związki nieorganiczne- dorośli 10-20%, dzieci 40-50%, kumulacja w kościach, zębach, włosach

- związki organiczne- prawie 100%, kumulacja w nerkach, wątrobie, mózgu

Działanie na organizm

• niedokrwistość zahamowanie erytropoezy (inhibicja enzymów syntezy hemu i hemoglobiny)

• hemoliza, współzawodnictwo we wchłanianiu z Fe i Cu

• uszkodzenia nerek (aminoaciduria, hiperfosfaturia, glukozuria)

• zaburzenia krążenia (nadciśnienie)

• uszkodzenie wątroby

• układ nerwowy

• encefalopatia ołowiowa - zmęczenie, bóle głowy, drżenia, drgawki padaczkopodobne, stany podniecenia

• zaburzenia koncentracji i pamięci, trudności w nauce, otępienie

Cyna

PTWI- 14 mg/kg mc/tydzień

Rozporządzenie1881/2006

Zawartość cyny (nieorganicznej) jest limitowana w produktach w puszkach

1. innych niż napoje 200mg/kg

2. napoje 100mg/kg

3. dla niemowląt i małych dzieci 50mg/kg

4. do specjalnych celów medycznych 50mg/kg

obniżone w stosunku do poprzednich limitów ze względu na możliwość podrażnienia p. pokarmowego u osób wrażliwych

Źródła zanieczyszczeń

- przemysł- katalizatory w procesach chemicznych, stabilizatory tworzyw sztucznych

- opakowania- luty puszek - nie przetrzymywać produktów w puszkach po otwarciu (ananasy, pomidory)

- pestycydy

- substancje dodatkowe w niektórych krajach (aby zapobiec migracji puszki innych metali i utlenianiu witaminy C)

Związki nieorganiczne (⁺⁴, ⁺²)

• wchłanianie z przewodu pokarmowego 5-20%, mogą podrażniać

• nie przenikają bariery krew - łożysko

• u zwierząt wywołują niedokrwistość, zakłócenie wchłaniania wapnia, stłuszczenie wątroby

Związki organiczne

• działanie neurotoksyczne

• uszkodzenie błony śluzowej żołądka

• obniżenie płodności u szczurów (zanik jąder)

• działanie teratogenne

Selen

Występowanie

- naturalne złoża, towarzyszą złożom siarki

- tereny selenonośne- zakaz wypasania bydła

- rośliny selenolubne- trawy, zboża, strączkowe

Źródła zanieczyszczeń

- spalanie węgla i ropy naftowej

- wytapianie rud miedzi i ołowiu

- produkcja transformatorów

- produkcja szkła precyzyjnego, porcelany

- przeciwutleniacz i katalizator przy wulkanizacji

- pestycydy

- medycyna weterynaryjna

Metabolizm

Wchłanianie- z przewodu pokarmowego >60%, przez układ oddechowy i przez skórę

Kumulacja- wiązanie przez krwinki czerwone, albuminy i globuliny osocza, łączy się z białkami

odkładanie w wątrobie, nerkach, włosach, paznokciach

Przechodzi przez łożysko

norma żywienia RDA

- dzieci 20-55µg/d

- dorośli 55-70 µg/d

UL - górny tolerowany poziom spożycia 400mg/d

Działanie na organizm

• współzawodnictwo z S, udział zamiast S w procesach metabolicznych

• zaburzenia procesów alkilacji np. amin katecholowych

• tworzenie toksycznych związków alikiloselenowych

• hamowanie enzymów zawierających grup SH, zwłaszcza glutationu

(może łączyć się z rtęcią - wydalanie rtęci)

Selenowa

- zwierzęta gospodarskie

• wychodzenie

• sztywność stawów

• utrata sierści

• pękanie kopyt - choroba ługowa

• trudność z utrzymaniem równowagi

• ślepota - ślepa kołowacizna

- zwierzęta laboratoryjne

• niedokrwistość

• uszkodzenie wątroby

• działanie teratogenne

• działanie rakotwórcze

- ludzie na obszarach selenonośnych (pł- zach USA, Chiny, 5mg/d)

Objawy na pograniczu zdrowia i choroby

• niestrawność

• naruszenie szkliwa zębów, wypadanie włosów, pękanie paznokci

• niedokrwistość

• stany zapalne skóry, wysypka, żółte zabarwienie

Chrom

Źródła zanieczyszczeń

- przemysł metalurgiczny

- spalanie węgla

- przemysł garbarski, farbiarski- barwniki chromowe

- preparaty grzybobójcze do drewna

- cement do 60mg/kg, azbest do 1500mg/kg

- w gospodarstwie domowym: zapałki, kleje, środki wybielające

- papierosy

Cr⁺⁶ jako zanieczyszczenie środowiska na skutek działalności człowieka- głownie ze spalania

Cr⁺³ w żywności i przewodzie pokarmowym względu na obecność czynników redukujących

Metabolizm

Kumulacja- we krwi ok. 80% chromu jest związane z białkiem transferryną, w krwinkach czerwonych z hemoglobiną

-odkładany w tkankach miękkich, głównie w wątrobie

Wydalanie- głównie z moczem

działanie na organizm

• dysfunkcja wątroby u szczurów

• u myszy zmniejszenie płodności, opóźniał osiągnięcie dojrzałości płciowej

• działanie odległe -więcej przypadków nowotworów złośliwych u. oddechowego u narażonych zawodowo

• wyprysk skórny - przy kontakcie z cementem, betonem i Inn narażenie zawodowe

• u kobiet - uczulenie na rękawiczki gumowe, które zawierają chrom

Działanie rakotwórcze - mechanizm niejasny

do czynników rakotwórczych (grupa 1) zaliczany jest Cr⁺⁶

wchłaniany z przewodu pokarmowego w ok. 6%, łatwo przechodzi przez błony biologiczne

Mechanizm działania

- poprzez silne właściwości utleniające modyfikuje DNA (w moczu pojawia się m.in. 8-hydroksy-2-deoksyguanozyna)

- w komórkach redukowany do Cr⁺³, który przyłącza się do DNA i RNA

- przy narażeniu na Cr⁺⁶ - nowotwory

- Cr⁺³ wchłania się w mniej niż 3%

Nikiel

Źródła zanieczyszczeń

- spalanie węgla

- gleba na farmach 0,0003-0,1%

- gleba w pobliżu rafinerii 0,02-0,35%

- katalizator przy utwardzaniu olejów- nikiel koloidalny, mrówczan niklu

- kontakt ze stalą nierdzewną szczególnie produktów kwaśnych

- dym papierosowy karbonylek niklu Ni(CO)₄, pył niklowy

Metabolizm

Wchłanianie- z przewodu pokarmowego 10%, w postaci karbonylku drogą oddechową 26%

Wydalanie- duża retencja, tylko 1% wydala się z moczem

Kumulacja- głównie w kościach

Działanie rakotwórcze

• Ni i jego związki podane pozajelitowo zwierzętom - działanie rakotwórcze

• u robotników na Uralu zatrudnionych przy wytopie niklu - nowotwory płuc i przewodu pokarmowego

• Ni + B(a)P - skrócony czas powstawania nowotworów (synergizm), Ni prawdopodobnie hamuje hydrolazę B(a)P, co utrudnia eliminację tego związku z organizmu

• [B(a)P związek z grupy WWA

brak zapotrzebowania, brak PTWI

alergen kontaktowy

Glin

Źródła zanieczyszczeń

- kwaśne deszcze, wietrzenie skał

- spalanie węgla

- zanieczyszczenia przemysłowe- przemysł metalurgiczny, cementowanie, pochodnie alkilowe w przemyśle np. halogeny

- produkcja papieru- do oczyszczania wody

- przy produkcji aluminium emisja do środowiska kwasu fluorowodorowego, fluorków, WWA ze smoły pogazowej

- opakowania aluminiowe

- naczynia stołowe, kuchenne, urządzenia w przemyśle spożywczym (przy żywności kwaśnej)

- woda pitna - siarczan glinu jako koagulant

Migracja glinu z naczyń do produktów
Produkt	Rodzaj naczynia	Zawartość Al mg/100g
Ryż	Stal /Al	0,17/ 0,17
Pomidory	Stal /Al	0,01 /0,31
Sok jabłkowy	Stal /Al	0,01 /0,71
Żurawnia niesłodzona	Szkło /Al	0,05 /2,80
Żurawina słodzona	Szkło /Al	0,05 /0,34

Niektóre substancje dodatkowe np.

E520 siarczan glinowy- substancja wiążąca

E521 siarczan sodowo- glinowy- jw. ,regulator kwasowości

E555 krzemian glinowo- sodowy- nośnik, przeciwzbrylający

E556 krzemian glinowo- wapniowy - jw.

USA- pobranie glinu większe niż w Europie

- proszek do pieczenia (SALP - sodium aluminium phosphate - kwaśny)

- „processed cheese” zawiera Kasel - emulgator (sodium aluminium phosphate - zasadowy)

- ogórki kiszone

- sól kuchenna

Źródła dla człowieka

- leki- zmniejszające nadkwaśność żołądka (alugastin, gastrin al, malugastrin, alumag, maalox)

- wychwytujące nadmiar fosforu - u pacjentów z chorobami nerek

- składnik buforujący np. w aspirynie, aseptyczne, woda używana do płynów dializujących

- składnik antyperspirantów

Metabolizm

Wchłanianie <1%, zwykle 0,1% zwiększają cytryniany, zmniejszają wapń, magnez

Transport- we krwi przez transferrynę i inne białka niskocząsteczkowe

Wydalanie- szybko z moczem

Kumulacja- w tkance kostnej, wątrobie, nerkach

Zespoły chorobowe u osób dializowanych (Al z płynów dializacyjnych), na całkowitym żywieniu parenteralnym

• AIBD - aluminium-induced bone disease - osteodystrofia

(zmniejszenie wchłaniania Ca, hamowanie wydzielania PTH, zmniejszenie mineralizacji, deformacje, bóle)

• Niedokrwistość (bez niedoborów Fe, hamowanie enzymów biorących udział w syntezie hemu)

• Encefalopatia (zmiany w mózgu, zwolnienie procesów myślowych, zaburzenia koncentracji, demencja)

• Neurotoksyczność - starzenie się, utrata pamięci, intelektu:

• zmiany w przepuszczalności bariery krew-mózg

• zmniejszenie wychwytu glukozy

• zmniejszenie stężenia neuroprzekaźników

• zwiększenie syntezy niektórych białek

PTWI 1mg/kg mc/tydzień (przed 2006r- 7 mg/kg mc/tydzień)

wpływ na reprodukcję i rozwój układu nerwowego w małych dawkach

LOAEL dla związków glinu na zwierzętach 50-75 mg/kg mc/dzień, jako AI

PTWI może być przekraczane u dzieci spożywających produkty z substancjami dodatkowymi zawierającymi AI,

wysokie u dzieci odżywianych mieszankami na bazie mleka sojowego

Fluor

Zawartość w środowisku naturalnym

- gleba

- woda

- rośliny- herbata 400 mg/kg

- organizmy

Zastosowanie i źródła zanieczyszczeń

• huty aluminium i szkła

• produkcja nawozów fosforowych (superfosfatów)

• cementowanie

• spalanie węgla

• pestycydy, środki konserwujące drewno

• fluorowanie wody, profilaktyka próchnicy

pobranie z żywności- USA

1942 - 0,45 mg

1945 - 0,90 mg

1965 - 2,40

lata 70-te - 4,40 mg

W Polsce norma żywienia- AI

- dzieci 0,7- 2mg/d

- dorośli 3- 4,0 mg/d

Fluorowanie wody 0,8 - 1 mg/d - obecne w Polsce nie jest stosowane

Metabolizm

Wchłanianie- przez przewód pokarmowy i drogi oddechowe

Kumulowanie- w kościach (90% dawki zatrzymanej w organizmie), zębach, włosach, paznokciach

Wydalanie- z moczem

Przenika barierę krew - łożysko

Działanie toksyczne

• zaburzenia w przemianie Ca - tworzy z wapniem nierozpuszczalne związki

• hamuje metaloenzymy zależne od Mn, Fe, Cu i Ca

• hamuje oddychanie tkankowe, przemianę węglowodanów, lipidów, syntezę hormonów tarczycy i przytarczyc

• fluoroza zębów- matowo - białe i brunatne plamy

• zaburzenia zwapnienia kości

• ogniska nieodwapnienia i przewapnienia

• zwapnienia w miejscach nieprawidłowych np. wiązadeł, usztywnienia i przykurcza

• narośla na kościach

• bóle typu artretyzm

• „plecy pokerzysty”

• atroficzne zapalenie błony śluzowej żołądka

• Zaburzenia psychiczne: depresja, zaburzenia pamięci, osłabienie sprawności intelektualnej

Metale, metaloidy i ich związki

PTWI mg/kg mc/tydzień
Hg	0,005 mg, w tym 0,0016 mg metylortęci
Cd	0,0025 (2009)
As	0,015
Pb	0,025
Al	1 (2006 - wcześniej 7mg/kg mc)
Sn	14

ADI - Acceptable Daily Intake
Cu	0,5 mg/kg mc/dz
Zn	1mg/kg mc/dz

Wśród czynników rakotwórczych

- Arsen i jego związki

- Beryl i jego związki

- Chrom i chromiany

- Kadm i jego związki

- Nikiel i jego związki

Pierwiastek	Hg	Cd	Pb	As	Al	Cr	Ni	Sn	F	Se
OUN	+		+		+			+	+
Kości		+	+		+				+	+
Wątroba			+	+		+
Nerki	+	+	+
Niedokrwistość		+	+	+	+		+	+		+

Pierwiastek	Hg	Cd	Pb	As	Al	Cr	Ni	Sn	F	Se
Działanie rakotwórcze		+		+		+	+
Działanie teratogenne	+							+		+
Działanie na płodność		+					+	+
Alergie						+	+

Radionukliny- pierwiastki promieniotwórcze

Radioaktywność = promieniotwórczość - samorzutny rozpad jąder at z wysyłaniem promieniowania, które niesie energię

Promieniowanie jonizujące - po zetknięciu z ośrodkiem materialnym powoduje nim jonizację, czyli odrywanie elektronów od obojętnych atomów.

Oddziałuje przez ruch, a nie jak zanieczyszczenia chemiczne przez obecność

Promieniowanie jonizujące występuje jako

• promieniowania korpuskularne - nośnikiem jest cząstka materialna

• alfa - mała przenikliwość (kartka papieru, duża zdolność jonizacji)

• beta - większa przenikliwość, mniejsza zdolność jonizacji)

• neutronowe (reakcja jądrowa) - jonizacja pośrednia

• promieniowanie elektromagnetyczne - nośnikiem jest fala elektromagnetyczna

• gamma - większa przenikliwość, mniejsza zdolność jonizacji, jonizacja pośrednia

• rentgenowskie - bardzo duża przenikliwość (beton), mniejsza zdolność jonizacji, jonizacja pośrednia

aktywność obiektu - ilość rozpadów na sekundkę, mierzona w bekerelach

Bq bekerel w produktach spożywczych (Bq/kg lub Bq/l)

Liczba par jonów w jednostce masy - kulomb, rentgen

Ilość przekazanej energii Gy grej (J/kg)

Równoważnik dawki H

H=D*Q*N

Q - rodzaj promieniowania

N - warunki promieniowania

Sv siwert

rem (rentgen equivalent to men)

1Sv = 100 remów

Q = 1 dla X, gamma, beta

10 dla protonów i neutronów

20 dla cząstek alfa

Działanie szkodliwe zależy od

• od mocy dawki (wielkość dawki x czas w jakim była pochłonięta)

• rodzaju promieniowania

• wielkość napromieniowanego obszaru

• wrażliwość narządu lub tkanki

• wieku i ogólnej kondycji osoby

Możliwe mechanizmy

• teoria działanie bezpośredniego (teoria tarczy) - promieniowanie trafia w ważny element struktury (DNA) lub grupę chemiczną i wywołuje jonizację, w konsekwencji zaburzenia funkcji i uszkodzenie komórki

• teoria działania pośredniego (radiolizy wody) - jonizacji ulega głównie woda, cząsteczka traci elektron i powstaje wolny Jono-rodnik, który jest nietrwały i może ulegać dalszym przekształceniom i w chodzić w reakcje j.w.

LD₅₀ - dawka promieniowania,, która w czasie 30 dni (dla ssaków) powoduje zgon połowy osobników

LD50 dla różnych gatunków
Nietoperz	15000 rentgenów
Mysz	5000
Szczur	600
Małpa rezus	550
Swinga	400
Pies	300

Grupy radiotoksyczności

Kryterium podziału - największe dopuszczalne stężenie dla ciągłego skażenia przez drogi oddechowe

izotopy o bardzo wysokiej radiotoksyczności ⁹⁰Sr, ²¹⁰Po, ²¹⁰Pb, ²²³Ra, ²²⁶Ra

izotopy o wysokiej radiotoksyczności ¹³¹I, ¹³⁷Cs, ¹³⁴Cs, ¹²⁴I, ²³⁶U

izotopy o miernej radiotoksyczności ⁵⁷Ca, ⁶³Ni, ⁴²K, ⁴⁷Ca

izotopy o niskiej radiotoksyczności ³H, ¹¹C, ¹⁷N, ¹²⁹I

Mniej niebezpieczne

• o krótkim okresie biologicznego półtrwania

• rozkładające się w organizmie równomiernie np. tryt, sód, węgiel, cez - analog potasu

Bardziej niebezpieczne

• o długim okresie biologicznego półtrwania odkładające się w jednym narządzie

• rad, stront, tor - kości i narządy krwiotwórcze- analogi wapnia

• jod - tarczyca, płód

• cynk - trzustka

• arsen - nerki

• polon - płuca, nowotwory

Skażenie promieniotwórcze

- obecność rozproszonej substancji promieniotwórczej w miejscu poza źródłem promieniowania

Skażony może być

- produkt spożywczy

- organizm człowieka

Skażenie promieniotwórcze - organizm człowieka

• zewnętrzne - gdy materiał promieniotwórczy na powierzchni ciała, nie stanowi większego zagrożenia

• wewnętrzne - przez układ oddechowy, pokarmowy, czasami przez skórę

Skażenie wewnętrzne

• Mogą działać miejscowo np. uszkadzając błony i komórki przewodu pokarmowego

• Dalsze losy zależą od rozpuszczalności w wodzie i płynach ustrojowych

• Mogą przenikać do wszystkich komórek i tkanek

• Rozmieszczają się jak pierwiastki stałe

• Część wydala się z moczem

Skutki działania promieniowania jonizującego w organizmie człowieka

1. wczesne o ostrym przebiegu, często odwracalne, pojawiają się w warunkach awaryjnych

2. późne, pojawiające się po miesiącach lub latach, nieodwracalne (małe dawki)

Skutki małych dawek

• bezpośrednie (somatyczne) - u osób napromieniowanych

• białaczka po upływie kilku lat

• w dłuższym okresie rak piersi, tarczycy, płuc

• przedwczesne starzenie

• bezpłodność

• genetyczne - u potomstwa

• wrodzone wady wzroku - daltonizm

• zespól Downa

• zniekształcenie kośćca

• opóźnienie rozwoju umysłowego

Źródła promieniowania jonizującego dla człowieka

naturalne

- izotopy promieniotwórcze (ze skorupy ziemskiej), w tym radon, Polska 42,4%

- promieniowanie kosmiczne 12,1%

sztuczne

- badania radiologiczne (medycyna) 18,2%

urografia	18,0 mSv
kręgosłupa	4,9
żołądka	3,5
klatki piersiowej - mały obrazek	0,2
zęba	0,02

- zastosowanie w przemyśle

- przedmioty powszechnego użytku

- opad promieniotwórczy

- energetyka jądrowa

Roczny równoważnik dawki (w mSv) ze źródeł naturalnych w różnych rejonach świata
Rejon	roczny równoważnik dawki (mSv)
UK	średnio 1,9
USA	średnio 1,0
Sri Lanka - tereny na podłożu granitowym	30-70
Indie - Kerala, Madras	8-80
Francja - Masyw Centralny	3,5
Brazylia - Minas Gerais	17-120
Rio de Janeiro - plaże	5,5-12,5
Polska	średnio 2,8
Szwecja	średnio 4,3

Dawki promieniowania otrzymywane przez mieszkańców Polski

• medycyna (diagnostyka, terapia, stymulatory serca)

• próby z bronią jądrową

• elektrownie jądrowe

• nauka

• technologie

• palenie tytoniu

pożywienie 9%

Awaria Czarnobyl 26.04.1986

okres półtrwania

I¹³¹ 8 dni

Cez¹³⁴ 2 lata

Cez¹³⁷ 30 lat

Stront⁹⁰ 28 lat

Dawki graniczne obowiązujące w Polsce

(dz u nr 20 poz 168 z dnia 18.01.2005 w sprawie dawek granicznych promieniowania jonizującego)

Zgodnie z zaleceniami Międzynarodowej Komisji Ochrony Radiologicznej ICRP, dla standardowego człowieka mc 70 kg 174cm, nie obejmują tła naturalnego i medycznego pacjentów

warunki napromieniowania	narażenie zawodowe	narażenie ogółu ludności
efektywny równoważnik dawki	20 mSv średnio na rok w okresie na 5 lat	1 mSv średnio na rok w okresie 5 lat
dla soczewek oczu	150 mSv	15 mSv
dla skóry	500 mSv	50 mSv
dla rąk i stóp	500 mSv	50 mSv




Skutki skażenia mleka po awarii w Czarnobylu

• poziom cezu 137 przed awarią prawie 0, skoczył do 40 Bq, i przez wiele lat utrzymywał się na poziomie ok. 10 Bq

• wprowadzono zakaz spożywania mleka przez niemowlęta

• nakazano karmienie dzieci mlekiem w proszku

• kraje Europy zachodniej wprowadziły wysokie wymogi na mleko z Polski

więcej niż w mleku promieniotwórczych pierwiastków jest i było w grzybach

bardzo skażone były przetwory mięsne pochodzące ze zwierząt dzikich

(sarny i dziki - nikt ich nie kontrolował, jadły co chciały, nie były chronione, w Skandynawii renifery)

w produktach pochodzenia roślinnego: czarne jagody

Dopuszczalne poziomy skażeń promieniotwórczych środków spożywczych w Bq/kg lub Bq/l

	rodzaje artykułów żywnościowych
		żywność dla dzieci	masło i produkty mleczarskie	inne produkty spożywcze	płynne środki spożywcze
izotopy strontu, zwłaszcza Sr-90	75	125	750	125
izotopy jodu, zwłaszcza I-139	150	500	2000	500
alfa-promieniotwórcze izotopy plutonu i pierwiastków transuranowych, zwłaszcza Pu-239 i Am-241	1	20	80	20
wszystkie inne radionuklidy o okresie połowicznego rozpadu dłuższym niż 10 dni, zwłaszcza niż Cs-134 i Cs-137	400	1000	1250	1000

do grupy produktów inny nie są zaliczane wszelkie przyprawy oraz produkty rzadko spożywane lub spożywane w niewielkich ilościach (np. trufle, kapary, kawior, olejki eteryczne)

Typowe zastosowania promieniowania jonizującego w technologii żywności

• hamowanie kiełkowania ziemniaków, cebulo, czosnki, korzenia imbiru

• niszczenie owadów, ich jaj i innych szkodników w suszonych owocach, warzywach, przyprawach, owocach tropikalnych (muszki owocowe, ryjówki), zbożach

• przedłużenie okresu trwałości np. mięsa i przetworów opakowanych w odpowiednie folie, świeżych ryb, truskawek

• opóźnienie dojrzewania i starzenia się owoców i warzy 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 i soków owocowych

• sterylizacja posiłków dla chorych ze zmniejszoną odpornością

UBŻŻ- 2006

Rozdział 5 napromieniowanie żywności promieniowanie jonizującym

art. 18 cele napromieniowania

• niszczenie drobnoustrojów chorobotwórczych

• niszczenie mikroorganizmów odpowiedzialnych za procesy psucia się żywności

• hamowanie naturalnych procesów biologicznych związanych z dojrzewaniem lub kiełkowaniem

• usunięcia organizmów szkodliwych dla zdrowia roślin lub dla żywności pochodzenia roślinnego

art. 19 napromieniowanie żywności promieniowaniem jonizującym jest dopuszczalne jeżeli:

• nie stanowi zagrożenia dla zdrowia lub życia człowieka

• jest korzystne dla konsumenta

• jest uzasadnione technologicznie oraz nie będzie wykonywane w celu zastępowania wymagań zdrowotnych oraz warunków sanitarnych i higienicznych

• żywność poddawana temu napromieniowaniu

• spełnia obowiązujące wymagania zdrowotne oraz

• nie zawiera substancji chemicznych służących do jej konserwacji lub stabilizacji

Przepisy nie dotyczą środków spożywczych wystawionych na działanie promieniowania jonizującego powstałego na skutek zastosowania urządzeni pomiarowych lub kontrolnych pod warunkiem, że wchłonięta dawka nie przekracza poziomu 0,01 Gy dla urządzeń kontrolnych, w których wykorzystuje się neutronach, oraz 0,5 Gy w pozostałych przypadkach, przy maksymalnym poziomie energii promieniowania wynoszącym 10 MeV w przypadku promieni rentgenowskich, 14 MeV w przypadku neutronów i 5 MeV w innych przypadkach

Przepisy nie dotyczą żywności przygotowywanej pod nadzorem lekarza dla pacjentów wymagających diety o sterylnej czystości

Minister właściwy do spraw zdrowia określa, w drodze rozporządzenia szczegóły

RMZ z dnia 20 czerwca 2007 r. w sprawie napromieniowania żywności promieniowaniem jonizującym

Oznakowanie

• nazwa środka spożywczego + „napromieniony” lub „poddany działaniu promieniowania jonizującego”

• jeżeli napromieniowaniu poddany składnik to informacja taka w wykazie składników produktu

• jeżeli produkt sprzedawany luzem to informacja na pojemniku

sumarycznie dawka pochłonięta nie może przekraczać 10kGy

napromieniowanie do jednego produktu można stosować tylko raz

Wykaz środków spożywczych, które mogą być poddane działaniu promieniowania jonizującego oraz jego

maksymalne dopuszczalne dawki (2007)

Produkt	cel	dawka kGy
Ziemniaki	hamowanie kiełkowania	0,025 - 0,10
Cebula	hamowanie kiełkowania	do 0,060
Czosnek	hamowanie kiełkowania	0,030 - 0,15
Pieczarki	hamowanie wzrostu i starzenia się	1,0
Przyprawy suche	redukcja zanieczyszczeń biologicznych	10,0
Pieczarki i warzywa suszone	redukcja zanieczyszczeń biologicznych	1,0

Zmiany w żywności wywołane promieniowaniem jonizującym

• wzbudzona radioaktywność - nie występuje poniżej pewnego poziomu napromieniowania

• zmiany chemiczne - przy dawce sterylizacyjnej 30 kGy

• zmiany sensoryczne

• najbardziej wrażliwe jest mleko i jego przetwory, smak nie akceptowany przez konsumentów

• mięso - zmiany w tkance mięśniowej, wołowina, ponieważ jest chuda to bardziej wyczuwalne bezpośrednio po napromieniowaniu, znikają w czasie przechowywania i gotowania, przy niskiej temperaturze zmiany są mniejsze, następuje brunatnienie

• warzywa i owoce - mięknięcie jest wynikiem przerywania błon kom

• skrobia - zmniejszenie lepkości sosów i zup wykorzystanie przy produkcji żywności wygodnej

Wielopierścieniowe Węglowodory Aromatyczne (Policyclic Aromatic Hydrocarbons)

- homologi benzenu o skondensowanych pierścieniach

- mają charakterystyczny zapach np. naftalina

- lżejsze od wody

Zawierają w cząsteczce od 2 do 13 pierścieni do których często przyłączone są podstawniki alkilowe:

- lekkie- 3 do 4 pierścieni

- ciężkie- 5 i więcej pierścieni

Źródła w żywności

- zanieczyszczenie środowiska (powietrze, gleba, woda)

- powstają podczas niepełnego spalania materiału organicznego:

- spalanie węgla (przemysł, ogrzewanie)

- produkcja aluminium, stali

- transport lotniczy, motoryzacja (spaliny)

- spalanie śmieci, pożary lasów

- wycieki ropy z tankowców (zanieczyszczenie wód morskich)

- wybuchy wulkanów

Zanieczyszczenie ze środowiska w produktach spożywczych - czynniki wpływające

• lokalizacja upraw w pobliżu zakładów, szlaków komunikacyjnych

• przy dużej powierzchni warzywa w stosunku do masy np. więcej sałata niż pomidor

• nasiona roślin oleistych szczególne słonecznik kumulują BaP z powietrza

• owoce i warzywa z woskową powierzchnią kumulują więcej

• mycie, usuwanie zewnętrznych części - spadek o 25-50% WWA - głównie wysokocząsteczkowe

• przemiał zbóż usuwa WWA z zewnętrznej części ziarna

Procesy technologiczne w przemyśle spożywczym

• wędzenie

• grillowanie

• pieczenia

• smażenie w głębokim tłuszczu

• suszenie bezprzeponowe gazami spalinowymi

• upalanie kawy

• ekstrakcja rozpuszczalnikami pochodnymi ropy naftowej

Wędzenie

W dymie wędzarniczym występują fenol (45 związków), aldehydy i ketony (5), kwasy organiczne (20), furany (11), alkohole i estry (13), laktony (13), WWA (27)

Obecność WWA w dymie zależy od

• rodzaju drewna- gatunek- z drzew iglastych więcej, wilgotność, rozdrobnienie

• temperatury- w nowoczesnych wędzarniach temp ściśle kontrolowana, ilość WWA wzrasta ze wzrostem temp

od 400 do 1000^oC, zwykle w piecach temp 600-700^oC

• wilgotność przepływu powietrza (poziome, pionowe)

• dostępu tlenu

Wędzenie może być

• zimne - temp w komorze wędzenia 30^oC

• gorące - 60-80^oC, co daje wyższe zawartości WWA, temp. sprzyja wnikaniu dymu do wnętrza produktu

• skóra ryb, osłonki wędlin stanowią dobrą barierę

• zalewa olejowa zawiera więcej niż szproty

• stare urządzenia, małe wędzarnie poziomy wyższe

• większa zawartość tłuszczu - równomierna dystrybucja w całej masie produktu

Preparaty dymu wędzarniczego

• PDW (produkowany na licencji polskiej)

• Bieszczadzki Rafinat Dymu Wędzarniczego

• Produkcja polega na usunięciu dużych cząstek sadzy, które są nośnikiem WWA:

• Przemycie kwasem mineralnym kondensatu dymu, destylacja pod zmniejszonym ciśnieniem,

można usunąć 85-90% BaP

Oleje

• oliwa z wytłoków oliwnych

• margaryny i inne produkty, które w składzie surowcowym zawierają tłuszcze

• obecność WWA na skutek suszenia nasion gazami spalinowymi

• rafinacja zmniejsza zawartość WWA lekkich

kawa (herbata) - w ziarnach kawy i liściach herbaty - stosunkowo dużo, ale w naparach znacznie mniej

1. Smoła pokrywająca rury wodociągowe i zbiorniki na wodę

2. synteza przez niektóre drobnoustroje i rośliny

Rozporządzenie komisji europejskie nr 1881/2006 z dnia 19 grudnia 2006

Maksymalne dozwolone poziomy w μg/kg świeżej masy produktu
Mleko początkowe i mleko następne Produkty dla niemowląt i małych dzieci Produkty specjalnego przeznaczenia Przetworzona żywność na bazie zbóż	1 1 1 1
Oleje i tłuszcze z wyjątkiem masła kakaowego Ryby niewędzone	2 2
Mięso wędzone i produkty mięsa wędzone Mięso ryb wędzone i produkty rybołówstwa wędzone Skorupiaki	5 5 5
Małże	10

Inne źródła narażenia niż żywność, powietrze i woda

• narażenie zawodowe (kominiarze, pracownicy wędzarni, kotłowni, ciepłowni)

• dym papierosowy zawiera 30 różnych WWA

• papierosy 7mg/kg tytoniu

• cygara 5 mg/kg tytoniu

• tytoń fajkowy 8mg/kg tytoniu

Wnikanie- układ oddechowy, pokarmowy, skóra

Wchłanianie- biernej dyfuzja, w zależności od wielkości cząsteczki, rozpuszczalności w tłuszczach,

obecności tłuszczu w posiłku, 20-50% drogą pokarmową

Kumulacja

- tkanka tłuszczowa

- gruczoły mleczne

- trzustka

- przy narażeniu drogą oddechową - płuca

- przenikają barierę krew - łożysko

Wydalania głównie z żółcią - powoli

Metabolizm

- aktywacja metaboliczna WWA + O₂ + cytP450 -> epoksyd

- detoksykacja epoksydów poprzez sprzęganie z:

- glutationem- kwas merkapturowy

- kwasem glukuronowym po przekształceniu w fenole

Aktywacja metaboliczna epoksydów

- epoksydy poprzez dihydrodiole do epoksydioli

- epoksydy poprzez fenole do chinonów

	WWA
	EPOKSYDY		kwas merkapturowy
Dihydrodiole		fenole	glukuronidy	Wydalanie
EPOKSYDIOLE		CHINONY
Reakcja z DNA, RNA, białkami
proces nowotworowy

Genotoksyczność

• 15 WWA genotoksyczne in vitro i in vivo przy poziomie kilka razy większym niż w żywności

• 4 WWA nie są genotoksyczne

• pozostałe brak wystarczających danych do stwierdzenia

• aktywne metabolity przyłączają się do grup aminowych guaniny i adeniny - czyli tworzą się addukty z DNA

Działanie rakotwórcze u zwierząt

• przy podaniu drogą pokarmową u zwierząt niektóre WWA powodowały nowotwory wątroby, przewodu pokarmowego, płuc, sutków

• przy podaniu drogą inhalacyjną - nowotwory płuc

• narażenie przez skórę - nowotwory skóry

• największe zagrożenie w miejscu ekspozycji, większe dawki mogą wywołać działanie w tkankach odległych

Działanie rakotwórcze u ludzi

• 1775r Anglia, kominiarze - rak moszny

• Narażenie zawodowe- skóra, moszna, płuca

• Palenie papierosów - rak płuc

• Droga pokarmowa - bardzo mało danych

• Hiszpania - picie wina przechowywanego w skórzanych butelkach zamykanych korkami z substancji zawierających BaP - zwiększone ryzyka raka żołądka

• WWA z mięsa i z całej diety - jelito grube

• Zbyt mało danych do pełnej oceny narażenia drogą pokarmową

15 spośród ocenianych ostatnio WWA wykazuje działanie genotoksyczne i rakotwórcze u zwierząt

Tylko BaP był badany przy narażeniu drogą pokarmową

- może być uważany za potencjalnie genotoksyczny i rakotwórczy dla ludzi

Poszczególne WWA mogą działać synergistycznie

Wpływ na reprodukcję - dane tylko dla BaP u zwierząt, zaburzenia syntezy DNA w komórkach spermatogenicznych

Działanie teratogenne - dane dla bezno(a)antracenu, BaP, dibenzo(a,h)antracenu i naftalenu

• u zarodków kurzych nieprawidłowości w budowie serca, defekty powłok brzusznych

• u szczurów - wzrost liczby płodów o małej masie ciała

Działanie immunosupresyjne - dane tylko dla narażenia parenteralnego, zmiany w szpiku kostnym, grasicy, atrofia śledziony, węzłów chłonnych

Wpływ diety na metabolizm WWA

• dieta wysokotłuszczowa powoduje spadek wchłaniania w górnych odcinkach przewodu pokarmowego

• wzmożony metabolizm przez bakterie jelita grubego

• wzrost ryzyka nowotworów jelita grubego

• hamująca karcenogenezę wywołaną przez WWA

• witaminy A, C, E

• niektóre przeciwutleniacze: BHA, BHT

• flawonoidy (owoce, zielona herbata)

Polichlorowane bifenyle i trifenyle (PCBs I PCTs)

- węglowodory chlorowane

- 209 kongenerów (izomerów położenia)

C₁₂H_10-nCl_n

n=1-10

- nie występują w środowisku naturalnie

PCBs - właściwości

• niepalne, odporne chemicznie

• trwałe (duża persystencja szczególnie wysokochlorowanych)

• odporne na temperaturę

• rozpuszczalne w tłuszczach, słabo w wodzie

• nie przewodzą prądu elektrycznego

• ciecze, oleje, kryształy, żywice

PCBs - zastosowanie

• komponenty cieczy izolacyjnych do transformatorów i kondensatorów

• plastyfikatory tworzyw sztucznych

• impregnatory

• płyny hydrauliczne

• uzdatniacze olejów silnikowych

• smary odporne na wysoką temperaturą

• składniki farb (silosy - kiszonki, statki - plankton), lakierów, wosków, mieszanin uszczelniających rury, papier powielaczowy (makulatura), atramenty)

Od lat 70-tych ograniczenie zastosowania i produkcji, lub ograniczenie zastosowania do systemów zamkniętych

W Polsce produkowano 2 preparaty w Ząbkowicach Śląskich i w Zakładach Azotowych w Tarnowie

Import z Czechosłowacji, Francji, ZSRR

PCB - źródła zanieczyszczeń

1. celowa synteza i uwalnianie do środowiska

- przecieki i usuwanie ścieków przemysłowych

- parowanie z plastyfikatorów

- hałdy i śmietniska (50%)

- awarie urządzeń (pożary, eksplozje kondensatorów, transformatorów)

2. powstawanie samorzutne w czasie

- spalania odpadów przemysłowych i śmieci

- chlorowania wody pitnej

-wybielania miazgi celulozowej chlorem

- DDT PCBs (pod wpływem promieni UV)

Dioksyny i furany

Dioksyny - 75 związków

TCDD - tetrachlorodibenzodioksyna

Furany - 135 związków (pierścienie benzenowe oddzielone jednym tlenem)

TCDF - tetrachlorodibenzofuran

Źródła zanieczyszczeń

Człowiek nigdy ich nie produkował celowo, ale od około 100 lat stanowią zanieczyszczenie środowiska

Dawniej uwalnianie do środowiska przy produkcji m.in.:

- PCV

- rozpuszczalników np. tri chloroetanu

- pestycydów

- środków do impregnacji drewna

- produkcja (bielenie) papieru

Obecnie

- spalanie śmieci w gospodarstwach domowych (w zbyt niskich temperaturach)

- spalanie benzyny ołowiowej (zawiera 1,2-dwuchloroetanu)

- odzysk złomu, szczególnie aluminium

- awarie (np. eksplozja w fabryce chemicznej we Włoszech)

Źródła zanieczyszczeń żywności

- skażone środowisko

- obróbka termiczna w temp 280^oC (np. smażenie wołowiny na patelni)

- awarie

- brak zachowania zasad higieny, fałszowanie pasz (Belgia, brojlery 1999r)

Rodzina dioksyn - metabolizm

Wchłanianie- łatwo z przewodu pokarmowego (też przez płuca, skórę)

Kumulowanie- w wątrobie, nerkach, płucach, nadnerczach, tkance tłuszczowej)

Metabolizm - sprzęganie z kwasem glukuronowym lub siarkowym, wolniejszy przy większym stopniu chlorowania

• indukują enzymy mikrosomalne biorące udział w

• reakcjach utleniania

• rozkładające sterydy (spadek zawartości estrogenu)

• rozkładające witaminy A, K, D

• zaburzenia pracy tarczycy (masa wzrasta, stężenie tyroksyny spada)

Wydalanie - powolne z żółcią, stres, głodzenie uwalniają z tkanek

Przenikają przez łożysko, gromadzą się w płodzie

Rodzina dioksyn - toksyczność

• objawy u zwierząt

• syndrom głodzenia

• uszkodzenie wątroby (spadek masy, stłuszczenie, zwłóknienie, zmiany aktywności enzymów)

• zmiany skórne (chloracne, rogowacenie, przebarwienie, łysienie, egzema)

• zaburzenia immunologiczne (> wrażliwości na infekcje, < masy grasicy, śledziony, < wytwarzania przeciwciał)

• obrzęki

• nowotwory

• wpływ na płodność i rozrodczość (rozkład estrogenu)

• neurotoksyczność (spadek stężenie neurotransmiterów)

Choroba yusho i yu-cheng oleju ryżowego

• 1968 r Japonia - PCB przeniknęły do oleju ryżowego z przerdzewiałej rury wymiennika ciepła do roku 1982 zarejestrowano 2000 ofiar

• 1979 r Tajwan ok. 2000 osób

• Wyraźny łatwo zauważalny objaw- zmiany skórne - acne chlorica

Grudzień 2004 zatrucie Wiktora Juszczenko

Objawy

• skóra - hiperkeratoza, hiperpigmentacja, trądzik (do 15 lat)

• chroniczne zapalenie płuc, oskrzeli

• zwiększenie podatności na infekcje

• zaburzenia miesiączkowania

• neuropatie czuciowe

• zaburzenia pracy wątroby

• hipersekrecja tarczycy

• wzmożona wydzielina z oczu

• obrzęk powiek, rąk, nóg

Skutki przewlekłe

• urodziło się 36 noworodków z obrazem klinicznym zatrucia (spadek masy ciała, opóźniony rozwój)

• prawdopodobnie kancerogenne grupa 2a

(nowotwory wątroby, dróg żółciowych, piersi, endometrium - błona śluzowa macicy)

• zaburzenia równowagi układu hormonalnego szczególnie wydzielania hormonów sterydowych, co powoduje problemy z rozrodczością, trudności z zajściem w ciążę, poronienia

(badania z lat 1999-2003)

34

---