Zagadnienia do egzaminu TOKSYKOLOGII ŻYWNOŚCI - 2005/2006

1. Toksykologia żywności - definicje, metabolizm ksenobiotyków

Toksykologia żywności zajmuje się BADANIAMIA ZALEŻNOŚCI POMIĘDZY BUDOWĄ CHEMICZNĄ A DZIAŁANIEM BOLOGICZNYM:

• substancji naturalnych występujących w żywności

• substancji powstających w żywności pod wpływem czynników biologicznych chemicznych i fizycznych

• substancji chemicznych stanowiących dodatki lub i zanieczyszczenia żywności

Celem badań toksykologii żywności jest:

• poznanie skutków jakościowego i ilościowego wpływu substancji na organizm człowieka

Trucizna (TOKSYNA):

• to substancja chemiczna, która w zależności od dawki i cech organizmu na który działa, może wykazywać różnorodne działanie szkodliwe dla zdrowia lub śmierć

Toksyczność:

• Toksyczność związku chemicznego można stwierdzić na podstawie obserwowalnego i dobrze zdefiniowanego efektu końcowego.

• Jest niepożądanym skutkiem biologicznym wynikającym ze stanu zdrowia

Działanie szkodliwe substancji chemicznych zależy od:

• Dawki

• Właściwości fizykochemicznych substancji toksycznej

• Cech biologicznych organizmu na, który działa substancja toksyczna

Dawka:

• Dawka jest to ilość substancji chemicznej podana, pobrana i wchłonięta do organizmu w różny sposób, który wywołuje brak buk wystąpienie objawów biologicznych u organizmów narażonych

• Dawka toksyczna jest to ilość substancji, która po wchłonięciu do organizmu wywołuje efekt toksyczny

• Dawka śmiertelna jest to ilość substancji powodująca śmierć po jednorazowym podaniu

Wielkość dawki wyraża się:

• Jako masa substancji wprowadzonej (gramy, miligramy, mikrogramy) lub

• Jako masa substancji przypadającej na jednostkę masy ciała (g/kg m.c., mg/kgm.c.)

Właściwości fizykochemiczne od których zależy działanie toksyn:

• Rozpuszczalność w H₂O i lipidach i współczynnik podziału (im większa tym bardziej toksyczny)

• Zdolność do dysocjacji ( im łatwiej dysocjuje tym bardziej toksyczny)

• Temp wrzenia i parowania (im większa temp wrzenia tym większa toksyczność)

• Wielkość cząstek (im mniejsza - dyspersja wysoka - tym bardziej toksyczna - łatwiej się wchłania

• Budowa chemiczna (powinowactwo do receptorów, ilość wiązań nienasyconych, długość łańcucha i jego rozgałęzienie, podstawniki)

Czynniki biologiczne warunkujące toksyczność trucizn

• Wiek - życie płodowe (łożysko hamuje niektóre toksyny, po narodzeniu bardzo słaba ochrona, starsi ludzie również maja słabą ochronne)

• Płeć (nikotyna, ołów - mężczyźni mniej odporni)

• Gatunek

• Masa ciała

• Równowaga hormonalna

• Czynniki genetyczne

• Stan fizjologiczny i stan zdrowia

• Stan odżywienia organizmu i sposób żywienia (głodni gorzej)

• Drogi wnikania trucizny do organizmu

Mechanizm ksenobiotyków:

1. wchłanianie (absorbpcje)

2. rozmieszczenie w organizmie (dystrybucję)

3. przemiany biochemiczne (biotransformację)

4. wydalanie

Sposoby wnikania trucizn:

• przez skórę (kanaliki potowe, włosowe, naskórek) - lipofilne substancje łatwiej (insektycydy) wchłaniają się przez skórę; by uchronić się przed toksycznością możemy zmyć skórę

• przez układ oddechowy - najszybsza droga wchłaniania; jeśli składniki pyłów rozpuszczają się w wodzie lub lipidach mogą docierać dalej do płuc; ilość wdychanych trucizn zależy od jej stężenia i częstości wdychania

• przez układ pokarmowy - zatrucia żywnością, przez żywność; utrudniane wchłani8anie z żołądka (inaktywacja - inne pokarmy, enzyny - rozcieńczanie); toksyny rozpuszczalne w wodzie lub tłuszczach- (nie muszą zmieniać się w formę zjonizowaną, bezpośrednio) - szybciej

Transport ksenobiotyków w organizmie:

• krew jest przenośnikiem toksyn do receptorów w komórkach docelowych organizmu

• do krwi toksyny dostają się przez układ naczyń krwionośnych włosowatych

• efekt toksyczny zależy od czasu w jakim w krwi pojawi się dawka toksyczna

• po opuszczeniu krwioobiegu toksyczna musi dostać się do komórek aby oddziaływać z receptorem

Mechanizmy wchłaniania komórkowego:

• dyfuzja przez pory - cząstki <0,4 nm - bez udziału energii

• dyfuzja przez warstwę lipidową

• dyfuzja ułatwiona

• transport aktywny

Biotransformacja ksenobiotyków - fazy:

• Faza I - reakcja utleniania; redukcji - przy współudziale enzymów: monooksydaz o funkcji mieszanej (MFO) i cytochromu P450

• Faza II - reakcje sprzęgania: kwas glukuronowy, glutation (powstają jeszcze bardziej rozpuszczalne związki, mogą być łatwiej wydalane prze znerki)

2. Podstawowe badania w toksykologii żywności - cele i metody badań

Cel badań toksykologicznych:

• Wykrycie szkodliwego czynnościowego lub morfologicznego działania badanej substancji

• Ocena ilościowa i jakościowa wpływu toksycznego

• Ustalenie przyczyny zachorowania i/lub śmierci

• Wyjaśnienie mechanizmu działania toksycznego

• Opracowanie toku postępowania zapobiegającego zatruciom oraz łagodzącego jego skutki

Dobór metody badawczej zależy od:

• Przeznaczenia substancji

• Budowy i właściwości fiz-chem związków lub składu mieszanin

• Czystości chemicznej lub stopnia zanieczyszczenia

• Zamierzonego czasu stosowania

• Zamierzonej ilości dodawanej do żywności lub spodziewanych pozostałości substancji stosowanych w ochronie roślin i zwierząt

Badaniami toksykologicznymi są objęte:

• Związki pochodzenia naturalnego lub ich mieszaniny

• Związki lub mieszaniny otrzymane na drodze syntezy chemicznej

• Związki lub mieszaniny otrzymane w wyniku syntezy biologicznej

• Nowe środki spożywcze lub preparaty stosowane w produkcji żywności

Wykaz badań toksykologicznych:

• Toksyczność ostra, podostra i przewlekła

• Działanie rakotwórcze, mutagenne, teratogenne i embriologiczne

• Wpływ na płodność i zdolność rozrodczą

• Metabolizm

• Synergizm i antagonizm

• Działanie drażniące na skórę i oczy

• Działanie alergiczne

TOKSYCZNOŚĆ OSTRA

• Ocenia działanie toksyczne po jednorazowym podaniu danej substancji

• LD₅₀ - jednostka toksyczności ostrej jest średnia dawka powodująca śmierć połowy zwierząt w grupie w grupie wyrażona w mg/kg m.c

• Badanie przynajmniej na 3 grupach

• Gryzonie, ptaki, psy

TOKSYCZNOŚC PODOSTRA

• ocenia toksyczność substancji po podawaniu jej przez 1/10 normalnego czasu życia zwierząt

• myszy, szczury - 90 dni

• psy, świnie - 1 rok

TOKSYCZNOŚC PRZEWLEKŁA

• ocenia toksyczność substancji po podawaniu jej przez całe życie zwierząt doświadczalnych

• szczury - 24 m-ce

• myszy - 18 m-cy

• psy, świnie - 5-7 lat

3. Zasady ustalania dopuszczalnego dziennego (lub tygodniowego) spożycia substancji dodatkowych i zanieczyszczeń oraz ich dopuszczalnych zawartości w produktach spożywczych

ADI - Dopuszczalna dzienna dawka substancji obcej w mg/kg m.c. w organizmie, która wnika do organizmu różnymi drogami i zgodnie z aktualnym stanem wiedzy prawdopodobnie nie powoduje żadnych szkód

Zasady ustalania ADI:

Badania podstawowe: toksyczność przewlekła, mutagenność, rakotwórczość, teratogenność, wpływ na płodność i rozrodczość

Badania pomocnicze: toksyczność ostra, podostra, podprzewlekła, działanie drażniące skóry, działanie drażniące oka, działanie alergiczne - kontaktowe, opóźnione działanie neurotoksyczne

Badania na zwierzętach:

1. toksyczność ostra - określenie objawów toksycznego działania i poznanie sposobu działania po jednorazowym podaniu substancji; wyraża się przez wyznaczenie LD50 - medialna dawka śmiertelna - śmierć 50% zwierząt w doświadczeniu; określenie dawki granicznej - powoduje wyraźne działanie toksyczne, bez skutków śmiertelnych; określenie zakresu narażenia w którym oczekuje się śmiertelności (brak śmiertelności)

2. toksyczność podprzewlekła - obejmuje szkodliwe skutki, pojawiające się w wyniku codziennego, powtarzanego podawania z dietą bad.subst. przez okres 1/10 życia - określenie objawów i kierunków toks.działania subst i ustalenie najwyższej dawki niewywołującej objawów szkodliwego działania

3. toksyczność podostra - 28-dniowy test dla substancji o spodziewanej małej toksyczności zamiast testu podprzewlekłego

4. toksyczność przewlekła - prowadzony prze 90% życia - zebranie inf dotyczących działania toksycznego i wstępnych danych działania rakotwórczego, ustalenie najwyższej dawki niewywołującej objawów szkodliwego działania - przy której się nie stwierdza istotnego zwiększenia częstości szkodliwych efektów - dawka NOAEL

• Dawkę max nietoksyczną albo minimalnie toksyczną ustaloną w badaniach toksyczności przewlekłej dzieli się przez 100 = ADI

Badania epidemiologiczne

• Retrospektywne (badania narażenia zdarzeń z przeszłości)

• Prospektywne

• Monitorowane (prowadzone sukcesywnie, sprawdza się zawartość substancji toksycznych w żywności i we krwi)

4. Organy państwowe odpowiedzialne za kontrolę bezpieczeństwa żywności w kraju i regionie

Główny Inspektorat Sanitarny ---> Departament Higieny Żywności, Żywienia i Przedmiotów Użytku

• Państwowa Inspekcja Sanitarna

• Państwowy Zakład Higieny (opracowuje metody badań)

Organy urzędowej kontroli żywności: -

• Państwowa Stacja Sanitarno -Epidemiologiczna

• Wojewódzkie Stacje Sanitarno -Epidemiologiczne (praowadzą indeks suplementów diety

• Powiatowe Stacje Sanitarno -Epidemiologiczne

5. Naturalne substancje szkodliwe i toksyczne roślin wyższych - występowanie, rodzaje zanieczyszczeń,

• Glikozydy cyjanogenne: w wyniku hydrolizy enzymantycznej w roślinie lub żołądku zwierząt i człowieka z wymienionych substancji uwalniany jest HCN; w żołądku człowieka hydroliza może być spowodowana kwaśnym środowiskiem; każdy glukozyd rozkładany jest przez specyficzny enzym i uwalniane są oprócz HCN także różne metabolity

• Amygdalina - występuje w nasionach moreli, śliwek, migdałów, brzoskwiń, wiśni, pigwy i jarzębiny; pod wpływem zespołu enzymów zwanego emulsyną, ulega hydrolizie do glukozy, aldehydu benzoesowego oraz HCN; spożywanie dużych ilości nasion (wyłuskanych z pestek) może powodować ciężkie zatrucia, wywołane działaniem cyjanowodoru (atakuje układ enzymatyczny cytochromów z Fe trójwartościowym)

• Linamaryna - heterozyd wyizolowany z nasion lnu, syntetyzowany jest w roślinach podczas kiełkowania; rozkładana jest przez enzymy linamarazę i emulsynę (uwalnia się HCN)

• Fazeolunatyna - z nasion fasoli (identyczna z linamaryną)

• Durryna - sorgo miotełkowe

• Nicjanina - nasiona wyki

• Saponiny - występują powszechnie roślinach - 0,1-5%; w jadalnych najwięcej jest w szpinaku, szparagach, soi, burakach; w dużych stężeniach powodują uszkodzenia i hemolizę krwinek; zatrucia u zwierząt i ludzi po spożyciu paszy i mąki ze zbóż zanieczyszczonych Cd - 5-9%; zatrucia ostre - gwałtowne drgawki, zatrucia podostre - zaburzenia żołądkowo-jelitowe; LD50 dla szczura per os: 50-160 mg/kg m.c., dla psa 20-25 mg/kg m.c.

• Związki powodujące latyryzm

Latyryzm - zaburzenia funkcjonowania układu nerwowego pojawiające się po spożyciu na surowo lub ugotowanych lub w postaci mąki nasion groszku; objawy u ludzi - porażenie kończyn dolnych, u zwierząt - świszcząca dychawica, chwiejny chód i niedowład kończyn tylnich

• Substancje wolotwórcze - Goitrogeny, czyli substancje wolotwórcze są to różne związki organiczne oraz jony nieorganiczne, które mogą zaburzać metabolizm jodu w organizmie. Konsekwencją ich działania jest spadek syntezy tyroksyny oraz przerost tarczycy. Do naturalnych substancji wolotwórczych należą tioglikozydy, glikozydy cyjanogenne, polifenole oraz hemaglutyniny; Występują głównie w roślinach krzyżowych, takich jak: kapusta biała, kapusta włoska, jarmuż, rzeżucha, brokuły, kalafior, rzepa, rzodkiewka, rzepak. Można je spotkać we wszystkich częściach roślin, ale w największym stężeniu w nasionach.

• Inhibitory trypsyny - czynnik hamujący aktywność trypsyny występuje w nasionach roślin strączkowych (fasola, bób, groch), soli, pszenicy, kukurydzy i ziemniakach; wyizolowano 9 białek, które hamują aktywność enzymatyczną na zasadzie tworzenia kompleksu enzym inhibitor w przewodzie pokarmowym; inhibitory powodują hamowanie uwalniania metioniny podczas hydrolizy białka, w orgamiznie prowadzą do niedoborow tego aminokwasu, u ludzi i zwierząt mają wpływ na wydzielanie żółci, wchłanianie tłuszczów; gotowanie niszczy inhibitory

• Substancje wywołujące fawizm -

Fawizm jest to zespół objawów uwarunkowanych genetycznie niedoborem dehydrogenazy glukozo-6-fosforanowej w krwinkach czerwonych, który prowadzi do niedokrwistości hemolitycznej, żółtaczki, występują wcześniej mdłości, bóle brzucha, głowy, wymioty;

Przyczyną zatruć są glukozydy wicyna i konwicyna i ich aglikony; występują one w surowych lub niedogotowanych nasionach bobu, pyłku kwoatów,

Flawizm dotyka całą rodzinę ale częściej nasila się u kobiet

• Solanina i jej pochodne - jest glikoalkolidem należącym do glikozydów steroidowych; podczas hydrolizy uwalnia się solanidyna - główny metabolit; solanina i pochodne występują w ziemniakach; w stężeniu 20mg/kg m.c. u człowieka powoduje mdłości, wymioty, biegunki, bóle głowy, zaburzenia krążenia, rozszerzenia źrenic, białkomocz, otępienie; LD50 dla szczura 50mg/kg m.c.; u człowieka 2,8mg/kg m.c. powoduje ciężkie zatrucie

• Kwas szczawiowy i fitynowy - w organizmie ssaków powstaje z kwasu glioksylowego, askorbinowego i puryn; u zwierząt szczawiany powodują zmniejszenie masy narządów wewnętrznych, niedoczynność tarczycy; u człowieka nadmiar powoduje powiększenie kamieni nerwowych, nasila wydalanie wapnia; kwas szczawiowy w niewielkich ilościach występuje w szpinaku, rabarbarze, szczawiu, burakach, ryżu, kakao, herbacie; zatrucia kwasem szczawiowym powodują hiperkalcemię, tężyczkę, ogólne osłabienie, bezmocz

• Toksyny grzybów i pleśni

• Związki cytotoksyczne (falloidyna, falloina, anatoksyna, ammanityna,giromytryna,orleanina): muchomor sromotnikowy, muchomor wiosenny, przestrzenica kasztanowata, zasłonak rudy

• Długi okres pojawienia się objawów toksycznych 8-24h, brak w pierwszych dniach zaburzeń świadomości

• Zaburzenia jelitowo-żołądkowe, wymioty, odwodniennie, zapaść, uszkodzenie nerek i wątroby

• Śmiertelność - 50% spożycie jednego grzyba może spowodować śmierć; LD50 falloidyny dla człowieka 0,1mg/kg m.c, w 100g świeżych muchomorów jest 10mg falloiny i 8 mg ammanityny

• Związki neurotoksyczne (muskaryna), krowiok podwinięty (olszówka), strzępak ceglasty, lejkówka podbielana

• Objawy zatrucia ujawniają się po 1 h od zjedzenia grzybów = nudności, wymioty, zawroty głowy, osłabienie, zwężenie źrenic, zaburzenia widzenia

• Śmiertelność niska, rokowania po leczeniu dobre

• Związki drażniące przewód pokarmowy (odporne na temp żywice): borowik szatański, czubajka cielista, gąska mydlana, gąska siarkowa, gołąbek wymiotny, krewiak podwinięty, maślanka wiązkowa

• Objawy zatrucia: nudności, wymioty, bóle brzucha, oslabienie, bóle mięśni, zaburzenia krążenia; występują szybko od 1-2h po zjedzieniu grzybów

• Może wystąpić zgon, ale po leczeniu szpitalnym rokowanie jest dobre

• Toksyny pleśni

• Miotoksyny - substancje toksyczne i rakotwórcze wydzielane przez pleśnie: Aspergillus, Penicillum, Fusarium porastające produkty spożywcze

• Pleśnie Aspergillus mają kolor żółto-oliwkowy do ciemno zielonego; grzybnie Fusarium porastająca ziarna zbóż ma kolor bioło-różowo-czerwony, porażone ziarno jest silnie zdeformowane; Aspergillus i Penicillum rozwijają się w paszach i na nasionach podczas przechowywania

6. Mikotoksyny jako przykład obecności w żywności zanieczyszczeń pochodzenia biologicznego,

Pleśniaki należące do grzybów niższych (Fungi inperfecti) wykazują zdolność do syntezy licznych substancji biologicznie czynnych (enzymy, antybiotyki, witaminy). Niektóre gatunki rozwijające się na środkach spożywczych wydzielają do podłoża substancje o właściwościach toksycznych. Jeżeli produkty metabolizmu pleśniaków wykazują właściwości toksyczne w stosunku do kręgowców a zwłaszcza człowieka to zamiczamy je do MIKOTOKSYN.

Zatrucia mikotoksynami nazywane są mikotoksykozami są niebezpieczne szczególnie dla zwierząt monogastrycznych: trzody chlewnej i drobiu.

Toksyny pleśni:

• Warunki rozwoju pleśni: temp od 15-30 ^oC, wilgotność względna powietrza 80-85%; wilgotność produktów ok18%

• Obecność mikotoksyn stwierdza się w: ziarnach zbóż, nasionach roślin strączkowych i oleistych, orzechach, paszach, mleku, mięsie

• Powietrze w magazynie również wysycone jest pleśnią jeśli pleśń znajduje się w produkcie

AFLATOKSYNY:

• Wytwarzane są przez Aspergillus flavus i Aspergillus parasiticus

• Poznano kilka związków o podobnych właściwościach i budowie: B1, B2, G1, G2, M1, M2 (metabolity alfatoksyn grupy B). Najbadziej toksyczne dla człowieka: B1, B2, G2

• Wrażliwe na promienie słoneczne i ultrafiolet, a odporne na temp

• Wykrywa się je najczęściej w: orzeszkach arachidowych, włoskich , piostacjowych, mo9gdalach, figach, śrucie arachidowej, pszenicy, soi, kukurydzy, ryżu, życie i owsie

• LD50 dla kurcząt: 0,33-0,5mg/kg m.c.

• Długotrwałe karmienie zwierząt paszą porażoną pleśnią wytwarzającą aflatoksyny, wywołuje nowotwory wątroby, języka, żołądka, nerek i okrężnicy. Obniżają one odporność i uszkadzają rozwój płodu

• Na zatrucia wrażliwe są kurczęta, kaczki, indyki

• Mało wrażliwe: świnie, bydło

OCHRATOKSYNY:

• Substancje: ochratoksyny A i B wytwarzane przez pleśnie Aspergillus ochraceus i szczepy Penicillum w ten 5-20 ^oC w klimacie umiarkowanym

• Wykrywane w: kukurydzy, pszenicy, jęczmieniu, życie, fasoli, grochu, pieczywie

• Działanie toksyczne: uszkodzenie nerek, teratogenne i kancerogenne

• Wrażliwa trzoda chlewna, drób i młode cielęta; zatrucia obserwowano przy zawartości 2mg/kg paszy

• Objawy zatruć: zahamowanie wzrostu, wielomocz, niewydolność nerek, śmierć

TRICHOTECENY:

• Około 150 związków są wydzielane przez pleśnie z rodzaju Fusarium w temp 8-25^oC i wilgotności podłoża 20%

• Występują w ziarnie zbóż i sorgo

• Objawy zatrucia: nieprzyjmowanie pokarmu, spadek masy ciała, krwawe biegunki, ostre zapalenie błon śluzowych, zaburzenia odporności i czynności układu nerwowego

• Toksyny te wywołują w organizmie zahamowanie syntezy DNA i białek

• Metabolity przechodzą do mleka, jaj, tkanki mięśniowej, narządów ziwerząt

• Wrażliwe zwierzęta: świnie, drób, młode cielęta

ZEARALENONY:

• Toksyny (27 związków) syntetyzowane przez Fusarium w temp 25 ^oC;

• Wykazują działanie teratogenne: nasilenie rui, obrzęk sromu, wypadanie pochwy, wypadanie odbytu, zaburzenia w przebiegu ciąży i poronienia

• Bardzo wrażliwe na te toksyny są świenie;

• Mało wrażliwe: drób

INNE MIKOTOKSYNY:

• Cytrynina - owoce cytrusowe

• Patulina - jabłka, moszcze i soki owocowe - działanie neurotyczne i rakotwórcze, LD50 dla myszy: 10mg/kg m.c.

• Sterygmatocystyna

• Fumonizyny

• Leteoskiryna

• Alterotoksyna

Dopuszczalne zawartości mikotoksyn wg Rozporządzenia MZ z 2003 roku:

• Aflatoksyny łącznie: orzechy, owoce suszone - 4-15μg/kg produktu; ziarna zbóż - 4μg/kg produktu; przyprawy - 10μg/kg produktu; mleko - aflatoksyny M1 - 0,05μg/kg produktu

• Ochratoksyny: ziarna zbóż - 5μg/kg produktu; produkty zbożowe - 3μg/kg produktu; rodzynki i suszone winogrona - 10μg/kg produktu

• Patulina: sok jabłkowy i przetwory z jabłek - 10μg/kg produktu

Skutki zatruć Mikotoksynami:

• Aspergillus flavus (aflatoksyny) - powodują u człowieka nowotwory wątroby, przełyku, żołądka, jelit i nerek; uszkadzają układ nerwowy i krwiotwórczy, zmieniają gospodarkę hormonalną, przechodzą do łożyska i mleka matki

• Aflatoksyny zmieniają metabolizm kwasów nukleinowych i białek, powodują nowotworzenie komórek

• Objawy zatrucia: ślinotok, wrażliwość na światło i uszkodzenia błon śluzowych

7. Podział, charakterystyka, wymagania toksykologiczne, uzasadnienie stosowania chemicznych substancji dodatkowych w żywności

Definicja wg ustawy o warunkach zdrowotnych żywności i żywienia z 2001r

• dozwolone substancje dodatkowe to substancje:

• Nie spożywane odrębnie jako żywność

• Nie będące typowymi składnikami żywności

• Posiadające wartość odżywczą lub jej nieposiadające,

• Których celowe użycie technologiczne w procesie produkcji, przetwarzania, przygotowania, pakowania, przewozu i przechowywania, spowoduje zamierzone lub spodziewane rezultaty w środku spożywczym

• dozwolone substancje dodatkowe mogą stać się bezpośrednio lub pośrednio składnikami żywności lub w inny sposób oddziaływać na jej cechy charakterystyczne z wyłączeniem substancji dodatkowych w celu zachowania lub poprawienia wartości odżywczych

• dozwolone substancje dodatkowe mogą być stosowane tylko wtedy kiedy ich użycie jest technologicznie uzasadnione i nie stwarza zagrożenia dla życia człowieka

Dodatki do żywności można stosować wtedy, gdy:

• istnieje uzasadniona i możliwa do wykazania technologiczna potrzeba ich użycia, a zamierzonego celu nie można osiągnąć innymi ekonomicznymi technologiami

• nie stanowią zagrożenia dla zdrowia konsumenta przy proponowanym dawkowaniu

• użycie danej substancji nie wprowadza w błąd konsumenta, co do jakości zdrowotnej produktu

Dodatki do żywności nie można stosować:

• w celu ukrycia wad żywności spowodowanych złą jakością surowca lub nieprawidłowościami na dowolnym etapie produkcji, transportu, przechowywania włącznie z brakiem higieny

• w celu upodobnienia produktów do innych lepszych, bardziej wartościowych

• wtedy gdy nie spełniają kryteriów, czystości chemicznej

Substancjami dodatkowymi nie są:

• substancje przeznaczone do wód do picia, mineralizowanych i innych

• produkty zawierające pektyny i pochodzące z wysuszonego miąższu jabłek lub skórek owoców cytrusowych

• baza gumy do żucia

• białe lub żółte dekstryny, prażona lub dekstrynizowana skrobia, skrobia modyfikowana działaniem kwasów lub zasad, skrobia bielona, skrobia traktowana enzymami amylolitycznymi

• chlorek amonu

• plazma krwi, żelatyna, hydrolizaty białkowe, białka mleka, gluten

• kwasy i ich sole z wyjątkiem kwasu glutaminowego, glicyny, cysteiny i cystyny oraz ich soli

• kazeina i kazeiniany

• inulina

Podział dodatków do żywności wg zastosowania:

• zastosowanie bez ograniczeń dodawanych ilości, zgodnie z dobrą praktyką producentów żywności

• stosowane tylko do określonych produktów i tylko w ściśle określonych ilościach

• stosowane tylko do przetworów mlecznych i środków spożywczych specjalnego żywieniowego przeznaczenia

Podział dodatków do żywności wg ich funkcji:

• barwniki

• aromaty i substancje aromatyczne

• substancje konserwujące przeciwutleniacze

• substancje słodzące kwasy i regulatory kwasowości

• stabilizatory i emulgatory

• sole emulgujące

• zagęstniki i substancje żelujące

• substancje wzmacniające smak i zapach

• subst. modyfikowane

• substancje wypełniające

• subst. wiążące-teksturotwórcze

• subst. utrzymujące wilgotnosc

• subst. spulchniające

• subst. do stosowania na powierzchnie(glazury)

• subst. przeciwzbrylajace

• nośniki

• rozpuszczalniki eksatrakcujne

• gazy do pakowania, gazy nośne

• substancje pianotwórcze, przeciwpianotwórcze

• klarujące

Badania bezpieczeństwa dodatków do żywności:

• ustalanie ADI

• badanie obecności zanieczyszczeń chemicznych - tolerancja zerowa

• badania toksykologiczne

• badania metabolizmu

• badania histopatologiczne

• badania działania rakotwórczego, teratogennego i mutagennego

8. Korzyści, zagrożenia wynikające ze stosowania dodatków do żywności

KORZYŚCI:

+ zdrowotne

+ ekonomiczne

+ uwzględnienie preferencji konsumentów

+ technologiczne

ZAGROŻENIA:

- nadmierna chemizacja żywności, trudne do przewidzenia skutki interakcji

• brak badań zapewniających bezpieczeństwo wszystkim populacjom - wysoka alergenność

• produkty przemian mogą mieć działanie szkodliwe

9. Syntetyczne substancje słodzące - podział, przykłady i uzasadnienie stosowania,

• Brak wartości energetycznej

• W małych stężeniach mają słodki smak

• Przewyższają wielokrotnie słodycz sacharozy

• Ich stosowanie jest ekonomicznie bardziej opłacalne niż sacharozy

• Podnoszą walory smakowe produktów i potraw

Dopuszczone substancje słodzące

• Sorbitol E420 - nie wymaga limitowania

• Mannitol E421 - może wpływać przeczyszczająco

• Izomalt E953

• Maltitol E965

• Laktitol E966

• Ksylitol E367 - efekt oziębienia w ustach

• Acesulfan K E950 - ADI - 0-15mg/kg m.c.

• Aspartam E951 - po ogrzewaniu powstaje toksyczna diketopiperazyna; ADI 40mg/kg m.c.

• Kwas cyklaminowy E952 - ADI 0-11mg/kg m.c.

• Sacharyna E954 - ADI 2,5 mg/kg m.c.

• Tumatyna E957

• Neohesperydyna E959

10. Barwniki naturalne i syntetyczne „

Cele stosowania barwników:

• Uzyskanie pozytywnego efektu wzrokowego przy akceptacji konsumentów

• Przywracanie naturalnej barwy produktom przetworzonym technologicznie

• Upodobnianie produktów sztucznych do naturalnych-nieuczciwe stosowanie

• Ukrycie cech zepsucia - celowe wprowadzanie w błąd konsumenta co do wartości odżywczej świeżości oraz spożycia

Barwienie produktów w ocenie konsumentów:

• Zachęca lub zniechęca do spożycia

• Ostrzega przed spożyciem produktu zepsutego lub otrzymanego z surowca złej jakości

• Ułatwia dokonanie oceny pozostałych cech sensorycznych: smak, zapach

• Wskazuje na ilość użytych składników

• Wyrabia skojarzenia między barwą a smakiem a zapachem

Podział barwników dopuszczonych jako dodatki do żywności:

• Organiczne naturalne

• Identyczne z naturalnymi

• Organiczne syntetyczne

• Nieorganiczne

Nie dopuszcza się barwienia:

• Mleka, maślanki, śmietany, śmietanki, serów twarogowych

• Żywności nie przetworzonej

• Przecierów, past pomidorowych

• Soków owocowych i warzywnych

• Herbaty, kakao, kawy

• Przypraw korzennych

• Soli

• Miodu

• Czekolady, mas i polew czekoladowych

• Mięsa i przetworów mięsnych, ryb i przetworów rybnych

• Jelit naturalnych

• Olejów jadalnych

Barwniki organiczne naturalne i identyczne z naturalnymi:

• Mieszanina karotenoidów

• alfa, beta, gamma karoten

• barwa od żółtej do orange i czerwonej

• do barwienia tłuszczów, margaryn, produktów mlecznych, majonezów, pieczywa, makaronów

• odporne na ogrzewanie, nie ulegają utlenianiu

• rozpowszechnione w roślinach

• betanina i chlorofile

• dodawana do napojów, koncentratów, lodów, słodyczy, past kanapkowych

• mało odporna na temp. i O₂

• czerwień buraczana

• chlorofil

• po zmydleniu tworzy się chlorofilina rozpuszczalna w H₂O

• kompleks miedziany chlorofilu z miedzią nie rozpuszczalna w H₂O

• natural green kolor

• kurkumina

• do barwienia koncentratów, zup, przypraw obiadowych

• barwnik żółto- pomarańczowy

• koszenila

• zabarwienie koszenili powoduje czerwono zabarwiony kwas karminowy-karmin

• barwnik izolowany z pluskwiaka-czerwca koszenili pasożytującego na kaktusach

• rzadko stosowany

Barwniki organiczne syntetyczne:

• żółcień hinolinowa

• czerwień koszenikowa

• czerwień brylantowa

• błękit brylantowy

• indygotyna

• fiolet metylenowy

• erytrozyna

• żółcień pomarańczowa

• czerwień

Barwniki nieorganiczne:

• CaCO₃ (produkty piekarskie i cukiernicze)

• Dwutlenek tytanu (napoje bezalkoholowe)

• Tlenek i wodorotlenek żelaza (osłonki sztuczne do wędlin, musztarda, łosoś)

• Aluminium (zewnętrzne powierzchnie wyrobów cukierniczych)

• Srebro (likiery i ozdoby do wyrobów cukierniczych)

• Złoto

11. Chemiczne substancje konserwujące „

Cele stosowania konserwantów:

• Przedłużenie trwałości żywności

Substancją konserwującą jest:

• Każda substacja chemiczna, która dodana do żywności przyczynia sie do zahamowania lub spowolnienia niekorzystnych procesów, głównie mikrobiologicznychn i enzymatycznych, powodujących psucie się i obniżenie jakości żywności ( wyjątek!!!: sól, cukier, ocet, przyprawy)

Chemiczna substancja konserwująca powinna:

• Mieć ustalone ADI i badania toksykologiczne

• Łatwo ulęgać metabolizmowi nie odkładać się w tkance tłuszczowej,

• być niezawodna

• mieć szerokie spektrum działania

• łatwo rozpuszczać się w wodzie

• nie zmieniać wartości odżywczej produktu

• nie zmieniać cech organoleptycznych, trwałości i odporności na procesy technologiczne, którym poddawany jest produkt żywnościowy

Mechanizm działania chemicznych konserwantów

• polega na oddziaływaniu ich na procesy biologiczne komórek drobnoustroju

• niszczenie ściany komórkowej lub błony cytoplazmatycznej

• ingerencji w mechanizm genetyczny drobnoustrojów przez jej uszkodzenie (działanie mutagenne) lub przez inaktywację enzymów lub składników niezbędnych do rozwoju drobnoustroju

Podział:

• Stosowne bez ograniczeń, zgodnie z zasadami dobrej praktyki

• Z ograniczeniami ilości dodawanej do produktu

• Z ograniczeniami produktów do których można dodawać konserwanty

Substancje stosowane z zasadami dobre praktyki:

• Sól kuchenna

• Alkohol etylowy

• Ocet fermentacyjny 3-15%

• Cukier

• Przyprawy korzenne

Bezwodnik kwasu siarkowego i jego sole ADI 0,7mg/kg m.c.

• kwas siarkowy E220

• Siarczyn sodu. E 221,

• Wodorosiarczyn sodu. E 222

• Pirosiarczyn sodu. E 223,

• Pirosiarczyn potasu, E 224

• Wodorosiarczyn potasu, E 228

• Dwutlenek siarki i sole kwasu siarkawego szczególnie skutecznie działają na bakterie mlekowe i octowe oraz pleśnie, nieco słabiej na drożdże (zwłaszcza szlachetne stosowane w winiarstwie).

• Dwutlenek siarki hamuje aktywność enzymów oksydoredukcyinych, dzięki czemu obniża straty witaminy C, natomiast nie działa na enzymy pektolityczne. Zapobiega reakcjom enzymatycznego i nieenzymatycznego brunatnienia (blokując grupy aldehydowe i ketonowe) oraz tworzeniu nitrozoamin.

• Efektywność konserwująca zależy w dużym stopniu od pH i temperatury.

• Nie jest stosowany w przemyśle mleczarskim i mięsnym, gdyż powstające w wyniku kontaktu z wodą dwusiarczyny reagują z białkiem i powodują rozkład tiaminy.

• Dwutlenek siarki może być łatwo usunięty przez ogrzewanie (desulfitacja).

• Dwutlenek siarki i siarczyny mogą powodować podrażnienia przewodu pokarmowego. Dwutlenek siarki może także działać alergicznie. Nie powinien być stosowany do surowców i produktów przeznaczonych do bezpośredniego spożycia (np. warzywa)

• Związki siarki mają nieprzyjemny drażniący zapach i z tego powodu konieczne jest długotrwałe ogrzewanie konserwowanych nim pulp, co z kolei prowadzi do dużych strat witamin

Azotany i azotyny

• Zapobiegają rozwojowi bakterii beztlenowych - zgorzeli gazowej w przetwórstwie mięsnym

• Peklowanie mięsa - reakcja mioglobiny z azotynami prowadzi do powstania nitrozomioglobiny - różowe zabarwienie

• Azotany stosowane w postaci mieszanki peklującej z solą 1:1 i od 0,5 -0,6% NaNO₂

Benzoesany: ADI <10mg/kg m.c.

• kwas benzoesowy E210

• Benzoesan sodu, E 211

• Benzoesan potasu. E 212

• Benzoesan wapnia. E 213

• Kwas benzoesowy hamuje rozwój drożdży i pleśni (w zakresie pH 2,5-4,5), mniej skuteczny jest w stosunku do bakterii (np. tylko w niewielkim stopniu hamuje rozwój bakterii masłowych i octowych i prawie wcale nie działa na bakterie mlekowe).

• Stosowany do konserwowania soków warzywnych, napojów i soków owocowych, sałatek warzywnych i owocowych, marynat, dżemów, galaretek i marmolad

• Wadą tego związku jest pozostawianie w niektórych produktach obcego posmaku oraz powodowanie zmętnienia.

• Kwas benzoesowy jest związkiem mało toksycznym i nie są znane wypadki ostrych zatruć u ludzi. Jednorazowe spożycie w ilości powyżej 40 g wywołuje bóle głowy i wymioty.

• W przewodzie pokarmowym ulega szybkiemu wchłonięciu, a następnie jest wydalany z moczem głównie w postaci kwasu hipurowego lub benzoiloglukuronianu oraz niewielkiej ilości wolnego kwasu benzoesowego.

• Może jednak wywołać uczuleniowe reakcje u astmatyków i alergików, a u osób wrażliwych na aspirynę - zaburzenia w funkcjonowaniu przewodu pokarmowego.

Propioniany: Nie limitowany

• kwas propionowy E280,

• Propionian sodu E 281

• Propionian wapnia, E 282

• Propionian potasu. E 283

• Hamują rozwój pleśni, drożdży, laseczki ziemniaczanej w pieczywie

• Skuteczny jest w stosunku do niektórych bakterii gramujemnych oraz pleśni i drożdży, z tym że efektywność działania zależy w dużym stopniu od pH środowiska (im niższe pH, tym lepsze działanie konserwujące, gdyż tylko forma niezdysocjowana jest skuteczna).

• Stosowany do konserwowania chleba, wyrobów piekarniczych i cukierniczych

• Związki te nie budzą zastrzeżeń zdrowotnych. Występują naturalnie w fermentowanych produktach spożywczych, a także w organizmie ludzi i zwierząt.

• Ze względu na nieprzyjemny zapach kwas propionowy ma ograniczone zastosowanie. Dopuszczony jest jako substancja konserwująca do chleba paczkowanego krojonego i do chleba żytniego.

Nipaginy: ADI < 10mg/kg m.c.

- ester etylowy kwasu p-hydroksybenzoesowego E214

• Sól sodowa estru etylowego kwasu p-hydroksybenzoesowego E 215

• Ester propylowy kwasu p-hydroksybenzoesowego E 216

• Sól sodowa estru propylowego kwasu p-hydroksybenzoesowego E 217

• Ester metylowy kwasu p-hydroksybenzoesowego E 218

• Sól sodowa estru metylowego kwasu p-hydroksybenzoesowego, E 219

• Estry kwasu p-hydroksybenzoesowego są skuteczne zarówno w stosunku do pleśni, jak i drożdży oraz bakterii.

• Stosowane do utrwalania napojów owocowych marynat sałatek, soków warzywnych

• Dużą zaletą tych konserwantów jest brak uzależnienia skuteczności działania przeciwdrobnoustrojowego od pH środowiska (są efektywne w zakresie pH 3-8), dzięki czemu mogą być stosowane do konserwowania produktów w środowisku kwaśnym i obojętnym.

• Są poza tym odporne na tlen z powietrza oraz niską i wysoką temperaturę stosowaną w przetwórstwie. Im dłuższy jest łańcuch alkilowy związku, tym lepsze jest jego działanie konserwujące, a jednocześnie zmniejsza się rozpuszczalność w wodzie.

• Substancje te wykazują niewielką toksyczność.

• Wadą estrów są ich właściwości miejscowego znieczulania błony śluzowej jamy ustnej, co może wpływać na odczuwanie smaku produktu.

Sorbiniany E200; -potasu E202, -wapnia E203 ADI<25mg/kg m.c.

• hamują rozwój pleśni i drożdży w produktach o odczynie kwaśnym pH 3-6, natomiast wykazują ograniczone działanie w stosunku do bakterii, szczególnie bakterii kwasu mlekowego, co sprawia, że kwas sorbowy jest bardzo użyteczny przy produkcji serów.

• Kwas sorbowy jest skuteczny tylko w niskim pH, w stanie niezdysocjowanym.

• Kwas sorbowy jest uważany za bezpieczną substancję konserwującą. W organizmie ulega, tak jak kwasy tłuszczowe, procesowi β-oksydacji.

• Sorbinian wapnia używany jest w opakowaniach margaryn i serów jako czynnik grzybobójczy.

• Stosowane do utrwalania kiszonek, sosów warzywnych, sałatek, dżemów, marmolad

Działanie uboczne:

• Drażniące na skórę, ale generalnie jedne z bezpieczniejszych konserwantów

Mrówczany ADI <3mg/kg m.c.

• kwas mrówkowy E236

• mrówczan sodu E237

• mrówczan wapnia E238

• działanie grzybobójcze, w wysokich stężeniach - bakteriobójcze

• zalecane do konserwowania pulp owocowych, marynat, kiszonek warzywnych, surowych soków owocowych, napojów bezalkoholowych

• działanie uboczne: drażniące na skórę i błony śluzowe, kwasica metaboliczna, uszkodzenia nerek, zaburzenia widzenia

Difenyl E230 ADI = 0,05mg/kg m.c.

• Stosowany do konserwowania skórek owoców cytrusowych

O-fenylofenol E231 i jego sól sodowa E 232 ADI 0,2mg/kg m.c.

• Związki te wykazują przede wszystkim działanie grzybobójcze i są stosowane głównie w ochronie owoców i warzyw.

• Niekorzystne działanie na organizm człowieka obejmuje podrażnienie skóry (przy kontakcie związków ze skórą), a w wyniku narażenia na duże dawki: bóle i zawroty głowy, nudności, zaburzenia widzenia, biegunki, pocenie się, nadmierne wydzielanie śliny oraz łzawienie.

• W zatruciach ostrych obserwowano niekontrolowane skurcze mięśni, śpiączkę i arytmię.

• W Polsce wolno stosować jako konserwant wyłącznie na powierzchnię owoców cytrusowych.

Nizina E234

• Jest to antybiotyk o charakterze polipeptydu, wytwarzany przez szczepy bakterii kwasu mlekowego [Streptococus lactis).

• Z tego m.in. powodu nizyna nie jest stosowana w lecznictwie ludzi i zwierząt.

• Nizyna jest całkowicie rozkładana przez trypsynę. Jest również wrażliwa na wysoką temperaturę, przy czym wrażliwość ta zależy od kwasowości środowiska (im niższe pH, tym wyższa odporność na ogrzewanie). Przykładowo, ogrzewanie w 100°C w pH = 8 powoduje inaktywację nizyny po 2 godzinach.

• Przeciwdziała ona rozwojowi bakterii gramdodatnich (np. Bacillus. Clostridium, Lactobacillus) oraz promieniowców, powodując rozkład błony komórek wegetatywnych. Nie niszczy form przetrwalnikowych. opóźnia jedynie ich rozwój; nie wpływa też na drożdże i pleśnie.

• Nie jest skuteczna wobec bakterii gramujemnych, gdyż wytwarzają one enzym nizynazę rozkładający nizynę.

• Nizyna jest bezpiecznym związkiem.

• Najczęściej stosowana jest przy produkcji serów, w celu zapobiegania fermentacji masłowej.

Natamecyna E 235

• Ogranicza rozwój pleśni i drożdży, nie wpływa natomiast na bakterie

• W badaniach przewlekłych in vitro nie stwierdzono działania rakotwórczego i teratogennego, a w badaniach in vitro - działania mutagennego.

• Natamycynę wolno stosować wyłącznie na powierzchnię twardych, półtwardych i półmiękkich serów dojrzewających oraz suszonych, peklowanych kiełbas.

Dimetylodiwęglan E 242

• Związek ten hamuje rozwój pleśni, grzybów, drożdży i bakterii. W środowisku wodnym jest nietrwały i niemal natychmiast ulega rozłożeniu, z uwolnieniem przede wszystkim metanolu i dwutlenku węgla oraz innych związków.

• Wyniki badań wskazują również, że nie posiada właściwości rakotwórczych i teratogennych

• Zastosowanie w żywności ogranicza się do niektórych napojów bezalkoholowych.

Lizozym E 1105

• Jest to enzym zbudowany ze 129 aminokwasów. Występuje naturalnie w tkankach zwierzęcych oraz w niektórych produktach pochodzenia zwierzęcego (m.in. w białku jaja.

• W żywności znalazł zastosowanie przy produkcji serów, hamując rozwój Clostridium tyrobutyricum, odpowiedzialnego za niekorzystne procesy w czasie dojrzewania serów, prowadzące do nagromadzenia się dwutlenku węsia. wodoru, kwasu masłowego i octowego.

• Lizozym hamuje również rozwój innych bakterii, zwłaszcza gramdodatnich.

• Z uwagi na białkową budowę lizozym może wywoływać u osób wrażliwych objawy alergii.

• Stosowany jest do serów dojrzewających i niektórych wyrobów winiarskich.

12. Substancje przeciwutleniające „

Cel stosowania:

• Zapobieganie procesom psucia się tłuszczów zwierzęcych i olejów poprzez hamowanie procesów utleniania - przedłużenie trwałości żywności zawierającej tłuszcze i produktów tłuszczowych

PRZECIWUTLENIACZE NATURALNE

• Tokoferole - koncentrat E306-309: alfa, beta, gamma, delta tokoferol w postaci oleju z kiełków pszenicy

• ADI - 0,15-2mg/kg m.c.

• Dopuszczalne do olejów rafinowanych, margaryny, tłuszczów cukierniczych, płatków zbożowych, koncentratów zup, smalcu(200mg/kg smalcu)

• Kwas L-askorbinowy E300: piwo, wino, mleko w proszku, wędliny, warzywa

• Kwas izoaskorbinowy E315

• Kwas cytrynowy: margaryny

• Kwas mlekowy: oleje

• Witaminy i inne substancje izolowane z roślin:

• retinol

• karoten

• kalcyferol

• ksantofil

• fosfatydy

• wanilina

• kumaryna

• gosypol

• polifenole

PRZECIWUTLENIACZE SYNTETYCZNE:

• Butulohydroksyanizol (BHA) E320 - ADI 0-05mg/kgm.c.; dopuszczony jako dodatek do smalcu przechowywanego powyżej roku, gumy do żucia, płatków i suszu ziemniaczanego; z uwagi na niepełna badania toksykologiczne, nie wolno stosować do produktów dla dzieci

• Butulohydroksytoluen (BHT) E321 - ADI 0,125mg/kg m.c.; dopuszczony jako dodatek do smalcu, olejów, majonezów; nie dopuszczony do produktów dla dzieci

• Estry kwasu galusowego - Zastosowanie do smalcu przechowywanego powyżej roku oraz do tłuszczów jadalnych poddawanych obróbce termicznej

• propylowy E310 - ADI 0-1,4 mg/kg m.c

• oktylowy E311 - ADI 0-0,1 mg/kg m.c

• dodecylowy E312 - ADI 0-0,05 mg/kg m.c

13. Podział i źródła chemicznych zanieczyszczeń wykrywanych w żywności, badania pozostałości zanieczyszczeń,

• Chemiczne:

• Środowiskowe:

- pozostałości pestycydów,

• pozostałości nawozów sztucznych - azotany, azotyny

• metale ciężkie

• WWA - wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne

• Chlowowane bi- i trifenyle, dioksyny

• Technologiczne:

• pozostałości leków weterynaryjnych

• substancje powstałe wtórnie w procesie przetwarzania

14. Metale ciężkie (Pb, Cd, Hg) - toksyczny wpływ na organizm, produkty spożywcze szczególnie zagrożone zanieczyszczeniem, przyczyny zanieczyszczeń, ADI,

Dwa podstawowe źródła metali ciężkich:

• Rozwijający się przemysł

• Wzrastająca liczba samochodów

Z dymami i pyłami metale ciężkie przedostają się do atmosfery przez liście przechodzą do roślin , w czasie deszczu wymywane do podłoża i przez systemy korzeniowe do roslin

Roślina - zwierze - człowiek

Nawet najmniejsze ilości metali ciężkich są szkodliwe dla organizmu.

Źródła OŁOWIU:

• Wytop, wydobycie, oczyszczanie ołowiu - uwalnianie do środowiska

• Produkcja akumulatorów, drutów, kabli

• Przemysł chemiczny: produkcja barwników, insektycydów

• Hutnictwo miedzi, żelaza, stali

• Produkcja cementu

• Prod. osłon przed promieniowaniem radioaktywnym

• Spalanie benzyny (tetraetylek ołowiu)

Źródła KADMU:

• Produkcja baterii niklowo-kadmowych

• Wyrób stopów z miedzią,

• Przemysł chemiczny - prod pestycydów chlorek kadmowy)

• Błony filmowe, produkcja tworzyw sztucznych

• Hutnictwo cynku, miedzi, ołowiu

• Spalanie węgla

Źródła RTĘCI

• Wydobycie rtęci

• Spalanie produktów ropy naftowej i węgla

• Produkcja chloru i produkcja ługu

• Prod pestycydów, fungicygów, zapraw nasiennych

• Ścieki komunalne

• Produkcja chlorku winylu, azotanu winylu

• Termometry, lampy rtęciowe

Produkty spożywcze szczególnie zagrożone zanieczyszczeniem:

OŁÓW:

Ziemniaki, warzywa i przetwory

Pieczywo i produkty zbożowe

Mięso drób i przetwory

KADM:

Ziemniaki, warzywa przetwory,

Pieczywo i produkty zbożowe

Mięso drób i przetwory

RTĘĆ:

Ziemniaki, warzywa przetwory

Mleko

Pieczywo i produkty zbożowe

Ryby

TOKSYCZNOŚĆ METALI CIĘŻKICH

OŁÓW:

• Jest kumulowany już od życia płodowego (bardzo łatwo przenika przez barierę krew łożysko)

• W wyniku krótkotrwałego oddziaływania krąży w krwioobiegu, odkłada się w tkankach miękkich (mózg, nerki)

• Długotrwały - kumuluje się w kościach w połączeniu z fosforanami, jest on nietoksyczny i jest to mechanizm obronny

• Układ krwionośny, nerwowy i wydalniczy

• może prowadzić do anemii hemolitycznej (ołów łączy się z otoczkami erytrocytów powoduje ich kruchość łamliwość i rozpad), może również zaburzać syntezę hemu w organizmie;

• kumuluje się w ośrodkowym układzie nerwowym, mózgu (zwiększona pobudliwość, brak koncentracji, trudność uczenia się, nieskoordynowane ruchy, nudności, wymioty, bezsenność, utrata apetytu, bóle głowy);

• szkodliwe oddziaływanie na nerki (upośledza resorpcję zwrotną w kanalikach nerkowych - zwiększone wydalanie a.a. z moczem. Ołów odłożony w korze nadnerczy może zaburzać gospodarkę wodna organizmu, a także może obniżać PPM

• wydalany z kałem, moczem i potem

KADM:

• kumuluje się w tkankach miękkich (nerki, wątroba, trzustka, nadnercza) tam tworzy trwałe połączenia z metaloenzymami

• wpływa na rozmieszczenie innych metali ciężkich w organizmie co może prowadzić do zaburzenia równowagi kationowej w organizmie, uszkodzenia nerek ale także upośledza syntezę aktywnej formy witaminy D3 co może prowadzić do zmian w kościach - osteoporozy

• wykazuje działanie kancerogenne i teratogenne

• forma obronna - połączenie z drobnocząsteczkowym białkiem - metalotioneiną - nieszkodliwa dla organizmu

RTĘĆ:

• rtęć metaliczna - dostaje się przez drogi oddechowe

• przy zatruciach ostrych - niewydolność układu nerwowego

• przy zatruciach przewlekłych - osłabienie, bóle głowy, zaburzenia żołądkowo jelitowe, obrzęki i krwawienia dziąseł, niebieskofioletowy rąbek wokół dziąseł - złogi siarczku rtęci

• objawy ze strony układu nerwowego - chwiejność nastroju drżenie mięśni, uszkodzenie mózgu i nerek

Nieorganiczne związki rtęci:

• ostre zatrucia - silne objawy żołądkowo-jelitowe, śmierć - niewydolność nerek

• zatrucia przewlekłe- bóle, zawroty głowy, wzmożona pobudliwość nerwowa, uczucie zanurzenia, zaburzenia trawienia, powiększenie wątroby, uszkodzenie nerek

Organiczne związki rtęci:

• parestezje- zmiany wrażliwości skóry, drętwienie warg czy języka, mrowienie kończyn

• zaburzenia mowy, słuchu, zanik słuchu, śmierć

• oddziaływanie na płód -zanik słuchu, wzroku - nieodwracalne!

PTWI (Provisoinal Torelable Weekly Inteke) - tymczasowe tolerowane tygodniowe pobranie

Pb - 0,025 mg/kg m.c.

Cd - 0,007 mg/kg m.c.

Hg -0,005 mg/kg m.c.

Wpływ niedoborów żywieniowych na toksyczność metali ciężkich

• w przypadku niedoborów białka toksyczność zwiększa się

• w przypadku niedoborów składników mineralnych: wapń, cynk, selen, chrom, miedź - odpowiednia zawartość ich w diecie powoduje mniejsze oddziaływanie metali toksycznych

• jak również witamina A, C

15. Pestycydy „

• Pestycydy (łac.pestis - plaga, zaraza; cedeo - niszczyć) to substancje chemiczne pochodzenia syntetycznego lub naturalnego, lub ich mieszaniny, stosowane w rolnictwie do zwiększenia ilości oraz poprawienia jakości płodów rolnych, zapobiegania stratom płodów rolnych, żywności i materiałów technicznych w czasie magazynowania oraz w celach sanitarnych - do ograniczania lub likwidacji chorób przenoszonych przez owady i gryzonie.

Podział:

l. Zoocydy - środki do zwalczania szkodników zwierzęcych:

• insektycydy - owadobójcze;

• rodentycydy - przeciw gryzoniom:

• aficydy - działające na mszyce;

• akarycydy - do niszczenia roztoczy;

• nematocydy - nicieniobójcze;

• moluskocydy - do zwalczania ślimaków;

• limacydy - do zwalczania ślimaków nagich;

• larwicydy - do zwalczania larw.

Ze względu na sposób działania jako specyficzne można wyróżnić:

• atraktanty - zwabiające szkodniki:

• repelenty - odstraszające szkodniki.

2. Herbicydy - środki do zwalczania chwastów (chwastobójcze), w zależności od celu stosowania mogą być:

• totalne - niszczą wszystkie rośliny;

• wybiórcze - niszczą tylko określone gatunki roślin.

Ze względu na sposób działania jako specyficzne można wyróżnić:

• arborycydy - niszczą zdrewniałe części roślin;

• defolianty - środki do odlistniania;

• desykanty - środki do wysuszania części nadziemnych roślin przed sprzętem;

• defloranty - środki do usuwania nadmiernej ilości kwiatów.

3. Fungicydy - środki do zwalczania grzybów (grzybobójcze) i grzybostatyczne mogą być:

• ochronne (zapobiegawcze) - powinny utrzymywać się na powierzchni chronionej rośliny;

• wyniszczające - przenikają do tkanek rośliny, niszczą patogeny wraz z zakażoną tkanką;

• terapeutyczne - wnikają do tkanek, niszczą lub hamują rozwój organizmów patogennych.

4. Bakteriobójcze - grupa o najmniejszym znaczeniu gospodarczym (czasem łączona z fungicydami).

Zatrucia pestycydami mogą wynikać z narażenia:

• Systematycznego - praca zawodowa

• Okresowego - stosowanie pestycydów w warunkach domowych

• Przypadkowego - omyłkowe spożycie

• Świadomego - celowe spożycie toksycznego związku

• Przewlekłego - spożywanie produktów spożywczych zanieczyszczonych pozostałościami pestycydów

Bezpieczeństwo stosowania pestycydów w uprawie i hodowli wymaga ustalenia na podstawie badań toksykologicznych:

• ADI

• Poziom tolerancji lub praktyczne granice pozostałości (PRL) - max stężenie pestycydów w żywności wyrażone w mg/kg produktu, które jest jeszcze prawnie akceptowane w danym kraju

• Okres karencji - czyli czas jaki musi upłynąć od ostatniego zabiegu do zbioru lub przekazania produktu żywnościowego do konsumpcji

• Okres prewencji - czyli czas w którym po zabiegu chemicznym ludzie ani zwierzęta nie mogą wchodzić na teren obiektu objętego zabiegiem bez narażenia zdrowia

16. Azotany V, azotyny III, nitrozoaminy „

Ich obecność w żywności jest wynikiem:

• Naturalnej zawartości w produktach żywnościowych

• Stosowana jako środki konserwujące żywność

• Te źródła nie stanowią zanieczyszczeń produktów żywnościowwych

Źródła zanieczyszczeń azotanami, azotynami i nitrozoaminami

• Obfite nawożenie upraw roślin jadalnych nawozami azotowymi

• Zanieczyszczenie wód powierzchniowych z powodu wymywania związków azotu z minerałów

• Zanieczyszczenie wód i gleby ściekami komunalnymi, przemysłowymi i odchodami zwierzęcymi

Toksyczny wpływ azotanów V:

• Są to związki stosunkowo mało toksyczne ale drażnią błonę śluzową przewodu pokarmowego

• W przewodzie pokarmowym pod wpływem flory jelitowej, szczególnie przy niskim pH ulegają redukcji do azotynów i z tego względu ich obecność w produktach spożywczych jest niebezpieczna

Toksyczność azotynów III:

• Powstają podczas przechowywania warzyw z azotanów pod wpływem redukcji mikrobiologicznej ( Bacillus, Acerobacter, Escherichia)

• Powodują one przejście hemoglobiny w methemoglobinę (methemoglobinemia), która ma zdolność odwracalnego wiązania tlenu i powoduje niedotlenienie krwi i : 20% methemoglobiny - ostre niedotlenienie, 50% methemoglobiny - zgon

• Ostre zatrucia obserwowano przy przypadkowym spożyciu lub wstrzyknięciu NaNO₃ (4g- dawka śmiertelna)

• Objawy zatruć ostrych: bóle brzucha, zaczerwienienie skóry twarzy, zawroty głowy, sinica, duszność, spadek ciśnienia krwi, zapaść

• Objawy zatruc przewlekłych: niedokrwistość z powodu, niskiej przeżywalności krwinek, utlenienia wit A, zaburzenia przemiany lipidów

Toksyczność nitrozoamin

• Są syntetyzowane w organizmie ( w żołądku kwaśne środowisko sprzyja syntezie) z azotanów III oraz II oraz 3rzędowych amin i amidów, z 4rzędowych zasad amonowych, wolnych a.a., pochodnych kwasów karbaminowego, mocznika, kwasów z grupą aminową w reakcji nitrozoamin - reakcje te hamuje kwas askorbinowy

• Są związkami silnie toksycznymi uszkadzającymi funkcje wątroby, rakotwórczymi, mutagennymi i embriotoksycznymi

• Mechanizm działania nowotworowego prawdopodobnie wynika ze zdolności aktywnych metabolitów reagowania z kwasami nukleinowymi i wywołaniem transformacji komórek nowotworowych ( rak żołądka, wątroby)

Produkt		Zawartość [mg N03/kg]
Szpinak świeży	zbierany od 1 listopada do 31 marca zbierany od l kwietnia do 31 października	3000 2500
Szpinak przetworzony i mrożony	-	2000
Sałata	zbierana od l listopada do 3 l marca - szklarniowa - gruntowa zbierana od l kwietnia do 3 l października - szklarniowa - gruntowa	4500 4000 3500 2500
Sałata lodowa	- szklarniowa - gruntowa	2500 2000

ADI

Dla azotanów nie powinno przekraczać 3,7 mg NO₃/kg masy ciała.

dla azotanów (III) (czyli azotynów) wartość ta jest mniejsza i wynosi 0,07 mg NO₂/kg masy ciała (nie dotyczy dzieci poniżej 3. miesiąca życia).

17. Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne „

• WWA występujące w żywności to:

• Fenantren

• Antracen

• Piren

• Fluorantren

• Ekryzen

• Benzo-alfa-piren

• Benzo-alfa-antracen

• Są to związki mutagenne i rakotwórcze

• Nie ustalono dla nich ADI

• Do żywności dostają się z powietrza, gleby i wody, dymu wędzarniczego i obróbki termicznych produktów żywnościowych

Produkty najczęściej zanieczyszczone WWA:

• Zboża, owoce, warzywa - zanieczyszczone środowisko, suszenie

• Mięso i przetwory - wędzenie tradycyjne, pieczenie, smażenie, grilowanie

18. Chlorowane fenyle i dioksyny „

Chlorowane Di- i trifenole (PCB, PCT) jako zanieczyszczenie żywności

• Chlorowane fenyle są stosowane w przemyśle jako składnik mieszanin technicznych, izolatorów, kondensatorów, farb, mieszanin uszczelniających

• Powstają podczas spalania odpadów przemysłowych i komunalnych

• Są odporne na biodegradację

Dioksyny

• Powstają podczas spalania odpadów, pożarów lasów, jako produkty uboczne w syntezie chemicznej

• Poprzez łańcuchy pokarmowe dostają się do organizmu człowieka

• Są dobrze rozpuszczalne w tłuszczach,

• Głównym ich źródłem w żywności są produkty pochodzenia zwierzęcego głównie bogate w tłuszcz

• Wg WHO tolerowana dzienna ilość w żywności wynosi 4pg TEQ/kg

• Związki te mają działanie rakotwórcze, teratogenne i mutagenne

Wpływ na organizm:

• Podrażnienie skóry, obniżenie ogólnej odporności, zaburzenia hormonalne, działanie rakotwórcze

• działanie rakotwórcze, teratogenne i mutagenne

1

---