HIGIENA I TOKSYKOLOGIA ŻYWNOŚCI

Wykład 1. ZATRUCIA I ZAKAŻENIA POKARMOWE WYWOŁANE PRZEZ DROBNOUSTROJE. JADY BAKTERYJNE

Zatrucia pokarmowe- zachorowania przebiegające z objawami ostrego nieżytu żołądkowo-jelitowego, które występują po spożyciu pokarmów zawierających patogenne drobnoustroje lub ich toksyny, albo spowodowane spożyciem pokarmów zawierających substancje toksyczne pochodzenia niebakteryjnego.

Zatrucia pokarmowe- schorzenia spowodowane spożyciem żywności zawierającej toksyny bakteryjne.

Wg. WHO - zatrucia pokarmowe obejmują również zakażenie pokarmowe.

Zakażenie pokarmowe - schorzenia wywołane obecnością bakterii.

TOKSYNY BAKTERYJNE

Toksyny- substancje wytwarzane przez org. żywe m.in. drobnoustroje, które są toksyczne w stosunku do innych mikroorganizmów i wywołują zjawisko odporności ( substancje czynne immunologicznie)

Toksyny bakteryjne- jady bakteryjne, substancje toksyczne wytwarzane przez bakterie:

• Na zewnątrz komórek EGZOTOKSYNY (ektotoksyny) - toksyny wydzielone do środowiska , wytwarzane przez bakterie G + , mają charakter białkowy, czyli są wrażliwe na podwyższoną temperaturę, są ciepłochwiejne. Mają krótki okres wylęgania (czas od zakażenia do objawów), kilka do kilkudziesięciu godzin (np. toksyna botulinowa)

• Uwalniane po ich rozpadzie ENDOTOKSYNY - toksyny o strukturze lipopolisacharydu, są częścią błony zewnętrznej ściany komórkowej bakterii G( -). W odróżnieniu od egzotoksyn są ciepłostałe (termostabilne). Nie są tak groźne i mają dłuższy czas wylęgania (objawy po kilku dniach). Objawy: mdłości, bóle brzucha, wymioty, po kilku dniach przechodzi.

TOKSYNY BIAŁKOWE - PODZIAŁ WG. SPOSOBU DZIAŁANIA

• Neurotoksyny - uniemożliwiające przenoszenie impulsów w nerwach (np. jad kiełbasiany)

• Enterotoksyny - działające na komórki błony śluzowej przewodu pokarmowego ( Escherichia coli, Salmonella Enteritidis, S. typhimurium, Yersinia Enterocolitica)

• Cytotoksyny - cytolizyny zabijające komórki lub uszkadzające ich funkcje (bacillus cereus).

ZATRUCIA POKARMOWE - PODZIAŁ ze względów praktycznych dzieli się na

• Intoksykacje - Są rzeczywistymi zatruciami pokarmowymi po spożyciu egzotoksyny bakteryjnej. Przykładem intoksykacji jest zatrucie jadem kiełbasianym lub enterotoksyną gronkowcową. Bakterie produkujące wymienione toksyny uwalniają je do żywności. W tym przypadku do zachorowania nie jest potrzebny kontakt człowieka z komórką bakteryjną -chorobę wywołuje sama egzotoksyna.

• Toksykoinfekcje - Zatrucia jadem bakteryjnym ( zakażenia bakteryjne) uwolnionym z komórek bakteryjnych w org. Czł. związane z wtargnięciem do org. odpowiedniej liczby żywych komórek, ich namnożenia i wydzielenia endotoksyn. Od liczby bakterii zależy, czy wystąpią objawy chorobowe, jak również ostrość przebiegu choroby. Powstają w następstwie spożycia wraz z pokarmem drobnoustrojów zdolnych do wywołania zatrucia (pałeczki Salmonella, Shigella, chorobotwórcze szczepy Escherichia coli), a ponadto Campylobacter jejuni/coli, Cl. Perfringens, Vibrio Parahaemolyticus, Bacillus cereus, itd.)

Najmniejsza Dawka Zakażeniowa (MID) - która jest konieczna do wywołania objawowego przebiegu choroby u człowieka. Dla różnych bakterii MID kształtuje się na różnym poziomie i np. dla odzwierzęcych typów Salmonella wynosi 10⁴-10⁵ komórek bakteryjnych, a dla Cl. Perfringens zwykle 10⁶-10⁸ bakterii/g produktu. Dawka ta może być określona także dla enterotoksyny gronkowcowej ponieważ wiadomo, że jej stężenie na poziomie intoksykacyjnym pojawia się w żywności dopiero wtedy, gdy liczba gronkowców enterotoksycznych jest wyższa od 10⁶ komórek/g produktu.

• Septicemie - posocznica bakteryjna, powstaje zwykle w następstwie toksykoinfekcji - ogólnoustrojowe zakażenie organizmu drobnoustrojami. Równoczesne występowanie w krwiobiegu, narządach itd. żywych i pełnosprawnych komórek bakt., oraz uwalnianych z nich endotoksyny. Spośród enterpatogennych bakterii, do bezpośredniego wywołania septicemii zasadniczo zdolne są tylko Salmonella typhi i Salmonella paratyphi A, B, C.

CHOROBOTWÓRCZOŚĆ BAKTERII

• Inwazyjność - zdolność do przenikania do tkanek, namnażania się i rozprzestrzeniania sie

• Toksyczność - zdolność do wytwarzania substancji toksycznych (toksyn)

ZATRUCIA POKAROWE

• Najważniejszy rezerwuar zarazków dla bakteryjnych zatruć pokarmowych stanowią:

ludzie, zwierzęta, gleba, woda,

Źródłem zakażenia są prod. spożywcze

• Zanieczyszczone fekaliami chorych nosicieli

• Zakażone drobnoustrojami w wyniku braku higieny lub nieprawidłowego przechowywania

Zatrucia pokarmowe tabelka

INTOKSYKACJE

CLOSTRIDIUM BOTULINUM -laseczka jadu kiełbasianego

• G+ pałeczki, wytwarza termoodporone przetrwalniki, odporne na temp. gotowania (inaktywacja przez sterylizację - w warunkach pH 4,5 w 121°C przez 3 min.)

• Bezwzględnie beztlenowe

• Wykazuje wzrost w temp. 10 - 50°C szczepy proteolityczne (opt.25-37 °C)

typy nieproteolityczne minimum temp. 3,3 °C, pH 4,8-8

• Postać krótszych lub dłuższych laseczek o wymiarach 1x4-6 um.

ZATRUCIA JADEM KIEŁBASIANYM - BOTULIZM

• Sklasyfikowano 7 typów tej bakterii (A-G) różnych antygenowo

• Toksyna botulinowa tzw. Jad kiełbasiany zaliczana jest do najsilniejszych trucizn i przyczyną groźnych zatruć

• Przyczyną zatruć pokarmowych u ludzi są A, B, E, F, G

• toksyczne u zwierząt - typy C D

• Najsilniejsza toksyna bateryjna o działaniu neurotoksycznym

• Dawka śmiertelna dla człowieka wynosi

• 1,3-2 ng /kg dożylnie

• 10-13 ng/kg inhalacja

• 1ug/kg doustnie

• Białko o ciężarze 15-19kDa

• Toksyny termolabilne i ulegają zniszczeniu w temp 80°C przez 6 min. (typ A), lub 90°C (typ B), toksyna typu E zostaje zinaktywowana przy pH 7,5 lub 3,5 podczas 5min. ogrzewania w 60°C.

• Egzotoksyna, odporna na działanie kwasów ( nie ulega rozkładowi przez kwas solny soku żołądkowego) , niskich temp.

• Toksyny niszczone są przez NaCl powyżej 8%, azotany III i niskie pH <4,5

• Toksyna wchłaniana w jamie ustnej, żołądku, jelicie cienkim

OBJAWY ZATRUCIA

• Czas inkubacji 12-36h (może być dłuższy)

• Silne osłabienie

• Zawroty i bóle głowy

• Bóle brzucha

• Wymioty

• Porażenie perystaltyki jelit

• Zaparcie

• Trudności w przełykaniu i wymowie (chrypka, bezgłos, suchość w jamie ustnej)

• Zaburzenia wzrokowe (zamglone widzenie, podwójne widzenie, brak reakcji źrenic na światło, opadanie powiek)

• Porażenie nerwów mózgowych, porażenie mięśni, paraliż mięśni oddechowych

• Śmierć następuje w skutek uduszenia lub zatrzymania akcji serca

Nosiciele: dzikie ptacto, zwierzęta rzeźne, człowiek

Głównym rezerwuarem jest gleba (przetrwalniki są bardzo odporne na wysychanie i wysokie temp)

ŹRÓDŁA ZAKAŻENIA

• Przewód pokarmowy zwierząt domowych i żywność pochodzenia zwierzęcego lub roślinnego zanieczyszczona tymi bakteriami lub ich zarodnikami

• Spożycie niedostatecznie wyjałowionych lub nadpsutych konserw mięsnych, warzywnych

• Przetwory mięsne, warzywne produkowane w warunkach domowych

• Niedopieczone miesa i ryby pozostawione w temp otoczenia

• Żywność pakowana próżniowo

• Konserwy o pH > 4,5

• Sery dojrzewające, ryby

OBJAWY SKAŻENIA PRODUKTU

• Produkty zakażone toksyną nie zawsze wykazują sensoryczne objawy zepsucia - niebezpieczne

• Pokarm zawierający jad kiełbasiany może mieć zapach zjełczałego tłuszczu i zawiera duże ilości gazu, który powoduje wydymanie puszek - BOMBAŻ

STAPHYLOCOCCUS AUREUS - Gronkowiec złocisty

• Gram (+) ziarniaki Micrococcaceae, nie wytwarzają zarodników

• Kształt kulisty o średnicy 0.8-1 um, tworzy kolonie okrągłe, wypukłe, gładkie, zwykle zabarwione na kolor złocisty, które na podłożach zwykłych mają przekrój 1-4mm

• Względne beztlenowce

• Mają zdolność wykorzystania wielu węglowodanów (laktoza, rafinoza) w wyniku oddychania tlenowego i fermentacji

• Mezofile rosną w temp. Od 10-45°C, pH 4-9.8 (op.pH 7-7,5)

• Rozkładają mannitol, żelatynę, insulinę

• Szczepy chorobotwórcze wytwarzają koagulazę, hialuroidazę, lecytynazę, fosfataże, katalazę, DNA-azę

ZATRUCIE ENTEROTOKSYNĄ GRONKOWCOWĄ

• Zatruć dokonują szczepy produkujce. Enterotoksynę gronkowcową

• Różna serologia enterotoksyn (6 toksyn, A-F), typ A i B najczęściej powodują zatrucia

• Co najmniej 10⁶ kom/g produktu żywnościowego, może wytworzyć dostateczną ilość toksyny w ciągu 4h zdolną do wywołania zatrucia

• Toksyny tworzone są w szerokim zakrecie temp. 10-45°C, pH 4.5-9.5 w warunkach tl i beztl

• Są to peptydy o masie czast 28-40 kDa

• Enterotoksyna jest termoodporna (nie rozkłada się podczas ogrzewania w temp 100°C przez 30 min

• Są odporne na działanie enzymów trawiennych i nie są rozkładane w żołądku

• Nie ulegają rozkładowi w niskich temp

• Drobnoustroje są odporne na stęż. soli 15%

• Wzrost gronkowców hamuje kwas askorbinowy i azotany II

• Łatwo uodporniają się na antybiotyki

OBJAWY - występują zwykle po 2-6h od spożycia zakażonej żywności

Gwałtowne wymioty, biegunka, bóle brzucha, uczucie zmęczenia, nudności, zimne poty, spadek ciśnienia tętniczego, także stany zapaści

ŹRÓDŁA ZAKAŻENIA

Występujące pospolicie: jama nosowo-gardłowa, skora, powietrze, woda, ścieki

Zródłami zatruć mogą być:

Lody, kremy, sałatki, prod. mięsne w zalewie olejowej, mleko, prod. mleczne, wędliny, konserwy mięsne i rybne

TOKSYKOINFEKCJE - sa wynikiem spożycia wraz z pokarmem żywych drobnoustrojów.

zatrucia te wywołują: Pałeczki salmonelli i shigelli, Enteropatogenne Escherichia coli oraz Klebsiella, Yersinia, Bacillus cereus, Vibria parahaemolyticus, pseudomonas aeruginosa, listeria monocytogenes, campylobaceter jejuni

Pałeczki Salmonella

• Gram (-) pałeczki nieprzetrwalnikujące

• Tlenowe lub wzgl. Beztlenowe

• Wytwarzają siarkowodór

• Obdarzone ruchem (okołorzęse) z rguły posiadają rzęski, jak i nieruchome

• Rodną w temp 7 - 48°C

• Optymalna temp zbliżona do ciepłoty ciała

• pH 4,5 (opt 4,8)

• ważna aktywność wody - rozwijają się przy a_w >0,95

• wrażliwe na niską temperaturę 1-2° C (w temp. Lodówki - redukcja liczby bakterii)

• odporne na wysuszanie i zamrażanie

• wrażliwe na wysokie temp w zaleznosci od szczepu

• potrafią długo przeżyć w wodzie nawet do 119 dni

• wrażliwe na duże stężenie NaCl>9%, kwasu octowy o stęż. 1,4%, przez 72h

• może się uodparniać na antybiotyki np. penicylina, erytromycyna

SALMONELOZA

-za objawy odpowiedzialna jest Komorka bakt, jak również termolabilna endotoksyna, gł miejscem działania chorobotwórczego jest jelito cienkie

Rodzaj salmonella liczy ponad 2200 typów serologicznych i wciąż odkrywane są nowe

Zatrucia salmonellozami wywołują odzwierzęce serotypy: S.typhi, S. typhimurium, S.enteritidis, S. derby, S. neyport…

OBAJWY CHOROBOTWÓRCZE

6-72 h po spożyciu

Bóle głowy, dreszcze, odwodnienie, podwyższona temp, nudności, wymioty, tępe bóle brzucha, biegunka, gorączka do 39°C. Burzliwe objawy ustępują zwykle po 2-3 dniach

Rezerwuar - Domowe i dzikie zw (ptaki gryzonie, psy koty), Ludzie

Źródła zatrucia:

• Prod mięsne i rybne

• Niedogotowany drób, majonezy, surowe lub niedogotowane jaja

• Mleko i przetwory, lody

• Prod z dodatkiem jaj

• Zywność zanieczyszczona fekaliami

Śmiertelność na ogół niska, przyczyną zatruć pokarmowych jest S.enteritidis (70-90% przypadków) i S.typhimurium (5-15%)

PAŁECZKA SHIGELLA

• Pałeczki G (-) z rodziny Enterobacteriaceae, Tlenowce i wzgl beztlenowce

• Rosną dobrze na zwykłych podłożach w temp. Od 5-50°C przy optimum wzr 37°C, pH 4-9, minimalna a_w=0,93

• W środ, zew. giną w temp 56°C w ciągu 30 min

• Wrażliwe na wysychanie

• W zależności od gatunku rozkładają mannitol i laktozę

• Wyodrębniono około 40 typów serologicznych i podzielono je na 4 podgrupy szczepów Shigella wywołujące chorobę:

• A - Shigella dysenteriae

• B - Shigella flexneri

• C - Shigella boydi

• D - Shigella sonnei

• Powodują CZERWONKĘ - b. zakaźna choroba „brudnych rąk”, ostra choroba jelitowa, szybko się rozprzestrzeniają w dużych skupiskach ludzi, jak obozy, kolonie, hotele

• Do zakażenia wystarczy kilka, ok. 10 bakterii

• Wytwarzają dwa rodzaje toksyn: enterotoksynę i tzw. Toksynę Shiga

• Leczenie antybiotykami bezwzględnie

OBJAWY - okres wylęgania czerwonki 1-7 dni, zwykle ok. 4

• Osłabienie, wysoka gorączka, biegunka z bolesnym parciem, zapalenia jelita grubego manifestującego się stolcami z krwią i śluzem, powikłania z ukł krążenia, zapalenia stawów i jelita grubego, wątroba

• Podstawą do rozpoznania jest dodatni wynik badania bakteriologicznego kału

ŹRÓDLA ZAKAŻENA - rozprzestrzenia się z wydalaniem kału, przez nosicieli i chorych

Shigellą najczęściej zakażone są: sałatki, drób, wody gruntowe, mleko nabiał, surowe warzywa

ESCHERICHIA COLI - pałeczka okrężnicy

• G- pałeczki rodzina Enterobakteriaceae

• Wchodzi w skład mikroflory przewodu pokarmowego człowieka i zwierząt

• Istnieją szczepy chorobotwórcze wywołujące zaburzenia jelitowe

• Należą do grupy bakt. tlenowych, mogą się także namnażać przy ograniczonym dost tlenu

• Rośnie w temp od 2,5°C do 46°C (opt 37°C), przy pH 4,2-9

• Namnażanie hamuje:

• pH<4,4

• stężenie NaCl >8,5%

• aw <0,93

• ginie po 20 min ogrzewania w temp 60°C, wrażliwa na środki dezynfekcyjne

ZATRUCIE

• Gdy liczba komórek E.coli w produkcie spożywczym wynosi 10⁶-10¹⁰/g produktu

• Niebezpieczne tylko niektóre typy serologiczne:

• Enteropatogenny (EPEC) powodujący biegunki o ostrym przebiegu u niemowląt

• Enteroinwazyjny( EIEC) typ atakujący nabłonek jelita grubego, powodują owrzodzenia śluzówki okrężnicy

• Enterokrwotoczn (EHEC) typ mogący powodować gorączkę krwotoczną, a także prowadzić do uszkodzenia nerek. (szczep O 157:H7). Szczepy te mają zdolność produkcji cytotoksyny komórkowej Vero (verotoksyny). VT1, VT2, VT3 odpowiedzialne za krwotoczny nieżyt jelita grubego i krwotoczne zapalenie pęcherza moczowego i choroby Moschowitza (zakrzepowej plamicy małopłytkowej)

• Enterotoksyczny (ETEC) wytwarzający dwa rodzaje enterotoksyn: ciepłostałą enterotoksynę ST i cieplolabilną enterotoksyną LT, powodujące biegunkę u noworodków i tzw. biegunkę podróżnych

OBJAWY - Czas inkubacji 10-12 godzin

• Wywołują ostre biegunki u niemowląt,

• Schorzenia żołądkowe u dorosłych

• Skurcze jelit

• Bezkrwawe wodniste stolce z małą ilością śluzu

• Odwodnienie

• Silne objawy ogólnego rozbicia, któremu nie towarzyszy podwyższona ciepłota ciała

• Krwotoczny nieżyt j.grubego lub krwotoczne zapalenie pęcherza moczowego

Źródła zakażenia

Składnik mikroflory przewodu pokarmowego i zwierząt, występuje w glebie i wodzie, gdzie trafiają z wydzielinami i kałem

(Obecność E. Coli tzw. Miano Coli -wskaźnik zanieczyszczenia w wodach powierzchniowych)

Szczep E.Coli 0157:H7 bytuje w przew.pok. zwierząt, co stwarza możliwość zanieczyszczenia mięsa w trakcie uboju

Drogi przenoszenia: kontakt ze ściekami, kalem lub moczem; zanieczyszczone warzywa lub owoce poprzez nawożenie ich niekompostowanymi lub źle kompostowanymi nawozami; wody zanieczyszczone fekaliami, mleko skażone fekaliami itp.

Źródło zatruć: produkty mięsna, mleczne, ryby, woda…

CLOSTRIDIUM PERFRINGENS -laseczka zgorzeli gazowej

• Szczególnie niebezpieczna

• Beztlenowa, G(+) pałeczka , wytwarza endospory (przetrwalniki), wytwarza toksyny w jelicie cienkim

• Rosną w temp 15-50°C, opt 37-45°C pH 5 -8.5 w warunkach beztlenowych oraz przy niewielkiej ilości tlenu, minimalna a_w = 0.94

• Przetrwalniki wykazują ciepłooporność - przeżywają ogrzewania w temp 100°C przez 1-1,5h

• Zgorzel gazowa - charakterystyczne obrzęki i martwica tkanek z tworzeniem gazów gnilnych

• >10⁶ komórek/ 1 g kału może świadczyć o zatruciu

• Siedem grup A - G, w zależności od produkowanej toksyny

• Szczególnie niebezpieczne dla człowieka sa bakterie typu A i F

• Wytwarza kilkanaście toksyn, cztery spośród nich : α, β, ε, ι -są letalne

• Tosyna alfa (fosfolipaza C), która powoduję lizę erytrocytów, leukocytów, płytek krwi i komórek śródbłonka, co wpływa na zwiększenie przepuszczalności naczyń krwionośnych, rozklada lecytynę

• Śmiertelnie niebezpieczne (np. toksyna kappa - kolagenoza) odpowiada za niszczenie taknek w czasie trwania zgorzeli gazowej

• Enzymy: proteinaza, hemolizyna, hialuronidaza, deoksyrybonukleaza oraz neurominidaza

• Enterotoksyny wytwarzane przez bakterie w jelicie powodują:

• Zahamowanie transportu glukozy

• Utratę białek ustrojowych

• Uszkodzenie nabłonka jelitowego

OBJAWY ZATRUCIA

• 8-24h okres wylęgania, zwykle po 8-12h od spożycia skażonych potraw

• Gwałtowne bole brzucha, wodniste biegunki często z domieszką krwi, rzadziej nudności i wymioty

ŹRÓDŁA ZAKAŻENIA

• Rezerwuar: przew.pok. człowieka i zwierząt hodowlanych, gleba, woda, ścieki

• Źródło: Miody, konserwy, sosy, zupy, szynki pasteryzowane, drob, przetwory z roślin strączkowych

LISTERIA MONOCYTOGENES

• Nowe patogeny

• Pałeczka G(+), nieprzetrwalnikująca, Tlenowa lub mikroaerofilna

• temp rozwoju 0-45°C, optimum 25-35°C, pH 5,5-9,5, aw=0,94

• Obdarzona ruchem, charakteryzuje się polimorfizmem, nie wytwarza zarodników ani otoczek

• Powoduje listeriozę

• Odporna na działanie czynników zew. i pokrewna antygenowo wielu drobnoustrojom

• W żywności przechowywanej w warunkach chłodniczych zachowują bardzo długo żywotność, a nawet się namnaża

• Posiada zdolność przezywania w żywności mrożonej

• Odporna na stężenie do 40 %NaCl

• Wrażliwa na środki dezynfekcyjne i podwyższoną temp, hamujący wpływ na ich wzrost maja bakt zakwasowa mleczarskich i benzoesan sodu oraz kwas sorbowy

• Bakterie niszczy obróbka termiczna 60°C przez 5-8min oraz 71,7°C przez 3-10s

• Trudna do wykrycia i eliminacji z otoczenia, powszechna w przyrodzie

• Wyróżnia się 16 serotypów tego gatunku

• Niebezpieczna dla człowieka, gdy znajdzie pożywkę i zaczyna się Intensywnie namnażać w pokarmach,

• przypomina objawami grypę

• Stale bytuje w jelitach wielu ludzi i zwierząt

• Dawka toksyczna ok. 10³ kom. bakterii w przewodzie pok

ZATRUCIA

Objawy pojawiaj się od 4h do kilku dni po spozyciu zakażonego pokarmu

Imituje objawy grypy - gorączka, bóle stawów i mięsni, kaszel

• Problemy gastrologiczne (nudności, biegunka)

• Układ nerwowy - bóle głowy, sztywność karku, drgawki, utrata równowagi oraz dezorientacja

• Zapalenie opon mózgowych i mózgu

• Niebezpieczne dla kobiet w ciąży (poronienia, martwa ciąża, przedwczesny poród, infekcje noworodka)

• Psychoza i opóźnienia w rozwoju umyslowym

• Duża śmiertelność

• Zapalenie wątroby, płuc, osierdzia, ropnie, posocznice

Źródło zakażenia:

Sery maziowe i pleśniowe, lody, drób, mięso, przetwory rybne, surowe i wędzone ryby, niepasteryzowane mleko przetwory, niemyte warzywa

YERSINIA ENTEROCOLITICA

• G(-) ziarniako-przecinkowce, względnie beztlenowe

• Rośnie od -2 do 45°C, pH 4,6 - 9

• Mogą też namnażać się w temp 4°C i wytwarzać ciepłooporną enterotoksynę (Yst)

• Przeżywa w prod mrożonych

• Bakterie zabija pasteryzacja

• Czas inkubacji 1-3 dni

• WywolujeYersiniozę

• Objawy: silne bóle brzucha, biegunka, gorączka bóle głowy, zapalenie ogólnostawowe u dorosłych, zapalenie dróg moczowych

Źródło zakażenia - występuje w środowisku lądowych i wodnym

Surowe mleko kozie, woda, owoce morza, surowe warzywa, wieprzowina i inne surowe miesa, ryby, krewetki, kraby

BACILLUS CEREUS

• G(+) laseczka tlenowa lub wzgl beztlenowa

• Namnaża się od 5-50°C (opt 28-35°C), pH 4.4-9.3 aw=0.91

• Cieplooporne endospory:

• Toksynę wymiotną - czas inkubacji 2-8h

• Enterotoksynę odpowiedzialną za biegunkę, czas inkubacji 8-16h

• 10⁷ żywych komorek/g produktu powoduje zatrucie (u dzieci starczy 10⁵)

• Objawy w ciągu 1-6h od spożycia: wymioty i biegunka

• Źródło zakażenia:

• Występuje w glebie, wodzie i na roślinach

• Potrawy mączne (skrobia sprzyja rozwojowi), gotowany i nieodpowiednio przechowywany ryż, budynie, zupy, warzywa, przyprawy, wyroby garmażeryjne, mleko, śmietana

CAMPYLOBACTER

• G (-) mikroaerofilne pałeczki , nieprzetrwalnikujące

• Rosną w temp 37-45°C, najlepiej przy obniżonych stężeniach O₂ i CO₂ do 10%

• Wrażliwe na pasteryzacje, niskie pH, zamrażanie i działanie kwasu żołądkowego

• Zakażenie pokarmowe wywołują głownie C.jejuni i C. coli

Campylobacter jejuni - kampylobakterioza

• G(-), mikroaerofolna (3-6% O₂)

• Termofilna, rośnie w temp 25-47vC, opt wzrostu 42°C

• Wrażliwa na temperaturę (nie rozwija się <25°C)

• Ginie podczas obróbki cieplnej w temp 71-82°C

• Wrażliwy na wysuszenie, wysoki poziom tlenu i niskie pH

• Wytwarza dwie toksyny: enterotoksyna (biegunka) i cytotoksyna (krew w stolcu)

• Wystąpienie pierwszych objawów ok. 2-4 dni od spożycia

Objawy:

• Okres inkubacji choroby 2-11dni

• Nudności, utrata łaknienie, zle samopoczucie, bóle brzucha, osłabienie, biegunka, po 1-3dnia krew w kale, gorączka, bóle mięsci, ból Glowy, zapalenie otrzewnej, niedrożność jelit, często: zapalenie wątroby, trzustki, stawów i opon mózgowych

• W przypadkach łagodnych po 7-14 diach dochodzi do samoistnej eliminacji Campylobacter z przewodu

Źródła zakażenie

• W przewodzie pokarowym: kotów, psów, świń, bydła, gryzoni, małp, dzikich ptaków, niektórych ludzi

• Najczęściej jest tzw rezydentem, który nie wywoluje objawów chorobowych

• Bakterie przechodzą z odchodow do otoczenia, znajdują się również w nie chlorowanej wodzie, np. w strumieniach czy stawach

• Główne źródło zakażenia: surowe lub niedopasteryzowane mleko, mięso (gł. drobiu) i woda

VIBRIO PARAHAEMOLITICUS

• G(-) przecinkowce

• Temp rozwoju 4-44°C, (opt 30-37°C), pH 7,6 - 8,6

• Giną w wysokiej temp (60 °C w ciągu 15 min) i w warunkach suszy, w słonej wodzie

• Czas inkubacji 6-96h

• Objawy: bóle brzucha, nudności, wymioty, gorączka, wodnista przechodząca w krwawą biegunka

• Występuje w wodach i zwierzętach morskich

• Do zatrucia pokarmowego dochodzi po spożyciu: surowe ryby, małże, kraby, ostrygi, mięczaki, sałatki

ENTEROCOCCUS FECALIS - paciorkowiec kałowy

• G(+) bakteria kalowa, stanowiąca wskaźnik stanu higieny (sprawdzanie czystości rąk i stołów)

• B.odporna na ogrzewanie

• Czas inkubacji 4-12h, rzadziej 2-16h

• Objawy: kurczowe bóle brzucha, głowy, biegunki, podwyższona temp ciała

• Produkty/źródlo: mięso, drób, mleko, ser, pieczywo z kremem, warzywa

AEROMONAS HYDROPHILIA

• G(-) pałeczki, względnie beztlenowe

• Rośnie w zakresie temperatur 5 - 42°C (opt 28°C), pH 4-10, aw= 0,95

• Może rozwijać się w modyfikowanej atmosferze nawet w obecności 100% CO₂

• Chorobotworczość A.hydrofilia wynika z wytwarzania enterotoksyny cytolitycznej

• Przyczyną zatruć jest najczęściej spożycie niedogotowanej lub surowej żywności (owoców morza, mięsa)

• Powodują dwa rodzaje zaburzeń jelitowych; wodnista biegunka z gorączką (podobna objawowo do cholery), w stolcu stwierdza się krew i śluz (podobna do czerwonki)

PSEUDOMONAS AERUGINOSA

• G(-) pałeczka, tlenowa, może rosnąć beztlenowo przy obecności NO₃

• Opt temp 37°C, ale może rosnąć w temp do 42°C

• Zyje w glebie i wodzie, także w organizmach ludzi i zwierząt

• Nie tworzy przetrwalników

• Niefermentuje laktozy, wydziela barwniki, nie upłynnia żelatyny

• Naturalnie oporna na wiele antybiotyków

Ogólne zasady zapobiegania zakażeniom i zatruciom pokarmowym

1. Przeszkolenie personelu w przetwórniach, sklepach i zakładach żywienia zbiorowego

2. Niedopuszczenie do zakażenie żywności mikroorganizmami chorobotwórczymi na poszczególnych etapach produkcji oraz uniemożliwienie ich namnażania w surowcach, półproduktach, potrawach

3. Zakaz kontaktu z żywnością osobom ze skaleczeniami i ropiejącymi ranami

4. Okresowe badania na nosicielstwo

5. Przestrzeganie czystości urządzeń i maszyn

6. Walka z gryzoniami, muchami i innymi owadami, będącymi rezerwuarami i nośnikami

7. Nadzór i stała kontrola sanitarno-higieniczna

8. Badania mikrobiologiczne wszystkich artykułów i przetworów pochodzących z różnych faz produkcji, oraz magazynowania zanim trafią do konsumenta

9. Akcje sanitarno-oświatowe wśród konsumentów (warunki i czas przechowywania)

10. Odpowiednia oznakowanie produktów przez producenta (termin przydatności, sposób użytkowania)

Wykład 2.

Higiena - dział medycyny - wpływ środowiska na zdrowie fizyczne i psychiczne człowieka.

Cele i zadania - zapewnienie społeczeństwu jak najlepszych warunków rozwoju fizycznego i psychicznego oraz usuwanie z życia ludzkiego czynników szkodliwych, zagrożeń zdrowia.

Dziedziny higieny - higiena osobista, szkolna, hodowli zwierząt, komunalna, społeczna, pracy, żywności i żywienia.

Bezpieczeństwo żywności - ogół warunków, które muszą być spełniane i działań, które muszą być podejmowane na wszystkich etapach produkcji lub obrotu żywnością w celu zapewnienia zdrowia i życia człowieka.

Obowiązki sektora żywnościowego - bezpieczeństwo, odpowiedzialność, możliwość śledzenia produktu, przejrzystość, sytuacje wyjątkowe, zapobieganie, współpraca.

Zasady i systemu zapewnienia jakości w produkcji i obrocie żywnością

W branży spożywczej funkcjonuje szereg zasad i systemów, z których najważniejsze to:

Zasada GMP - dobra praktyka produkcyjna

Zasada GHP - dobra praktyka higieniczna

Zasada GAP - dobra praktyka rolnicza

Zasada GCP - dobra praktyka cateringowa

Zasada GLP - dobra praktyka laboratoryjna

System HACCP - analiza zagrożeń i krytycznych punktów kontroli

Rodzina norm ISO 9000 : 2000

ISO 22000 - system zarządzania bezpieczeństwem żywności

TQM - kompleksowe zarządzanie jakością

Podział zagrożeń zdrowotnych żywności

Chemiczne

• Środowiskowe (pestycydy, nawozy, metale ciężkie)

• Technologiczne (leki, środki czystości, enzymy, przedmioty użytku)

Fizyczne

• Mechaniczne (kamienie, piasek)

• Promieniotwórcze (radionuklidy)

Biologiczne

• Bakterie

• wirusy

• pasożyty

• pleśnie (toksyny)

• szkodnik

Toksykologia - nauka o truciznach; (tox - łuk, toxicos - substancja, którą zatruwano strzały, toxikon - trucizna, logos - wiedza, nauka). Każda epoka miała własne charakterystyczne trucizny, określony stosunek do nich i wiedzę na temat zatruć;

Źródła trucizn: leki, grzyby, mikroorganizmy, związki nieorganiczne

TRUCIZNA - środek pomocny w zdobyciu władzy lub majątku;

Era trucicielstwa - poszukiwanie środków zaradczych- ANTIDOTA;

Praktyki trucicielskie - jedno z głównych zagrożeń życia publicznego, na dworach zatrudniano urzędowych truciciel i testatorów pożywienia;

Toksykologia teoretyczna: ogólna, szczegółowa, doświadczalna;

1. OGÓLNA: definiowanie pojęć: trucizna, zatrucie, toksyczność, opis zjawisk;

współzależność budowy chemicznej, działania biologicznego, dawki;

podstawa biochemiczna- kinetyczne przemieszczanie, biotransformacja;

ogólne i systemowe mechanizmy;

2. SZCZEGÓŁOWA: systematyczne badania i opis;

podział trucizn; leków, metali, rozpuszczalników, środków ochrony roślin, tworzyw sztucznych;

3. DOŚWIADCZALNA: działanie trucizn na organizm; opracowanie modeli badawczych; śledzenie losów trucizn w organizmie;

Współczesne badania toksykologiczne

• In vitro: na wyizolowanych komórkach, tkankach, narządach, homogenatach tkankowych

• In vivo: różne gatunki zwierząt laboratoryjnych

• Z udziałem ludzi.

Toksykologia stosowana (praktyczna): sądowo-lekarska, kliniczna, analityka toksykologiczna;

DYSCYPLINY TOKSYKOLOGII:

Toksykologia środowiska: całokształt oddziaływań związków chemicznych, trucizn z biosferą;

Toksykologia przemysłowa: działanie trucizn na stanowiskach pracy, ekspozycja zawodowa;

Toksykologia żywności: narażenie na trucizny pochodzące z żywności;

TRUCIZNA - substancja chemiczna, która po wchłonięciu do organizmu lub wytworzona w organizmie powoduje zaburzenie jego funkcji lub śmierć.

NARAŻENIE - fizyczny kontakt żywego organizmu z czynnikiem chemicznym, biologicznym, fizycznym; wyrażony stężeniem lub natężeniem i czasem trwania (np. mg/m3/h).

EFEKT - każda biologiczna zmiana w organizmie, narządzie, tkance spowodowana lub związana z narażeniem na dany czynnik (substancję chemiczną).

EFEKT SZKODLIWY: nieodwracalna zmiana biologiczna pojawiająca się podczas lub po zakończeniu narażenia (zaburzenia czynnościowe lub uszkodzenie morfologiczne), która może wpływać na wydolność całego organizmu lub może zmniejszyć jego sprawność w warunkach dodatkowego obciążenia oraz może zwiększyć jego wrażliwość na działanie innych czynników.

Symptomy toksyczności:

- zmiany chorobowe

- choroby nowotworowe

- zmiany genetyczne

- uszkodzenia immunologiczne

- wady rozwojowe (embriotoksyczność, teratogenność)

- zaburzenia psychiczne

Stężenie krytyczne w komórce - stężenie, przy którym zachodzą zmiany czynnościowe komórki (odwracalne lub nieodwracalne, niepożądane, szkodliwe).

Narząd krytyczny- narząd, który pierwszy osiąga stężenie krytyczne substancji toksycznej.

DAWKA- ilość substancji chemicznej podana, pobrana lub wchłonięta do organizmu w określony sposób, która warunkuje brak lub wystąpienie efektów biologicznych wyrażonych odsetkiem organizmów odpowiadających na tę dawkę;

Dawkę podaje się w

• jednostkach wagowych na masę (mg / kg m.c.)

• jednostkach wagowych na powierzchnię ciała, (mg / m²)

• jednostkach wagowych na dobę (mg / kg m.c ./ dzień)

Rodzaje dawek

• dawka graniczna (progowa)

• dawka lecznicza

• dawka toksyczna

• dawka śmiertelna (dawka śmiertelna medialna LD₅₀)

Dawka progowa: dosis minima (DM); najmniejsza ilość substancji, która wywołuje pierwsze spostrzegalne skutki biologiczne. Najmniejszy poziom narażenia, który powodują zmiany biochemiczne, przekraczające granice przystosowania homeostatycznego;

Dawka lecznicza: Dosis therapeutica/ curatina (DC); ilość substancji, która wykazuje działanie farmakotologiczne, nie wywołuje istotnych zakłóceń procesów fizjologicznych.

Dawka toksyczna: Dosis Toxica (DT); ilość substancji, która po wchłonięciu do organizmu wywołuje zatrucie oraz odwracalne zaburzenia czynnościowe organizmu;

Dawka śmiertelna: Dosis letalis (DL); ilość substancji powodująca śmierć organizmu po jednorazowym podaniu.

Dawka śmiertelna medialna: (LD₅₀ lub DL₅₀) Lethal Dose; statystycznie obliczona (na podstawie wyników badań doświadczalnych) ilość substancji, która powoduje śmierć 50% organizmów badanych po jej podaniu w określony sposób.

Klasy toksyczności (UE) po podaniu dożołądkowym (dla szczura)

Zakres LD50 (mg/ kg m.c.)	Klasa toksyczności
LD50 ≤ 25	Bardzo toksyczna T+
25 < LD50 ≤ 200	Toksyczna T
200 < LD50 ≤ 2000	Szkodliwa Xn
LD50 > 2000	Niesklasyfikowana

Zatrucie - proces chorobowy z klinicznymi objawami podmiotowymi i przedmiotowymi wywołany przez substancję chemiczną pochodzenia egzogennego lub endogennego. Rodzaje zatruć: ostre, podostre, przewlekłe.

• Zatrucia ostre - po wprowadzeniu jednorazowej dawki trucizny dożołądkowo, inhalacyjnie lub po naniesieniu na skórę, duża dynamika objawów klinicznych, szybki rozwój szkodliwych zmian, objawy zatrucia lub śmierć następują w ciągu 24h

• Zatrucia podostre - po podaniu jendorazowej lub kilkakrotnej dawki, zmiany w organizmie występują mniej gwałtownie, wykrycie związku często możliwe po wykonaniu badań czynnościowych

• Zatrucie przewlekłe - działanie małych dawek trucizn, powtarzanych w długim okresie czasu, często pod wpływem kumulacji trucizny w organizmie.

PRZYCZYNY ZATRUĆ:

Zatrucia rozmyślne - samobójcze (najczęściej u ludzi w wieku od 20 do 29 lat), mordercze. Przyczyny - słaba odporność psychiczna w okresie młodości, trudności życia codziennego, stresy, kłopoty rodzinne, kłopoty w miejscu pracy i szkole.

Zatrucia przypadkowe

-ostre

-przewlekłe

*Omyłkowe podanie leków lub ich przedawkowanie

*Zatrucia chemikaliami w gospodarstwie domowym

* w gospodarstwie domowym: spożycie żywności skażonej mikroorganizmami, spożycie żywności zanieczyszczonej środkami ochrony roślin.

Wykład 3. SUBSTANCJE DODATKOWE W ŻYWNOŚCI

- slajdy

Wykład 4. CHOROBY ODZWIERZĘCE, ZAKAŹNE I PASOŻYTNICZE

- slajdy

Wykład 5. LOSY KSENOBIOTYKÓW W USTROJU

Metabolizm - całość procesów określających losy trucizn (substancji obcych, ksenobiotyków) w organizmach żywych;

Główne procesy metabolizmu ksenobiotyków:

• Wchłanianie (absorpcja)

• Rozmieszczenie (dystrybucja)

• Przemiany biochemiczne (biotransformacja)

• Wydalanie

Drogi WCHŁANIANIA:

• drogi oddechowe

• przewód pokarmowy

• skóra

Transport przez błony komórkowe - każda komórka otoczona błoną półprzepuszczalną, przez którą z różną szybkością przenikają jony i cząsteczki;

Rodzaje transportu ksenobiotyków przez błony biologiczne:

• transport bierny (dyfuzja bierna): większość substancji obcych przechodzi przez błony za pomocą dyfuzji biernej; przenikanie substancji przez błony zależy od ich lipofilności i zmniejsza się wraz ze wzrostem stopnia jonizacji;

Prawo Ficka:

v = D * A (c1- c2) / d

v- szybkość dyfuzji

D- współczynnik dyfuzji (zależy od właściwości substancji)

A- wielkość powierzchni błony

c1 - c2- różnica stężeń po obu stronach błony

d- grubość błony

• transport przez pory (absorpcja konwekcyjna): jony i substancje hydrofilne są transportowane wraz z wodą przez pory mające na zewnętrznej powierzchni błony ładunek + lub -, bądź są obojętne;

Szybkość przenikania

v = 1/η * (n * r² * A) * (c1- c2)/d

A-powierzchnia błony

n- liczba porów

r- promień porów

c1- c2- różnica stężeń

d- grubość błony

η- lepkość środowiska

• transport ułatwiony: substancja wiąże się z nośnikiem na jednej stronie powierzchni błony, w postaci kompleksu przechodzi przez błonę i odłącza się na jej drugiej powierzchni.

Cechy transportu nośnikowego: swoistość, wysycenie, hamowanie kompetencyjne; np. substancje niezbędne do metabolizmu pośredniego organizmu (glukoza, B12) lub ksenobiotyki zbliżone do nich budową

• transport aktywny: wbrew gradientowi stężeń lub potencjałów, niezbędna energia z rozpadu ATP pod wpływem ATPazy;

Przykłady:

* Jony Na+, K+ (pompa sodowo- potasowa)

* Jony Ca2+, Fe2+

* Wydzielenie jonów H+ w błonie śluzowej żołądka i kanalikach nerkowych

* Aminokwasy, kwasy nukleinowe, substancje obce o zbliżonej budowie

• endocytoza:

makrocząsteczki rozproszone lub zawieszone w środowisku - endocytoza;

cząstki stałe - fagocytoza;

Makrocząsteczki rozpuszczone w środowisku np. Białka - pinocytoza;

Przykłady:

* Tłuszcze

* Glicerol

* Białka

* Witaminy A,D,E,K

* Cholesterol

* Bakterie

* Ferrytyna

* Jaja pasożytów

• transport przez pary jonowe: odmiana dyfuzji biernej, ale dla cząsteczek o charakterze jonów. Przed wchłanianiem spotyka się kation i anion, tworzą cząst. obojętną i mogą być przemienione

Wchłanianie z przewodu pokarmowego:

Na całej długości przewodu pokarmowego, w największym stopniu w jelitach - dwunastnica;

powierzchnia jelita cienkiego- 200-300 m²;

• jama ustna: bezpośrednie wchłanianie z pominięciem detoksykacyjnego działania wątroby; nitrogliceryna, nikotyna, kokaina, KCN, alkohole;

• żołądek: alkohole, KCN

• jelita: dobre wchłanianie - lipofilne nieelektrolity, niezjonizowane formy słabych kwasów i zasad; praktycznie nie absorbowane- mocne elektrolity, kwasy pH < 2,5, zasady pH > 8,5; Wchłanianie ksenobiotyków w jelicie odbywa się za pomocą różnych mechanizmów transportu.

• Nabłonek jelitowy: kosmki, enterocyty- pojedyncza warstwa komórek walcowatych;

• Substancje lipofilne: kwasy tłuszczowe, tetracykliny, kwas p-aminosalicylowy, DDT, PCB, WWA; przechodzą bezpośrednio do układu chłonnego i przez przewód piersiowy trafiają do krążenia ogólnego;

BIOTRANSFORMACJE - przemiany chemiczne jakim ulegają substancje obce w organizmie (2 fazy):

• Reakcje I fazy:

• utlenianie

• redukcja (substancja staje się bardziej polarna, rozp w wodzie, łatwa do wydalenia)

• hydroliza

• Reakcje II fazy:

• sprzęganie (biosynteza)

Tylko niewielka część substancji organicznych nie ulega biotransformacji:

• silnie polarne związki, kwas szczawiowy, kwasy sulfonowe, czwartorzędowe sole amoniowe;

• bardzo lotne związki, eter etylowy, cyklopropan, alkany

• substancje silnie lipofilne, kumulują się w tkance tłuszczowej, np. niektóre PCB

Biotransformacja zachodzi przy udziale enzymów w:

• Wątrobie ***

• Nerkach**

• Płucach**

• Jelicie cienkim**

• Łożysku*

• Jądrach, jajnikach*

• Skórze*

• Siatkówce oka*

• Osoczu krwi*

Enzymy mikrosomalne - biorą udział w reakcjach utleniania, redukcji i sprzęgania; utlenianie zachodzi przy udziale O2 oraz donoru H (NADPH lub NADH);

monooksygenaz y- enzymy katalizujące:RH + O2 + NADPH + H+ ROH + H2O + NADP

Główne monooksygenazy siateczki śródplazmatycznej, enzymy grupy cytochromu P- 450, cytochrom P- 450; Biotransformacja ksenobiotyków - powstają metabolity o różnej aktywności biologicznej;

Detoksykacja:

substancja toksyczna - metabolity o słabym działaniu toksycznym; np. sprzęganie z kwasem glikuronowym, siarkowym, glicyna, reakcje hydrolizy (wydalanie z moczem);

Aktywacja metaboliczna:

Substancje nieczynne biologicznie - silnie toksyczne metabolity; np. aldehydy, ketony, epoksydy;

Reakcje syntezy z ksenobiotykami (u ssaków):

• tworzenie tiocyjanianów

• tworzenie kwasów merkapturowych

• sprzęganie z aa

• acetylacja

• metylacja

• sprzęganie z kwasem siarkowym

• sprzęganie z kwasem glukuronowym

Metabolizm etanolu: 1 piwo =25g EtOH=3h

Metabolizm w 2 etapach:

• MEOS - utlenianie przy udziale O2 i koenzymu

• dehydrogenaza alkoholowa (kluczowe znaczenie)

• katalaza (mniejsze znaczenie)

• dehydrogenaza aldehydowa - utlenianie aldehydu do kwasu octowego

Mechanizm działania toksycznego EtOH:

• przenika do neuronów, niedotlenienie neuronów

• działanie depresyjne, narkotyczne, hepatotoksyczne

• kwas octowy - zakwaszenie organizmu

• aldehyd octowy - trucizna protoplazmatyczna, denaturuje białko

• nagromadzenie w cytozolu komórek zredukowanych nukleotydów, NADH, NADPH, jonów H+

Rozmieszczenie trucizn w ustroju zależy od czynników fizjologicznych i od właściwości fizykochemicznych substancji;

Uwarunkowane powinowactwem do krwi i tkanek:

• substancje silnie związane przez białka osocza w mniejszym stopniu przenikają do narządów

• substancje o dużym powinowactwie do tkanek występują w małym stężeniu krwi;

Obszary ograniczonej przepuszczalności dla substancji obcych:

• bariera krew-mózg, krew-płyn mózgowo-rdzeniowy

• bariera łożyskowa

• bariera krew-jądro

Kumulacja trucizn:

• w tkance miękkiej (dużo białek)

• w tkance tłuszczowej

• w tkance kostnej

Wiązanie przez białka tkanek ksenobitoyk składnik tkankowy

Wybiórcze umiejscowienie w niektórych narządach:

• metale - wątroba/nerki

• estradiol - błona śluzowa macicy

• tyroksyna - siateczka śródplazmatyczna wątroby i mięśni

• glikozydy nasercowe - białka mięśnia sercowego

Wątroba / nerki - duża pojemność wiązania środków chemicznych;

W tkance tłuszczowej:

Związki lipofilne pestycydy polichlorowane (DDT, HCH, dielotryna), tiobarbiturany, dioksyny, PCB, WWA, Met-Hg;

Pozostają w tkance tłuszczowej człowieka przez długi czas- T1/2 DDT= 3.7 lat;

Znajduje się w stanie równowagi z krwią;

Niebezpieczeństwo nagłego uwolnienia nagromadzonej substancji wskutek głodu, choroby, ciąży i znacznego zwiększenia jej we krwi, wątrobie, nerkach, mózgu - ZATRUCIA WTÓRNE;

Odchudzanie - objawy zmęczenie chorobowe, toksyny uwalniane ze złogów w tkance tłuszczowej;

Kości i zęby:

• tetracykliny, F-, Sr2+, Pb2+, Ra2+

• wiązanie na powierzchni tkanki kostnej (wymiana między układem hydroksyapatytu a ksenobiotykiem): Pb, Sr, Ra wymieniają jony Ca, Mg; jony F wymieniają jon OH;

• uwalnianie z powierzchni kości podczas: zwiększona aktywność osteoblastyczna, działanie parahormonu (niedobór Ca), zakwaszenie organizmu (kwasica);

Wydalanie trucizn:

• postać niezmieniona

• jako polarne metabolity

ELIMINACJA - w zależności od właściwości fizykochemicznych;

• z moczem

• z żółcią

• z wydychanym powietrzem

• ze śliną

• z potem

• z mlekiem

Z moczem:

Najważniejsza droga eliminacji, Substancje dobrze rozpuszczalne w wodzie, ksenobiotyki o małej masie cząsteczkowej - większość leków

- insektycydy fosforoorganiczne - insektycydy karbamidowe - fluorki - Sr, Be, Se, Cd, Cr, Sn, Hg

Drogą pokarmową:

• ze złuszczonym nabłonkiem jelitowym

• z żółcią (krążenie jelitowo- wątrobowe)

Przez płuca z powietrzem:

• substancje lotne

• gazy, CO2, C2H6

• lotne metabolity CH3COOH, HCOOH

• rozpuszczalniki organiczne (etery, węglowodory)

Wydalanie zachodzi przez dyfuzję bierną

Wykład 6. TOKSYCZNOŚĆ

TOKSYCZNOŚĆ - zdolność substancji do wywołania uszkodzeń w organizmie zaburzenia funkcjonowania objawy zatruć;

Fazy rozwoju zatrucia:

1. wniknięcie i wchłonięcie

2. osiągnięcie w czasie stężenia przekraczającego siły obronne organizmu

3. interakcja z komórkami narządu lub tkanki docelowej (tworzenie wiązań z elementami komórki, zmiana struktury lub funkcji)

4. upośledzenie funkcji, zniszczenie narządu / ustroju, śmierć

Specyficzna wrażliwość na zatrucia - bez względu na rodzaj mechanizmu działania toksycznego; wystąpienie uszkodzeń; zależna od wrażliwości tkanek i narządów;

• Wątroba (hepatocyty) - Szeroka tolerancja i zdolność regeneracji uszkodzeń;

• Neurony - Bardzo wrażliwe, brak zdolności regeneracji,

Molekularny mechanizm działania związku:

• reakcje pierwotne ksenobiotyków z tkankami w ustroju

• interakcje ksenobiotyków z makrocząsteczkami błon komórkowych i wewnątrzkomórkowych, ze strukturami aktywnymi komórek;

• współdziałanie sił międzycząsteczkowych i tworzenie wiązań chemicznych;

• zmiany wtórne

• zaburzenia ważnych dla życia procesów fizjologicznych oraz uszkodzeń morfologicznych;

• upośledzenie, zmiana lub zanik funkcji tkanek i narządów

Receptorowy mechanizmu działania związku:

Struktury aktywne, białka regulacyjne zewnętrznej błony komórkowej;

Ksenobiotyki łączą się z receptorami :

• jonowo

• wiązaniami wodorowymi

• siłami van der Waalsa

• kowalencyjnie

Sposób i siła wiązania z receptorem określa jego aktywność wewnętrzną;

Powinowactwo = stopień `dopasowania' do miejsc wiążących receptora;

Interakcja ksenobiotyków z receptorami

Agonista:

• duże powinowactwo do receptorów

• łatwo łączy się z receptorem- duża aktywność wewnętrzna

• pobudza czynności komórek w kierunku zaprogramowanym przez receptor

Antagonista:

• wiąże się z receptorem

• nie wywołuje działania

• utrudnia dostęp do receptora właściwych subst. agonistycznych

• konkuruje o miejsca receptorowe

Inhibicja r. enzymatycznych:

• Inhibicja enzymów cyklu Krebsa, np. fluorooctan

• kompleks akonitaza-fluorocytrtnian

• arytmia, wymioty, ataki padaczki, zapaść -> zgon

• Inhibitory esterazy acetylocholinowej, np. p-nitrofenol

• wzrost ACh (acetylocholiny) w synapsach i zakończeniach nerwowych

• kurcze mięśniowe, zawroty głowy, utrata przytomności->zgon

Indukcja procesów wolnorodnikowych:

Stres oksydacyjny - nagromadzenie w komórce reaktywnych wolnych rodników -> WR atakują błony biologiczne (lipidy, białka) = peroksydacja -> uszkodzenie tkanek -> addukty z DNA i RNA ↔mutacje;

np. Pb, Cd, Fe, Mn, Cr, N, CCl4, WWA, składniki dymu tytoniowego, barwniki azowe

Zaburzenie homeostazy jonów Ca2+ w komórce:

Zahamowanie eksportu jonów Ca2+ z cytoplazmy - nagromadzenie jonów Ca2+ - wzrost aktywności: fosfolipazy, proteazy, endonukleazy - skutki cytotoksyczne: śmierć komórki;

np. DDT, aldehydy, nadtlenki, nitrofenole, dioksyny

Toksyczne uszkodzenie czynności życiowych komórki:

niedotlenienie tkanek, nieprawidłowe wykorzystanie energii, utlenianie

1. zablokowanie oddychania tk.

2. rozprzężenie oksydacji fosforylacji (synteza ATP z ADP)

Zablokowanie oddychania tk:

• procesy łańcucha oddechowego

• odwodorowaniu substratów H+

• jony H+ transportowane wzdłuż łańcucha oddechowego - reagują z jonami 0^2- -> H2O

• oksydaza cytochromowi - łańcuch oddechowy:

1. zahamowanie dostarczania H, np. fluorooctan

2. zahamowanie transportu elektronów do O, np. H2S, HCN, NaN3, blokery oksydazy cytochromowej (cytochrom-CN->porażenie ośrodka oddechowego->zgon)

3 .zablokowanie dostępu O, np. NaNO2, CO, aminy aromatyczne

Hb(Fe²⁺) + utlenianie -> MetHb(Fe³⁺) - forma utleniona nie przenosi tlenu; 60-70% MetHb ->zgon

Rozprzężenie fosforylacji -> nadmierne uwalnianie energii -> wzrost ciepłoty ciała -> zgon;

np. DDT, 2,4-dinitrofenole, pentochlorofenol

Związki uszkadzające mitochondrialną syntezę ATP:

1. związki hamujące zaopatrzenie w wodór łańcucha transportu elektornów; fluorooctan

2. związku hamujące transport elektronów do tlenu- hamowanie aktywności oksydazy cytochromowej; H2S, HCN, NaN3

3. związku blokujące dostęp tlenu do łańcucha transportu elektronów; NaNO2, nitrofenole, Co, aminy aromatyczne

4. związki hamujące fosforylację ADP, DDT, pentachlorofenol;

Mutacje indukowane:

1. genowe - każda zmiana sekwencji nukleotydowej genu

2. chromosomowe - aberracje chromosomów (inwersja, translokacja, ubytek, delecja, duplikacja)

3. genomu - powstają komórki zawierające większą liczbę chromosomów, tri-, tetraploidalne;

Niektóre mutacje chromosomowe i genomowi prowadzą do mutacji letalnych, inne (utrwalone) powodują uszkodzenia dziedziczne;

Karcynogeneza chemiczna

I Konwersja nowotworowa

Karcynogen chemiczny

Aktywacja metaboliczna

Aktywny metabolit

+ DNA

Zaburzenia ekspresji cech komórkowych

II Rozwój nowotworu

Komórka zmienna nowotworu

Zwiększenie

działania promocyjnego

Podział i rozwój progresywny

Nowotwór

Substancje o udowodnionym działaniu rakotwórczym:

• nieorganiczne; sole As (III), Cr (VI), Ni (II), Cd(II), Be (II)

• organiczne; benzen, 2- metyloamina, chlorek winylu, WWA, DDT, akrylamid;

• złożone; sadze, smoła, oleje mineralne;

• naturalne; aflatoksyny, safrole, nitrozoaminy;

Teratogeneza - zaburzenia strukturalne i czynnościowe powstające w dowolnych etapach przed zapłodnieniem i po zapłodnieniu; w rozwoju embrionalnym i płodowym; aż do wczesnego okresu dojrzewania pourodzeniowego;

Efekty teratogenne:

• nieprawidłowości rozwojowe: zaburzenia kostnienia, deformacje kończyn, upośledzenia psychiczne, neurologiczne, niedobory enzymatyczne

• zaburzenia czynnościowe

• opóźnienie

TALIDOMID: silny teratogen, lek przeciwbólowy dla kobiet w ciąży sprzedawany bez recepty (1957-1961), większość ocalałych osób: ciężkie deformacje ciała, nienaturalne proporcje ciała)

Czynniki warunkujące toksyczność:

1) właściwości fizykochemiczne związku

• rozpuszczalność

• dysocjacja

• temperatura wrzenia i parowania

• wielkość cząstek

• budowa chemiczna związku

2) czynniki biologiczne - stan organizmu

3) czynniki środowiskowe

Rozpuszczalność - tylko związki, które są rozpuszczalne w wodzie lub lipidach stanowią zagrożenie;

praktycznie nierozpuszczalne: PbI, BaSO4, HgS; nie ma zagrożenia;

o toksyczności związku decyduje także współczynnik podziału w 2 nie mieszających się fazach olej/woda;

Wielkość cząsteczek - o małych rozmiarach nanocząstki, duża dyspersja łatwiej wchłaniają się z przewodu pokarmowego, przez skórę, płuca;

Budowa chemiczna - budowa związku i jego struktura determinują działanie biologiczne;

Teoria receptorowa: wiązanie się ksenobiotyków z receptorem, enzymu z substratem;

Wiązania chemiczne - nienasycone kontra nasycone; zwiększenie reaktywności, większa toksyczność nienasycone;

Długość łańcucha, rozgałęzienia - związki alifatyczne, wzrost liczby węgli w łańcuchach oraz rozbudowa jego rozgałęzień -> większa zdolność adsorpcyjna i wiązanie przez receptory toksyczność wzrasta;

Izomeria - orto < meta < para; wzrost toksyczności; organizm ludzki L- izomery aminokwasów, białek; bakterie D- izomery;

Podstawniki mogą zwiększać lub zmniejszać toksyczność związków;

Grupa:

• OH: zmniejsza toksyczność związków alifatycznych

C2H6 > C2H5OH

C3H7OH > glicerol

• COOH: toksyczność związku łańcuchowego i pierścieniowego, rośnie rozpuszczalność w wodzie substancji oraz wydalanie z moczem;

• SO3H, - SH: zmniejsza się działanie trujące, rośnie rozpuszczalność w wodzie;

• CH3CO-, CH3O-, C2H5O- , -N=N-: zmniejszają działanie trujące związku

• NH2, NO2, NO: zwiększa się toksyczność zw. alifatycznych i aromatycznych

• CN:silnie toksyczne!!!

• Chlorowcopochodne - nasilają toksyczność związków wyjściowych

Interakcje ksenobiotyków:

Synergizm : wzmocnienie;

A E , B E ,

½ A + ½ B > E, silniejszy efekt;

- Spotęgowanie działania łącznego (potencja, aktywacja)

½ A + ½ B = E

- Sumowanie działania łącznego (addycja): heksachlorobenzen + HgCl2

Wzrost toksycznośći

Antagonizm: osłabienie

A E BE

½ A + ½ B < E

tiamina + tiamina

awidyna + biotyna

kumaryna + 4- metylokumaryna

hamowanie aktywności enzymów, kompetencyjne wiązanie się z białkami, osłabienie toksyczności;

Czynniki biologiczne - stan organizmu:

1. wiek i rozwój osobniczy: organizm noworodka jest bardziej wrażliwy na zatrucia. W wieku podeszłym organizm jest bardziej podatny na działanie trucizn

2. płeć: dojrzałe samce mniej wrażliwe od samic (metabolizują ksenobiotyki z większą skutecznością). Niekiedy samiec jest wrażliwszy od samicy (nikotyna, Pb, epinefryna, ergotamina-szczury, digitoksyna)

3. hormony: hormony przysadki->gruczoł tarczowy, nadnercze, gruczoły płciowe. Niedobor insuliny-> spada aktywność sprzęgania z kw. Glikuronowym. Hormony nadnercza-> aktywność wątrobowych enzymów. Tyroksyna-> aktywność mikrosomalnych enzymów wątrobowych wzrasta przy nadczynności a maleje przy niedoczynności

4. czynniki genetyczne: zaburzenia genetyczne; zmiany biologiczne wpływające na przemiany ksenobiotyów

5. stan zdrowia, choroby: choroby wątroby->osłabiona zdolność przemiany ksenobiotyków. Choroby serca-> zmiany hydrodynamiczne krwi, ograniczona biotransformacja wątrobowa ksenobiotyków, ograniczona eliminacja z organizmu. Choroby nerek-> upośledzone wydalanie ksenobiotyków z moczem

6. stan odżywienia:

1. dieta ubogobiałkowa: niedobór bialka ogranicza aktywację metaboliczną (toksyczność strychniny). Na ogół zwiększa toksyczność, chyba, że jest korzystny metabolizm

2. niedobór witamin: zmniejszenie aktywności układu monooksygenaz

3. niedobór mikro- i makroelementów: aktywatory wielu układów enzymatycznych-> aktywność zależnych od nich układów enzymatycznych

4. niedostatek wody: zawartość cytochromu P-450 w mikrosomach wątroby ->szybszy metabolizmheksobarbitolu

5. przewodnienie organizmu: rozp. wielu ksenobiotyków, przyspiesza wydalanie z moczem

Czynniki środowiskowe: wpływają na rytm biologiczny (akt. Enzymów), wpływają na toksyczność ksenobiotyków: ciśnienie atmosferyczne, temperatura, promieniowanie jonizujące (UV), ektotoksyny

Przystosowanie (adaptacja) - wytworzenie przez organizm mechanizmów obronnych przed działaniem ksenobiotyku

Przyzwyczajenie (habituacja) - włączenie trucizny w metabolizm, organizm nie może dalej bez niej funkcjonować

Morfina->morfinizm

Etanol->alkoholizm

Fenacetyna->uzależnienie

Nikotyna->nikotynizm

Wrażliwość osobnicza - Zróżnicowanie osobnicze (wrażliwość na truciznę w obrębie tego samego gatunku) - polimorfizm genetyczny

Wrażliwość gatunkowa - różne drogi metabolizowania trucizn między gatunkami

Wykład 7. WYBRANE TRUCIZNY NATURALNE POCHODZENIA ROSLINNEGO

W diecie:

• produkty żywnościowe

• używki

• rośliny lecznicze

Rodzaje substancji toksycznych:

• Glikozydy cyjanogenne

• Hemogluteniny

• Glikozydy nasercowe

• Saponiny

• Substancje goitrogenne

• Inhibitory enzymów trawiennych

• Alkaloidy

• Toksoalbuminy

• inne

Glikozydy cyjanogenne (Amygdalina):

• owoce pestkowe - gorzkie migały, morele, śliwki, wiśnie, pigwa, jarzębina, jabłka (w pestkach);

• migdałowy smak,

• AMYGDALINA pod wpływem enzymów rozpada się na glukozę + kwas benzoesowy + cyjanowodór

Toksyczność wynika z tworzenia cyjanowodoru. Spożycie pestek może grozić zatruciem.

• Największe stężenie - gorzkie migdały.

• Długotrwałe narażenie na małe dawki HCN - uszkodzenie nerwu wzrokowego, ślepota

• HCN - blokuje układ enzymatyczny cytochromów,

• LD50: 1,5mg/kg mc

• Zaburzenia w oddychaniu tkankowym, uczucie niepokoju, stany lękowe, bóle głowy, drętwienie błony śluzowej jamy ustnej, zaczerwienienie powłok skórnych, śpiączka, śmierć

Pierwsza pomoc: 1% NaNO2 -> 30% Na2S2O3(wiąże HCN)

Inne rośliny z glikozydami cyjanogennymi:

• Sorgo - durryna

• fasola lima - linamozyna

• bez czarny - sambumgryna

• wyka - wicjanina

• maniok jadalny - manibotoksyna

Glikozydy nasercowe:

• nazwa od kierunku działania , lata 60. Wyst. w roślinach złożonych, w roślinach o działaniu leczniczym

• działają na mięsień sercowy; około 60 substancji

• Naparstnica purpurowa - związki kardenolidowe

• W większych dawkach kumulują się w mięśniu sercowym, zmieniają pracę, arytmia, migotanie komór, śmierć

• Konwalia majowa - cała roślina - konwalotoksyna (śmierć dziecka po wypiciu wody z wazonu), konwalozyd; wszystkie części rośliny są silnie trujące; działanie: nasercowe, smierć

Saponiny:

• Kąkol - chwast zbożowy ,torebki nasienne - nasiona (podobne do maku)

• Zatrucia po spożyciu mąki zanieczyszczonej kąkolem; zatrucie zwierząt i ludzi; spożycie nasion przez dzieci

• Podostre - objawy żołądkowo-jelitowe

• Ostre - gwałtowne drgawki konwulsje uszkodzenia komórek nerwowych, hemoliza erytrocytów, obniżają napięcie powierzchniowe na granicy faz

• występują w wielu roślinach (soja, strączkowe, szpinak)

• obniżają poziom cholesterolu ->nierozpuszczalne kompleksy

• uszkodzenia wątroby, hemoliza krwinek, niewydolność układu oddechowego, śpiączka

• działanie biologiczne: hemoliza, zahamowanie wzrostu, ubytek masy ciała u zwierząt, rozmiękczenie kości (osteomalacja) - antagonizm witaminy D3

• LD50 = 50-160mg/kg m.c

Hemoglutyniny: (lektyny)

• Nasiona strączkowe - groch, soczewica

• Substancje białkowe, faszyna - działanie: aglutynacja krwinek czerwonych, zaburzenia krążenia, zatory, problemy z oddychaniem, bardzo termolabilne, w czasie gotowania inaktywacja, zahamowanie wzrostu u zwierząt, przypadki zatruć przy niedogotowaniu soi i fasoli

• Produkcja toksyn - Obrona przed szkodnikami

Substancje goitrogenne (tioglikozydy)

• Powodują przerost gruczołu tarczowego( zaburzenia funkcji tarczycy)

• Tioglikozydy = glukozynolany

• Rośliny krzyżowe - brukselka, kalafior, brokuł, kalarepa, chrzan, jarmuż

• Nieprzyjemny smak i zapach

• Ulegają w znacznym stopniu rozkładowi i są usuwane z parą wodną

• Powodują podrażnienie przewodu pokarmowego

• Właściwości rakotwórcze

Enzym tioglikozydaza - rozpad na tiocjaniony, nitryle, izotiocjaniany

- różna siła wolotwórcza - jod nie może być wykorzystany w procesie jodowania - nie wytwarzane hormony - wole

Goitryna:

• blokuje wbudowanie jodu w pierścień tyrozyny lub tyroniny

• uniemożliwiają powstanie tyroksyny

• wzrost wydzielania TSH

• wole

• zdolność hamowania procesów nowotworowych

Fowizm (anemia hemolityczna) - syndrom związany ze spożywaniem surowego lub niedogotowanego bobu

• Występuje na obszarach, gdzie są spożywane strączkowe pochodne pirymidyny

• Wicyna, konwicyna- pierścienie z azotem

• Zmęczenie, niewydolność nerek, bladość, nudności, płytki oddech; objawy 24h-2dni po spożyciu

• Podatni na fowizm mają obniżony poziom glutationu i dehydrogenazy glukozo-6-fosforanowej

Latyryzm

• Choroba związana ze spożywaniem surowego groszku

• Basen morza śródziemnego

• Objawy-u zwierząt ze strony układu kostnego, nerwowego, sztywność kończyn dolnych, paraliż, porażenia

• 2 postacie choroby: Osteolatyryzm - u zwierząt chwiejny chód, Neurolatyryzm- paraliż kończyn dolnych, sztywność

Inhibitory enzymów trawiennych:

Inhibitory trypsyny

• (trawienie białka, trzustka) - substancje antyodżywcze - Prowadzą do niedożywienia

• Hamuje aktywność trypsyny i chymotrypsyny

• Tworzenie kompleksu enzym-inhibitor

• Powodują niedobór aminokwasów

• Strączkowe - soja, fasola, bób, soczewica, pszenica, ziemniaki, kukurydza ( surowe)

• Pokarm nie może być strawiony

• Gotowanie - unieczynnienie

Inhibitory amylaz:

• Strączkowe (fasola, groch, soczewica)

• Białka wrażliwe na obróbkę termiczną

Alkaloidy:

• obecność azotu (wspólna cecha) - charakter zasadowy

• Ponad 5 tysięcy alkaloidów (większość alkaloidów = silne działanie toksyczne)

• Substancje bioaktywne

• Wytwarzane przez rośliny i niektóre zwierzęta do obrony

• Działanie biologiczne

Grupy alkaloidów:

• Alkaloidy tropanowe

• Purynowe (kofeina, teobromina, teofilina)

• Pirydynowe i Piperydynowe (nikotyna)

• Chinolinowe (chinina)

• Izochinolinowe (narkotyna->opium, morfina)

• Indolowe

• Steroidowe

Alkaloidy Troponowe:

• Atropina

• Triocyjanina

• Skopolaminy

• Beladonina

• Apoatropina

• Występowanie: psiankowate: ziemniak, pomidor, oberżyna

Atropina

Zastosowanie lecznicze, okulistyka, badanie dna oka, działa na mięśnie gałki ocznej- rozszerzenie

Występowanie- pokrzyw wilcza jagoda- ciemne jagody 4 dawka śmiertelna dla dziecka, dorosły 20

Objawy: utrata świadomości, przyspieszenie tętna, podwyższona temp, zaczerwienienie powłok skórnych, suchość błon śluzowych, rozszerzenie źrenicy, zaparcia, omamy wzrokowe i słuchowe

Alkaloidy pirydynowe, piperydynowe:

Tytoń szlachetny (nikotyna),

Działanie biologiczne:

• Stymuluje układ nerwowy i układ krążenia

• Skurcz naczyń krwionośnych

• Wzrost ciśnienia

• Hamuje działanie trzustki

• Spowalnia opróżnianie żołądka

Koniny, konhydryna, koniceina - szczwuł plamisty(chwast zawierający olejki eteryczne);

• lotny alkaloid, wchłania się przez skórę i błony śluzowe;

• objawy zatrucia: nawet wąchanie rośliny

Alkaloidy Izochinolinowe:

Morfina, kodeiny, narkotyna, papaweryna

Mak lekarski opium z mlecznego soku maku

Uśmierza ból , działanie uzależniające

Alkaloidy Indolowe:

Sporysz (buławianka czerwona) - pasożyt zbóż i traw, ciemnobrązowe rośliny,

Zawiera ponad 30 związków alkaloidowych - ergometryna, ergo toksyna, ergokryptyna

LSD - kwas lizergowy

Objawy zatrucia (po spożyciu zanieczyszczonej mąki):

• wymioty, zaburzenia żołądkowo-jelitowe,

• drgawki, sinica, ślinotok,

• porażenie kończyn,

• otępienie umysłowe, omamy, porażenia

Objawy tox: skurcze macicy, poronienia, skurcze mięśni gładkich naczyń krwionośnych

Strychnina/brucyna:

drzewa z rejonów tropikalnych

strychnina, brucyna najsilniej działające alkaloidy

Działanie toksyczne:

• skurcz mięśni

• drgawki

• porażenie ośrodka oddechowego

• śmierć

Kurara:

Mieszanina ok. 40 alkaloidów: toksyferyna, kuraryna, turbokuraryna

Z roślin tropikalnych

Działanie toksyczne:

• działa porażająco na mięśnie szkieletowe

• paraliż mięśni twarzy i szyi

• następnie porażone są mięśnie brzucha i przepony

• paraliż płuc

• śmierć przez uduszenie

Dawka śmiertelna 100mg/kg drogą pokarmową, drogą do krwi nawet kropelka.

Alkaloidy Steroidowe (Solanina):

• Piankowe (ziemniaki, pomidry)

• Ziemniaki : Kilka mg ( w 100 g świeżej masy)

• Stężenie zależy od części rośliny - najwięcej w owocach, obszary zazielenione, pędy

Objawy zatrucia:

• Mdłości, wymioty, kolki, biegunki,

• bóle głowy, niepokój,

• zaburzenia krążenia, oddechu,

• rozszerzenie źrenic,

• otępienie, brak odruchów

Alkaloidy dwuterpenowe:

życica odurzająca (emulina, lolina, perlolina)

chwast pól uprawnych i ugorów

Zierniaki - Templina

zatrucia w wyniku spożycia chleba sporządzonego z mąki zanieczyszczonej tym chwastem

Objawy:

• porażenie ośrodkowego układu nerwowego

• odurzenie

• działanie narkotyczne

• zawroty głowy

• wymioty

• senność

• porażenie oddechu

cis pospolity (alkaloid - taksyna)

• dawniej wyciąg z cisu - Przerywanie ciąży

• bardzo niebezpieczny dla ludzi i zwierząt

• padnięcie konia 5 min. po zjedzeniu igieł i gałązek

• porażenie ośrodka

Inne grupy:

Szalej jadowity (cykuta, cykutotoksyna, cykutol)

• pospolita bylina na łąkach

• podobna do selera, pietruszki

• zagrożenie dla dzieci LD - 3g kłącza

Objawy:

• nudności

• zawroty głowy

• omdlenia

• drgawki

• utrata przytomności

• śpiączka

• śmierć

Rącznik pospolity

• nasiona: rycyna (olej rycynowy) - toksyalbumina

• najsilniej działająca fitotoksyna

• rejon Śródziemnomorski

• roślina ozdobna

• nasiona 1-5% rycyny

Działanie:

• blokuje wewnątrzkomórkową syntezę białek w aparacie Golgiego

• aglutynacja krwinek i wytrącanie włókna fibryny do krwi

• olej rycynowy po obróbce nie zawiera rycyny

Zatrucia:

• wymioty

• kolka

• biegunka

• powiększenie wątroby i nerek

• śmierć

Dawka śmiertelna dla człowieka:

• pozajelitowa 10μg/ kg m.c.

• Per os mniej toksyczna

• Dzieci - 1 nasiono

• Dorośli - kilka nasion

Wykład 8. TOKSYNY ODZWIERZĘCE

Zwierzęta trujące a jadowite:

Zwierzęta trujące

• trucizna zawarta w skórze lub częściach ciała (tkankach, narządach) zwierząt,

• zatrucie na skutek, spożycia, dotknięcia, przebywania w środowisku toksycznego zwierzęcia,

• owady, mięczaki, ryby, płazy i in.

Zwierzęta jadowite

• toksyna przekazywana ofierze aktywnie za pomocą wyspecjalizowanych „narzędzi”,

• ukąszenie, użądlenie, wstrzyknięcie,

• owady, mięczaki, ryby, gady, ssaki i in.

Bezkręgowce	Kręgowce
Owady (błonkówki, chrząszcze, wije) Pajęczaki, Skorpiony, Bezkręgowce morskie (mięczaki, jamochłony)	Ryby, Płazy, Gady, Ssaki

BŁONKÓWKI

Pszczoła miodna (Apis mellifera)

Jad: melityna, apamina, histamina, fosfolipaza A, hialuronidaza

Działanie:

• Melityna, ma właściwości hemolityczne.

• Apamina może działać pobudzająco i porażająco na akcję serca.

• Histamina wywołuje ból a także obniża ciśnienie krwi.

• Fosfolipaza A i hialuronidaza działają jak antygeny, wywołują reakcje wstrząsu.

5 użądleń pszczoły to dawka toksyczna, 40 może wywołać ciężkie objawy chorobowe. Ponad 500 to dawka śmiertelna. Jednak w przypadku osób uczulonych, wskutek reakcji alergicznej zagrożenie śmiertelne stanowi już jedno użądlenie.

Objawy

• miejscowe: podrażnienie, swędzenie, obrzęk, zaczerwienienie, opuchlizna, ból.

• ogólne: nudności, wymioty, wzrost temperatury, dreszcze, bóle głowy, obniżenie wydalania moczu, duszności, przyspieszenie tempa i obniżenie ciśnienia krwi, swędzące bąble, astma uczuleniowa.

Inne pszczołowate

Osy z rodzajów: Polistes, Vespula, Paravespula, Dolichovespul

• Jad: histamina, serotonina, kinina, fosfolipaza A, hialuronidaza

• Osy są drapieżnikami, dlatego ich jad może być bardziej jadowity niż u pszczoły

• Działanie i objawy: Jak u pszczoły miodnej.

Szerszeń (Vespa crabro)

• Jad: słabszy niż u pszczoły; histamina, serotonina, acetylocholina, kinina, fosfolipaza A, fosfolipaza B

• Działanie: Użądlenia większej liczby szerszeni mogą spowodować śmierć dzieci wskutek porażenie serca i ośrodka oddechowego. Pozostałe objawy podobnie jak u pszczoły miodnej.

• Objawy: Jak u pszczoły miodnej.
  

CHRZĄSZCZE

chrząszcz z rzędu majkowatych (Meloidae) - pryszczel lekarski = mucha hiszpańska, pryszczawka,

• Występujący w Europie Płd. i Azji Zach., w Ameryce,

• złocistozielonym ubarwieniu, dużej trapezowatej głowie;

• w jego ciele znajduje się kantarydyna - 0,7%;

Kantarydyna - toksyczna substancja obronna występująca w ciele chrząszczy z rzędu majkowatych;

• u człowieka przez podrażnienie wywołuje ona stan rozgrzania i podniecenia, dlatego stosowana była daw. jako afrodyzjak,

• nie działa na małe zwierzęta,

• u człowieka już 0,1 mg wywołuje na skórze zaczerwienienia i uczucie bólu, a po kilku godz. pęcherze,

• 5mg doustnie wywołuje pieczenie i powstawanie pęcherzy w ustach, obrzmienie ślinianek, martwice, bóle w przełyku, kurcze żołądka;

• dawka śmiertelna to 2-3g sproszkowanych ciał żuków, w postaci krystalicznej - 40-80mg,

• rozpuszcza się w tłuszczach, z organizmu usuwana głównie przez nerki, uszkadza kłębuszki nerkowe prowadząc do krwotocznego zapalenia nerek z białkomoczem i hematurią

• syntetyczna wykorzystywana w plastrach i maściach rozgrzewających,

WIJE:

Skolopendra (Scolopendra gigantea) - 26cm, bardzo bolesne ukąszenie, jad zawiera prawdopodobnie histaminę, ukąszenie wywołuje opuchliznę, wysoką gorączkę, rzadko śmierć

PAJĘCZAKI:

Wdowa (Latrodectus),

• rodzaj bezkręgowców zaliczany do rodziny omatnikowatych (Theridiidae), rzędu pająków.

• Występują w krajach klimatu tropikalnego i subtropikalnego. Osiągają długość do 2 cm, ubarwione są brunatno lub czarno. Pajęczyna wdów jest nieregularna.

• Samce są znacznie mniejsze od samic, po kopulacji często są pożerane przez swoje partnerki.

• Pająki te dysponują niezwykle silnym jadem, który może spowodować śmierć człowieka lub zwierzęcia.

Do najbardziej znanych przedstawicieli wdów należą: czarna wdowa (Latrodectus mactans mactans),

• występująca w Ameryce Północnej i Południowej,

• długości ok. 13 mm, z czerwoną plamą w kształcie klepsydry na brzusznej stronie odwłoka,

• której jad jest 15 razy silniejszy od jadu grzechotnika,

karakurt oraz katipo (Latrodectus hasselti),

• żyjący w Indiach, Indonezji, Australii i Oceanii,

• długości ok. 1 cm i czarno-czerwono-żółtym odwłoku.

Łącznie do rodzaju wdów należy ok. 10 gatunków pająków.

Charakterystyczne dla ugryzień jest brak odczynu w miejscu ugryzienia, objawy ogólne pojawiają się bardzo szybko: z miejsca ukłucia rozchodzą się promieniujące bóle, występuje drżenie mięśni kończyn, poty, dreszcze, uczucie niepokoju, zawroty głowy, zaburzenia, a nawet zahamowanie oddechu, obrzęk płuc.

Pokrewne gatunki

Lycosa i Loxosceles - wywołują przede wszystkim objawy miejscowe, w postaci małej brodawki z czerwoną obwódką i obrzęku na dużej powierzchni, który po kilku tygodniach może doprowadzić do martwicy tkanek, rozprzestrzeniając się na całą powierzchnię.

Atrax robustus (ptasznik błękitny, ptasznik australijski) - relatywnie duży pająk (6-7 cm), niezwykle agresywny o masywnym żądle, zdolnym przebić paznokieć człowieka. Jad kilka razy mniejszych samców 5 razy silniejszy niż samic. Ukąszenia leczone surowicą.

Głównym komponentem jadu jest atraksotoksyna, która sama, izolowana, może wywoływać wszystkie objawy ukąszenia pająka,

• w pierwszej kolejności po ugryzieniu następują skurcze mięśni, nadmierne łzawienie z oczu i pocenie, niemiarowe bicie serca, wzrost ciśnienia krwi,

• dalej następują wymioty utrata kontroli nad ciałem, drgawki,

• po 2 godzinach objawy ustępują, zastępowane są niskim ciśnieniem obwodowym, będącym wynikiem uszkodzenia mięśnia sercowego.

SKORPIONY

Jad podobny do jadu węży, ale ze specyficznymi komponentami, zawiera fosfolipazę A1 i A2 oraz małocząsteczkowe związki zawierające azot i siarkę, np. skorpamina - neurotoksyna,

• użądlenia mniej zjadliwych skorpionów powodują miejscowe odczyny zapalne,

• bardziej zjadliwe dają w miejscu użądlenia ropiejące ogniska zapalne, a po kilku minutach objawy: wymioty, omdlenia, drżenia i drgawki mięśniowe,

• w ciężkich przypadkach: skurcze mięśni gardła, obrzęk języka, niepokój, drżenie, bóle kurczowe w jamie brzusznej, drgawki, nietrzymanie moczu i kału oraz niewydolność oddechowa,

Zatrucia rozwijają się w czasie 10 minut do 20 godzin, bez leczenia prowadzą do śmierci szczególnie u dzieci,

BEZKRĘGOWCE MORSKIE:

Stożki z rodziny Conidae - jadowite ślimaki, różnorodny jad zależny od gatunku, głównym komponentem jest niskocząsteczkowa neurotoksyna peptydowa, kilka wypadków śmiertelnych w roku;

Chironeksje - osa morska (Ch. fleckeri) jamochłon morski, parzydełka na długich, ponad 2m ramionach, kontakt z jednym ramieniem jest dla człowieka śmiertelny, w skład jadu wchodzą związki neurotoksyczne, kardiotoksyczne i powodujące martwicę tkanek.

saksytoksyna - wytwarzana przez plankton i drobne jednokomórkowce, dostaje się do organizmu żywicieli i odkłada w mięśniach małż, ostryg; jest neurotoksyną,

Objawy: mrowienia i drętwienie warg, jamy ustnej, języka, twarzy, następnie kończyn, palców, osłabienie mięśni, trudności w oddychaniu, nudności, wymioty, bóle brzucha,

Zatrucia już po 30 min. od spożycia, 10% wypadków smiertelnych,

inne substancje grupy saksytoksyny - występują w ostrygach japońskich oraz mięczakach morskich pacyficznych, mogą powodować zaburzenia żołądkowo-jelitowe, bóle głowy, następnie pobudzenie nerwowe, stany majakalne, śpiączkę, śmiertelnośc 30%,

RYBY:

20 tys. ryb - 700 wytwarza trucizny - 500 gatunków trujących - około 220 gatunków jadowitych,

• ryby jadowite - toksyna w gruczołach przy płetwie grzbietowej lub ogonie, przekazywana do ofiary po zranieniu kolcem, jady ryb nie są do końca poznane, ale mają charakter białkowy, nie powodujący zatruć po spożyciu,

• ryby trujące - magazynują toksynę w narządach i tkankach (woreczek żółciowy, wątroba, krew), toksyny ryb trujących to jedna z najsilniejszych poznanych do tej pory trucizn.

Najeżkowate (Tetraodontidae)

• tetrodoksyna - występuje w wątrobie, gonadach i woreczku żółciowym tych ryb, jest spotykana również u innych gatunków trujących zwierząt morskich i u płazów, termostabilna, silnie działa na układ nerwowy powodując jego porażenie,

• potrawa fugu powoduje rocznie około 100 zgonów, śmiertelność przy zatruciach sięga 60%,

• pierwsze objawy mogą wystąpić po 30 min. w postaci znieczulenia warg, języka i końców palców, bólów i zawrotów głowy, bólów brzucha, nudności i wymiotów,

• śmierć może nastąpić już po godzinie od spożycia, zwykle po 20-40 godzinach, na skutek porażenia mięśni oddechowych,

Inne trujące ryby

• węgorze, liny, tuńczyki - zawierają silną toksynę w surowicy krwi, nadal niezidentyfikowaną, działającą hemolitycznie, jedynie po wprowadzeniu do krwi,

• surowe mięso ryb z rodziny Scombridae (makrelowate) - podobne do zatruć histaminą - bóle głowy, wymioty, uczucie gorąca na twarzy, wysypka pokrzywkowa,

• ryby jadalne z rejonu Pacyfiku - w zależności od rejonu połowu, pory roku i żywienia ich ciała mogą zawierać cyguaterotoksynę - jedną z najsilniejszych trucizn niebiałkowych, termostabilną o działaniu silnie antagonistycznym do cholinoesterazy, blokuje działanie układu oddechowego, nerwowo-mięśniowego i krążenia, objawy zatrucia: drgawki, porażenie mięśniowe, zaburzenia w odczuwaniu temperatury otoczenia, utrata słuchu, śpiączka, porażenie mięśniowe, śmiertelność 7%.

• murena - oprócz trującego mięsa i krwi, posiada gruczoły jadowe w śluzówce jamy gębowej, po ugryzieniu jad spływa do rany powodując silny obrzęk i martwice, może dojść do zaburzeń oddychania i krążenia, ataków padaczkowych, śmiertelność 10%,

• skrzydlica - 30-sto cm kolce połączone z jadem, zranienie kolcami skrzydlicy powoduje ból w miejscu ukłucia utrzymujący się nawet kilka miesięcy,

• szkaradnica - żeruje przy dnie, 13 kolców w części grzbietowej połączonych z gruczołami jadowymi, jad wywołuje działanie neurotoksyczne, porażenie mięśni, paraliż, szok, śmierć może nastąpić w ciągu 3-24 godzin,

• płaszczki - ogończa, kolec może przebić dno łodzi, zaatakowana ryba broni się aktywnie, pełna porcja jadu jest dla człowieka śmiertelna,

• ostrosz (Trachinus draco), żmijka (Trachinus vipera) - ostroszkowate, kolce jadowe przy pokrywie skrzeli i przy płetwach piersiowych (draco) lub grzbietowych (vipera), wydzielają neurotoksynę, objawy to obrzęk w miejscu zranienia, ból w kończynie rozszerzający się na cały tułów, osłabienie, gorączka, sinica, zawroty głowy, przyspieszone bicie serca, może dojść do martwicy tkanek miękkich i kości, może dojść do śmierci.

PŁAZY:

• batrachotoksyna - silne działanie neurotoksyczne, powoduje zablokowanie transmisji sygnałów nerwowych,

objawy: paraliż mięśni, zatrzymanie akcji serca, śmierć natychmiastowo po wprowadzeniu toksyny iniekcyjnie,

• tetradoksyna

• bufotalina - w małych ilościach pobudza w większych poraża akcję mięśnia sercowego

GADY: Wszystkie są jadowite.

Czym są jady węży?

• Są śliną, znacznie zmodyfikowaną, wytwarzaną przez zmienione gruczoły ślinowe;

• Posiadają białkową naturę - Lucien Bonaparte, 1843 rok, 75-90% s.m. stanowią białka;

• To mieszanina setek, a czasami tysięcy, różnych białek i enzymów;

• Wiele z tych białek jest nieszkodliwych, ale znaczny odsetek jest toksyczny;

• Profile składników jadów jest znacznie zróżnicowany i odmienny u różnych gatunków, wywołując odmienne efekty toksyczne;

• Są bogate w enzymy hydrolityczne, są kompleksem polipeptydów, nukleotydów, peptydaz, etc.;

• Są ważnym surowcem do produkcji wielu leków, np. bradykinina, neuropeptyd wyizolowany już w 1949 roku z jadu żmii z gatunku Bothrops.

• Przy jednorazowym ukąszeniu grzechotnik brazylijski wydziela średnio około 0,16ml jadu (33mg po wysuszeniu), co stanowi około 20% zapasu, najwyższa stwierdzona ilość 185mg jadu;

• Dokładny skład jest nadal słabo poznany.

• Białka powodujące śmierć lub unieczynnienie ofiary

Żmijowate:

objawy: miejscowy obrzęk przechodzący po godzinie w obrzęk znaczy, ból w miejscu ukąszenia, krwawienie z dziąseł, aż do zniesienia całkowitego krzepliwości, wylewy krwi, wybroczyny

Żmija zygzakowata:

• miejscowy obrzęk i ból, zabarwienie skóry, osłabienie, nudności, wymioty, bóle brzucha, pragnienie, czasami biegunka, ograniczone krwawienie z rany, powiększenie węzłów chłonnych, lekki obrzęk twarzy, rozszerzenie źrenic, osłabienie napięcia, zmiana tętna, spadek ciśnienia krwi.

Grzechotnikowate:

Objawy: obrzęk, ból, krwawe wybroczyny, omdlenia, nudności, tkliwość węzłów chłonnych, drętwienie języka, ust, skóry, głowy

Surowice przeciw jadom węży:

Albert Calmette (1863-1933), dyrektor Instytutu Pasteura w Paryżu;

• 1895 rok - uzyskanie pierwszej, nadającej się do użytku, surowicy;

• Wstrzykiwanie małych ilości jadu kobry zwierzętom, które stawały się odporne na większe dawki;

• Surowice przeciwjadowe na bazie surowicy końskiej.

Rodzaje surowic przeciwjadowych

Surowice jednoważne

• przeciw ukąszeniu ściśle określonego gatunku węża,

• jeżeli wiadomo jaki wąż ukąsił,

• działanie silne.

Surowice wieloważne

• neutralizują jady wielu gatunków,

• kiedy gatunek węża jest nieznany,

• produkowane dla węży zamieszkujących obficie dany teren,

• działanie słabsze ale uniwersalne.

Pierwsza pomoc przy ukąszeniach:

• natychmiastowe wyssanie rany - bańka lekarska lub ustami w ostateczności;

• unieruchomienie chorego;

• zatamowanie przepływu krwi od/do kończyny;

• podawanie dużych ilości płynów do picia (nie alkoholowych!);

• jak najszybsze podanie odpowiedniej antytoksyny;

• jak najszybsze poddanie chorego intensywnej opiece medycznej.

Istotne uwagi:

• Surowice przeciwjadowe neutralizują odpowiednie ilości jadów, ale nie leczą uszkodzeń nimi spowodowanych.

• Ważne jest rozpoznanie gatunku węża/zwierzęcia.

• Ukąszenie należy traktować bardzo poważnie nawet w przypadku braku objawów miejscowych.

• Jakkolwiek surowice są bezpieczne dla człowieka, zawierają niewielkie ilości białek zwierzęcych, co może u nieznacznego odsetka osób spowodować reakcję alergiczną wywołaną wstrząsem anafilaktycznym, co może prowadzić do śmierci.

Wykład 9. TOKSYKOLOGIA GRZYBÓW

ZATRUCIA GRZYBAMI OWOCNIKOWYMI

Grzyby owocnikowe mają znikoma wartość żywieniową.

Przyczyny zatruć:

• omyłkowe spożycie trujących grzybów podobnych do jadalnych

• spożycie gatunków jadalnych niewłaściwie przechowywanych (jak są w workach, wysokiej temp to rozwija się szkodliwa mikroflora)

13 listopada 2008 r - Rozporządzenie dot. Grzybów ( 42 gat. Zakwalifikowane jako jadalne)

I - sezonowość - późne lato, jesień - pojawiają się grzyby, zatrucie

II - Zatrucia indywidualne albo w małych grupach (rodzina)

III - poważny przebieg i duża śmiertelność

3 kategorie substancji trujących w grzybach:

• substancje o działaniu cytotoksycznym - tox na procesy życiowe komórek

• substancje o działaniu neurotoksycznym (neurotropowym)

• substancje o działaniu gastrycznym - drażniące przewód pokarmowy

Czasem jeden grzyb zawiera substancje należące do kilku grup

MUCHOMORY

Falloidyny: falloidyna, falloina, fallizyna, fallazydyna, fallina;

• termolabilne (rozkład w wysokiej temperaturze)

• szybkie działanie

• 100g świeżych muchomorów 10mg falloiny;

Amatoksyny: α, β, γ- amanityny, amonina, amanulina;

• działają wolniej

• termolabilne

• bardziej toksyczne

• 100g świeżych muchomorów 8mg α- amanityny

Amanityna - jedna z najgroźniejszych trucizn w świecie roślinnym (70 - 95% śmiertelnych zatruć grzybami)

Dawka śmiertelna dla człowieka < 0.1 mg/ kg m.c., 1 muchomor może być śmiertelny;

Objawy:

• długo okres utajony 5- 24h

• wymioty, biegunka, odwodnienie, niewydolność krążenia, wzrost stężenia białka w surowicy krwi, spadek temperatury ciała, oliguria i niewydolność nerek ( I okres)

• okres poprawy ok. 3 dnia (II okres)

• ciężkie uszkodzenie czynności wątroby, żółtaczka, skaza krwotoczna (III okres - faza wątrobowa)

• obfite krwawienia z przewodu pokarmowego i oddechowego

• niewydolność nerek, mięśnia sercowego, ośrodkowego układu nerwowego, naczyń krwionośnych i nadnerczy,

• kwasica metaboliczna

• badania biochemiczne- hiperglikemia z następczą hipoglikemią, hipoalbuminemia, wzrost aktywności aminotrasferaz, aldolazy i mocznika w surowicy krwi.

Leczenie:

płukanie żołądka, podawanie węgla aktywowanego, infuzja jako odtrutki silibininy, infuzja glikokortykoidów, hemodializa, wyrównanie utraty wody i elektrolitów, należy stosować lecenie ochronne w stosunku do miąższu wątroby;

Zatrucia 30 - 50% śmiertelne, szczególnie niebezpieczne u dzieci i osób z uszkodzeniami wątroby;

zgon może nastąpić w:

• I okresie- wstrząs, niewydolność krążenia

• 3- 5 dzień- śpiączka wątrobowa

• Po 5 dniach szanse przeżycia są duże

PIESTRZENICA KASZTANOWATA

Gyromitryna

Związek lotny, ulatnia się podczas suszenia grzybów;

Okres utajenia: 2- 24h

Objawy:

• zaburzenia podobne do zatrucia muchomorami sromotnikowymi;

• po okresie utajenia: zaburzenia żołądkowo- jelitowe, zawroty głowy, osłabienie;

• następnie stany podżółtaczkowe, bolesne zapalenie wątroby, wzmożone wydalanie barwników,

• w ostrych zatruciach- śpiączka;

ZASŁONAK RUDY

Orellanina

Odporna na działanie soków trawiennych, okres utajenia 3-14 dni;

Objawy (Objawy zatrucia narastają powoli!)

• uczucie suchości i pieczenia w jamie ustnej, uczucie pragnienia;

• zaburzenia przewodu pokarmowego (nie zawsze)

• bóle głowy

• bóle lędźwi

• bóle kończyn

• skąpomocz

• drgawki

• utrata świadomości

Zatrucie może być śmiertelne na skutek mocznicy (martwica nerek, uszkodzenie lub zanik nadnerczy)

Leczenie: węgiel aktywowany, hemodializa (przy późniejszym leczeniu);

SUBSTANCJE NEUROTOKSYCZNE

Źródło:

• strzępiak ceglasty

• lejkówka odbielona

• muchomor plamisty

• muchomor czerwony

• olszówka

Muskaryna: zasada czwartorzędowa działająca na układ przywspółczulny;

Objawy po 1h od spożycia:

• nudności

• wymioty

• bóle i zawroty głowy

• osłabienie

• wzmożone wydzielanie gruczołów potowych, ślinowych, łzowych

• zwężenie źrenic

• zaczerwienienie twarzy

• zaburzenia widzenia

• obrzęk płuc

Odtrutka ATROPINA

SUBSTANCJE O DZIAŁANIU DRAZNIĄCYM NA PRZWÓD POKARMOWY

Nie są dokładnie zbadane

substancje żywicowate w zasadowym środowisku jelit, wywołują wzmożoną ich perystaltykę

Źródło:

• mleczaj wełnianka

• mleczaj rudy

• mleczaj chrząstka

• borowik szatański

• maślanka wiązkowa

• tęgoskór pospolity

okres utajenia: kilka minut do 24h;

objawy:

• nudności

• wymioty

• biegunka

• w ciężkich przypadkach zapaść, odwodnienie, zaburzenia w składzie elektrolitowym, zapalenie żołądka, jelit, biegunka choleropodobna, skurcze podudzi, oliguria,

Po wyrównaniu infuzją straty wody: elektrolitów, pacjenci szybko wracają do zdrowia;

Leczenie: płukanie żołądka, środki przeczyszczające, adsorbujące, możliwe dożylne wlewy elektrolitów,

GRZYBY HALUCYNOGENNE

Psylocyna - niestabilna, rozpada się podczas suszenia

Psylocybina - substancja trwała

Objawy:

• po 20- 60 minutach od spożycia

• przyspieszona czynność serca

• suchość w jamie ustnej

• halucynacje wzrokowe

• zmienność nastrojów

• wzrost ciśnienia tętniczego

• bezwiedne oddawanie moczu i stolca

• zawroty i bóle głowy

• wymioty

Zasady zbierania grzybów:

1. Zbierać tylko znane gatunki, skonsultować się z grzyboznawcą!

2. Większość trujących ma blaszki pod kapeluszem!

3. Nie przechowywać w workach foliowych, tylko w czymś przewiewnym!

4. Nie jeść grzybów na surowo!

5. Nie podawać grzybów dzieciom!

MYKOTOKSYNY, MYKOTOKSYNOZA

Mykotoksyny - metabolity niektórych gatunków pleśni.Najczęściej rozbudowane związki cykliczne z różnymi podstawnikami, słabo rozpuszczalne w wodzie, mało polarne, termostabilne. Nie ulegają destrukcji podczas pasteryzacji. Ulegają zniszczeniu w środowisku silnie alkalicznym i pod wpływem silnych promieni UV - ale to niszczy żywność.

Kropidlaki - Aspergillus flavus, parasiticus

Penicillum expansum

Fusarium proliferatum, moniliforme

Mykotoksykozy :

• mikotoksyny, moga być przenoszone powetrzem (zarodniki grzybów pleśniowych - bioaerozole)

• w wilgotnych pomieszczeniach

• drogą pokarmową i przez wodę

Przebieg mykotoksykozy zależy od rodzaju mykotoksyny.

Częściej zdarzają się zatrucia przewlekłe niż ostre.

Produkty narażone:

Ziarna zbóż, mąka, pieczywo, przetwory zbożowe, warzywa, owoce, soki, dżemy, kompoty, alkohole, orzechy, nasiona, mleko, mięso i ich przetwory (mikotoksyny pochodzą z pasz dla zwierząt)

Rodzaje mykotoksyn:

• Aflatoksyny:B1, B2, G1, G2, M1, M2 - różnią się konfiguracją cząsteczki

• Ochratoksyny

• Trichotoksyny

• Paulina

• Fumonizyny

• Zearalenon

Aflatoksyny:

Nierozpuszczalne w wodzie, rozpuszczalne w acetonie, chloroformie itd.

W świetle Uv fluoryzują (B1, B2 - na niebiesko, G1, G2 - na zielono)

Pożywki: ziarna zbóż, orzechy, przyprawy

M1 - w mleku

Tox ostra: dawka śmiertelna: ułamki mg/kg m.c., hamują proces syntezy DNA, hamują proces podziału komórkowego, hepatotoksyczne, uszkadzają odporność, działanie mutagenne, kancerogenne

Ochratoksyny:

Aspergillus, Penicillum.

Zielonkawo-szarawa pleśń. A, B i C

Trudno rozp w wodzie, rozpuszczalne w rozpuszczalnikach organicznych

Surowce zbożowe, nasiona strączkowe, przyprawy, orzechy, nasiona.

Ochratoksyny są najczęściej spotykane w Polsce

Działanie mutagenne, kancerogenne

Ostre zatrucia rzadko się zdarzają, bo musiałaby być bardzo duża dawka. Częściej przewlekłe

Ingerują w proces translacji, syntezę DNA, wpływaja na metyzację DNA, u zwierząt teratogenne

Patulina

Penicillum patulinum (głównie jabłka), inne Penicillum aspergillus

Jest związkiem prostym, na owocach, przetworach owocowo-warzywnych

LD₅₀= 10mg/kg m.c. dla myszy

Działanie mutagenne, kancerogenne, neurotoksyczne (specyficzne dla patuliny)

Trichoteceny

produkowane przez Fusarium culmorum

DON - deoksyniwalenon

DAS - diacetoksyscirpenol

LD₅₀= 3,7mikrogramów/kg.m.c. dla szczurów

Ziarna zbóż

Działanie: ingerują w wytwarzanie RNA, DNA, działanie mutagenne, alergenne, hepatotoksyczne

Fumonizyny

Fusarium culmorum, graminearum

W paszach, żywności pochodzenia roślinnego

działanie hormonomimetyczne - podobnie do estrogenów

zaburzenie gospodarki hormonalnej

I kategoria - obecność

II kategoria - odsetek przekroczeń

Działania:

Stosowanie odpowiednich warunków uprawy

Właściwe zbiory (czyszczenie ziarna, zapobieganie kontaktu z glebą)

Właściwe przechowywanie (odpowiednia wilgotność i temperatura)

Detoksykacja

• metody mechaniczne (oddzielenie zainfekowanych części)

• metody fizyczne (wymagana bardzo wysoka temp, promienie UV - grozi to jednak destrukcją surowca, wysoki koszt, utlenianie lipidów)

• metody chemiczne (ekstrakcja toksyn - bardzo kosztowne)

• chemiczna degradacja (amoniak, ług sodowy - nie można dodawać do produktów)

• metody biologiczne - enzymatyczny rozkład

W praktyce producenci mieszają ziarno dobre z zainfekowanym - zmniejszają stężenie mykotoksyn.

W warunkach domowych:

• wyrzucać zapleśniałe jedzenie !

• odpowiednie warunki przechowywania - w chłodniczych warunkach, warunki beztlenowe, aktywność wodna (solone orzeszki)

Wykład 10. AZOTANY (V), AZOTANY (III), N-nitrozwiązki

Skład nawozów mineralnych: N, P, K, Ca, Mg…

Nadmiar N szkodzi glebie i organizmom w niej żyjącym

Zawartość N (w roślinach jadalnych, paszach, mleku) -> użyźnienie zbiorników wodnych -> rozwój roślin wodnych i glonów
-> wzrost zużycia tlenu -> wymieranie organizmów -> stężenie wody (nie nadaje się do spożycia)

Azotany V: NaNO₃, KNO₃

- związki krystaliczne, łatwo rozpuszczalne w wodzie

- produkty rozkładu organicznych substancji zawierających azot

Nawozy sztuczne z zawartością azotu

• amoniak

• mocznik

• NANO2

• NaNO3

• KNO3

• Ca(NO3)2

Związki N a zanieczyszczenie:

• wzrost stężenia azotanów w wodach powierzchniowych (rzeki, jeziora, tereny rolnicze),

• dopuszczalna zawartość w wodzie pitnej azotany V 10mg/l, azotany III 1mg/l

• odpady miejskie, komunalne, przemysłowe (ścieki)

• odchody zwierzęce z dużych farm, wydalany azot w odchodach 5kg/os/rok

• emisja do atmosfery NOx ~ 50mln t/ rok

• leki (nitrogliceryna, azotan amylu)

• konserwanty NaNO3, KNO3

Nawożenie azotowe prowadzi do wzrostu zawartości azotanów w warzywach;

Duże stężenie - nieracjhonalne, nadmierne nawożenie;

Różnice w możliwościach kumulowania, rzodkiewka, buraki, sałata, marchew, biała kapusta, kalafior;

Zawartość azotanów V w warzywach (2000r.):

• od 0 do 74% próbek płodów rolnych - zawartość większa niż dopuszcza norma;

• najwięcej - pietruszka, rzodkiewka, kapusta, kalafior, buraki - 1.5 - 2 kotnie więcej;

Niektóre gatunki warzyw kumulują za dużą ilość azotanów;

Toksyczność azotanów:

• dobrze rozpuszczalne w wodzie

• szybko wchłaniane z przewodu pokarmowego

• częściowe metabolizowanie (mikroflora, pH)

• NO3- NO2- N2O3 NH2OH NH3

• szybko wydalane z mocznikiem

• wchłaniają się przez błony śluzowe (nitrogliceryna)

Mechanizm działania toksycznego (azotany V):

• mała toksyczność

• pod wpływem mikroflory jelitowej mogą ulegać redukcji do azotanów III

Azotany III:

Działanie:

• wiążą się z hemoglobiną - methemoglobina

• utleniają żelazo hemoglobiny z dwuwartościowego do trójwartościowego

• niedotlenienie

• rozszerzenie naczyń włosowatych

• rozkurczowe mięśnie gładkie

• najbardziej wrażliwe są dzieci

Objawy:

• po wzięciu 1g azotanu III

• dawka śmiertelna 4g

• szybko występują (30 min)

• ból brzucha

• zaczerwienienie twarzy, powłok skórnych

• zawroty głowy

• sinica

• spadek ciśnienia krwi

• zapaść

Azotany V:

• podrażnienie błony śluzowej przewodu pokarmowego

• zatrucia śmiertelne bardzo rzadkie (samobójcze)

Dawki tolerowane:

dopuszczalne ADI

• azotany V 0 - 3,7 mg/kg m.c/dzień

• azotany III 0 - 0,07 mg/kg m.c/dzień

dla dzieci w warzywach

• azotany V 250 mg/kg

• azotany III q mg/kg

Azotany V i III mogą być prekursorami mutagennych i kancerogennych związków:

- N- nitrozozwiązków (N- nitrozoaminy, N- nitrozoamidy)

Nitrozoaminy powstały z amin tworzących się z psucia białka i dodanego konserwantu NaNO3;

Powstawanie:

1) azotany III i azotany V jako źródło N2O3

Aminy i amidy drugo- i trzeciorzędowe oraz czwartorzędowe, zasady aminowe- cholina, acetylocholina, betanina;

Reakcje nitrozowania mogą zachodzić zarówno w organizmach żywych jak i poza nimi;

Najłatwiej nitrozowaniu ulegają aminy drugo i trzeciorzędowe;

Czynniki wpływające na wydajność reakcji:

• rzędowość amin

II >> III (10:1)

Aminy aromatyczne > aminy alifatyczne

Wzrost masy cząsteczkowej amin alifatycznych powoduje spadek ich zdolności do nitrozowania;

• pH

maksymalna wydajność: pH 3,4

• Temperatura

Wysoka temperatura stymuluje proces tworzenia N- nitrozoamin;

Smażenie bekonu- termiczna dekarboksylacja nitrozoaminy

Wzrost wydajności- zamrażanie

• obecność mikroorganizmów

E. coli, Proteus vulgaris, Lactobacillus, Streptococcus redukują azotany V do azotanów III;

Inhibitory

• niskie temperatury

• wysoka zawartość kwasu askorbinowego

• obecność reduktorów

• siarczany IV

• fenole

• sorbinian potasu

• α - tokoferol

• galusan propylu

Znaczna część ma właściwości rakotwórcze guzy tkanek łącznych i narządów u 39 gatunków zwierząt doświadczalnych narażonych na N- nitrozozwiązki;

Występowanie nowotworów zależy od stanu organizmu:

• noworodki bardziej wrażliwe

• samice bardziej wrażliwe od samców

• ciąża

Podawanie zwierzętom amin w paszy i azotanów III w wodzie powodowało niepożądane reakcje ze strony organizmu, świadczące o ich toksyczności;

Rakotwórczość N- nitrozopochodnych przejawia się dopiero po aktywacji metabolicznej;

Reakcja pod wpływem enzymów układu oksydaz - siateczka endoplazmatyczna komórek wątroby;

Powstały jon karboniowy (-CH+) przyłącza azot guaniny, adeniny, cytozyny i tyminy w DNA;

Prowadzi do nienormalnego łączenia się zasad w obrębie kwasów nukleinowych;

TOKSYKOLOGIA HALOGENOWYCH WĘGLOWODORÓW

PCB

209 pojedynczych PCB - tzw. korgenerów

• różnią się liczbą i usytuowaniem atomów chloru w szkielecie bifenylu

• parametry te decydują o tempie i kierunkach przemian metabolicznych i toksyczności

Charakterystyka:

• syntetyczne związki chemiczne

• nierozpuszczalne w wodzie

• rozpuszczalne w tłuszczach, trafiają do tkanki tłuszczowej

• produkcja na skalę przemysłową (1929- 1930)

• piroliza związków organicznych

Zastosowanie:

• dielektryki w transformatorach i kondensatorach dużej i średniej mocy

• ciecze chłodzące w wymiennikach ciepła

• składniki olejów smarowych w układach hydraulicznych

• plastyfikatory do farb

• składniki atramentów, tuszów, farb drukarskich

• składniki tworzyw sztucznych

• substancje uniepalniające

• nośniki dla pestycydów

Niewielkie ilości PCB mogą powstawać samorzutnie:

• spalanie odpadów

• chlorowanie wody pitnej i ścieków

• wybielanie miazgi celulozowej chlorem

PCB w środowisku:

• od 1929roku na świecie wyprodukowano ~ 1.5- 2 mln ton PCB

• 50% - kondensatory, transformatory

• lata 70- te - ograniczenia lub zakaz produkcji, stosowania PCB w wielu krajach

Rezerwuarem PCB są: osady denne rzek, jezior, mórz

• znaczna ilość pozostaje wciąż uwięziona w różnych urządzeniach, składowana jako odpad, USA ~ 130 tys. T

• istotny rezerwuar PCB - osady denne wielu rzek, jezior, mórz

• ulegają bardzo powolnym przemianom

• więcej atomów Cl - wolniejsza degradacja

• silne powinowactwo do tłuszczów, tkanki tłuszczowej

• biokumulacja w kolejnych ogniwach łańcucha pokarmowego

• T ½ PCB - w organizmie człowieka 10 - 30 lat

Mutageny, prawdopodobnie kancerogeny.

Toksyczność PCB:

• Międzynarodowa Agencja do Badań nad Rakiem `związki o prawdopodobnym działaniu rakotwórczym' grupa 2A

• przypadki masowych zatruć PCB

• zatrucie 1800 osób olejem ryżowym (Japonia 1968) choroba Yusho

• zatrucie na Tajwanie (1979) choroba Yu- Chenga, olej zanieczyszczony PCB 1g/osoba, PCDF 38mg/osoba

Objawy:

• nowotwory wątroby

• anemia

• artretyzm

• alergie skóry

• chloracne - trądzik chlorowy

Mechanizmy działania toksycznego:

• koncentracyjne łączenie się z odpowiednim receptorami (aktywacja lub inhibicja)

• hamowanie syntezy endogennych hormonów

• modyfikacja metabolizmu endogennych hormonów

• modyfikacja poziomu i powinowactwa różnych receptorów w komórkach

• nieodwracalne kowalencyjne wiązanie się ze strukturami DNA, białka

Skutki zdrowotne środowiskowego narażenia na PCB:

• zaburzenia równowagi układu hormonalnego ludzi i zwierząt

• czynniki zdolne do pobudzania / hamowania receptorów hormonów - Endocrine Disruptors

• narażenie na PCB (w tym już w okresie życia płodowego) może niekorzystnie wpływać na zdrowie i procesy fizjologiczne człowieka

Skutki długotrwałego działania niskich stężeń PCB:

• obniżenie aktywności układu odpornościowego

• zaburzenia rozwoju psychomotrycznego u dzieci

• zaburzenia funkcji hormonów tarczycy

• wzrost liczby przypadków nowotworów (jąder, prostaty, piersi)

• zmniejszenie ilości, obniżenie jakości plemników

• torbielowatość jajników i błony śluzowej macicy (endometrosis)

• działanie neurotoksyczne

Poziomy Σ PCB w żywności w Polsce (1998- 2000)

• w Polsce brak ustaleń dotyczących NDP dla Σ PCB w żywności

• w innych krajack - NDP 0,2 - 3,0 mg/ kg tłuszczu

Zawartość PCB:

• tkanka tłuszczowa świń krajowych - 0,0012 mg/kg tł.

• tkanka tłuszczowa bydła krajowego - 0,0036 mg/kg tł.

• mleko krowie - 0,0024 mg/kg tł.

• karpie (mięśnie) - 0,0027 mg/kg tł.

Poziom Σ PCB w Polsce jest niski!!

DIOKSYNY

polichlorowane dibenzodioksyny

polichlorowane dibenzofurany

2,3,7,8- tetrachlorodibenzofuran

• związki zawierające 2 pierścienie benzenowe połączone poprzez 1 lub 2 atomy tlenu

• dibenzodioksyny - 2 atomy tlenu

• dibenzofurany- 1 atom tlenu

• każdy z pierścieni benzenowych może zawierać do 4 atomów chloru, oznaczonych zgodnie z numeracją atomów węgla, do których są przyłączone

210 dioksyn:

• 75- dibenzodioksyn - 7 toksycznych

• 135 dibenzofuranów - 10 toksycznych

Źródła:

• opady atmosferyczne (emisja szkodliwych gazów)

• spalanie tworzyw sztucznych i olejów w naszych piecach

• spalanie śmieci w spalarniach (setki mln ton rocznie)

• spalanie odpadów szpitalnych

• ścieki przemysłu tekstylnego i skórzanego

• przemysł metalowy (produkcja miedzi)

• pralnie chemiczne

• ruch uliczny (ścierane opon, gazy spalinowe)

• przemysł papierniczy (bielenie papieru chlorem)

• środki impregnacji drewna (preparat Xylamit - 1g/kg)

• środki ochrony roślin (DDT, Lindan)

• produkcja chloru przy użyciu elektrod grafitowych

Działanie toksyczne (TCDD):

• 10000 razy bardziej trujące niż KCN

• objawy przewlekłego zatrucia - dopiero po kilku latach od chwili dostania się do organizmu

• pierwszy objaw - chloracne (wysypka boląca alergiczna)

• zmiany na skórze twarzy i rękach

• nie reagują na antybiotyki

• mogą utrzymywać się do 10 lat i pozostawiają głębokie blizny

ZABURZENIE FUNKCJI ENDOKRYNNEJ

Dioksyny działanie:

• zaburzają syntezę, wydzielanie, transport, usuwanie, wiązanie lub działanie hormonów endogennych

• łączą się z receptorami niektórych hormonów

• naśladują działanie naturalnych hormonów

Skutki:

• głównym miejscem działania są męski i żeński układ rozrodczy, tarczyca, gruczoł mlekowy

• nowotwory sutka, prostaty, jąder, macicy

• zaburzenia w tworzeniu się hemoglobiny

• uszkodzenie trzustki

• uszkodzenie wątroby

• obniżenie odporności na infekcje

• uszkodzenie płodu- wady somatyczne, rozszczep kręgosłupa

• zakwalifikowanie przez Międzynarodową Agencję Badań nad Rakiem jako czynnik nowotworowy

W ostatnich latach wzrost ilości:

• przypadków nowotworów piersi, jąder, prostaty

• przypadków wczesnych poronień

• przedwczesnych porodów

> 50% bezpłodności - nieodpowiednia jakość nasienia

• brak ruchliwości plemników

• zaburzenia spermatogenezy (wzrost z 8 do 20%)

• zmiany genetyczne

• zakłócenia wydzielania progesteronu w latach 1999 - 2003 udowodniono, trudności z zajściem w ciążę, poronienia;

WWA:

Źródła:

• naturalne pożary

• procesy termiczne - piroliza związków organicznych (koksownie, huty, elektrownie)

• lotne pyły i popioły ze spalania paliw lub utylizacji odpadów

• spaliny pojazdów mechanicznych

• palenie tytoniu

Narażenie na WWA

droga inhalacyjna

• zanieczyszczone powietrze

droga pokarmowa

• żywność zanieczyszczona

• grillowanie

• smażenie

• wędzenie

przez skórę

Toksyczność WWA:

Benzo(a)piren BaP

• najbardziej niebezpieczny, silnie mutagenny i rakotwórczy

• tworzenie adduktów z DNA

• nowotwory płuc, wątroby, nerek

• wzrost umieralności z powodu nowotworów płuc

• pracownicy koksowni

Dopuszczalne poziomy w żywności

- w Polsce brak regulacji prawnych dotyczących poziomu dopuszczalnego WWA i BaP w artykułach spożywczych

Dawki dopuszczalne:

• minimalny poziom ryzyka BaP - 10μg/kg mc/ d = 3,65 mg/kg mc/ rok; 219 mg/os/rok;

• pobranie BaP i Σ WWA z dietą w Polsce (1998- 2000) ~ 0,7 - 0,21 mg/BaP/os/rok; ~ 1,3 - 6,1 Σ WWA os/ rok;

• pobranie BaP i Σ WWA z dietą w Polsce jest porównywalne z poziomem w innych krajach świata;

Wykład 11. TOKSYCZNOŚĆ METALI CIĘŻKICH i METALOIDÓW

• kryterium gęstości - pierwiastki metaliczne d > 3,5 - 5 g/cm³

• kryterium masy atomowej - pierwiastki metaliczne > 40 j.m.o.

• kryterium liczby atomowej - Z > 20, metale z numerem między 21 (Sc) i 92 (u)

Większość metali spełnia te trzy kryteria

96% m.c. -> O, C, H, N

Największe problemy z Hg, Pb, Cd, As

Ołów (Pb)

Źródła skażenia środowiska

• przemysł

• hutnictwo (Cu, Zn, Pb)

• hutnictwo szkła kryształowego (tlenek ołowiu)

• poligrafia (stopy ołowiane)

• akumulatory

• rolnictwo

• nawozy mineralne

• osady ścieków komunalnych

• pestycydy Pb

• pojazdy samochodowe

• benzyna (Et4Pb) <- w przeszłości teraz już tylko bezołowiowa

Podwyższony poziom Pb i Cd we włosach w warunkach narażenia środowiskowego!

Drogi wchłaniania:

• przewód pokarmowy(dzieci 50% dawki, dorośli 5-10% dawki)

• drogi oddechowe (35% dawki)

• skóra

Kumulacja:

• kości, nerki, wątroba, mięśnie

* organizm człowieka 100- 600 mg Pb

* 95% w kościach - wypiera Ca

* półokres trwania w kościach 10 - 20 lat

• krew

* półokres trwania 14 dni

* poziom Pb we krwi dzieci - 50 - 100 µg/l (naturalny), dorośli - 50 - 200 µg/l (naturalny)

Wydalanie:

• droga pokarmowa

* z kałem (50 - 90% dawki)

* złuszczonym nabłonkiem jelitowym

• nerki

* 85% dawki z moczem

• inne drogi

* włosy

* paznokcie

* pot

Toksyczność

• wiąże grupy SH enzymów

• zaburza syntezę hemu

• działa toksycznie na układ nerwowy (centralny, obwodowy)

• ołowica (saturnizm)

• obniża przewodnictwo nerwowe w neuronach

• obniżona sprawność intelektualna (dzieci, młodzież)

• nadpobudliwość, zmęczenie, zaburzenia koncentracji i uwagi, nerwowość, zachowania agresywne

• płodność, układ immunologiczny, układ krążenia (spada)

PTWI (dopuszczalne tygodniowe pobranie) bezpieczna dawka 25 µg/ kg m.c / tydzień

Przeciętne spożycie:

10-30% PTWI u dorosłych

10-50% PTWI u dzieci

BMDL (Beuchmark Dose Lower Confidence Level) - dawka wyznaczająca:

• do 0,5 uq Pb/kg m.c./dzień u dzieci -> bezpieczne

• do 1,5 uq Pb/kg m.c./dzień dla dorosłych -> bezpieczne dla układu krwionośnego

• do 0,63uq Pb/kg m.c./dzień -> dorośli - nie powodują nefrotox

Kadm (Cd)

Źródła w środowisku:

• hutnictwo metali kolorowych (Zn, Pb, Cu)

• produkcja akumulatorów, baterii, ogniw

• naczynia emaliowane, glazurowane, barwione

• farby zawierające związki kadmu

• tworzywa sztuczne (barwniki do tworzyw)

• nawozy fosforowe (1 - 20 mg Cd/ kg)

• odpady przemysłowe, ścieki

• energetyka (dymy i pyły ze spalenia węgla, ropy)

Drogi wchłaniania:

• przewód pokarmowy

* ~ 10 - 30 µg pobranie dzienne

* wchłanianie ~ 2 - 8% dawki = 0,2 - 2,5 µg Cd

• układ oddechowy

* wchłaniane 60 - 80% dawki

* 20 sztuk papierosów/ dobę 1 - 2 µg Cd !

Kumulacja:

• nerki, wątroba

* zmiany nekrotyczne

* dysfunkcja nerek

* okres półtrwania 10 lat!

* nowotwory

Wydalanie:

• mocz

• kał

• włosy

• paznokcie

• pot

Toksyczne działanie:

• blokuje grupy SH enzymów

• zakłóca metabolizm witaminy B1, albumin, globulin

• uszkodzenia nerki (białkomocz)

• zaburzenia metabolizmu Ca, Wit. D, osteoporoza, osteomalacja

• uszkadza syntezę hemu

• niedokrwistość z niedoboru Fe (upośledzone wchłanianie Fe, Cu, Zn)

Kamica: działanie mutagenne, teratogenne, kancerogenne!!!

PTWI 7µg/ kg m.c/ tydzień do 2008 roku

Od 2009r. EFSA utaliła: TWI 2,5 µg/ kg m.c/ tydzień

Rtęć (Hg)

Źródła:

• produkcja Cl2, NaOH

• produkcja baterii

• termometry, barometry

• lampy jarzeniowe

• materiały wybuchowe (piorunian Hg)

• farby

• fungicydy (octan fenylortęciowy)

• stomatologia (amalgamaty) w zaniku

• środki bakteriobójcze

Rtęć uwolniona do środowiska ulega metyzacji. Metylo - etylortęć jest łatwo lotna, akumuluje się w łańcuchu pokarmowym.

Wchłanianie:

• przewód pokarmowy

* Hg nieorganiczna ~ 2% dawki

* Hg organiczna ~ 80% dawki (metylortęć- ryby)

• drogi oddechowe (opary Hg)

• skóra (szara maść Hg do odbarwiania piegów) już niestosowana

Kumulacja:

• mózg, tkanka nerwowa

• nerki

• wątroba

Wydalanie:

• z kałem

• z moczem

• włosy - biomarkery ekspozycji na Hg

• paznokcie

• pot

Toksyczne działanie:

• silnie wiąże grupy SH enzymów

• porażenie ośrodkowego układu nerwowego (zaburzenia psychiczne)

• uszkodzenia nerek (białkomocz)

• uszkodzenie płodu

• uszkodzenie wątroby

• autyzm

• rtęcica

Choroba Minemata ( w Japonii w latach 50-tych XX wieku)

PTWI 5µg/ kg mc/ tydzień Dużo w owocach morza.

Arsen (As)

Źródła:

• hutnictwo Cu

• pestycydy, herbicydy, defolianty

• środki do konserwacji drewna

• produkcja szkła, barwników, gazów bojowych

• stopy metali (Pb, Sb)

• leki (salwarsan) w przeszłości

• skażona woda

Wchłanianie:

• zależy od formy chemicznej (As(III), AS(V), nieorg./org.)

• rozpuszczalności i dawki As

As (III) utlenianie/metyzacja As (V)

Kumulacja:

• włosy

• paznokcie

• skóra

Toksyczność:

• inhibicja enzymów (-SH białek)

• inhibicja enzymów katalizujących reakcje z pirogronianem i glutaminianem

• hamuje fosforylację oksydacyjną w mitochondrium

• działanie mutagenne, kancerogenne (nowotwory skóry, wątroby, nerek)

PTWI 15 µg/kg mc/ tydzień

Podwyższone pobranie na terenach, gdzie występuje skażenie wody arsenem.

Najbardziej zagrożone - dzieci, młodzież na wszystkie metale!!

Pobranie w Polsce jest porównywalne do innych krajów UE.

Wykład 12. TOKSYCZNOŚĆ PESTYCYDÓW

Pestycydy - środki stosowane do zwalczania szkodników roślin, ochrony zwierząt i ludzi; o dużej toksyczności

Stosowanie pestycydów przynosi korzyści dla gospodarki i człowieka

• zmniejszenie strat żywności

• zapobieganie chorobom roślin

Korzyści:

W zakresie ochrony zdrowia

• likwidacja lub ograniczenie występowania chorób zakaźnych

• wzrost higieny osobistej

W gospodarce rolnej i leśnej

• wzrost plonów roślin uprawnych

• zwiększenie przyrostu produkcji i jakości mleka i mięsa

• ochrona lasów przed szkodnikami

W gospodarce materiałowej

• umniejszenie strat żywności (ochrona magazynów)

• ochrona i zwiększenie trwałości produktów przemysłowych i mineralnych (drewno, papier, tekstylia)

• przedłużenie czasu eksploatacji dróg, torowisk i lotnisk w wyniku ich odchwaszczania

Wpływ stosowania na ekosystemy biologiczne

• obniżenie ilości dostępnego pokarmu

• obniżenie ilości konsumentów

• obniżenie ilości wrogów biologicznych

• obniżenie bioróżnorodności w bio- społecznościach

• konsekwencje sukcesji gatunków

• wpływ na zdrowie

DDT-dichloro-difenylo-trichlorometan (lipofilny, hydrofobowy)

Pestycydy akumulują się w biosferze!

Ekotoksykologia - związana z użyciem pestycydów

Podział ze względu na trwałość w środowisku

		Czas rozkładu 75-100%
I	Bardzo trwałe	20-30 lat
II	Trwałe	2-5 lat
III	Umiarkowanie trwałe	1-18 miesięcy
IV	Nietrwałe	1-12 tygodni

Najważniejsze efekty działania pestycydów na zdrowie:

• upośledzenie ośrodkowego układu nerwowego

• dermatozy, oparzenia, choroby skórne

• choroby żołądka, zatrucia

• osłabienie, zawroty głowy, paraliż stóp

• upośledzenie układu oddechowego

• zmiany wątroby, nerek

• mutagenne, nowotworowe

• nagromadzenie metabolitów toksyn

• współdziałanie z paleniem, alkoholem

• nowotwory (prostaty, żołądka, przełyku, płuc, ust, skóry, układu oddechowego i limfy)

Ryzyko zatruć:

systematyczne

• praca zawodowa przy produkcji

• pakowanie, sprzedaż

• rolnictwo

• akcje sanitarne

okresowe

• pestycydy do określonych celów

• gospodarstwa domowe- niszczenie owadów

przypadkowe

• omyłkowe spożycie

przewlekłe

• spożywanie artykułów żywnościowych zanieczyszczonych pozostałościami pestycydów

Zatrucia:

Ostre

• awaryjne zawodowe

• środowiskowe

• omyłkowe

Przewlekłe

• kumulacja małych dawek

Skutki odległe:

• genotoksyczne, mutagenne, teratogenne, rakotwórcze

• neurotoksyczne ośrodkowe, obwodowe

• immunotoksyczne

• embriotoksyczne: upośledzenie rozwoju

• wpływ na gospodarkę hormonalną organizmu




Rodzaj	LD50 dla szczura
		stałe	ciekłe
Ia niezwykle toksyczne	<5	<20
Ib bardzo toksyczne	<5,50>	<20,200>
II średnio toksyczne	<50,500>	<200,2000>
III mało toksyczne	>500	>2000

Ok. 1000 zw. Czynnych o różnej budowie i właściwościach

Ok. 100000 preparartów

Podział chemiczny:

GRUPY ZWIĄZKÓW




2. chloropochodne alifatyczne, aromatyczne

3. estry kwasów fosforowych

4. pochodne kwasu karbaminowego

5. pochodne kwasu ditiokarbaminowego

6. pochodne kwasów aryloalkilosulfonowych

7. pochodnie triazyny

8. pochodne nitrofenoli

9. pochodne mocznika

10. związki organiczne metali, Hg, Cu, Sn, Zn, Ca

11. piretroidy syntetyczne

12. inne




Podział w zależności od kierunku zastosowania, sposobu działania:

1. zoocydy - do szkodników zwierzęcych

2. bakteriocydy - do bakterii

3. herbicydy - do zwalczenia chwastów

4. fungicydy, fungistatyki - do grzybów, grzybostatyczne




ZOOCYDY

• aficydy myszy

• akarycydy roztocza

• insektycydy owady

• larwicydy larwy

• moluskocydy mięczaki

• limacydy ślimaki

• nematocydy nicienie

• owicydy jaja roztoczy, owadów

• rodentycydy gryzonie

• atraktanty wabiące

• repelenty odstraszające

HERBICYDY

• totalne niszczące wszystkie rośliny

• wybiórcze niszczące określone gatunki

• regulatory wzrostu inhibitory, stymulatory

• defolianty do usuwania liści

• desykanty do osuszania liści

• defloranty do niszczenia kwiatów




Insektycydy naturalne:

Około 2000 gatunków roślin zawiera substancje trujące dla owadów;

Kilkanaście z nich - szersze zastosowanie;

• złocień dalmatyński piretryny

• krwawnik

• bylica piołun

• szałwia lekarska

• wyciągi wodne, eterowe, stosowane jako trucizny kontaktowe do opylania roślin

Związki metaloorganiczne:

• powodują zatrucia ostre i przewlekłe

• łączą się z grupami -SH enzymów

• blokują procesy oddychania komórkowego

• wysoka trwałość

Chloroorganiczne - DDT, metoksychlor, lindan, aldryna, dieldryna, heptachlor

• do zwalczania much, wszy, komarów

• środki ochorny roślin w wprawach rolniczych, ogrodniczych, sadowniczych, leśnych

Właściwości:

• nierozpuszczalne w wodzie

• lipofilne, rozpuszczalne w rozpuszczalnikach organicznych

• trwałe chemicznie

• kumulują się w żywych organizmach i środowisku

• obecne w produktach spożywczych: zboża, warzywa, mleko, jaja, mięso




Objawy zatrucia:

• neurotoksyczne

• reakcje lękowe

• niepokój ruchowy

• drżenia mięśniowe

• drgawki

• skurcze tężcowe

• nadpobudliwość

Mechanizm działania toksycznego:

• działanie na ośrodkowy i obwodowy układ nerwowy

• immunotoksyczne

• niszczenie komórek wątroby

• wpływ na serce

• wpływ na układ rozrodczy ograniczona płodność u samic

• rakotwórcze

• zaburzenia neurohormonów w mózgu




Pestycydy fosforoorganiczne:

estry kwasu fosforowego, tiofosforowego, pirofosforowego, związków fenolowych

Właściwości:

• nierozpuszczalne w wodzie

• rozpuszczalne w tłuszczach i rozpuszczalnikach organicznych

• wysoka toksyczność ostra

• częsta przyczyna zatruć celowych i przypadkowych

Mechanizm działania:

• inhibitory esterazy acetylocholinowej

• nagromadzenie się endogennej acetylocholiny - w synapsach neuronów pobudzenie układu nerwowego

• objawy zatrucia bardzo szybko, niekiedy po kilku minutach

Insektycydy karbaminianowe

estry kwasu karbaminowego




Właściwości:

• słabo rozpuszczalne w wodzie

• lepiej rozpuszczalne w rozpuszczalnikach organicznych i tłuszczach

• łatwo hydrolizują (pH > 7)

• łatwo wchłaniają się z przewodu pokarmowego

• szybko ulegają przemianom metabolicznym i wydaleniu

• mała toksyczność ostra

Karbaryl

N - metylo - 1- naftylokarbaminian

• popularny insektycyd karbaminowy

• inhibitor acetylocholinoesterazy krwi tkanek krótkotrwale i odwralcalnie

• wiąże się odwracalnie z enzymem

• krótki okres działania toksycznego

• nie dochodzi do ciężkich zatruć




Fungicydy:

• nieorganiczne - S, polisiarczki Ba, Ca, sole Cu (II),

• ditiokarbaminiany

• organiczne - związki Hg, Sn

uniemożliwiają wzrost i rozmnażanie grzybów, powierzchniowo lub układowo działają, niska toksyczność ostra

Związki Hg silnie toksyczne, zatrucia śmiertelne, uszkodzenia neurologiczne, psychologiczne

Do najczęściej wykrywanych związków w Polsce należały:

• ditiokarbaminiany

• tiabendazol

• procymidon (karbaminiany o krótkim działaniu)

Wykład 13. TOKSYKOLOGIA ŚRODKÓW UZALEŻNIAJĄCYCH

Uzależnienie lekowe (lekozależność) jest stanem psychicznym, a nieraz także fizycznym spowodowanym zażywaniem leku, wywołującym potrzeby stałego przyjmowania leku (jednego lub wielu). Może wystąpić przyzwyczajenie prowadzące do tolerancji lekowej (zwiększenie dawki w celu uzyskania oczekiwanego działania farmakologicznego)

Nałóg to stan powodujący przymus zażywania danego środka, wywołującego przymus fizyczny i psychiczny. Występuje wyraźna tendencja do stałego zwiększania dawki. Ujawnia się szkodliwy wpływ środka uzależniającego na osobowość jednostki i otoczenia.

Mechanizm powstawania nałogu:

Wewnątrzustrojowa interakcja środka uzależniającego w:

• oczekiwaniu na działanie psychofarmakologiczne (przyjemne)

• celu uniknięcia nieprzyjemnych doznań w wyniku braku środka lub leku

Nawyk = przyzwyczajenie

Powoduje pragnienie przyjmowania danego środka. Ograniczona tendencja do zwiększenia przyjemnej dawki, ograniczona zależność psychiczna, bez zależności fizycznej oraz brakiem objawów abstynencji. Szkodliwy wpływ rozciąga się tylko na jednostkę i nie daje następstw społecznych.

Tolerancja - związania ze zjawiskiem zmniejszenia skutków dawki co prowadzi do jej zwiększenia w celu uzyskania tego samego efektu.

• Krzyżowa swoista (całkowita) - środek powoduje tolerancję w trunku do innych środków należących do tej samej grupy chemicznej związków (np. pochodne morfiny)

• Krzywa nieswoista (niecałkowita) - środek powoduje tylko częściową tolerancję w stosunku do innych środków z tej samej grupy (np. barbiturany)

Tolerancja wynika z:

• zmniejszenie wchłaniania środka narkotycznego

• zwiększenie jego wydalania

• indukcji, aktywacji lub hamowania pewnych układów enzymatycznych prowadzących do zwiększonej lub zmniejszonej biotransformacji związku

• reakcji immunologicznych

• czynnika genetycznego

Czynniki warunkujące mechanizm tolerancji mogą wzajemnie się nakładać oraz prowadzą do objawów abstynencji, niejednokrotnie groźnych dla życia.

Zespół abstynencji - zespół objawów charakterystycznych dla zależności fizycznej tj. ślinotok, czkawka, pocenie się, bezsenność, bóle głowy, bóle mięśniowe, pobudzenie ruchowe, niepokój, wzrost ciśnienia krwi. W miarę przedłużania się okresu abstynencji jej objawy nasilają się, a całkowite odstawienie odpowiedniego środka (narkotyku) może spowodować śmierć.

Halucynacje (omamy) - wrażenia zmysłowe bez podniety zewnętrznej, powstające po zażyciu środka narkotycznego lub halucynogenu, często połączone z depersonifikacją, lękiem i niepokojem.

Mogą powstawać w zakresie każdego ze zmysłów, a więc mogą wystąpić wizje wzrokowe, słuchowe, dotykowe, smakowe, węchowe, ziania nastroju, błogostan.

Toksykomania - nadmierne, okresowe lub systematyczne przyjmowanie środków o szkodliwym działaniu na organizm, mogące powodować nałóg lub nawyk.

Typy toksykomanii:

• Morfinowy- silna zależność psychiczna i fizyczna oraz zwiększenie tolerancji jak również wyraźnych objawów abstynencji

• Barbiturano-alkoholowy - wyraźna zależność psychiczna o różnym nasileniu oraz o mniejszej zależności fizycznej. Niewielkie zwiększenie tolerancji oraz objawów abstynencji kwalifikują ten zespół do nałogu

• Kokainowy - silna zależność psychiczna, nieco słabsza fizyczna, znaczne zwiększenie tolerancji oraz zespołu abstynencji

• Cannabis - umiarkowana lub silna zależność psychiczna, brak zależności fizycznej, brak objawów abstynencji, niewielkie zwiększenie tolerancji.

• Amfetaminowy - zależność psychiczna i brak zależności fizycznej przy wyraźnym zwiększeniu tolerancji

• Khat (katyna = pochodna efedryny) - przeważa zależność psychiczna przy braku zależności fizycznej i braku zwiększenia tolerancji

• Substancji halucynogennych - słabo wyraźna zależność psychiczna przy braku zależności fizycznej i braku zwiększenia tolerancji

• Lotnych rozpuszczalników (wziewna) - słabo wyrażona zależność psychiczna, silne właściwości toksyczne

• Uzależnienia powodują również inne substancje jak: kofeina i nikotyna.

Środki o działaniu opóźniającym:

MORFINA i pochodne

• Pochodne morfinanu (morfina, heroina, kodeina, hydrokodon)

• Ze słomy makowej lub opium

• W leczeniu jako lek przeciwbólowy

• Łatwo dostępna w lecznictwie, nie ma przypadków narażenia zawodowego

• Morfiniści zażywają morfinę w dawkach wielokrotnie przewyższających dawkę leczniczą, ulegają najczęściej zatruciu przewlekłemu, przy przedawkowaniu może wystąpić zatrucie ostre.

• Może powodować uczulenie

Wchłanianie w przewodzie pokarmowym, znacznie szybciej z tkanki podskórnej

Efekt narkotyczny pojawia się w ciągu 30min od podania. Efekt stały co 8 godzin.

N - demetylacja - normorfina

O - metyzacja - kodeina

Sprzęgane z kwasem glukuronowym do glukuronidów i wydalane z moczem

Działanie toksyczne:

• Narkotyczne na OUN

• Porażająco na ośrodek oddechoy

• Wielokrotne wprowadzenie powoduje zmniejszenie wrażliwości komórek nerwowych

• Przewlekłe przyjmowanie prowadzi do zmian zwyrodnieniowych w narządach miąższowych

Zatrucia ostre:

• Senność, utrata przytomności, zmniejszenie odruchów, nierówny, płytki oddech, sinica, silne zwężenie źrenic

• Śmierć w wyniku porażenia ośrodka oddechowego

Zatrucia przewlekłe:

• Suchość błon śluzowych jamy ustnej, gardła, drgawki, bóle mięśniowe

• Zmiany w funkcjonowaniu układu pokarmowego, niedożywienie, naprzemienne biegunki i zaparcia,

• niemoc płciowa u mężczyzn, zaburzenia miesiączkowania u kobiet,

• zmiany charakterologiczne (uniemożliwiają współżycie w rodzinie i społeczeństwie)

• Objawy późniejsze: marskość wątroby, nerek, ogólne wyniszczenie organizmu

Dawka nawet do 3g dziennie

Nagłe przerwanie prowadzi do objawów abstynencji i niepokoju („głód morfinowy”) nudności, wymioty, bóle mięśniowe, przyspieszenie czynności serca. Po dożylnym podaniu spadek cienienia krwi i zapaść.

Dawka śmiertelna - doustnie 20-400mg, podskórnie 100-200mg

Heroina - sztuczna forma morfiny:

• powstaje przez acetylację morfiny lub opium

• Niedozwolona jako środek przeciwbólowy

• Nielegalna może zawierać zanieczyszczenia np. strychninę, cukry, cholinę.

• Wchłaniania jak morfina

• Przekształca się w wątrobie (hydroliza) do form morfinopochodnych

• Działanie podobne do morfiny ale znacznie silniejsze

• Szybkie zwiększanie tolerancji psychicznej, przy nie zwiększającej się tolerancji fizycznej - łatwe przedawkowania

• 5mg - lekkie zatrucia

• 10mg - sen kilkudniowy

• 50-70mg - może porazić ośrodek oddechowy i spowodować śmierć

Zatrucia przewlekłe:

• Trwałe uszkodzenie układu nerwowego, zmiany osobowości, zanik uczuć wyższych, etycznych oraz zmiany somatyczne (ogólne wyniszczenie)

• Podrażnienie, stany zapalne i martwica błon śluzowych jamy nosowej

Przyjmuje się, że jednorazowe wstrzyknięcie 10mg heroiny powoduje śmierć.

POCHODNE KWASU BARBITURANOWEGO:

• Najczęstsze przyczyny zatruć samobójczych i przypadkowych, częste jest świadome nadużywanie tej grupy leków

• Długotrwałe nadużywanie barbituranów powoduje uzależnienie psychiczne i fizyczne

• Przerwanie podawania powoduje objawy abstynencji

• Potęguje działanie heroiny, środków psychostymulujących, etanolu

• Dawka śmiertelna to 10-ciokrtonośc dawki leczniczej ( Około 1-2g)

• Wchłaniane w przewodzie pokarmowym, metabolizowane w wątrobie

• Pochodne działają depresyjnie na OUN

Środki pobudzające układ nerwowy:

KOKAINA:

• Alkaloid izolowany w ekstrakcji z liści krzewów krasnodrzewu

• Produkcja do celów leczniczych i naukowo-badawczyh wynosi ok. 2000kg

• Możliwość narażenia i zatruć występuje w przemyśl farmaceutycznym, laboratoriach badawczych oraz w lecznictwie, w handlu nielegalnym z potajemnej produkcji oraz z zasobów leczniczych

• Wchłaniana z błon śluzowych nosa, spojówek i powierzchni ran

• Ulega hydrolizie, metabolity łatwo usuwane z moczem

Mechanizm działania toksycznego:

• Ma silne lecz krótkotrwałe działanie

• miejscowo znieczulające, zwężające naczynia krwionośne

• Poraża zakończenia nerwów czuciowych

• Działa ośrodkowo, poraża strefę hamowania OUN, ogólne pobudzenie z euforią

• Prowadzi do uzależnienia

• Powoduje zatrucia ostre i przewlekłe których nasilenie zależy od szybkości reakcji OUN

Zatrucia ostre

• szał, drgawki

• Początkowe pobudzenie, następnie senność i utrata przytomności

• Porażenie ośrodka oddechowego i czynności serca = śmierć

Zatrucia przewlekłe:

• Małe dawki, przez długi czas

• Euforia, omamy, pobudzenie, stany niepokoju, strachu, pobudzenie seksualne

• Tabaczka - zaczerwieniony nos, bladość twarzy, mała masa ciała, gadatliwość, częste wymioty

• Przy stosowaniu wstrzyknięć widoczne są ślady ukłuć

Kokaina - dawka śmiertelna:

• Dożylnie 1-1,5g,

• podskórna 200-300mg

PSEUDOEFYDRYNA (KATYNA)

• Katyna w liściach i pędach rośliny Catha edulis

• Znosi uczucie głodu, hamuje łaknienie

• Herbatka abisyńska - orzeźwiająca, pobudzająca

• Powoduje stany euforyczne

• stałe zażywanie prowadzi do zależności psychicznej,

Mechanizm działania:

• działa obwodowo, słabiej ośrodkowo

• objawy psychiczne bez abstynencji i niewielkie zwiększenie tolerancji,

• prowadzi do przyzwyczajenia, nie do nałogu

Objawy zatrucia - rzadko,

• pobudzenie psychoruchowe,

• bezsenność, niepokój, euforia, gadatliwość,

• rozszerzone źrenice,

• zahamowanie łaknienia,

Zatrucie przewlekłe:

• nieżyt żołądka, zaparcia, wychudzenie, ogólne wyniszczenie.

• Niepokój

Wykład 14. SUBSTANCJE SZKODLIWE POWSTAJĄCE PODCZAS PRZETWARZANIA ŻYWNOŚCI

Związki mutagenne i kancerogenne powstające podczas ogrzewania żywności:

• akrylamid (AA)

• heterocykliczne aminy (HCAs)

• 3-monochloropropano-1,2-diol (3-MCPD)

• WWA

• N-nitrozozwiązki

Akrylamid (AA)

powstaje podczas ogrzewania produktów bogatych w węglowodany (ziemniaki i produkty zbożowe) w temp > 100*C




• smażenie

• pieczenie

• zapiekanie

reakcja cukrów prostych (gł. Fruktoza) + asparaginy (aminokwas)

Wysoka zawartość akrylamidu:

Chipsy, frytki, płatki śniadaniowe, chrupki, krakersy, popcorn, pieczywo chrupkie

Akrylamid w diecie

• frytki 6-46%

• kawa 13-39%

• french fries 16-30%

• chleb 10-30%

• inne mniej niż 10%




Działanie toksyczne:

• toksyczne działanie ma monomer, NIE polimer

• spolimeryzowany (poliakryloamid) nie ma szkodliwego wpływu

• wchłania się przez skórę, płuca, przewód pokarmowy

Grupa 2A - kancerogenny, mutagenny, działanie neurotoksyczne - nie znany mechanizm działania.

Metody obniżania poziomu AA w żywności

• ograniczać nadmierne ogrzewanie produktów z wysoką zawartością CHO

• unikać spożywania produktów zawierających dużo asparaginy i cukrów prostych

• obniżać poziom asparaginy w surowcach (genetyka)

• zmniejszać poziom asparaginy (hydroliza, asparaginaza)

• acetylacja asparaginy- uniemożliwia reakcje z cukrami

• poznać warunki wpływające na reakcję tworzenia AA

Metabolizm Akrylamidu do Glycidamidu in vivo

Akryloamid

zwiększa zapadalność na nowotwory, przewodu pokarmowego, uszkodzenie sustemu nerwowego (szczury)

• dopuszczalne stężenie w wodzie pitnej (UE) 0,1ug/l

• NOAEL (Bezpieczny poziom spożycia) 100ug/kg mc/dzień

• TDI 2,6ug/kg mc/d aby uniknąć ryzyka powstawania nowotworów

• TDI 40 ug/kg mc/d aby zapobiec działania neurotoksycznego

• Średnie pobranie z dietą ~21 ug AA/d

Heterocykliczne aminy aromatyczne (HCAs)

Duża grupa (ok 20) związków o złożonej budowie (pierścień aromatyczny + azot - cechy wspólne) np IQ, PhIP

Powstają podczas smażenia lub pieczenia produktów żywnościowych zwłaszcza mięsa i ryb, im większa temp. i dłuższy czas tym więcej HCAs




Prekursory HCAs

• kreatyna

• kreatynina

• aminokwasy

• cukry

Powstawanie

• smażenie mięsa w głębokim tłuszczu

• grillowanie




Fenyloalanina + kreatyna pod wpływem ogrzewania tworzą się PhIP

HCAs a mutageneza:

PhIP utlenia się z NH2 powstaje NHOH, następnie NHOH ulega sprzęganiu - proces acetylacji - powstaje forma acetylowana NH-O-C-CH3 - addukty z guaniną mutageneza - zmiana struktury i łatwe tworzenie nowotworu.

Interakcje HCAs z naturalnymi przeciwutleniaczami - obniżenie działania HCAs na organizm:

• + warzywa i owoce (produkty roślinne) - hemoprewencja

• + przyprawy, oliwa z oliwek

HCAs a mutacje DNA

Nie ma przekonywujących dowodów, że pieczone mięso można być bardziej rakotwórcze niż nadużywanie alkoholu/otyłość

3-monochloroporopano-1,2-diol (3-MCPD)

z grupy chloropropanoli




Tworzenie

• podczas hydrolizy kwaśnej (HCL)

• soja, białko (hydrolizaty białkowe)

• sos sojowy

• sos ostrygowy

Toksyczność 3-MCPD

• mutagenny

• prawdopodobnie kancerogenny dla człowieka

• uszkadza komórki generatywne (plemniki)

• bezpłodność samców

• LD50=152mg/kg m.c./szczur




Limity w żywności 3-MCPD

Rozporządzenie komisji z 19.12.2006r ustalające najwyższe dopuszczalne poziomu niektórych zanieczyszczeń w środkach spożywczych

• hydrolizowane białka roślinne - NDP = 20ug/kg

PRODUKTY UTLENIANIA TŁUSZCZÓW

• kwasy nienasycone i wielonienasycone - im więcej tym większa podatność na utlenianie

• autooksydacyjna, fotooksydacyjna, enzymatyczna

konsekwencje utleniania tłuszczu

• tworzenie nadtlenków, hydronadtlenków, epitlenki, wolne rodniki, które są reaktywne, reagują z białkami, węglowodanami

• produkty utleniania wpływają na smak (gorzki), kolor (ciemnienie), obniża się wartość odżywcza, funkcjonalność, bezpieczeństwo, zapach

Nadmiar form utlenionych prowadzi do stresu oksydacyjnego zaburzenia równowagi pomiędzy redukcją a utlenianiem

Jeżeli więcej jest form reaktywnych, zaczynają reagować z białkami itd. powodując destrukcję, dezaktywacja enzymów, działanie mutagenne, nowotwory, demencja

Nie należy ogrzewać oleju lnianego - ze względu na dużą podatność do utleniania

---