1  

Toksykologiażywieniowaiżywności

„Wszystkierzeczysątrująceinicniejestbeztrucizny.Jedzenieipicieponadmiaręjestrównieżtrujące”

Paracelsus(1493‐1541)

Prawidłowe żywienie zarówno w ujęciu ilościowym, jak i jakościowym jest jednym zpodstawowych czynników wpływających na zdrowie ludzi. Na jakość żywności, opróczzawartości składników odżywczych, dużywpływmają substancje antyodżywcze pochodzeniaroślinnegoizwierzęcegoorazsubstancjeobce,takiejak:dodatkicelowododawanedożywności,różnego rodzaju zanieczyszczenia chemiczne, biologiczne oraz czynniki fizyczne (tab. 1). Stądteżwnaukachożywieniuiżywnościrozróżniasiętoksykologiężywieniowąoraztoksykologiężywności. Toksykologia żywieniowa (nutritional toxicology) zajmuje się badaniem wpływuodżywienia organizmu, niedoborów i nadmiarów pokarmowych na toksyczne działaniesubstancjiobcych,atakżewpływemsubstancjiobcychnawartośćodżywcząskładnikówdiety.Natomiast przedmiotem badań toksykologii żywności (food toxicology) są szkodliwesubstancje pochodzenia naturalnego lub obecne w żywności w wyniku produkcji, procesówtechnologicznych, dystrybucji, przechowywania, zanieczyszczenia środowiska, a takżesubstancjecelowododawanedoniej.

Tabela1.Klasyfikacjazanieczyszczeńżywności

Zanieczyszczenia

Chemiczne Fizyczne

BiologiczneŚrodowiskowe Technologiczne Mechaniczne

Powstałewskutekpromieniowania

pestycydynawozymetaleazotanyWWAPCBdioksyny

środkiczystościlekiweterynaryjnefluorglinsubstancjeimpregnującesubstancjepowstającewtórnie

pyłkurzkawałkiszkła

radionuklidypromieniowaniejonizujące

bakteriepleśniakipasożytyszkodniki

Opracowano na podstawie: J. Gawęcki, L. Hryniewiecki (red.): Żywienie człowieka. Podstawy nauki o żywieniu. WydawnictwoNaukowePWN,Warszawa2000

Współczesnadietajestźródłemnadmiernejilościenergii,białkazwierzęcego,tłuszczów

zawierających kwasy nasycone, węglowodanów wysokorafinowanych, natomiast uboga wbłonnikiinnenaturalneskładnikiżywności.Dodatkowozarównośrodowiskowe,jakinaturalnezanieczyszczeniachemiczne,biologiczneifizycznesąpotencjalnymźródłemskażeniażywności.Powszechność na rynku produktów spożywczych o znacznym stopniu przetworzenia,atrakcyjnychorganoleptycznie,leczomałejwartościżywieniowejsprzyjarównieżwspomnianejdiecie. Nieprawidłowy sposób żywienia przyczynia się do rozwoju wielu chorób, takich jakotyłość,miażdżyca, nadciśnienie tętnicze, cukrzyca, niedokrwienna choroba serca, alergie czychorobyinowotworowe.Wedługbadańepidemiologicznych30‐40%nowotworówzłośliwychumężczyzn i 60%u kobiet przypisuje sięwkrajachuprzemysłowionychnieprawidłowej diecie[2].

Bezpieczeństwo żywności jest jedną z cech charakteryzujących jej prozdrowotność.Bezpieczeństwożywnościtoogółwymogówdotyczącychstosowaniasubstancjidodatkowych,

2  

zawartości substancji zanieczyszczających, pozostałości pestycydów, warunkównapromieniowania żywności, cech organoleptycznych w celu zapewnienia zdrowia i życiaczłowieka.Abyzapewnićkonsumentowibezpiecznążywność,niezbędna jestochronaprawna,czyliodpowiednieustawyokreślającezarównowymaganiadotyczące jakościzdrowotnej, jak isposobów ich egzekwowania i nadzór. W Polsce wymagania i procedury niezbędne dozapewnieniabezpieczeństważywnościiżywieniaokreślaUstawaobezpieczeństwieżywnościiżywieniazdnia25sierpnia2006roku[4].

Decydujące znaczenie w kształtowaniu bezpiecznej żywności mają metodytoksykologicznychbadańskładnikówżywności.Badaniatoksykologicznedodatkówdożywnościsą trudne, długotrwałe i kosztowne. Trudność ich polega na tym, że sam dodatek występujezazwyczajwmałychilościachibardzoczęstomaskłonnościdointerakcjizinnymiskładnikamiżywności. Badania stosowane w ocenie toksykologicznej dodatków do żywności obejmująnastępującetesty: toksycznośćostra, toksycznośćpodostra, toksycznośćpodprzewlekła, działanierakotwórcze, działaniemutagenne, działanienapłodnośćirozrodczość, działanieteratogenne, działaniedrażniącenaoko, działaniedrażniącenaskórę, synergizmiantagonizm.Napodstawiepodanychwyżejbadańokreślasiędopuszczalnedziennepobraniesubstancji

dodatkowej (ADI ‐ Acceptable Daily Intake). ADI jest to ilość substancji [mg.(kgm.c..dzień)‐1],któramożebyćpobranacodziennieprzezcałeżyciebezszkodydlazdrowia.WyliczonewartościADIsłużądoocenyryzykazwiązanegozpobieraniemsubstancjiszkodliwychzżywnościąprzezczłowieka, do ustalania maksymalnych dopuszczalnych stężeń zanieczyszczeń (pozostałościpestycydów, leków weterynaryjnych, metali ciężkich) oraz maksymalnych dawek substancjicelowododawanychdożywności:

,WB

NOAELADI

GdzieWB–współczynnikbezpieczeństwa(10‐2000,najczęściej100),NOAEL–najwyższadawkaniewywołującaszkodliwychobjawów

Literatura[1]Gawęcki J., Hryniewiecki L. (red.): Żywienie człowieka. Podstawynauki o żywieniu.WydawnictwoNaukowePWN,Warszawa2000.[2]GertigH.,PrzysławskiJ.:Bromatologia.Zarysnaukiożywieniuiżywności.WydawnictwoLekarskiePZWL,Warszawa2006.[3]SikorskiZ.E.(red.):Chemiażywności.WydawnictwoNaukowo‐Techniczne,Warszawa2002.[4]Ustawazdnia25sierpnia2006rokuobezpieczeństwieżywnościiżywienia,Dz.U.z2006roku,nr177,poz.1225.

3  

Ćwiczenie.Ocenawpływupokarmunarównowagękwasowo‐zasadowąorganizmuWprowadzenie

Równowagakwasowo‐zasadowatostan,wktórymzachowanyjeststosunekkationówianionówwpłynachustrojowychwarunkującyodpowiedniepHiprawidłowyprzebiegprocesówżyciowych. Spośród płynów ustrojowych krew charakteryzuje się największą stabilnością, jejoptymalnyzakrespHwwiększościprocesówprzemianymateriiwynosiod7,35do7,45.Stannagromadzenia we krwi nadmiernych ilości substancji o charakterze kwaśnym (równowagakwasowo‐zasadowa przesunięta w kierunku niższych wartości pH) nazywa się kwasicą(acidozą),natomiastzaburzeniacharakteryzującesięwzrostempHtozasadowica(alkaloza).

Zaburzenie równowagi kwasowo‐zasadowej prowadzi do niekorzystnych zmianzdrowotnych.Kliniczneobjawykwasicytouczuciezmęczenia,brakłaknienia,migrena,senność,apatia, brzydka cera, zwiększone wydalanie z moczem składników mineralnych np. wapnia,sodu, magnezu, prowadzące do kamicy nerkowej. W zasadowicy występuje zwiększonewydalanie wodorowęglanów z moczem oraz zmiany w przemianach metabolicznych (np.zahamowanieglukoneogenezy).Wpraktycejednakczęściejspotykasięzakwaszenieorganizmuniżalkalozę.

Produkty żywnościowe charakteryzują się różną zawartością pierwiastków kwaso‐ izasadotwórczych, dlatego skład racji pokarmowej ma wpływ na równowagę kwasowo‐zasadową. Do pierwiastków kwasotwórczych zalicza się siarkę, fosfor, chlor i krzem. Dozasadotwórczych natomiast: potas, sód, wapń i magnez. Spośród składników odżywczychzakwaszającodziałająbiałkaitłuszcze.Doproduktówkwasotwórczychzaliczasię:mięsoijegoprzetwory, drób, ryby, jaja, produkty zbożowe. Źródłem pierwiastków zasadotwórczych sąwarzywa, owoce, mleko. Zawartość wybranych pierwiastków w produktach spożywczychpodanowtab.2.

Tabela2.Zawartośćskładnikówmineralnychwproduktachspożywczych Zawartośćskładnikówmineralnych[mg/100g]

Produkt Na K Ca Mg P S Cl

chlebpszenny 454 137 16 30 100 134 375

płatkikukurydziane 1167 100 8 6 40 94 1780

1mleko2% 45 141 120 12 86 25 86

sergouda 868 83 807 31 516 260 1128

sertwarogowychudy 41 96 96 9 240 277 1029

kurczak,tuszka 61 305 10 20 187 126 56

parówkipopularne 889 120 5 8 67 103 898

polędwicasopocka 748 374 14 23 218 278 1183

dorszświeży 72 356 9 25 184 117 62

makrelawędzona 1170 330 5 30 240 166 1242

ziemniaki 7 443 4 23 56 22 49

pomidor 8 282 9 8 21 11 53

kapustabiała 19 228 67 13 33 66 36

fasola(nasionasuche) 19 1188 163 169 437 109 46

czekoladadeserowa 3 456 33 129 191 150 30Opracowanonapodstawie:H.Kunachowicziin.:Tabelewartościodżywczejproduktówspożywczych.IŻiŻ,Warszawa1998

4  

Zdolnośćzasadotwórczadietymieszanej(tzn.dieta łączącawyrobymięsne iwarzywa)jest słabsza niż kwasotwórcza, toteż dla zachowania równowagi kwasowo‐zasadowej należyzwiększyćspożycieowoców,warzywimleka.Zdolnościniektórychpokarmówdozakwaszanialubalkalizowaniapodanowtabeli3.

Tabela3.Wybraneproduktydziałającezakwaszającolubalkalizująconaorganizmczłowieka

ProduktyzakwaszająceObjętośćNaOHostężeniu*

0,1mol/dm3[cm3]Produktyalkalizujące

ObjętośćHClostężeniu*0,1mol/dm3[cm3]

żółtkojaja 26,7 fasola 23,9

drób 17,0 sałatazielona 12,0

ryby 16,0 marchew 11,0

wołowina 14,0 ziemniaki 8,5

owsianka 130 cytryna 6,0

ryż 9,0 maślanka 4,5

sery 6,0 jabłko 3,8

chlebbiały 2,7 mleko 3,5*Potrzebnadozobojętnieniapopiołupowstałegozespalenia100gproduktuOpracowanonapodstawieH.Gertig,J.Przysławski:Bromatologia.Zarysnaukiożywieniuiżywności.WydawnictwoLekarskiePZWL,Warszawa2006

Dobrymwskaźnikiem pokazującymwpływ produktów żywnościowych na równowagę

kwasowo‐zasadowąjestpomiarpHmoczu.Przydieciezrównoważonejodczynmoczujestlekkokwaśny,przydużymudzialemięsa ‐kwaśny,auosób,wktórychdiecieprzeważająwarzywa,odczynmoczuzbliżasiędoobojętnego.

W organizmie człowieka występuje około 60 pierwiastków, przy czym 14 z nich niezawsze.Wnaukachożywieniuokreślasięjemianemskładnikówmineralnychistanowiąokoło4%masyciaładorosłegoczłowieka.Spośródskładnikówmineralnychwyróżniasię: makroelementy (wapń, fosfor, magnez, sód, potas, siarka, chlor), których zawartość

worganizmieczłowiekajestwiększaniż0,01%,azapotrzebowaniedziennieprzekracza100mg/d;

mikroelementy (żelazo, cynk, miedź, jod, selen, fluor, chrom, mangan, molibden, bor,kobalt, nikiel, krzem, cyna, wanad), których zawartość w organizmie człowieka jestmniejszaniż0,01%,azapotrzebowaniedziennienieprzekracza100mg/d;

ultraelementy (złoto, srebro, rad), których zawartość w organizmie człowieka jestmniejszaniż0,00001%.

Miarąogólnejzawartościskładnikówmineralnychwprodukciespożywczymjestzawartośćpopiołu ogólnego. Popiół jest to produkt pozostały po całkowitym spaleniu substancjiorganicznej próbki produktu w określonych warunkach. Głównymi składnikami popiołu sąmakro‐orazmikroelementy.Oznaczeniekwasowościmiareczkowejpopiołujest jednązmetodokreśleniapotencjalnejzdolnościdozakwaszanialubalkalizowania(tab.3).Wśródskładnikówpopiołumogą znaleźć się zanieczyszczeniamineralne (piasek, szkło), pozostałości po różnychpreparatach chemicznych orazmetale ciężkie. Oznaczenie alkaliczności popiołu używane jestgłówniedobadańzafałszowaniażywnościzwiązkamimineralnymiorazdoustaleniarównowagikwasowo‐zasadowej.

Zasadametody

Wpływ pokarmu na równowagę kwasowo‐zasadową organizmu określa się napodstawie wyliczonego stosunku sumy milirównoważników kwasowych do sumy

5  

milirównoważnikówzasadowychwdanymprodukciespożywczym.Liczbęmilirównoważników[mEq] danego pierwiastka oblicza się, dzieląc zawartość pierwiastka [mg/100g]w produkcieprzezwartośćodpowiedniegomilirównoważnika.

1milirównoważnik [mEq] jest to jeden mmol kationu lub anionu danej substancji,wyrażonejwmg,podzielonyprzezwartościowościowośćjonów.Wartościmilirównoważnikówdla poszczególnych pierwiastków podano w tabeli 4. Obliczony stosunek sumymilirównoważnikówwskazujenacharakterdanegoproduktu.Jeżeliwyliczonystosunekjest>1,produkt ma właściwości kwasotwórcze; natomiast jeśli stosunek jest < 1, to produkt macharakter zasadotwórczy. Im wartość tego współczynnika jest większa, tym produkt jestbardziejkwasotwórczy.

Tabela4.Wartośćmilirównoważnikówpierwiastków

Milirównoważnikikwasowe[mg] Milirównoważnikizasadowe[mg]

P 10,3 Ca 20,0

Cl 35,5 Mg 12,2

S 16,0 Na 23,0

K 39,1

PrzebiegćwiczeniaPodczasćwiczenianależywykonaćnastępująceczynności:1. Z tabel wartości odżywczych produktów spożywczych (tab. 2) odczytać zawartośćskładników mineralnych: fosforu, chloru, siarki, wapnia, magnezu, sodu, potasu dla 6produktów. Zawartość poszczególnych pierwiastków w wybranym produkcie przedstawić wformietabelarycznej(tab.5).

Tabela5.Bilansmilirównoważnikówkwasowychizasadowychwproduktachspożywczych

Produkt:

SkładnikiZawartość[mg/100g]

Liczbamilirównoważników

Sumamilirównoważników

Zakwaszające

P

kwmEq Cl

S

Zasadotwórcze

K

zasmEq Mg

Ca

Na

zas

kw

mEq

mEq

2. Obliczyć liczbę milirównoważników danego pierwiastka, a następnie sumęmilirównoważnikówkwasowychizasadowych.3. Obliczyć stosunek sumy milirównoważników kwasowych do zasadowych w każdymprodukcie.Uzyskanewynikiuszeregowaćwgsiłykwaso‐lubzasadotwórczej.4. Na podstawie danych podanych przez prowadzącego scharakteryzować składnikimineralnewedługnastępującychkryteriów:

6  

rolaiznaczeniedlaorganizmu, wchłanianieiwydalanie, objawyniedoboruinadmiaru, zapotrzebowanieiźródła.

5. Przedstawićgłówneźródłazanieczyszczeniażywności.6. Dopasować(połączyćlinią)elementyzdwóchsłupków:ProduktzasadotwórczyObjawykwasicyDietabogatawwarzywaSkładnikkwasotwórczyPopiółoodczyniekwaśnym

OdczynmoczuzbliżającysiędoobojętnegoSiarkaZbożaichprzetworyZmęczenie,brakłaknienia,migrenaWarzywa

Literatura[1]BiernatJ.,GrajetaH.,IlowR.,Regulska‐IlowB.:Skryptdoćwiczeńzbromatologii.AkademiaMedycznaweWrocławiu,Wrocław1999.[2]Gawęcki J., Hryniewiecki L. (red.): Żywienie człowieka. Podstawynauki o żywieniu.WydawnictwoNaukowePWN,Warszawa2000.[3]GertigH.,PrzysławskiJ.;Bromatologia.Zarysnaukiożywieniuiżywności.WydawnictwoLekarskiePZWL,Warszawa2006.[4]KlepackaM.(red.):Analizażywności.Fundacja„RozwójSGGW",Warszawa2003.[5]KunachowiczH.,NadolnaL,PrzygodaB.,IwanowK.:Tabelewartościodżywczejproduktówspożywczych.IZiZ,Warszawa1998.[6] Małecka M. (red.): Wybrane metody analizy żywności. Oznaczanie podstawowych składników substancji dodatkowych izanieczyszczeń.WydawnictwoAkademiiEkonomicznejwPoznaniu,Poznań2003.[7]PisulewskiP,PyszaM.(red.):Żywienieczłowieka.Zbiórćwiczeń.WydawnictwoAkademiiRolniczejwKrakowie,Kraków2005.[8]RoszkowskiW.(red.):Podstawynaukiożywieniuczłowieka.WydawnictwoSGGW,Warszawa2005.

7  

8  

ŹródłazanieczyszczeniażywnościIndustrializacja wielu społeczeństw oraz stosowanie zbyt dużej ilości środków chemicznych w życiu

codziennym prowadzi do znacznego zanieczyszczenia artykułów żywnościowych. Główne źródłazanieczyszczeń:1) Pośrednie:

a) dymyorazpyłyprzemysłoweb) gazyspalinowec) ściekid) odpady

2) Bezpośrednie:a) środkiochrony,polepszeniajakościprodukcjiroślinnejorazzwierzęcejb) substancjestosowanewprzemyślespożywczym

Chemiczne zanieczyszczenia mogą być dwojakiego pochodzenia: zwierzęcego oraz roślinnego, w tego

rodzaju artykułach występuje kumulacja szkodliwych związków. Znaczne zagrożenie dla zdrowia stanowiąnowoczesne technologie, które polepszają walory smakowe, zapachowe, konserwujące, ale nie jest jeszczedobrzeznaneoddziaływanietakichsubstancjinaczłowieka.

W dawniejszych czasach artykuły żywnościowe spożywano w postaci mało przetworzonej albo jakonaturalne. Ekologiczne, tradycyjne metody modyfikowania pokarmów okazują się bardziej korzystne dlaorganizmu,dlategoobecniezalecasięwłaśnietakirodzajdiety.

W dzisiejszych czasach wszechwładna konkurencja, konieczność zastosowania środków zwiększającychprodukcję czy przedłużających przydatność do spożycia wymusiła zwiększenie użycia różnorodnychsubstancji. Konserwowanie żywności za pomocą związków chemicznych, sterylizacja konserw, wydłużeniemożliwości przechowywania jest bardzo ważną rzeczą w dzisiejszych czasach. Bardzo często stosowane sąsztuczne barwniki, polepszacze smaku czy zapachu (sztuczne kompozycje smakowo ‐ zapachowe). Już wdokumentacji z XIX wieku można spotkać spis dozwolonych barwników stosowanych w przemyślespożywczym, środków konserwujących, dopuszczalnych stężeń zanieczyszczeń,w tym ilościmetali ciężkich.Natomiast dopiero pod koniec XX wieku dodatki używane świadomie w artykułach spożywczych stały sięprzedmiotemzainteresowaniadietetyków.

9  

ZwiązkiołowiuSubstancje teczęstowystępująwprzyrodziewpostacinaturalnejwwodzieorazglebie.Sąskładnikami

wielu związków, zarówno pochodzenia organicznego jak i nieorganicznego. Występują także jako odpadypoprzemysłowe,atakżejakośrodkiochronyroślintakjakarsenianołowiu.

Główneźródłazanieczyszczeniaatmosfery,glebyczyroślin: Pyły Dymy Spalinysamochodowe Odpadyprzemysłowe ŚciekiWedług danych statystycznych, stężenie związków zwierających ołów w organizmach roślinnych

znajdujących sięw sąsiedztwieautostradmogą stanowićnawet30 razywiększeniżwprzypadku roślinnienarażonych na zanieczyszczenia spalinami. Przyswajanie związków ołowiu przez rośliny zielone zależy odstopniarozpuszczalnościtychsubstancjiwglebie,atakżeodwartościpH.Kationyołowioweabsorbowanesąprzez korzenie, a potem transportowane dalej do łodygi, czasem liści. Odstępstwem od tej reguły stanowiąliście pomidorów, ziemniaków, owoców, nasiona kukurydzy. Zanieczyszczeniemożne również nastąpić przyprzetwarzaniużywności,np.wprzypadkubieleniakotłówcynązawierającąśladyzwiązkówołowiu,konserw,naczyńceramicznychposiadającychwielokolorowenadruki.Dozwolonestężeniezwiązkówołowiuwróżnychartykułachspożywczychprzedstawiatabela:

Artykuł Zawartość[mg/dm3]

Wodygazowane <0,3Płynne środkispożywcze

<0,4

Produktystałe <2

Związki ołowiu gromadzą się w płodzie podobnie jak u dojrzałych osobników. Ponieważ bardzo łatwoprzenikają przez łożysko, uważa się je za szczególnie niebezpieczne dla intensywnie rozwijającego sięorganizmu. Substancje te mogą wchłaniać się do ustroju, a za pośrednictwem krwi, przenikać do różnychnarządów. Najważniejszymi miejscami składowania są tkanki stałe: kości oraz zęby. Wyróżnia się trzypodstawowepłaszczyznydziałaniazwiązkówołowiu:ośrodkowyukładnerwowy,nerki,hematopoeza.

KationyołowiuPb2+blokującentraaktywnewieluenzymówzawierającychgrupysulfhydrylowe.Reakcjaztymi grupami upośledza przeprowadzenie wielu procesów metabolicznych. Substancje ołowiowe wywołująmiedzy innymizaburzeniareprodukcyjne,hormonalne,cytogenetyczne,powodująrównieżpróchnicęzębów.Zabezpieczenieurządzeńczyopakowańprzedkontaktembezpośrednimzezwiązkamiołowiuchroniprzedichniekorzystnymiwpływami.

10  

ZwiązkikadmuKadmwystępuje jedyniewpostacizwiązanej,wrudachcynkowychorazołowiowych,częstorównież

jako siarczek kadmu. Stosuje się go dopokrywania powierzchni innychmetali (kadmowanie), dodawanydostopów powoduje znaczne obniżenie temperatury topnienia, używany jest do wytwarzania nowoczesnychakumulatorów, tworzyw sztucznych, a także lamp kadmowych. Główne źródła zanieczyszczenia w glebiepochodząod: Dymów Odpadówprzemysłowych ŚciekówProcesy redoks, jakie zachodzą w glebie, pod wpływem drobnoustrojów zależą przede wszystkim od

wartości pH. Związki kadmu, przeważnie w postaci nawozów fosforanowych są łatwo wchłaniane przezorganizmysamożywne,alewykazująmniejszatoksycznośćniżrtęćorazołów.

Poziomzanieczyszczeniakadmemjestdopierowfaziebadawczej.Wiadomojednak,żewróżnegorodzajuproduktach przyjmuje on inną wartość. Przykładem może być mąka zawierająca mniej tego szkodliwegopierwiastka niż ziarno, a krakersy oraz chleb ‐ najwięcej. Wytłumaczenia tego faktu należy szukać w tokuprocesów technologicznych, a także w składnikach, dodawanych do artykułów żywnościowych. Najwięcejzwiązkówzawierającychkadm,boaż0,5mgna1kg,znajdujesięwostrygach,innychmięczakach,wnerkachorazwątrobiepochodzeniawołowego.Okazałosię,żewrybimmięsiestężeniekadmujestdużoniższeaniżeliw ich narządach. W niektórych państwach w ciągu dnia spożywa się około 80 mg, to bardzo duża dawkazważywszy, że nałogowy palacz dostarcza 2g kadmu, a wiec jeden papieros zawiera 0,2mg tej trującejsubstancji (wpostaci aerozoluoraz gazu). Związki kadmumogądostawać siędoorganizmu ludzkiego takżeprzez picie napojów z ceramicznych naczyń malowanych przy pomocy farb zawierających siarczek kadmu.Substancje te absorbowane są przez wszystkie rodzaje organizmów, dlatego człowiek pobiera je razem zpożywieniem. Związki kadmu odkładają się w wątrobie oraz w nerkach (w dużo większym stężeniu),szczególneprzezpierwszedwadzieścia lat życia.Wprzypadkudużych, ciągłychdawekmamydoczynieniaznefropatiąkanalikową,takżelicznymizaburzeniamizestronysercowo‐naczyniowej.Jeślichodziowpływtychsubstancji na przebieg ciąży to obserwuje się znaczny spadek masy urodzeniowej aniżeli u dzieci, którychmatki nie przebywały w otoczeniu kadmu. Przy narodzinach nie uwidaczniają się inne skutki, takie jak udorosłych osobników. Związki kadmu nie mogą być używane w charakterze stabilizatorów mającychbezpośrednikontaktzartykułamiżywnościowymi.

11  

ZwiązkirtęciRtęć jest pierwiastkiem popularnie występującym na Ziemi, głównie w postaci siarczku, znanego oraz

stosowanego od bardzo dawna ‐ cynoberu. Jej zastosowanie zapoczątkował wiek XIX, który znany był zrozwojusyntezorganicznych.Odkrywaniecoraztonowychmożliwościzastosowańzwiązkówrtęcipowodujepoważneproblemyekologicznezjejdetoksykacją.

Głównym źródłem dostania się substancji zawierających rtęć do wody (np. rzek, jezior) jestfunkcjonowanie zakładówprzemysłowych. Spożycie ryb, które egzystująw zanieczyszczonychwodach grozipoważnymzatruciem,mającymlicznekonsekwencjezdrowotne.Inneźródłazwiązkówrtęci(najczęściej jakometylortęć) trafiające do organizmu człowieka to spożywanie mięsa wołowego, wieprzowego, wieprzowejwątroby, jaj (żółtko oraz białko). W przypadku roślin duże znaczenie miało stosowanie substancjigrzybobójczych(fungicydów),awkonsekwencjiabsorpcjęrtęcizawartejwtychpreparatach.

Do organizmu ludzkiego dostają się związki rtęci, a najłatwiejmetylortęć, dwiema drogami. Pierwsza znichtozjedzenieziaren,którebyłypoddawaneochronieprzedgrzybamiśrodkamizawierającymisubstancjertęciowe.Drugizesposobówjestpośredni,boziarnozmetylortęciątrafiadozwierząthodowlanych,głowniedrobiu.Ichmięsoalbojaja,natomiast,doorganizmuczłowieka.

WPolsce(takjakwinnychpaństwach)nieokreślonozakresutolerancji(maksymalnegostężeniartęciwartykułach żywnościowych) oraz granicznej praktycznej pozostałości związków rtęci. Wyjątkiem jestwyznaczeniewartościstężeniadlaryżuwynoszące20g/kg.

Należyzaznaczyć,żezwiązkipochodzeniaorganicznego,takiejakmetylortęćwchłaniająsiędoorganizmuniemalże w całości w porównaniu do nieorganicznych (w1/2 bądź 1/3). Szczególnie dotyczy to związkówalkilowych,któreatakująmózg. Substancje tewydalane sąbardzowolno,dlatego też ich szybkieodkładaniemoże w krótkim czasie prowadzić do poważnych zaburzeń. W obecnych czasach, do określenie poziomuzwiązkówrtęcistosujesiębadaniakrwi,aleniewiadomodokładnienajakiewskaźnikibiochemicznawpływanadmiarzanieczyszczonychartykułówżywnościowych.

Z danych statystycznych zebranych w Iraku z lat: 1956, 1960 i 1971 oraz w Gwatemali w roku 1965wynika, iżalkilortęciowezwiązkizaburzajądziałanieośrodkowegoukładunerwowego.Najprawdopodobniejmechanizm toksycznego działania opiera się na reakcji inhibicji biosyntezy białka komórek nerwowych, zewzględunagrupySH,któremająwiększepowinowactwodometaliniżkatalizowanychsubstratów.Wpływająrównieżznacznienaprzepuszczalnośćbłonkomórkowych.

Oprócz alkilortęci, niebezpieczne jest takżewdychaniepar tegopierwiastkawpostacimetalicznej.Mająone zdolność do natychmiastowego ataku namózg oraz gromadzą sięw organizmie płodu. Na pozór nowonarodzone dziecko nie ma objawów typowych dla zatrucia rtęcią, np. nie obserwuje się spadku masyurodzeniowej. Dopiero po paru latach następuje niedorozwój umysłowy. Najbardziej prawdopodobnymipowodem jestzdolnośćkumulacji rozwiniętegoorganizmuniewielkichdozzwiązkówrtęciorazwiązania ichprzez metalotioneinę. Ze względu na bardzo szybki obieg rtęci w przyrodzie oraz biotransformację iakumulację w organizmach żywych, a szczególnie tworzenie alkilortęci (wykazującej dużą trwałość oraztoksyczność), zwrócono szczególną uwagę wyeliminowanie albo ograniczenie stosowania związków rtęci.Takie posuniecie jest korzystne zarówno dla środowiska naturalnego, jak i poprawienia zdrowia ludności.Przemysł celulozowy wykorzystywał do tej pory związki organiczne rtęci zastępuje się organicznymibromkami i chlorowymi pochodnymi fenoli. Podobne posuniecie w dziedzinie farmaceutyki, np. w postacizaprzestania używania związków rtęci w kosmetykach, znacznie zmniejszyło zatrucia tym toksycznympierwiastkiem.Najpoważniejszyproblemposiadają kraje,wktórych głównymproduktem żywnościowymsąryby oraz inne wodne (szczególnie morskie) zwierzęta. Nie bez znaczenia jest stale rosnąca produkcjapreparatówbiałkowych,będącychsuplementemdiety.Najczęściejsąonespożywaneprzezsportowców,ciężkochorychwszpitalach.

Należybezwzględniepamiętać,żeskutkidostarczeniaorganicznychzwiązkówrtęcisąnieodwracalne.

12  

ZwiązkiarsenuArsenwystępujebardzopowszechniewprzyrodzie.Jegoniedużeilościznajdująsięwwodziedeszczowej,

morskiej,wwodachgruntowych(powierzchniowych).Wpowietrzuatmosferycznymstężeniearsenuwynosiokoło 0,1 mg/m3, a w glebie osiąga dużo większe wartości. Wymienione wyżej wartości są pochodzenianaturalnego, są związane z długością oraz szerokością geograficzną. Organizmy roślinne bardzo słaboabsorbują związki arsenu. Substancje te powszechnie występują w artykułach spożywczych. Szczególniewysokie stężenie arsenu występuje w organizmach żyjących w wodach morskich. Przykładowe ilości tegopierwiastkaprzedstawionowtabeli:

Artykuł Zawartośćpłaszczka 16mg/kgkrewetki 27mg/kghomary 70mg/kgraczki 174mg/kgślimaki 120mg/kg

Jednak tak wysoka zawartość związków arsenu w morskich zwierzętach nie jest związana z

zanieczyszczeniem.Artykułytestanowiąpodstawoweźródłotegopierwiastkadlaorganizmuludzkiego.Arsen,takjakkadm,ołówczyrtęćnienależydomikroelementówalbomakroelementów,aledozwiązków

toksycznychdlaczłowieka.Wlatachsiedemdziesiątych,gdystosowanopestycydy,ajednymzpodstawowychichskładnikówbyłarsenianołowiu(II),środkiochronyroślinbyłypodstawowymźródłemzanieczyszczenia.Preparatystosowanogłowniewsadownictwie.Niewłaściweichużycie:wzbytdużymstężeniuczyozłejporzeroku prowadziło do ostrych zatruć. W Polsce zaprzestano stosowania pestycydów zawierających związkiarsenu,takwięcnajwiększezagrożenienamniegrozi.Niestetyniejesteśmycałkiembezpiecznizewzględunafaktwystępowaniategopierwiastkawsuszonychiimportowanychowocach.Głównymiźródłamiarsenusą: stymulatory wzrostu świń oraz drobiu stosowane jedynie w niektórych państwach. Działanie związkówarsenupoleganazmianieskładumikroflorywystępującejwprzewodziepokarmowymzwierząthodowlanych.Bardzo łatwowchłaniają się domięśni,wątroby.Wostatniowymienionymorganie arsen osiąga największestężenie. barwniki żywnościowe. Mogą one służyć do poprawy kolorytu pasz, czy artykułów żywnościowych,zwiększającichkonkurencyjnośćitymsamympopyt. kwasyorganiczne kwasynieorganiczne wodorotlenki innezwiązkiarsenuużywanewprzetwarzaniużywności.

Wewszystkichkrajachokreśla sięustawowomaksymalnadopuszczalnązawartośćarsenuwartykułachspożywczych oraz substancjach dodawanych do nich. Według Kodeksu Żywnościowego FAO/WHO w ciągudniadodorosłegoorganizmuczłowiekaniemożnadostarczyćwięcejniż0,05mgna1kgmasyciała.Ilośćtaodnosi się, oprócz zawartości w środkach spożywczych, do gromadzenia się związków arsenu w ustroju.Zostałatakżeokreślonamaksymalnazawartośćarsenuwniektórychartykułachspożywczych.Związkiarsenu,w których pierwiastek ten jest trójwartościowy powodują spowolnienie wielu procesów biochemicznychkatalizowanych przez enzymy (spowalniają je blokując miejsca katalityczne). Dochodzi do upośledzeniaprocesów takich jak: dekarboksylacja aminokwasów, wielokierunkowych przemian kwasu pirogronowego,który odgrywa kluczową rolę w łańcuchu oddechowym. Według niektórych lekarzy substancje arsenoweprzyczyniająsiędopowstawaniaraka(najczęściejwątroby,płuc,skóry),szczególnieuosóbtzw.zagrożonych.Unieszkodliwianie arsenu następuje w wątrobie, dlatego przyczynia się on do znacznego zaburzenia wfunkcjonowaniutegonarządu,równieżpoprzezprzyspieszaniesekrecjiselenuzwątroby.Działaonwstosunkudo tego pierwiastka (selen przeciwdziała uszkodzeniu wątroby) antagonistycznie. Związki arsenu zostająwydalone z moczem (największa ilość) bądź z kałem. Niestety jego przemiana jest bardzo wolna. Arsenabsorbowanyjestprzezwątrobę(kompleksyzproteinami)orazkości.

13  

ZwiązkicynkuCynkjestpierwiastkiempowszechniewystępującym.Jegostężeniewwodziepitnejwahasięwokolicach

0,1mg/l, podczas gdymaksymalnie ustalonypoziomwynosi 5mg/l.Wyjątkiem jest tutajwoda czerpanawStalowejWoli,któraprzekraczadopuszczalneilości,nawetdowartości14,17mg/l(stwierdzonozwiększeniezawartości w 13% przypadków). Zawartość związków cynku w glebie zależy ściśle od jej pH, w małozakwaszonych waha się w granicach 25 ‐ 75 mg/kg, przy niższych wartościach pH stężenie jest większe.Roślinyłatwoprzyswajająsubstancjetezgleby.

Zasadniczym źródłem cynku są artykuły żywnościowe. Cynk należy do mikroelementów, a więc dopierwiastków śladowych niezbędnych do prawidłowego funkcjonowania organizmu (rozwoju, wzrostu)człowieka, zwierząt, roślin. Zbyt duże dostarczenie go pokarmem jest toksyczne. Podstawowym źródłemzanieczyszczeńzwiązkamicynku jest rozwójprzemysłuoraz techniki.Hutnictwoemitujedoatmosfery lotnetlenki,obokproduktówspalaniawęglaczysubstancjiwstaniestałym.Następniezwiązkicynkuprzenikajądogleby, potem przedostają się do organizmów roślinnych. Cynk może zostać wchłonięty poprzez organizmczłowieka za pośrednictwem napojów przechowywanych w cynkowanych albo cynkowych naczyniach.Pierwiastekten,wykazującydużąrozpuszczalnośćwkwasach,przenikadoartykułówżywnościowych.Takżeśrodki ochrony roślin w swoim składzie zawierają substancje cynkowe, które gromadząc się w roślinachzjadanych prze człowieka powodują stany chorobowe. Według ogólnopolskich przepisów w stałychproduktach poziom cynku niemoże przekroczyć 50mg/kg, a w płynnych ‐ 5mg/kg.Warzywa i ziemniakizawierająprzeciętnie3,76mgnajedenkilogrammasyświeżejwzakresie1,04‐12,0mg/kg).Rekordzistą,podwzględemstężeniacynku, jestszpinak,wktórymśredniazawartośćtegopierwiastkawynosi9,5mg/kg.Jeśliweźmiesiępoduwagęowoceiwarzywarosnącenaobszarachzurbanizowanych,możnazaobserwowaćwzrostpoziomu cynku.Wprzypadkuwarzywwartość tawaha sięw granicach 1,54‐45,42 (średnio 3,15mg/kg), aowoców‐0,69‐15,0(średnio3,48mg/kg).

Zasadniczo poziom związków cynku oraz miedzi, jak wskazują dane zebrane przez Zakład BadaniaŻywności iPrzedmiotówUżytkuPaństwowegoZakładuHigieny,wzmodyfikowanychproduktachmlecznych,mięsnych, warzywach, owocach, napojach bezalkoholowych, winach, wyrobach cukierniczych jest poniżejustalonej normy, a więc bezpieczny dla organizmu. Najwięcej jest jego w zwierzętach morskich i wynosiodpowiednio:wkalmarach‐18,0mg/kg,wkrewetkach‐7,5mg/kg,wtuszach‐12,26mg/kg,rybyatlantyckie,równieżw postaci konserw ‐ 2,35‐8,96mg/kg (zawartość cynku jest dużo, bo aż 2 ‐ 7 razywiększa aniżelimiedzi).

Pomimodośćwysokiej zawartości tegopierwiastkawproduktachpochodzeniamorskiego,wPolsceniezaobserwowanoprzekroczeniaustalonejwartości granicznej. Zalecane spożywaniedobowezwiązkówcynkudladorosłych,zarównokobietjakimężczyznwahasięwgranicach15‐22mg/dzień.

Zazwyczaj jeśli głównym produktem zawierającym cynk jest pieczywo ten mikroelement nie jestdostarczanyw zaspokajającej ilości. Podobnie jak dlawarzyw, z uwagi na to, że z artykułów tych cynk jestmniej absorbowany, a główną przyczyną jest powstawanie fitynianu cynku, powstającego w obecnościfitynianów, nierozpuszczalnego w układzie pokarmowym. Oprócz fitynianów, także białka sojowe znacznieograniczają utworzenie kompleksu typu cynk ‐ białko, przyczyniając się domniejszej absorpcji cynku przezorganizm.Wedługdanychstatystycznych,wchłanianietegopierwiastkanastępujejedyniew10,wedługinnychźródeł20%.Określasię,żepraktycznedostarczanieorganizmowizwiązkówcynkuwahasięwgranicach14‐20mg/dzień. Ludzie młodzi, mieszkający w domach studenckich czy internatach, nie mają zbyt urozmaiconejdiety,dlategonajważniejszymźródłemcynku jestdla tejgrupypieczywo,stanowionookoło40%dziennegozapotrzebowania. Mięso pokrywa dobowe racje tego pierwiastka jedynie w 20%. Według danychstatystycznych60%młodychdostarczazbytmałeilościzwiązkówcynku,natomiast10%‐nadmierne.Poziomdostarczanegomikroelementuzależydorejonuświata,ponieważzasadnicząrolęodgrywająprzyzwyczajeniażywieniowe, np. w Stanach Zjednoczonych dzienne racje dochodzą albo przekraczają 20 mg, w Szkocji jestpokrywane jedynie 30 ‐ 50% dobowego zapotrzebowania rekomendowanego przez dietetyków.Niewystarczającespożyciecynkudo25%jestobserwowanetakżeudzieciodrokudo10lat,alenajwiększeumłodszych. W przypadku dzieci mieszkających w USA zanotowano szczególnie duże niedobory tegopierwiastkazewzględunaspożywaniezbytmodyfikowanejżywności.Wynikiemniedostatecznegodziennego

14  

zapotrzebowania na cynk (a także magnez) jest słaba struktura włosów. Pożywienie, które pobierająnoworodki wraz z mlekiem matki również nie dostarcza wystarczającej ilości tego mikroelementu. Należyzaznaczyć,iżniedoborystanowiązagrożeniezwłaszczadlaorganizmumłodego,któryszybkowzrastairozwijasię. Jak już wspomniano cynk pełni bardzoważną role w katalizie, wchodząc w skład takich enzymów jak:dehydratazywęglanowej,karboksypeptydaz,oksydoreduktaz,fosfatazyzasadowej.Częstotworzyzenzymamiodwracalne kompleksy (najczęściej odpowiadają one za przemiany biochemiczne aminokwasów) i w tensposób aktywuje ich funkcjonowanie. Długotrwałe, niedostateczne dostarczanie cynku w artykułachżywnościowychpowodujeczęścioweunieczynnienieenzymówtrawiennych,zahamowaniebiosyntezykwasównukleinowychiprotein.BadaniaprzeprowadzonenaszczurachwykazałyznacznezmniejszenieDNAorazRNAw komórkachwątrobowych przy niedoborach tegomikroelementu. Białko dostarczone do organizmu ulegawówczas wykorzystaniu w mało efektywny sposób (zmniejszenie biosyntezy kwasów nukleinowych).Niedobór cynku w pożywieniu ciężarnych szczurów powoduje liczne zmiany płodu o charakterzeteratogennym.Noworodekmazdeformowanyukładkostnyoraztkankimiękkie.Szczególnieniebezpiecznyjestdeficyttegopierwiastkauwcześniakóworazdziecioniskiejmasieurodzeniowej.Ponadtoniedobórpowodujeniedokrwistość,inhibicjęwchłanianiażelazazpożywienia,niedorozwójpłciowyorazkarłowatość.Najbardziejmiarodajnym materiałem do badania zawartości cynku w organizmie są włosy (zawierają metalotioneinę,którakompleksjetenpierwiastek).Dużailośćtegomikroelementuznajdujesięrównieżwkościach.

Akumulacjacynkuwwątrobiejestnajwiększa, jakwskazująbadania,wokresiepłodowymorazwczesnoniemowlęcym,uktórychzaobserwowano2do3krotniewyższestężeniewporównaniuzosobamidorosłymi.Jak wynika z podanych wcześniej faktów związki cynku bardzo łatwo pokonują barierę krew ‐ łożysko.Detoksykacjaorganizmu,któremudostarczononadmiarmiktoelementunastępujepowoli, jestonusuwanywpostacimoczu, alenajwiększa jego zawartość stanowi treśćkału. Samcynkhamuje sekrecjeorazprzemianęmateriisamegosiebie(autoinhibicja).Stwierdzono,żetenmikroelementwpływanapoziomtakichmetalijak:miedzi, żelaza, ołowiu, wapnia, kadmu. W przypadku tego ostatniego podanie cynku wywołuje odtruciekadmem.Spożyciewiększejilościcynkunastępujemniejszaabsorpcjaołowiu.Wedługniektórychźródełcynkwpływa obojętnie na powstawanie nowotworów (badania bakterii oraz ssaków). Inne głoszą, że na to jakiewywołujeefektymawpływsposóbpodania.Komórkirakowezwierzęceodkładającynk,atenprzyczyniasiędowzrostu nowotworu. Niektórzymają odmienne zdanie, że jednak hamujemutacje rakowe. Takwiec niemajednoznacznej tezyczy jestmutagenny,czynie.Zalecasię,nawszelkiwypadekuważaćnanieprzekraczaniedopuszczalnychdawektegopierwiastka.

15  

ZwiązkimiedziWprzyrodziewystępujewpostacizwiązanej,wskałach,kopalinach.Stosowanajestgłówniewprzemyśle

oraz rolnictwie (pestycydy). Podstawowym źródłem zanieczyszczeniamiedzą są huty oraz kopalnie. Opróczodpadów poprodukcyjnych, spory wpływ mają ścieki komunalne. Z tych właśnie źródeł przedostają się dowody oraz gleb. Dlatego na obszarach zurbanizowanych poziom miedzi w glebach jest wysoki. Z glebypierwiastektenzapośrednictwemroślinprzedostajesiędoartykułówżywnościowych.Organizmyzwierzęcerównieżgromadząmiedź, cozwiązane jest zdomieszkąsiarczanu(VI)miedzi (II)dopasz,a takżeużywaniamiedzianychnaczyń.

Wedługpolskichprzepisówmaksymalnestężeniekationówmiedziwwodziepitnejniemożeprzekroczyćwartości0,5mg/l,wUSApoziomtenjestdwukrotniewyższy.Niezawszeilośćmiedziwobszarachhutniczychjestprzekroczona,bonp.możezawierać0,033mg/l, awięcodpowiadanormom.Ogólnie rzeczbiorącwodęprzeznaczonądopiciacharakteryzujestężeniemiedziwzakresieodparumikrogramówdowartości2mg/l.Najważniejszeźródłamiedziznajdującesięwartykułachżywnościowychzebranowtabeli:

Artykułspożywczy Zawartośćmiedziwątrobadrobiowa 54,17‐ 64,17mg/kgpieczarki 51,52‐ 54,55mg/kgkalmary 3,80‐ 13,46mg/kg(średnio:6,95mg/kg)tuszki 0,65‐ 1,75mg/kg(średnio:1,24mg/kg)krewetki 3,80mg/kgrybyatlantyckie 0,25‐ 1,14mg/kgmięso 0,12‐ 2,26mg/kgpieczywa 0,59‐ 3,07mg/kgwarzywa 0,10‐ 1,28mg/kg(średni:0,59mg/kg)owoce 0,25‐ 1,42mg/kg(średnio:0,63mg/kg)

Takwięc najlepszym źródłem związkówmiedzi sąwątróbki drobiowe orazmięsomorskich zwierząt. Rybiemięso w postaci konserw posiada dwukrotnie więcej tego pierwiastka. Według polskich przepisówmaksymalnazawartośćtegomikroelementuniemożeprzekroczyćwartości30mgnajedenkilogramjadalnychczęści. W rejonach hutniczych lub przemysłowych, w których wykorzystuje się związki miedzi wzrastaznaczniezawartośćtegopierwiastkadlawarzywiowoców,odpowiedniodo0,42‐6,63mg/kg(średnio:1,44mg/kg)oraz0,38‐5,83mg/kg(średnio:1,35mg/kg).

W przypadku ludzi młodych, żywionych publicznie, np. w internatach, akademikach, w zdecydowanejwiększości (bo w 95%) dostarczane artykuły nie pokrywały zapotrzebowania dziennego. Podobnie dlapopulacji społeczno‐dochodowych obserwowano niedobór, 0,89 ‐ 1,41 mg na dobę dla jednej osoby. DanestatystycznezebranewStanachZjednoczonychwskazująnabardzoniskiespożyciemiedzi,0,5mg/dzień,przezkobiety oraz dziewczęta, a młodzież akademicka dostarcza 3,37 mg/dzień, wojskowi ‐ 1,7 mg/dzień.MieszkańcyWielkiejBrytaniirównieżjedząartykułyżywnościoweniepełnowartościowepodwzględemilościmiedzi (średnio: 1,8 mg/dzień). Dzieci spożywają produkty z bardzo różną zawartością tego pierwiastka.Największydeficytzaobserwowanoutrzy‐dosześciolatków.

Miedźwchodziw skład tzw.mikroelementów, awięc stanowi niezbędny pierwiastek do prawidłowegofunkcjonowaniaorganizmu.Wchodzionwskładwiększościtkanekludzkichorazzwierzęcych.Występujeonawekrwi jakostabilnykomponent,wplazmiemożnaspotkać jąwpostacizwiązanejw90%zceruloplazminą(metaloproteiną). Na podstawie badań jej zawartości we krwi można przypuszczać o występującychschorzeniach organizmu. Główną funkcją miedzi u ssaków jest czynny udział w reakcjach biochemicznegoutlenianiaorazredukcji.Posiadaonatakżezasadniczywpływnatransportorazmetabolizmżelaza.Wchodziwskładwieluenzymów,wśródktórychmożnawymienić:mitochondrialnąoksydazęcytochromową,dysmutazęnadtlenkowąwystępującą w czerwonych krwinkach (erytrocytach), syntetazę kwasu α‐aminolewulinowego.Ilośćdostarczanychzwiązkówmiedziwynikazwieluczynnikówwpływającychnaartykułyżywnościowetakiejak:warunkiglebowe(wartośćpH,stopieńzanieczyszczenia,obecnościinnychpierwiastków),sposobuuprawyroślin (głownie ilości użytych pestycydów), stężenia kationówmiedziwwodzie. Dorosły człowiek powinienspożyćwciągudoby2mg,dzieckookoło0,05mgnakażdykilogrammasyciała.

16  

Gdydostarczasięcodzienniejedenzgrupyproduktów:wątrobę,artykułypochodzeniamorskiego,ziemniaki,produktyzbożowepokrywasięokoło65%zapotrzebowania.Na efektywność wchłaniania z układu pokarmowego (wynosząca 25‐60%) wpływa wiek, dieta, stanfizjologiczny,rodzajzwiązkuchemicznegozawierającegomiedź.Absorpcjęhamująjonycynku,ołowiu,anionyaskorbinowe. Kationy miedzi zostają schelatowane przez białka surowicy krwi (albuminy). Potemrozprowadzane są i gromadzone głównie w wątrobie, w szpiku kostnym oraz innych organach w postacikuproprotein. Poziom związków miedzi u dorosłych mieści się w zakresie 70 ‐100 mg, największa cześćprzypadanamózg,wątrobę,serceoraznerki.Dziecipourodzeniumają6‐10razywięcejtegomikroelementuw porównaniu z dorosłymi. Po kilkumiesiącach zawartość ta ulega obniżeniu. Związkimiedzi wydalane sąprzedewszystkimzkałem,zmoczemjedyniew0,5‐3,0%.Niedobórsubstancjibogatychwmiedźmapoważnekonsekwencje zdrowotne, powodując: anemię, zaburzenia układu kostnego, leukopenię, wydalenie wapnia,zahamowaniapsychomotoryczne,zaburzeniawchłanianiaoraznietolerancjipokarmowych.Przedawkowanie,tegoniezbędnegomikroelementu,prowadzidoostrychzatruć.Takwięcinadmiariniedobórjestszkodliwydlaorganizmów. Jak wynika z doświadczeń prowadzonych na szczurach oraz myszach związki miedzi niewpływają toksycznie na rozwój płodowy. Nie zaobserwowano skłonności rakotwórczych ani mutagennych.Gromadzeniemiedziniewywołujedziałaniatoksycznegonaorganizm,opróczludzichorychnazespółWilsona.

17  

ZwiązkicynyBardzomałeilościzwiązkówcynyznajdująsięwglebachorazartykułachspożywczych.Bogatszeźródłocynystanowiwątroba zwierzęca. Organizm ludzki zawiera 0,2 ‐ 1,2mg cyny określonej na jeden kilogrammasyciała.Organicznezwiązkicynystosowanesąwprocesach: Transestryfikacji Polimeryzacji Kondensacjiolefin StabilizującychstrukturętworzywsztucznychDuże ilości cyny zwierają puszki (oraz inne opakowania) metalowe. Pierwiastek ten przechodzi do

artykułówspożywczychzpuszek,któreskorodowały.Szczególniedotyczytozbytdługiegoprzechowywania.Pozostawieniezwłaszczasokówowocowychorazwarzywnych,dżemównadużymdostępiedotlenuprowadzidoznacznegoprzyspieszeniaprocesu.Mięso,rybyczywarzywaprzechowywanewmetalowychopakowaniachwdużomniejszymstopniuulegająabsorpcji cyny.Przepisyokreślająmaksymalnypoziomzwiązkówcynywopakowaniametalowychwgranicach200mg/kg,natomiastwszklanychwartośćtaniemożeprzekraczać50mg/kg artykułu żywnościowego. Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) podała w Kodeksie Żywnościowymjeszcze wyższą możliwą zawartość cyny. W celu zapobiegania wnikaniu cyny z puszek do produktówspożywczych, stosuje się najnowocześniejszą technologię do produkcji opakowań. Puszki wykonuje się zelektrolitycznie cynowanej blachy (cieńsza aniżeli w metodzie ogniwowej), równomiernie nałożonej orazszczelnej. Blachę, z której produkuje się opakowania artykułów spożywczych, pokrywa się lakierem, copowoduje przeciwdziałanie korozji, a także pochłanianiu cyny (oraz ołowiu) przez produkty żywnościowe.Kontrolakonserwrybnych,drobiowych,mięsnych,mięsno ‐warzywnych, jajecznych, owocowo‐warzywnychporokuoddatyprodukcjiwykazała,żejedynienieliczneznich(kompoty)poziomstężeniacynybyłwyższyniż50mg/kg.

Pierwiastektenjestabsorbowanyprzezorganizmwniezbytdużymstopniu.Cynajestusuwanazustrojuwnajwiększymstopniuzkałem.Niewiadomojakcynawpływanaorganizm,np.czyjestrakotwórcza,czywręczprzeciwnie, jakie blokuje enzymy itp. Przeprowadzając badania na gryzoniach zaobserwowano, że cyna jestkoniecznadofunkcjonowaniaustroju.

18  

ZwiązkiselenuNaturalniewystępujeonwpostaciminerałów,główniezłożomsiarkowym.Wprzemyśledootrzymywania

tegopierwiastkaużywasięrudołowiowychorazmiedziowych.Wielegałęziprzemysłuopierasięnazwiązkachselenu,należądonich: Kserografia Produkcjaaparaturyelektronicznej(przyrządypomiarowe,urządzeniafotoelektryczne) Przemysłspożywczy(tłuszczowy) Farmaceutyka Barwiarstwo Produkcjatworzywsztucznych PrzemysłpestycydówNajwiększą ilość lotnych związków selenu do powietrza atmosferycznego emituje przemysł, zwłaszcza

związanyzespalaniemwęglakamiennegoorazwyrobemmiedzi.Pierwiastekten,wpostacijonowej,znajdujesięwwodziedeszczowejczyśniegu.StężenieselenuwwodachgruntowychściślezwiązanejestzwartościąpH.ZezmianąpH=7,8do8,2jestzwiązanareakcjautlenianiaselenianów(IV)doselenianów(VI).Tedrugiesolesąznaczniełatwiejrozpuszczalnewwodzieiwzwiązkuztymlepiejprzyswajalne.Zawartośćselenuwrzekachorazmorzach jest znaczniewyższaniżwwodzie oceanicznej,wktórej stężeniewynosi 0,0001mg/l.Należyjednak podkreślić fakt, iż pomimo różnic w poziomie tego pierwiastka w różny6ch rodzajach wód, rybymorskie oraz słodkowodne zawierają taką sama jego ilość. Mięso i inne części jadalne wodnych zwierzątstanowiąpodstawoweźródłoselenu.JakjużwspomnianostężeniedostępnychzwiązkówselenuzależyodpH,awahania ichzawartości sądośćznaczne,bowgranicach0,1mg/kgdo1200mg/kg.Najłatwiej substancje teprzyswajanesąwglebachzasadowychprzezorganizmyroślinne.

Poziomselenuwartykułachspożywczychjestbardzozróżnicowany,bojakwcześniejwspomniano,zależyod warunków hodowli (uprzemysłowienie, rodzaj gleby). W trakcie modyfikacji niektórych artykułówżywnościowych, takich jak gotowanie czy pieczenie zmniejsza się zawartość selenu. W podwyższonejtemperaturzenietrwałezwiązkiselenuulegająrozkładowizwydzieleniemodpowiednichtlenków.Przykłademmożebyćprocessuszeniazbóżwtemperaturze100°C,wktórympo12godzinachnastępuje7‐23%ubytek,gotowanieszparagów(0,98mg/kgSe)czygrzybów(1,49mg/kgSe)powodujezmniejszeniezawartościo29‐44%. Produkty pochodzenia zbożowego,mięsa (rybie,wieprzowe,wołowe),makarony oraz ryż po obróbcemajątakisampoziomselenu.Ilośćzwiązkówselenowychprzyjmujeróżnorakiewartościdlaróżnychwarzyw(przeliczającnamasęsuchą),itak:wziemniakachwynosi0,36‐1,03mg,rabarbarze‐0,35mg,pomidorach‐3,28mg.Wproduktachpochodzeniazwierzęcegorównieżsąniejednoliteisięgająwartości:0,25‐0,80mg/kg.

Jestpewne,żeselenpełnibardzoważnąfunkcjęworganizmachzwierząt,stanowimikroelement.Podobniejakwprzypadkuniedoboru,nadmiarteższkodzi.Chociażniewielewiadomootym,czyselenjestniezbędny,czynie,ustalonożeutrzymanieustrojuwnależytejformiewymagadostarczenia0,2mg/m3lotnychzwiązkówselenu albo 0,01 mg/l w postaci ciekłej. Najobfitszym źródłem substancji zawierających selen są produktyspożywcze. Także w artykułach tytoniowych można spotkać ten pierwiastek (bibułka papierosowa, tytoń).Absorpcja, szybkość przemian biochemicznych oraz wydalanie związków selenu jest uzależnione od typudostarczonego związku, stężenia Se, występowania innych jonów. Usuwanie tego pierwiastka z organizmuodbywasiędwiemadrogami:przezukładwydalniczywpostacimoczualbokałuorazoddechowy(jakolotnezwiązki,zpowietrzem).Obserwującproduktyprzemianymateriiugryzoni(moczzawierajontrójmetylowy),można wnioskować, że detoksykacja organizmu polega na wytworzeniu kompleksu metylowego. Selen,dostarczonywnadmiarzedoustroju,powoduje inhibicjęwieluenzymów,szczególnie takich,któreposiadajągrupy sulfhydrylowe. Selen należy do mikroelementów, które współdziałają z witaminami (witamina E).Najprawdopodobniej substancja tama zasadnicze znaczeniew utrzymaniu homeostazy błon lizosomalnych.Chroni tkanki orazbłonykomórkoweprzedperoksydacją (mającąduże znaczeniewprocesie starzenia się).Selen,podobniejakinnetlenowcebardzołatworeagujezmetalamiciężkimi,dlategopoziomtegopierwiastkaworganizmiewpływaćbędzienadostępnośćmetali(np.rtęci,kadmu).Niezostałoudowodnione,jakiwpływnaniektóre schorzeniamaobecność selenu.Wielunaukowcówprzypisujemudobroczynnywpływnaukładsercowo‐naczyniowy,atakżeprzyzaburzeniachciśnieniakrwi,zewzględunaudziałjegowmetabolizmieoraz

19  

żywieniu.Innahipotezapodaje,żeselenwpływanaochronęorganizmuprzekomórkamirakowymi.Zbytdużazawartośćtegomikroelementuprowadzidopróchnicyzębów.Zdoświadczeńprzeprowadzonychnaszczurach,polegającychnazbadaniutoksycznościselenianów(IV)i(VI)oraztelurynianów(VI),jednoznaczniewynika,żenajniebezpieczniejszyjestselenian(IV),ponieważprzenikawrazzkrwiądorozwijającegosiępłodu.Selenianywpływająnazwiększeniesięstężeniacholesteroluorazlipidówwekrwi(surowica).Bardzozłymskutkiemichobecności jest wzrost zachorowalności na nowotwory. Wytworzenie produktów odzwierzęcych wymagaszczegółowej kontroli poziomu selenu w pożywieniu, bowiem deficyt tego pierwiastka ‐ mniej niż 0,04 mgwywołujeschorzeniazwiązanezezbytmałąilością,aprzekroczeniewartości4,0mg/kg,organizmreagujejakoskutki przedawkowania. Określono, więc, optymalną dzienną dawkę jako ‐ 1 mg/kg paszy. Przy karmieniubydła ważna jest orientacyjna znajomość zawartości selenu w mieszankach dla zwierząt oraz dlaposzczególnychzbóż.Średnipoziomtegopierwiastkawjęczmieniutookoło0,5mg/kg,wmączcesojowejorazkukurydzy ‐ 1,0 mg/kg, a w mączce rybnej mieści się zwykle w przedziale 1,0 ‐ 5,0 mg/kg. U pewnychgatunków ryb wzrost stężenia selenu jest równocześnie związany z podwyższeniem poziomu rtęci, co jestspowodowanetworzeniemkompleksówzmetalotioneiną.

20  

ZwiązkimanganuManganwystępujewprzyrodziewstaniezwiązanym,główniewpostacirud.Zanieczyszczeniazwiązane

są z eksploatacją złóż oraz produkcja manganu na potrzeby przemysłu stalowego. W trakcie procesuprodukcyjnegonastępujeznacznaemisjapyłów.Zawartośćzwiązkówlotnychmanganuwynosiwówczasokołoparuset g/m3. Ponadto,w niektórych państwach substancje zawierającemangan stosuje się jako dodatki dopaliwa czy jako katalizatory w odpowiednich reakcjach. Tlenek manganu (IV), MnO2, jako silny utleniacz,powodujeprzemianętlenkusiarki(IV)dotlenkusiarki(VI),atenostatnimazdolnośćdołatwegouwodnienia,wwyniku,czegotworzysięmocnykwassiarkowy(VI).Związkimanganusą jednymzeskładnikówśrodkówochronyroślin.Zwieluznanych(istosowanychpochodnychkwasutiokarbaminowego),stosujesięprzeważnienaterytoriumpolskimmaneborazmankozeb.Okazałosię,żekationmanganudwudodatnijestzdecydowaniebardziej toksyczny od tego w którym pierwiastek ten występuje na +3 stopniu utlenienia. Najbardziejbezpieczne,dlaorganizmówżywychsąanionyzawierająceMn(MnO4‐,MnO42‐).

Mangan należy do mikroelementów, a więc substancji absolutnie koniecznych do prawidłowegofunkcjonowania organizmu. Deficyt tego pierwiastka powoduje zaburzenia wzrostu oraz rozwoju układukostnego. Przedawkowanie tego mikroelementu i jego skutki nie są jeszcze poznane. Niemniej jednakokreślonodziennezapotrzebowaniemieszczącesięwgranicach8‐9mg.Manganwystępujewnajwiększychilościachw herbacie (250ml zawiera 1,3mgMn). Na kolejnych pozycjach plasują się: ziarna zbóż, liściastewarzywaoraztruskawki.Związkichromu

Metal tenmożna znaleźćw przyrodziewyłączniew postaci związków chemicznych,w rudach, skałach,wodzie czy glebie. Związki chromu są podstawowym surowcem w przemyśle stalowym, barwników,garbarstwie.Najpowszechniejszymźródłemskażeniaśrodowiska jestprodukcjaróżnegorodzajuodpadówww/wprzemysłachorazwprocesiespalaniawęgla.Związkichromugromadząsięwroślinachwilościokoło20‐50 μg/kg. Zwierzęta w dużo szybszym tempie oraz ilości wchłaniają ten pierwiastek, osiągając stężeniewynoszące 150 μg/kg. Artykuły żywnościowe eksportowane z Egiptu charakteryzują się największympoziomemchromu.Substancja tamazdolnośćprzenikaniaprzezbarierękrew‐ łożyskowyłączniewpostacizwiązkumetaloorganicznego (w którymwystępuje na +3 stopniu utlenienia). Odkłada sięw ciele płodu, pourodzeniu osiąga graniczna wartość, a z wiekiem stopniowo, choć szybko, maleje do poziomu cechującegodorosłegoczłowieka.Chromtrójwartościowyzchelatowanyzezwiązkiemorganicznymznajdujesięobficiewdrożdżach.Jakdotejporynieudałosięokreślićstrukturytejsubstancji.Pierwiastektengromadzisięgłówniew płucach oraz włosach. Prowadząc doświadczenia na gryzoniach, polegające na utrzymywaniu niskiegopoziomuchromuwichorganizmie,możnazauważyć,iżnastąpiłgwałtownywzroststężeniaglukozywekrwi,atakżecukromocz,inhibicjawzrostowa.Natejpodstawiewywnioskowano,zeorganizmludzki(imałp)będziepodobniereagowałnadeficytchromu.Zewzględunanikłąwchłanialnośćtegopierwiastka(wpostaciCr3+)zprzewodu pokarmowego (0,5%), niewiele można wnioskować o konsekwencjach jego przedawkowania.Największą toksycznośćwykazują związki chemiczne,wktórych chrom jest sześciowartościowy.Dotychczasnie wyznaczono dopuszczalnej ilości chromu, która może być dostarczona do organizmu bez żadnychkonsekwencji.

21  

ZwiązkinikluNikielwystępujewprzyrodziew stanie związanym,wpostaci rud. Emisja szkodliwych związkówniklu

wiąże się ze spalaniem węgla kamiennego, licznym zastosowaniem tego metalu w różnych gałęziachprzemysłu.Wedługdanychstatystycznychwlatach1960‐1964znaczniepodniósłsiępoziomemisji lotnychzwiązków niklu (8 razy!), co spowodowało wzrost zawartości w powietrzu do około 0,35 μg/m3. Artykułypochodzenia roślinnego zawierają stosunkowo duży poziom związków niklu. Wyjątkiem, wśród produktówodzwierzęcych, jest wątroba, w której ilość tego pierwiastka wynosi 0,5 mg/kg. Wartość ta jestcharakterystycznadlaowoców(0,5‐0,9mg/kg),natomiastwarzywasądużobardziejobfitewnikiel,bojegostężeniemieścisięwprzedziale2,0‐4,0mg/kg.Rekordzistąwtejdziedziniejestziarnokakaowe.

Najbardziejtoksycznymdlaczłowiekazwiązkiemnikluokazałsiękarbonylekniklu,zuwaginawłasnościkancerogenne. Takie działanie wykazuje także dym tytoniowy, trujący nie tylko palącego, ale również tzw.biernego palacza. Nie wiadomo jak wpływa pył niklowy na ludzki organizm. Dane przedstawiają sprzecznepoglądy.Najbardziej znanymzastosowaniemtegopierwiastka jestużyciegowprzemyślespożywczym(jakokoloidalnymetalbądźmrówczanniklu)doutwardzaniapłynnychtłuszczów(olejów).Prawodawstwopolskiepostanowiło uregulować zawartość nikluwmargarynachwydając postanowienie omaksymalnej zawartościtego metalu w produkcie finalnym jako nie przekraczające wartości 0,2 mg/kg. Wpływ niklu na organizmczłowiekanie jest zbyt dobrzepoznany.Napodstawie badań przeprowadzonych na kurach oraz gryzoniachmożna wnioskować o konieczności jego w prawidłowym funkcjonowaniu ustroju. Wcześniej opierano sięjedynie na przewidywanych własnościach ustalonych na postawie właściwości pierwiastków sąsiadującychnajbliżejwukładzieokresowym.Testynazwierzętach(myszy)pozwoliłyzauważyć,iżnadmiar(5mg/kgNiwpaszy) wpływa na poziom innych mikroelementów: zwiększenie stężenia manganu w nerkach, cynku orazmanganuwwątrobie,atakżewztostilościnikluwnerkach.

22  

ZwiązkijoduJodwystępujezarównowstaniewolnym,jakizwiązanym(jodki,jodany,związkiorganiczne).Wolnyjod

zawartywglebiepowstajewwynikurozkładuskał.Najwięcejtegopierwiastkawystępujewwodachmorskich(oceany, morza). W glebie znajduje się dużo więcej jodu niż w skałach. Można mówić o obiegu jodugeochemicznym.Pierwiastektenwystępujetakżewwodziedeszczowejwzakresie0,25g/l.Roślinyspożywaneprzezczłowiekazawierająróżneilości joduokreślonewprzedziale5,0‐10,0mg/kg.Donajwartościowszychnależą:ziemniaki,kapusta,groch,marchew,kukurydza,szparagi.Podczas,gdyzieloneglonyposiadajątakisampoziom tego pierwiastka, to inne rodzaje glonów: brunatne (Phaephyta) oraz czerwone (Rhodophyta)zawierają aż 200,0 ‐ 8800 mg/kg.Wartość tą należy porównać ze średnim stężeniem jodu w organizmachmorskich,sięgającymdo50mg/kg.

Jod należy do pierwiastków niezbędnych w prawidłowym funkcjonowaniu organizmu ludzkiego. Jestdostarczanywraz zpożywieniem, ale takżewdychany zpowietrza (morskiego,boono zawieranajwięcej tejsubstancji).Deficytwartykułachżywnościowychjodupowodujeniedoczynnośćtarczycy,atozkoleidotakichobjawów klinicznych jak powiększenie i rozrastanie się wola. U dzieci niedobór objawia się kretynizmem.Nadmiar jodu także jest szkodliwy. Jod wchodzi w skład wielu enzymów, ale najważniejszymi z nich sątyrozynaoraztrójjodotyronina.Ogromnąnadwyżkętegopierwiastkadostarczonoludziomwrazzmlecznymiprzetworami, ponieważ jako środkówdezynfekcyjnychużywano związki jodu (przekroczenie od5 ‐ 15 razydopuszczalnej normy). Jodki, czyli aniony znajdujące się w płynach ustrojowych łatwo przenikają dorozwijającegosiępłodu.

23  

ZwiązkifluoruFluorniejestpierwiastkiemwystępującymzbytczęstownaturze,jegozawartośćwskorupieziemskiej,na

tleinnychpierwiastkówwynosiok.0,032%.Wolny,gazowyfluorwydzielasięwczasieerupcjiwulkanów.Wwyniku działalności człowieka takiej jak: produkcja aluminium, szkła, nawozów fosforowych, emalii, stali,cementu do środowiska przedostają się głównie HF oraz SIF4. Podwyższone stężenie tego pierwiastkawystępujenaterenachwysokozurbanizowanychwpowietrzu,wodzie,glebach,azniąwroślinności.Ustalono,żepoziomfluoruwatmosferzeniemożeprzekraczaćwartości0,03mg/m3.Naterenachprzemysłowych,np.wpobliżuhutczyzakładównawozówfosforanowych,zawartośćsięga2,7‐9,0mg/m3.Stężeniefluoruwwodziepitnej(wodociągowej)wahasięwgranicach0,05‐2mg/1,czasemmawyższawartość,np.wMalborkudo3,2mg/l,alestandardowoniedobiegalmg/l.NajwiększązawartośćwPolscemawodamineralnawLądkuorazCieplicach‐l‐12mg/l.Niewszystkiepaństwamająpodobnestężeniefluoru,bonp.szwedzkawodamapoziomtegopierwiastkarzędu5mg/l.Spośródwódnajwiększązawartośćfluorumająwodygruntowe,sięgającą2‐7mg/l, następniemorskie ‐ 1,4mg/l, a powierzchniowe jedynie 0,01‐0,2mg/m3. Stężenie tegopierwiastkawglebach waha się w dość obszernym zakresie 20 ‐ 500 mg/kg zależnie do głębokości, przy czym dalej odpowierzchni, tym wartość większa. Rośliny słabo asymilują związki fluoru, głównie w postaci fluorków(rozpuszczalnych w wodzie). Pierwiastek ten gromadzi się w największej ilości w liściach. W przypadkuroślinożernych zwierząt poziom pobieranego z pożywieniem fluoru jest znaczny. Specjalnie przygotowanemieszankipaszowe,posiadającefosforany,wswoimskładzieposiadają0,35%.Szczególniedużotejsubstancjizawierają mączki krylowe, stosowane jako pasza. Nadmiar fluoru akumuluje się w kościach, z którychwytwarzasięmączkękostną,znówtrafiającądozwierząthodowlanych.

Człowiekprzyswajafluor,wróżnejpostaci,zwodyorazartykułówspożywczychroślinnegopochodzenia.Przyswajalnośćtegopierwiastkajestzwiązanazrodzajemzwiązkufluoru,jegorozpuszczalnościwwodzieczyinnychpłynachustrojowych.Najłatwiej absorbowany jest on zwody, bo ażw65%,natomiast z pożywieniajedynie w 35%. Granica po między dobroczynnym wpływem związków fluoru, a jego zagrożeniem dlaorganizmu jest dość wąska, z tego względu niezbędna jest analiza ilościowa poziomu tego pierwiastkaznajdującegosięwpożywieniuiwodzie,aszczególnienaobszarachzurbanizowanych(zwianychzprzemysłemjegoemitującym).Dobowezapotrzebowanieorganizmuwzwiązkifluorumieścisięwgranicach1,0‐1,5mg,ajuż spożyciewiększejdozywokolicach2,5mgprowadzidoupośledzenia funkcji organizmu.Pobranie2mgtego pierwiastka w ciągu dnia skutecznie zabezpiecza przed wystąpieniem próchnicy zębów, ale już przywartościachwiększychod3mgobserwowanesąobjawyfluorozy.Wprzypadkuprzekroczeniadawkipowyżej5 mg/1 następuje usuwanie jonów fosforanowych oraz wapniowych, co w konsekwencji wywołujeosteoporozę.Chorobętąmożna,przynajmniejczęściowo,powstrzymaćdostarczającwitaminyBorazC,wapń,któreniwelująskutkiprzekroczeniastężeniafluoru.Produktyzbożowezawierająróżnąilośćtegopierwiastka,zależnieodjegorodzajuczyoddaleniaodośrodkówprzemysłowych,napoziomiedo1,58do6,69mgnajedenkg masy suchej. Dla warzywwskaźnik ten przyjmuje wartości 5,38 ‐ 13,56 mg/kg, części występujące nadziemiąwykazująwyższazawartość.Okazałosię,żenagromadzeniefluoruzależyteżodwielurośliny, i takwmłodych ziemniakach stężeniewynosi 0,86, podczas gdyw starych (zbieranych jesienią) aż 8,95mg/kg.Naterenach zurbanizowanych (przemysł nawozów sztucznych, huty metali, elektrociepłownie) poziom tejsubstancji wzrasta 2 do 3‐krotnie. Biorąc pod uwagę badania ilości fosforu w warzywach zaobserwowanozależność od odległości źródła wywarzania zanieczyszczeń. W przypadku owsa, pobieranie próbek wodległościach200i2500modfabrykispowodowałzmniejszeniestężeniafluoruz18,43do6,05g/kgsuchejmasy.Analogicznepomiaryprzeprowadzonedlakukurydzywynosiłyodpowiednio63,50oraz41,19mg/kg.

Wartykułachodzwierzęcychtakichjak:mięso,jaja,sery,atakżeorzechy,przetworyzbożowe,poziomtejsubstancjimieścisiędo8mg/kg.Uorganizmówmorskichzawartośćfluoruznaczniepodnosisię.Największestężeniewystępujeu kryla, boosiągawartość2000 ‐ 2500mg/kg. Inne zwierzętamorskie zawierają 2 ‐ 15mg/kg(mięczaki,skorupiaki).Wróżnychczęściachtychorganizmówwystępująodmiennestężeniazwiązkówfluoru. Najbogatsze źródło stanowi szkielet, następnie rybia skóra a ubogie ‐ mięśnie (1 ‐ 1,8 mg/kg wprzypadku ryb oraz 22 mg/kg dla kryli). Ze względu na fakt sporządzania konserw rybnych (razem zkręgosłupem) zawartość związków fluoru jest w nich wysoka i sięga zakresu 14 ‐ 53 mg/kg. W morskichorganizmach roślinnych ‐ glonach poziom tej substancji waha się w przedziale 20 ‐ 320 mg. Jak wynika z

24  

analizyilościowejroślinylądowezawierająniekiedy400mg/kg(liścieherbaty),jednakprzeciętnawartośćdlatej rośliny wynosi 52 ‐ 175 mg/kg. Podobnie jak herbata również kawa uzupełnia dietę w związki fluoru,dostarczającdoludzkiegoorganizmu28‐72mg/kg(czylifiliżankaczarnegonapojustanowi33‐35%dobowejzalecanej ilości tego pierwiastka). Stężenie fluoruw liściach herbaty jest bardziej zróżnicowane, dlatego teżjeden kubek pokrywaw 12 ‐ 41% zapotrzebowania dziennego (200ml to około 0,21 ‐ 0,70mg fluoru, 4 gherbaty).

Dotychczas nie ustalono bezpiecznej dawki spożywania fluoru dla poszczególnych grup produktów.Sytuacja ta nie dotycz jedynie Polski, ale również innych państw. Miejmy nadzieję, że Komitet KodeksuŻywnościowegoFAO/WHOogłosiwkrótcenormydla tegopierwiastka.WStanachZjednoczonychokreślono,na przykład, zawartość fluoruwkoncentratach białkowychnanie przekraczającą 100mg /kg. Jednorazoweprzyjęcie ilości fluoru większej o 20% od zalecanej u ludzi powoduje usuniecie go w postaci moczu, adetoksykacjatrwa3godziny,jeślidawkęzwiększysięo50%,wówczasprocestenwydłużasiędodoby.Analizailościowa moczu na obecność tej substancji świadczy o ilości dostarczenia go w diecie i zanieczyszczeniaśrodowiska. Znaczna większość spożytego fluoru akumuluje się w tkance kostnej. Po dostatecznymnagromadzeniu następuje gwałtownywzrost stężenia tego pierwiastkawmoczu. Substancja ta znajduje siętakżewekrwi(szczególnieerytrocytach),wewłosachorazpaznokciach.Nadmiernailośćspożywanegofluoruw czasie ciąży powoduje jego przenikanie, a następnie akumulacje w rozwijającym się organizmie płodu.Pierwiastektenzostajezgromadzonywtkancezębowejorazkostnejwpostacifluoroapatytu.Takwięcbardzołatwopokonujebarierękrew‐łożysko.Dośćdobrzepoznanozależnośćilościodkładanegofluoruworganizmiedzieckaodstężeniadostarczonegoprzezmatkę.Dużypoziomzwiązkówfluorowychworganizmiewywołuje: Inhibicjeoddychaniatkankowego Hamowanieprzemianmetabolicznychwęglowodanów Hamowanieprzemianmetabolicznychtłuszczów Inhibicjębiosyntezyhormonówtarczycy Inhibicjębiosyntezyhormonówprzytarczycznych InhibicjębiosyntezyhormonówprzysadkiPierwiastektenmazasadniczywpływnaprocesyenzymatyczneustroju.Dotyczytometaloenzymówalbo

takich,któresąaktywowaneprzemetale(Cu,Ca,Mg,Fe).Fluor,wpostacianionu fluorkowegohamuje takiereakcje, ponieważwykazujewiększepowinowactwodoenzymówod substratów (tworzy trwalszy związek).Fluor, jak wynika z przytoczonych wcześniej argumentów, jest niezbędny do prawidłowego działaniaorganizmu ludzkiego.WNiemczechza ilośćwystarczającadlaczłowiekaprzyjętood300do900mgwciągudoby.Wprzypadkumężczyzndawkatajestwyższa‐700mg,akobiet‐500mg.Ponadtozapotrzebowanienatąsubstancjęjestzwiązanazwiekiem.Jeślistężeniefluoruwpitnejwodziejestniewielkie(poniżej0,5mg/l),wodępoddajesięprocesowifluorkowania.

25  

PestycydyŚrodki te są mieszaniną substancji działającą na rośliny oraz zwierzęta, które przyczyniają się do

zmniejszeniaplonów,boatakująplantacje.Pestycydymogąbyćprzeznaczonedowalkizgryzoniami,owadami,chwastami,grzybami.Ostanotakżewpływająonenaprzebiegwegetacji,odlistnianiaczyzasuszania(używanesą np. desykanty, defolianty). Środki ochrony roślin (herbicydy) oraz zwierząt zapobiegają niszczeniu roślinprzedipozbiorze.Ochronazwierzątdotyczyprzedewszystkimdrobiuorazbydła.

Zbyt wysoki poziom pestycydów w artykułach odzwierzęcych, nie wynika jedynie z ich ochronnegozastosowania,aległówniezzanieczyszczeniapaszorazśrodowiskanaturalnego.Zatempodwyższeniestężeniatychśrodkówworganizmachroślinnych,automatyczne,niejako,przenosisięnazwierzęta.

Oprócz ochrony dóbr hodowlanych pestycydy stosuje się w magazynach zbożowych, jako substancjedezynfekującewzakładachspożywczych,wmieszkaniachprywatnych,sklepachorazhurtowniach,wktórychznajdująsięproduktyspożywcze.

Podsumowującpodstawowymzadaniemzastosowaniapestycydówjest: Ochronahodowlanychzwierzątprzedpasożytami Prewencjastratżywnościorazpasz Niszczenieowadów NiszczeniegryzoniWszystkietepodjęteśrodkimajapolepszyćwydajnośćprodukcji,zwiększyćzdrowotność(wielegatunków

roślinorazzwierzątprzenosichorobyludzkie).Pestycydy to środki zarówno pochodzenia naturalnego (Bacillus thuringenisis), jak i sztucznego ‐

syntetycznego.Mogąnależećdozwiązkóworganicznych,aletakżenieorganicznych.Walka z wieloma szkodliwymi organizmami czy substancjami, wymusza zastosowanie bardzo różnych

środków,oodmiennychwłaściwościachchemicznychoraz fizycznych,różnejstrukturze,należącychdowielurodzin związków chemicznych (różnorodne grupy funkcyjne). Sposoby ochrony również są wielorakie:fumigacja,opryskiwanie,opylanie.Pestycydydziałająwróżnysposób:systemiczne,kontaktowo,przezukładpokarmowy.Ichpoziomtoksycznościtezniejestjednolity.

Do pestycydów zalicza się substancje powodujące zwabianie, np. owadów, czyli atraktanty oraz jeodstraszające określane jako repelenty. Do pestycydów dodaje się adjuwanty, które zwiększają penetracjeśrodkadziałającegonadanyobiektpoprzez: rozproszenie,wzrostprzyczepności, rozdrobnienie. Synergenty,którymisąnajczęściejinnepestycydy,wymagajądziałaniemieszankipodstawowej.Ponadtoczęstoużywasięaktywatory(powodują,jaksamanazwawskazuje,zainicjowanieprocesu).

Należyszczególniezaznaczyć,iżpestycydyniemajaselektywnegodziałania.Niszczenieszkodnikówwiążesię także z wpływem na pożyteczne organizmy, prowadząc do ich chorób, ale także często do wyginięcia.Zatrucia zwierząt hodowlanych: drobiu, bydła, pszczół zdarzają się dość powszechnie. Główną przyczyną,niestety, jest niewłaściwy nadzór rolnika nad stosowanymi środkami (dotyczy to ich ilości oraz sposobuzastosowania).

Zawartość pestycydów w artykułach żywnościowych jest nieuchronna, choć nieświadoma. W celueliminacji tego rodzaju środków tak szkodliwych i to zarównodla organizmów roślinnych jak i zwierzęcychstosuje się odpowiednie kontrole. Poziom pestycydów określa się nie tylkow produktach spożywczych, aletakże w pestycydach, paszach (lub ich mieszankach). W polskim prawodawstwie istnieją normydopuszczalnych stężeń pestycydów oraz przepisy, pozwalające na minimalizacje zanieczyszczeń. Każdegospodarstwomusistosowaćsiędotzw.dobrejpraktykirolniczej,apaństwomaobowiązekkontrolowaćjegodziałalność.

Większość państwma podobnewymogi dotyczące ochrony ludności oraz środowiska naturalnego przezpestycydami. Dużym postępem w tej dziedzinie było przeprowadzenie badań przez Grupy EkspertówFAO/WHO, a także prawodawstwo stworzone dzięki Komisji Kodeksu Żywnościowego FAO/WHO. Z wieluzwiązków, które potencjalnie mogły by być wykorzystywane do niszczenia szkodliwych obiektów, masowostosuje się jedynie 500, ponieważ ich stosunek właściwości toksycznych do pożytecznego działania jestnajkorzystniejszy.

W Polsce używa się 180 preparatów, w skład których wchodzi 110 różnych związków. Bardzooptymistyczna jest stale malejąca ilość stosowanych pestycydów (od 1955 r.). Według danych z 1974 r.rolnictwozużyło24907 t insektycydów,aprawie10 latwcześniej ‐w1965r. aż59654 t.Niestetysprzedażpozostałychśrodkówzwiększyłasię.

Ilość, rodzaj oraz jakość stosowanych pestycydów zależy do rodzaju własności ziemskiej. Równieżkierowanie się dobrą praktyką rolniczą wynika z tego właśnie faktu. W czasach komunizmu około ¼gospodarstwbyłow rękachpaństwowych, co zwiększyło użycie środkówwwojewództwacho największymprocentowymudzialegruntówpaństwowych.

26  

Wnormachwprowadzasiępojęciepozostałościpestycydu,definiowanejjakozawartośćwżywnościalbowpaszy substancji, będących aktywnymi pestycydami, wytworzonymi pochodnymi, produktami rozkładu czymetabolitami posiadającymi działanie toksyczne. Związki temuszą osiągnąćwartość najniższą zmożliwych.Ponadtoilośćpozostałościpestycydumieścisięwgranicachwyznaczonychprzezstatystykitoksykologiczne.Wpolskich normach zamieszczone są zalecenia, co do stosowania środków ochrony roślin, takie jak: okreskarencji,wydajnośćdanegośrodka(ilośćpestycyduwstosunkudowielkościobszaryrolniczego),warunkiorzzakresstosowania.

Zterminempozostałościpestycyduwiążąsiętolerancjaorazpraktycznagranicapozostałości.Tolerancja (maksymalna pozostałość) ‐ jest to dopuszczalna ilość pozostałości pestycydów na powierzchni,jednostką jest miligram środka użytego na jeden kilogram artykułu żywnościowego, przy czym byłyprzestrzeganezasadydobrejpraktykirolniczej.Praktycznagranicapozostałości‐dotyczyzastosowaniapestycyduwinnymceluniżochronażywności.

Kiedyzastosujesięśrodekdziałającyprzeciwszkodnikowi,nauprawyroślinne,zgodniezdobrąpraktykąrolniczą (nie przekraczając zalecanego stężenia), i stwierdzi się obecność pestycydu, mamy do czynienia ztolerancją. Jeśli, natomiast, pestycydy znajdują się (wokreślonej, nie przekraczającej, przez normy, ilości)wmaślealbomleku,powiemywtedyopraktycznejpozostałości.

Terminmaksymalnagranicapozostałości(MGP)tookreślenienaobecnośćpestycydów,bezwzględunato,czyznajdująsięwartykułach,naktórystosujemytenśrodekczynie.

Maksymalne dopuszczalne pozostałości środków np. ochrony roślin zależy od państwa, ale również iwojewództwa.Jesttospowodowaneróżnicąklimatu,atenwpływanaokreswegetacji,szybkośćdojrzewania,wchłanianiepestycyduprzeroślinę,jegorozkład,szybkośćmetabolizmuorazwieleinnych.

WceluzapobieganiazatrućpestycydamizostałwprowadzonywskaźnikADI,mówiącyo ilościpestycydu(wmiligramach),którymożnaspożyćna jedenkilogrammasyciała.OkreślenietolerancjiobejmujeustalenieADI i spożycia artykułu żywnościowego z określonej uprawy. Na podstawie zawartości pestycydówmożnasterować uprawą tak, by osiągnąć najbardziej efektywne działania, przewidując stężenie niedozwolonychsubstancji.