Cizorodé látky v potravinách

Toxikologie ve výživě

Do našeho organismu mohou vstoupit látky, které se vyznačují toxickým potenciálem. Takové látky označujeme jako xenobiotika (cizorodé látky). Do potravy se dostávají prostřednictvím znečistěného ovzduší, kontaminované vody, půdy, v důsledku aplikace agrochemie, při výrobě, skladování, zpracovávání či balení potravin. O jejich toxickém efektu rozhoduje nejen jejich přítomnost v potravě, ale hlavně množství (dávka). Mají genotoxické, karcinogenní, embryotoxické a teratogenní účinky. Mohou mít závažný dopad na specifické orgány, mohou ovlivňovat imunitní reakce a vyvolávat interakce s dalšími nutričními složkami. Patří sem anorganické i organické látky.

Dříve se cizorodé látky v potravinách dělily na aditivní (přidávané do potravin záměrně) a kontaminující (z prostředí). Dnes již takové dělení neplatí a limity pro nejnebezpečnější cizorodé látky bychom hledali ve Vyhlášce MZ ČR.

Toxické látky podle chemického profilu

Anorganické kontaminanty

Kadmium (Cd)

Patří mezi těžké kovy, dostává se do půdy z průmyslových fosfátových hnojiv, zplodin či ze znečištěné vody. Našli bychom ho kromě půdy i v živočišných a rostlinných produktech. Některé druhy zeleniny (hlavně kořenová zelenina a obilí) absorbují kadmium. Po požití se kumuluje v játrech a ledvinách, zasahuje i do procesu angiogeneze produkcí prostacyklinu v endotelových buňkách, zvyšuje shlukování trombocytů a krevní tlak, blokuje účinky selenu a zinku. K celkové expozici přispívá i kouření cigaret (Cd v tabáku). Akutní otrava se projevuje silnými bolestmi, proteinurií, hyperkalciurií, vyplavováním Ca z kostí a osteomalácií (nemoc Itai-Itai v Japonsku po konzumaci rýže s Cd) Podle IARC (Mezinárodní agentury pro výzkum rakoviny) byl tento prvek zařazen do skupiny 1 (=dokázané karcinogeny člověka) a je nebezpečný i v malém množství. Biologický monitoring informuje o hladině Cd v krvi, což popisuje aktuální zátěž, a v moči popisuje kumulaci v organismu.

Olovo (Pb)

Hlavní cestou expozice je znečištěné ovzduší v důsledku používání benzínu s přídavkem tetraetylolova. Alimentární cesta je prostřednictvím kontaminovaného prachu v okolí metalurgických závodů, vody z olověného potrubí a nebo přechodem olova z konzervovaných plechovek nebo nádob. V trávícím traktu se absorbuje asi 5-10% olova, ukládá se především do kostí a v menší míře do krve a ostatních tkání. Ohrožené jsou především malé děti, které mohou mít po kontaminaci relativně nízkých dávek (od 100 μg/l) ovlivněn mentální vývoj či percepční schopnosti. Akutní otrava se projevuje křečovitými bolestmi břicha, zvracením a průjmem. Chronická otrava se vyznačuje rozvojem anémie..

Rtuť (Hg)

Může být přítomna v anorganické formě i organické (alkylortuť), která se vyznačuje toxicitou a schopností pronikat přes placentu. Zdrojem potravinové intoxikace jsou kontaminované potraviny - ryby, maso, vejce (prostřednictvím zamořeného obilí). Akutní otrava se vyskytuje vzácně, je podmíněna buď inhalací (kašel, dušnost, febrilie, pneumonie, plicní edém) nebo příjmem soli per os (zvracení, tenesmy, nekrózy sliznice GIT, průjmy s cáry sliznice, proteinurie, hematurie, oligurie, selhání ledvin). Chronická otrava - společný znak tzv. triáda ( gingivitis, tremor, erethismus).

Arzen (As)

Patři mezi metaliody. Do prostředí se dostává spalováním hnědého uhlí a prostřednictvím průmyslové výroby, je součástí některých prostředků s pesticidy, to přispívá alimentární expozici stejně jako konzumace mořských živočichů. Anorganická forma je velmi toxická - vyvolává kožní, neurologické a hematologické změny. Podle IARC je zařazený mezi dokázané karcinogeny.

Dušičnany

Patří mezi běžnou součást stravy, zdrojem je zelenina, pitná voda a uzeniny. Samy o sobě jsou netoxické, jejich zdravotní riziko spočívá v redukci bakteriálními nitroreduktázami na dusitany - podílejí se na vzniku kojenecké methemoglobinémie. Reakcí dusitanových iontů se sekundárními či terciárními aminy dochází k tvorbě nitrosaminů s potenciálně karcinogenními účinky (karcinom jícnu, žaludku, močového měchýře). Tento proces probíhá i endogenně - může být blokován látkami v potravě - vitamín C, vitamín E a rostlinné fenoly.

Organické kontaminanty

Polychlorované bifenyly (PCB)

Dříve byly používány jako teplovodní média a byly součástí nátěrových hmot, jejich výroba byla v 70. letech zastavena. V prostředí ale přetrvávají, přestože jejich perzistence klesá. K expozici dojde po proniknutí do potravinového řetězce, nejčastěji do potravin s vyšším obsahem tuku. PCB jsou ukládány do tukových tkání, prochází placentou a vylučují se i do mateřského mléka. Vysoké dávky mohou způsobit kožní projevy (chlorakné = trvalém poškození pokožky), poškození očí, jater, zvýšení cholesterolu a triacylglycerolu v krvi či neurologické příznaky. Významné je zejména jejich imunotoxické působení, zvyšují cholesterolémii a indukují vznik kyslíkových radikálů. V roce 1968 se v Japonsku vyskytla choroba Yusho, hromadná otrava po požití kontaminovaného rýžového oleje. Podle IARC jsou PCB zařazené do skupiny 2A – karcinogenů působících na člověka (enzymy aktivující radikály).

Polychlorované dibenzo-p-dioxiny (PCDD)

Do prostředí se uvolňují při spalování. Mají podobné účinky jako PCB - karcinogenita negenotoxického typu, poruchy reprodukce, vývoje plodu, estrogenní účinky.

Chlórované dioxiny

Vznikají jakožto vedlejší produkty při výrobě chemických látek, jejich rozklad v přírodě je velmi pomalý. Jsou karcinogenní. Ve vysokých dávkách způsobují chlorakné. V roce 2008 a 2010 se vyskytovaly v krmivu dováženého z Německa a Irska.

Polycyklické aromatické uhlovodíky (PAU)

Skupina více než 100 chemických látek vyskytujících se ve všech složkách životního prostředí. Vznikají především při nedokonalém spalování organického materiálu - grilování, pečení, pražení. Mají výrazný karcinogenní potenciál - karcinogenem se stávají po metabolické aktivaci v organismu, tento proces je individuální a výsledným metabolitem může být i neškodný konjugát vyloučený močí. Mohou se podílet na mechanismech aterogeneze a zvyšují oxidační stresovou zátěž organismu. Inhalace souvisí se vznikem karcinomu plic a karcinomu močového měchýře.

Estery kyseliny ftalové

Do prostředí se dostávají v důsledku spalování plastických hmot, ftaláty se totiž využívají jako změkčovadla a někdy je můžeme nalézt i v obalech potravin nebo balených nápojích. Mají karcinogenní potenciál (negenotoxický typ), jsou schopné indukovat peroxizomy v ledvinách a tvořit tak kyslíkové radikály, snižují mužskou plodnost. Jejich používání ve formě změkčovadla je v současné době regulováno legislativně.

Toxické látky podle vzniku

Toxické látky vznikající technologickými procesy

Výroba, skladování a tepelná úprava mohou být příčinou tvorby toxických produktů v organismu. Tepelná úprava (grilování, pečení, uzení) - vznik polycyklických aromatických uhlovodíků. Pyrolýzou živočišných bílkovin vznikají pyrolyzáty AMK (heterocyklické aminy) s vysokou mutagenitou a karcinogenitou. Akrylamid vzniká v celé řadě potravin (chléb, brambory) při jejich tepelné úpravě. EU vypracovala postupy mající za cíl snížení obsahu akrylamidu a dalších toxinů. Mykotoxiny, reziduální antibiotika, hormony, či dezinfekční prostředky to vše se může objevit v potravinách.

Toxické látky vznikající v důsledky působení plísní

Mykotoxiny, produkty plísní jsou závažnou skupinou vyskytující se v potravinách. Jejich tvorbu podmiňuje vlhkost a teplo v plesnivých potravinách. Rizikové jsou zejména ořechy nebo cereálie. Aflatoxiny jsou látky produkované plísní Aspergillus flavus a Aspergillus paraziticus, patří mezi nejúčinnější hepatotoxiny a hepatokarcinogeny, kromě toho mají i imunosupresivní působení. Aflatoxiny se mohou vyskytovat v mléce, mléčných výrobcích poté, co jsou mytotoxiny vystaveny hospodářským zvířatům. Předpokládá se, že tento toxin je jedním z faktorů vzniku Reyova syndromu u dětí. Ochratoxiny jsou mykotoxiny produkované rody Aspergillus a Penicilum. Jejich kontaminace způsobuje onemocnění jater a ledvin. Dalšími představiteli jsou např. Patulin vyskytující se v nesprávně uskladněném ovoci. Prevence proti vzniku mykotoxinů je správné uskladňování a v případě zaplísnění zabránění konzumace napadených potravin.

Toxické látky vznikající endogenně v organismu

Řadíme sem nitrosaminy žaludku, močového měchýře vznikající při zátěži organismu dusičnany. Podněcují vznik aktivního kyslíku a kyslíkových radikálů v důsledku peroxidace lipidů buněčných membrán, vznik toxických látek ve střevní mikroflóře a vznik karcinogenních produktů.

Toxické látky vznikající v přírodě

• Z jedovatých potravin jsou na prvním místě houby. Toxické látky obsažené v jedovatých houbách mohou vyvolat hepato- a nefro-toxické změny. Patří sem například muchomůrka zelená, muchomůrka červená, hřib satan
• Lilkovité rostliny obsahují solanin, který se vyznačuje inhibicí cholinesterázy
• Hořké mandle obsahují glykozidy odštěpující kyanovodík
• Jádra peckovic obsahují furokumariny vyvolávající fotodermatózy v některých druzích zeleniny a léčivých rostlinách. Mnoho tropických plodů má toxické účinky.
• Rostliny obsahující pyrrolizidinové řetězce - alkaloidy jsou genotoxické látky obsažené v čajích
• Druhy koření, velmi zanedbatelné množství (safrol, eugenol, estragol) například černé koření, zázvor, muškátový ořech
• Některé druhy ryb (uhořovité ryby - jed ichthyotoxin), japonské ryby tetrodotoxin

Odkazy

Související články

• Potravinářská toxikologie
• Toxické kovy
• Intoxikace rtutí a jejími sloučeninami
• Mykotoxiny

Použitá literatura

• BENCKO, Vladimír, et al. Hygiena : Učební texty k seminářům a praktickým cvičením. 2. přepracované a doplněné vydání vydání. Praha : Karolinum, 2002. 205 s. s. 86 – 90. ISBN 80-7184-551-5.

• PODSTATOVÁ, Hana. Základy epidemiologie a hygieny. 1. vydání. Praha : Galén, 2009. 158 s. s. 122. ISBN 978-80-7262-597-0.