Higiena i toksykologia

ADI – Dopuszczalne dzienne pobranie, maksymalna dawka substancji chem. pobierana codziennie z pożywieniem w ciągu całego życia człowieka bez ryzyka objawów chorobowych możliwych do stwierdzenia metodami analitycznymi. Wartości ADI podaje się w mg/kg masy ciała człowieka i obejmują one ogólną ilość substancji, która może wniknąć do organizmu z pożywieniem i ze wszystkich in. źródeł prawdopodobnie bez zagrożenia dla zdrowia. Zanim substancja, będąca dodatkiem albo pozostałością środków ochrony roślin, znajdzie się w środkach spożywczych (tj. zostanie dopuszczona do stosowania), muszą być przeprowadzone określone badania toksykologiczne, prowadzące do określenia wartości ADI.

LD₅₀ , Lethal Dosis, dawka śmiertelna, jeden ze sposobów badania wirulencji drobnoustrojów. Przy zastosowaniu metody LD₅₀ określa się dawkę drobnoustrojów, która w określonym czasie powoduje śmierć 50% zakażonych zwierząt. Odsetek śmiertelności oblicza się za pomocą wzoru: % śmiertelności = 100 x liczba padłych zwierząt / suma zwierząt padłych i żywych.

Im LD₅₀ < tym toksycznośc większa i na odwrót

W zależności od LD₅₀ substancjie można zakwalifikowac do odpowiednich grup:

I. nadzwyczaj toksyczne

II. silnie toksyczne

III. średnio toksyczne

IV. słabo toksyczne

V. praktycznie nietoksyczne

VI. stosunkowo nieszkodliwe

Substancje szkodliwe: mają zdolnośc do uszkodzenia prawidłowych czynności ustroju, DNA lub enzymamów organelli komórkowych, spowodowane zaburzznia wywołują odpowiedź ze strony organizmu polegający na odchyleniu od stanu prawidłowego.

Czynniki wpływające na wynik działania substancji toksycznych w organizmie:

– rodzaj substancji (budowa, włądciwości fiz-chem)

– wielkośc dawki (stężenie)

– sposób wprowadznia do organizmu

– wchłanianie (bariery biologiczne)

– Przemiany (łączenie z białkami, trwałość wiązania chemicznego)

– synergizm i antagonizm

– rozmieszczenie i odkładanie w organizmie

– wydalanie i wydzielanie

Substancje nieodżywcze:
I. Nietoksyczne składniki naturalne roślin:

1. Błonnik – celulozy, hemicelulozy, ligniny, pektyny – stanowia pożywkę dla bakterii, hamują rozwój bakterii gnilnych, wpływają na perystaltyke, utrudniają wchłanianie szkodliwych związków, tłuszczów, ochronne dzialanie na przewód pokarmowy.

2. Barwniki – chlorofil, flawonoidy, antocjiany, karotenoidy (zuzywanie do syntezy witaminy A)

3. Garbniki – polifenolowe związki odpowiedzialne za smakowitość ( cierpki smak) – aronia, czarnewinogrona. Mają działanie ochronne wiążąc wolne rodniki – naturalny przeciwutleniacz, zapobiegaja rakowi, hamuje procesy ztarzenia.

4. Alkohole, aldehydy, ketony, kwasy, estry, etery – odpowiedzialne za charakterystyczny smaki zapach, sa to głównie substancjie lotne – aromatyczne, Występuja w niewielkich ilościach nie stanowiąc zagrożenia.

Glikozy cyjanogenny – należy do substancjitoksycznych i szkodliwych.

– najbardziej niebezpieczny po hydrolizie z wydzieleniem cyjanowodoru (kwas pruski), który ma b.silne dzialanie toksyczne, które polega na zdolności kompleksowania jomów metali. W organizmie dziala na jon Fe (w oksydazie cytochromowej) unieczynnia fe i sprawia tym samym to ze enzymprzestaje dzialać. Następuje zahamowanie procesu utleniania – niedotlenienie organizmu – uduszenie

z pewnymi ilościami organizm jest wstanie sobie poradzic. Następuje wtedy w obecności cukrów hydroliza i powstaja cyjanohydryny. Przy dawkach wiekrzych występuja zatrucia, duszności, pieczenia przełyku, drgawki, ból w okolicy serca, spadek ciśnienia. Dawka śmiertelna wynosi 1mg/kg na miesiąc. Pewne ilości cyjanowodoru sa wydalane z oddechem dlatego nie można reanimować osoby zatrutej metoda „usta usta”. Ratowanie polega na podaniu związków methemoglobinotwórczych w celu przemiany Hb w Met-Hb oraz związków siarki – tiosiarczym wiąże jony cyjankowe przechodząc w rodanki)

Występowanie: nasiona roślin z rodziny różowatych, czereśnie, wiśnie, śliwy, morele.

Cyjanowodór występuje tekże w produktach spożdzonych z owoców niepestkowanych, gdyż łatwo dyfunduje do r-ru, – dlatego powinno się drylować owoce.

Substancjie antyodżywcze – przeciwdziałające optymalnemu wykorzystaniu składników odżywczych. Swoje działanie wywierają przez: unieruchamianie enzymów, utlenianie substancji, tworzą z substancją odżywczą związkiktore nie są przyswajalne.

Dzielimy je na:

Inhibitory enzymów: głównie białek proteolitycznych(inhib. Trypsyny)

Pektyny – hemaglutyniany, utrudniaja przyswajanie mając zdolnośc do aglutynacji (zlepiania czerwonych krwinek krwi)

Antywitaminy – lipoksygenaza, askorbinaza, awidyna

Związki utrudniające wchłanianie składników mineralnych: kwas szczawiowy, kw. Fitynowy, aminy biogenne, goitryna, siarkocyjanki )

Kwas szczawiowy – substancjia antyodzywcza

– tworzy nierozpuszczalne sole z wapniem, ni ulegające hydrolizie, występuje w wielu owocach i warzywach. Ważne jest w jakim stosunku występuje z Ca. Jeżeli około 1:1 to wapń zostanie związany i nie może zostać on przyswojony przez organizm – brak kożyści. Jeżeli jest więcej kwasu niż Ca to kwas wyłapuje ca, obniża się jego poziom ( szczególnie jeżeli ma to miejsce we krwi) i wtedy wapń jest wymywany z kości, obniża się gęstość kości – ostoporoza. Dawka smiertelna – 5 – 15 g

pyzatym kw.szczwiowy dziala neurotoksycznie gdyz powstające kryształki szczawianów wapnia są wydalane przez nerki i mogą powodować uszkodzenie ich. Najgorszy stosunek kwasu do Ca występuje w rabarbarze (17,9) i szczawiu (12,5) rónierz w używkach poziom ten jest dośc wysoki

Histamina – amina biogenna. Wytwarzana w każdym organizmie zwierzęcym pełni rolę w procesach biochemicznych. W żywności i w organizmie człowieka powstaje na drodze dekarborylacji aminokwasu histydyny

Jej poziom w organizmie jest niewielki zwiększa się od wpływem stresu. Powstaje w wyniku zetknięcia antygenu z odpowiednimi receptorami. Histamia powoduje rozkurczenie naczyń krwionośnych → spada ciśnienie. Wstrząs anafilaktyczny (?) → zbyt duże wydzielanie histaminy.

Występowanie – produkty rybne (duża ilość bo duża zawartość histydyny, która ulega dekarboksylacji, ryby świeże zawierają niewielki ilości ale może wzrastać w trakcie przechowywania)

Zawartośc histaminy >50mg/kg produktu powoduje zatrucie

Histamina wykazuje synergizm z innymi aminami. W przypadku kadaweryny + histamina → LD₅₀ z 250mg spoada na 30mg czyli wzrasta krytyczność.

Tyramina: występuje w serach i produktach fermentacyjnych(kiszonej kapuście, winie, salami). Zatrucia objawiaja się silnymi bólamigłowy, silną migreną. Mechanizm dzialania: wzrost ciśnienia krwi, ostra niewydolność seraca.

3-metylo-amina: mięso ryb, odpowiada za charakterystyczny zapach ryb. Im bardziej nieświeża tym silniejszy zapach.

AMINY MOGĄ ULEGAĆ NITROZOWANIU, SĄ SUBSTRATEM DO TWORZENIA SUBSTANCJI KANCEROGENNYCH

Substancjie obce:

substancjie nie bedące naturalnie składnikami żywności a obecne w niej w wyniku działalności człowieka (substancjie dodatkowe – dodane świadomie w ściśle określonym celu, zanieczyszczenia techniczne i przypadkowe)

– substancjie utrwalające

– kształtujące strukture

– kształtujące właściwości sensoryczne

– pomocnicze dodatki przetwórstwa

– zanieczyszczenia techniczne i przypadkowe

– zanieczyszczenia – pozostałości substancji szkodliwych ( metali ciężkich, pestycydów, antybiotyków antybiotyków antybiotyków antybiotyków innych)

Cele dodatków do żywności:

→ przedłużenie trwałości produktów, tj. ograniczenie lub zapobiegnięcie niekorzystnym zmianom powodowanym przez drobnoustroje, utlenianiu składników, reakcjom enzymatycznym i nieenzymatycznym, oraz zapewnienie tzw. bezpieczeństwa poprzez zahamowanie niektórych drobnoustrojów chorobotwórczych.

→ zapobieganie niekorzystnym zmianom jakościowym w tym organoleptycznym (barwy, smaku, konsystencji itp.)

→ ochrona składników kształtujących wertośc odżywczą produktu

→ podwyższenie atrakcyjności konsumenckiej i dyspozycyjnośc produktu.

→ wzrost efektywności produkcji, ograniczenie ubytków, podniesienie wydajności, częściowa substytucja.

→ otrzymywanie nowych produktów, szczególnie dietetycznych

Charakterystyka sacharyny: substancjia intensywnie słodząca

→ słodycz ok. 300 -500 x większa niż sacharozy

→ najstarsza (1879r) jest to imid kwasu o-sulfobenzoesowego

→ substancja krystaliczna, niezbyt dobrze rozpuszczalna w wodzie, jako słodzik występuje w postaci soli ( Na, K, Ca) bo wtedy jest lepiej rozpuszczalna.

→ tania

→ w Polsce stosuje się ja w produkcji dla diabetyków (tabletki)

→ nie jest metabolizowana w org. Jest podejrzewana o działa-nie rakotwórcze

→ wraz z cykloaminami wykazuje działanie synergistyczne ( pozwala to na usunięcie posmaku pochodzącego z sacharyny, wzmocnienie słodkości → efekt potęgujący, wtedy mniejsza ilośc leprzy efekt.

Mechanizm działania przeciwutleniaczy: substancje przeciwutleniające pierwotne (pierwszorzędowe – np. fenole) przerywają reakcje łańcuchową przez konwersje wolnych rodników do bardziej stabilnych związków:

AH + R▪ → RH + A▪

ROO▪ + AH → ROOH +A▪

Substancje przeciwutleniające wtórne (drugorzędowe) opóżniają proces utleniania w wyniku następujących mechanizmów działania:

▪ poprzez kompensowanie jonów metali katalizujących reakcjie autooksydacji ( Cu, Fe)

▪ dzialanie chelatujące ( kwas askorbinowy, winowy, cutrynowy, fosforowy, EDTA)

▪ “zmiatanie tlenu” (kwas askorbinowy i izoaskorbinowy)

▪ poprzez rozkład nadtlenków do niektórych produktów ( niektóre enzymy i niektóre produkty reakcji Maillarda)

▪ poprzez adsorpcjie promieni UV

▪ poprzez dezaktywacje “gaszenie” singletowego tlenu (β_karoten)

Przciwutleniacze wtórne wykazują zazwyczaj aktywność tylko w obecności przeciwutleniaczy pierwotnych

Azotany i azotyny: substancje konserwujące stosowanie w przemyśle mięsnym i mlecznym.

→ ograniczają rozwój bakterii ( w przem. mlecznym gł. bakterii kw. masłowego.

→ w przemysle mięsnym zapobiegają rozw. Cl. botulinum, nadają przetworom odpowiedni smak, wygląd,

→ stosowana w produktach importowanych w celu zabezpiecznia.

→ w nawozach sztucznym

→ azotanów mogą dostarczać takrze ziemniaki i warzywa

→ stanowią rzeczywiste zagrożenia dla człowieka i zwierząt hodowlanych

→ azotany są mniejszym zagrożeniam – 90% wydalana w formnie niezmienionej

→ dla człowieka bardzo szkodliwe są azotyny, mogą powodować zatrucia ostre i przewlekłe → methemo-globinemia (utl. Fe w hemie z +2 na +3) żelazo nie ma zdolności przenoszenia tlenu → nieodwracalne zablokowanie