Zagrożenia biologiczne – co kryje żywność?

Kategoria: Bezpieczny produkt

Jedząc np. owoce lub warzywa nie zastanawiamy się nawet nad tym, co zawierają w sobie oprócz witamin. Składniki różnego pochodzenia nie zawsze wpływają korzystnie na nasz organizm. Niewinnie wyglądający orzech czy seler mogą być źródłem różnych zagrożeń dla zdrowia człowieka.

Zagrożenia biologiczne – co kryje żywność?

   Bezpieczeństwo zdrowotne żywności wzbudza szerokie zainteresowanie konsumentów. Środki spożywcze szkodliwe dla zdrowia to takie, które nie spełniają wymagań zdrowotnych i/lub zawierają substancje zanieczyszczające lub zanieczyszczenia mikrobiologiczne w ilościach przekraczających dopuszczalne poziomy, a także pozostałości skażeń promieniotwórczych, weterynaryjnych
produktów leczniczych oraz inne substancje szkodliwe dla zdrowia lub życia człowieka.
     W celu ochrony zdrowia konsumentów wdraża się różnego rodzaju regulacje prawne oraz standardy i systemy mające na celu minimalizację ryzyka wprowadzenia na rynek żywności niebezpiecznej. Chociaż takie standardy, jak GHP i HACCP są obligatoryjnymi, to stan ich implementacji w zakładach przetwarzających żywność pochodzenia roślinnego nie jest zadowalający. Jak wynika z badań monitoringowych
prowadzonych w latach 2005-2009 przez Instytut Ekonomiki Rolnictwa i Gospodarki Żywnościowej, w grupie przedsiębiorstw przemysłu spożywczego przetwarzających produkty pochodzenia niezwierzęcego, zakładów stosujących zasady GHP było 88%, GMP 85%, a HACCP tylko 32%. Najmniej zaawansowany proces wdrażania systemu HACCP odnotowano w branży cukrowniczej, zbożowo-młynarskiej, piekarskiej i makaronowej.
    Zagrożenia natury biologicznej to substancje szkodliwe będące naturalnymi składnikami roślin użytkowych lub innych stanowiących na ogół przypadkowe zanieczyszczenia obecne w produkcie. To mikroorganizmy wywołujące niekorzystne zmiany w produkcie, wytwarzające toksyny lub prowadzące do zatruć pokarmowych i chorób odzwierzęcych. To pasożyty wywołujące schorzenia u ludzi, szkodniki powodujące zanieczyszczanie produktów wydzielinami, odchodami, szczątkami części ciała, drobnoustrojami chorobotwórczymi.

 Naturalne składniki roślin
   

Toksyczne lub antyodżywcze składniki naturalne występują w wielu roślinach wyższych. Do najważniejszych można zaliczyć glikozydy cyjanogenne, substancje wzmagające fawizm, saponiny, substancje powodujące latyryzm, substancje wolotwórcze, inhibitory trypsyny, kwas szczawiowy i erukowy oraz fityniany.


     Glikozydy cyjanogenne występują w około 100 gatunkach roślin należących głównie do rodzin Rosaceae, Graminae, Leguminosae. Czynnikiem toksycznym dla człowieka jest cyjanowodór związany glikozydowo, który uwalnia się na drodze kwaśnej lub enzymatycznej hydrolizy. Najbardziej znanym glikozydem cyjanogennym jest amygdalina występująca w migdałach oraz nasionach moreli, śliwy, brzoskwini i wiśni. Do tej samej grupy związków należą: prulaurazyna, sambunigryna oraz wicjanina. Związki te mogą być również obecne w żywności przetworzonej, np. w różnego rodzaju nalewkach i napojach alkoholowych na bazie owoców.
    Spożycie nasion bogatych w glikozydy cyjanogenne może wywołać ciężkie zatrucia. Obraz kliniczny tych zatruć wynika z działania cyjanowodoru, który przede wszystkim atakuje układ enzymatyczny cytochromów. Występują również zaburzenia w oddychaniu tkankowym wynikające z zablokowania enzymów. Na niedobór tlenu reaguje także układ nerwowy, co objawia się niepokojem, stanami lękowymi i bólami głowy. Bliskie poprzedniej grupie są glikozydy, z których w wyniku hydrolizy, oprócz cyjanowodoru wydziela się aceton. Należą do nich: linamaryna wyizolowana z nasion lnu oraz lotaustralina występująca w nasionach fasoli.

    Fawizm jest chorobą uwarunkowaną genetycznie, wynikającą z niedoboru dehydrogenazy glukozo-6-fosforanowej w krwinkach czerwonych. Spotykany jest głównie u mieszkańców rejonu Morza Śródziemnego. Wśród wczesnych objawów zatruć po spożyciu surowego lub niedogotowanego bobu obserwuje się bóle głowy, nudności, wymioty, bóle brzucha i podwyższoną temperaturę ciała, a w ostrych przypadkach niedokrwistość hemolityczną z krwiomoczem i żółtaczką, która jednak po kilku dniach ustępuje. Badania glikozydów występujących w nasionach bobu – wicyny i konwicyny – wskazują, że przyczyną hemolizy są aglikony dwicyna i izouranil.
     Związki saponinowe należące do glikozydów występują w około 400 gatunkach roślin, w tym również jadalnych, takich jak: szpinak, buraki, szparagi, soja, ziemniaki oraz licznych roślinach paszowych. Najbardziej znanymi związkami z tej grupy są: solanina występująca w ziemniakach oraz tomatyna w pomidorach. Saponiny w niewielkich ilościach wykazują działanie moczopędne, wykrztuśne, przeciwzapalne, przeciwbakteryjne, pobudzają wydzielanie soku żołądkowego, żółci i soku jelitowego. Chociaż są trudno wchłaniane z przewodu pokarmowego, to jednak częste ich pobieranie ułatwia przechodzenie do krwiobiegu, gdzie powodują uszkodzenia i hemolizę krwinek czerwonych. Zanieczyszczenie mąki kąkolem może powodować zatrucia związane z obecnością saponin.

 Substancje powodujące latyryzm
     To stan chorobowy występujący w krajach europejskich w rejonie Morza Śródziemnego oraz Afryce Północnej, charakteryzujący się objawami ze strony układu nerwowego i kostnego. Wiązano go ze spożyciem nasion groszku (Lathyrus) w stanie surowym, gotowanym lub w postaci mąki. U ludzi występowały zaburzenia ruchowe, głównie w obrębie kończyn dolnych. Mechanizm działania polega na hamowaniu oksydazy lizylowej, katalizującej wytwarzanie allizyny w elastynie i kolagenie, co powoduje wzrost rozpuszczalności i spadek wytrzymałości kolagenu. Nieodwracalną inhibicję powoduje p-aminopropionitryl, występujący we wszystkich odmianach groszków wywołujących latyryzm. W dalszych badaniach stwierdzono, że takie związki jak nitryl p-cyjano-L-alaniny i kwas L-2,4diaminomasłowy nie wywołują zmian w układzie kostnym, a są przyczyną zespołu objawów neurologicznych, które określono mianem neurolatyryzmu.

Substancje wolotwórcze (goitrogenne), których najważniejszym przedstawicielem jest 5-winylo-oksazolidynotion-2 (WOT), wyizolowano z korzeni, części zielonych i nasion roślin krzyżowych. W organizmach zwierząt czynnik ten uniemożliwia wbudowywanie jodu w pierścień tyrozyny lub tyroniny i wytwarzanie tyroksyny. Zawartość tych związków w różnych odmianach kapusty ogrodowej (Brassica oleracea) i rzepaku (Brassica napus) waha się w granicach 1,7-31,0 mg/100 g świeżych roślin.


     Inhibitory trypsyny występują w wielu gatunkach roślin, zwłaszcza strączkowych. Obecność tych czynników stwierdzono w: soi, fasoli, bobie, grochu, pszenicy, kukurydzy, ziemniakach. Na ogół inhibitory trypsyny i chymotrypsyny tracą swoje właściwości podczas gotowania, co ma miejsce np. w przypadku inhibitorów ziemniaka czy pszenicy. Mechanizm działania tych czynników polega na tworzeniu kompleksu enzym-inhibitor, co hamuje uwalnianie metioniny podczas hydrolizy białka w ustroju, na skutek czego obserwuje się niedobór tego aminokwasu zarówno u ludzi, jak i zwierząt.

Wśród produktów spożywczych pochodzenia roślinnego orzechy stanowią grupę żywności najczęściej powodującą alergie pokarmowe.

     Alkaloidy tropinowe występują np. w wilczej jagodzie, lulku czarnym czy bieluniu dziędzierzawie. Glikoalkaloidy pojawiają się w ziemniakach, a alkaloidy pirolizydynowe są obecne w licznych gatunkach chwastów mogących zanieczyszczać zboża. Zatrucia częściami roślin zawierających alkaloidy mają raczej charakter przypadkowy. Dotyczą one zwłaszcza dzieci, ponieważ niektóre owoce są dla nich atrakcyjne dzięki swej barwie, a kształtem przypominają owoce lub nasiona znane i jadalne. W torebkach bielunia dziędzierzawy znajdują się czarne nerkowate nasiona, podobne do nasion czarnuszki, zawierające znaczne ilości atropiny. Czasem spożycie 15 nasion wystarcza, aby spowodowały one śmierć dziecka. Innym przykładem jest życica odurzająca, która jako chwast występuje w zbożach. W jej ziarniakach znajduje się alkaloid temulina. Zatrucia tym alkaloidem mogą być spowodowane spożyciem wyrobów wypiekanych z mąki pochodzącej ze zbóż zanieczyszczonych ziarniakami życicy („pijany chleb”).

Kwas szczawiowy występuje w postaci soli w wakuolach niektórych roślin, m.in. szczawiu, rabarbaru, szpinaku i buraków, ale również w herbacie i kakao. W dużych stężeniach kwas szczawiowy działa drażniąco na skórę i błony śluzowe, ale nawet w ilościach spotykanych w żywności może być szkodliwy. Jego antyodżywcze działanie polega na tworzeniu z jonami wapnia trudno rozpuszczalnego szczawianu wapnia, który osadza się w postaci kamieni w nerkach. Może on być również powodem znacznych niedoborów wapnia. Ostre zatrucia objawiają się zaburzeniami żołądkowo-jelitowymi, układu nerwowego i moczowego.

Grzyby leśne ze względu na swoje
walory smakowe stanowią doskonałe uzupełnienie diety człowieka.

    Fityniany są to sole kwasu fitynowego oraz metali głównie dwuwartościowych. Ponieważ fityniany wapnia, żelaza i cynku są trudno rozpuszczalne, przyswajalność tych pierwiastków jest istotnie ograniczona. Szczególnie bogate w fityniany są: ziarno sezamowe, rzepak, rośliny strączkowe oraz niektóre zboża.

    Kwas erukowy występuje w nasionach rzepaku i innych roślin krzyżowych. Antyżywieniowe działanie tego kwasu polega na hamowaniu wzrostu oraz zmianach czynnościowych i histopatologicznych mięśnia sercowego. W oleju z nasion starych odmian rzepaku był to dominujący kwas tłuszczowy. Jednak w wyniku prac hodowlanych w nasionach nowych, tzw. podwójnie ulepszonych odmian rzepaku, zawartość tego kwasu udało się zmniejszyć do poziomu poniżej 2%.

Toksyny grzybowe
    Grzyby leśne ze względu na swoje walory smakowe stanowią doskonałe uzupełnienie diety człowieka. Istnieje jednak funkcjonalna grupa grzybów zwłaszcza kapeluszowych zawierających substancje trujące w ilościach toksycznych dla ludzi. Pomimo szerokiej akcji informacyjnej każdego roku dochodzi do zatruć, a nawet zejść śmiertelnych spowodowanych ich spożyciem. Najbardziej znanymi przedstawicielami grzybów trujących są: muchomor sromotnikowy i jego podgatunki oraz zasłonak rudy, których toksyny (amanityna, fallotoksyna i orellanina) mają działanie cytotoksyczne. Strzępiak ceglasty oraz borowik szatański zawierają alkaloid muskarynę, zatrucie którą powoduje zwężenie źrenic, ślinotok, biegunkę, torsje i spadek ciśnienia tętniczego. Natomiast muscymol i kwas ibotenowy, których obecność stwierdzono w muchomorze czerwonym, wywołuje działanie quasi-atropinowe. Jeszcze inne toksyny zawarte w grzybach mogą powodować blokowanie przemian etanolu oraz wykazywać działanie halucynogenne, gastrotoksyczne i neurotoksyczne.

Bezpieczeństwo zdrowotne żywności wzbudza szerokie zainteresowanie konsumentów.


Alergeny pochodzenia roślinnego
      Alergią określa się nadwrażliwość na niektóre substancje (antygeny), z którymi organizm człowieka styka się poprzez spożywanie, oddychanie lub kontakt ze skórą. Alergie stają się coraz powszechniejszym zjawiskiem, głównie wśród populacji zamieszkującej kraje wysoko uprzemysłowione. Pogłębiające się zanieczyszczenie środowiska oraz wzrost udziału w diecie żywności przetworzonej w znacznej mierze przyczynia się do wzrostu liczby przypadków zachorowań. Alergeny pokarmowe nie mają wspólnej budowy chemicznej i strukturalnej, która mogłaby jednoznacznie wskazywać na ich zdolność do alergizacji. Większość naturalnie występujących alergenów pokarmowych jest zazwyczaj białkami lub glikoproteinami. Alergia pokarmowa to stan chorobowy, w którym dolegliwości uwarunkowane są mechanizmami immunologicznymi. Gdy alergen dostanie się do przewodu pokarmowego, organizm wytwarza przeciwciała starające się unieszkodliwić i następnie usunąć go z organizmu. W reakcji alergicznej bierze udział grupa przeciwciał tzw. immunoglobuliny. Ich aktywacja uruchamia dalsze reakcje układu odpornościowego z późniejszym uwolnieniem histaminy oraz innych substancji chemicznych wywołujących powstanie widocznych objawów alergii.
    Potencjalnie alergenne białka znaleziono we wszystkich grupach żywności. Produkty zawierające nawet bardzo niewielkie ilości alergenów mogą być niebezpieczne dla osób atopowych, u których reakcja alergiczna może wystąpić po spożyciu kilku miligramów, a nawet mikrogramów alergenu pokarmowego. Obecnie zidentyfikowanych jest ponad 170 produktów spożywczych powodujących alergie pokarmowe o objawach natychmiastowych.
     Wśród produktów spożywczych pochodzenia roślinnego orzechy stanowią grupę żywności najczęściej powodującej alergie pokarmowe z następstwem szoku anafilaktycznego, kończącego się czasami śmiercią. Alergeny występują w orzechach laskowych i nerkowca, jak również w kokosach, orzechach włoskich i migdałach. W nasionach orzeszków arachidowych zidentyfikowano i opisano 10 alergenów immunodominujących. Główne alergeny to białko konarchina i 2S albumina, które są odpowiedzialne za 95% przypadków reakcji alergicznych. Głównym alergenem soi jest białko zapasowe – glycinina. Alergeny może zawierać również lecytyna sojowa, która jest stosowana powszechnie jako emulgator w przemyśle spożywczym i farmacji. Źródłem alergenów są również soczewica i inne nasiona roślin strączkowych konsumowane w krajach basenu Morza Śródziemnego, gdzie alergia na te nasiona jest dość poważnym problemem. Nasiona roślin strączkowych, podobnie jak orzechy i zboża, zawierają alergeny wykazujące dużą stabilność i odporność na stosowane powszechnie procesy technologiczne. W zbożach (pszenica, owies, żyta, jęczmień, ryż) wykryto około 16 różnych białek. Największą aktywność alergenną wykazują niskocząsteczkowe gluteniny pszenicy: α-gliadyny i γ-gliadyny. Sezam także jest surowcem o silnym potencjale alergennym. Alergia na owoce również jest silną reakcją, której towarzyszy występowanie różnych objawów chorobowych. Większość alergenów występujących w owocach nie jest znana. Uważa się, że np. w jabłkach, gruszkach, śliwkach i morelach ilość substancji uczulających zwiększa się wraz z dojrzewaniem. Surowcami roślinnymi, będącymi źródłem alergenów pokarmowych powszechnych w Polsce, mogą być również ziemniaki, pomidory, truskawki, seler oraz marchew.


      W celu ochrony konsumentów, Rozporządzenie Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi z dnia 10 lipca 2007 r. w sprawie znakowania środków spożywczych (Dz. U. Nr 137, poz. 966 z późn. zm.) obliguje do umieszczania na opakowaniach środków spożywczych nazw składników alergennych wykorzystywanych do produkcji środka spożywczego. Jako składniki alergenne pochodzenia roślinnego wymieniono: zboża zawierające gluten (tj. pszenica, żyto, jęczmień, owies zwyczajny, pszenica oplewiona/orkisz, kamut lub ich szczepy hybrydowe), orzeszki ziemne/arachidowe, nasiona soi, orzechy (migdały, orzech laskowy, orzech włoski, nerkowiec, orzech pekan, orzech brazylijski, pistacja, orzech pistacjowy, orzech makadamia), seler, gorczyca, nasiona sezamu, łubin.


W drugiej części artykułu zostaną opisane zagrożenia mikrobiologiczne

Autor: Lesław Juszczak, Uniwersytet Rolniczy w Krakowie

Artykuł został opublikowany w magazynie "Agro Przemysł" nr 3-4/2011

Źródło fot.: www.sxc.hu

ZAMKNIJ X
Strona używa plików cookies w celu realizacji usług i zgodnie z Polityką Plików Cookies. OK, AKCEPTUJĘ