Bezpieczna żywność nie szkodzi ani zdrowiu, ani życiu konsumenta. Nie zawiera fizycznych, chemicznych czy biologicznych zanieczyszczeń powyżej ustalonego poziomu tolerancji zagwarantowanego przez odpowiednie przepisy prawne. Podstawowym aktem prawnym obowiązującym w naszym kraju, określającym wymagania i procedury niezbędne do zapewnienia bezpieczeństwa żywności jest ustawa o bezpieczeństwie żywności i żywienia z dnia 25.08.2006 r. (Dz.U. Nr 171, poz. 1225 z późniejszymi poprawkami, tekst jednolity w Dz. U. 2010, Nr 136, poz. 914).
    Środek spożywczy szkodliwy dla zdrowia lub życia człowieka to taki, którego spożycie zgodnie z przeznaczeniem i w odpowiednich warunkach może spowodować negatywne skutki dla zdrowia czy życia człowieka. Szczególnie jeśli nie spełnia on wymagań zdrowotnych lub/i zawiera substancje zanieczyszczające czy mikroorganizmy w ilościach przekraczających dopuszczalny poziom, a także pozostałości skażeń promieniotwórczych, weterynaryjnych produktów leczniczych oraz innych substancji szkodliwych dla zdrowia i życia człowieka określonych w przepisach UE.

Zagrożenia fizyczne
    Różnego rodzaju ciała obce i materiały, które normalnie nie powinny występować w żywności, a które mogą spowodować fizyczne uszkodzenie ciała człowieka, np. jamy ustnej.

Zagrożenia chemiczne
    Wszystkie substancje chemiczne, które są toksyczne dla organizmu człowieka, a wprowadzone do niego mogą wywoływać zatrucie chemiczne. Źródłem zagrożeń chemicznych mogą być wszystkie surowce podstawowe i pomocnicze, materiały opakowaniowe, maszyny i urządzenia. Część zagrożeń chemicznych występujących w żywności to takie, które powszechnie występują w środowisku i ich uniknięcie lub zminimalizowanie jest trudne do osiągnięcia. Do takich zanieczyszczeń można zaliczyć antyodżywcze i toksyczne składniki naturalne, metale ciężkie, dioksyny, furany, wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA). Inną grupę stanowią zanieczyszczenia, które możliwe są do uniknięcia, a przynajmniej zminimalizowania do akceptowalnego poziomu w wyniku zastosowania systemów zapewniających bezpieczeństwo żywności. Można do nich zaliczyć: środki lecznicze, środki ochrony roślin, pomocnicze środki techniczne i konserwujące, substancje powstające w wyniku niewłaściwie zastosowanych technologii przetwórczych oraz niewłaściwego przechowywania żywności.

Antyodżywcze i toksyczne składniki naturalne
    Występują w wielu surowcach roślinnych. Najważniejsze z nich to: glikozydy, kwas szczawiowy, saponiny, inhibitory trypsyny.
    Glikozydy cyjanogenne występują w wielu gatunkach roślin wyższych. Najbardziej znanym glikozydem cyjanogennym jest amygdalina, która występuje w migdałach, nasionach moreli, śliwy, brzoskwini i wiśni. Czynnikiem toksycznym jest w tym przypadku cyjanowodór. Spożycie nasion bogatych w glikozydy cyjanogenne może być przyczyną ciężkich zatruć. Objawem zatrucia mogą być silne bóle głowy, niepokoje czy stany lękowe. Powstają wskutek zaburzenia w oddychaniu tkankowym, które polegają na tym, że pomimo obecności tlenu we krwi tkanki nie mogą go odbierać w wyniku zablokowania enzymów.
    Kwas szczawiowy występuje najczęściej w postaci soli m.in. w szczawiu, rabarbarze, szpinaku i burakach, a także w ziarnach kakao i herbacie. W dużych stężeniach działa on drażniąco na błony śluzowe i skórę, nawet w niewielkich ilościach spotykanych w żywności spożywany często może być szkodliwy. Ze względu na to, że jonami wapnia tworzy trudno rozpuszczalny szczawian wapnia, który osadza się w nerkach w postaci kamieni. Zatrucia ostre objawiają się zaburzeniami żołądkowo-jelitowymi układu nerwowego i moczowego, zostaje zaburzona także praca serca oraz czynność nerek.
    Kolejna grupa to związki saponinowe. Ich obecność stwierdzono w roślinach jadalnych, takich jak: szpinak, buraki, szparagi, soja, ziemniaki, a także w licznych roślinach paszowych. Saponiny, choć się trudno wchłaniają, to jednak częste ich spożywanie ułatwia przechodzenie do krwiobiegu, w którym powodują uszkodzenia oraz hemolizę krwinek czerwonych. Zanieczyszczenie mąki kąkolem może również spowodować zatrucie saponinami. Tomatyna, występująca w pomidorach i solanina w ziemniakach, to dwa najbardziej znane związki należące do tej grupy.
    Inhibitory trypsyny występują w wielu gatunkach roślin, zwłaszcza strączkowych. Obecność tych substancji stwierdzono w bobie, fasoli, grochu, kukurydzy, pszenicy, soi, ziemniakach oraz w białku jaj. Ponieważ inhibitor hamuje przede wszystkim uwalnianie metioniny w trakcie hydrolizy białka, wskutek czego obserwuje się niedobór tego aminokwasu u ludzi i zwierząt. Najczęściej inhibitory trypsyny i chymotrypsyny tracą swoje właściwości w trakcie gotowania, np. w przypadku inhibitorów ziemniaka czy pszenicy.

Metale ciężkie
    Pierwiastki śladowe – mikroelementy, w odpowiednio niskich stężeniach, są niezbędne dla prawidłowego funkcjonowania organizmu człowieka. Jednak przy wyższych stężeniach mogą być niebezpieczne, np. związki arsenu, chromu, kobaltu, miedzi, molibdenu, niklu i cynku. Natomiast nie stwierdzono pozytywnego oddziaływania rtęci, ołówiu czy kadmu. Głównymi źródłami zanieczyszczenia środowiska metalami ciężkimi są transport, przemysł, składowanie i spalanie odpadów oraz spalanie paliw (energetyka, ogrzewnictwo). Do gleby mogą przedostawać się z nawozów i środków ochrony roślin.
    Metale ciężkie do żywności (głównie do surowca) przedostają się ze wszystkich elementów środowiska (powietrza, gleby i wody). Źródłem skażenia żywności mogą być również procesy technologiczne. Metale ciężkie są łatwo kumulowane w organizmie ludzkim, charakteryzują się długim okresem biologicznego półtrwania i związaną z tym toksycznością chroniczną, natomiast zatrucia ostre zdarzają się rzadko.
    Metale ciężkie kumulowane są głównie w kościach, mózgu, wątrobie, nerkach, gruczole krokowym i mięśnie. Poziom ich pobrania przez organizm człowieka w racjach pokarmowych jest uzależniony nie tylko od ich zawartości w pożywieniu, ale także od sposobu ich spożywania. Składnikami, które mogą redukować toksyczność metali ciężkich, są białka, błonnik, witaminy: C, D, E, tiamina oraz niektóre składniki mineralne. Z żywnością do organizmu trafia ok. 80 - 90% całkowitego pobrania metali ciężkich, przy czym najwięcej dostarczanych jest z żywnością pochodzenia roślinnego. Ziemniaki mogą być znaczącym źródłem kadmu i ołowiu w codziennej diecie, wynika to przede wszystkim z ich dużego spożycia. Do negatywnych oddziaływań metali ciężkich należą uszkodzenia błon i organelli komórkowych, zmiany w syntezie białek, zaburzenia wytwarzania ATP, uszkodzenia w układach nerwowym, krążenia, krwiotwórczym, oddechowym, pokarmowym, wydalniczym, niektóre z metali podejrzewane są o działanie rakotwórcze.

Tab. 1.
Rodzaje mikroorganizmów występujących w wybranych gałęziach przemysłu spożywczego.

Dioksyny i furany
    Dioksyny i furany to uproszczone nazwy grupy związków chlorowcopochodnych, obejmującej przede wszystkim polichlorowane dibenzoparadioksyny (PCDDs) i polichlorowane dibenzofurany (PCDF). Do tej grupy zalicza się również inne chloroorganiczne zanieczyszczenia, takie jak np. heksachlorobenzen (HCB) oraz polichlorowane bifenyle (PCB). Ponieważ atomy chloru mogą zajmować w pierścieniach różne pozycje, znanych jest 75 pochodnych PCDD – przy czym 7 uznano za toksyczne oraz 135 pochodnych PCDF, w tym uważanych za trujących jest 10. W naturalnym środowisku występują w śladowych ilościach jako produkt spalania drewna (pożary lasów) i erupcje wulkanów, pozostałe przypadki są efektem działalności człowieka. Tworzą się w procesach produkcji asfaltu, papieru i celulozy, przerobu złomu metali kolorowych (np. aluminium), a także w procesie termicznego usuwania powłok lakierniczych. Związki należące do dioksyn charakteryzują się znaczną odpornością na degradację termiczną, chemiczną i biologiczną. Zanieczyszczenia te dostające się do środowiska naturalnego mogą być przenoszone wraz z pyłami na duże odległości.
    Dioksyny i furany do organizmu człowieka są wchłaniane głównie z przewodu pokarmowego, szczególnie z tłuszczem zwierzęcym. Z tego względu głównym ich źródłem są: mięso i jego przetwory, drób, ryby, mleko i jego przetwory oraz jaja. Natomiast w tłuszczach roślinnych jest zdecydowanie niższe stężenie tych związków jedynie większe ilości dioksyn i furanów mogą znajdować się w częściach roślin narażonych na kontakt z zawierającym te zanieczyszczenia pyłem w powietrzu atmosferycznym. Przykładem takich roślin mogą być jadalne liście kapusty lub sałaty.
    Zostało udowodnione, że dioksyny, furany oraz polichlorowane bifenyle mają bezpośredni wpływ na zakłócenie systemu endokrynnego wydzielania hormonów sterydowych, zwłaszcza progesterone, zakłócają one również replikację kodu genetycznego, uszkodzenie DNA, mogą być przyczyną wad rozwojowych oraz osłabienia systemu odpornościowego. Szczególne działanie w tym zakresie wykazują przede wszystkim dioksyny, a intensywność oddziaływania zależna jest od dawki i czasu ekspozycji. Zawartość dioksyn w niektórych produktach spożywczych może się nadmiernie kumulować w tkance tłuszczowej człowieka, czego efektem będzie wpływ na zakłócenie wydzielania hormonów sterydowych, co może doprowadzić w konsekwencji nawet do bezpłodności. Duże stężenia dioksyn w organizmie może wywierać działanie kancerogenne i embriotoksyczne. Dioksynom udowodniono również działanie teratogenne (uszkadzające płód) oraz alergiczne.

Najlepiej zaopatrywać się w surowce i półprodukty tylko u sprawdzonych dostawców, czyli tych, którzy posiadają wdrożony i udokumentowany system HACCP.

 Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne
    Głównymi przedstawicielami tej grupy substancji zawierającej ok. 200 związków są: benzo[a]piren, benzo[a]antracen, naftalen, chryzen. Należą one do jednych z najbardziej rakotwórczych substancji spotykanych w żywności. Podobnie jak dioksyny - wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA) emitowane są do środowiska w trakcie pożarów lasów i erupcji wulkanów oraz przez przemysł stosujący wysokie temperatury przetwarzania surowców (ropy, gazu) i motoryzację. Do żywności wnikają z powietrza, wody oraz gleby, a także wraz z dymem wędzarniczym, powstają również podczas smażenia, zwłaszcza grillowania. Szczególnie dużo benzo[a]pirenu zawierają produkty pochodzenia zwierzęcego wędzone w warunkach domowych. W organizmie człowieka WWA wykazują dużą zdolność do kumulacji, co powoduje, że narażanie na niewielkie dawki tych związków może być przyczyną zachorowań na raka.

Pestycydy – środki ochrony roślin
    Są to substancje naturalne i związki chemiczne stosowane do niszczenia szkodników roślin. W zależności od kierunku zastosowania można je podzielić na środki do zwalczania bakterii (bakteriocydy), szkodników zwierzęcych (zoocydy), chwastów (herbicydy) i grzybów (fungicydy). Pestycydy w wyniku kumulacji małych dawek w organizmie mogą być przyczyną zatruć przewlekłych, natomiast w sytuacjach awaryjnych mogą powodować zatrucia ostre. Najbardziej niebezpieczne są insektycydy, szczególnie chloroorganiczne, fosforoorganiczne, karbamidowe, związki rtęci. Związki te są inhibitorami części enzymów, mają niekorzystne oddziaływanie na układ nerwowy i oddechowy, uszkadzają nerki i wątrobę.

Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne wnikają do żywności wraz z dymem powstającym podczas grillowania.

Pozostałości weterynaryjnych środków leczniczych
    Do żywności pochodzenia zwierzęcego dostają się w konsekwencji stosowania środków leczniczych w jej produkcji, co staje się przyczyną zanieczyszczenia tej żywności pozostałościami tych preparatów. Bardzo niebezpieczne są zanieczyszczenia żywności pozostałościami antybiotyków i preparatów hormonalnych. Obecność w żywności pozostałości antybiotyków wynika najczęściej z nieprzestrzegania okresów karencji lub stosowania środków niedozwolonych. Pozostałości weterynaryjnych antybiotyków mogą stanowić ryzyko wywoływania reakcji alergicznych, występowania chorób grzybiczych oraz powstawania i narastania odporności drobnoustrojów na antybiotyki. Natomiast spożywanie żywności zawierającej pozostałości substancji hormonalnych prowadzi do zaburzeń gospodarki hormonalnej organizmu człowieka.
   Obok czystości fizycznej i chemicznej zawartość zanieczyszczeń mikrobiologicznych stanowi kryterium bezpieczeństwa zdrowotnego produktów spożywczych.

Zagrożenia biologiczne
    Różnego rodzaju drobnoustroje (wirusy, bakterie, pierwotniaki, grzyby) i wytwarzane przez nie substancje - mikotoksyny, które mogą powodować zatrucia i zakażenia pokarmowe, jak również ograniczać trwałość produktów i ich dalszą przydatność technologiczną – to zagrożenia biologiczne. Drobnoustroje do żywności mogą dostawać się wieloma drogami; źródłem zagrożeń może być człowiek poprzez nieprzestrzeganie zasad higieny. Natomiast obecność szkodników: owadów, gryzoni, ptaków – zakażenia takie mogą także pochodzić z surowców wcześniej zainfekowanych. Zagrożenia tego typu mogą wpływać na zdrowie i życie człowieka w sposób bezpośredni lub pośredni. Wpływ bezpośredni polega na infekcjach wywołanych bezpośrednio przez drobnoustroje (bakterie, wirusy, pleśnie). Pośrednie natomiast to oddziaływanie sprowadzające się do wytwarzania przez mikroorganizmy różnego rodzaju toksyn (mikotoksyny), które mogą powodować zatrucia pokarmowe.

Mikotoksyny
    Grupą związków, stanowiących produkty przemiany materii wielu gatunków grzybów, są mikotoksyny. Ponieważ grzyby mogą się rozwijać jako patogeny na roślinach uprawnych bądź jako saprofity na żywności i paszach w trakcie przechowywania, to mikotoksynami mogą być skażone nie tylko produkty pochodzenia roślinnego, jak również mleko i mięso, i ich przetwory. Ostre zatrucia mikotoksynami występują niezmiernie rzadko – jednak to istnieje duże ryzyko przewlekłego zatrucia małymi dawkami. Działanie toksyczne mikotoksyn prowadzi do obniżenia odporności na infekcje, uszkodzenia wątroby, nowotworów, obrzęku płuc, martwicy mózgowia oraz zaburzenia płodności. Dodatkowo wykazują one działanie embriotoksyczne i neurotoksyczne. Ponieważ żywność może być zakażana przez kilka rodzajów grzybów, które wytwarzają więcej niż jedną toksynę, efekt ich toksycznego działania może być zwiększony. Wśród mikotoksyn silne działanie toksyczne wykazują aflatoksyny i fumonizyna, przy czym aflatoksyna B1 znajduje się w wykazie substancji rakotwórczych.

Analiza zagrożeń
    To proces zbierania oraz oceniania informacji o zagrożeniach i warunkach sprzyjających ich powstaniu, który ma na celu stwierdzenie, które z tych zagrożeń są istotne dla bezpieczeństwa żywności.

Działania zapobiegawcze
    Działania zapobiegawcze to głównie działania profilaktyczne (prewencyjne) podjęte w celu wyeliminowania przyczyn potencjalnych niezgodności, wady czy też innej niepożądanej sytuacji oraz niedopuszczenia do ich wystąpienia. To wszelakie czynności, które są podejmowane w celu przeciwdziałania wystąpienia zagrożenia. Oprócz działań prewencyjnych, specyficznych w poszczególnych etapach procesów technologicznych, można także określić działania zapobiegawcze o charakterze bardziej ogólnym, które wynikają z zasad Dobrej Praktyki Produkcyjnej i Dobrej Praktyki Higienicznej.
    W celu ograniczenia lub wyeliminowania zagrożeń fizycznych i biologicznych stosuje się różnego rodzaju procedury kontrolne, detektory czy procesy technologiczne w dalszym etapie przetwarzania. Jednak nie jest możliwe usunięcie skażeń chemicznych, które zostały wprowadzone do łańcucha żywieniowego na etapie upraw polowych i produkcji pasz czy też żywienia zwierząt. Skażenia te stają się później źródłem podwyższonych poziomów substancji toksycznych w surowcach do produkcji żywności oraz tkankach zwierzęcych. Nad tymi skażeniami można zapanować, przestrzegając okresów karencji dla pestycydów i leków weterynaryjnych.
    Problemem może stać się w najbliższym czasie utrzymanie dopuszczalnych poziomów dioksyn bardzo silnie działających i szkodliwych substancji toksycznych, które mogą być przyczyną chorób nowotworowych.

Literatura
1. Bekas W., Kowalska D., Kowalski B., „Akryloamid w żywności”, „Przemysł Spożywczy” 2006, 60, 6, s. 36-39.
2. Grochowalski A., „Dioksyny w spalinach ze spalarni i w żywności”, http://www.dioksyny.pl/wp-content/.
3. Juszczak L., „Zagrożenia chemiczne w żywności”, „Agro Przemysł” 2010, 5, s. 44-49.

 

 

Jednym z głównych źródeł zanieczyszczenia środowiska metalami ciężkimi jest składowanie odpadów.

Autor: Agnieszka Nawirska-Olszańska, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu

Artykuł został opublikowany w magazynie "Agro Przemysł" nr 2/2012

Źródło fot.: www.sxc.hu