ZANIECZYSZCZENIA ŻYWNOŚCI

Żywność

Żywność to wszystkie produkty, które mogą być pochodzenia zwierzęcego albo roślinnego, naturalne

i przetworzone, stanowiące źródło substancji pokarmowych dla człowieka. Ważne jest, aby zawierała ona główne produkty przemiany materii: białka, cukry, tłuszcze, wodę, sole mineralne, enzymy, witaminy.

Podział artykułów żywnościowych w Polsce opiera się na pochodzeniu, stopniu przetworzenia oraz składzie chemicznym. Wyróżniono dwanaście grup żywności obejmujące artykuły:

• Warzywa
• Owoce
• Ziemniaki
• Nasiona roślin strączkowych
• Zbożowe
• Mleczne
• Masło
• Nabiał
• Jaja
• Oleje i tłuszcze
• Mięsne
• Cukier i słodycze

Jeszcze kilkadziesiąt lat temu żywność nie była tak bardzo przetworzona jak obecnie, znaczna większość produktów konserwowana była w naturalny sposób jak: kiszenie, zasalanie, gotowanie, pieczenie, wędzenie suszenie. Ponadto duża jej część była spożywana jako nieprzetworzona.

W dzisiejszych czasach modyfikacje artykułów żywnościowych są bardzo powszechne i coraz łatwiejsze do wprowadzenia w życie dzięki użyciu nowoczesnych technologii. Takie metody są stosowane, przede wszystkim w celu:

• Przedłużenie okresu przydatności do spożycia
• Polepszenia własności odżywczych danego artykułu
• Uatrakcyjnienia walorów handlowych

Znaczna większość lekarzy - dietetyków nie poleca, a nawet przestrzega przed nadmiernym spożywaniem żywności przetworzonej, która posiada wiele konserwantów chemicznych, jest zbyt oczyszczona (tak jak sól) czy skoncentrowana.

W Europie czy Ameryce (kraje najlepiej rozwinięte) konsekwencjami spożywania takich produktów są liczne choroby cywilizacyjne czy otyłość. Ten ostatni problem jest szczególnie trudny do wykorzenienie w USA. Jedzenie tzw. fast food'ów w bardzo szybkim tempie prowadzi nie tylko do nadwagi, ale także do zaburzeń całego organizmu (wzrost ciśnienia krwi, nieprawidłowy poziom mikro-, makrominerałów, enzymów, witamin itp.).

Dość często polecane są różnorodne środki takie jak witaminy, odżywki, mikro-, makroelementy jako suplementy niepełnowartościowej diety. Niestety, jeśli chodzi o wyżywienie ludności świata, istnieje ogromna przepaść pomiędzy krajami ubogimi, słabo rozwiniętymi, posiadającymi słabe gleby oraz niekorzystny klimat a tymi wysokorozwiniętymi. Podczas gdy w krajach bogatych jest problem nadwagi, w ubogich wystepuje niedożywienie, a nawet głód.

Źródła zanieczyszczenia

Industrializacja wielu społeczeństw oraz stosowanie zbyt dużej ilości środków chemicznych w życiu codziennym prowadzi do znacznego zanieczyszczenia artykułów żywnościowych.

Główne źródła zanieczyszczeń:

• Pośrednie:
  • dymy oraz pyły przemysłowe
  • gazy spalinowe
  • ścieki
  • odpady
• Bezpośrednie:
• środki ochrony, polepszenia jakości produkcji roślinnej oraz zwierzęcej
• substancje stosowane w przemyśle spożywczym

Chemiczne zanieczyszczenia mogą być dwojakiego pochodzenia: zwierzęcego oraz roślinnego, w tego rodzaju artykułach występuje kumulacja szkodliwych związków. Znaczne zagrożenie dla zdrowia stanowią nowoczesne technologie, które polepszają walory smakowe, zapachowe, konserwujące, ale nie jest jeszcze dobrze znane oddziaływanie takich substancji na człowieka.

Historia

W dawniejszych czasach artykuły żywnościowe spożywano w postaci mało przetworzonej albo jako naturalne. Ekologiczne, tradycyjne metody modyfikowania pokarmów okazują się bardziej korzystne dla organizmu, dlatego obecnie zaleca się właśnie taki rodzaj diety.

W dzisiejszych czasach wszechwładna konkurencja, konieczność zastosowania środków zwiększających produkcję czy przedłużających przydatność do spożycia wymusiła zwiększenie użycia różnorodnych substancji.

Konserwowanie żywności za pomocą związków chemicznych, sterylizacja konserw, wydłużenie możliwości przechowywania jest bardzo ważną rzeczą w dzisiejszych czasach.

Bardzo często stosowane są sztuczne barwniki, polepszacze smaku czy zapachu (sztuczne kompozycje smakowo - zapachowe). Już w dokumentacji z XIX wieku można spotkać spis dozwolonych barwników stosowanych

w przemyśle spożywczym, środków konserwujących, dopuszczalnych stężeń zanieczyszczeń, w tym ilości metali ciężkich.

Natomiast dopiero pod koniec XX wieku dodatki używane świadomie w artykułach spożywczych stały się przedmiotem zainteresowania dietetyków.

Związki chemiczne zanieczyszczające żywność

Związki ołowiu

Występowanie i zastosowanie

Substancje te często występują w przyrodzie w postaci naturalnej w wodzie oraz glebie. Są składnikami wielu związków, zarówno pochodzenia organicznego jak i nieorganicznego. Występują także jako odpady poprzemysłowe, a także jako środki ochrony roślin tak jak arsenian ołowiu.

Główne źródła zanieczyszczenia atmosfery, gleby czy roślin:

• Pyły
• Dymy
• Spaliny samochodowe
• Odpady przemysłowe
• Ścieki

Według danych statystycznych, stężenie związków zwierających ołów w organizmach roślinnych znajdujących się w sąsiedztwie autostrad mogą stanowić nawet 30 razy większe niż w przypadku roślin nie narażonych na zanieczyszczenia spalinami.

Przyswajanie związków ołowiu przez rośliny zielone zależy od stopnia rozpuszczalności tych substancji

w glebie, a także od wartości pH. Kationy ołowiowe absorbowane są przez korzenie, a potem transportowane dalej do łodygi, czasem liści. Odstępstwem od tej reguły stanowią liście pomidorów, ziemniaków, owoców, nasiona kukurydzy.

Zanieczyszczenie możne również nastąpić przy przetwarzaniu żywności, np. w przypadku bielenia kotłów cyną zawierającą ślady związków ołowiu, konserw, naczyń ceramicznych posiadających wielokolorowe nadruki.

Dozwolone stężenie związków ołowiu w różnych artykułach spożywczych przedstawia Tabela 1:

Artykuł	Zawartość [mg/dm3]
Wodach gazowanych	< 0,3
Płynnych środkach spożywczych	< 0,4
Produkty stałe	< 2

Tabela 1. Dozwolone stężenie związków ołowiu w różnych artykułach spożywczych

Wpływ na organizm

Związki ołowiu gromadzą się w płodzie podobnie jak u dojrzałych osobników. Ponieważ bardzo łatwo przenikają przez łożysko, uważa się je za szczególnie niebezpieczne dla intensywnie rozwijającego się organizmu. Substancje te mogą wchłaniać się do ustroju, a za pośrednictwem krwi, przenikać do różnych narządów. Najważniejszymi miejscami składowania są tkanki stałe: kości oraz zęby.

Wyróżnia się trzy podstawowe płaszczyzny działania związków ołowiu:

• Ośrodkowy układ nerwowy
• Nerki
• Hematopoeza

Kationy ołowiu Pb²⁺ blokują centra aktywne wielu enzymów zawierających grupy sulfhydrylowe. Reakcja

z tymi grupami upośledza przeprowadzenie wielu procesów metabolicznych.

Substancje ołowiowe wywołują miedzy innymi zaburzenia reprodukcyjne, hormonalne, cytogenetyczne, powodują również próchnicę zębów.

Zabezpieczenie urządzeń czy opakowań przed kontaktem bezpośrednim ze związkami ołowiu chroni przed ich niekorzystnymi wpływami.

Związki kadmu

Występowanie i zastosowanie

Kadm występuje jedynie w postaci związanej, w rudach cynkowych oraz ołowiowych, często również jako siarczek kadmu.

Stosuje się go do pokrywania powierzchni innych metali (kadmowanie), dodawany do stopów powoduje znaczne obniżenie temperatury topnienia, używany jest do wytwarzania nowoczesnych akumulatorów, tworzyw sztucznych, a także lamp kadmowych.

Główne źródła zanieczyszczenia w glebie pochodzą od:

• Dymów
• Odpadów przemysłowych
• Ścieków

Procesy redoks, jakie zachodzą w glebie, pod wpływem drobnoustrojów zależą przede wszystkim od wartości pH. Związki kadmu, przeważnie w postaci nawozów fosforanowych są łatwo wchłaniane przez organizmy samożywne, ale wykazują mniejsza toksyczność niż rtęć oraz ołów.

Wpływ na organizm

Poziom zanieczyszczenia kadmem jest dopiero w fazie badawczej. Wiadomo jednak, że w różnego rodzaju produktach przyjmuje on inną wartość. Przykładem może być mąka zawierająca mniej tego szkodliwego pierwiastka niż ziarno, a krakersy oraz chleb - najwięcej. Wytłumaczenia tego faktu należy szukać w toku procesów technologicznych, a także w składnikach, dodawanych do artykułów żywnościowych. Najwięcej związków zawierających kadm, bo aż 0,5 mg na 1 kg, znajduje się w ostrygach, innych mięczakach, w nerkach oraz wątrobie pochodzenia wołowego. Okazało się, że w rybim mięsie stężenie kadmu jest dużo niższe aniżeli

w ich narządach.

W niektórych państwach w ciągu dnia spożywa się około 80 mg, to bardzo duża dawka zważywszy, że nałogowy palacz dostarcza 2g kadmu, a wiec jeden papieros zawiera 0,2mg tej trującej substancji (w postaci aerozolu oraz gazu).

Związki kadmu mogą dostawać się do organizmu ludzkiego także przez 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

z pożywieniem. Związki kadmu odkładają się w wątrobie oraz w nerkach (w dużo większym stężeniu), szczególne przez pierwsze dwadzieścia lat życia. W przypadku dużych, ciągłych dawek mamy do czynienia

z nefropatią kanalikową, także licznymi zaburzeniami ze strony sercowo - naczyniowej.

Jeśli chodzi o wpływ tych substancji na przebieg ciąży to obserwuje się znaczny spadek masy urodzeniowej aniżeli u dzieci, których matki nie przebywały w otoczeniu kadmu. Przy narodzinach nie uwidaczniają się inne skutki, takie jak u dorosłych osobników.

Związki kadmu nie mogą być używane w charakterze stabilizatorów mających bezpośredni kontakt z artykułami żywnościowymi.

Związki rtęci

Występowanie i zastosowanie

Rtęć 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

z rozwoju syntez organicznych. Odkrywanie coraz to nowych możliwości zastosowań związków rtęci powoduje poważne problemy ekologiczne z jej detoksykacją.

Głównym źródłem dostania się substancji zawierających rtęć do wody (np. rzek, jezior) jest funkcjonowanie zakładów przemysłowych. Spożycie ryb, które egzystują w zanieczyszczonych wodach grozi poważnym zatruciem, mającym liczne konsekwencje zdrowotne. Inne źródła związków rtęci (najczęściej jako metylortęć) trafiające do organizmu człowieka to spożywanie mięsa wołowego, wieprzowego, wieprzowej wątroby, jaj (żółtko oraz białko).

W przypadku roślin duże znaczenie miało stosowanie substancji grzybobójczych (fungicydów),

a w konsekwencji absorpcję rtęci zawartej w tych preparatach.

Wpływ na organizm człowieka

Do organizmu ludzkiego dostają się związki rtęci, a najłatwiej metylortęć, dwiema drogami. Pierwsza z nich to zjedzenie ziaren, które były poddawane ochronie przed grzybami środkami zawierającymi substancje rtęciowe. Drugi ze sposobów jest pośredni, bo ziarno z metylortęcią trafia do zwierząt hodowlanych, głownie drobiu. Ich mięso albo jaja, natomiast, do organizmu człowieka.

W Polsce (tak jak w innych państwach) nie określono zakresu tolerancji (maksymalnego stężenia rtęci

w artykułach żywnościowych) oraz granicznej praktycznej pozostałości związków rtęci. Wyjątkiem jest wyznaczenie wartości stężenia dla ryżu wynoszące 20 g/kg.

Należy zaznaczyć, że związki pochodzenia organicznego, takie jak metylortęć wchłaniają się do organizmu niemalże w całości w porównaniu do nieorganicznych (w1/2 bądź 1/3). Szczególnie dotyczy to związków alkilowych, które atakują mózg. Substancje te wydalane są bardzo wolno, dlatego też ich szybkie odkładanie może w krótkim czasie prowadzić do poważnych zaburzeń.

W obecnych czasach, do określenie poziomu związków rtęci stosuje się badania krwi, ale nie wiadomo dokładnie na jakie wskaźniki biochemiczna wpływa nadmiar zanieczyszczonych artykułów żywnościowych.

Z danych statystycznych zebranych w Iraku z lat: 1956, 1960 i 1971 oraz w Gwatemali w roku 1965 wynika, iż alkilortęciowe związki zaburzają działanie ośrodkowego układu nerwowego. Najprawdopodobniej mechanizm toksycznego działania opiera się na reakcji inhibicji biosyntezy białka komórek nerwowych, ze względu na grupy SH, które mają większe powinowactwo do metali niż katalizowanych substratów. Wpływają również znacznie na przepuszczalność błon komórkowych.

Oprócz alkilortęci, niebezpieczne jest także wdychanie par tego pierwiastka w postaci metalicznej. Mają one zdolność do natychmiastowego ataku na mózg oraz gromadzą się w organizmie płodu. Na pozór nowo narodzone dziecko nie ma objawów typowych dla zatrucia rtęcią, np. nie obserwuje się spadku masy urodzeniowej. Dopiero po paru latach następuje niedorozwój umysłowy. Najbardziej prawdopodobnymi powodem jest zdolność kumulacji rozwiniętego organizmu niewielkich doz związków rtęci oraz wiązania ich przez metalotioneinę.

Ze względu na bardzo szybki obieg rtęci w przyrodzie oraz biotransformację i akumulację w organizmach żywych, a szczególnie tworzenie alkilortęci (wykazującej dużą trwałość oraz toksyczność), 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 organicznymi bromkami i chlorowymi pochodnymi fenoli. Podobne posuniecie w dziedzinie farmaceutyki, np. w postaci zaprzestania używania związków rtęci w kosmetykach, znacznie zmniejszyło zatrucia tym toksycznym pierwiastkiem.

Najpoważniejszy problem posiadają kraje, w których głównym produktem żywnościowym są ryby oraz inne wodne (szczególnie morskie) zwierzęta. Nie bez znaczenia jest stale rosnąca produkcja preparatów białkowych, będących suplementem diety. Najczęściej są one spożywane przez sportowców, ciężko chorych w szpitalach.

Należy bezwzględnie pamiętać, że skutki dostarczenia organicznych związków rtęci są nieodwracalne.

Związki arsenu

Występowanie i zastosowanie

Arsen występuje bardzo powszechnie w przyrodzie. Jego nieduże ilości znajdują się w wodzie deszczowej, morskiej, w wodach gruntowych (powierzchniowych). W powietrzu atmosferycznym stężenie arsenu wynosi około 0,1 mg/m³, a w glebie osiąga dużo większe wartości. Wymienione wyżej wartości są pochodzenia naturalnego, są związane z długością oraz szerokością geograficzną. Organizmy roślinne bardzo słabo absorbują związki arsenu. Substancje te powszechnie występują w artykułach spożywczych.

Szczególnie wysokie stężenie arsenu występuje w organizmach żyjących w wodach morskich. Przykładowe ilości tego pierwiastka przedstawiono w Tabeli 2:

Artykuł	Zawartość
płaszczka	16 mg/kg
krewetki	27 mg/kg
homary	70 mg/kg
raczki	174 mg/kg
ślimaki	120 mg/kg

Tabela 2. Zawartość arsenu w produktach pochodzenia morskiego

Jednak tak wysoka zawartość związków arsenu w morskich zwierzętach nie jest związana z zanieczyszczeniem. Artykuły te stanowią podstawowe źródło tego pierwiastka dla organizmu ludzkiego.

Źródła arsenu

Arsen, tak jak kadm, ołów czy rtęć nie należy do mikroelementów albo makroelementów, ale do związków toksycznych dla człowieka.

W latach siedemdziesiątych, gdy stosowano pestycydy, a jednym z podstawowych ich składników był arsenian ołowiu (II), środki ochrony roślin były podstawowym źródłem zanieczyszczenia. Preparaty stosowano głownie w sadownictwie. Niewłaściwe ich użycie: w zbyt dużym stężeniu czy o złej porze roku prowadziło do ostrych zatruć. W Polsce zaprzestano stosowania pestycydów zawierających związki arsenu, tak więc największe zagrożenie nam nie grozi. Niestety nie jesteśmy całkiem bezpieczni ze względu na fakt występowania tego pierwiastka w suszonych owocach oraz importowanych.

Głównymi źródłami arsenu są:

• stymulatory wzrostu świń oraz drobiu

Stosowane jedynie w niektórych państwach. Działanie związków arsenu polega na zmianie składu mikroflory występującej w przewodzie pokarmowym zwierząt hodowlanych. Bardzo łatwo wchłaniają się do mięśni, wątroby. W ostatnio wymienionym organie arsen osiąga największe stężenie.

• barwniki żywnościowe

Mogą one służyć do poprawy kolorytu pasz, czy artykułów żywnościowych, zwiększając ich konkurencyjność i tym samym popyt.

• kwasy organiczne
• kwasy nieorganiczne
• wodorotlenki
• inne związki arsenu używane w przetwarzaniu żywności

Działanie na organizm ludzki

We wszystkich krajach określa się ustawowo maksymalna dopuszczalną zawartość arsenu w artykułach spożywczych oraz substancjach dodawanych do nich. Według Kodeksu Żywnościowego FAO/WHO w ciągu dnia do dorosłego organizmu człowieka nie można dostarczyć więcej niż 0,05 mg na 1kg masy ciała. Ilość ta odnosi się, oprócz zawartości w środkach spożywczych, do gromadzenia się związków arsenu w ustroju.

Została także określona maksymalna zawartość arsenu w niektórych artykułach spożywczych.

Związki arsenu, w których pierwiastek ten jest trójwartościowy powodują spowolnienie wielu procesów biochemicznych katalizowanych przez enzymy (spowalniają je blokując miejsca katalityczne). Dochodzi do upośledzenia procesów takich jak: dekarboksylacja aminokwasów, wielokierunkowych przemian kwasu pirogronowego, który odgrywa kluczową rolę w łańcuchu oddechowym.

Według niektórych lekarzy substancje arsenowe przyczyniają się do powstawania raka (najczęściej wątroby, płuc, skóry), szczególnie u osób tzw. zagrożonych.

Unieszkodliwianie arsenu następuje w wątrobie, dlatego przyczynia się on do znacznego zaburzenia

w funkcjonowaniu tego narządu, również poprzez przyspieszanie sekrecji selenu z wątroby. Działa on

w stosunku do tego pierwiastka (selen przeciwdziała uszkodzeniu wątroby) antagonistycznie.

Związki arsenu zostają wydalone z moczem (największa ilość) bądź z kałem. Niestety jego przemiana jest bardzo wolna. Arsen absorbowany jest przez wątrobę (kompleksy z proteinami) oraz kości.

Związki cynku

Występowanie

Cynk jest pierwiastkiem powszechnie występującym. Jego stężenie w wodzie pitnej waha się w okolicach 0,1 mg/1, podczas gdy maksymalnie ustalony poziom wynosi 5 mg/1. Wyjątkiem jest tutaj woda czerpana

w Stalowej Woli, która przekracza dopuszczalne ilości, nawet do wartości 14,17 mg/1 (stwierdzono zwiększenie zawartości w 13% przypadków). Zawartość związków cynku w glebie zależy ściśle od jej pH, w mało zakwaszonych waha się w granicach 25 - 75 mg/kg, przy niższych wartościach pH stężenie jest większe. Rośliny łatwo przyswajają substancje te z gleby.

Zasadniczym źródłem cynku są artykuły żywnościowe.

Źródła występowania

Cynk należy do mikroelementów, a więc do pierwiastków śladowych niezbędnych do prawidłowego funkcjonowania organizmu (rozwoju, wzrostu) człowieka, zwierząt, roślin. Zbyt duże dostarczenie go

pokarmem jest toksyczne.

Podstawowym źródłem zanieczyszczeń związkami cynku jest rozwój przemysłu oraz techniki. Hutnictwo emituje do atmosfery lotne tlenki, obok produktów spalania węgla czy substancji w stanie stałym. Następnie związki cynku przenikają do gleby, potem przedostają się do organizmów roślinnych. Cynk może zostać wchłonięty poprzez organizm człowieka za pośrednictwem napojów przechowywanych w cynkowanych albo cynkowych naczyniach. Pierwiastek ten, wykazujący dużą rozpuszczalność w kwasach, przenika do artykułów żywnościowych.

Także środki ochrony roślin w swoim składzie zawierają substancje cynkowe, które gromadząc się w roślinach zjadanych prze człowieka powodują stany chorobowe.

Według ogólnopolskich przepisów w stałych produktach poziom cynku nie może przekroczyć 50 mg/kg,

a w płynnych - 5 mg/kg. Warzywa i ziemniaki zawierają przeciętnie 3,76 mg na jeden kilogram masy świeżej

w zakresie 1,04-12,0 mg/kg). Rekordzistą, pod względem stężenia cynku, jest szpinak, w którym średnia zawartość tego pierwiastka wynosi 9,5 mg/kg. Jeśli weźmie się pod uwagę owoce i warzywa rosnące na obszarach zurbanizowanych, można zaobserwować wzrost poziomu cynku. W przypadku warzyw wartość ta waha się w granicach 1,54-45,42 (średnio 3,15 mg/kg), a owoców - 0,69-15,0 (średnio 3,48 mg/kg).

Zasadniczo poziom związków cynku oraz miedzi, jak wskazują dane zebrane przez Zakład Badania Żywności

i Przedmiotów Użytku Państwowego Zakładu Higieny, w zmodyfikowanych produktach mlecznych, mięsnych, warzywach, owocach, napojach bezalkoholowych, winach, wyrobach cukierniczych jest poniżej ustalonej normy, a więc bezpieczny dla organizmu.

Najwięcej jest jego w zwierzętach morskich i wynosi odpowiednio:

• W kalmarach - 18,0 mg/kg
• W krewetkach - 7,5 mg/kg
• W tuszach - 12,26 mg/kg
• Ryby atlantyckie, również w postaci konserw - 2,35-8,96 mg/kg (zawartość cynku jest dużo, bo aż 2 - 7 razy większa aniżeli miedzi)

Pomimo dość wysokiej zawartości tego pierwiastka w produktach pochodzenia morskiego, w Polsce nie zaobserwowano przekroczenia ustalonej wartości granicznej.

Zalecane spożywanie dobowe związków cynku dla dorosłych, zarówno kobiet jak i mężczyzn waha się

w granicach 15 - 22 mg/dzień. Zapotrzebowanie różnych grup wiekowych zostało przedstawione w Tabeli 3.

Przedział wiekowy	Dzienne zapotrzebowanie
Niemowlęta	3-5 mg/dzień
Dzieci od 1 - 10 lat	10 mg/dzień
Kobiety w ciąży	20 mg/dzień
Matki karmiące	25 mg/dzień

Tabela 3. Dzienne spożycie cynku dla różnych grup wiekowych

Jak wynika z Tabeli 3 zapotrzebowanie zależy od stanu fizjologicznego, płci czy wieku.

Zazwyczaj jeśli głównym produktem zawierającym cynk jest pieczywo ten mikroelement nie jest dostarczany

w zaspokajającej ilości. Podobnie jak dla warzyw, z uwagi na to, że z artykułów tych cynk jest mniej absorbowany, a główną przyczyną jest powstawanie fitynianu cynku, powstającego w obecności fitynianów, nierozpuszczalnego w układzie pokarmowym.

Oprócz fitynianów, także białka sojowe znacznie ograniczają utworzenie kompleksu typu cynk - białko, przyczyniając się do mniejszej absorpcji cynku przez organizm. Według danych statystycznych, wchłanianie tego pierwiastka następuje jedynie w 10, według innych źródeł 20%. Określa się, że praktyczne dostarczanie organizmowi związków cynku waha się w granicach 14-20 mg/dzień.

Ludzie młodzi, mieszkający w domach studenckich czy internatach, nie mają zbyt urozmaiconej diety, dlatego najważniejszym źródłem cynku jest dla tej grupy pieczywo, stanowi ono około 40% dziennego zapotrzebowania. Mięso pokrywa dobowe racje tego pierwiastka jedynie w 20%. Według danych statystycznych 60% młodych dostarcza zbyt małe ilości związków cynku, natomiast 10% - nadmierne.

Poziom dostarczanego mikroelementu zależy do rejonu świata, ponieważ zasadniczą rolę odgrywają przyzwyczajenia żywieniowe, np. w Stanach Zjednoczonych dzienne racje dochodzą albo przekraczają 20 mg,

w Szkocji jest pokrywane jedynie 30 - 50% dobowego zapotrzebowania rekomendowanego przez dietetyków.

Niewystarczające spożycie cynku do 25%jest obserwowane także u dzieci od roku do 10 lat, ale największe

u młodszych. W przypadku dzieci mieszkających w USA zanotowano szczególnie duże niedobory tego pierwiastka ze względu na spożywanie zbyt modyfikowanej żywności. Wynikiem niedostatecznego dziennego zapotrzebowania na cynk (a także magnez) jest słaba struktura włosów. Pożywienie, które pobierają noworodki wraz z mlekiem matki również nie dostarcza wystarczającej ilości tego mikroelementu.

Należy zaznaczyć, iż niedobory stanowią zagrożenie zwłaszcza dla organizmu młodego, który szybko wzrasta

i rozwija się.

Jak już wspomniano cynk pełni bardzo ważną role w katalizie, wchodząc w skład takich enzymów jak: dehydratazy węglanowej, karboksypeptydaz, oksydoreduktaz, fosfatazy zasadowej. Często tworzy z enzymami odwracalne kompleksy (najczęściej odpowiadają one za przemiany biochemiczne aminokwasów) i w ten sposób aktywuje ich funkcjonowanie.

Długotrwałe, niedostateczne dostarczanie cynku w artykułach żywnościowych powoduje częściowe unieczynnienie enzymów trawiennych, zahamowanie biosyntezy kwasów nukleinowych i protein.

Badania przeprowadzone na szczurach wykazały znaczne zmniejszenie DNA oraz RNA w komórkach wątrobowych przy niedoborach tego mikroelementu. Białko dostarczone do organizmu ulega wówczas wykorzystaniu w mało efektywny sposób (zmniejszenie biosyntezy kwasów nukleinowych).

Niedobór cynku w pożywieniu ciężarnych szczurów powoduje liczne zmiany płodu o charakterze teratogennym. Noworodek ma zdeformowany układ kostny oraz tkanki miękkie. Szczególnie niebezpieczny jest deficyt tego pierwiastka u wcześniaków oraz dzieci o niskiej masie urodzeniowej. Ponadto niedobór powoduje niedokrwistość, inhibicję wchłaniania żelaza z pożywienia, niedorozwój płciowy oraz karłowatość.

Najbardziej miarodajnym materiałem do badania zawartości cynku w organizmie są włosy (zawierają metalotioneinę, która kompleksje ten pierwiastek). Duża ilość tego mikroelementu znajduje się również

w kościach.

Akumulacja cynku w wątrobie jest największa, jak wskazują badania, w okresie płodowym oraz wczesno niemowlęcym, u których zaobserwowano 2 do 3 krotnie wyższe stężenie w porównaniu z osobami dorosłymi. Jak wynika z podanych wcześniej faktów związki cynku bardzo łatwo pokonują barierę krew - łożysko.

Detoksykacja organizmu, któremu dostarczono nadmiar miktoelementu następuje powoli, jest on usuwany

w postaci moczu, ale największa jego zawartość stanowi treść kału.

Wpływ na wchłanianie innych substancji

Sam cynk hamuje sekrecje oraz przemianę materii samego siebie (autoinhibicja).

Stwierdzono, ze ten mikroelement wpływa na poziom takich metali jak: miedzi, żelaza, ołowiu, wapnia, kadmu. W przypadku tego ostatniego podanie cynku wywołuje odtrucie kadmem. Spożycie większej ilości cynku następuje mniejsza absorpcja ołowiu.

Według niektórych źródeł cynk wpływa obojętnie na powstawanie nowotworów (badania bakterii oraz ssaków). Inne głoszą, że na to jakie wywołuje efekty ma wpływ sposób podania. Komórki rakowe zwierzęce odkładają cynk, a ten przyczynia się do wzrostu nowotworu. Niektórzy mają odmienne zdanie, że jednak hamuje mutacje rakowe.

Tak wiec nie ma jednoznacznej tezy czy jest mutagenny, czy nie. Zaleca się, na wszelki wypadek uważać na nie przekraczanie dopuszczalnych dawek tego pierwiastka.

Związki miedzi

Występowanie i zastosowanie

W przyrodzie występuje w postaci związanej, w skałach, kopalinach. Stosowana jest głównie w przemyśle oraz rolnictwie (pestycydy).

Źródła miedzi

Podstawowym źródłem zanieczyszczenia miedzą są huty oraz kopalnie. Oprócz odpadów poprodukcyjnych, spory wpływ mają ścieki komunalne. Z tych właśnie źródeł przedostają się do wody oraz gleb. Dlatego na obszarach zurbanizowanych poziom miedzi w glebach jest wysoki. Z gleby pierwiastek ten za pośrednictwem roślin przedostaje się do artykułów żywnościowych.

Organizmy zwierzęce również gromadzą miedź, co związane jest z domieszką siarczanu (VI) miedzi (II) do pasz, a także używania miedzianych naczyń.

Według polskich przepisów maksymalne stężenie kationów miedzi w wodzie pitnej nie może przekroczyć wartości 0,5 mg/1, w USA poziom ten jest dwukrotnie wyższy. Nie zawsze ilość miedzi w obszarach hutniczych jest przekroczona, bo np. może zawierać 0,033 mg/1, a więc odpowiada normom.

Ogólnie rzecz biorąc wodę przeznaczoną do picia charakteryzuje stężenie miedzi w zakresie od paru mikrogramów do wartości 2 mg/1.

Najważniejsze źródła miedzi znajdujące się w artykułach żywnościowych zebrano w Tabeli 4:

Artykuł spożywczy	Zawartość miedzi
wątroba drobiowa	54,17 - 64,17 mg/kg
pieczarki	51,52 - 54,55 mg/kg
kalmary	3,80- 13,46 mg/kg (średnio: 6,95 mg/kg)
tuszki	0,65 - 1,75 mg/kg (średnio: 1,24 mg/kg)
krewetki	3,80 mg/kg
ryby atlantyckie	0,25 - 1,14 mg/kg
mięso	0,12 - 2,26 mg/kg
pieczywa	0,59 - 3,07 mg/kg
warzywa	0,10 - 1,28 mg/kg (średni: 0,59 mg/kg)
owoce	0,25 - 1,42 mg/kg (średnio: 0,63 mg/kg)

Tabela 4. Średnia zawartość związków miedzi w wybranych (najbardziej popularnych) artykułach spożywczych

Tak więc najlepszym źródłem związków miedzi są wątróbki drobiowe oraz mięso morskich zwierząt. Rybie mięso w postaci konserw posiada dwukrotnie więcej tego pierwiastka.

Według polskich przepisów maksymalna zawartość tego mikroelementu nie może przekroczyć wartości 30 mg na jeden kilogram jadalnych części.

W rejonach hutniczych lub przemysłowych, w których wykorzystuje się związki miedzi wzrasta znacznie zawartość tego pierwiastka dla warzyw i owoców, odpowiednio do 0,42 - 6,63 mg/kg (średnio: 1,44 mg/kg) oraz 0,38-5,83 mg/ /kg (średnio: 1,35 mg/kg).

W przypadku ludzi młodych, żywionych publicznie, np. w internatach, akademikach, w zdecydowanej większości (bo w 95%) dostarczane artykuły nie pokrywały zapotrzebowania dziennego. Podobnie dla populacji społeczno-dochodowych obserwowano niedobór, 0,89 - 1,41 mg na dobę dla jednej osoby.

Dane statystyczne zebrane w Stanach Zjednoczonych wskazują na bardzo niskie spożycie miedzi, 0,5 mg/dzień, przez kobiety oraz dziewczęta, a młodzież akademicka dostarcza 3,37 mg/dzień, wojskowi - 1,7 mg/dzień.

Mieszkańcy Wielkiej Brytanii również jedzą artykuły żywnościowe niepełnowartościowe pod względem ilości miedzi (średnio: 1,8 mg/dzień).

Dzieci spożywają produkty z bardzo różną zawartością tego pierwiastka. Największy deficyt zaobserwowano

u trzy- do sześciolatków.

Dane pochodzące z 1982r. wykazały, że dzieci mieszkające w Gdańsku mają największy niedobór do pierwszego roku życia, wynoszący - 0,17 mg/dzień, u sześciolatków - 0,447 mg/dzień, a u dorosłych - 2,36 mg/dzień.

Podsumowując większość grup społecznych spożywa zbyt małą ilość związków miedzi.

Wpływ na człowieka

Miedź wchodzi w skład tzw. mikroelementów, a więc stanowi niezbędny pierwiastek do prawidłowego funkcjonowania organizmu. Wchodzi on w skład większości tkanek ludzkich oraz zwierzęcych. Występuje ona we krwi jako stabilny komponent, w plazmie można spotkać ją w postaci związanej w 90% z ceruloplazminą (metaloproteiną). Na podstawie badań jej zawartości we krwi można przypuszczać o występujących schorzeniach organizmu.

Główną funkcją miedzi u ssaków jest czynny udział w reakcjach biochemicznego utleniania oraz redukcji. Posiada ona także zasadniczy wpływ na transport oraz metabolizm żelaza. Wchodzi w skład wielu enzymów, wśród których można wymienić: mitochondrialną oksydazę cytochromową, dysmutazę nadtlenkową występującą w czerwonych krwinkach (erytrocytach), syntetazę kwasu α-aminolewulinowego.

Ilość dostarczanych związków miedzi wynika z wielu czynników wpływających na artykuły żywnościowe takie jak: warunki glebowe (wartość pH, stopień zanieczyszczenia, obecności innych pierwiastków), sposobu uprawy roślin (głownie ilości użytych pestycydów), stężenia kationów miedzi w wodzie.

Dorosły człowiek powinien spożyć w ciągu doby 2 mg, dziecko około 0,05 mg na każdy kilogram masy ciała.

Dzienna dawka tego mikroelementu jest znacznie mniejsza niż w przypadku cynku.

W Tabeli 5 przedstawiono porównanie dobowego zapotrzebowania organizmu człowieka w zależności od grupy wiekowej dla cynku oraz miedzi.

Grupa wiekowa	Zapotrzebowanie na cynk [mg/osobę]	Zapotrzebowanie na miedź [mg/osobę]
Niemowlęta	1,3 - 10,6	0,065 - 0,482
Dzieci od 1 - 3 lat	2,7 - 5,2	0,2 - 12,8
Dzieci 3 - 6 lat	2,7 - 5,4	0,27 - 0,34
Dzieci 3 - 10 lat	12,2 - 17,1	1,3 - 2,5
Młodzież od 11 do 18 lat	8,5 - 23,9	0,65 - 2,40
Dorośli	12,0-17,1	1,4-2,8

Tabela 5. Dobowe zapotrzebowanie na cynk i miedź w różnych grupach wiekowych

W 1960r. Komitet ds. Żywności i Żywienia Amerykańskiej Akademii Nauk określił bezpieczną ilość dostarczonej miedzi do organizmu. Dla osoby dorosłej oraz młodzieży mieści się w granicach 2 - 3 mg, dla dzieci do szóstego miesiąca życia 0,5 do 0,7 mg/kg.

Gdy dostarcza się codziennie jeden z grupy produktów: wątrobę, artykuły pochodzenia morskiego, ziemniaki, produkty zbożowe pokrywa się około 65% zapotrzebowania.

Na efektywność wchłaniania z układu pokarmowego (wynosząca 25-60%) wpływa wiek, dieta, stan fizjologiczny, rodzaj związku chemicznego zawierającego miedź.

Absorpcję hamują jony cynku, ołowiu, aniony askorbinowe.

Kationy miedzi zostają schelatowane przez białka surowicy krwi (albuminy). Potem rozprowadzane są

i gromadzone głównie w wątrobie, w szpiku kostnym oraz innych organach w postaci kuproprotein.

Poziom związków miedzi u dorosłych mieści się w zakresie 70 -100 mg, największa cześć przypada na mózg, wątrobę, serce oraz nerki. Dzieci po urodzeniu mają 6 - 10 razy więcej tego mikroelementu w porównaniu

z dorosłymi. Po kilku miesiącach zawartość ta ulega obniżeniu.

Związki miedzi wydalane są przede wszystkim z kałem, z moczem jedynie w 0,5 - 3,0%.

Niedobór substancji bogatych w miedź ma poważne konsekwencje zdrowotne, powodując:

• Anemię
• Zaburzenia układu kostnego
• Leukopenię
• Wydalenie wapnia
• Zahamowania psychomotoryczne
• Zaburzenia wchłaniania oraz nietolerancji pokarmowych

Przedawkowanie, tego niezbędnego mikroelementu, prowadzi do ostrych zatruć. Tak więc i nadmiar i niedobór jest szkodliwy dla organizmów.

Jak wynika z doświadczeń prowadzonych na szczurach oraz myszach związki miedzi nie wpływają toksycznie na rozwój płodowy. Nie zaobserwowano skłonności rakotwórczych ani mutagennych. Gromadzenie miedzi nie wywołuje działania toksycznego na organizm, oprócz ludzi chorych na zespół Wilsona.

Związki cyny

Występowanie i zastosowanie

Bardzo małe ilości związków cyny znajdują się w glebach oraz artykułach spożywczych. Bogatsze źródło cyny stanowi wątroba zwierzęca.

Organizm ludzki zawiera 0,2 - 1,2 mg cyny określonej na jeden kilogram masy ciała.

Organiczne związki cyny stosowane są w procesach:

• Transestryfikacji
• Polimeryzacji
• Kondensacji olefin
• Stabilizujących strukturę tworzyw sztucznych

Źródła cyny

Duże ilości cyny zwierają puszki (oraz inne opakowania) metalowe. Pierwiastek ten przechodzi do artykułów spożywczych z puszek, które skorodowały. Szczególnie dotyczy to zbyt długiego przechowywania. Pozostawienie zwłaszcza soków owocowych oraz warzywnych, dżemów na dużym dostępie do tlenu prowadzi do znacznego przyspieszenia procesu. Mięso, ryby czy warzywa przechowywane w metalowych opakowaniach w dużo mniejszym stopniu ulegają absorpcji cyny.

Przepisy określają maksymalny poziom związków cyny w opakowania metalowych w granicach 200 mg/kg, natomiast w szklanych wartość ta nie może przekraczać 50 mg/kg artykułu żywnościowego.

Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) podała w Kodeksie Żywnościowym jeszcze wyższą możliwą zawartość cyny.

W celu zapobiegania wnikaniu cyny z puszek do produktów spożywczych, stosuje się najnowocześniejszą technologię do produkcji opakowań. Puszki wykonuje się z elektrolitycznie cynowanej blachy (cieńsza aniżeli

w metodzie ogniwowej), równomiernie nałożonej oraz szczelnej. Blachę, z której produkuje się opakowania artykułów spożywczych, pokrywa się lakierem, co powoduje przeciwdziałanie korozji, a także pochłanianiu cyny (oraz ołowiu) przez produkty żywnościowe. Kontrola konserw rybnych, drobiowych, mięsnych,

mięsno - warzywnych, jajecznych, owocowo-warzywnych po roku od daty produkcji wykazała, że jedynie nieliczne z nich (kompoty) poziom stężenia cyny był wyższy niż 50 mg/kg.

Pierwiastek ten jest absorbowany przez organizm w niezbyt dużym stopniu.

Cyna jest usuwana z ustroju w największym stopniu z kałem.

Nie wiadomo jak cyna wpływa na organizm, np. czy jest rakotwórcza, czy wręcz przeciwnie, jakie blokuje enzymy itp.

Przeprowadzając badania na gryzoniach zaobserwowano, że cyna jest konieczna do funkcjonowania ustroju.

Związki selenu

Występowanie i zastosowanie

Naturalnie występuje on w postaci minerałów, głównie złożom siarkowym. W przemyśle do otrzymywania tego pierwiastka używa się rud ołowiowych oraz miedziowych.

Wiele gałęzi przemysłu opiera się na związkach selenu, należą do nich:

• Kserografia
• Produkcja aparatury elektronicznej (przyrządy pomiarowe, urządzenia fotoelektryczne)
• Przemysł spożywczy (tłuszczowy)
• Farmaceutyka
• Barwiarstwo
• Produkcja tworzyw sztucznych
• Przemysł pestycydów

Źródła zanieczyszczenia

Największą ilość lotnych związków selenu do powietrza atmosferycznego emituje przemysł, zwłaszcza związany ze spalaniem węgla kamiennego oraz wyrobem miedzi.

Pierwiastek ten, w postaci jonowej, znajduje się w wodzie deszczowej czy śniegu. Stężenie selenu w wodach gruntowych ściśle związane jest z wartością pH. Ze zmianą pH = 7,8 do 8,2 jest związana reakcja utleniania selenianów (IV) do selenianów (VI). Te drugie sole są znacznie łatwiej rozpuszczalne w wodzie i w związku

z tym lepiej przyswajalne. Zawartość selenu w rzekach oraz morzach jest znacznie wyższa niż w wodzie oceanicznej, w której stężenie wynosi 0,0001 mg/1. Należy jednak podkreślić fakt, iż pomimo różnic

w poziomie tego pierwiastka w różny6ch rodzajach wód, ryby morskie oraz słodkowodne zawierają taką sama jego ilość. Mięso i inne części jadalne wodnych zwierząt stanowią podstawowe źródło selenu.

Jak już wspomniano stężenie dostępnych związków selenu zależy od pH, a wahania ich zawartości są dość znaczne, bo w granicach 0,1 mg/kg do 1200 mg/kg. Najłatwiej substancje te przyswajane są w glebach zasadowych przez organizmy roślinne.

Poziom selenu w artykułach spożywczych jest bardzo zróżnicowany, bo jak wcześniej wspomniano, zależy

od warunków hodowli (uprzemysłowienie, rodzaj gleby). Okazuje się, ze badania prowadzone równocześnie na Ukrainie oraz w Stanach Zjednoczonych dają zaskakująco różne wyniki. Do testów użyto artykuły zbożowe i ich przetwory, owoce oraz warzywa, mleko oraz jego przetwory, mięso. Przebadano 331 próbek. Wyniki zamieszczono w Tabeli 6 oraz Tabeli 7.

Grupa produktów	Artykuły zbożowe i ich przetwory	Owoce oraz warzywa	Mięso	Mleko oraz jego przetwory
0,03 - 0,09 mg/kg	35,8%	22,6%	2%	6%
0,1 - 1,0 mg/kg	57,6%	61,3%	15%	22%
Poniżej 0,03 mg/kg	4,3%	16,1%	1%	4%
Powyżej 1 mg/kg	2,2%

Tabela 6. Procentowa zawartość selenu w poszczególnych grupach artykułów

Produkt spożywczy	Zawartość [mg/kg]
Ananasy puszkowane	0,008
Ananasy	0,006
Brzoskwinie	0,004
Brzoskwinie (puszkowane)	0,004
Jabłka bez skórki	0,003
Sok jabłkowy	0,002
Ziemniaki	0,003
Ziemniaki (puszkowane)	0,007
Pomidory	0,005
Pomidory (puszkowane)	0,010
Marchew	0,022
Marchew puszkowana	0,013
Czosnek	0,276
Cebula	0,015
Ryż polerowany	0,334
Płatki kukurydziane	0,024
Chleb biały	0,280
Makaron (jajeczny)	0,662
Cukier żółty	0,012
Cukier biały	0,003
Sacharyna	0,005
Mleko zagęszczone	0,012
Mleko sproszkowane	0,098
Mleko homogenizowane	0,013
Ser twarogowy	0,054
Ser szwajcarski	0,101
Żółtko jaja	0,174
Białko jaja	0,057
Mięso wołowe	0,363
Wątroba wołowa	0,454
Nerki wołowe	1,410
Mięso wieprzowe	0,217
Nerki wieprzowe	1,890
Mięso kurze	0,106
Flądra (filety)	0,335
Dorsz (filety)	0,465
Ostrygi	0,646
Kraby	0,572

Tabela 7. Zawartość selenu w wybranych artykułach spożywczych

W trakcie modyfikacji niektórych artykułów żywnościowych, takich jak gotowanie czy pieczenie zmniejsza się zawartość selenu. W podwyższonej temperaturze nietrwałe związki selenu ulegają rozkładowi z wydzieleniem odpowiednich tlenków. Przykładem może być proces suszenia zbóż w temperaturze 100°C, w którym po 12 godzinach następuje 7 - 23% ubytek, gotowanie szparagów (0,98 mg/kg Se) czy grzybów (1,49 mg/kg Se) powoduje zmniejszenie zawartości o 29 - 44%. Produkty pochodzenia zbożowego, mięsa (rybie, wieprzowe, wołowe), makarony oraz ryż po obróbce mają taki sam poziom selenu.

Ilość związków selenowych przyjmuje różnorakie wartości dla różnych warzyw (przeliczając na masę suchą),

i tak: w ziemniakach wynosi 0,36 -1,03 mg, rabarbarze - 0,35 mg, pomidorach - 3,28 mg.

W produktach pochodzenia zwierzęcego również są niejednolite i sięgają wartości: 0,25-0,80 mg/kg.

Wpływ na człowieka

Jest pewne, że selen pełni bardzo ważną funkcję w organizmach zwierząt, stanowi mikroelement. Podobnie jak w przypadku niedoboru, nadmiar też szkodzi. Chociaż nie wiele wiadomo o tym, czy selen jest niezbędny, czy nie, ustalono że utrzymanie ustroju w należytej formie wymaga dostarczenia 0,2 mg/m³ lotnych związków selenu albo 0,01 mg/1 w postaci ciekłej.

Najobfitszym źródłem substancji zawierających selen są produkty spożywcze. Także w artykułach tytoniowych można spotkać ten pierwiastek (bibułka papierosowa, tytoń).

Absorpcja, szybkość przemian biochemicznych oraz wydalanie związków selenu jest uzależnione od typu dostarczonego związku, stężenia Se, występowania innych jonów.

Usuwanie tego pierwiastka z organizmu odbywa się dwiema drogami: przez układ wydalniczy w postaci moczu albo kału oraz oddechowy (jako lotne związki, z powietrzem). Obserwując produkty przemiany materii

u gryzoni (mocz zawiera jon trójmetylowy), można wnioskować, że detoksykacja organizmu polega na wytworzeniu kompleksu metylowego.

Selen, dostarczony w nadmiarze do ustroju, powoduje inhibicję wielu enzymów, szczególnie takich, które posiadają grupy sulfhydrylowe. Selen należy do mikroelementów, które współdziałają z witaminami

(witamina E). Najprawdopodobniej substancja ta ma zasadnicze znaczenie w utrzymaniu homeostazy błon lizosomalnych. Chroni tkanki oraz błony komórkowe przed peroksydacją (mającą duże znaczenie w procesie starzenia się).

Selen, podobnie jak inne tlenowce bardzo łatwo reaguje z metalami ciężkimi, dlatego poziom tego pierwiastka

w organizmie wpływać będzie na dostępność metali (np. rtęci, kadmu).

Nie zostało udowodnione, jaki wpływ na niektóre schorzenia ma obecność selenu. Wielu naukowców przypisuje mu dobroczynny wpływ na układ sercowo-naczyniowy, a także przy zaburzeniach ciśnienia krwi, ze względu na udział jego w metabolizmie oraz żywieniu.

Inna hipoteza podaje, że selen wpływa na ochronę organizmu prze komórkami rakowymi. Zbyt duża zawartość tego mikroelementu prowadzi do próchnicy zębów.

Z doświadczeń przeprowadzonych na szczurach, polegających na zbadaniu toksyczności selenianów (IV) i (VI) oraz telurynianów (VI), jednoznacznie wynika, że najniebezpieczniejszy jest selenian (IV), ponieważ przenika wraz z krwią do rozwijającego się płodu. Seleniany wpływają na zwiększenie się stężenia cholesterolu oraz lipidów we krwi (surowica). Bardzo złym skutkiem ich obecności jest wzrost zachorowalności na nowotwory.

Wytworzenie produktów odzwierzęcych wymaga szczegółowej kontroli poziomu selenu w pożywieniu, bowiem deficyt tego pierwiastka - mniej niż 0,04 mg wywołuje schorzenia związane ze zbyt małą ilością,

a przekroczenie wartości 4,0 mg/kg, organizm reaguje jako skutki przedawkowania. Określono, więc, optymalną dzienną dawkę jako - 1 mg/kg paszy. Przy karmieniu bydła ważna jest orientacyjna znajomość zawartości selenu w mieszankach dla zwierząt oraz dla poszczególnych zbóż. Średni poziom tego pierwiastka w jęczmieniu to około 0,5 mg/kg, w mączce sojowej oraz kukurydzy - 1,0 mg/kg, a w mączce rybnej mieści się zwykle

w przedziale 1,0 - 5,0 mg/kg.

U pewnych gatunków ryb wzrost stężenia selenu jest równocześnie związany z podwyższeniem poziomu rtęci, co jest spowodowane tworzeniem kompleksów z metalotioneiną.

Związki manganu

Występowanie i zastosowanie

Mangan występuje w przyrodzie w stanie związanym, głównie w postaci rud. Zanieczyszczenia związane są

z eksploatacją złóż oraz produkcja manganu na potrzeby przemysłu stalowego. W trakcie procesu produkcyjnego następuje znaczna emisja pyłów. Zawartość związków lotnych manganu wynosi wówczas około paruset g/m³. Ponadto, w niektórych państwach substancje zawierające mangan stosuje się jako dodatki do paliwa czy jako katalizatory w odpowiednich reakcjach.

Źródła zanieczyszczenia

Tlenek manganu (IV), MnO₂, jako silny utleniacz, powoduje przemianę tlenku siarki (IV) do tlenku siarki (VI),

a ten ostatni ma zdolność do łatwego uwodnienia, w wyniku, czego tworzy się mocny kwas siarkowy (VI).

Związki manganu są jednym ze składników środków ochrony roślin. Z wielu znanych (i stosowanych pochodnych kwasu tiokarbaminowego), stosuje się przeważnie na terytorium polskim maneb oraz mankozeb. Okazało się, że kation manganu dwudodatni jest zdecydowanie bardziej toksyczny od tego w którym pierwiastek ten występuje na +3 stopniu utlenienia. Najbardziej bezpieczne, dla organizmów żywych są aniony zawierające Mn (MnO₄^-, MnO₄^2-).

Wpływ na organizm człowieka

Mangan należy do mikroelementów, a więc substancji absolutnie koniecznych do prawidłowego funkcjonowania organizmu. Deficyt tego pierwiastka powoduje zaburzenia wzrostu oraz rozwoju układu kostnego. Przedawkowanie tego mikroelementu i jego skutki nie są jeszcze poznane. Niemniej jednak określono dzienne zapotrzebowanie mieszczące się w granicach 8 - 9 mg.

Mangan występuje w największych ilościach w herbacie (250 ml zawiera 1,3 mg Mn). Na kolejnych pozycjach plasują się: ziarna zbóż, liściaste warzywa oraz truskawki.

Związki chromu

Występowanie

Metal ten można znaleźć w przyrodzie wyłącznie w postaci związków chemicznych, w rudach, skałach, wodzie czy glebie. Związki chromu są podstawowym surowcem w przemyśle stalowym, barwników, garbarstwie.

Źródła zanieczyszczenia

Najpowszechniejszym źródłem skażenia środowiska jest produkcja różnego rodzaju odpadów w w/w przemysłach oraz w procesie spalania węgla.

Związki chromu gromadzą się w roślinach w ilości około 20-50 μg/kg. Zwierzęta w dużo szybszym tempie oraz ilości wchłaniają ten pierwiastek, osiągając stężenie wynoszące 150 μg/kg. Artykuły żywnościowe eksportowane z Egiptu charakteryzują się największym poziomem chromu.

Substancja ta ma zdolność przenikania przez barierę krew - łożysko wyłącznie w postaci związku metaloorganicznego (w którym występuje na +3 stopniu utlenienia). Odkłada się w ciele płodu, po urodzeniu osiąga graniczna wartość, a z wiekiem stopniowo, choć szybko, maleje do poziomu cechującego dorosłego człowieka.

Chrom trójwartościowy zchelatowany ze związkiem organicznym znajduje się obficie w drożdżach. Jak do tej pory nie udało się określić struktury tej substancji.

Pierwiastek ten gromadzi się głównie w płucach oraz włosach.

Prowadząc doświadczenia na gryzoniach, polegające na utrzymywaniu niskiego poziomu chromu w ich organizmie, można zauważyć, iż nastąpił gwałtowny wzrost stężenia glukozy we krwi, a także cukromocz, inhibicja wzrostowa. Na tej podstawie wywnioskowano, ze organizm ludzki (i małp) będzie podobnie reagował na deficyt chromu.

Ze względu na nikłą wchłanialność tego pierwiastka (w postaci Cr ³⁺) z przewodu pokarmowego (0,5%), niewiele można wnioskować o konsekwencjach jego przedawkowania.

Największą toksyczność wykazują związki chemiczne, w których chrom jest sześciowartościowy.

Dotychczas nie wyznaczono dopuszczalnej ilości chromu, która może być dostarczona do organizmu bez żadnych konsekwencji.

Związki niklu

Źródła zanieczyszczenia

Nikiel występuje w przyrodzie w stanie związanym, w postaci rud. Emisja szkodliwych związków niklu wiąże się ze spalaniem węgla kamiennego, licznym zastosowaniem tego metalu w różnych gałęziach przemysłu. Według danych statystycznych w latach 1960 - 1964 znacznie podniósł się poziom emisji lotnych związków niklu (8 razy!), co spowodowało wzrost zawartości w powietrzu do około 0,35 μg/m³.

Artykuły pochodzenia roślinnego zawierają stosunkowo duży poziom związków niklu. Wyjątkiem, wśród produktów odzwierzęcych, jest wątroba, w której ilość tego pierwiastka wynosi 0,5 mg/kg. Wartość ta jest charakterystyczna dla owoców (0,5 - 0,9 mg/kg), natomiast warzywa są dużo bardziej obfite w nikiel, bo jego stężenie mieści się w przedziale 2,0 - 4,0 mg/kg. Rekordzistą w tej dziedzinie jest ziarno kakaowe.

Wpływ na organizm człowieka

Najbardziej toksycznym dla człowieka związkiem niklu okazał się karbonylek niklu, z uwagi na własności kancerogenne. 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 sprzeczne poglądy.

Najbardziej znanym zastosowaniem tego pierwiastka jest użycie go w przemyśle spożywczym (jako koloidalny metal bądź mrówczan niklu) do utwardzania płynnych tłuszczów (olejów). Prawodawstwo polskie postanowiło uregulować zawartość niklu w margarynach wydając postanowienie o maksymalnej zawartości tego metalu

w produkcie finalnym jako nie przekraczające wartości 0,2 mg/kg.

Wpływ niklu na organizm człowieka nie jest zbyt dobrze poznany. Na podstawie badań przeprowadzonych na kurach oraz gryzoniach można wnioskować o konieczności jego w prawidłowym funkcjonowaniu ustroju. Wcześniej opierano się jedynie na przewidywanych własnościach ustalonych na postawie właściwości pierwiastków sąsiadujących najbliżej w układzie okresowym.

Testy na zwierzętach (myszy) pozwoliły zauważyć, iż nadmiar (5 mg/kg Ni w paszy) wpływa na poziom innych mikroelementów: zwiększenie stężenia manganu w nerkach, cynku oraz manganu w wątrobie, a także wztost ilości niklu w nerkach.

Związki jodu

Występowanie

Jod występuje zarówno w stanie wolnym, jak i związanym (jodki, jodany, związki organiczne). Wolny jod zawarty w glebie powstaje w wyniku rozkładu skał. Najwięcej tego pierwiastka występuje w wodach morskich (oceany, morza).

W glebie znajduje się dużo więcej jodu niż w skałach. Można mówić o obiegu jodu geochemicznym. Pierwiastek ten występuje także w wodzie deszczowej w zakresie 0,25 g/l.

Źródła jodu

Rośliny spożywane przez człowieka zawierają różne ilości jodu określone w przedziale 5,0 - 10,0 mg/kg. Do najwartościowszych należą: ziemniaki, kapusta, groch, marchew, kukurydza, szparagi. Podczas, gdy zielone glony posiadają taki sam poziom 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 organizmach morskich, sięgającym do 50 mg/kg.

Wpływ na człowieka

Jod należy do pierwiastków niezbędnych w prawidłowym funkcjonowaniu organizmu ludzkiego. Jest dostarczany wraz z pożywieniem, ale także wdychany z powietrza (morskiego, bo ono zawiera najwięcej tej substancji). Deficyt w artykułach żywnościowych jodu powoduje niedoczynność tarczycy, a to z kolei do takich objawów 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 są tyrozyna oraz trójjodotyronina.

Ogromną nadwyżkę tego pierwiastka dostarczono ludziom wraz z mlecznymi przetworami, ponieważ jako środków dezynfekcyjnych używano związki jodu (przekroczenie od 5 - 15 razy dopuszczalnej normy).

Jodki, czyli aniony znajdujące się w płynach ustrojowych łatwo przenikają do rozwijającego się płodu.

Związki fluoru

Występowanie

Fluor nie jest pierwiastkiem występującym zbyt często w naturze, jego zawartość w skorupie ziemskiej, na tle innych pierwiastków wynosi ok. 0,032%. Wolny, gazowy fluor wydziela się w czasie erupcji wulkanów.

W wyniku działalności człowieka takiej jak: produkcja aluminium, szkła, nawozów fosforowych, emalii, stali, cementu do środowiska przedostają się głównie HF oraz SIF₄.

Źródła fluoru

Podwyższone stężenie tego pierwiastka występuje na terenach wysoko zurbanizowanych w powietrzu, wodzie, glebach, a z nią w roślinności.

Ustalono, że poziom fluoru w atmosferze nie może przekraczać wartości 0,03 mg/m³. Na terenach przemysłowych, np. w pobliżu hut czy zakładów nawozów fosforanowych, zawartość sięga 2,7 - 9,0 mg/m³.

Stężenie fluoru w wodzie pitnej (wodociągowej) waha się w granicach 0,05 - 2 mg/1, czasem ma wyższa wartość, np. w Malborku do 3,2 mg/1, ale standardowo nie dobiega l mg/l. Największą zawartość w Polsce ma woda mineralna w Lądku oraz Cieplicach - l -12 mg/1. Nie wszystkie państwa mają podobne stężenie fluoru, bo np. szwedzka woda ma poziom tego pierwiastka rzędu 5 mg/1.

Spośród wód największą zawartość fluoru mają wody gruntowe, sięgającą 2 - 7 mg/1, następnie morskie - 1,4 mg/1, a powierzchniowe jedynie 0,01-0,2 mg/m³. Stężenie tego pierwiastka w glebach waha się w dość obszernym zakresie 20 - 500 mg/kg zależnie do głębokości, przy czym dalej od powierzchni, 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 przypadku roślinożernych zwierząt poziom pobieranego z pożywieniem fluoru jest znaczny. Specjalnie przygotowane mieszanki paszowe, posiadające fosforany, w swoim składzie posiadają 0,35%. Szczególnie dużo

Tej substancji zawierają mączki krylowe, stosowane jako pasza. Nadmiar fluoru akumuluje się w kościach,

z których wytwarza się mączkę kostną, znów trafiającą do zwierząt hodowlanych.

Oddziaływanie na organizm ludzki

Człowiek przyswaja fluor, w różnej postaci, z wody oraz artykułów spożywczych roślinnego pochodzenia. Przyswajalność tego pierwiastka jest związana z rodzajem związku fluoru, jego rozpuszczalności w wodzie czy innych płynach ustrojowych. Najłatwiej absorbowany jest on z wody, bo aż w 65%, natomiast z pożywienia jedynie w 35%.

Granica po między dobroczynnym wpływem związków fluoru, a jego zagrożeniem dla organizmu jest dość wąska, z tego względu niezbędna jest analiza ilościowa poziomu tego pierwiastka znajdującego się

w pożywieniu i wodzie, a szczególnie na obszarach zurbanizowanych (zwianych z przemysłem jego emitującym).

Dobowe zapotrzebowanie organizmu w związki fluoru mieści się w granicach 1,0 - 1,5 mg, a już spożycie większej dozy w okolicach 2,5 mg prowadzi do upośledzenia funkcji organizmu. Pobranie 2 mg tego pierwiastka w ciągu dnia skutecznie zabezpiecza przed wystąpieniem próchnicy zębów, ale już przy wartościach większych od 3 mg obserwowane są objawy fluorozy. W przypadku przekroczenia dawki powyżej 5 mg/1 następuje usuwanie jonów fosforanowych oraz wapniowych, co w konsekwencji wywołuje osteoporozę. Chorobę tą można, przynajmniej częściowo, powstrzymać dostarczając witaminy B oraz C, wapń, które niwelują skutki przekroczenia stężenia fluoru.

Produkty zbożowe zawierają różną ilość tego pierwiastka, zależnie od jego rodzaju czy oddalenia od ośrodków przemysłowych, na poziomie do 1,58 do 6,69 mg na jeden kg masy suchej. Dla warzyw wskaźnik ten przyjmuje wartości 5,38 - 13,56 mg/kg, części występujące nad ziemią wykazują wyższa zawartość. Okazało się, że nagromadzenie fluoru zależy też od wielu rośliny, i tak w młodych ziemniakach stężenie wynosi 0,86, podczas gdy w starych (zbieranych jesienią) aż 8,95 mg/kg. Na terenach zurbanizowanych (przemysł nawozów sztucznych, huty metali, elektrociepłownie) poziom tej substancji wzrasta 2 do 3-krotnie.

Biorąc pod uwagę badania ilości fosforu w warzywach zaobserwowano zależność od odległości źródła wywarzania zanieczyszczeń. W przypadku owsa, pobieranie próbek w odległościach 200 i 2500 m od fabryki spowodował zmniejszenie stężenia fluoru z 18,43 do 6,05 g/kg suchej masy. Analogiczne pomiary przeprowadzone dla kukurydzy wynosiły odpowiednio 63,50 oraz 41,19 mg/kg.

We wszystkich krajach Europejskiej Wspólnoty Gospodarczej ustalono, że pasz może zawierać do 50 mg fluoru na jeden kilogram masy.

W artykułach odzwierzęcych takich jak: mięso, jaja, sery, a także orzechy, przetwory zbożowe, poziom tej substancji mieści się do 8 mg/kg. U organizmów morskich zawartość fluoru znacznie podnosi się. Największe stężenie występuje u kryla, bo osiąga wartość 2000 - 2500 mg/kg. Inne zwierzęta morskie zawierają 2 - 15 mg/kg (mięczaki, skorupiaki).

W różnych częściach tych organizmów występują odmienne stężenia związków fluoru. Najbogatsze źródło stanowi szkielet, następnie rybia skóra a ubogie - mięśnie (1 - 1,8 mg/kg w przypadku ryb oraz 22 mg/kg dla kryli). Ze względu na fakt sporządzania konserw rybnych (razem z kręgosłupem) zawartość związków fluoru jest w nich wysoka i sięga zakresu 14 - 53 mg/kg.

W morskich organizmach roślinnych - glonach poziom tej substancji waha się w przedziale 20 - 320 mg. Jak wynika z analizy ilościowej rośliny lądowe zawierają niekiedy 400 mg/kg (liście herbaty), jednak przeciętna wartość dla tej rośliny wynosi 52 - 175 mg/kg. Podobnie jak herbata również kawa uzupełnia dietę w związki fluoru, dostarczając do ludzkiego organizmu 28 - 72 mg/kg (czyli filiżanka czarnego napoju stanowi 33 - 35% dobowej zalecanej ilości tego pierwiastka). Stężenie fluoru w liściach herbaty jest bardziej zróżnicowane, dlatego też jeden kubek pokrywa w 12 - 41% zapotrzebowania dziennego (200 ml to około 0,21 - 0,70 mg fluoru, 4 g herbaty).

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 Kodeksu Żywnościowego FAO/WHO ogłosi wkrótce normy dla tego pierwiastka. W Stanach Zjednoczonych określono, na przykład, zawartość fluoru w koncentratach białkowych na nie przekraczającą 100 mg /kg.

Jednorazowe przyjęcie ilości fosforu większej o 20% od zalecanej u ludzi powoduje usuniecie go w postaci moczu, a detoksykacja trwa 3 godziny, jeśli dawkę zwiększy się o 50%, wówczas proces ten wydłuża się do doby. Analiza ilościowa moczu na obecność tej substancji świadczy o ilości dostarczenia go w diecie

i zanieczyszczenia środowiska. Znaczna większość spożytego fluoru akumuluje się w tkance kostnej. Po dostatecznym nagromadzeniu następuje gwałtowny wzrost stężenia tego pierwiastka w moczu.

Substancja ta znajduje się także we krwi (szczególnie erytrocytach), we włosach oraz paznokciach. Zawartości fluoru dla poszczególnych tkanek przedstawiono w Tabeli 8.

Artykuł	Zawartość [mg/kg]
tkanka kostna	6,38
paznokcie	10,5
włosy	91,0

Tabela 8. Zawartość fluoru w organizmie ludzkim

Nadmierna ilość spożywanego fluoru w czasie ciąży powoduje jego przenikanie, a następnie akumulacje

w rozwijającym się organizmie płodu. Pierwiastek ten zostaje zgromadzony w tkance zębowej oraz kostnej

w postaci fluoroapatytu. Tak więc bardzo łatwo pokonuje barierę krew - łożysko. Dość dobrze poznano zależność ilości odkładanego fluoru w organizmie dziecka od stężenia dostarczonego prze matkę.

Duży poziom związków fluorowych w organizmie wywołuje:

• Inhibicje oddychania tkankowego
• Hamowanie przemian metabolicznych węglowodanów
• Hamowanie przemian metabolicznych tłuszczów
• Inhibicję biosyntezy hormonów tarczycy
• Inhibicję biosyntezy hormonów przytarczycznych
• Inhibicję biosyntezy hormonów przysadki

Pierwiastek ten ma zasadniczy wpływ na procesy enzymatyczne ustroju. Dotyczy to metaloenzymów albo takich, które są aktywowane prze metale (Cu, Ca, Mg, Fe). Fluor, w postaci anionu fluorkowego hamuje takie reakcje, ponieważ wykazuje większe powinowactwo do enzymów od substratów (tworzy trwalszy związek).

Fluor, jak wynika z przytoczonych wcześniej argumentów, jest niezbędny do prawidłowego działania organizmu ludzkiego. W Niemczech za ilość wystarczająca dla człowieka przyjęto od 300 do 900 mg w ciągu doby.

W przypadku mężczyzn dawka ta jest wyższa - 700 mg, a kobiet - 500 mg. Ponadto zapotrzebowanie na tą substancję jest związana z wiekiem.

Jeśli stężenie fluoru w pitnej wodzie jest niewielkie (poniżej 0,5 mg/1), wodę poddaje się procesowi fluorkowania.

Pestycydy

Środki te są mieszaniną substancji działającą na rośliny oraz zwierzęta, które przyczyniają się do zmniejszenia plonów, bo atakują plantacje. Pestycydy mogą być przeznaczone do walki z gryzoniami, owadami, chwastami, grzybami. Ostano także wpływają one na przebieg wegetacji, odlistniania czy zasuszania (używane są np. desykanty, defolianty).

Środki ochrony roślin (herbicydy) oraz zwierząt zapobiegają niszczeniu roślin przed i po zbiorze. Ochrona zwierząt dotyczy przede wszystkim drobiu oraz bydła.

Zbyt wysoki poziom pestycydów w artykułach odzwierzęcych, nie wynika jedynie z ich ochronnego zastosowania, ale głównie z zanieczyszczenia pasz oraz środowiska naturalnego. Zatem podwyższenie stężenia tych środków w organizmach roślinnych, automatyczne, niejako, przenosi się na zwierzęta.

Oprócz ochrony dóbr hodowlanych pestycydy stosuje się w magazynach zbożowych, jako substancje dezynfekujące w zakładach spożywczych, w mieszkaniach prywatnych, sklepach oraz hurtowniach, w których znajdują się produkty spożywcze.

Podsumowując podstawowym zadaniem zastosowania pestycydów jest:

Ochrona hodowlanych zwierząt przed pasożytami

Prewencja strat żywności oraz pasz

Niszczenie owadów

Niszczenie gryzoni

Wszystkie te podjęte środki maja polepszyć wydajność produkcji, zwiększyć zdrowotność (wiele gatunków roślin oraz zwierząt przenosi choroby ludzkie).

Pestycydy to środki zarówno pochodzenia naturalnego (Bacillus thuringenisis), jak i sztucznego - syntetycznego. Mogą należeć do związków organicznych, ale także nieorganicznych.

Walka z wieloma szkodliwymi organizmami czy substancjami, wymusza zastosowanie bardzo różnych środków, o odmiennych właściwościach chemicznych oraz fizycznych, różnej strukturze, należących do wielu rodzin związków chemicznych (różnorodne grupy funkcyjne). Sposoby ochrony również są wielorakie: fumigacja, opryskiwanie, opylanie. Pestycydy działają w różny sposób: systemiczne, kontaktowo, przez układ pokarmowy. Ich poziom toksyczności tez nie jest jednolity.

Do pestycydów zalicza się substancje powodujące zwabianie, np. owadów, czyli atraktanty oraz je odstraszające określane jako repelenty.

Do pestycydów dodaje się adjuwanty, które zwiększają penetracje środka działającego na dany obiekt poprzez: rozproszenie, wzrost przyczepności, rozdrobnienie. Synergenty, którymi są najczęściej inne pestycydy, wymagają działanie mieszanki podstawowej. Ponadto często używa się aktywatory (powodują, jak sama nazwa wskazuje, zainicjowanie procesu).

Należy szczególnie zaznaczyć, iż pestycydy nie maja selektywnego działania. Niszczenie szkodników wiąże się 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 sposobu zastosowania).

Zawartość pestycydów w artykułach żywnościowych jest nieuchronna, choć nieświadoma. W celu eliminacji tego rodzaju środków tak szkodliwych i to zarówno dla organizmów roślinnych jak i zwierzęcych stosuje się odpowiednie kontrole. Poziom pestycydów określa się nie tylko w produktach spożywczych, ale także

w pestycydach, paszach (lub ich mieszankach). W polskim prawodawstwie istnieją normy dopuszczalnych stężeń pestycydów oraz przepisy, pozwalające na minimalizacje zanieczyszczeń. Każde gospodarstwo musi stosować się do tzw. dobrej praktyki rolniczej, a państwo ma obowiązek kontrolować jego działalność.

Większość państw ma podobne wymogi dotyczące ochrony ludności oraz środowiska naturalnego przez pestycydami.

Dużym postępem w tej dziedzinie było przeprowadzenie badań przez Grupy Ekspertów FAO/WHO, a także prawodawstwo stworzone dzięki Komisji Kodeksu Żywnościowego FAO/WHO.

Z wielu związków, które potencjalnie mogły by być wykorzystywane do niszczenia szkodliwych obiektów, masowo stosuje się jedynie 500, ponieważ ich stosunek właściwości toksycznych do pożytecznego działania jest najkorzystniejszy.

W Polsce używa się 180 preparatów, w skład których wchodzi 110 różnych związków. Bardzo optymistyczna jest stale malejąca ilość stosowanych pestycydów (od 1955r.). Według danych z 1974 r. rolnictwo zużyło 24907t insektycydów, a prawie 10 lat wcześniej - w 1965r. aż 59654t. Niestety sprzedaż pozostałych środków zwiększyła się (Tabela 9).

Rodzaj pestycydu	Użycie w 1965r.	Użycie w 1973r.
fungicydy oraz zaprawy nasienne	2440 t	3885 t
herbicydy oraz związki hormonalne	3430 t	9196 t
rodentycydy	179 t	763 t

Tabela 9. Ilość stosowanych pestycydów (wybrane)

Na początku lat siedemdziesiątych (1970 - 1973) zwiększył się import pestycydów do 8549 t, a wcześniej wynosił 6091 t.

Ilość, rodzaj oraz jakość stosowanych pestycydów zależy do rodzaju własności ziemskiej. Również kierowanie się dobrą praktyką rolniczą wynika z tego właśnie faktu. W czasach komunizmu około ¼ gospodarstw było

w rękach państwowych, co zwiększyło użycie środków w województwach o największym procentowym udziale gruntów państwowych.

W normach wprowadza się pojęcie pozostałości pestycydu, definiowanej jako zawartość w żywności albo

w paszy substancji, będących aktywnymi pestycydami, wytworzonymi pochodnymi, produktami rozkładu czy metabolitami posiadającymi działanie toksyczne.

Związki te muszą osiągnąć wartość najniższą z możliwych. Ponadto ilość pozostałości pestycydu mieści się

w granicach wyznaczonych przez statystyki toksykologiczne. W polskich normach zamieszczone są zalecenia, co do stosowania środków ochrony roślin, takie jak: okres karencji, wydajność danego środka (ilość pestycydu

w stosunku do wielkości obszary rolniczego), warunki orz zakres stosowania.

Z terminem pozostałości pestycydu wiążą się tolerancja oraz praktyczna granica pozostałości.

Tolerancja (maksymalna pozostałość) - jest to dopuszczalna ilość pozostałości pestycydów na powierzchni, jednostką jest miligram środka użytego na jeden kilogram artykułu żywnościowego, przy czym były przestrzegane zasady dobrej praktyki rolniczej.

Praktyczna granica pozostałości - dotyczy zastosowania pestycydu w innym celu niż ochrona żywności.

Kiedy zastosuje się środek działający przeciw szkodnikowi, na uprawy roślinne, zgodnie z dobrą praktyką rolniczą (nie przekraczając zalecanego stężenia), i stwierdzi się obecność pestycydu, mamy do czynienia

z tolerancją.

Jeśli, natomiast, pestycydy znajdują się (w określonej, nie przekraczającej, przez normy, ilości) w maśle albo mleku, powiemy wtedy o praktycznej pozostałości.

Termin maksymalna granica pozostałości (MGP) to określenie na obecność pestycydów, bez względu na to, czy znajdują się w artykułach, na który stosujemy ten środek czy nie.

Maksymalne dopuszczalne pozostałości środków np. ochrony roślin zależy od państwa, ale również

i województwa. Jest to spowodowane różnicą klimatu, a ten wpływa na okres wegetacji, szybkość dojrzewania, wchłanianie pestycydu prze roślinę, jego rozkład, szybkość metabolizmu oraz wiele innych.

W celu zapobiegania zatruć pestycydami został wprowadzony wskaźnik ADI, mówiący o ilości pestycydu

(w miligramach), który można spożyć na jeden kilogram masy ciała.

Określenie tolerancji obejmuje ustalenie ADI i spożycia artykułu żywnościowego z określonej uprawy.

Na podstawie zawartości pestycydów można sterować uprawą tak, by osiągnąć najbardziej efektywne działania, przewidując stężenie niedozwolonych substancji.

Określenie ADI oraz dopuszczalnej pozostałości

Pierwsza lista substancji stanowiących zagrożenie dla człowieka oraz dopuszczalne ich ilości powstała w 1958r. z inicjatywy Komitetu Ekspertów FAO/WHO. Przez wiele lat była ona modyfikowana. Obecnie również istnieje taki wykaz, uwzględniający pestycydy.

Związki chemiczne zawarte w normach uszeregowane są według ich charakteru chemicznego.

Poziomy toksyczności używanych preparatów:

• Ostra
• Podostra
• Przewlekła

Ponadto badania te obejmują modyfikacje związków w ustroju, określenie aktywności ważniejszych enzymów, wpływ na elementy morfotyczne krwi, zachorowalność na choroby.

Toksyczność ostrą można zbadać stosując trzy gatunki doświadczalnych ssaków. Pomiar parametru LD50 (doza powodująca 50% zgon populacji), a potem sekcja pozwala na obserwacje zmian histopatologicznych. Doświadczenie przeprowadza się przez około 2 tygodnie do miesiąca.

Toksyczność podostra, związana jest z taką dawką pestycydu, która spożywana codziennie pozwala na przeżycie jeszcze przez 10% całkowitej jego długości. Z paszą podaje się pewną dawkę środków przez 3 miesiące oraz obserwuje stan ogólny, wyznaczając podstawowe wskaźniki biochemiczne.

Toksyczność przewlekła jest związana z taką ilością pestycydów w paszy, która przewiduje przeżycie prawie całej populacji przez okres podobny do długości życia bez pestycydów.

Stosuje się kila stężeń pestycydów w paszy, by ustalić taki poziom gwarantujący przeżycie. Po jego określeniu przelicza się dopuszczalną zawartość pestycydu na jeden kilogram masy ciała.

Niestety badania na zwierzętach jedynie w ograniczonym zakresie odnoszą się do ludzi.

Bardzo istotną rzeczą jest wpływ pestycydów na rozwój komórek rakowych, rozwój zarodkowy, rozmnażanie się.

Kontrolę nad badaniami prowadzi Główny Inspektor Sanitarny, któremu podlega Państwowy Zakład Higieny.

W określaniu stopnia toksyczności konieczne okazuje się uwzględnienie:

• Liczby osobników danej płci
• Reprezentatywnej ilości osobników
• Określenie dokładnej zawartości substancji aktywnych w pestycydzie (metody analityczne)

Ważne jest, by nowe środki, które mają chronić np. uprawy miały wyznaczony wskaźnik toksyczności.