Prirodni toksikanti biljnog podrijetla

Tablica. - Najviše dopuštene količine benzo(a)pirena u hrani u RH.

Hrana	Najviše dopuštene količine u hrani μg/kg
Ulja i masti kao hrana ili kao sastojak u pripremljenoj hrani	2,0
Hrana za dojenčad i malu djecu - Dječja hrana i hrana za dojenčad i malu djecu na bazi žitarica (1) - Hrana za dojenčad i prijelazna hrana za dojenčad(2) - Hrana za posebnu medicinsku namjenu (3) posebno za dojenčad	1,0
Meso, dimljena riba i riblji i dimljeni riblji proizvodi (4)	5,0
Meso ribe isključujući dimljenu ribu (5)	2,0
Mekušci, školjkaši, glavonošci, (6) isključujući dimljene	5,0
Prehrambene arome dima kao sastojci u hrani (7)	0,03

 
(1), (2), (3) - najviša dopuštena količina se odnosi na hranu koja se stavlja na tržište

Poliklorirani bifenili (engl. Polyclorinated biphenyls-PCBs)
Uvod
P
penta-kloro-bifenil
oliklorirani bifenili su grupa sintetskih organskih spojeva kod kojih je jedan ili svih deset atoma vodika iz bifenilne molekule zamijenjen s atomom klora. Molekula bifenila se sastoji od dva međusobno vezana benzenska prstena. Kemijska bruto formula ovih spojeva je C₁₂H_10-xCl_x, gdje x predstavlja broj atoma klora, a strukturna formula npr. penta-kloro-bifenil prikazana je na slici.

PCB-i su grupa od teoretski 209 kloriranih kemijskih spojeva koja je usko vezana uz dioksine. Neki PCB-i pokazuju sličnu toksičnost kao i dioksini, pa se često nazivaju „PCB-i slični dioksinima“. To su viskozne kapljevine bez mirisa i okusa, prozirne do žućkaste, visoke toplinske vodljivosti, a male topljivosti u vodi. Kemijski su inertni, jako su stabilni, imaju mali tlak para i topljivi su u organskim otapalima, uljima i mastima. Zbog ovih značajki, oko 130 PCB-a je imalo jako široku uporabu u industriji (u proizvodnji boja, premaza, tinte, adheziva, u hidrauličnim sistemima, u električnim transformatorima, u proizvodnji plastičnih masa kao aditivi za stabilizaciju, u vakuum pumpama itd.), te kao pogodni fluidi - ulja u transformatorima, te rashladni mediji u hladnjacima. To je opasna i štetna kemikalija koju je proizveo čovjek.

Od 1970. g. započela je zabrana proizvodnje polikloriranih bifenila, ali time nije riješen problem kontaminacije okoliša navedenim spojevima. Kako su poliklorirani bifenili imali široku primjenu, a jako se adsorbiraju u tlu i imaju vrlo spori proces biorazgradnje još uvijek su uzrok onečišćenja hrane.

Industrijska proizvodnja polikloriranih bifenila je počela 1929. godine, a njihova toksičnost je spoznata veoma brzo kroz industrijske incidente, pa je već 1940. godine maksimalna koncentracija u zraku bila propisana na 1 mg/m³ zraka. Procjenjuje da je do 1970. proizvedeno u cijelom svijetu oko 1 milijun tona smjese PCB-a. Iako je proizvodnja, prodaja i prerada PCB-a zabranjena od 1980. u cijelom svijetu ovi spojevi i dalje dolaze u okoliš zbog nepravilnog zbrinjavanja ili još uvijek korištenja u električnim (tranformatora) i hidrauličkim (vakuum pumpe) uređajima.

Izvori u hrani

PCB-i se nalaze najviše u tlu, jer se isto kao i dioksini dobro adsorbiraju na sitne mineralne i organske čestice, te se tako široko rasprostranjuju u okoliš. Domaće životinje su izložene PCB-ima uzimanjem stočne hrane s onečišćenog tla, te PCB-e akumuliraju u mesu, jetri i posebice u masnom tkivu. Mogu biti preneseni u mlijeko i jaja. U žena koje su bile izložene PCB-ima u vrijeme trudnoće, pronađeni su PCB-i u majčinom mlijeku.

Više od 90% izloženosti „PCB-ima koji su slični dioksinima“ je putem hrane. Za tu grupu kemikalija prihvatljiv dnevni unos putem hrane je od 10 do 45 ng/kg tjelesne težine. Međutim za djecu do šest godina, zbog dojenja i onečišćenja majčinog mlijeka je taj dnevni unos od 27 do 50 ng /kg tjelesne težine, pa je u prosjeku taj unos kod djece 2,5 puta veći negoli kod odraslih.

Toksičnost PCB-a u hrani spoznata je već dosta rano prilikom industrijskih incidenata koji su se dogodili. Između 1947. i 1977. godine General Electric, kompanija iz SAD-a je u rijeku Hudson ispustila 590 000 kg PCB-a, a 1976 je zabranjen ribolov na toj rijeci jer se ustanovilo da ribe sadrže visoku razinu PCB-a i predstavljaju neprihvatljiv rizik za zdravlje. PCB-i su se nataložili u riječnom sedimentu.

Drugi izvori, kao npr. zrak u zatvorenim prostorima, prašina i tlo ne sudjeluju značajno na izloženost ljudi PCB-ima.
Zdravstveni rizici
Poliklorirani bifenili uzrokuju oštećenja desoksiribonukleinskih kiselina, te ubrzavaju rak jetre kod štakora, te su vjerojatno kancerogeni i za čovjeka. Neke studije ih povezuju s karcinom pluća. Žene izložene većoj količini PCB-a u vrijeme trudnoće, rađaju djecu s manjom težinom, smanjenog imuniteta, te problemima s motorikom i u razvoju. Neke studije su pokazale da PCB-i mijenjaju razinu estrogena, te tako utječu na reproduktivne funkcije.
Strategija smanjenja rizika
Isto kao i kod dioksina, treba smanjiti konzumaciju masti i ulja u kojima su ovi spojevi dobro topljivi.

Prema članku 8. Pravilnika o toksinima, metalima, metaloidima, te drugim štetnim tvarima koje se mogu nalaziti u hrani, hrana se u Republici Hrvatskoj može staviti u promet ako količine polikloriranih bifenila ne prelaze količine navedene u Tablici 1. i Tablici 2. izražene kao suma sedam spojeva PCB-a

Tablica 1. Najviše dopuštene količine PCB-a u hrani u RH

Vrsta hrane	Najviše dopuštene količine PCB-a ng/g masti
Jaja i proizvodi od jaja	200
Meso peradi i proizvodi od mesa peradi	200
Mlijeko - svježe mlijeko - termički obrađeno - mliječni proizvodi	100 100 100

 

Tablica 2. Najviše dopuštene količine PCB-a u hrani

Vrsta hrane	Najviše dopuštene količine PCB-a mg/kg
Hrana za dojenčad i malu djecu	0,2
Ribe i školjke	2,0 *
Crveno meso	3,0 **

 

Kadmij

Uvod
Kadmij je kemijski element koji ima simbol Cd. To je srebrnobijeli, prilično mekan teški metal sličan cinku i živi. Otkriven je još 1817. godine. Pojavljuje se kao primjesa u sulfidnim rudama cinka i olova (sfaleritu i galenitu), koje ga u prosjeku sadrže oko 0,3% i nusprodukt je pri dobivanju cinka. Njegovu samostalnu rudu kadmijev blistavac-grinokit (CdS) se rijetko može naći u prirodi. Omjer kadmija prema cinku je od 1:100 do 1:12000 u mineralima i tlu. Proizvodnja Cd je započela 1930-1940. godina. Pronađen je i u enzimu karbon-anhidrazi. Najviše se koristi u nikal-kadmij baterijama (Ni-Cd baterije koje se mogu puniti), te kao kadmijev telurid u solarnim pločama. Dugo se koristio i kao žuti pigment za bojila u obliku sulfida. Helij-kadmijev laser je popularan zbog njegova plavo-ljubičastog svijetla. Veoma je toksičan i kancerogen, pa je njegova ukupna upotreba opala 10 puta između 1970 i 2009, a EU je 2004. zabranila uporabu kadmija u elektronici osim u nekim izuzetcima.

Kadmij dolazi u okoliš iz prirodnih izvora, ali i kao posljedica čovjekove djelatnosti u industriji i poljoprivredi, i potencijalna je opasnost u okolišu. Ljudi su izloženi kadmiju prilikom gorenja fosilnih goriva i komunalnog otpada, te kroz onečišćenu hranu i vodu, koji su glavni izvoru izloženosti kadmiju za nepušače, a duhan odnosno pušenje za pušače.

Izvori u hranu
Kadmij se adsorbira u tlu iz kojega ga uzimaju biljke, te tako preko konzumacije hrane direktno ili preko životinja ulazi u hranidbeni lanac. Riža i pšenica mogu prirodno akumulirati kadmij iz tla. Može se naći kao onečišćivač u umjetnim gnojivima, te mulju koji se koristi za gnojidbu tla. Usjevi mogu biti onečišćeni i prašinom koja sadrži kadmij, npr. u blizini rudnika cinka. U životinja je pronađen u bubrezima, te u školjkama. Za jetru je karakterističan porast metalotioneina (protein male molekularne mase, sastavljen od šezdesetak aminokiselina na koji se veže Cd) i metala tokom npr. rasta riba. Očigledna je akumulacija Cd u jetri i bubrezima sa starošću jedinki. Jetra i bubrezi predstavljaju primarna tkiva za akumulaciju Cd. S obzirom na akumulaciju Cd, jetra i bubrezi predstavljaju pogodne indikatorske organe za praćenje učinka metala i to praćenjem indukcije metalotioneina na staničnoj razini

Hrana je izvor oko 3-5 % kadmija, koji se apsorbira u organizam nakon konzumiranja hrane. Ljudi koji su npr. konzumirali rižu onečišćenu s kadmijem dobili su tzv. Itai-itai bolest. Kadmij se akumulirao u riži, koja je rasla uz rijeku ispod jednog rudnika cinka u Japanu. Duhan odnosno pušenje je također izvor kadmija koji se unosi u organizam udisanjem, a pluća apsorbiraju gotovo 50% udahnutog kadmija iz cigaretnog dima. 1988. godine je zajedničko ekspertno povjerenstvo organizacije za hranu i poljoprivredu Ujedinjenih naroda (Food and Agriculture of United Nations –FAO) i svjetske zdrastvene organizacije(World Health Organization-WHO) (The Joint FAO/WHO Expert Comittee on Food Aditive – JECFA) utvrdilo privremenu vrijednost prihvatljivog tjednog unosa (Tolerable Weekly Intake-TWI) kadmija od 7 g/kg tjelesne težine, koja je potvrđena 1995. i 2003., a revidirana 2009. od strane Europske agencije za sigurnost hrane (European Food Safety Authorithy-EFSA) na 2,5 g/kg tjelesne težine.

Zdrastveni rizici
Kadmij može u organizmu zamijeniti cink, kalcij i kalij i teško ga je ukloniti. Zadržava se u bubrezima i 10-30 godina, te u kostima.

Kada, uslijed povišenog izlaganja, poraste količina akumuliranog kadmija u čitavom tijelu na 120 mg, odnosno njegova koncentracija u bubrežnom korteksu prijeđe 200 ppm odnosno 200 µg/g tkiva, dolazi do specifičnih oštećenja bubrega, što uzrokuje drugačiji metabolizam kadmija. Oštećenje bubrega očituje se prvenstveno zatajivanjem tubularne reapsorpcije s posljedičnom proteinurijom, posebice proteina male molekularne mase, te glukozurijom i fosfaturijom. Uzima se da je izlučivanje proteina male molekularne mase prvi znak poremećaja u tubularnoj funkciji, dok ostale vrijednosti u urinu mogu još uvijek biti u normalnim granicama

Metalotionein sakuplja Cd i omogućava njegovo izlučivanje putem urina. Međutim previsoke koncentracije Cd blokiraju ili smanjuju učinkovitost metalotioneina i što je uzrok tubularnoj proteinuriji.
Strategija smanjenja rizika
Izbjegavati prečesto konzumiranje jetre i bubrega životinja, a prilikom uzimanja npr. školjki ukloniti iznutrice koje su najviše onečišćene kadmijem.

Kadmij se određuje atomskom apsorpcijom, kao i drugi teški metali, a maksimalne dopuštene vrijednosti kadmija u hrani u Republici Hrvatskoj su regulirane Pravilnikom o toksinima, metalima, metaloidima te drugim štetnim tvarima koje se mogu nalaziti u hrani, (Narodne novine 16/05 i prikazane su za neke vrste hrane u Tablici.

Tablica 1. Kadmij u hrani u RH

Naziv hrane	Maksimalne dopuštene vrijednosti kadmija mg/kg
Jetra goveda, ovaca, svinja, peradi i njihovi proizvodi	0,5
Bubrezi goveda, ovaca, svinja i peradi	1,0
Ribe^(2) i riblji proizvodi	0,1
Rakovi osim glave i prsa jastoga i sličnih velikih rakova	0,5
Školjkaši	1,0
Glavonošci bez iznutrica	1,0
Špinat	0,8
Samonikle gljive sviježe	1,0
Samonikle gljive suhe	5,0
Čokolada i kakao proizvodi	0,5
Kuhinjska sol	0,5
Sjemenke uljarica	0,5
Mak i sezam	0,8
Žitarice i proizvodi od žitarica	0,1
Dječja hrana na bazi voća, povrća i žitarica namijenjena dojenčadi i maloj djeci	0,03

Olovo
Uvod
Olovo je kemijski element koji ima simbol Pb. To je mekan, teški metal niskog tališta, koji je u uporabi još od antičkog doba za transport vode. Plavo je bijele boje kada se svježe prereže, ali na zraku brzo prelazi u tamno sivu boju bez sjaja.U prirodi se nalazi u obliku olovnog sulfida u rudi koja se naziva olovni sjajnik (galena sadrži 86.6% olova), te u rudama zajedno sa srebrom, cinkom i bakrom, te kao samorodno olovo. Upotrebljava se već tisućama godina (od 6400 prije Krista), jer se lako ekstrahira iz rude i lagano se obrađuje. Nije podložan koroziji, pa se upotrebljava za držanje jako korozivnih kapljevina npr. sumporne kiseline, te otuda i njegova primjena za akumulatore. Slabo se otapa u vodi. Najraširenija je njegova primjena u novije vrijeme bila u obliku organskog spoja tetraetil olova za povećanje oktanskog broja u benzinu. Lako se kuje i oblikuje, pa se koristi i u građevini. Ukupna svjetska godišnja proizvodnja je oko 8 milijuna tona, od čega je polovica iz recikliranog otpada. Zbog tehnološke aktivnosti ljudi, danas se pojavljuje i u atmosferi kao olovni sulfat i olovni karbonat.

Olovo dolazi u okoliš iz prirodnih izvora, ali i kao posljedica čovjekove djelatnosti i potencijalna je opasnost u okolišu. Zbog široke uporabe nalazi se u otpadu. Koristi se za automobilske akumulatore, kao zaštita od radijacije, za keramičke glazure, za pripravu posebnih vrsta stakla (kristal), u građevinarstvu itd., a neke uporabe olova su zabranjene, kao npr. olovna bojila (olovno bjelilo), tetraetil-olovo u benzinu, vodovodne cijevi.

Izvori u hranu ?
Olovo kao onečiščivač tla je široko rasprostranjen u okolišu, budući je olovo prisutno iz prirodnih izvora, a može ući u tlo kroz podzemne rezervoare goriva ili kroz prašinu od starih otpadnih olovnih boja te iz različitih industrijskih djelatnosti, ali i iz olovnih cjevovoda zakopanih u zemlju. Biljke uzimaju olovo direktno iz tla, ali olovo može također ući i kroz lišće te stabljiku, te tako ulazi u hranidbeni lanac. Olovo može ući u hranu i prilikom njene proizvodnje, distribucije, skladištenja i kuhanja. Životinje su izložene olovu kroz uzimanje hrane iz onečišćenog tla. Na olovo su posebno osjetljiva goveda i ovce.

Čovjek je izložen toksičnom djelovanju olova kroz uzimanje hrane i vode onečišćene olovom, ali i udisanjem čestica tla, prašine i starih bojila. Olovo se brzo apsorbira u krvotok i negativno djeluje na centralni nervni, kardiovaskularni i imunološki sustav, te bubrege. Otrovno djelovanje olova je spoznato i dokumentirano već u starom Rimu, Grčkoj i Kini.

1993. je zajedničko ekspertno povjerenstvo organizacije za hranu i poljoprivredu ujedinjenih naroda (Food and Agriculture of United Nations –FAO) i svjetske zdrastvene organizacije(World Health Organization-WHO) (The Joint FAO/WHO Expert Comittee on Food Aditive – JECFA), postavilo privremeni prihvatljiv tjedni unos (Provisional Tolerable Weekly Intake-PTWI ) za olova od 25 g/kg tjelesne težine. Ta vrijednost se odnosi na unos iz svih izvora (zrak, piće, voda i hrana). Istraživanja su pokazala da se ta vrijednost u Europi kreće između 2 do 12 g/kg tjelesne težine
Zdravstveni rizici
Olovo je toksičan metal koji uzrokuje oštećenja nervnog sustava, posebice kod male djece i uzrokuje poremećaje krvi i mozga. Može utjecati na gotovo svaki organ ljudskog tijela. Olovo je potencijalni neurotoksin, koji se akumulira u mekim tkivima i kostima tijekom vremena. Duža izloženost olovu ili njegovim solima može izazvati nefropatiju i bolove u donjem dijelu trbuha. Može izazvati slabost u prstima i gležnjevima, te kod starijih ljudi anemiju. Jaka izloženost olovu može izazvati pobačaj kod trudnica, i smanjuje plodnost u muškaraca. U organizmu remeti sintezu hema što ima za posljedicu anemiju. U manjim količinama djeluje kao analog kalciju, te interferira s ionskim kanalima pri spajanju živaca.
Strategija smanjenja rizika
Da se smanji utjecaj olova na djecu njihova prehrana treba biti bogata proteinima i kalcijem iz mlijeka i mliječnih proizvoda, te željezom i cinkom iz zelenog lisnatog povrća. Kristalno posuđe i čaše treba upotrebljavati samo kratko vrijeme prilikom serviranje, ali piće i hranu se ne smije čuvati dulje u tom posuđu. Treba izbjegavati konzumaciju hrane (voće i povrće) iz nekontroliranog uzgoja u vrtovima pokraj autocesta.

Olovo se određuje atomskom apsorpcijskom spektrometrijom, kao i drugi teški metali. Maksimalne dopuštene vrijednosti olova u hrani u Republici Hrvatskoj su regulirane Pravilnikom o toksinima, metalima, metaloidima te drugim štetnim tvarima koje se mogu nalaziti u hrani, (Narodne novine 16/05) i prikazane su za neke vrste hrane u Tablici.

Tablica 1. Olovo u hrani

Naziv hrane	Maksimalne dopuštene vrijednosti olova (mg/kg)
Mlijeko (sirovo mlijeko), mlijeko za proizvodnju mliječnih proizvoda i toplinski obrađeno mlijeko	0,02
Hrana za dojenčad (početna i prijelazna hrana) hrana za malu djecu na bazi mlijeka^)	0,02
Meso goveda, ovaca, svinja, peradi i njihovi proizvodi osim iznutrica	0,1
Jestive iznutrice goveda, ovaca, svinja, peradi i njihovi proizvodi	0,5
Ribe i riblji proizvodi	0,2-0,4
Rakovi osim tamnog rakovoga mesa	0,5
Školjkaši	1,5
Glavonošci bez iznutrica	1,0
Žitarice (uključujući heljdu), mahunarke i zrna mahunarki	0,2
Povrće, krumpir (oguljeni), zeljasto i lisnato povrće, uzgojene gljive	0,1-0,3
Špinat	0,8
Sušeno povrće	1,0
Proizvodi od povrća u metalnoj i drugoj ambalaži	0,5
Koncentrat rajčice	2,0
Voće, bobice i sitno voće	0,1-0,2
Sušeno voće	0,5
Proizvodi od voća u metalnoj i drugoj ambalaži	0,5
Nerafinirana ulja	0,4
Voćni sokovi, koncentrirani voćni sokovi (za direktnu konzumaciju) i voćni nektar	0,05
Vina	0,2
Alkohol	1,0
Bomboni i gume za žvakanje	1,0
Čaj (Tea sinensis) i domaći čaj	5,0
Čokolada i proizvodi od čokolade	1,0
Čokolada bez šećera	2,0
Kakao prah, kakao pogače, kakao masa i kakao zrno	2,0
Svježe i prerađene gljive (samonikle i uzgojene)	1,0
Suhe samonikle i uzgojene gljive	5,0
Jaja i proizvodi od jaja	0,25
Jaja u prahu	1,0
Kava i kavovine	1,0
Med	0,3
Pića gazirana	0,05
Pivo	0,2
Rakija i žestoka pića	0,2
Kuhinjska sol	2,0
Šećer bijeli	0,5
Šećer smeđi	1,0
Začini	2,0
Dječja hrana na bazi voća, povrća i žitarica namijenjena dojenčadi i maloj djeci	0,1