S v e u č i l i š t e J o s i p a J u r j a S t r o s s m a y e r a u O s i j e k u Prehrambeno-tehnološki fakultet

O P A S N O S T I V E Z A N E U Z H R A N U

FIZIKALNE OPASNOSTI

Priredio:

Tomislav Klapec

2010

1

Fizikalni kontaminanti su primjese i onečišćenja u hrani koja uključuju komadiće stakla, plastike, gume, metala (od

sačme u ustrijeljenim životinjama do vijaka i sličnih dijelova procesne opreme), kosti, tkanine, drveta, kamena,

kukaca, malih životinja, hrđu, itd. Najčešće u hranu dospijevaju nenamjerno, ali mogu biti i namjerno dodavani u

svrhu patvorenja ili sabotažom od strane zaposlenika, pri čemu narušavaju estetiku proizvoda i/ili su izvor

opasnosti za potrošača. Ponekad i sama namirnica, temeljem svojih dimenzija i fizikalnih svojstava, može

predstavljati opasnost.

IZVORI

Strana tijela se mogu pronaći u svim vrstama hrane. Računajući udjele opasnosti u hrani i krmivima na području

EU (tzv. RASFF obavijesti u četverogodišnjem razdoblju, 2003-2007), utvrđen je ukupni doprinos fizikalnih

opasnosti od 1%. Iako ozbiljni slučajevi kontaminacije nisu česti, mogu, pak, rezultirati teškim, kako kratkoročnim,

tako i dugoročnim ekonomskim posljedicama za proizvođača ukoliko uslijedi povlačenje proizvoda s tržišta.

Najčešće pritužbe i problemi vezani su uz komadiće plastike i stakla (otprilike po 40%) te metalna onečišćenja

(13%). Udio proizvoda koji predstavljaju opasnost gušenja, u gore spomenutom

četverogodišnjem periodu, iznosio je 23% i odnosio se uglavnom na slatkiše.

Primjerice, želirani slatkiši, npr. tzv. jelly mini-cups (na slici), na bazi konjaka

(popularna dalekoistočna biljka Amorphophallus konjac), zabranjeni su u EU

2002. godine zbog zabilježenih slučajeva gušenja djece i starijih osoba od kojih

je nekolicina završila kobno. Upravo su se dimenzije ovih proizvoda, u

kombinaciji s povećanom tvrdoćom i smanjenom topljivošću želatine od

konjaka, pokazali problematičnim. Nakon slatkiša, najčešći izvori fizikalnih kontaminanata bila su složena jela,

začini i bezalkoholna pića.

Ponekad se u konzervama s morskom ribom (naročito losos) i školjkašima mogu pronaći kristali koji

podsjećaju na staklo. Riječ je o bezopasnom mineralu struvitu (amonijmagnezij fosfat) koji nastaje spontano iz

sastojaka konzerve.

ZDRAVSTVENI RIZIK

Ozljede i druge štetne posljedice ovise o svojstvima i veličini materijala te tipu namirnice. Praćenjem ozljeda

izazvanih stranim primjesama tijekom gotovo tri desetljeća, FDA je uočila da jedino tvrde i oštre čestice promjera

između 7 i 25 mm mogu biti opasne. Čestice veće od 25 mm dovoljno su velike i uočljive te su male šanse da ih

potrošač proguta. Potencijalni izvori opasnosti, prvenstveno za dojenčad i starije osobe, su i tvrde i oštre primjese

promjera 2-7 mm, uz mogućnost porezotina, oštećenja zuba, gastrointestinalnih trauma (perforacija) i/ili izvora

infekcija, itd. Sposobnost izazivanja gušenja djece ispod tri godine testira se posebnom procedurom s cilindrom

(promjera 31,7 mm, dužine 57,1 mm). Ukoliko proizvod ili dio proizvoda namijenjenog djeci do tri godine starosti,

ispunjavaju cilindar koji dimenzijama odgovara grlu djeteta te dobi, proizvod se povlači s tržišta.

Neizravna opasnost od fizikalnih onečišćenja u hrani posljedica je unosa kemijskih kontaminanata (npr.

komadićima procesne opreme s hidrauličkim uljem) ili uslijed uvođenja i/ili podržavanja bioloških opasnosti.

Primjesama se mogu unijeti opasni mikroorganizmi u namirnicu ili komadići izolacije u ambalažnom materijalu

mogu smanjiti učinkovitost termičke sterilizacije.

Najosjetljivija na fizikalne opasnosti su mala djeca (naročito ona do tri godine starosti) te starije osobe.

Procijenjeno je da oko 80% svih potencijalno štetnih ingestija stranih tijela iz hrane otpada na djecu i da će do 5%

istih izazvati ozljedu.

STRATEGIJE SMANJENJA RIZIKA

Hrvatskim Zakonom o hrani izrijekom su spomenute fizikalne opasnosti te odgovarajućim pravilnicima i normama

detaljnije regulirano ispitivanje sukladnosti propisanim zahtjevima kakvoće.

Proizvođači moraju uključiti metode spriječavanja kontaminacije sirovina i namirnice, pri čemu se to

najučinkovitije postiže primjenom dobre proizvođačke prakse i prepoznavanjem kritičnih točaka u proizvodnom

procesu uz HACCP pristup. Jedinične operacije, npr. u preradi voća i povrća, trebaju biti u mogućnosti ukloniti

nenamjerne strane primjese poput kamenja, korova, kukaca, i sl. Dodatni razlog je i zaštita procesne opreme koja

2

oštećenjem može povećati vjerojatnost fizikalne kontaminacije. U tom smislu je nužno i redovito, preventivno

održavanje opreme. Osmišljavanjem odgovarajućeg načina distribucije i skladištenja proizvoda može se eliminirati

mogućnost kontaminacije u tim stadijima proizvodnje. Minimalna je mogućnost kontaminacije hermetički

zatvorenog proizvoda. Sabotaže od strane zaposlenika kontroliraju se dobrim upravljanjem i edukacijom o

pravilnom rukovanju hranom i HACCP načelima uz osvještavanje činjenice da je sigurnost hrane obveza svih i da

se eventualni propusti mogu odraziti na samo poslovanje tvrtke i radna mjesta. Preporučuje se da plastične

vrećice, flasteri, zavoji i sl., koje imaju zaposlenici, budu intenzivnih boja da se lakše uoče u proizvodu ukoliko u

njemu završe. Nezaštićeni izvori svjetla trebaju biti zabranjeni u pogonu zbog mogućnosti rasprskavanja stakla

žarulje. Također, sitni predmeti (olovke, termometri, itd.) ne bi se trebali unositi u pogon ukoliko nisu doista

nužni. Način čišćenja pogona, ovlašćivanje radova u pogonu te rukovanje i smještanje otpadaka od ambalaže, i sl.,

još su neki od brojnih načina nadzora zagađenja. Strateška procjena stanja kod razvoja i primjene odgovarajućeg

preventivnog HACCP programa trebala bi uključivati:

procjenu sustava nadzora štetnika, procjenu opreme za uklanjanje fizikalnih kontaminanata, opće

stanje pogona i njegovo održavanje te načine zaprimanja sirovina i distribucije gotovog proizvoda,

pregled ambalažnog materijala i načina rukovanja njime, naročito ako je riječ o staklu,

pregled poljoprivrednih postupaka (ako je primjenjivo),

pregled navika i rada zaposlenika, uključujući zaposlenih na održavanju opreme,

evaluaciju ambalažiranog proizvoda uz provjeru hermetičnosti i

pregled evidencije žalbi potrošača radi uvida u eventualne prijave ozljeda.

Tijekom vremena razvijeno je niz domišljatih i učinkovitih metoda detekcije i izdvajanja stranih materijala

iz hrane. Tri glavne metode se koriste u eliminaciji neželjenih fizikalnih kontaminanata: ručna inspekcija i

odvajanje, separacijske tehnike te automatska detekcija i odbacivanje. Većina prerađivača i dalje koriste ljudsku

radnu snagu, iako povećanjem kapaciteta raste i primjena metoda iz druge dvije skupine za dodatnu učinkovitost i

sigurnost.

Separacijske tehnike podrazumijevaju razdvajanje na temelju različitih fizikalnih ili kemijskih svojstava kao

što su: oblik, veličina, masa, sposobnost plutanja, aerodinamički otpor, magnetska propusnost, itd. Tehnike koje

se koriste su prosijavanje, filtracija, flotacija, membranske tehnike, magnetska

separacija, primjena aeroklasifikatora, i dr. Primjerice, magnetski separatori

(jedna od izvedbi prikazana na slici) uklanjaju iz proizvoda kontaminante

magnetnih (trajni magneti, npr. Fe, Co, Ni) i paramagnetnih (magnetizam

induciran u magnetskom polju, npr. Al, Cs, Li, Mg) svojstava.

Detekcijske tehnike se baziraju na uočavanju razlike između strane tvari i

sirovina / hrane što aktivira tzv. mehanizme odbacivanja (ručni ili automatizirani,

npr. foto okidači, poluge, zračne mlaznice, povratni transporteri, itd.). Detektori

metala uklanjaju strane tvari od željeza, nehrđajućeg čelika, bronce, olova, aluminija, itd., i osim samog metala,

njegove magnetske permeabilnosti i električne vodljivosti, na učinkovitost utječu svojstva samog proizvoda, okoliš

detektora, i dr. Primjena strojnog vida (mjerenjem

reflektiranog vidljivog, ultraljubičastog, infracrvenog ili

fluorescentnog zračenja) u detekciji je korisna zbog

primjenjivosti na komadiće plastike, gume ili stakla.

Opsežnim programiranjem, uređaji koji rade na ovom

principu automatizirano će

prikupljati i obrađivati sliku dobivenu

kamerom uz kriterije poput boje,

oblika, veličine, prisutnosti, orijentacije, itd. Neispunjenje programiranih kriterija pokreće

odbacivanje segmenta proizvoda na pokretnoj traci. Još jedna tehnika rastuće popularnosti, a i

primjenjivosti uslijed sve niže cijene, su detektori rendgenskim zračenjem. X-zrake slabije

prolaze kroz materijale veće gustoće te se ovaj fenomen može se koristiti za nadzor materijala u

cijevima ili gotovog proizvoda u ambalaži (na slici). Osim metala, kosti i kamena, detektiraju i

gumu, staklo, kosti i plastiku visoke gustoće.

3

Nove detekcijske tehnike poput primjene mikrovalova, ultrazvuka, lasera, magnetske rezonancije, odziva

zvučnog impulsa, i sl., pokazale su se primjenjivim u pokusnim uvjetima. Treba imati na umu da prije industrijske

primjene moraju proći inicijalnu validaciju, kontinuirane provjere tijekom rada i promjena postupka proizvodnje, i

dr., da bi bile doista učinkovite.

LITERATURA

Bowser T: Metal detectors for food processing. Food and Agricultural Products Center, Oklahoma State University.

http://www.fapc.okstate.edu/files/factsheets/fapc105.pdf [22.04.2010.]

European Commission: Commission decision of 27 March 2002 suspending the placing on the market and import of jelly

confectionery containing the food additive E 425 konjac. Official Journal L 084, P. 0069 – 0070, 2002.

Hrvatski sabor: Zakon o hrani. Narodne novine 46/07, 2007.

Kleter GA, Prandini A, Filippi L, Marvin HJP: Identification of potentially emerging food safety issues by analysis of reports

published by the European Community’s Rapid Alert System for Food and Feed (RASFF) during a four-year period. Food and Chemical

Toxicology 47:932-950, 2009.

Kurosawa T, Hosotani A, Matsumoto H, Ohmiya T, Horikoshi M, Kanazawa M, Katto M, Kubodera S, Kurosawa K: Novel laser

detection system of foreign materials in food. The Review of Laser Engineering Suppl. 1258-1260, 2008.

Olsen AR: Regulatory action criteria for filth and other extraneous materials I. Review of hard or sharp foreign objects as physical

hazards in food. Regulatory Toxicology and Pharmacology 28:181-189, 1998.

Peariso D: Fine-tuning your foreign material control investment. Food Safety Magazine August/September, 2005.

Stier RF: The dirty dozen: Ways to reduce the 12 biggest foreign materials problems. Food Safety Magazine April/May, 2003.

United States Department of Agriculture, Agricultural Research Service: Machine vision sees the food contaminants we can't see.

Agricultural Research, USDA ARS, 2002. http://www.ars.usda.gov/is/AR/archive/aug02/food0802.htm [22.04.2010.]

US Consumer Products Safety Commission: Small parts regulations. Toys and products intended for use by children under three

years old. 16 C.F.R. Part 1501 and 1500.50-53, 2001.

Zhao B, Basir OA, Mittal GS: Detection of metal, glass and plastic pieces in bottled beverages using ultrasound. Food Research

International 36:513-521, 2003.

S v e u č i l i š t e J o s i p a J u r j a S t r o s s m a y e r a u O s i j e k u Prehrambeno-tehnološki fakultet

O P A S N O S T I V E Z A N E U Z H R A N U

KEMIJSKE OPASNOSTI

Priredili:

Tomislav Klapec i Bojan Šarkanj

2010

SADRŽAJ

str. UVOD 2 Popis skraćenica BIOLOŠKI IZVORI

4 5

Toksikanti biljnog podrijetla 5 Toksikanti životinjskog podrijetla 16 Toksini gljiva 20 Mikrobni toksini 21 Algalni toksini 21 Bakterijski toksini 23 Mikotoksini 25 KONTAMINACIJA OKOLIŠA 29 Halogenirani ugljikovodici 29 Policiklički aromatski ugljikovodici 33 Teški metali 34 Radioaktivni elementi 37 Ostali elementi 40 POLJOPRIVREDNA PROIZVODNJA 45 Toksikanti iz genetski modificirane hrane 45 Veterinarski lijekovi 47 Pesticidi 49 Nitrati 53 PRERADA HRANE 55 Tvari koje dolaze u dodir s hranom 55 Metali 55 Monomeri i aditivi plastici 56 Tvari koje nastaju tijekom prerade 58 Tvari koje se namjerno dodaju 79 Aditivi hrani 79 Adulteranti 85

2

UVOD

Kemijske opasnosti u hrani podrazumijevaju sve tvari koji mogu izazvati štetne posljedice u ljudskom organizmu.

Interakcijom sa sastavnicama tijela, korisni i toksični učinci kemikalija su mogući, što prvenstveno ovisi o dozi. Sve

egzogene kemijske tvari takvih svojstava, uključujući lijekove, nutrijente, kontaminante, aditive, itd., nazivaju se

toksikantima. Toksikanti, dakle, uključuju i toksine koji su toksikanti prirodnog podrijetla tj. proizvode ih živi

organizmi (alge, plijesni, bakterije, biljke, životinje, gljive). Iako se koristi kao sinonim za toksikant, termin

ksenobiotici (grč. xenos = stranac, bios = život) se odnosi na sve tvari koje se mogu pronaći u organizmu, a stranog

su podrijetla ili im je prisustvo neuobičajeno (čime su nutrijenti isključeni). Otrovi su toksikanti koji izazivaju brzu

reakciju (smrt ili bolest) kod izloženosti vrlo malim količinama. Tek nekolicina toksikanata koji se mogu naći u

hrani se mogu okarakterizirati kao otrovi (npr. tetrodotoksin).

Općenito, akutna toksičnost (brz toksični odgovor, najčešće kao posljedica izloženosti visokim dozama

tijekom kratkog vremenskog razdoblja) tvari koje se mogu pronaći u hrani uglavnom nisu predmet zanimanja ove

skripte. Riječ je o otrovanjima koja mahom nastaju u situacijama nevezanim za konzumaciju hrane. Primjerice,

izloženost pesticidima tijekom primjene ili metalima, monomerima plastike tijekom proizvodnje, i sl. Akutno

zagađenje namirnica kemikalijama, iako moguće (uzrokovano nekontroliranom kontaminacijom okoliša ili

incidentima u proizvodnji sirovina i hrane) je rijetko. Izloženim pojedincima i populacijama se može i treba pomoći

medicinskim mjerama i postupci smanjenja rizika opisani ovdje se ne odnose na takve situacije. Naglasak je na

dugotrajnoj izloženosti relativno niskim dozama potencijalno škodljivih tvari, dakle njihovu kroničnu toksičnost.

Šteta koju u takvim okolnostima uzrokuju može uključivati:

Svojstvo Opis djelovanja tvari

Genotoksičnost oštećuje nasljedni materijal često se koriste kao sinonimi iako oštećenje DNA ne

mora izazvati mutaciju Mutagenost izaziva mutacije DNA

Karcinogenost uzrokuje rak otprilike 2/3 genotoksičnih tvari je karcinogeno

Endokrina disrupcija remeti djelovanje hormona

Reproduktivna i

razvojna toksičnost

remeti reproduktivnu funkciju

oštećuje organizam u razvoju od spolnih stanica, preko fetusa do spolno zrelih jedinki

Teratogenost oštećuje embrij/fetus koristi se kao sinonim razvojnoj toksičnosti

Imunotoksičnost remeti imuni sustav imunosupresija, alergije, autoimune bolesti

Neurotoksičnost oštećuje živčani sustav

Nefrotoksičnost oštećuje bubrege

Hepatotoksičnost oštećuje jetru

Gastrointestinalna

toksičnost oštećuje probavni sustav

Kardiovaskularna

toksičnost oštećuje kardiovaskularni sustav

Gore su navedene samo najvažnije posljedice u kontekstu izloženosti oralnim unosom hrane, iako postoje primjeri

respiratorne toksičnosti i dermatotoksičnosti uzrokovanih na taj način. Također valja imati na umu da većina

toksikanata ne izaziva samo jednu vrstu štetnog djelovanja, kao i da interakcije između različitih toksikanata

(antagonizam, sinergizam, itd.) ili toksikanta i nutrijenata, sudbina u tijelu (koja dobrim dijelom ovisi o dobi,

nasljednim, okolišnim utjecajima i drugim osobinama izložene osobe) i ini faktori, značajno, ako ne i presudno,

određuju krajnji učinak pojedinog toksikanta.

Literatura o štetnosti pojedinih tvari počesto uključuje učinke utvrđene na pokusnim životinjama koji se,

zbog načina izlaganja, doza, specifičnosti životinjskog organizma, i sl., teško mogu smatrati relevantnim za

izloženost dotičnom toksikantu putem hrane u ljudskoj populaciji. Najveći broj toksikanata postaje problematičan

tek nakon što razine na ciljnim mjestima organizma prijeđu određeni prag koncentracije. Ujedno, određeni

3

rasponi niskih doza toksikanata mogu zapravo djelovati poticajno na sustave zaštite (metabolizam, izlučivanje) i

popravka štete i time poboljšati opću spremnost organizma na izloženost štetnim tvarima. To je tzv. hormeza ili

adaptivni kompenzatorni odgovor na toksikante koja, vrlo vjerojatno, neće imati značajniji utjecaj na odluke

institucija koje reguliraju izloženost toksikantima budući da postoji dosta nepoznanica oko čitavog koncepta.

Velikoj većini toksikanata se, temeljem postojanja granične koncentracije za toksičnost, procjena sigurnosti bazira

upravo na vezi doze i odgovora, pri čemu se određuje dnevni/tjedni/mjesečni unos (ADI, TDI, PTWI, PTMI, MRL,

BMDL, RfD, itd.) koji neće izazvati štetne posljedice ni svakodnevnim unosom tijekom cijelog životnog vijeka.

Dokazanim genotoksičnim karcinogenima se ne određuje siguran unos jer se, opreznosti radi, smatra da nemaju

prag djelovanja.

Podjela toksikanata u skripti izvršena je po načelu podrijetla tj. načina na koji je tvar dospijela u hranu.

Stoga je nekolicina toksikanata spomenuta na dva ili više mjesta u skripti, pri čemu su samo kod najznačajnijeg

izvora navedene pojedinosti zdravstvenih rizika.

Tehničke upute za korištenje digitalnog izdanja skripte

Sadržaj digitalne inačice, kao i tekst označen plavom bojom, hipervezama su povezani s odgovarajućim mjestom u

skripti. Povratak na izvorno mjesto hiperveze: Alt + Lijeva strelica (tzv. GoBack komanda).

Većina popisane literature je hipervezama povezana s literaturnim citatom na internetskom izvoru.

Pristup cjelovitim radovima pojedinih časopisa moguć je samo preko računala u sustavu MZOŠ-a ili preko ovog

linka Centra za online baze podataka, korištenjem elektroničkog identiteta iz sustava AAI@EduHr. Nedostupni

radovi, časopisi i knjige mogu se dobiti od autora skripte na upit.

Hipervezama su, s popisom pojašnjenja, povezane i sve skraćenice koje nisu objašnjene u tekstu.

4

POPIS SKRAĆENICA

ADI Acceptable daily intake – prihvatljivi dnevni unos; mjera izloženosti koja čak i unosom tijekom čitavog životnog vijeka neće izazvati nikakve štetne posljedice

ALARA as low as reasonably achievable – što je niže moguće u okviru mogućnosti; označava ciljnu razinu u hrani za tvari koje se zbog štetnosti tamo uopće ne bi trebale nalaziti, ali je njihovu prisutnost nemoguće spriječiti

ARfD Acute reference doze – akutna referentna doza; najviša doza toksikanta koja se unese u organizam u roku 24 h ili kraćem, a koja neće izazvati toksičnu reakciju

ATSDR Agency for Toxic Substances and Disease Registry – Agencija za toksične tvari i registar bolesti, SAD

EFSA European Food Safety Authority – Europska agencija za sigurnost hrane

EPA Environmental Protection Agency – Agencija za zaštitu okoliša, SAD

FAO Food and Agriculture Organization of the United Nations – Organizacija Ujedinjenih Naroda za hranu i poljoprivredu

FDA Food and Drug Administration - Uprava za hranu i lijekove, SAD

GMP Good manufacturing practice – dobra proizvođačka praksa

HACCP Hazard analysis and critical control points – Analiza opasnosti i kritične kontrolne točke

IARC International Agency on Research on Cancer – Međunarodna agencija za istraživanje raka

IU international unit – međunarodna jedinica (mjera biološke aktivnosti ili učinka)

JECFA Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives – Zajednički (FAO/WHO) stručni odbor za prehrambene aditive

MDK maksimalno dozvoljena količina; prema hrvatskim propisima, najviša razina pesticida ili kontaminanta koja se smije nalaziti u namirnicama

MRL Minimal risk level – razina minimalnog rizika; mjera izloženosti koja čak i unosom tijekom čitavog životnog vijeka neće izazvati nikakve štetne posljedice

PTWI Provisional tolerable weekly intake – privremeni tolerirani tjedni unos; mjera izloženosti koja čak i unosom tijekom čitavog životnog vijeka neće izazvati nikakve štetne posljedice

RASFF Rapid alert system for food and feed – žurni sustav uzbunjivanja za hranu i hranu za životinje

TDI Tolerable daily intake – tolerirani dnevni unos; mjera izloženosti koja čak i unosom tijekom čitavog životnog vijeka neće izazvati nikakve štetne posljedice

TWI Tolerable weekly intake – tolerirani tjedni unos; mjera izloženosti koja čak i unosom tijekom čitavog životnog vijeka neće izazvati nikakve štetne posljedice

WHO World Health Organization – Svjetska zdravstvena organizacija

5

BIOLOŠKI IZVORI TOKSIKANTI BILJNOG PODRIJETLA

Većina biljaka koje se koriste u ljudskoj prehrani proizvodi tvari koje se nazivaju biljnim ili prirodnim pesticidima,

kao zaštitu od patogena i herbivora. Riječ je o velikom broju različitih kemijskih spojeva (alkaloidi, glukozinolati,

cijanogeni glikozidi, aminokiseline, peptidi, terpenoidi, fenoli, i sl.) čije nakupljanje u biljnim tkivima potiče stres

(izloženost herbicidima, oštećenje tkiva, hladnoća, itd.). Uobičajenom prehranom se unosi od 5000 – 10000

različitih biljnih spojeva i ukupan unos biljnih pesticida je otprilike deset tisuća puta viši od unosa sintetskih. Za

mnoge biljne pesticide je dokazano karcinogeno djelovanje ako se podvrgnu istim testovima kojima se

podvrgavaju sintetski pesticidi prije autorizacije (npr. od otprilike 1000 spojeva u kavi, samo 30 je testirano na

karcinogeni učinak, a od tih je 21 bio pozitivan). Mnogi od ovih spojeva su u stanju potaknuti tjelesne mehanizme

zaštite i popravka te mala i umjerena izloženost može imati sveukupan pozitivni učinak na ljudski organizam.

Hormetička hipoteza bi mogla objasniti nesklad između činjenice da voće i povrće sadrži veliki broj i količine

prirodnih pesticida, i rezultata brojnih epidemioloških studija koje su utvrdile da povećana konzumacija voća i

povrća smanjuje rizik raka i drugih kroničnih bolesti. Općenito, uobičajena konzumacija najčešće ne dovodi do

trovanja, dok su štetni učinci najčešće posljedica dugotrajne i/ili pretjerane konzumacije biljne namirnice,

neuobičajeno visokih razina ili snažne toksičnosti određenog toksina ili pak nasljedne osjetljivosti na isti.

U nastavku su navedeni najznačajniji predstavnici obzirom na značaj u smislu raširenosti konzumacije i/ili

toksičnosti. Općeprimjenjivi pristupi smanjenja rizika prilagođeni su specifičnom biljnom toksinu i uključuju

edukaciju i prehrambeno savjetovanje potrošača, propise koji zabranjuju proizvodnju ili distribuciju te primjenu

klasičnog križanja ili genetskog inženjeringa radi potiskivanja ili inhibicije određenog biosintetskog puta.

LITERATURA

Ames BN, Profet M, Gold LS: Dietary pesticides (99.99% all natural). Proceedings of the National Academy of Sciences of the

United States of America 87:7777-7781, 1990.

Ames BN, Profet M, Gold LS: Nature’s chemicals and synthetic chemicals: Comparative toxicology. Proceedings of the National

Academy of Sciences of the United States of America 87:7782-7786, 1990.

Gallo M, Sayre R: Removing allergens and reducing toxins from food crops. Current Opinion in Biotechnology 20:191-196, 2009.

LEKTINI

Lektini su skupina proteina i glikoproteina koji imaju sposobnost vezanja određenih ugljikohidrata. Prije su se ovi

biljni proteini nazivali i fitohemaglutininima jer vezanjem za ugljikohidrate stanične stijenke uzrokuju aglutinaciju

(sljepljivanje u nakupine) eritrocita te se koriste za određivanje krvnih grupa. Poznati lektini su PHA iz graha, ricin

iz ricinusa, WGA iz pšenice, PSA iz graška, GNA iz visibabe, itd. Poradi njihovih pesticidnih učinaka, genetskim

inženjeringom se ispituje mogućnost pojačane produkcije nekih od navedenih i drugih lektina u poljoprivrednim

kulturama (npr. duhan) radi zaštite od nematoda, plijesni i kukaca.

IZVORI

Mahunarke (grah, grašak, soja, leća, itd.), krumpir, rajčica, bobičasto voće, žitarice, orasi i sl.

ZDRAVSTVENI RIZIK

Mnogi proteini ove skupine su prilično otporni na razgradnju u probavnom traktu, što im povećava vjerojatnost

štetnog učinka, ali i apsorpcije (endocitozom). Vežu se za stanice epitela crijeva uzrokujući odumiranje tih stanica

što rezultira probavnim tegobama (mučnina, povraćanje, proljev). Uočeno je i zaostajanje u rastu kod životinja

kronično hranjenih nekuhanim mahunarkama. Također, utvrđena je prisutnost lektina u različitim organima tijela

nakon unosa hranom, što pojedini autori povezuju s mogućnošću štetnih imunoloških (autoimune bolesti) i drugih

toksičnih učinaka i izvan probavnog trakta.

6

STRATEGIJE SMANJENJA RIZIKA

Termičkom obradom (kuhanjem) se toksični učinci lektina poništavaju uslijed denaturacije proteinske molekule.

LITERATURA

Vasconcelos IM, Oliveira JTA: Antinutritional properties of plant lectins. Toxicon 44:385-403, 2004.

OKSALATI

Soli oksalne kiseline se u pojedinim biljkama nalaze u velikim količinama, najčešće u

obliku topljivih natrijevih ili kalijevih i netopljivih kalcijevih soli.

IZVORI

Špinat, blitva, kakao, rabarbara, zeleni čaj, i dr.

ZDRAVSTVENI RIZIK

Oksalati vežu kalcij u netopljivi kompleks koji se ne apsorbira u probavnom traktu.

Ukoliko biljna namirnica ima nepovoljan odnos kalcija i oksalata, konzumacija može znatno umanjiti raspoloživost

kalcija. Pojedinci s nasljednom sklonošću povećane proizvodnje oksalata u metaboličkim reakcijama (uslijed

nedostatka enzima), imaju veći rizik stvaranja (oksalatnih) bubrežnih kamenaca. Ipak, čini se da je uloga oksalata

iz hrane, koji predstavljaju samo 1/3 oksalata u mokraći, u ovom procesu je najvjerojatnije mala.

STRATEGIJE SMANJENJA RIZIKA

Kuhanjem se može smanjiti količinu topljivih oksalata u biljnoj hrani i za 90%. Utvrđeno je da pripravci klice

žitarica sadrže enzime koji učinkovito razgrađuju oksalate, kao i da određene probiotičke kulture mogu razgraditi

oksalat u probavnom traktu, prije apsorpcije. Uočeno je također da uzimanje suplemenata kalcija s hranom

bogatom oksalatima može gotovo u potpunosti spriječiti apsorpciju oksalata. Osjetljivi pojedinci mogu smanjiti

unos izvora oksalata, bez potrebe potpunog isključivanja pojedinih namirnica. Kod učestale konzumacije hrane

bogate oksalatima preporuča se povećati unos hrane bogate kalcijem poput mlijeka i mliječnih proizvoda ili

morskih plodova.

LITERATURA

Betsche T, Fretzdorff B: Biodegradation of oxalic acid from spinach using cereal radicles. Journal of Agricultural and Food

Chemistry 53:9751-9758, 2005.

Chai W, Lieben M: Effect of different cooking methods on vegetable oxalate content. Journal of Agricultural and Food Chemistry

53:3027-3030, 2005.

Deshpande SS: Handbook of Food Toxicology. CRC Press, 2002.

Lieske JC, Goldfarb DS, De Simone C, Regnier C: Use of a probiotic to decrease enteric hyperoxaluria. Kidney International

68:1244-1249, 2005.

FITATI

Fitati su soli fitinske kiseline (heksafosfoinozitol), najčešće povezane

s kationima kalija, kalcija ili magnezija.

IZVORI

Sjemenke žitarica (naročito pšenične mekinje) i mahunarki (soja,

grah, slanutak, leća, itd.). Čine i do 85% ukupnog fosfora pojedinih

biljnih namirnica.

C C

O O

OO

Ca

OH

PO

O

O-

P

O

O

O-

OH

PO

O

O-

P

OO

O-

P

O O-

O

P

O

O-

O

-O

-O

-O

O-

7

ZDRAVSTVENI RIZIK

Uzrokuju smanjenu apsorpciju minerala (naročito cinka i bakra) iz hrane zbog stvaranja netopljivih kompleksa s

fitatom. Laboratorijskim ispitivanjima utvrđena je i mogućnost nespecifičnih interakcija s bjelančevinama i

škrobom, uključujući inhibiciju probavnih enzima (tripsin, pepsin, α-amilaza, β-glukozidaza, i sl.), iako je zabilježen

slab učinak u realnim uvjetima u probavnom traktu.

STRATEGIJE SMANJENJA RIZIKA

Slično preporukama kod unosa oksalata, nutricionistički pristupi u sprječavanje slabe apsorpcije minerala iz hrane

uključuju savjete u vezi unosa gore navedenih namirnica bogatih fitatima. Fitati su termostabilni i vodotopljivi, pa

se među učinkovite metode njihova uklanjanja iz hrane ubrajaju germinacija, fermentacija, primjena specijalnih

enzimskih pripravaka te namakanje i kuhanje u vodi.

LITERATURA

Deshpande SS: Handbook of Food Toxicology. CRC Press, 2002.

TANINI

Tanini su heterogena skupina polifenola tj. polimernih flavonoida,

raširena u biljkama. Dobili su ime prema uporabi u štavljenju kože

(eng. tan = štaviti) i sposobnosti vezanja za bjelančevine čineći kožu

otpornom na truljenje. Obično stvaraju opori, suhi osjet u ustima.

IZVORI

Čaj, kava, kakao, vino, voće (naročito nezrelo), povrće te neke

žitarice (sirak) i vrste tamnih piva koje se od njih proizvode.

Obojeno voće, povrće i žitarice mogu sadržavati od 2 do čak 8%

tanina.

ZDRAVSTVENI RIZIK

Tanini vežu metalne ione i bjelančevine u neprobavljive komplekse. Uočeno je da domaće životinje imaju niže

stope rasta i oštećenja probavnog trakta kod razine tanina u krmivu do 5%, dok više razine mogu djelovati letalno.

Kod ljudi je ustanovljeno da konzumacija velikih količina (npr. prilikom žvakanja listova betel oraha (Daleki istok)

koje sadrži 11-26% tanina) povećava rizik razvoja raka usta i ždrijela. Neke epidemiološke studije su utvrdile veći

rizik raka (jednjak) kod kroničnog, neuobičajeno visokog unosa. Istovremeno, umjeren unos (npr. pijenjem

zelenog čaja) povezan je s nizom pozitivnih učinaka na zdravlje, uključujući manji rizik raka.

STRATEGIJE SMANJENJA RIZIKA

Rizik vezan uz pretjeranu izloženost taninima mogu smanjiti tehnološki postupci u obradi hrane, naročito dječjih

kašica. Primjerice, tretman namirnica tanazom (enzim koji razgrađuje tanine), mljevenje žitarica uz odvajanje

ovojnice zrna (mekinja) u kojoj se nalazi najveći udio tanina, ekstrakcija (kiselim ili lužnatim otopinama),

namakanje, kuhanje, germinacija, i dr.

LITERATURA

Deshpande SS: Handbook of Food Toxicology. CRC Press, 2002.

Hagerman AE: Tannin Chemistry. Miami University, Oxford, Ohio, 2002. http://www.users.muohio.edu/Hagermae [15.02.2010.]

INHIBITORI ENZIMA

Najvažniji predstavnici su inhibitori proteaza (inhibitori tripsina, kimotripsina) i kolinesteraza. Postoje i inhibitori

amilaza i lipaza. Najčešće je riječ o malim bjelančevinastim molekulama (inhibitori proteaza, lipaza i amilaza), dok

su inhibitori kolinesteraza alkaloidni spojevi poput fizostigmina i Solanum alkaloida.

8

IZVORI

Najvažniji izvori inhibitora probavnih enzima (proteaze, amilaze, lipaze) su mahunarke, naročito soja, te žitarice.

Inhibitora se može pronaći i u drugim namirnicama (meso, mlijeko, jaja, krumpir) koje mogu značajno doprinijeti

ukupnom unosu. Fizostigmin se može pronaći u jednoj vrsti afričkog graha, dok Solanum glikoalkaloide (solanin,

kakonin, i dr.) sadrže krumpir, rajčica i patlidžan. Najviše alkaloida sadrže krumpirove klice, isklijali krumpir te

zeleni, nezreli plodovi ili gomolji gore navedenih vrsta.

ZDRAVSTVENI RIZIK

Inhibitori probavnih enzima stvaraju inaktivne, neprobavljive komplekse s enzimima, umanjujući iskorištenje

proteina iz hrane. Uočen je usporen rast pokusnih životinja hranjenih sirovim mahunarkama, pri čemu dugotrajna

izloženost može izazvati hipertrofiju (povećanje organa uslijed povećanja volumena stanica) i hiperplaziju

(povećanje organa uslijed povećanja broja stanica) gušterače u pokušaju kompenzacije enzimske inhibicije.

Kroničnim izlaganjem visokim koncentracijama ovi procesi su doveli do raka gušterače pokusnih životinja.

Procijenjeno je, pak, da je rizik od inhibitora probavnih enzima u ljudskoj prehrani mali.

Inhibitori kolinesteraza (enzima koji sudjeluju u prijenosu živčanog signala, naročito acetilkolinesteraza)

izazivaju gastrointestinalne i neurološke poremećaje (povraćanje, proljev, bolovi u stomaku, mučnina, vrtoglavica,

glavobolja, itd.). Moguć koban ishod kod visokih doza.

STRATEGIJE SMANJENJA RIZIKA

Termički tretman učinkovito razara veliku većinu inhibitora probavnih enzima. Primjerice, kuhanje mahunarki u

vreloj vodi 30-60 minuta poništit će oko 90% aktivnosti inhibitora proteaza.

Solanum alkaloidi su otporni na termičku obradu iako postoje naznake da bi prženje krumpirića u ulju

moglo značajno smanjiti udio glikoalkaloida zbog njihove topljivosti u mastima. Trovanja su rijetka zbog slabe

apsorpcije glikoalkaloida, hidrolize na manje toksične aglikone (solanidin) te brz metabolizam i izlučivanje iz

organizma. Također, nove sorte krumpira se rutinski testiraju na sadržaj ovih spojeva koji ne bi trebao prelaziti

zadanu marginu (20 mg/100 g). Uvjeti skladištenja krumpira također utječu na sintezu glikoalkaloida koju svjetlost

i toplina brzo i snažno povisuju. Ne preporuča se korištenje isklijalih, zelenih krumpira u pripremi hrane ili guljenje

krumpira treba biti neštedljivo jer se najviše glikoalkaloida nalazi upravo u sloju odmah ispod pokožice.

LITERATURA

Deshpande SS: Handbook of Food Toxicology. CRC Press, 2002.

Smith SW, Giesbrecht E, Thompson M, Nelson LS, Hoffman RS: Solanaceous steroidal glycoalkaloids and poisoning by Solanum

torvum, the normally edible susumber berry. Toxicon 52:667-676, 2008.

CIJANOGENI GLIKOZIDI

Toksikanti ove skupine imaju svojstvo oslobađanja cijanovodika (HCN), najčešće enzimskom hidrolizom. Enzimi se

nalaze u biljnom tkivu, fizički odvojeni od supstrata i tek oštećenjem biljnog tkiva, tijekom obrade ili konzumacije,

dolazi do dodira enzima i supstrata te procesa cijanogeneze. Kiselinska hidroliza je također moguća. Najznačajniji

predstavnici su amigdalin, linamarin, prunasin, durin, i dr.

IZVORI

Lima grah, sijerak, gorki bademi, sjemenke voća (marelica,

breskva, jabuka), sjemenke lana, korijen kasave, sjemenke

cikas palmi, itd.

ZDRAVSTVENI RIZIK

Osim konzumacijom specifičnih tropskih biljaka, potencijal izloženosti visokim razinama je relativno mali te se u

razvijenim zemljama svodi na sporadične slučajeve (dječja konzumacija sjemenki voća, eksperimentiranje s

ljekovitim pripravcima, i sl.). Simptomi akutnog i kroničnog (naročito konzumacijom kasave u tropskim

područjima) unosa uključuju probavne i neurološke poremećaje (paraliza, sljepoća), metaboličku acidozu, pri

HC CN

Oglukoza

CHO

HCN+

amigdalin

9

čemu trovanje može završiti i smrću. Razgradnjom cijanida u organizmu nastaje tiocijanat koji je goitrogen (izaziva

gušavost) i rizik je naročito povećan kod istodobnog nedostatka joda.

STRATEGIJE SMANJENJA RIZIKA

Uobičajeni postupci obrade hrane (namakanje, kuhanje) te naročito fermentacija mogu značajno smanjiti rizik

trovanja kod dugotrajne konzumacije relevantnih namirnica. Razvijene su i uspješne metode ekstrakcije

cijanogenih glikozida iz lanenog brašna otapalima. Adekvatna prehrana visokovrijednim bjelančevinama također

smanjuje rizik zbog poticanja netoksičnog metabolizma (aminokiseline sa sumporom reagiraju s cijanovodikom uz

nastanak neškodljivog spoja).

LITERATURA

Barceloux DG: Cyanogenic foods (cassava, fruit kernels, and cycad seeds). Disease-a-Month 55:336-352, 2009.

Deshpande SS: Handbook of Food Toxicology. CRC Press, 2002.

Okafor PN, Okorowkwo CO, Maduagwu EN: Occupational and dietary exposures of humans to cyanide poisoning from large-scale

cassava processing and ingestion of cassava foods. Food and Chemical Toxicology 40:1001-1005, 2002.

GOITROGENE TVARI

Najvažnije skupine tvari koje izazivaju gušavost su glukozinolati, izoflavoni (genistein i daidzein) te gore spomenuti

cijanogeni glikozidi. Glukozinolati i cijanogeni glikozidi tek razgradnjom daju potencijalno štetne spojeve,

tiocijanate, nitrile, oksazolidine te cijanid. Šećerni dio glukozinolata se odvaja od početne molekule enzimom

(mirozinaza tj. tioglukozidaza) kojeg sadrži ista biljka, ali tek oštećenjem biljnog tkiva dolazi u kontakt sa

supstratom. Daljnjim reakcijama nastaju nitrili, izotiocijanati, tiocijanati i oksazolidini.

IZVORI

Glukozinolati: kruciferno povrće tj. kupusnjače (kupus, kelj, cvjetača, brokoli, prokulica, raštika, potočarka, itd.),

hren, gorušica, uljana repica; Izoflavoni: soja; Cijanogeni glikozidi: vidi gore.

ZDRAVSTVENI RIZIK

Poremećaji funkcije štitnjače i gušavost mogu uslijediti zbog inhibicije nakupljanja joda u štitnjači (izotiocijanati,

tiocijanati, nitrili) ili zbog inhibicije sinteze hormona štitnjače (oksazolidini, izoflavoni). Goitrogeni učinci

glukozinolata i izoflavona uočeni su na domaćim i pokusnim životinjama, ali nema kliničkih studija koje su

ustanovile slično na ljudima. Jedna epidemiološka studija je ustanovila vezu između višeg unosa izoflavona soje i

raka štitnjače. Posebno osjetljive na goitrogene bi mogle biti osobe s genetskom predispozicijom koja rezultira

smanjenim nakupljanjem joda u štitnjači ili hipotireoidizmom (smanjeno lučenje hormona štitnjače).

STRATEGIJE SMANJENJA RIZIKA

Osobama s deficitom tiroidnih hormona preporuča se ne pretjerivati s unosom sojinih proizvoda i povrća iz

porodice kupusnjača, iako ih nema potrebe ni potpuno izbjegavati. Uočeno je da stres različitog podrijetla (od

mehaničkih oštećenja do UV zračenja) može povisiti koncentraciju glukozinolata u biljnim namirnicama nakon

berbe. Usitnjavanjem hrane se značajno povećava razina produkata glukozinolata u povrću, dok uobičajene

metode obrade i pripreme hrane, naročito kuhanje, znatno snižava izloženost ovim vodotopljivim spojevima i

njihovim produktima zbog zaostajanja u vodi, razgradnje ili isparavanja hlapljivih produkata na visokoj

R S C N

O

HN

S

R C NR C

S

glukoza

N S

O

O

O

_O

glukozinolat

R N C S izotiocijanat

tiocijanat

nitril

oksazolidin

10

temperaturi i termičke inaktivacije mirozinaze. Fermentacija (kupus) uzrokuje potpunu hidrolizu glukozinolata

nakon dva tjedna. Utvrđeno je i da čuvanje u hladnjaku ili zamrzivaču mijenja metabolizam ovih spojeva, pri čemu

odmrzavanjem dolazi do razgradnje glukozinolata.

LITERATURA

Deshpande SS: Handbook of Food Toxicology. CRC Press, 2002.

Mithen RF, Dekker M, Verkerk R, Rabot S, Johnson IT: The nutritional significance, biosynthesis and bioavailability of

glucosinolates in human foods. Journal of the Science of Food and Agriculture 80:967-984, 2000.

Wennberg M, Ekvall J, Olsson K, Nyman M: Changes in carbohydrate and glucosinolate composition in white cabbage (Brassica

oleracea var. capitata) during blanching and treatment with acetic acid. Food Chemistry 95:226-236, 2006.

Wuttke W, Jarry H, Seidlová-Wuttke D: Isoflavones – Safe food additives or dangerous drugs? Ageing Research Reviews 6:150-

188, 2007.

PIRIMIDINI IZ BOBA

Vicin i konvicin su spojevi pirimidinske građe povezani s molekulama šećera. Hidrolizom glikozida nastaju divicin i

izouramil koji su nosioci potencijalno štetnih svojstava boba.

IZVOR

Bob (Vicia faba), vrsta mahunarke.

ZDRAVSTVENI RIZIK

Navedeni spojevi izazivaju potencijalno smrtonosni favizam tj. hemolitičku

anemiju (odumiranje eritrocita) kod osjetljivih pojedinaca uslijed podsticanja

oksidativnog stresa. Osjetljivost podrazumijeva genetsku predispoziciju tj. nasljedni nedostatak enzima glukoza-6-

fosfat dehidrogenaze, važnog u zaštiti od oksidativnog stresa. Predispozicija je češća među sredozemnim

populacijama zbog toga što ujedno predstavlja zaštitu od parazita uzročnika malarije (Plasmodium falciparum).

Djeca i starije osobe su podložnije favizmu zbog manje kiselosti želučanog soka (vidi dolje).

STRATEGIJE SMANJENJA RIZIKA

Favizam najčešće pogađa (mušku) djecu zbog konzumacije sirovih, mladih zrna jer su mekana i slatka. Ona ujedno

imaju najviše razine enzima koji razgrađuje glikozide (β-glukozidaza) i oslobađa toksične pirimidine. Ovaj enzim

inaktivira kuhanje, sušenje zrna te kiselina želuca. Ekstrakcija zrna (1% octena kiselina) ili mokra meljava su se

pokazale vrlo učinkovitim u uklanjanju vicina i konvicina. Uzgojene su i sorte boba s izuzetno niskom razinom ovih

spojeva.

LITERATURA

Crépon K, Marget P, Peyronnet C, Carrouée B, Arese P, Duc G: Nutritional value of faba bean (Vicia faba L.) seeds for feed and

food. Field Crops Research 115:329-339, 2010.

Deshpande SS: Handbook of Food Toxicology. CRC Press, 2002.

Hampl JS, Holland KA, Marple JT, Hutchins MR, Brockman KK: Acute hemolysis related to consumption of fava beans: A case study

and medical nutrition therapy approach. Journal of the American Dietetic Association 97:182-183, 1997.

VAZOAKTIVNI AMINI

Tiramin, adrenalin, noradrenalin, feniletilamin, dopamin, dihidroksifenilalanin (DOPA), serotonin, itd., nastaju

razgradnjom aminokiselina.

IZVORI

Prezrelo (fermentirano) voće i povrće, naročito banana, avokado, ananas, rajčica,

bob.

Najznačajniji vazoaktivni amini nastaju preradom hrane te su detalji o tim

11

izvorima, kao i općim zdravstvenim rizicima i strategijama smanjenja rizika, detaljnije opisani na odgovarajućem

mjestu skripte (PRERADA HRANE, Tvari koje nastaju tijekom prerade).

PIROLIZIDINSKI ALKALOIDI

Uključuju više od 200 različitih spojeva čija osnovna struktura je prikazana na slici. R1 i

R2 mogu biti atomi vodika ili kraći lanci ugljikovodika s keto ili hidroksilnim skupinama.

Neki od najproučavanijih spojeva su simfitin, retronecin, indicin, senecionin,

acetillikopsamin, ehimidin, itd.

IZVORI

Glavni izvori pirolizidinskih alkaloida su porodice Boraginaceae, Compositae i

Leguminosae, naročito vrste Senecio (Compositae), Crotalaria (Leguminosae) te

Heliotropium (Boraginaceae). Ove biljne vrste uključuju trave koje rastu uz žitarice pa

mogu završiti u žitu i brašnu ili dospijevaju u mlijeko i meso putem ispaše stoke. Med

također može sadržavati ove spojeve. Neke ljekovite biljke, čajevi i pripravci sadrže

visoke razine pirolizidinskih alkaloida (gavez (na slici), boražina, podbjel).

ZDRAVSTVENI RIZIK

Najvažnija dokazana posljedica za domaće i pokusne životinje ali i ljude je toksičnost za jetru, uključujući razvojno-

toksični učinak na jetru fetusa. Slučajevi masovnog trovanja uz visoku smrtnost, uslijed kontaminacije žita,

zabilježeni su u Afganistanu, Indiji i Tadžikistanu. Karcinogeni učinak je uočen samo kod pokusnih životinja

tretiranih visokim dozama.

STRATEGIJE SMANJENJA RIZIKA

Upozorenja u vezi korištenja pojedinih ljekovitih biljaka, naročito trudnicama, majkama male djece. Europska

unija razmatra donošenje zakona kojim bi se regulirao unos ovih spojeva putem biljnih čajeva i pripravaka.

Njemačka je odredila 0,1 - 1 g kao najviše razine koju smije sadržavati dnevna doza ljekovitih pripravaka, ovisno

da li je riječ o povremenom ili dugotrajnom korištenju. Postavlja se, međutim, pitanje ukupnog unosa hranom jer

je, primjerice, u nekim uzorcima meda utvrđeno 4 g/g.

LITERATURA

Deshpande SS: Handbook of Food Toxicology. CRC Press, 2002.

Edgar JA, Roeder E, Molyneux RJ: Honey from plants containing pyrrolizidine alkaloids: A potential threat to health. Journal of

Agricultural and Food Chemistry 50:2719-27130, 2002.

Prakash AS, Pereira TN, Reilly PEB, Seawright AA: Pyrrolizidine alkaloids in human diet. Mutation Research 443:53-67, 1999.

Roulet M, Laurine R, Rivier L, Calame A: Hepatic veno-occlusive disease in newborn infant of a woman drinking herbal tea. Journal

of Pediatrics 112:433-436, 1988.

ARISTOLOHIČNE KISELINE

Osnova ovih policikličkih spojeva je nitrofenantren karboksilna kiselina.

IZVORI

U Hrvatskoj raste vučja stopa (Aristolochia clematitis na slici) čije sjeme može završiti u

brašnu žitarica. Također, čajevi i pripravci na temelju tradicionalne kineske medicine

uključuju dijelove biljaka roda Aristolochia.

N

OR2R1O

12

ZDRAVSTVENI RIZIK

Aristolohične kiseline su toksične za bubrege te izazivaju i karcinome urinarnog trakta. Uzrokovale su nefropatije i

otkazivanje bubrega kod osoba koje su koristile određene tradicionalne ljekovite pripravke za mršavljenje.

Povezuju se s pojavom (balkanske) endemske nefropatije koja se u Hrvatskoj javlja u selima slavonske Posavine.

STRATEGIJE SMANJENJA RIZIKA

Moderna žetvena tehnologija i prerada žita u brašno uz izdvajanje primjesa i nečistoća, sveo je rizik izloženosti na

minimum učinkovitim uklanjanjem sjemenki vučje stope. Prema Pravilniku o hrani za posebne prehrambene

potrebe, Aristolochia vrste se ne nalaze na popisu dozvoljenih ljekovitih biljaka a zabranjena je i uporaba u

veterinarskoj medicini.

LITERATURA

Hranjec T, Kovač A, Kos J, Mao W, Chen JJ, Grollman AP, Jelaković B: Endemic nephropathy: the case for chronic poisoning by

Aristolochia. Croatian Medical Journal 46:116-125, 2005.

Ministarstvo poljoprivrede, ribarstva i ruralnog razvoja: Pravilnik o najvećim dopuštenim količinama rezidua veterinarsko-

medicinskih proizvoda u hrani životinjskog podrijetla. Narodne novine 75/08, 2008.

Ministarstvo zdravstva i socijalne skrbi: Pravilnik o hrani za posebne prehrambene potrebe. Narodne novine 81/04, 2004.

Nortier JL, Vanherweghem J-L: For patients taking herbal therapy - lessons from aristolochic acid nephropathy. Nephrology

Dialysis Transplantation 22:1512-1517, 2007.

KSANTINI

Najrelevantniji metilirani ksantini u hrani su kofein (na slici) i teobromin, uz malu

zastupljenost teofilina.

IZVORI

Kava, zeleni čaj, cola, energetska pića, kakao, čokolada.

ZDRAVSTVENI RIZIK

Ksantini dovode do pojačanog oslobađanja dopamina, adrenalina i serotonina u mozgu koji rezultiraju budnošću

(povećan kapacitet mentalnog i fizičkog rada), tahikardijom i poboljšanjem raspoloženja. Akutna intoksikacija,

najčešće unosom kave ili energetskih napitaka, može dovesti do razdražljivosti, nervoze, srčane aritmije, i sl.

Kroničnim izlaganjem visokim dozama ustanovljene su razvojno-toksične posljedice kod pokusnih životinja,

uključujući malformacije ploda, pobačaje, nižu porođajnu težinu i poremećaje ponašanja. Epidemiološke studije

koje su pokušale povezati unos kofeina i razvojnu toksičnost dale su proturječne rezultate. Općenito se smatra da

postoji prag dnevnog unosa kofeina tijekom trudnoće (vidi dolje) koji neće imati štetne posljedice za plod.

Poticanjem sinteze enzima, ksantini mijenjaju način na koji se metaboliziraju strane tvari u organizmu, što može

rezultirati njihovom većom ili, češće, manjom karcinogenošću. Epidemiološke studije konzistentno upućuju na

manji rizik raka unosom kave i čaja. Veza kave i kardiovaskularnih bolesti se ne može svesti na kofein zbog velikog

broja drugih bioaktivnih supstanci, među kojima su najvažniji diterpeni i polifenoli. Temeljem niza istraživanja,

može se zaključiti da je umjeren unos kave (do 300 mL dnevno) povezan s 30% nižim rizikom kardiovaskularnih

bolesti u odnosu na nekonzumente. S druge strane, visok unos (naročito nefiltrirane kave s uljnom frakcijom tj.

diterpenima) povisuje rizik srčanog infarkta.

STRATEGIJE SMANJENJA RIZIKA

Upozorenja trudnicama da ograniče unos na maksimalno 300 mg kofeina dnevno tj. oko četiri šalice kave.

LITERATURA

Bonita JS, Mandarano M, Shuta D, Vinson J: Coffee and cardiovascular disease: In vitro, cellular, animal and human studies.

Pharmacological Research 55:187-198, 2007.

Conney AH: Enzyme induction and dietary chemicals as approaches to cancer chemoprevention: The seventh DeWitt S. Goodman

lecture. Cancer Research 63:7005-7031, 2003.

Deshpande SS: Handbook of Food Toxicology. CRC Press, 2002.

N

N

N

N

O

O

13

European Commission, Scientific Committee on Food: Opinion on caffeine, taurine and D-glucurono–γ-lactone as constituents of

so-called "energy" drinks. EC SCF, 1999.

Nkondjock A: Coffee consumption and the risk of cancer. An overview. Cancer Letters 277:121-125, 2009.

FITOESTROGENI

Estrogeni su ženski spolni hormoni (najznačajniji 17β-estradiol), dok se spojevi biljnog podrijetla koji pokazuju

estrogensko djelovanje u organizmu nazivaju fitoestrogenima. Najvažnije skupine su

izoflavoni soje i/ili njihovi glikozidi (npr. genistein = aglikon, genistin = glikozid,

daidzein = aglikon, daidzin = glikozid, itd.), kumestani i lignani.

IZVORI

Izoflavoni: soja (na slici; izvor: USDA ARS) i proizvodi. Kumestani: klice, neke vrste

graha. Lignani: sjemenke lana, žitarice.

ZDRAVSTVENI RIZIK

Dokazani su reproduktivni i razvojni učinci visokih doza na pokusnim i domaćim

životinjama (npr. feminizacija mužjaka, neplodnost, itd.). Umjerena izloženost ljudi je

uglavnom povezana s pozitivnim učincima na rizik kardiovaskularnih bolesti, raka, i sl. Fetusi i dojenčad te žene

oboljele od raka dojke ili zdrave žene s visokim rizikom obolijevanja, skupine su koje bi mogle biti posebno

osjetljive na hormonske učinke fitoestrogena (naročito onih iz soje). Primjerice, u nekim dječjim kašicama na bazi

soje utvrđene su doze koje mogu imati znatan estrogenski učinak. Zasad nema nepobitnih dokaza štetnog učinka

za bilo koju od gore spomenutih subpopulacija. Nasuprot tome, nekolicina istraživanja učinka unosa soje na rizik

raka dojke dala su proturječne rezultate.

STRATEGIJE SMANJENJA RIZIKA

Preporuča se oprez kod unosa bogatih izvora fitoestrogena, prvenstveno soje i proizvoda, naročito trudnicama i

majkama male djece, pacijenticama s rakom dojke ili ženama s predispozicijom ove bolesti. Termička obrada,

kuhanje i gubitak vodom, pH, filtracija, i brojni drugi faktori utječu na sadržaj izoflavona u sojinim proizvodima

(proteinski izolat, tofu, sojino mlijeko, itd.). Niže razine izoflavona u sojinim proizvodima mogu se postići i

metodama ciljane ekstrakcije.

LITERATURA

Cederroth CR, Nef S: Soy, phytoestrogens and metabolism: A review. Molecular and Cellular Endocrinology 304:30-42, 2009.

Duffy C, Perez K, Partridge A: Implications of phytoestrogen intake for breast cancer. CA A Cancer Journal for Clinicians 57:260-

277, 2007.

Setchell KDR, Zimmer-Nechemias L, Cai J, Heubi JE: Exposure of infants to phyto-oestrogens from soy-based infant formula.

Lancet 350:23-27, 1997.

Shao S, Duncan AM, Yang R, Marcone MF, Rajcan I, Tsao R: Tracking isoflavones: From soybean to soy flour, soy protein isolates

to functional soy bread. Journal of Functional Foods 1:119-127, 2009.

BILJNI ALERGENI

Alergeni su tvari koje izazivaju tzv. reakcije preosjetljivosti kod kojih imuni sustav organizma prejako reagira na

vrlo niske razine bezopasnih tvari (antigeni). Biljni alergeni su peptidne, proteinske ili glikoproteinske molekule te,

poput ostalih alergena, mogu izazvati četiri osnovna tipa reakcija preosjetljivosti koji uključuju alergijske i

autoimune (napad imunog sustava na vlastito tkivo) reakcije.

IZVORI

Najčešće: kikiriki, soja, pšenica, sezam, citrusi, jagoda, krumpir, kakao, badem, indijski oraščić, brazilski orah,

lješnak, orah, kokos, itd.

14

ZDRAVSTVENI RIZIK

Izloženost biljnim alergenima može, ovisno nizu čimbenika (nasljedni faktori, količina antigena, i dr.), uzrokovati

raspon simptoma od oteklina i svrbeža u ustima, promjena na koži, gastrointestinalnih simptoma pa do životno

opasnog anafilaktičkog šoka (uključuje nagli pad krvnog tlaka i gušenje uslijed sužavanja dišnih puteva). Celijakija,

npr., je autoimuna bolest koja nastaje kao posljedica preosjetljivosti na glijadin (sastavni dio pšeničnog glutena)

kod osoba s genetskom predispozicijom. Glijadin, kao i neke druge bjelančevine iz hrane, povećava propusnost

crijeva (otvaranjem prolaza između stanica uz specifičan protein kojeg pojačano proizvode osobe s genetskom

predispozicijom) za veće molekule koje izravno ulaze u cirkulaciju. Smatra se da bi pravo ovaj proces mogao biti

poveznica preosjetljivosti na hranu i u etiologiji drugih autoimunih bolesti poput dijabetesa tipa I, multiple

skleroze, reumatoidnog artritisa, i dr.

STRATEGIJE SMANJENJA RIZIKA

Dobra proizvođačka praksa (GMP) i HACCP uključuju kontrolu sirovina i proizvodnog procesa (kontaminacija hrane

preko opreme) da bi proizvod sadržavao samo proteine koji su deklarirani. Etikete na namirnicama bi trebale

sadržavati popis svih dodanih proteina, potencijalnih alergena. Fizikalni (temperatura, tlak), kemijski (pH,

primjena fenola iz hrane, i dr.) i biokemijski (enzimi) pristupi mogu modifikacijama proteina smanjiti alergenost

namirnica.

Prevencija senzitizacije tj. razvoja preosjetljivosti je možda najbolji način zaustavljanja rastućeg trenda

pojavnosti alergije na hranu. Nema dokaza da izbjegavanje izloženosti potencijalnim alergenima tijekom trudnoće

smanjuje učestalost. Nejasna je i uloga dojenja koje po nekim autorima smanjuje rizik. Veći rizik senzitizacije

uočen je kod smanjenog unosa voća i povrća kao i nekih nutrijenata (npr. selenij), od strane trudnica i male djece.

S druge strane, suplementacija vitaminom D tijekom trudnoće povezana je s većim rizikom alergijske senzitizacije.

Rano uključivanje alergena u prehranu dojenčeta moglo bi izazivati toleranciju na isti, kao što je dokazano kod

djece s predispozicijom za celijakiju. Istraživanja su pokazala i da probiotici i prebiotici, uspostavom normalne

gastrointestinalne mikroflore, mogu pomoći u 'resetiranju' imunog sustava i manjem riziku alergijskih reakcija.

LITERATURA

Chung S-Y, Champagne ET: Reducing the allergenic capacity of peanut extracts and liquid peanut butter by phenolic compounds.

Food Chemistry 115:1345-1349, 2009.

Clemente MG, De Virgiliis S, Kang JS, Macatagney R, Musu MP, Di Pierro MR, Drago S, Congia M, Fasano A: Early effects of gliadin

on enterocyte intracellular signalling involved in intestinal barrier function. Gut 52:218-223, 2003.

Sapone A, de Magistris L, Pietzak M, Clemente MG, Tripathi A, Cucca F, Lampis R, Kryszak D, Cartenì M, Generoso M, Iafusco D,

Prisco F, Laghi F, Riegler G, Carratu R, Counts D, Fasano A: Zonulin upregulation is associated with increased gut permeability in subjects

with type 1 diabetes and their relatives. Diabetes 55:1443-1449, 2006.

Sohi DK, Warner JO: Understanding allergy. Paediatrics and Child Health 18:301-308, 2008.

Zheng H, Shen X, Bu G, Luo Y: Effects of pH, temperature and enzyme-to-substrate ratio on the antigenicity of whey protein

hydrolysates prepared by Alcalase. International Dairy Journal 18:1028-1033, 2008.

PREHRAMBENI DODACI

Suplementi prehrani, pri čemu se prvenstveno misli na antioksidantne vitamine i ostale tvari prirodnog podrijetla

(A, B, C, E, -karoten, flavonoidi, i dr.), naravno, nisu toksikanti u pravom smislu riječi. Ipak, raširen prekomjerni

unos uslijed uvriježenog razmišljanja vezanog uz vitamine po kojem je više = bolje, navodi na potrebu znanstveno-

utemeljenog naglaska na pogrešnost takvog pristupa konzumaciji ovih nutrijenata.

IZVORI

Mono i multivitaminske tablete, kapsule i drugi pripravci, pri čemu suplementi s jednom tvari najčešće sadrže

visoke (nekoliko puta više od preporučenog dnevnog unosa) doze vitamina.

ZDRAVSTVENI RIZIK

Visoke doze vitamina i antioksidanasa remete normalno odvijanje staničnih procesa te kroničnim unosom zapravo

štete organizmu uz teoretski veću mogućnost razvoja raka, slabljenje imunog odgovora i kraći životni vijek. Na

15

donjoj slici je prikazan uobičajen odnos doze i odgovora za hranjive tvari, pri čemu su kod niskih doza ili potpunog

nedostatka moguće teške štetne posljedice, uključujući smrt. Zatim postoji određen raspon doza koji

podrazumijeva optimalno funkcioniranje organizma (tzv. područje homeostaze, označeno plavim pravokutnikom

na slici), dok daljnje povišenje unosa hranjive tvari povećava rizik toksičnih posljedica za organizam. Klasični

primjer je vitamin A koji u jako visokim dozama može biti smrtonosan (vidi BIOLOŠKI IZVORI, Toksikanti

životinjskog podrijetla).

Više epidemioloških i suplementacijskih studija

govori tome u prilog. Nedavna meta studija (studija koja

statistički obrađuje rezultate više različitih istraživanja) je

objedinila rezultate 19 suplementacijskih studija s više od

130.000 ispitanika, pri čemu je zaključeno da ne samo da

nema koristi od velikih doza vitamina E, nego da visoke

doze i štete zdravlju. Dnevni unos više od 150 IU je

povezan s većom smrtnosti ispitanika. Utvrđeno je i

prooksidantno djelovanje viših doza (500 mg) vitamina C,

uz više stope oštećenja DNA koja su prvi korak u procesu

karcinogeneze. Meta studija koja je obradila rezultate 68

suplementacijskih studija s više od 230.000 ispitanika,

ustanovila je da nema nekakve naročite koristi od korištenja pripravaka antioksidanasa (β-karoten, vitamini A, C, E

i Se) te da je unos β-karotena, vitamina A i E bio povezan s višom stopom ukupne smrtnosti. Nedavna meta studija

je također ustanovila 50% viši rizik raka mokraćnog mjehura kod korisnika antioksidantnih pripravaka. Primjer β-

karotena je model koji ilustrira zablude oko vjerovanja u učinkovitost megadoza vitamina. Naime, sve

epidemiološke (tj. opservacijske) studije koje su ispitivale povezanost unosa ovog provitamina hranom s rizikom

raka su ustanovile obrnuto proporcionalnu vezu. Nasuprot tomu, intervencijske (suplementacijske) studije, koje

su ispitanicima davale pripravke čistog β-karotena, utvrdile su povećani rizik raka (naročito rak pluća kod pušača),

kardiovaskularnih bolesti i ukupnu smrtnost kod ispitanika. Ovo bi se moglo objasniti činjenicom da se β-karoten,

kao i drugi nutrijenti, u hrani nalazi ‘zarobljen’ u tkivu, prvenstveno biljnog podrijetla, iz kojeg se lagano oslobađa

procesom probave. S druge strane, suplementi su koncentrati koji se brzo apsorbiraju i izazivaju nagli porast

koncentracije u krvi i mjestima djelovanja što bi moglo povećati vjerojatnost štetnog djelovanja.

STRATEGIJE SMANJENJA RIZIKA

Edukacija o nejednakom učinku vitamina i sličnih tvari u obliku koncentrata zbog drukčijeg tijeka

apsorpcije i činjenice da se pozitivni učinci voća i povrća na zdravlje očito ne mogu interpretirati

promatranjem izoliranih nutrijenata nego ih treba pripisati ukupnom, sinergističkom učinku svih sastojaka takve

hrane.

LITERATURA

Bjelaković G, Nikolova D, Gluud LL, Simonetti RG, Gluud C: Mortality in randomized trials of antioxidant supplements for primary

and secondary prevention. JAMA 297:842-857, 2007.

Ebbing M, Bønaa KH, Nygård O, Arnesen E, Ueland PM, Nordrehaug JE, Rasmussen K, Njølstad I, Refsum H, Nilsen DW, Tverdal A,

Meyer K, Vollset SE: Cancer incidence and mortality after treatment with folic acid and vitamin B12. JAMA 302:2119-2126, 2009.

Klaassen CD (ur.): Casarett and Doull’s toxicology, A basic science of poisons. McGraw Hill Professional, 2007.

Melton L: The antioxidant myth: a medical fairytale. New Scientist 2563, 2006.

Miller III ER; Pastor-Barriuso R, Dalal D, Riemersma RA, Appel LJ, Guallar E: Meta-analysis: High-dosage vitamin E supplementation

may increase all-cause mortality. Annals of Internal Medicine 142:37-46, 2005.

Myung S-K, Kim Y, Ju W, Choi HJ, Bae WK: Effects of antioxidant supplements on cancer prevention: meta-analysis of randomized

controlled trials. Annals of Oncology 21:166-179, 2010.

Paolini M, Abdel-Rahman SZ, Sapone A, Pedulli GF, Perocco P, Cantelli-Forti G, Legator MS: β-carotene: a cancer chemopreventive

agent or a co-carcinogen? Mutation Research/Reviews in Mutation Research 543:195-200, 2003.

Podmore ID, Griffiths HR, Herbert KE, Mistry N, Mistry P, Lunec J: Vitamin C exhibits pro-oxidant properties. Nature 392, 559,

1998.

Salganik RI: The benefits and hazards of antioxidants: Controlling apoptosis and other protective mechanisms in cancer patients

and the human population. Journal of the American College of Nutrition 20:464S-472S, 2001.

16

TOKSIKANTI ŽIVOTINJSKOG PODRIJETLA

Slično biljkama, pojedine životinjske vrste koje se koriste u prehrani ljudi također proizvode i nakupljaju toksine u

svom tkivu. Česti producenti toksina su primjerice morski mekušci, rakovi, ribe, i dr., iako je većina opasnih

organizama podrijetlom iz tropskih krajeva i iznimno rijetko na meniju u Europskim zemljama. Treba ipak naglasiti

i mogućnost širenja tropskih vrsta u Jadranu, pristiglih migracijom ili prekooceanskim brodovima, uslijed

klimatskih promjena, itd. Instance sličnih procesa su već zabilježene. Poglavlje uključuje i tvari koje nastaju

nepravilnim čuvanjem namirnica životinjskog podrijetla (histamin) te nutrijente koji mogu izazivati štetne

nuspojave pod određenim uvjetima. Ukoliko životinje same po sebi nisu otrovne, nego nakupljaju toksine iz

organizama kojima se hrane (npr. algalni toksini koji uzrokuju paralitičko trovanje školjkašima) ili je riječ o simbiozi

životinje i bakterija koje proizvode toksin (tetrodotoksin), takve tvari su obrađene u odgovarajućim poglavljima o

algalnim (BIOLOŠKI IZVORI, Algalni toksini) i bakterijskim toksinima (BIOLOŠKI IZVORI, Bakterijski toksini).

LITERATURA

Deshpande SS: Handbook of Food Toxicology. CRC Press, 2002.

Van Dolah FM: Marine algal toxins: Origins, health effects, and their increased occurrence. Environmental Health Perspectives 108

(Suppl. 1):133-141, 2000.

HISTAMIN

Nastaje reakcijama dekarboksilacije histidina tijekom bakterijske razgradnje bjelančevina.

IZVORI

Uglavnom u nepravilno uskladištenoj ribi i morskim plodovima: skuša, tuna, sardina, haringa, inćun,

itd.

ZDRAVSTVENI RIZIK

Trovanje se naziva i skombroidnim, a histamin skombrotoksinom po porodici riba (Scombridae) koja je najčešći

izvor histamina. Simptomi su ovisni o dozi i mogu uključivati probavne tegobe, promjene na koži i/ili neurološke

poremećaje. Obzirom na sličnost tjelesne reakcije na histamin s onom kod alergije na hranu (uključujući liječenje

simptoma antihistaminicima), česte su dijagnostičke pogreške. Ukoliko osoba ranije nije reagirala na istu

namirnicu, simptomi su se javili kod nekoliko osoba koji su istu konzumirali i ukoliko je visoka razina histamina u

namirnici, može se isključiti alergijska reakcija na hranu.

Izloženost histaminu i rizik trovanja su najčešći kod populacija s visokim unosom

ribe. Rizik je veći kod pojedinih osoba s nasljednom predispozicijom (nedostatka enzima

koji ga razgrađuju, i sl.). Prehrana može znatno utjecati na osjetljivost histaminu. Moguće

je pojačanje toksičnosti histamina ukoliko se s ribom istovremeno konzumiraju druge

fermentirane namirnice (kiseli kupus, vino, pivo) bogate biogenim aminima (saurin,

putrescin, kadaverin, i dr.), Biogeni amini najvjerojatnije poboljšavaju apsorpciju i/ili

inhibiraju metabolizam histamina. Alkohol, te kiseline poput octene i limunske

poboljšavaju apsorpciju histamina. Prehrana bogata proteinima potiče brojnost

populacije proteolitičkih bakterija u crijevnoj mikroflori, koje razgradnjom bjelančevina iz hrane dodatno

povećavaju sintezu histamina u crijevnom sadržaju. Također, korištenje lijekova poput izoniazida, antihistaminika i

inhibitora monoaminoksidaze može utjecati na osjetljivost na ovaj toksin.

STRATEGIJE SMANJENJA RIZIKA

Riba s toksičnim sadržajem histamina ne može se lako detektirati na temelju mirisa ili izgleda jer ponekad visoke

razine ne prate nikakvi znakovi kvarenja. Najučinkovitija prevencija je brzo hlađenje uhvaćene ribe te skladištenje i

obrada u higijenskim uvjetima. HACCP načela specificiranja vremenskih rokova i temperature na kritičnim

kontrolnim točkama tijekom rukovanja ribom, kao i metode brze analize, pokazali su se djelotvornim u prevenciji

N

NH

NH2

17

kvarenja. Stoga se posljednjih godina većina incidenata povezuje sa sportskim ribolovom. Postoji niz standardnih i

novih metoda sprječavanja razvoja bakterija (čuvanje u modificiranoj atmosferi, primjena konzervanasa, visokog

tlaka, radioaktivnog zračenja, kao i kombinacije ovih metoda) ili primjene enzima koji razgrađuju histamin.

LITERATURA

Deshpande SS: Handbook of Food Toxicology. CRC Press, 2002.

Hungerford JM: Scombroid poisoning: A review. Toxicon 56:231-243, 2010.

Lehane L, Olley J: Histamine fish poisoning revisited. International Journal of Food Microbiology 58:1-37, 2000.

Ministarstvo poljoprivrede, ribarstva i ruralnog razvoja: Pravilnik o mikrobiološkim kriterijima za hranu. Narodne novine 74/08,

2008.

AVIDIN

Avidin je bjelančevina po kemijskoj građi.

IZVORI

Bjelanjak jajeta.

ZDRAVSTVENI RIZIK

Ovaj najpoznatiji antivitamin, veže biotin (vitamin H ili B7) u ireverzibilni kompleks neiskoristiv u probavnom

traktu. Uslijed toga postoji mogućnost nedostatka ovog vitamina kroničnim unosom sirovog bjelanjka iako je

zabilježeno malo slučajeva ovako uzrokovanog deficita biotina.

STRATEGIJE SMANJENJA RIZIKA

Pored edukacije potrošača o riziku, termička obrada jaja deaktivira avidin jer dolazi do njegove denaturacije tj.

prevođenja u oblik koji ne može vezati biotin.

LITERATURA

Deshpande SS: Handbook of Food Toxicology. CRC Press, 2002.

PRIONI

Prioni su bjelančevine koje su normalni dio neuroloških tkiva životinja. Prionske

bjelančevine abnormalne strukture su infektivnog karaktera tj. u dodiru s normalnim

prionskim proteinom mogu ga prevesti u abnormalni oblik.

IZVORI

Tkivo životinja oboljelih od goveđe spongiformne encefalopatije (eng. bovine

spongiform encephalopathy, BSE) ili tzv. kravljeg ludila. Postoje i indicije da su

pojedini zabilježeni slučajevi infekcije uzrokovani konzumacijom mozga divljih životinja.

ZDRAVSTVENI RIZIK

Infektivni prioni se ne razgrađuju u probavnom traktu nego se apsorbiraju nepromijenjeni te se putem krvi

raspodjeljuju u moždano tkivo. Kontaktom s normalnim prionima dovode do njihove konverzije i nakupljanja u

obliku tzv. amiloidnih nakupina u moždanim stanicama izazivajući njihovo odumiranje i simptome (progresivna

demencija, i dr.) bolesti poznatije kao nova varijanta Creutzfeldt-Jakobove bolesti. Ustanovljena je nasljedna

osjetljivost na infekciju koja uključuje oko 40% bjelačke populacije.

STRATEGIJE SMANJENJA RIZIKA

Širenje bolesti među stokom je posljedica korištenja tkiva zaraženih životinja u proizvodnji krmiva te je važećim

propisima zabranjeno korištenje bjelančevina životinjskog podrijetla (uz neke iznimke poput mlijeka i proizvoda, i

sl.) u hranidbi preživača. Hrvatska primjenjuje i niz drugih mjera s ciljem iskorijenjivanja svih transmisivnih

18

spongiformnih encefalopatija. Postoji i mali rizik uslijed konzumacije mozga divljih životinja, pri čemu uobičajene

metode termičke obrade ne uništavaju uzročnik.

LITERATURA

Berger JR, Weisman E, Weisman B: Creutzfeldt-Jakob disease and eating squirrel brains. Lancet 350:642, 1997.

Deshpande SS: Handbook of Food Toxicology. CRC Press, 2002.

Ministarstvo poljoprivrede, ribarstva i ruralnog razvoja: Pravilnik za sprječavanje pojave, kontrolu i iskorjenjivanje određenih

transmisivnih spongiformnih encefalopatija. Narodne novine 85/09, 2009.

LAKTOZA

Laktoza je šećer koji se normalno nalazi u ljudskoj prehrani i tek viši unos u kombinaciji s nasljednom

predispozicijom dovodi do štetnih posljedica.

IZVORI

Mlijeko, sirutka.

ZDRAVSTVENI RIZIK

Osobe s genetskom uputom koja ograničava proizvodnju β-galaktozidaze (laktaze) u odrasloj

dobi, mogu patiti od tzv. netolerancije laktoze. Riječ je zapravo o izvornoj inačici gena dok se

mutacija koja osigurava produkciju ovog enzima i kod odraslih raširila među populacijama koje su se bavile

stočarstvom jer je iskoristivost mlijeka bila selektivna prednost (manje utroška vremena i energije za pronalazak

hrane bogate bjelančevinama i time više potomstva). Stoga su populacije koje se tijekom povijesti nisu bavile

stočarstvom (Azija, Afrika; do 90% osoba netolerantno na laktozu) ili one čiji preci su koristili fermentirane

mliječne proizvode (Rimljani & današnji Talijani) imaju veće udjele osoba koje su osjetljive na laktozu (oko 50%) u

odnosu na one koje su konzumirale svježe mlijeko (Skandinavija, 10%). Uslijed nedostatne ekspresije laktaze je

znatno ograničena njena razgradnja na glukozu i galaktozu i apsorpcija u probavnom traktu. Neapsorbiranu

laktozu razgrađuje crijevna mikroflora fermentirajući ju do metana, CO2 i octene kiseline, itd., koji izazivaju

probavne probleme (nadutost, bolove). Neapsorbirani šećer ujedno veže vodu u crijevima otežavajući joj

apsorpciju što dovodi do proljeva.

STRATEGIJE SMANJENJA RIZIKA

Netolerancija na laktozu se često pogrešno svrstava u alergije na hranu (mlijeko), iako imuni sustav nije uključen u

reakciju organizma. Najučinkovitiji način izbjegavanja smetnji je prilagodba prehrane, pri čemu se, zbog velikih

interindividualnih razlika, pojedincu preporučuje iskustveno ustanoviti svoju stopu toleriranja laktoze. Proizvodi

bez ili sa sniženim sadržajem laktoze se nalaze na tržištu i često uključuju dodatak laktaze, a postoje i tablete te

tekući pripravci ovog enzima. Također, jogurti i tvrdi sirevi imaju znatno niži udio laktoze u odnosu na mlijeko.

LITERATURA

National Institute of Health, National Digestive Diseases Information Clearinghouse: Lactose intolerance. NIH, 2009.

http://digestive.niddk.nih.gov/ddiseases/pubs/lactoseintolerance/ [30.03.2010.]

RETINOL

Retinol je oblik vitamina A iz namirnica životinjskog podrijetla.

IZVORI

Iako je retinol prisutan u velikom broju namirnica, potencijalna akutna toksičnost je vezana uz specifične

namirnice poput jetre morskih sisavaca i nekih riba (morski psi, list, bakalar) te polarnih medvjeda. Prehrambeni

dodaci također ponekad mogu biti uzrok akutnog trovanja ili štetnih posljedica uslijed kronične izloženosti.

19

ZDRAVSTVENI RIZIK

Ovaj vitamin topljiv u mastima se može nakupiti do toksičnih razina u jetri gore navedenih životinja, pri čemu već i

30 g jetre može biti kobno. Akutna toksičnost (mučnina, povraćanje, glavobolja, vrtoglavica, i dr.) nastaje kod doza

20 do 100 puta viših od preporučenih 700 - 900 µg/dan. Ipak, znatno je češća kronična toksičnost uslijed

dugotrajnog (mjeseci i godine) unosa prekomjernih količina, najčešće u obliku prehrambenih dodataka vitamina

A. Najvažnije štetne posljedice uslijed kroničnog unosa uključuju oštećenje zametka/ploda, redukciju mineralne

gustoće kosti (naročito osteoporoza) i promjene jetrene funkcije. Veza visokog unosa vitamina A i mineralne

gustoće koštanog tkiva je dvojbena zbog proturječnih rezultata istraživanja. Neupitan je, pak, rizik teratogenog

učinka kod trudnica koje su unosile više od 7800 µg retinola dnevno, kao i oštećenja jetre (uključujući cirozu i

smrt) uslijed prekomjernog unosa vitamina A. Osobe s bolestima jetre (hepatitis) ili one istovremeno izložene

hepatotoksičnim tvarima (lijekovi, alkohol), posebno su osjetljive na suvišak retinola.

STRATEGIJE SMANJENJA RIZIKA

Edukacija, naročito trudnica i žena koje žele zatrudnjeti, o riziku konzumacije jetre pojedinih životinja i riba i

pretjeranom uzimanju suplemenata vitamina A.

LITERATURA

Deshpande SS: Handbook of Food Toxicology. CRC Press, 2002.

European Commission, Scientific Committee for Food: Nutrient and energy intakes for the European Community. EC, Brussels,

1993.

Penniston KL, Tanumihardjo SA: The acute and chronic toxic effects of vitamin A. American Journal of Clinical Nutrition 83:191-

201, 2006.

US National Academy of Sciences, Institute of Medicine, Food and Nutrition Board: Dietary Reference Intakes for vitamin A,

vitamin K, arsenic, boron, chromium, copper, iodine, iron, manganese, molybdenum, nickel, silicon, vanadium, and zinc. National Academy

Press, Washington, DC, 2001.

ANIMALNI ALERGENI

Navedeno u poglavlju o biljnim alergenima (BIOLOŠKI IZVORI, Toksikanti biljnog podrijetla) vrijedi i za alergene

životinjskog podrijetla.

IZVORI

Peptidi i proteini ribe, školjkaša, mlijeka, jaja, svinjetine, piletine, i dr.

20

TOKSINI GLJIVA

Poglavlje je usredotočeno na toksine gljiva koje se beru u prirodi i najčešći problemi nastaju zbog zamjene jedne,

jestive vrste drugom, otrovnom. Najrelevatniji spojevi ove skupine (amatoksini, npr. α-amanitin) su po kemijskoj

građi ciklični peptidi.

IZVORI

Trovanje zelenom pupavkom (Amanita phalloides, na slici) čini 90 - 95% fatalnih

slučajeva trovanja gljivama u Europi. Osim drugih Amanita vrsta (npr. bijela pupavka,

Amanita virosa), amatoksine, falotoksine i virotoksine sadrže i Lepiota te Galerina

vrste. Rjeđa su trovanja orelaninom (rod Cortinarius), giromitrinom (Gyromitra

esculenta), koprinom (Coprinus atramentarius), i dr.

ZDRAVSTVENI RIZIK

Većina toksina gljiva uzrokuje tek blage probavne smetnje. Obično, što je duži vremenski razmak između unosa i

prvih simptoma, to je veća vjerojatnost ozbiljne intoksikacije s lošom prognozom. Simptomi trovanja zelenom

pupavkom se javljaju u dvije faze. Prva, gastrointestinalna, pripisuje se falotoksinima, dok drugu, koja se javlja tek

3 – 5 dana poslije, uzrokuju amatoksini koji su toksični u prvom redu za jetru i bubrege i više doze dovode do

zatajenja njihove funkcije. Simptomi trovanja orelaninom se javljaju i do dva tjedna nakon konzumacije gljiva.

Izaziva probavne tegobe te zatajenje bubrega. Giromitrin je prvenstveno otrovan za probavni trakt, ali izaziva i

oštećenja jetre te neurološke simptome unosom visokih doza. Koprin blokira enzime koji sudjeluju u razgradnji

alkohola te ima učinak sličan lijeku protiv alkoholizma, tzv. antabusu. Unos alkohola i do 72 h nakon konzumacije

gljive uzrokuje glavobolju, mučninu, povraćanje, tahikardiju, itd.

STRATEGIJE SMANJENJA RIZIKA

Određen broj vrsta su uvjetno jestive, što znači da se moraju kuhati prije konzumacije, pri čemu dolazi do

termičke razgradnje ili otapanja toksina u vodi za kuhanje. Primjerice, giromitrin i orelanin su termolabilni, dok su

amatoksini, falotoksini i virotoksini otporni na visoke temperature. Kod komercijalnog uzgoja gljiva treba pripaziti

na mogući rast otrovnih vrsta među jestivima. Razlozi opreza kod branja gljiva u divljini uključuju premale

morfološke razlike između nekoliko vrsta otrovnih i jestivih gljiva te promjenu morfoloških odlika mehaničkim

oštećenjem ili okolišnim uvjetima.

LITERATURA

Deshpande SS: Handbook of Food Toxicology. CRC Press, 2002.

Shibamoto T, Bjeldanes LF: Introduction to Food Toxicology. Academic Press, 1993.

21

MIKROBNI TOKSINI

Ovisno o podrijetlu, mogu se podijeliti na sljedeći način (navedeni su samo najznačajniji predstavnici):

Algalni toksini Bakterijski toksini Mikotoksini

Saksitoksini Tetrodotoksin Trihoteceni

Ciguatoksini i maitotoksini Cijanotoksini Zearalenon

Okadaična kiselina, dinofizistoksin Enterotoksin B. cereusa Aflatoksini

Brevetoksini Enterotoksin S. aureusa Ohratoksini

Domoična kiselina Botulin Fumonizini

ALGALNI TOKSINI

Hitchcockov film ‘Ptice’ je inspiriran neobičnim ponašanjem ptica u Kaliforniji 1961. godine (zalijetanje u prozore,

automobile, i sl.; sličan incident je zabilježen nedavno) izazvanim spojem iz školjkaša koji izaziva amnezijsko

trovanje, tzv. domoičnom kiselinom. Među najozbiljnije fikotoksine (grč. phῡkos = alga, morska trava) spadaju

saksitoksini koji uzrokuju tzv. paralitičko trovanje školjkašima i ciguatoksini koji kontaminiraju ribe. Postoji još

dijareično (uzročnik: okadaična kiselina i dinofizistoksini), neurotoksično (brevetoksini), azaspiracidno

(azaspiracidi) trovanje, kao i trovanja pektenotoksinima, jesotoksinima,

palitoksinima, cikličnim iminima i drugim tvarima podrijetlom iz školjkaša.

Zabilježeno je i trovanje Pfiesteria toksinom koji se gomila u ribi.

Sve fikotoksine, poznatije i pod nazivom morski biotoksini, sintetizira

fitoplankton. Riječ je o jednostaničnim morskim algama, najčešće

dinoflagelatima, koje postaju naročito opasne u eutrofičnim uvjetima (obilje

nutrijenata zagađenjem okoliša) uslijed čega se pojačano razmnožavaju, često

uzrokujući tzv. cvjetanje mora (desno: satelitski snimak cvjetanja mora uz

južnu obalu Engleske 1999. g.). Životinje koje su iznad fitoplanktona u hranidbenom lancu nakupljaju njihove

toksine u svom tkivu.

STRATEGIJE SMANJENJA RIZIKA

Većina toksina ove grupe izaziva simptome akutnim unosom kontaminirane hrane te je EFSA na temelju studija

toksičnosti odredila razine sigurnog unosa (ARfD) i usporedila s trenutnim propisima o najvišoj dopuštenoj količini

u školjkašima. Unatoč brojnim nepoznanicama u vezi većine spojeva ove skupine, procijenjeno je da bi velika

porcija školjkaša (400 g) kod osjetljivih pojedinaca mogla izazvati štetne učinke u slučaju nekih fikotoksina.

Hrvatskim pravilnikom su određene najviše razine fikotoksina koje se smiju nalaziti u školjkašima. Nema

najviših dopuštenih razina za ciguatoksine iako je propisano da se proizvodi koji ih sadrže ne smiju stavljati na

tržište. Nužno je pravovremeno obavještavanje i edukacija o oprezu u konzumaciji školjkaša i nekih vrsta riba i

rakova iz voda pogođenih cvjetanjem mora.

Lipofilnim algalnim toksinima (azaspiracidi, okadaična kiselina, jesotoksini, pektenotoksini) se

koncentracija otprilike udvostručuje tijekom termičke obrade (kuhanje u vodi, na pari, itd.). Ciguatoksini su

također termostabilni i lipofilni. Saksitoksini su topljivi u vodi te bi kuhanje u vodi ili na pari moglo dovesti do

znatne redukcije sadržaja toksina, naročito u slučaju autoklaviranja zbog istovremene razgradnje na visokoj

temperaturi. Utjecaj pripreme na domoičnu kiselinu ovisi o vrsti školjkaša, pri čemu, npr., kod jakovljeve kapice

kuhanjem može doći do povišenja koncentracije u jestivim dijelovima, dok kod drugih vrsta razine opadaju

kuhanjem.

22

LITERATURA

European Food Safety Authority, EFSA Panel on Contaminants in the Food Chain (CONTAM): Marine biotoxins in shellfish –

Azaspiracid group. Scientific opinion of the Panel on Contaminants in the Food Chain. EFSA Journal 723, 2008.

European Food Safety Authority, EFSA Panel on Contaminants in the Food Chain (CONTAM): Marine biotoxins in shellfish –

Summary on regulated marine biotoxins. Scientific opinion of the Panel on Contaminants in the Food Chain. EFSA Journal 1306, 2009.

European Food Safety Authority, EFSA Panel on Contaminants in the Food Chain (CONTAM): Marine biotoxins in shellfish –

Saxitoxin group. Scientific opinion of the Panel on Contaminants in the Food Chain. EFSA Journal 1019, 2009.

European Food Safety Authority, EFSA Panel on Contaminants in the Food Chain (CONTAM): Marine biotoxins in shellfish –

Pectenotoxin group. Scientific opinion of the Panel on Contaminants in the Food Chain. EFSA Journal 1109, 2009.

European Food Safety Authority, EFSA Panel on Contaminants in the Food Chain (CONTAM): Marine biotoxins in shellfish –

Yessotoxin group. Scientific opinion of the Panel on Contaminants in the Food Chain. EFSA Journal 907, 2008.

European Food Safety Authority, EFSA Panel on Contaminants in the Food Chain (CONTAM): Marine biotoxins in shellfish –

Palytoxin group. Scientific opinion of the Panel on Contaminants in the Food Chain. EFSA Journal 7:1393, 2009.

European Food Safety Authority, EFSA Panel on Contaminants in the Food Chain (CONTAM): Marine biotoxins in shellfish –

Domoic acid. Scientific opinion of the Panel on Contaminants in the Food Chain. EFSA Journal 1181, 2009.

European Food Safety Authority, EFSA Panel on Contaminants in the Food Chain (CONTAM): Marine biotoxins in shellfish –

Okadaic acid and analogues. Scientific opinion of the Panel on Contaminants in the Food Chain. EFSA Journal 589, 2008.

European Food Safety Authority, EFSA Panel on Contaminants in the Food Chain (CONTAM): Marine biotoxins in shellfish – Cyclic

imines (spirolids, gymnodimines, pinnatoxins and pteriatoxins). Scientific opinion of the Panel on Contaminants in the Food Chain. EFSA

Journal 8:1628, 2010.

Friedman MA, Fleming LE, Fernandez M, Bienfang P, Schrank K, Dickey R, Bottein M-Y, Backer L, Ayyar R, Weisman R, Watkins S,

Granade R, Reich A: Ciguatera fish poisoning: Treatment, prevention and management. Marine Drugs 6:456-479, 2008.

Ministarstvo poljoprivrede, šumarstva i vodnog gospodarstva: Pravilnik o higijeni hrane životinjskog podrijetla. Narodne novine

99/07, 2007.

SAKSITOKSINI

Tridesetak tetrahidropurina čini fikotoksine ove skupine koje sintetiziraju dinoflagelati.

IZVORI

Kamenice, jakove kapice, dagnje i druge školjke.

ZDRAVSTVENI RIZIK

Izazivaju tzv. paralitičko trovanje školjkašima uslijed blokade prijenosa živčanih impulsa. Ovisno o dozi, simptomi

mogu biti trnjenje ili obamrlost usana do kobnog zastoja disanja.

CIGUATOKSINI I MAITOTOKSINI

Dinoflagelati sintetiziraju spojeve koji se u organizmu ribe metaboliziraju u konačni, toksični oblik ovih polietera

topljivih u masti što dovodi do bioakumulacije u hranidbenom lancu.

IZVORI

Izvorno potječu iz ribe tropskih područja (oko 400 vrsta, premda su

najrizičnije predatorne ribe poput barakude, lubina, i sl.), iako je bilo

slučajeva trovanja ribom iz akvakulture (losos) i uvezenom ribom.

Posljednjih godina je zabilježen i ulov ribe s ciguatoksinom na

području EU.

ZDRAVSTVENI RIZIK

Ometaju prijenos živčanog signala izazivajući tzv. ciguatera trovanje uz gastrointestinalne (povraćanje, proljev,

mučnina), neurološke (trnci, glavobolja, mišićna slabost) i kardiovaskularne (hipotenzija, usporavanje rada srca).

Visoke doze mogu dovesti do smrti srčano-respiratornim zastojem. Akumuliraju se u organizmu, pa ponovljena

izloženost malim dozama može rezultirati trovanjem.

23

BAKTERIJSKI TOKSINI

Bakterijski toksini mogu biti endotoksini i egzotoksini. Endotoksini su dio stanične stijenke gram negativnih

bakterija i oslobađaju se tek po razaranju bakterijske stanice. Ovdje su navedeni primjeri najrelevantnijih

egzotoksina, dakle tvari koje bakterije luče u svoj okoliš i koji se mogu pronaći i u sterilnoj hrani.

TETRODOTOKSIN

Tetrodotoksin luče morske bakterije rodova Vibrio i Pseudomonas koje žive u ribama ili školjkašima kojima se ljudi

hrane.

IZVORI

Najpoznatiji izvor su unutarnji organi i koža ribe poznatije kao ‘fugu’ (desno), koja

je popularno jelo u Japanu (trovanja tetrodotoksinom čine 60-70% svih trovanja

hranom u Japanu). Iako cijenjeno upravo zbog osjećaja trnjenja usana, jezika i,

kasnije, prstiju, nepravilno pripremljena jela od fugua mogu sadržavati visoke

razine tetrodotoksina. Izvješteno je i o slučaju prodaje mesa fugua kao lososa, što

je uzrokovalo trovanje i smrt 15ak ljudi u Tajlandu. Također, namjernim ili

nenamjernim antropogenim utjecajem na okoliš, vrste koje nakupljaju

tetrodotoksin, uključujući napuhače srodne fuguu (ulovljene u Jadranu) ili

školjkaše (Portugal), bi mogle postati javnozdravstveni problem u krajevima u kojima nisu bile autohtone.

ZDRAVSTVENI RIZIK

Toksin blokira neurotransmisiju izazivajući progresivnu ukočenost i konačno paralizu mišića i smrt uslijed paralize

disanja.

STRATEGIJE SMANJENJA RIZIKA

Ribe iz porodica koje proizvode ovaj toksin (Tetraodontidae, Diodontidae, itd.) i njihovi proizvodi, ne smiju se

stavljati na tržište EU ni RH.

Nužna je edukacija ribara i ribolovaca radi prevencije konzumacije i mogućnosti krive identifikacije i/ili

označavanja. Eventualnu konzumaciju fugua (tijekom putovanja, i sl.) ograničiti na specijalne restorane koji

upošljavaju iskusne kuhare s dozvolom.

LITERATURA

Fernández-Ortega JF, Morales-de los Santos JM, Herrera-Gutiérrez ME, Fernández-Sánchez V, Rodríguez Loureo P, Alfonso

Rancaño A, Téllez-Andrade A: Seafood intoxication by tetrodotoxin: First case in Europe. Journal of Emergency Medicine 39:612-617, 2010.

Ministarstvo poljoprivrede, šumarstva i vodnog gospodarstva: Pravilnik o higijeni hrane životinjskog podrijetla. Narodne novine

99/07, 2007.

Noguchi T, Arakawa O: Tetrodotoxin – Distribution and accumulation in aquatic organism and cases of human intoxication.

Marine Drugs 6:220-242, 2008.

CIJANOTOKSINI

Cijanotoksini su toksini cijanobakterija (stari naziv: plavo-zelene alge). Ovisno o vrsti bakterije, riječ je o skupini

spojeva koji uključuju mikrocistine, nodularine, cilindrospermopsine, anatoksine, saksitoksine, i dr. spojeve.

Cijanotoksini su prisutni u živim stanicama bakterija, a izlučuju ih i u okoliš. Globalni porast temperature i

eutrofikacija pogoduju zemljopisnom širenju, rastu gustoće populacija i trajanju cvjetanja cijanobakterija u svim

vrstama voda.

24

IZVORI

Mogu se pronaći u vodi za piće ukoliko dođe do ‘cvjetanja’ eutrofičnih površinskih voda (koje preko podzemnih

voda mogu dospijeti i u bunare) i rezervoara pitke vode. Utvrđeni su u tkivima vodenih životinja (riba, žaba) u

relativno visokim razinama te prehrambenim dodacima na bazi

plavo-zelenih algi (npr. zabilježena je kontaminacija spiruline

toksičnim cijanobakterijama).

ZDRAVSTVENI RIZIK

Mikrocistini, nodularini i cilindrospermopsini su hepatotoksični, dok

su anatoksini i saksitoksini neurotoksični. Neke vrste sintetiziraju

neurotoksičnu aminokiselinu (β-N-metilamino-L-alanin). Izvješćeno

je o hospitalizaciji osoba unosom kontaminirane vode i smrti 50ak

bolesnika na dijalizi nakon izlaganja mikrocistinima.

STRATEGIJE SMANJENJA RIZIKA

WHO je karakterizacijom rizika preporučila gornju granicu cijanotoksina u vodi za piće (1 g/L) istovremeno

napominjući da nije nužna rutinska analiza izlazne pitke vode, nego da valja nadzirati vodu na izvorištu.

Rizik se može smanjiti nadzorom cvjetanja cijanobakterija u izvorima vode za piće, rezervoarima, i sl.

Filtracija se pokazala učinkovitom u uklanjaju stanica bakterija koje mogu sadržavati visoke razine toksina.

Ozonacija i klorinacija mogu, uz dovoljne koncentracije i vrijeme kontakta, učinkovito razoriti otopljene

cijanotoksine. Po nekim autorima, time ujedno nastaju toksični nusprodukti.

LITERATURA

Cox PA, Banack SA, Murch SJ, Rasmussen U, Tien G, Bidigare RR, Metcalf JS, Morrison LF, Codd GA, Bergman B: Diverse taxa of cyanobacteria produce β-N-methylamino-L-alanine, a neurotoxic amino acid. PNAS 102:5074-5078, 2005.

World Health Organization: Guidelines for drinking-water quality. WHO, 2006.

BOTULIN

Botulin je toksični protein kojeg proizvodi Clostridium botulinum. Koristi se i u

medicinske i kozmetičke svrhe (zatezanje bora) u vidu popularnog Botoxa®.

IZVORI

Najčešće se može pronaći u neodgovarajuće toplinski obrađenim konzervama,

vakumiranoj hrani i dimljenoj ribi gdje se bakterija razvija u anaerobnim uvjetima.

ZDRAVSTVENI RIZIK

Botulin blokira neurotransmisiju, pri čemu najprije uzrokuje probavne smetnje, a zatim paralizu živaca uz

simptome poput teškog žvakanja, gutanja i govora. Zbog paralize disanja može nastupiti i smrt. Utvrđena je 65%-

tna smrtnost ukoliko se ne liječi (antitoksinima na bazi antitijela i primjenom respiratora).

STRATEGIJE SMANJENJA RIZIKA

Brzo hlađenje hrane nakon pripreme i čuvanje ispod 4°C. Termičkom obradom (80°C, 10 minuta) se poništava

toksično djelovanje botulina.

LITERATURA

Sobel J: Botulism. Clinical Infectious Diseases 41:1167-1173, 2005.

25

ENTEROTOKSINI

Enterotoksini su bjelančevinaste molekule koje bakterije luče u svoj okoliš i neki se mogu pronaći u vodi i hrani.

Među najznačajnijim, tipičnim primjerima su enterotoksini Bacillus cereusa i Staphylococcus aureusa.

Enterotoksini koji se luče tek tijekom bakterijske infekcije probavnog trakta (kolera-toksin, šiga-toksin,

enterotoksini Escherichie coli, Clostridium perfringensa, itd.) se ne obrađuju ovdje (vidi Opasnosti vezane uz hranu

– Mikrobiološke opasnosti).

IZVORI

Mogu se pronaći u različitim vrstama salata (naročito od jaja), jelima s mesom, složencima, juhama, umacima,

siru, šunki, salamama, i sl.

ZDRAVSTVENI RIZIK

Izazivaju probavne smetnje (gastroenteritis uz grčeve, povraćanje ili proljev).

STRATEGIJE SMANJENJA RIZIKA

Mikrobiološki nadzor razvoja bakterija reducira rizik od enterotoksina. Među najvažnijima, primjenjivim i u

domaćinstvu, su brzo hlađenje hrane nakon pripreme i čuvanje ispod 4°C ili iznad 60°C. Većina nastalih

enterotoksina je, pak, prilično otporna na denaturaciju toplinom te ih uništavaju tek temperature iznad 100°C.

LITERATURA

Le Loir Y, Baron F, Gautier M: Staphylococcus aureus and food poisoning. Genetics and Molecular Research 2:61-73, 2003.

MIKOTOKSINI

Mikotoksini su toksini gljivica i plijesni koji akutnim izlaganjem uzrokuju tzv. mikotoksikoze. Većina namirnica (kao

i krmiva) je osjetljiva na kontaminaciju mikotoksinima s obzirom na sposobnost plijesni producenata mikotoksina

da rastu na najrazličitijim supstratima, pri različitim uvjetima. Prisustvo, pak, plijesni u namirnici ne znači nužno

prisutnost mikotoksina (ako plijesan nije dovoljno porasla), ali s druge strane, odsutnost plijesni ne znači da nema

mikotoksina jer se mogu zadržati u supstratu dugo nakon nestanka plijesni. Strategije smanjenja rizika su srodne

za sve mikotoksine te će biti opisane u zajedničkom poglavlju u nastavku.

STRATEGIJE SMANJENJA RIZIKA

Najvažnijim mikotoksinima je, temeljem opsežne procjene sigurnosti i izloženosti, provedena karakterizacija rizika

te utvrđen parametar sigurne izloženosti (TDI) i postavljene maksimalne razine koje se mogu nalaziti u hrani.

Aflatoksini su genotoksični karcinogeni, pa se smatra da nema sigurnog unosa i preporuča se smanjiti prisustvo u

namirnicama na najmanju moguću tehnološki ostvarivu mjeru. Prosječni dnevni unos većine mikotoksina je u

zemljama EU znatno ispod neškodljive dnevne doze. Samo za T-2 toksin je prosječni unos bio više nego dvostruko

viši od TDI-ja. Podskupine populacije koje bi mogle biti izloženije su one s višim unosom žitarica i proizvoda,

uključujući dojenčad i malu djecu (npr. dječja hrana, kašice, žitne pahuljice).

Hrvatski pravilnik propisuje najviše dozvoljene razine u krmivima te pojedinim osjetljivim namirnicama za

aflatoksine, ohratoksin A, fumonizine, patulin, deoksinivalenol, T-2 toksin, HT-2 toksin i zearalenon.

Redukciju prisustva mikotoksina u konačnom proizvodu moguće je postići primjenom niza specifičnih

mjera dobre poljoprivredne prakse, dobre proizvođačke prakse te HACCP načela koja uvelike olakšavaju nadzor i

management ovog problema. Mjere se ukratko mogu podijeliti na predžetvene (ili adekvatni postupci prije berbe

odgovarajuće kulture), žetvene i posliježetvene.

Predžetveni postupci uključuju:

odabir sorti otpornih na plijesni (križanjem ili genetskim inženjeringom), nadzor insekata (naročito

važno za aflatoksine),

26

rotaciju kultura (npr. Fusarium vrste mogu zaostati u tlu i inficirati istu ili srodnu kulturu sljedeće

godine; stoga je umjesto žitarice bolje posaditi krumpir i druge vrste povrća koje nisu osjetljive na

ove plijesni),

ostaci uroda i stabljika mogu inficirati novozasađenu kulturu, pa ih je nužno zaorati, ili ukloniti na

drugi način,

tempiranje sadnje/sjetve, tretman umjetnim gnojivima, irigacija, minimizacija mehaničkog

oštećenja biljke, i sl., treba provoditi tako da ne izazovu stres biljci.

Žetvu/berbu treba planirati u vrijeme niske vlažnosti. Također, izloženost suši izaziva stres biljci i manju

otpornost na patogene plijesni. Prilikom žetve/berbe treba izbjegavati mehanička oštećenja uroda. Transportna

sredstva (kamioni, vagoni) trebaju biti suha i čista. Žito prije skladištenja treba osušiti i prečistiti standardnim

postupcima poradi uklanjanja oštećenih zrna i stranih primjesa.

Posliježetveni pristupi uključuju skladištenje u odgovarajućim objektima uz održavanje vlage i

temperature ispod propisanih za pojedinu žitaricu i dodatne metode nadzora razvoja plijesni: primjena

dozvoljenih pesticida (fungicida, insekticida i rodenticida), konzervanasa poput propionske kiseline, gama

zračenja, alternativnih tvari (antioksidanasa, eteričnih ulja).

Dekontaminacija mikotoksina iz sirovina i namirnica je provediva, pri čemu postoje fizikalne, kemijske i

biološke metode:

fizikalne metode podrazumijevaju metode prosijavanja i frakcioniranja zrna, sortiranje po boji,

težini, pranje i razdvajanje po gustoći, vlažnu meljavu (uklanjanje vodotopljivih mikotoksina;

lipofilni zaostaju u klici, vlaknima, glutenu), termička obrada (prženje, pečenje, ekstruzija),

izlaganje sunčevom svjetlu (ulja), tretman mikrovalovima te metode adsorpcije (adsorbensi se

mogu dodavati krmivima, čime spriječavaju apsorpciju mikotoksina u probavnom traktu životinja;

također je moguć tretman tekućih proizvoda; kao adsorbensi se koriste bentonit, HSCAS (hidrirani

natrij kalcij aluminosilikat) glina, zeolit, polimerne smole, granulirani aktivni ugljen, itd.,

kemijske metode: nikstamalizacija (uklanjanje perikarpa zrna kuhanjem s lužnatom otopinom;

ponekad u kombinaciji s proteazama; nepotpune učinkovitosti), amonijacija (tretman plinovitim ili

tekućim amonijakom; hidrolizira 99% aflatoksina), termički tretman i primjena reducirajućih

šećera (detoksifikacija fumonizina inaktivacijom amino skupine reakcijom neenzimatskog

posmeđivanja), tretman bisulfitom (učinkovit za aflatoksine), tretman vodikovim peroksidom i

natrij bikarbonatom (učinkovit za fumonizine); također: ozon, NaCl & termički tretman, metilamin

(trihoteceni), i dr., i

biološke metode: pojedini mikroorganizmi (naročito mliječne bakterije, također, kvasci i plijesni,

npr. Trichosporon mycotoxinivorans) imaju sposobnost razgradnje mikotoksina; pripravci

odgovarajućih enzima se već nalaze na tržištu; uočeno je i vezanje mikotoksina za komponente

stanične stijenke laktobacila i kvasaca što bi moglo zamijeniti adsorbense na bazi gline u krmivima

kao ekološki prihvatljivije rješenje; ekstrakt stanične stijenke bi mogao spriječiti apsorpciju

mikotoksina u probavnom traktu.

Ujedno, dodaci prehrani (kolin, metionin, vitamini, bjelančevine, antioksidansi, induktori metaboličkih

enzima, i dr.) bi mogli pomoći životinjama (i ljudima) u smanjenju toksičnosti uslijed izloženosti mikotoksinima.

LITERATURA

El-Nezami H, Polychronaki N, Salminen S, Mykkänen H: Binding rather than metabolism may explain the interaction of two food-

grade Lactobacillus strains with zearalenone and its derivative α-zearalenol. Applied and Environmental Toxicology 68:3545-3549, 2002.

Jouany JP: Methods for preventing, decontaminating and minimizing the toxicity of mycotoxins in feeds. Animal Feed Science and

Technology 137:342-362, 2007.

Lopez-Garcia R, Park DL, Phillips TD: Integrated mycotoxin management systems. FAO, Food and Nutrition and Agriculture 23,

1999.

Ministarstvo zdravstva i socijalne skrbi: Pravilnik o najvećim dopuštenim količinama određenih kontaminanata u hrani. Narodne

novine 154/08, 2008.

Molnar O, Schatzmayr G, Fuchs E, Prillinger H: Trichosporon mycotoxinivorans sp. nov., A new yeast species useful in biological

detoxification of various mycotoxins. Systematic and Applied Microbiology 27:661-671, 2004.

27

Riley RT, Norred WP: Mycotoxin prevention and decontamination – a case study on maize. FAO, Food Nutrition and Agriculture

23, 1999.

TRIHOTECENI

Skupina mikotoksina koje najvećim dijelom proizvode plijesni roda Fusarium. Najznačajniji trihoteceni su T-2

toksin, HT-2 toksin, deoksinivalenol (DON), diacetoksiscirpenol, nivalenol, i dr. Sedamdesetih godina prošlog

stoljeća su SAD optuživale Sovjetski Savez da je koristio bojne otrove u Laosu i Vijetnamu, pri čemu je utvrđen žuti

talog po lišću drveća nazvan ‘žutom kišom’. Naknadnim istraživanjima su američki biolozi utvrdili da je zapravo

riječ o fekalnoj tvari lokalne vrste pčela, sastavljenom uglavnom od peludi. Svejedno, SSSR doista jest radio na

razvoju kemijskog oružja baziranog na T-2 toksinu.

IZVORI

Mogu se pronaći u različitim žitaricama i proizvodima (kruh, tjestenina, dječja hrana, slad, pivo, itd.).

ZDRAVSTVENI RIZIK

Akutno visoki unos T-2 toksina izaziva oštećenja probavnog trakta te može dovesti do smrti uslijed unutarnjeg

krvarenja. Teratogen je, a uzrokuje i tzv. alimentarnu toksičnu aleukiju (ekstremno smanjenje broja leukocita,

sepsa, i dr.) zbog imunosupresivnog učinka.

Više doze DON-a se povezuju s epidemijama bolesti probavnog trakta kod ljudi (naziva se još i vomitoksin

zbog glavnog simptoma: povraćanja), a djeluje i imunotoksično.

AFLATOKSINI

Aflatoksini su sekundarni metaboliti prvenstveno Aspergillusa flavusa i Aspergillusa parasiticusa, ali i nekih drugih

vrsta. Rastu na supstratima ako je niska vlažnost što eliminira rast konkurentnih vrsta (Penicillium i Fusarium).

Riječ je o lipofilnim, termostabilnim spojevima, osjetljivim na UV-svjetlo i upravo obzirom na karakterističnu plavu

ili zelenu fluorescenciju pod UV-zračenjem, četiri najznačajnija aflatoksina imenovani su kao B1, B2, G1 i G2, te

hidroksilirani derivati M1 i M2 (od ‘milk’ gdje se najčešće mogu detektirati).

IZVORI

Najčešće kontaminirane namirnice su uskladišteno žito (kukuruz), mahunarke

(kikiriki), orasi, brašno, itd. Mogu se pronaći i u mlijeku i jajima ukoliko su

životinje hranjene kontaminiranim krmivom.

ZDRAVSTVENI RIZIK

Aflatoksini se metabolizmom u organizmu prevode u štetne, karcinogene produkte. Najčešće izazivaju rak jetre, a

utvrđena je i hepatotoksičnost i imunotoksičnost na pokusnim životinjama. Akutno visoka izloženost ljudi

(aflatoksikoze), zabilježena u siromašnim krajevima svijeta, može uzrokovati visoku smrtnost (npr. 50ak g/kg tj. t.

= 30-60%-tna smrtnost).

Nejasno je da li su aflatoksini hepatokarcinogeni za ljude sami po sebi, mada epidemiološke studije

povezuju povećan unos aflatoksina u kombinaciji s hepatitisom s većom učestalošću raka jetre kod ljudi.

Neodgovarajući prehrambeni status (unos energije, bjelančevina, vitamina, minerala) također znatno povisuje

rizik od karcinogenih posljedica izloženosti ovim mikotoksinima.

OHRATOKSINI

Ohratoksini su metaboliti Aspergillus i Penicillium vrsta. Najrelevantniji je ohratoksin A (OTA).

OO

O

O

OO

28

IZVORI

Plijesan raste na na žitu, sušenom voću, kavi, kikirikiju, itd., te se OTA može pronaći i u mesu, pivu i vinu. Žitarice

najviše doprinose unosu (oko 50%), zatim vino (13%), kava (10%), začini (8%), pivo (5%), sušeno voće (3%), itd.

ZDRAVSTVENI RIZIK

Toksičnost ustanovljena na pokusnim i domaćim životinjama uključuje hepatotoksičnost, nefrotoksičnost,

razvojnu toksičnost (na peradi se često može uočiti neujednačen rast kao indikator izloženosti ohratoksinima),

imunotoksičnost te karcinogenost. Nema dokaza da izloženost putem hrane djeluje karcinogeno na ljude, iako se

povezuje s tzv. endemskom nefropatijom (javlja se i u RH u Brodskoj posavini) i s njom vezanim tumorima

mokraćnog trakta. Primjerice, ustanovljen je znatno viši unos OTA i citrinina (nefrotoksični mikotoksin) u selima

pogođenim endemskom nefropatijom za razliku od susjednih sela u kojima nema slučajeva bolesti.

ZEARALENON

Nekoliko Fusarium vrsta sintetizira ovaj mikotoksin.

IZVORI

Najčešći izvori u hrani su žitarice (naročito kukuruz), rjeđe soja. Osim brašna, kontaminira i slad, pivo i mlijeko.

ZDRAVSTVENI RIZIK

Zearalenon je endokrini disruptor zbog sličnosti građe estrogenu. Dokazano je da unos hranom može poremetiti

normalnu reproduktivnu funkciju kod životinja. Nekoliko epidemioloških studija je utvrdilo povezanost unosa

hrane kontaminirane ovim mikotoksinom i simptoma koji bi se mogli pripisati estrogenskom djelovanju, poput

uranjenog puberteta djevojčica (zabilježeno u Portoriku i Mađarskoj). Fetusi (izloženi tvarima koje majka unosi

prehranom) i djeca do puberteta bi mogla biti posebno osjetljiva na estrogensko djelovanje zearalenona.

FUMONIZINI

Nekoliko Fusarium vrsta proizvodi fumonizine. Fumonizin B1 je znatno toksičniji od

fumonizina B2 i B3. Akutno trovanje kod domaćih životinja izaziva tzv. 'konjsko ludilo'

(leukoencefalomalacija, fatalna bolest mozga) i svinjski pulmonarni edem.

IZVORI

Fumonizini su česti kontaminanti žitarica, naročito kukuruza i pšenice.

ZDRAVSTVENI RIZIK

Kronični unos malih količina povezuje se s većim rizikom raka jednjaka i defektima

neuralne tube. Stoga su embriji i fetusi naročito osjetljivi na izloženost fumonizinima.

29

KONTAMINACIJA OKOLIŠA Mnoge opasne tvari su dospjele u okoliš djelovanjem industrije uslijed neznanja, neodgovornosti ili nezgodnim

slučajem. Većina toksikanata ove skupine se i prirodno nalaze u okolišu i/ili nastaju prirodnim procesima, odakle

mogu dospijeti u hranu i vodu. Najčešći ksenobiotici ove skupine su: halogenirani ugljikovodici, policiklički

aromatski ugljikovodici, teški metali, radioaktivni elementi i ostali elementi.

Napredak u nadzoru i/ili izbjegavanju kontaminacije hrane i hrane za životinje industrijskim

kontaminantima postignut je i donošenjem hrvatskih propisa o registru onečišćavanja okoliša koji proizvođače

obvezuje na dostavu i javnu obznanu podataka o ispuštanju, prijenosu i odlaganju onečišćujućih tvari.

LITERATURA

Ministarstvo zaštite okoliša, prostornog uređenja i graditeljstva: Pravilnik o registru onečišćavanja okoliša. Narodne novine 35/08,

2008.

HALOGENIRANI UGLJIKOVODICI

DIOKSINI

Riječ je o kloriranim ugljikovodicima: polikloriranim dibenzodioksinima (polychlorinated dibenzodioxins, PCDD;

desno na slici; 75 različitih kongenera tj. spojeva s dibenzodioksinskom jezgrom i različitim brojem i položajem

atoma klora) i polikloriranim dibenzofuranima (polychlorinated dibenzofurans, PCDF; 135 kongenera).

Nastaju kao nusprodukti izgaranja na visokim temperaturama (šumski požari, industrija, spalionice smeća, i dr.).

Najtoksičniji predstavnik, 2,3,7,8-tetraklorodibenzo-p-dioksin (TCDD) je također nastajao kao nusprodukt kod

proizvodnje herbicida 2,4,5-T (2,4,5-triklorfenoksioctena kiselina) koji se primjenjivao u smjesi herbicida naziva

Agent Orange u Vijetnamskom ratu kao defolijant (sredstvo koje izaziva opadanje lišća) od strane američkih

snaga. Znatne količine TCDD-a su oslobođene u okoliš i prilikom eksplozije tvornice ovog herbicida u Sevesu

(Italija) 1976 g.

IZVORI

Klorirani ugljikovodici ove skupine se uglavnom mogu naći u hrani životinjskog podrijetla budući da su topljivi u

mastima pa se nakupljaju u masnom tkivu životinja u koje dospijevaju uglavnom preko ispaše ili krmiva, kao i u ribi

i drugim vodenim životinjama. Primjerice, riblje ulje ili brašno mogu sadržavati visoke koncentracije ovih spojeva

koji, korištenjem u proizvodnji krmiva, mogu završiti u namirnicama životinjskog podrijetla. Biljne namirnice

sadrže male količine istaložene iz zraka ili iz adheriranih čestica tla. Procjenom doprinosa pojedinih namirnica

ukupnom unosu dioksina, utvrđen je najveći doprinos mesa, zatim mliječnih proizvoda, voća i povrća te ribe.

ZDRAVSTVENI RIZIK

Ovi spojevi, kao i planarni poliklorirani bifenili (dioxin-like polychlorinated biphenyls, DL-PCB), se ponašaju slično u

organizmu te se obično izloženost istima izražava u ekvivalentima najtoksičnijeg predstavnika (TCDD): TEQ = TEF x

koncentracija, gdje je TEF toxic equivalency factor tj. mjera toksičnosti pojedinog kongenera u odnosu na TCDD

(npr. 1,2,3,7,8,-pentaklorodibenzodioksin ima TEF 1 jer mu je toksičnost jednaka TCDD-u, dok je TEF

oktaklorodibenzofurana 0,0003; primjer izračuna TEQ smjese kongenera naveden je u prezentacijama

predavanja).

O

Cl

ClCl

Cl

O

O Cl

ClCl

Cl

30

Zadržavaju se dugo u organizmu zbog lipofilnosti i nakupljanja u masnom tkivu (npr., vrijeme poluživota

TCDD-a je 7-12 godina). Toksičnost spojeva ove skupine, utvrđena na pokusnim životinjama, uključuje

reproduktivnu i razvojnu toksičnost (antiestrogensko djelovanje), imunotoksičnost, neurotoksičnost i

karcinogenost. Kod ljudi je zabilježena pojava dermatotoksičnog učinka (tzv. klorakne) kod izloženosti većim

dozama (na osnovi industrijskih nezgoda može se zaključiti da su ljudi otporniji na akutno trovanje TCDD-om od

životinja za koje je dioksin snažan akutni otrov), dok pojedine epidemiološke studije povezuju povećanu

učestalost raka (stanovništvo Sevesa i američki vojnici izloženi Agent Orangeu), dijabetesa i razvojno toksične

učinke (djeca američkih vojnika), upravo izloženosti dioksinima. Najosjetljivije podskupine populacije su fetusi,

dojenčad te populacije s povećanim udjelom ribe u prehrani (npr. eskimi, ribari, ribolovci).

STRATEGIJE SMANJENJA RIZIKA

Temeljem studija kojima je ispitivana toksičnost ovih spojeva, utvrđena je sigurna razina izloženosti u vidu tzv.

toleriranog dnevnog unosa (tolerable daily intake, TDI). Procijenjeni prosječni unos u EU i SAD doseže donju

granicu TDI raspona. Također je uočen trend smanjenja koncentracije u ljudskom tkivu u posljednih dvadesetak

godina, što se može pripisati većoj svjesnosti o toksičnosti i izvorima ovih spojeva te boljoj kontroli ispuštanja.

Važećim hrvatskim pravilnikom je definirana najviša koncentracija dioksina, furana i dioksinima sličnih

PCB-ova u namirnicama, kao i TEF-ovi kongenera koje je odredila WHO. Predviđena je i potreba redovitog

monitoringa ovih kontaminanata u namirnicama.

Kontaminacija hrane dioksinima može se smanjiti i sprječavanjem ispaše stoke u zagađenim područjima i

kontrolom sirovina u proizvodnji krmiva (naročito u akvakulturi, zbog korištenja ribljeg brašna i ulja i tendencije

nakupljanja ovih spojeva u ribi). Primjerice, životinjske masti, naročito riblje ulje, često sadrže visoke razine te se

učinkovitim pokazalo uklanjanje

masti iz ribljeg brašna. Moguće je

i odabrati sirovinu s manje

dioksina da koncentracija u

konačnom proizvodu ne prijeđe

zadana zakonska ograničenja ili zamijeniti dio ribljeg ulja s biljnim uljem (što za posljedicu može imati manji

sadržaj omega-3 masnih kiselina u ribi). Postoje uspješne metode dekontaminacije ribljeg ulja primjenom

destilacije kratkog puta (short-path distillation, SPD) ili tretmanom superkritičnim fluidima, aktivnim ugljenom ili

kombinacijama ovih i inih tehnika. Nužno je podrobno podešavanje procesnih parametara da se spriječi gubitak

prehrambeno važnih masnih kiselina i vitamina.

Priprema hrane, poput pranja, guljenja voća i povrća ili uklanjanje životinjske masti, može pridonijeti

manjem izlaganju, kao i prilagodba prehrane osjetljivih populacija (edukacijom i/ili poticajima proširenju izbora

hrane). Istovremeni unos prehrambenih vlakana, naročito bogatih ligninom poput sjemenki lana ili rižinih mekinja,

može znatno smanjiti apsorpciju dioksina iz hrane. Izračunato je također da potpuno izuzeće ribe iz prehrane nije

dobro jer je ona, pored eventualne kontaminacije metilživom ili halogeniranim ugljikovodicima, važan izvor

korisnih nutrijenata poput joda, omega-3 masnih kiselina i vitamina A. Npr., 70-godišnja izloženost PCB-ovima (u

prosječnim koncentracijama), unosom 200 g lososa tjedno, povećala bi rizik raka visokorizičnih skupina za

0,0001%, dok bi rizik smrti od kardiovaskularnih bolesti porastao za 30% ukoliko bi se riba potpuno izbacila s

menija.

LITERATURA

Agency for Toxic Substances and Disease Registry: Toxicological profile for chlorinated dibenzo-p-dioxins (CDDs). US DHHS, 2008.

http://www.atsdr.cdc.gov/toxprofiles/tp104.html [20.05.2010]

Berntssen MHG: Dioxins in Norwegian farmed Atlantic salmon (Salmo salar). NIFES, 2005.

http://www.iafi.net/files/congress_2005/thu/cong_2005_thu_19.pdf [20.05.2010]

Kawashima A, Watanabe S, Iwakiri R, Honda K: Removal of dioxins and dioxin-like PCBs from fish oil by countercurrent

supercritical CO2 extraction and activated carbon treatment. Chemosphere 75:788-794, 2009.

Ministarstvo zdravstva i socijalne skrbi: Pravilnik o najvećim dopuštenim količinama određenih kontaminanata u hrani. Narodne

novine 154/08, 2008.

Takasuga T, Senthilkumar K, Takemori H, Ohi E, Tsuji H, Nagayama J: Impact of FEBRA (fermented brown rice with Aspergillus

oryzae) intake and concentrations of PCDDs, PCDFs and PCBs in blood of humans from Japan. Chemosphere 57:1409-1426, 2004.

31

POLIKLORIRANI BIFENILI

PCB-ovi uključuju oko 100 različitih (prema broju i rasporedu atoma

klora) kloriranih derivata bifenila čija je uporaba u industriji (npr. kao

izolatori u elektroindustriji) bila prilično raširena do 1977. g., kad je

prekinuta nakon otkrića njihove toksičnosti. Polibromirani bifenili su

vrlo sličnih svojstava.

IZVORI

Otpornost na razgradnju i topljivost u mastima dovodi do njihovog nakupljanja u određenim prehrambenim

uljima te životinjskom masnom tkivu (naročito ribe) nakon ispuštanja u okoliš. Pored ribljeg ulja, najviše razine su

utvrđene u jajima, mesu i proizvodima te mlijeku i mliječnim proizvodima. Dogodilo se i nekoliko industrijskih

nezgoda kod kojih su PCB-ovi završili u hrani ili krmivima (npr. Yusho (Japan) i Yu-Cheng (Tajvan) incidenti

kontaminacije rižinog ulja ili belgijska dioksinska kriza kad je krmivo kontaminirano PCB-ovima i dioksinima).

ZDRAVSTVENI RIZIK

Za razliku od 12 kongenera koji se u organizmu ponašaju slično

dioksinu, ostali PCB-ovi spadaju u skupinu tzv. PCB-ova koji nisu

slični dioksinu (non dioxin-like polychlorinated biphenyls, NDL-PCB).

Zadržavaju se dugo u organizmu, i do 20 godina, ovisno o

kongeneru. Toksični učinci, neki zabilježeni i na ljudima tijekom

nezgoda s trovanjem, uključuju neurotoksične i reproduktivno

toksične učinke, endokrinu disrupciju (antitestosteronski i

estrogenski učinak i remećenje razina hormona štitnjače) i karcinogenost. Najosjetljivije podskupine populacije su

fetusi, dojenčad te populacije s povećanim udjelom ribe u prehrani (npr. eskimi, ribari, ribolovci). Procijenjeni

unos kod dojenčadi isključivo hranjene majčinim mlijekom je dva reda veličine viši od unosa odraslih. Unatoč

tomu, razine su niske te WHO smatra da nema razloga za promjenu preporuka o prednostima dojenja.

STRATEGIJE SMANJENJA RIZIKA

Procjena rizika od izloženosti ovim spojeva je teška jer se većina podataka odnosi na smjese PCB-ova koji uključuju

i DL- i NDL-PCB-ove, a često i PCDD/F. Određena je (ATSDR) razina unosa za sve PCB-ove koja je mjera neškodljive

izloženosti (tzv. razina minimalnog rizika, MRL) te procijenjen prosječni dnevni unos u SAD-u i EU koji je znatno

niži i ukazuje na snažan trend smanjenja njihova prisustva u hrani.

Važeći hrvatski pravilnik ne definira najviše dozvoljene razine NDL-PCB-ova u hrani, iako su uključeni u

monitoring hrane. Pored obveze objave podataka o namjernom ili incidentnom ispuštanju ovih i drugih

industrijskih kontaminanata u okoliš, SAD i druge zemlje nakon monitoringa upozoravaju i savjetuju lokalno

stanovništvo zagađenih područja (npr. savjeti trudnicama o konzumaciji ribe).

Slično dioksinima, moguća je dekontaminacija ribljeg ulja i modifikacije prehrane u smislu istovremenog

unosa prehrambenih vlakana bogatih ligninom koji spriječavaju apsorpciju PCB-ova.

LITERATURA

Agency for Toxic Substances and Disease Registry: Toxicological profile for polychlorinated biphenyls (PCBs). US DHHS, 2007.

http://www.atsdr.cdc.gov/toxprofiles/tp17.html [08.06.2010]

European Food Safety Authority, EFSA Panel on Contaminants in the Food Chain (CONTAM): Opinion of the Scientific Panel on

contaminants in the food chain [CONTAM] related to the presence of non dioxin-like polychlorinated biphenyls (PCB) in feed and food. EFSA

Journal 284, 2005.

Sera N, Morita K, Nagasoe M, Tokieda H, Kitaura T, Tokiwa H: Binding effect of polychlorinated compounds and environmental

carcinogens on rice bran fiber. Journal of Nutritional Biochemistry 16:50-58, 2005.

Cl Cl

Cl

ClCl

32

POLIBROMIRANI DIFENILETERI

PBDE (polybrominated diphenylethers) se koriste kao usporivači

plamena tj. smanjuju zapaljivost niza proizvoda od plastike (kompjutori,

televizori, i sl.), tekstila (tepisi), poliuretanske pjene (madraci), i dr. Od

oko 200 kongenera se najčešće proizvodi dekaBDE (deset atoma broma

u molekuli), koji čini oko 80% ukupne svjetske proizvodnje.

IZVORI

Teško se razgrađuju u okolišu te se uslijed topljivosti u mastima mogu nakupiti u masnom tkivu životinja na vrhu

hranidbenog lanca. Znatne koncentracije se mogu naći u masnoj ribi. Najveći doprinos unosu odraslih putem

hrane daju meso, riba, masti ulja te mlijeko i proizvodi. Prema američkim podacima, dojenčad putem majčinog

mlijeka unosi gotovo 80 puta više PBDE po kg tjelesne težine od odraslih osoba.

ZDRAVSTVENI RIZIK

Kongeneri s manjim brojem atoma broma (penta- i oktaBDE) su se pokazali toksičnijim od dekaBDE koji se znatno

slabije bioakumulira u okolišu i kraće zadržava u organizmu.

Ustanovljeno je da izazivaju endokrine poremećaje (antiandrogenski učinak i ometanje funkcije hormona

štitnjače) koji bi mogli uzrokovati reproduktivne i razvojno-toksične učinke. Primjerice, zabilježena je

neurotoksičnost (tj. štetno djelovanje na općenito funkcioniranje mozga) izlaganjem pokusnih životinja tijekom

fetalnog razvoja. Utvrđena je veza promjene razina hormona u krvi muškaraca i koncentracije PBDE u kućnoj

prašini čiji dio postaju starenjem i habanjem plastičnih materijala. Izloženost ovim spojevima preko kućne prašine

(udisanjem, ingestijom, apsorpcijom preko kože) čini i do 60% ukupne izloženosti. Najvećem riziku su izloženi

fetusi, dojenčad, mala djeca i populacije s visokim unosom ribe.

STRATEGIJE SMANJENJA RIZIKA

U odnosu na razinu minimalnog rizika (MRL, ATSDR), procijenjen prosječni dnevni unos u SAD-u je višestruko niži i

za najrizičniju skupinu - dojenčad. Sukladno tomu, JECFA je zaključila da je malo razloga za zabrinutost od

značajnih zdravstvenih posljedica kod ustanovljenih prosječnih unosa bromiranih difeniletera. Također je

utvrđeno da posljednjih godina razina PBDE u ljudskim tkivima raste u SAD-u, dok se ustalila u EU. Inače su razine

10-100 puta više u SAD-u. Odnedavno je prekinuta proizvodnja i zabranjeno korištenje (prvenstveno

nižebromiranih kongenera) u SAD-u i EU.

Hrvatskim pravilnikom nisu definirane najviše dozvoljene razine PBDE u hrani.

Osobina nakupljanja u životinjskim mastima teoretski podrazumijeva postupke smanjenja izloženosti

dekontaminacijom ili modifikacijama pripreme hrane i samih prehrambenih navika, slične onima opisanim kod

dioksina.

LITERATURA

Agency for Toxic Substances and Disease Registry: Toxicological profile for polybrominated biphenyls and polybrominated

diphenylethers (PBBs and PBDEs). US DHHS, 2007. http://www.atsdr.cdc.gov/toxprofiles/tp68.html [08.06.2010]

Johnson-Restrepo B, Kannan K: An assessment of sources and pathways of human exposure to polybrominated diphenyl ethers

in the United States. Chemosphere 76:542-548, 2009.

Meeker JD, Johnson PI, Camann D, Hauser R: Polybrominated diphenyl ether (PBDE) concentrations in house dust are related to

hormone levels in men. Science of the Total Environment 407:3425-3429, 2009.

World Health Organization, Joint Expert Committee on Food Additives: WHO Technical report series, Evaluation of certain food

contaminants. Sixty-fourth report of the Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives. WHO, 2006.

O Br

Br

Br

Br

33

POLICIKLIČKI AROMATSKI UGLJIKOVODICI

PAH-ovi (eng. polycyclic aromatic hydrocarbons) uključuju stotine spojeva s više aromatskih prstenova u molekuli.

Uglavnom nastaju nepotpunim izgaranjem organske tvari, kako prirodnim procesima (vulkani, šumski požari), tako

i djelovanjem čovjeka (industrija, izgaranje goriva, pušenje, i dr.). Slabo su topljivi u vodi i u okolišu se razgrađuju

djelovanjem sunčevog svjetla i mikroorganizama.

IZVORI

Nakupljaju ih neke morske životinje poput dagnji, kamenica ili jastoga. PAH-ovi dospijevaju u biljne namirnice

najvećim dijelom taloženjem iz zraka i otapanjem u voštanom sloju lišća ili plodova, a tek manji udio predstavlja

apsorpcija iz tla. Lisnato povrće predstavlja značajan izvor PAH-ova u prehrani, posebno ono uzgojeno u blizini

prometnica. Općenito, biljke bliže prometnicama imaju značajno više količine PAH-ova od udaljenijih. Kod vodenih

životinja do kontaminacije dolazi onečišćenjem voda industrijskim otpadnim vodama i naftom. Najpodložnije

akumulaciji PAH-ova su biljke i životinje vodenog dna kao i ribe koje se hrane njima. Uočeno je da ribe lakše

metaboliziraju PAH-ove nego mekušci i biljke, pa ih zato u njima ima znatno manje.

Najviše PAH-ova u prehrani nastaje tijekom prerade hrane te će detalji o tim izvorima, zdravstvenim

rizicima i strategijama smanjenja rizika ovih onečišćivača hrane biti podrobnije opisani na odgovarajućem mjestu

skripte (PRERADA HRANE, Tvari koje nastaju tijekom prerade).

34

TEŠKI METALI

Najviše dopuštene razine olova, žive i kadmija u namirnicama i vodi za piće su definirane važećim hrvatskim

pravilnicima.

LITERATURA

Ministarstvo zdravstva i socijalne skrbi: Pravilnik o najvećim dopuštenim količinama određenih kontaminanata u hrani. Narodne

novine 154/08, 2008.

Ministarstvo zdravstva i socijalne skrbi: Pravilnik o zdravstvenoj ispravnosti vode za piće. Narodne novine 47/08, 2008.

OLOVO

Ovaj metal u okoliš dospijeva uslijed njegove upotrebe u baterijama, pigmentima, kao antidetonatora u gorivima,

a prije su se koristili i pesticidi s Pb. U kontaminiranim područjima se iz tla apsorbira u biljke i nakuplja u

životinjama. Hrana je najzagađenija u industrijskim područjima i blizu autoputeva gdje ga u biljkama ima bar 10

puta više nego u ruralnom području.

IZVORI

Najviše razine se nalaze u iznutricama i školjkašima (zatim žitarice, riba, meso), dok najveći doprinos dnevnom

unosu ipak daju žitarice te voće i povrće (zatim bezalkoholna i alkoholna pića). Kod djece valja imati na umu i unos

putem prašine i tla koji može značajno doprinositi ukupnoj izloženosti.

Osim kontaminacije okoliša, Pb može prijeći u hranu ili vodu migracijom iz opreme ili posuđa (PRERADA

HRANE, Tvari koje dolaze u dodir s hranom).

ZDRAVSTVENI RIZIK

Utvrđene štetne posljedice izlaganju olovu uključuju neurotoksičnost, anemiju, hipertenziju i kardiovaskularne

bolesti, nefrotoksičnost (tzv. kronična bolest bubrega), imunosupresiju, reproduktivnu i razvojnu

(neuro)toksičnost (izloženost olovu fetusa i male djece se povezuje s promjenama ponašanja i nižim kvocijentom

inteligencije) te potencijalne karcinogene učinke visokih doza.

Osjetljive populacijske skupine uključuju fetuse i malu djecu zbog razvoja mozga, pojačane apsorpcije

(zbog povećanih potreba za Ca i drugim elementima tijekom rasta), ‘ruka-usta’ ponašanja, potencijalnog

nakupljanja u mlijeku, i dr. Također, rizične podskupine su trudnice, dojilje i starije osobe te osobe s deficitarnim

unosom pojedinih elemenata, naročito Ca, Fe i Zn. Gladovanje također može pojačati apsorpciju Pb iz hrane.

Poslije unosa, Pb se nakon određenog vremena raspodjeljuje u kost gdje mijenja Ca u kristalnoj rešetci (više od

90% ukupnog Pb u organizmu se nalazi u kostima). Ovako ‘uskladišteno’ Pb nije škodljivo, ali se može osloboditi iz

kosti tijekom lomova, demineralizacije kod starijih osoba ili povećanih potreba za kalcijem za vrijeme trudnoće ili

dojenja. Pojedine nasljedne bolesti ili osobine (tzv. genetski polimorfizmi), vezane uz sintezu hema ili osjetljivost

eritrocita koje i Pb oštećuje, dokazano čine oboljele ili nositelje osjetljivijim na ovaj metal (npr. talasemija,

porfirije, nedostatak glukoza-6-fosfat dehidrogenaze, i dr.).

STRATEGIJE SMANJENJA RIZIKA

Karakterizacijom rizika utvrđene su sigurne doze za različite, kritične posljedice (razvojna neurotoksičnost kod

fetusa i djece te kardiovaskularna toksičnost i nefrotoksičnost kod odraslih) izloženosti olovu putem hrane i vode.

Temeljem toga i prosječnog unosa stanovništva EU, EFSA je procijenila da se štetni učinci Pb kod pojedinaca

unutar podskupina, naročito djece od 1-7 godina starosti, ne mogu isključiti. Posljednjih godina, pak, redukcijom

antropogene emisije (npr. zabranom korištenja antidetonatora u benzinu i pesticida na bazi olova), ustanovljen je

trend smanjenja izloženosti olovu okolišnog podrijetla.

Kako je spomenuto u potpoglavlju o zdravstvenim rizicima, adekvatna prehrana i opskrba cinkom,

željezom i kalcijem umanjuje apsorpciju i štetne učinke Pb u organizmu.

35

LITERATURA

Agency for Toxic Substances and Disease Registry: Toxicological profile for lead. US DHHS, 2007.

http://www.atsdr.cdc.gov/toxprofiles/tp13.html [09.06.2010]

European Food Safety Authority, EFSA Panel on Contaminants in the Food Chain (CONTAM): Scientific opinion on lead in food.

EFSA Journal 8:1570, 2010.

ŽIVA

Živa dospijeva u okoliš iz niza antropogenih izvora: kemijska i metalna industrija, medicina (npr. timerosal kao

antiseptik u cjepivima i amalgamske zubne ispune), primjenom u baterijama, termometrima, barometrima,

sagorijevanjem fosilnih goriva i smeća, religijske prakse (santeria), a prije su se koristili i

organoživini fungicidi. Anorgansku živu mikroorganizmi u okolišu prevode u metilživu (CH3-

Hg+Cl-) koja se nakuplja u vodenim organizmima poput školjkaša i ribe (npr. ribe koncentriraju

Hg iz okoliša i 1000 puta, a školjkaši i do 3000 puta višoj razini od koncentracije u njihovu

okolišu). Gljive također nakupljaju spojeve Hg.

IZVORI

Riba i školjkaši sadrže daleko najviše koncentracije Hg. Namirnice životinjskog podrijetla

sadržavaju najviše metilžive, dok je u biljkama i gljivama Hg uglavnom u anorganskom obliku. Ovisno o prehrani,

riba i školjkaši predstavljaju najveći dio (30-100%) Hg unesene hranom, zatim žitarice, voće i povrće, bezalkoholna

pića, mliječni proizvodi.

ZDRAVSTVENI RIZIK

Metilživa se gotovo u potpunosti apsorbira, za razliku od anorganskih spojeva, i puno bolje raspodjeljuje u

organizmu, uključujući mozak i embrij/fetus. Također je općenito toksičnija od anorganskih spojeva.

Toksičnost uključuje neurotoksične učinke, nefrotoksičnost, gastrointestinalnu toksičnost, reproduktivnu i

razvojnu (neuro)toksičnost. Mozak u razvoju je najosjetljiviji ciljni organ. Primjerice, djeca majki izloženih metilživi

tijekom trudnoće (uslijed ispuštanja Hg otpadnim vodama kemijske tvornice u more pored Minamate u Japanu,

1956. godine) su imala teške neurološke deficite. Spojevima žive se pripisuje i karcinogenost te izazivanje

alergijskih i autoimunih reakcija (autoimuni glomerulonefritis; kao i ostali teški metali, povezuje se i s etiologijom

sistematskog lupusa eritematozusa).

Osjetljive populacijske skupine su prvenstveno fetusi, dojenčad, mala djeca, populacije s visokim unosom

ribe te osobe s bolestima jetre, bubrega, živčanog sustava ili genetskim polimorfizmima poput onih koji uzrokuju

nedostatnu aktivnost glutation S-transferaze koja vrši detoksifikaciju Hg u organizmu. Smatra se da pojedinci

imaju genetsku predispoziciju za razvoj autoimunog glomerulonefritisa nakon izlaganja živi.

STRATEGIJE SMANJENJA RIZIKA

Procjena unosa žive i metilžive u zemljama EU utvrdila je prosječni unos niži od procijenjenih vrijednosti sigurnih

unosa izraženih pomoću PTWI. Upozoreno je na znatne razlike u sadržaju metilžive različitih ribljih vrsta i vrlo

vjerojatan viši unos u populacijskim skupinama koje češće konzumiraju velike predatorske ribe poput sabljarke ili

tune. Također je ustanovljena potreba za pouzdanijim podacima o unosu metilžive žena koje mogu zatrudnjeti

radi kvalitetnije karakterizacije rizika.

Upozorenja ili savjeti visokorizičnim skupinama, primjerice trudnicama u ribarskim krajevima, da

reduciraju konzumaciju pojedinih vrsta morskih riba (poznatih po gomilanju Hg u mesu) više od jednom tjedno.

Konzumacija i izlov se mogu zabraniti ukoliko je riječ o izvanrednoj kontaminaciji.

Uočeno je da spojevi selenija (u prvom redu selenit) mogu štititi od toksičnog djelovanja Hg u tijelu.

Metabolizmom Se nastaje selenid (Se2-) koji se sa živom povezuje u anorganski, inertni kompleks. Isto načelo

interakcije ova dva elementa može se primijeniti i u tretmanu okoliša (npr. ribnjaka) s višim razinama Hg.

Utvrđeno je i do 85% manje Hg u ribi iz voda tretiranih spojevima Se. Unos antioksidanasa se također pokazao

korisnim u ublažavanju štetnog djelovanja Hg u organizmu koji je dijelom posredovan izazivanjem oksidativnog

stresa.

36

LITERATURA

Agency for Toxic Substances and Disease Registry: Toxicological profile for mercury. US DHHS, 2007.

http://www.atsdr.cdc.gov/toxprofiles/tp46.html [09.06.2010]

European Food Safety Authority, EFSA Panel on Contaminants in the Food Chain (CONTAM): Opinion related to mercury and

methylmercury in food. EFSA Journal 34, 2004.

Raymond LJ, Ralston NVC: Mercury: selenium interactions and health implications. Seychelles Medical and Dental Journal 7:72-

77, 2004.

KADMIJ

Podrijetlo okolišnog kadmija uključuje vulkane, šumske požare i razlaganje stijena, ali i ljudske aktivnosti poput

metaloprerađivačke industrije, izrada baterija, spaljivanje smeća i fosilnih goriva, i dr. Iz kontaminiranog tla

(industrijsko ili zagađenje fosfatnih gnojiva kadmijem) ili vode se nakuplja u prehrambenom lancu.

IZVORI

Najviše koncentracije se mogu naći u morskoj travi, školjkašima, ribi, iznutricama (bubrezi i jetra, naročito starijih

životinja), povrću (gljivama), žitaricama, sjemenkama suncokreta, orašastim plodovima (kikiriki), čokoladi, itd.

Povrće i orašasti plodovi u prosjeku najviše doprinose unosu, zatim žitarice, riba i meso. Pušači su (duhan

akumulira Cd iz tla) otprilike dvostruko izloženiji od nepušača ovom metalu, kao i djeca uslijed povećane

izloženosti putem kućne prašine.

ZDRAVSTVENI RIZIK

Odrasli apsorbiraju oko 5% Cd iz hrane, a djeca više. Nedostatak Ca, Zn, Cu, Fe ili bjelančevina pojačava apsorpciju

(npr. žene reproduktivne dobi u prosjeku apsorbiraju više zbog nižeg statusa Fe). Kadmij se uglavnom

raspodjeljuje u jetru i bubrege (vezanjem za metalotionein), gdje se dugo zadržava, uz vrijeme poluživota u tijelu

do 30 g.

Kadmij je prvenstveno nefrotoksičan. Kod jako visokih doza (ili kroničnim unosom uz nedostatak Ca)

izaziva demineralizaciju koštanog tkiva i, eventualno, napuknuća i deformacije kostiju izazivajući tzv. itai-itai ili

bolest bolnih kostiju. Bolest je zabilježena nakon masovnog otrovanja uslijed rudarskih aktivnosti i zagađenja

rijeke u Toyama Prefekturi (Japan) 1950. godine, koje su uzrokovale visoke koncentracije Cd u riži navodnjavanoj

kontaminiranom vodom. Temeljem studija radnika izloženih kadmiju u industrijskim uvjetima (preko

respiratornog trakta), ovaj element je svrstan (IARC) u skupinu dokazanih karcinogena za ljude. Nekoliko

epidemioloških studija je utvrdilo i veći rizik različitih vrsta raka unosom Cd putem hrane.

Posebnu osjetljivost na toksične učinke Cd pokazuju fetusi i mala djeca, starije osobe, bubrežni bolesnici,

populacije s visokim unosom školjkaša, vegetarijanci te osobe s deficitarnim unosom Fe ili Ca.

STRATEGIJE SMANJENJA RIZIKA

Usporedbom s procijenjenim sigurnim unosom kadmija (TWI) EFSA je utvrdila da se prosječna izloženost

stanovništva EU kreće blizu sigurne vrijednosti. Pojedine podskupine populacije (pušači, vegetarijanci, djeca)

unose i dvostruko više iako i takav unos predstavlja vrlo malu vjerojatnost štetnog učinka na funkciju bubrega kao

najosjetljiviju potencijalnu posljedicu. Svejedno, EFSA smatra da postoji potreba za naporima prema redukciji

izloženosti stanovništva ovom metalu.

Pored upozorenja ili zabrana konzumacije hrane podrijetlom iz kontaminiranih područja, poželjno je

savjetovati visokorizične skupine, primjerice trudnice ili dojilje, da reduciraju konzumaciju pojedinih vrsta morskih

organizama ili organa divljači.

Utvrđeno je da Zn, Cu, Ca, Se, Fe i antioksidansi umanjuju ili spriječavaju neke od toksičnih učinaka Cd.

LITERATURA

Agency for Toxic Substances and Disease Registry: Toxicological profile for cadmium. US DHHS, 2008.

http://www.atsdr.cdc.gov/toxprofiles/tp5.html [09.06.2010]

European Food Safety Authority, EFSA Panel on Contaminants in the Food Chain (CONTAM): Cadmium in food. Scientific opinion

of the Panel on Contaminants in the Food Chain. EFSA Journal 980, 2009.

37

RADIOAKTIVNI ELEMENTI

Riječ je zapravo o radioaktivnim izotopima elemenata ili radionuklidima koji su sposobni emitirati radioaktivno

(ionizirajuće) zračenje prilikom prijelaza u stabilni oblik atomske jezgre. Među najvažnijim radionuklidima koji se

mogu naći u hrani i vodi su 3H, 14C, 131I, 134Cs, 137Cs, 40K, 89Sr, 90Sr, 222Rn, 226Ra, 228Ra, 228Th, 235U, 239Pu, itd.

IZVORI

Osim uobičajenog prisustva u okolišnom tlu, zraku i vodi, pojačana izloženost može biti

uzrokovana antropogenim izvorima poput rudnika (uranija), znanstvenih i medicinskih

ustanova, nuklearnih centrala, havarija nuklearnih centrala i eksplozija nuklearnog oružja.

Ovisno o meteorološkim uvjetima, radioaktivne čestice mogu dospjeti vrlo daleko od

mjesta eksplozije u obliku tzv. fallouta ili radioaktivne prašine. Biljna hrana može sadržavati

radioaktivne izotope koji se na biljke talože iz zraka ili adsorbiraju na korijen i podzemne

dijelove biljke poput uranija. Također se radionuklidi mogu apsorbirati iz tla, pri čemu opseg apsorpcije ovisi o

koncentraciji i svojstvima izotopa te sastavu tla (udio organske tvari, pH, i dr.), kao i vrsti biljke. Prisustvo srodnih

elemenata u tlu koji su esencijalni za biljku može značajno utjecati na apsorpciju (npr. Ra se može apsorbirati

umjesto Ca zbog sličnosti). Prijelazom radioaktivnih elementa iz tla u biljke se koncentracija smanjuje stotinjak

puta. Druga zaštitna barijera je prijelaz iz biljaka u životinjska tkiva, pri čemu također dolazi do redukcije razine za

10 do 1000 puta. Ipak, ribe i školjkaši koncentriraju radionuklide od 10 do 10000 puta u odnosu na okoliš. Mlijeko,

u situacijama povećane prisutnosti radionuklida u okolišu, npr. poslije nuklearne nezgode (Černobil, Fukushima),

sadrži više koncentracije 131I. Radionuklidi u vodu za piće uglavnom dospijevaju erozijom prirodnih depozita s

kojima su, npr., podzemne vode u dodiru. Radon-222 je primjer plina koji se, osim izravno preko pluća, može u

organizam unijeti i vodom za piće te zajedno s produktima vlastitog raspada, čini oko 54% izloženosti

ionizirajućem zračenju iz prirodnih izvora. Općenito, najviše radionuklida se može očekivati u ribi, školjkašima,

mesu i iznutricama, mlijeku i mliječnim proizvodima, žitaricama,

orasima, bobičastom voću i divljim gljivama. Zanimljiv trend je uzeo

maha tridesetih godina prošlog stoljeća kad je novootkriveni

element radij dodavan u niz kozmetičkih, odjevnih i prehrambenih

proizvoda. Primjerice, u Njemačkoj je na tržište lansirana čokolada s

radijem te reklamirana kao proizvod koji pomlađuje (na slici; izvor:

www.dissident-media.org). Prema procjenama dnevnog unosa, uobičajena izloženost radionuklidima hranom i

vodom je znatno manja od neškodljivog kroničnog unosa. Primjerice, prosječni unos uranija u SAD-u je

maksimalno 1,5 g iz vode i isto toliko iz hrane. Ukupno, to je više od 80 puta manje od razine minimalnog rizika

(ATSDR).

ZDRAVSTVENI RIZIK

Nema dokaza štetnosti uobičajenih razina radioaktivnosti prirodnog podrijetla. S druge strane, kronična izloženost

višim dozama radionuklida, uslijed emisije radioaktivnog zračenja, dovodi do opsežne produkcije slobodnih

radikala i oksidativnog stresa uz mogućnost karcinogenog, mutagenog i teratogenog učinka. Lokacija spomenutih

učinaka ovisi o samom elementu tj. mjestu njegova nakupljanja u organizmu. Razmatranje potencijalne opasnosti

od radioaktivnih elemenata mora uzeti u obzir stopu apsorpcije u probavnom traktu, raspodjelu u organizmu,

vrijeme poluraspada (t1/2, vrijeme potrebno da se početna količina radioaktivnog izotopa smanji za polovicu),

biološko vrijeme poluživota (tbiol, vrijeme za koje organizam izluči polovicu prisutnog radionuklida) te vrsta

radijacije koju emitiraju. Većina radionuklida se slabo otapa i apsorbira u probavnom traktu, dok su najopasniji oni

koji, poput stabilnih izotopa esencijalnih elementa ili zbog sličnosti njima, aktivno sudjeluju u metabolizmu.

Primjerice, jod-131 se apsorbira gotovo u potpunosti (naročito djeca!) i nakuplja u štitnjači. Velike količine mogu

uništiti tiroidno tkivo i uzrokovati rak. Ima relativno kratko t1/2 od 8 dana (ukupni životni vijek oko 12 dana) i tbiol od

138 dana. Cezij-134 i cezij-137 se također vrlo dobro apsorbiraju zbog sličnosti kaliju te se raspodjeljuju po

čitavom organizmu. Radioaktivni 14C može ozračiti čitavi organizam ugradnjom u organske molekule tijela, dok

38

tricij (3H) ima poluvrijeme raspada od 12 godina, ali mu je tbiol samo 10 dana. Radioaktivni izotopi radija i stroncija

mogu izazvati rak kosti i leukemije zbog ugradnje u kost umjesto Ca i dugog zadržavanja u koštanoj strukturi (90Sr:

t1/2=28 godina, tbiol=36 godina; 226Ra: t1/2=1600 godina, tbiol=30-50 godina). Apsorpcija snažno ovisi o mineralnom

statusu organizma i udjelu kalcija u hrani, pri čemu adekvatan unos znatno umanjuje apsorpciju ovih radionuklida.

Mala djeca su, zbog pojačanog rasta i potreba za kalcijem, najosjetljivija populacija. Radon-222 je u plinovitom

stanju na temperaturi tijela i utvrđeno je brzo izlučivanje putem pluća nakon oralnog unosa. Izloženost višim

dozama ovog radionuklida preko dišnog trakta se povezuje s povećanim rizikom raka pluća. Izotopi uranija se

slabo apsorbiraju, a nisu ni jak izvor radioaktivnosti (npr., 235U ima vrijeme poluraspada od 700 milijuna godina, ali

se polovica unešene doze izluči iz organizma već za 20 dana). Smatra se da su štetni poput teških metala,

izazivajući nefrotoksične učinke kod visokih doza. U posljednje vrijeme je aktualan problem tzv. osiromašenog

uranija iako nema dokaza o njegovoj karcinogenosti. Epidemiološke studije koje su se bavile izloženošću

osiromašenom uraniju su utvrdile veću vjerojatnost pojave malformacija kod potomstva čiji su roditelji bili izloženi

prije začeća ili tijekom trudnoće.

Po nekim procjenama, karcinogeni učinak uobičajene izloženosti radionuklidima iz vode i hrane je mali i

čini tek 0,3% ukupnih smrtnih slučajeva uzrokovanih rakom. Ipak, u nekim krajevima svijeta su više prirodne

razine radioaktivnosti u okolišu, čime je i rizik štetnih posljedica veći.

STRATEGIJE SMANJENJA RIZIKA

Kod akutne izloženosti radiojodu (havarije nuklearnih centrala, eksplozije nuklearnog oružja), preporuča se

tretman kalij jodidom ili sličnim solima koje će umanjiti nakupljanje 131I u štitnjači. Obratno, ukoliko se želi sniziti

razina radiojoda u mlijeku u sličnim izvanrednim situacijama, nužno je smanjiti unos stabilnog joda mliječnih

životinja jer će se više radioizotopa zadržati u štitnjači i do 60% manje izlučiti u mlijeko. Općeniti nutricionistički

pristup smanjenja štete je, kao što je gore navedeno, najučinkovitiji već u fazi apsorpcije radionuklida koja

značajno opada kod adekvatnog unosa mineralnih tvari. Sukladno načinu djelovanja radioaktivnih tvari, pojačan

unos antioksidanasa i aminokiselina sa sumporom (zbog poticanja sinteze najvažnijeg endogenog antioksidansa –

glutationa) bi mogao ublažiti posljedice izlaganja. Također, u područjima pogođenim černobilskom katastrofom,

gdje je i 20ak godina poslije neizbježna konzumacija kontaminiranih lokalnih poljoprivrednih proizvoda

(prvenstveno radiocezijem, 137Cs), vrši se tzv. dekorporacija ovog radioizotopa suplementacijom prehrane

pektinima jabuke, ribiza, morske trave, grožđa, i sl. Provode se i mjere koje reduciraju razine radionuklida u mesu,

dodatkom aditiva krmivima (ferocijanidi, zeoliti, mineralne soli). Adsorbensi se mogu dodavati i tlima poradi

nadzora prijelaza radioizotopa u ratarske kulture, kao i antagonisti radiostroncija (gašeno vapno i umjetna gnojiva

na bazi kalcija) ili radiocezija (umjetna gnojiva obogaćena kalijem). Postupci (bio)remedijacije tla koji najviše

obećavaju uključuju specijalne načine obrade tla, uzgoj biljnih vrsta koje izvlače radionuklide iz tla ili tretman tla

odabranim fungalnim mikroorganizmima koji mogu imobilizirati radionuklide. Posebnim šumarskim zahvatima

može se spriječiti redistribucija radionuklida u okolišu koji će, npr., u područjima kontaminiranim černobilskom

havarijom biti opasno radioaktivan sljedećih tri stoljeća. Iskušavane su i metode sprječavanja akumulacije

radionuklida u ribi dodatkom vapna ili kalija jezerskoj vodi. Voda za piće se u izvanrednim situacijama može

dodatno pročistiti adsorbensima poput zeolita i aktivnog ugljena. Preradom krumpira u škrob, ugljikohidratnih

sirovina u šećere ili mlijeka u vrhnje i maslac, može se ukloniti najveći dio prisutnih (vodotopljivih) radioizotopa.

Drugi načini prerade hrane su se pokazali učinkovitim: pranje, prešanje, guljenje, uklanjanje nejestivih dijelova

voća i povrća, tretman tekućih namirnica adsorbensima ili termičko tretiranje tijekom kojeg dolazi do isparavanja

hlapljivih radionuklida i/ili gubitka u vodi za kuhanje, usoljavanje (uklanjanje radiocezija) ili otkoštavanje

(uklanjanje radiostroncija) ribe i mesa, i dr.

Važećim hrvatskim pravilnicima definirane su najviše količine određenih radionuklida u vodi i hrani, kao i

dozvoljene primljene doze radioaktivnosti.

LITERATURA

Agency for Toxic Substances and Disease Registry: Toxicological profile for radon. US DHHS, 2008.

http://www.atsdr.cdc.gov/toxprofiles/tp145.html [20.03.2010]

39

Beresford NA, Voigt G, Wright SM, Howard BJ, Barnett CL, Prister B, Balonov M, Ratnikov A, Travnikova I, Gillett AG, Mehli H,

Skuterud L, Lepicard S, Semiochkina N, Perepeliantnikova L, Goncharova N, Arkhipov AN: Self-help countermeasure strategies for

populations living within contaminated areas of Belarus, Russia and Ukraine. Journal of Environmental Radioactivity 56:215-239, 2001.

Crout NMJ, Beresford NA, Mayes RW, MacEachern PJ, Barnett CL, Lamb CS, Howard BJ: A model of radioiodine transfer to goat

milk incorporating the influence of stable iodine. Radiation and Environmental Biophysics 39:59-65, 2000.

Deshpande SS: Handbook of Food Toxicology. CRC Press, 2002.

Green N: The effect of storage and processing on radionuclide content of fruit. Journal of Environmental Radioactivity 52:281-

290, 2001.

Ministarstvo zdravstva i socijalne skrbi: Pravilnik o najvećim dopuštenim količinama određenih kontaminanata u hrani. Narodne

novine 154/08, 2008.

Ministarstvo zdravstva i socijalne skrbi: Pravilnik o zdravstvenoj ispravnosti vode za piće. Narodne novine 47/08, 2008.

Nesterenko AV, Nesterenko VB, Yablokov AV: Radiation protection after the Chernobyl catastrophe. Annals of the New York

Academy of Sciences 1181:287-327, 2009.

Smith JT, Voitsekhovitch OV, Håkanson L, Hilton J: A critical review of measures to reduce radioactive doses from drinking water

and consumption of freshwater foodstuffs. Journal of Environmental Radioactivity 56:11-32, 2001.

Weiss JF, Landauer MR: Protection against ionizing radiation by antioxidant nutrients and phytochemicals. Toxicology 189:1-20,

2003.

Zhu YG, Shaw G: Soil contamination with radionuclides and potential remediation. Chemosphere 41:121-128, 2000.

40

OSTALI ELEMENTI

Niz elemenata iz prirodnog ili kontaminiranog okoliša mogu uzrokovati štetu kod prekomjernog unosa. Relevantni

u tom pogledu mogu biti aluminij, kromij, nikl, mangan, pa čak i željezo.

Primjerice, unosu aluminija putem hrane najviše doprinose aditivi (PRERADA HRANE, Tvari koje se

namjerno dodaju) te migracija iz opreme ili kuhinjskog pribora s kojim namirnica dolazi u dodir tijekom obrade,

pripreme ili čuvanja (PRERADA HRANE, Tvari koje dolaze u dodir s hranom). Ipak, ovisno o fizikalno-kemijskim

svojstvima tla, pojedine biljke ga mogu pojačano apsorbirati iz tla i nakupljati u svom tkivu. Kombinacija

kontaminiranog ili tla s prirodnim višim sadržajem Al i uvjeta (npr. tzv. kisele kiše) koji mu povećavaju topljivost i

apsorpciju, može rezultirati visokim razinama u namirnicama biljnog podrijetla. Također, ovog elementa se

ponegdje može pronaći u prirodno višoj koncentraciji u vodi za piće. Mangan je sveprisutan u hrani. Pojačano ga

nakupljaju biljke poput zelenog čaja, ali i druge ukoliko rastu na tlu s visokom koncentracijom ovog elementa.

Utvrđene su visoke razine u pojedinim pripravcima ljekovitog bilja te u pitkoj vodi uslijed prirodno visokih razina u

podzemnim i bunarskim vodama. Visok unos u kombinaciji s drugim faktorima (smanjen unos Fe, Ca,

antioksidanasa te genetske predispozicije) može dovesti do očitovanja simptoma toksičnosti koji prvenstveno

uključuju neurološke poremećaje, slične simptomima Parkinsonove bolesti. Koncentracija kromija u hrani (voće,

povrće, žitarice, meso, i dr.) jako ovisi o geokemijskim faktorima. Prisustvo šesterovalentnog oblika u vodi i tlu

ukazuje na industrijsko zagađenje. Šesterovalentni kromij u obliku aerosola je povezan s većim rizikom raka pluća

kod radnika u metaloprerađivačkoj industriji. Vrlo je mala vjerojatnost da izaziva slične učinke unesen hranom ili

vodom, iako su pokusima na životinjama uočene više stope gastrointestinalnih tumora kod visokih doza.

Zabilježeno je više slučajeva trovanja djece unosom suplemenata željeza. Kronično visok unos namirnica bogatih

željezom, uz istovremeni unos poboljšivača njegove apsorpcije (vitamin C, alkohol, organske kiseline), može

dovesti do nakupljanja prekomjernih količina u pojedinim organima (jetra, srce, hipofiza, gušterača) te dovesti do

lokalnih oštećenja. Osobe s hereditarnom hemokromatozom su naročito osjetljive na previsok unos. Nema

nedvojbenih dokaza o esencijalnoj ulozi nikla u ljudskom organizmu za razliku od gore navedenih elemenata.

Unosi se hranom (kakao, čokolada, orasi, mahunarke, meso, žitarice, i dr.) ili vodom za piće u koje dospijeva iz tla

s prirodno visokim koncentracijama ili uslijed industrijske kontaminacije. Kod osoba s genetskom predispozicijom

izaziva alergijske reakcije.

Nastavak podpoglavlja opisuje potencijalno problematične elemente arsen, selenij, jod i fluor.

LITERATURA

Deshpande SS: Handbook of Food Toxicology. CRC Press, 2002.

López FF, Cabrera C, Lorenzo ML, López MC: Aluminum levels in convenience and fast foods: in vitro study of the absorbable

fraction. Science of the Total Environment 300:69-79, 2002.

US National Academy of Sciences, Institute of Medicine, Food and Nutrition Board: Dietary Reference Intakes for vitamin A,

vitamin K, arsenic, boron, chromium, copper, iodine, iron, manganese, molybdenum, nickel, silicon, vanadium, and zinc. National Academy

Press, Washington, DC, 2001.

ARSEN

Riječ je o metaloidu čiji najčešći oblici u hrani i/ili vodi su anorganski spojevi, prvenstveno arsenati (AsO43) i

arseniti (AsO33), kao i organske molekule poput arsenobetaina ili arsenokolina.

IZVORI

Anorganske kemijske vrste ovog elementa se najčešće mogu pronaći u visokim razinama u vodi za piće ukoliko

podzemne vode dolaze u dodir s depozitima koji sadrže As u povišenoj koncentraciji. Visoka koncentracija As u

vodi za piće je zabilježena u nizu zemalja (Čile, Bangladeš, Indija, Kina, Tajvan, SAD, i dr.), uključujući nekoliko

lokacija u Hrvatskoj (Istočna Slavonija). Koncentracija As u vodovodnoj vodi dva sela pored Vinkovaca, prije

ugradnje odgovarajućih prečistača, bila je 60 puta viša od dozvoljene. Tako se već unosom litre vode za piće

dnevno, unosilo gotovo tri puta više As od tzv. razine minimalnog rizika (ATSDR). Zabilježeni su i slučajevi

41

industrijskog zagađenja vode i tla, kao i povišene razine uslijed nekadašnjeg raširenog korištenja pesticida na bazi

spojeva As. Namirnice s visokim sadržajem anorganskog As su najčešće biljnog podrijetla (žitarice, naročito riža te

klice i mekinje), uzgojene na kontaminiranom tlu, kao i neke vrste jestivih morskih trava i njihovih proizvoda

(često tzv. hijiki tj. Sargassum fusiforme). Visoke razine su ponekad posljedica industrijskih nezgoda tijekom

proizvodnje hrane. Riba i školjkaši uglavnom nakupljaju organske spojeve As. Žitarice daleko najviše doprinose

unosu anorganskog As hranom, osim ako nije riječ o populacijama izloženim kontaminiranoj vodi za piće.

ZDRAVSTVENI RIZIK

Prirodna i ina kontaminacija podzemnih voda je najvažniji problem vezan uz izloženost spojevima arsena. Riječ je

anorganskim vrstama As, dok su organski spojevi znatno manje toksični ili netoksični. Toksičnost anorganskog As

uključuje promjene na koži (hiperkeratoze (na slici; click za uvećanje), pa i rak kože), neurotoksičnost i

karcinogenost, a postoje indicije da bi mogao djelovati i kao reproduktivni i

razvojni toksin te izazivati dijabetes. Kardiovaskularna toksičnost arsena se

povezuje s hipertenzijom i tzv. bolešću crnih stopala (eng. blackfoot disease;

javlja se uglavnom na Tajvanu te se smatra da dodatni, lokalni faktori

sudjeluju u etiologiji) zbog poremećaja periferne cirkulacije, kao i s

aterosklerozom, srčanim, moždanim udarom, i dr.

Metabolizmom anorganskog As u organizmu načelno dolazi do

detoksifikacije i bržeg izlučivanja, iako postoje dokazi da su neki metaboliti

toksičniji od početnih spojeva. Upravo nasljedna svojstva pojedinaca u smislu

učinkovitosti detoksikacijskih reakcija, kao i procesa koji utječu na njegovu

raspodjelu i izlučivanje iz organizma, se stoga smatraju odgovornim za uočenu veću osjetljivost pojedinaca na

toksičnost (i sposobnost izazivanja raka) ovog elementa. Fetusi i dojenčad (koja nije hranjena majčinim mlijekom

nego kašicama) slabo su zaštićeni zbog propusnosti placente za As i nedovoljno razvijenih sustava detoksikacije i

izlučivanja. Utvrđeno je da visoke doze As tijekom tih faza razvoja povećavaju rizik raka u kasnijoj (teenagerskoj)

dobi. Žene su nešto bolji metabolizatori As u odnosu na muškarce, što se odražava i na rizik bolesti vezanih uz

izloženost. Pothranjene populacije iz siromašnih krajeva svijeta, najvjerojatnije uslijed nedostatka faktora koji

posreduju u detoksikaciji As u tijelu, također bi mogle biti posebno osjetljive. Naročito zapažena i istraživana je

interakcija selenija (Se) i As. Ovi elementi se slično metaboliziraju i izlučuju iz organizma, a identificirano je i

nekoliko drugih mehanizama kojima Se interferira učinke As, uključujući antioksidantno djelovanje selenija.

Većina radova utvrdila je zaštitno djelovanje Se, iako neki dokazi ukazuju na nepostojanje uočljivog učinka ili čak

pojačavanje štetnosti u uvjetima jako visoke izloženosti arsenu.

Procijenjeni srednji unos anorganskog As u zemljama EU unutar je raspona doza koje kroničnim unosom,

navodno, neznatno povećavaju rizik raka i kožnih lezija. Tomu su najizloženije skupine s povišenim unosom gore

spomenutih namirnica i/ili kontaminirane vode za piće.

STRATEGIJE SMANJENJA RIZIKA

Pravilnicima je u Hrvatskoj određena najviša razina koja se smije nalaziti u namirnicama i vodi za piće, bilo da je

riječ o vodovodnoj ili mineralnim i drugim vrstama voda koje se nalaze na tržištu.

Postoji veći broj razvijenih, učinkovitih metoda i izvedbi uređaja za snižavanje razine prisutnog

anorganskog As u vodi. Koagulacijske i flokulacijske metode (aglomeracija čestica uz aluminate, alaun ili feri

okside, pa njihova filtracija) su među najčešće korištenim postupcima. Primjena adsorbensa (zeoliti, aktivni ugljen,

željezni oksidi, nanočestice, i dr.) i ionskih izmjenjivača je moguća, a dokazana je i učinkovitost jeftinih adsorbensa

poput ljuske kokosa, riže, fungalne biomase, i sl. Također, različite izvedbe membranske filtracije su primjenjive,

iako su skuplje u provedbi uz sporiji protok vode. Sustavi za precipitacijske procese su jednostavni, jeftini i

selektivni, ukoliko se uvjeti (pH, količina koagulanta (gašeno vapno, feri soli, alaun, i dr.)) prilagode ciljnim

razmjerima uklanjanja ovog elementa. Učinkovitima su se pokazale i neke oksidacijske metode (As3+ u As5+) uz

vodikov peroksid, ozon, klor ili izlaganje sunčevom svjetlu u prisustvu feri iona, i dr.), nakon čega slijedi uklanjanje

precipitacijom ili adsorpcijom. Zamislivo je i uklanjanje arsena iz vode uz pomoć pojedinih mikroorganizama te

42

različite kombinacije gore navedenih metoda s ciljem što veće učinkovitosti uz održavanje ekonomičnosti

cjelokupnog postupka pročišćavanja.

Priprema hrane može utjecati na promjenu vrste i količine spojeva As u namirnicama. Npr., uklanjanje

ovojnice zrna žitarica (riže) može znatno sniziti razine As. Pranjem riže prije kuhanja te kuhanjem uz suvišak vode

(koja se baca) može se ukloniti i do 60% ovog elementa. Kuhanjem drugih vrsta namirnica (tjestenina, povrće)

gubi se značajan udio As, osim ako nije riječ o kontaminiranoj vodi. Uočena je pretvorba organskih vrsta As iz

jednog u drugi spoj kod pripreme hrane na visokim temperaturama. Značaj takvih reakcija u smislu promjene

štetnosti namirnice najvjerojatnije je mali.

Dokazana je pretpostavka je da antioksidansi mogu ublažiti štetne posljedice prekomjerne izloženosti

ovom prooksidansu. Istraživanja upućuju na zaštitnu ulogu glutationa (kao endogenog antioksidansa i molekule

koja ubrzava izlučivanje As putem žuči) te bi prehrana visokovrijednim bjelančevinama bogatim aminokiselinama

sa sumporom (koje potiču sintezu glutationa u organizmu) mogla biti od prilične važnosti. Poželjna je i

odgovarajuća opskrbljenost selenijem, kao i drugim tvarima koje sudjeluju u detoksikaciji i bržem izlučivanju As iz

tijela, poput folata (vitamin B9), kolina (lecitina), metionina, vitamina B12, i dr.

LITERATURA

Agency for Toxic Substances and Disease Registry: Toxicological profile for arsenic. US DHHS, 2008.

http://www.atsdr.cdc.gov/toxprofiles/tp2.html [19.04.2010.]

Choong TSY, Chuah TG, Robiah Y, Gregory Koay FL, Azni I: Arsenic toxicity, health hazards and removal techniques from water: an

overview. Desalination 217:139-166, 2007.

Ćavar S, Bošnjak Z, Klapec T, Barišić K, Čepelak I, Jurasović J, Milić M: Blood selenium, glutathione peroxidase activity and

antioxidant supplementation of subjects exposed to arsenic via drinking water. Environmental Toxicology and Pharmacology 29:138-143,

2010.

Ćavar S, Klapec T, Jurišić Grubešić R, Valek M: High exposure to arsenic from drinking water at several localities in eastern Croatia.

Science of the Total Environment 339:277-282, 2005.

Deshpande SS: Handbook of Food Toxicology. CRC Press, 2002.

European Food Safety Authority, EFSA Panel on Contaminants in the Food Chain (CONTAM): Scientific opinion on arsenic in food.

EFSA Journal 7:1351, 2009.

Mandal BK, Suzuki KT: Arsenic round the world: a review. Talanta 58:201-235, 2002.

Ministarstvo poljoprivrede, ribarstva i ruralnog razvoja: Pravilnik o prirodnim mineralnim i prirodnim izvorskim vodama. Narodne

novine 57/09, 2009.

Ministarstvo poljoprivrede, ribarstva i ruralnog razvoja: Pravilnik o stolnim vodama. Narodne novine 92/09, 2009.

Ministarstvo zdravstva i socijalne skrbi: Pravilnik o najvećim dopuštenim količinama određenih kontaminanata u hrani. Narodne

novine 154/08, 2008.

Ministarstvo zdravstva i socijalne skrbi: Pravilnik o zdravstvenoj ispravnosti vode za piće. Narodne novine 47/08, 2008.

US National Academy of Sciences, Institute of Medicine, Food and Nutrition Board: Dietary Reference Intakes for vitamin A,

vitamin K, arsenic, boron, chromium, copper, iodine, iron, manganese, molybdenum, nickel, silicon, vanadium, and zinc. National Academy

Press, Washington, DC, 2001.

SELENIJ

Ovaj, za ljude esencijalni element, nalazi se u više organskih i anorganskih spojeva u prirodi. Najrelevantniji su

selenati (SeO42), seleniti (SeO3

2), kao i organski oblici poput selenometionina, selenocisteina, i sl.

IZVORI

Specifične namirnice biljnog podrijetla (tzv. selenoakumulatorne biljke poput brazilskog oraha na slici) mogu

nakupiti visoke koncentracije Se u svom tkivu, naročito ako je riječ o tlima koja imaju visoki

sadržaj Se. Seleniferna tla postoje u više zemalja svijeta (SAD, Kina, itd.) u kojima se najviše Se

unosi putem žitarica, a najviše razine su u namirnicama bogatim bjelančevinama, poput mesa

i ribe. Zbog antioksidantnog djelovanja i dokazane veze višeg unosa s manjim rizikom raka,

raširena je i uporaba prehrambenih dodataka, najčešće na bazi tzv. selenijevog kvasca

bogatog selenometioninom ili suplemenata s natrij selenitom.

43

ZDRAVSTVENI RIZIK

Neovisno da li je riječ o akutnom ili kroničnom unosu putem hrane, najčešće štetne posljedice su tek deformacije

noktiju i opadanje kose. Stanovništvo selenifernih područja SAD-a unosi i dvostruko više Se putem hrane od

tolerirane gornje granice unosa. Unatoč tome, nikakve posljedice za zdravlje nisu utvrđene.

STRATEGIJE SMANJENJA RIZIKA

Neki dijelovi Hrvatske (Istočna Slavonija) su zapravo suočeni s problemom nedostatka, a ne suviška Se u lokalno

uzgojenoj hrani. Ipak, ne preporučuje se uzimati višestruko veće doze prehrambenih dodataka ovog elementa od

tolerirane gornje granice dnevnog unosa (400 µg).

LITERATURA

Klapec T, Mandić ML, Grgić J, Primorac Lj, Ikić M, Lovrić T, Grgić Z, Herceg Z: Daily dietary intake of selenium in eastern Croatia.

Science of the Total Environment 217:127-136, 1998.

US National Academy of Sciences, Institute of Medicine, Food and Nutrition Board: Dietary Reference Intakes for vitamin E,

vitamin C, selenium, and carotenoids. National Academy Press, Washington, DC, 2000.

FLUOR

Fluoridi (Fˉ, soli fluorovodične kiseline, HF) su, po definiciji, korisni ljudskom organizmu zbog zaštite od karijesa,

iako nisu esencijalni tj. nužno potrebni za održavanje fizioloških funkcija organizma.

IZVORI

Fluorida ima u svim namirnicama u malim količinama, ali je voda za piće najvažniji izvor velikoj većini populacije.

Problemi uslijed suviška ne nastaju zbog prakse fluoridacije vode za piće (koja se u Hrvatskoj ne provodi), nego

zbog prirodno visokih koncentracija u vodi. Visoke razine su česte i u tzv. brick čaju

(na slici) koji se sastoji od starog lišća i stabljiki zelenog čaja koje nakupljaju F.

ZDRAVSTVENI RIZIK

Ugradnjom u strukturu zuba i kosti, fluor u višim koncentracijama može izazvati

dentalnu te koštanu fluorozu i lomljivost kostiju kod starijih osoba. Dentalna

fluoroza nastaje tijekom razvoja zubne cakline (djeca do osam godina starosti) i

najčešće uključuje samo blage, jedva vidljive promjene zubne cakline. Simptomi koštane fluoroze su bol i

ukočenost zglobova te deformacije kosti. Zabilježene su i brojne druge posljedice pretjeranog unosa fluorida, od

gastrointestinalnih problema i mišićne degeneracije do neuroloških simptoma, imunotoksičnosti, itd. Fluoroza se

obično javlja u zemljama u razvoju s visokim razinama F u podzemnim vodama i dugotrajnim unosom nekoliko

puta višim od optimalnog.

STRATEGIJE SMANJENJA RIZIKA

Važećim hrvatskim pravilnicima određene su najviše dozvoljene razine u svim vrstama voda za piće te pravilnicima

za obogaćene i specijalne vrste hrane. Višak fluorida se uspješno uklanja iz vode primjenom različitih postupaka.

Najvažniji su adsorpcija, ionska izmjena, membranski procesi (nanofiltracija i reverzna osmoza) te koagulacija i

precipitacija (tzv. Nalgonda tehnika). Odgovarajući unos kalcija i vitamina C smanjuje opseg štetnih promjena

uzrokovanih fluoridom.

LITERATURA

Meenakshi, Maheshwari RC: Fluoride in drinking water and its removal. Journal of Hazardous Materials 137:456-463, 2006.

Ministarstvo poljoprivrede, ribarstva i ruralnog razvoja: Pravilnik o prirodnim mineralnim i prirodnim izvorskim vodama. Narodne

novine 57/09, 2009.

Ministarstvo poljoprivrede, ribarstva i ruralnog razvoja: Pravilnik o stolnim vodama. Narodne novine 92/09, 2009.

Ministarstvo zdravstva i socijalne skrbi: Pravilnik o hrani za posebne prehrambene potrebe. Narodne novine 41/10, 2010.

Ministarstvo zdravstva i socijalne skrbi: Pravilnik o zdravstvenoj ispravnosti vode za piće. Narodne novine 47/08, 2008.

44

JOD

Jedini iskoristivi oblik ovog elementa za ljude su jodidi (Iˉ, soli jodovodične kiseline, HI) koji su esencijalni zbog

uloge u funkciji štitnjače, gdje sudjeluju u sintezi tiroidnih hormona (tiroksina i trijodtironina).

IZVORI

Najviše koncentracije mogu se pronaći u morskoj ribi i školjkašima, jestivim morskim algama i travama (također

kao suplementi), dok su u uobičajenoj prehrani najvažniji izvori mlijeko i proizvodi (zbog dodatka krmivima), jaja,

meso, žitarice i proizvodi te jodirana sol. Prehrambeni dodaci s mineralnim tvarima značajno doprinose unosu

joda kod osoba koji ih uzimaju.

ZDRAVSTVENI RIZIK

Dugotrajan visok unos joda, pri čemu je riječ o dozama bar 10 puta višim od uobičajenih, najčešće rezultira

smanjenim lučenjem hormona štitnjače tj. hipotireozom, kao i povećanjem štitne žlijezde (gušavost). Naime,

štitnjača na previsoke doze reagira smanjenim nakupljanjem joda i proizvodnjom hormona, što dovodi do

stimulacije bujanja tkiva štitnjače hormonima hipotalamusa i hipofize. Povećava se i incidencija autoimunog

tiroiditisa tj. napada imunog sustava na tkivo štitne žlijezde koji, u konačnici, može rezultirati hipotireozom.

Istovremeno se povećava i rizik tzv. papilarnih karcinoma štitnjače. Vjerojatnost prekomjernog unosa

konzumacijom namirnica bogatih jodom (npr. sušene morske trave i alge) veća je u krajevima s endemskim

deficitom joda, obzirom na vrlo učinkovitu apsorpciju i iskorištenje joda kod takvih populacija. Iako je prirodni

nedostatak joda u tlima čest u Europi, u Hrvatskoj je zabilježen endemski nedostatak i gušavost samo u jednom

selu pored Zagreba koji je uklonjen zakonskom obvezom jodiranja kuhinjske soli. Unos lijekova na bazi joda i

medicinski tretmani kemijskim vrstama ovog elementa (povidon jod i slični antiseptici, lijekovi protiv astme,

srčanih aritmija, bronhitisa, cistične fibroze, kronične opstruktivne bolesti pluća, i dr.) također povećavaju rizik

njegovog suviška u organizmu.

STRATEGIJE SMANJENJA RIZIKA

Termička priprema namirnica smanjuje razine joda u namirnicama od 20-50% (najviše kuhanjem u vodi). Unos

većih količina kupusnjača (kupus, kelj, brokoli, prokulice, i dr.), soje, kukuruza, kikirikija, oraha, lima graha, kasave,

sijerka, itd., zbog sadržaja izoflavona te glukozinolata i cijanogenih glikozida (koji se razgrađuju na tiocijanate,

izotiocijanate, nitrile i oksazolidine (goitrine); vidi: BIOLOŠKI IZVORI, Toksikanti biljnog podrijetla), smanjuje

nakupljanje joda u štitnjači i njegovu ugradnju u tiroidne hormone. Ca, Mg, Fe, nitrati i fluoridi iz hrane i vode

također mogu smanjiti apsorpciju joda iz hrane.

Pravilnik o prehrambenim dodacima definira dozvoljene biljne vrste i količine joda u pripravcima.

LITERATURA

European Commission, Scientific Committee on Food: Opinion of the Scientific Committee on Food on the tolerable upper intake

level for iodine. EC SCF, 2002.

Jukić T, Dabelić N, Rogan SA, Nõthig-Hus D, Lukinac Lj, Ljubičić M, Kusić Z: The story of the Croatian village of Rude after fifty years

of compulsory salt iodination in Croatia. Collegium Antropologicum 32:1251-1254, 2008.

Linus Pauling Institute, Micronutrient Information Center: Iodine. LPI, 2010.

http://lpi.oregonstate.edu/infocenter/minerals/iodine [20.04.2010.]

Ministarstvo zdravstva i socijalne skrbi: Pravilnik o dodacima prehrani. Narodne novine 148/08, 2008.

US National Academy of Sciences, Institute of Medicine, Food and Nutrition Board: Dietary Reference Intakes for vitamin A,

vitamin K, arsenic, boron, chromium, copper, iodine, iron, manganese, molybdenum, nickel, silicon, vanadium, and zinc. National Academy

Press, Washington, DC, 2001.

Vitti P, Delange F, Pinchera A, Zimmermann M, Dunn JT: Europe is iodine deficient. Lancet 361:1226, 2003.

45

POLJOPRIVREDNA PROIZVODNJA TOKSIKANTI IZ GENETSKI MODIFICIRANE

HRANE

Prema važećem hrvatskom Zakonu o genetski modificiranim organizmima genetska modifikacija (GM) označava

namjernu izmjenu nasljednoga genetskog materijala organizma na način drukčiji od prirodne rekombinacije i

indukcije mutacija, odnosno uvođenje stranoga genetskog

materijala u genetski materijal organizma ili uklanjanje

dijela genetskog materijala organizma. Genetski

modificirani organizam (GMO) se definira kao organizam,

uz izuzetak ljudskih bića, u kojem je genetski materijal

izmijenjen na način koji se ne pojavljuje prirodnim putem

parenjem i/ili prirodnom rekombinacijom. U današnje

vrijeme se pridaje veliki značaj potencijalno štetnim

tvarima iz genetski modificirane hrane iako nema

znanstvenih dokaza o većoj toksičnosti GM hrane u

odnosu na „običnu“ hranu. Najviše strahova vezano uz

genetski modificiranu hranu proizlazi iz neznanja o načinu

njene proizvodnje te djelovanja modifikacije DNA kako na hranu tako i na zdravlje čovjeka.

IZVORI

Što zapravo može biti toksično u genetski modificiranoj (GM) hrani? Kao primjer se mogu navesti tvari koje se i

prirodno nalaze u hrani, ali se uslijed genetske modifikacije potencira njihova proizvodnja. Kao drugi način

toksičnog djelovanja može se navesti sinteza novog proteina u GMO koji potječe iz donora gena, a koji može biti

toksičan. Kako bi se to izbjeglo, donor gena ne smije biti producent toksina ili alergena. Može doći i do sinteze

sasvim nove vrste proteina, koji se zatim mora detaljno istražiti (toksična djelovanja, sličnost strukture i

aminokiselinske sekvence s poznatim toksičnim proteinima). Osim toga, mora se istražiti sličnost novih proteina s

fizikalnim ili biokemijskim karakteristikama tipičnih alergena. Izvori GMO u hrani mogu biti direktni i indirektni.

Direktni izvori su GM biljke koje se koriste kao hrana ili u proizvodnji proizvoda i poluproizvoda namijenjenih

ljudskoj prehrani, ali se kao takve ne smiju koristiti u Hrvatskoj. Indirektni izvori GMO u hrani su životinje koje su

hranjene s GMO krmivom, uslijed čega dio GM DNA može zaostati u iznutricama životinja.

ZDRAVSTVENI RIZIK

Od dolaska GM hrane na tržište konstantno se provode istraživanja eventualne štetnosti takve hrane na

životinjama. Sve studije koje su rađene prema međunarodno priznatim protokolima nisu pokazala nikakve štetne

učinke. Životinje koje su hranjenje GM hranom nisu se razlikovale od kontrolne skupine koja nije hranjena sa GM

hranom u apsorpciji nutrijenata, zdravlju, fiziologiji i anatomiji, kvaliteti i količini mlijeka kod krava i broju snesenih

jaja kod nesilica. Kod GM hrane postoji zabrinutost zbog primjene DNA biljnih virusa koji osiguravaju ekspresiju

gena nakon implementacije u DNA stanicu domaćina. Skeptici smatraju da bi moglo doći do reaktivacije ostataka

virusne DNA, međutim vjerojatnost takvog događaja je minimalna jer se svakodnevno hranom unose aktivni biljni

virusi s inficiranim biljkama, a nepovoljni učinci na ljudski genom nisu uočeni. Nadalje, vezano uz pitanje što se

događa sa DNA iz GM hrane, ljudski organizam još ne razlikuje DNA iz „obične“ i GM hrane pa je shodno tome

jednako tretira. Nakon razgradnje, DNA se apsorbira u tankom crijevu i neće modificirati humanu DNA. Vrlo mala

količina DNA se može ugraditi u crijevnu mikrofloru, ali to nema utjecaja na zdravlje jer je riječ o minimalnim

količinama. Tako je, primjerice, detektirano prisustvo gena kloroplasta u crijevnom epitelu krava, mada to ne

46

znači da će krave moći provoditi fotosintezu. Naime, ne dolazi do ekspresije tih gena u stanicama domaćina zbog

nedostatka odgovarajućih kofaktora i enzima.

Štetnost GM hrane je često spominjana nakon objave rada Pusztaija i suradnika o utjecaju prehrane koja

sadrži GM krumpir na tanko crijevo štakora. U navedenom istraživanju autor je radio s GM krumpirom kod kojeg

je eksprimirani produkt bio GNA (Galanthus nivalis aglutinin) lektin koji je inače poznati gastrointestinalni toksin.

Nakon provedenog istraživanja autor je zaključio da genetska modifikacija krumpira izaziva oštećenja na tankom

crijevu, a ne ekspresija lektina. Naknadni radovi drugih autora demantirali su navedene rezultate.

Temeljem svih provedenih kvalitetnih istraživanja, konsenzus ogromne većine znanstvene zajednice je da

nema dokaza o većoj štetnosti GM hrane u odnosu na običnu hranu.

STRATEGIJE SMANJENJA RIZIKA

Kao pouzdana strategija smanjenja rizika koristi se preventiva i stroga kontrola GM hrane kao i njihovih proizvoda.

Prema važećim hrvatskim propisima, razina genetski modificiranih organizama ispod koje proizvodi koji se

stavljaju na tržište ne moraju biti označeni kao oni koji sadrže GMO, je 0,9% po pojedinom sastojku proizvoda koji

se sastoje od više sastojaka.

Trenutno važeći zahtjevi za procjenu rizika GM biljaka prije autorizacije za područje EU (EFSA) ostavljaju

jako malo prostora za komercijalizaciju i uzgoj ‘opasnih’ kultura i pripravu hrane od istih. Na primjer, mora se

dobro poznavati genetski kod biljke akceptora i donora gena kao i svi produkti koji nastaju dodatkom željenog

gena. Najvažnije metode ispitivanja uključuju tzv. koncept značajne podudarnosti, kojim se uspoređuje sastav GM

biljke u odnosu na izvorni, netransgenski oblik. Pouzdana je i primjena metabolomike i proteomike za profiliranje

svih nastalih metabolita i proteina te svakako najpouzdanije i neizostavno, testiranje na životinjama, poradi

utvrđivanja eventualno propuštenih učinaka prethodnim testovima.

Radi dodatne sigurnosti, skupina istraživača predložila je pri testiranju GM organizama bolje postaviti

eksperiment da bi se razabralo da li su eventualni štetni učinci posljedica djelovanja genskog produkta ili je riječ o

sekundarnim učincima genske modifikacije. Npr., testiranjem izvorne biljke, GM biljke, i GM biljke s dodanim

genskim produktom. Ukoliko se dobije pozitivna veza doze genskog produkta i toksičnog odgovora, šteta je

uzrokovana genskim produktom. Ukoliko nema razlike između GM biljke sa i bez dodatka, toksičnost je posljedica

genske modifikacije.

LITERATURA

European Food Safety Authority, GMO Panel Working Group on Animal Feeding Trials: Safety and nutritional assessment of GM

plants and derived food and feed: The role of animal feeding trials. Food and Chemical Toxicology 46:S2-S70, 2008.

European Food Safety Authority, Scientific Panel on Genetically Modified Organisms: Scientific opinion on statistical

considerations for the safety evaluation of GMOs. EFSA Journal 8:1250, 2010.

European Food Safety Authority, Scientific Panel on Genetically Modified Organisms: Guidance document for the risk assessment

of genetically modified organisms and their products intended for food and feed use. EFSA Journal 374, 2006.

European Food Safety Authority, Scientific Panel on Genetically Modified Organisms: Guidance document of the for the risk

assessment of genetically modified plants and derived food and feed. EFSA Journal 99, 2004.

European Food Safety Authority: Statistical considerations for the safety evaluation of GMOs: response to the public consultation.

EFSA Journal 340, 2009.

Ewen SWB, Pusztai A: Effect of diets containing genetically modified potatoes expressing Galanthus nivalis lectin on rat small

intestine. Lancet 354:1353-1354, 1999.

Food Standards Australia New Zeland: GM foods. Safety assessment of genetically modified foods. FSANZ, 2005.

König A, Cockburn A, Crevel RWR, Debruyne E, Grafstroem R, Hammerling U, Kimber I, Knudsen I, Kuiper HA, Peijnenburg AACM,

Penninks AH, Poulsen M, Schauzu M, Wal JM: Assessment of the safety of foods derived from genetically modified (GM) crops. Food and

Chemical Toxicology 42:1047-1088, 2004.

Hrvatski sabor: Zakon o genetski modificiranim organizmima. Narodne novine 70/05, 2005.

Ministarstvo zdravstva i socijalne skrbi: Pravilnik o uvjetima monitoringa utjecaja genetski modificiranih organizama ili proizvoda

koji sadrže i/ili se sastoje ili potječu od genetski modificiranih organizama i njihove uporabe. Narodne novine 110/08, 2008.

Ministarstvo zdravstva i socijalne skrbi: Pravilnik o uvjetima i postupku izdavanja dopuštenja za stavljanje genetski modificirane

hrane ili genetski modificirane hrane za životinje prvi puta na tržište Republike Hrvatske i zahtjevima koji se odnose na sljedivost, posebno

označavanje genetski modificirane hrane i genetski modificirane hrane za životinje. Narodne novine 110/08, 2008.

Vlada Republike Hrvatske: Uredba o razini genetski modificiranih organizama u proizvodima ispod koje proizvodi koji se stavljaju

na tržište ne moraju biti označeni kao proizvodi koji sadrže genetski modificirane organizme. Narodne novine 92/08, 2008.

47

VETERINARSKI LIJEKOVI

Ostaci veterinarskih lijekova se mogu naći u mesu, mlijeku, jajima, i drugim proizvodima životinja koje su bile

tretirane lijekovima zbog liječenja određene bolesti ili se dodaju radi bržeg rasta, većeg prinosa mesa, nadzora

reprodukcije te umirenja životinja. Od lijekova koji se primjenjuju najčešće se spominju antibiotici (uključujući

antiparazitike) i hormonski lijekovi. Antibiotici se koriste za liječenje raznih bolesti životinja, a istraživanjima je

utvrđen i bolji prirast. Kod životinja se najčešće koriste antibiotici širokog spektra djelovanja poput penicilina,

tetraciklina, sulfonamida, fluorokinolina i sl., ali i neki antibiotici koji nisu dozvoljeni za humanu primjenu (npr.

zabranjeni nitrofurani). Hormonski lijekovi se koriste u svrhu bržeg rasta i boljeg prirasta, kontrole spolne zrelosti

(ubrzanje ili odgode parenja, povećanje mliječnosti krava ili produkcije jaja kod nesilica).

IZVORI

Izvori ostataka veterinarskih lijekova su proizvodi životinjskog podrijetla (meso, riba,

jaja, mlijeko, med) i njihove prerađevine. Korištenje svih oblika hormonskih promotora

rasta je zabranjeno u EU od 2006. g. iako se zbog teškog otkrivanja mogu još naći na

crnom tržištu. Osim potencijalnog štetnog djelovanja na zdravlje, ostaci lijekova također

mogu utjecati i na proizvodnju prerađevina od tretiranih životinja. Primjerice, meso i

mlijeko tretirano antibioticima neće dati istu kvalitetu fermentiranih proizvoda kao i

netretirani proizvodi zbog uništavanja dijela ili kompletnog inokuluma za fermentaciju.

Stoga se mlijeko s ostacima antibiotika ne smije koristiti (niti prihvatiti u mljekare) za

proizvodnju fermentiranih mliječnih proizvoda jer bi usporili ili čak zaustavili

fermentaciju, ovisno o koncentraciji i vrsti antibiotika.

ZDRAVSTVENI RIZIK

Neki ostaci veterinarskih lijekova su genotoksični i karcinogeni za ljude, ali se mogu koristiti na životinjama zbog

razlika u metabolizmu. Također postoji i opasnost od imunološke reakcije kod ljudi koji su alergični na pojedine

antibiotike što može dovesti do ponekad životno opasnog anafilaktičkog šoka.

Osim direktnog djelovanja, neki antibiotici zbog svoje kemijske strukture

(sekundarni i tercijarni amini) mogu reagirati s nitritima iz salamure za meso i

tako doprinositi nastanku nitrozamina. Malahitno zelenilo, koje se koristi kod

liječenja fungalnih i parazitskih infekcija riba, je genotoksično i karcinogeno za

ljude i unatoč zabranama može se još naći u ribama i morskim plodovima. Neki

egzogeni hormoni mogu uzrokovati reproduktivnu i razvojnu toksičnost,

kardiovaskularnu toksičnost, imunotoksičnost. Općenito, smatra se da unos

egzogenih hormona ne bi trebao prelaziti 1% endogene proizvodnje zbog

mogućeg remećenja hormonske ravnoteže. Tako je ustanovljeno da su ostaci

dietilstilbestrola (analog estrogena) u mesu uzrokovali feminizaciju dječaka i preuranjeni pubertet u djevojčica.

Ostaci hormona također mogu utjecati na embrionalni odnosno fetalni razvoj djeteta. Najosjetljiviji dio populacije

na djelovanje hormona su i novorođenčad, djeca u pubertetu i žene tijekom i poslije menopauze. Ujedno,

epidemiološkim studijama je utvrđena povezanost unosa crvenog mesa s većom učestalosti hormonski ovisnih

vrsta raka, poput raka dojke i genitalnog trakta.

STRATEGIJE SMANJENJA RIZIKA

Životinje koje se uzgajaju za meso se određeno vrijeme (ovisno o vrsti lijeka) prije usmrćivanja ne smiju tretirati

lijekovima. Kod životinja čiji se proizvodi koriste (proizvođači mlijeka i jaja) treba posebno oprezno postupati kod

liječenja, odnosno prema potrebi odbaciti njihove proizvode ili ih iskoristiti na druge načine.

48

LITERATURA

Ministarstvo poljoprivrede, ribarstva i ruralnog razvoja: Pravilnik o najvećim dopuštenim količinama rezidua veterinarsko-

medicinskih proizvoda u hrani životinjskog podrijetla. Narodne novine 75/08, 2008.

Ministarstvo zdravstva i socijalne skrbi: Pravilnik o najvišim dopuštenim količinama ostataka veterinarskih lijekova u hrani.

Narodne novine 29/05, 2005.

Watson DH: Pesticide, veterinary and other residues in food. Woodhead Publishing, 2004.

49

PESTICIDI

Skupina tvari koje služe za kontrolu neželjenih učinaka ciljnih organizama se naziva pesticidima, i mogu se

podijeliti u insekticide, herbicide, fungicide, rodenticide, moluskicide, nematocide, i dr. 'Zelena revolucija' tj.

enorman porast poljoprivredne proizvodnje posljednjih desetljeća posljedica je, dobrim dijelom, i korištenja

pesticida radi kontrole korova i kukaca koji bi ograničavali urod. Insekticidi i fungicidi se također koriste za

smanjenje gubitaka nakon žetve ili berbe i održanje hranjive vrijednosti i svježine do konzumacije. Sve do 1962.

god. (kad je Rachel Carson objavila knjigu ‘Tiho proljeće’ o štetnim posljedicama ostataka DDT-a na

razmnožavanje ptica) malo se pozornosti poklanjalo toksičnim učincima pesticida na ljude i druge ne-ciljne

organizme.

Pesticidi se šire u okolišu uglavnom vodenim putem.

Ispiranjem s poljoprivrednih površina dospijevaju u površinske,

ali i u podzemne vode (također kućna uporaba pesticida,

održavanje šuma, golf terena, i sl.). Najveći problem predstavljaju

pesticidi koji se ne razgrađuju brzo u okolišu, isparljivi su ili

topljivi u masti, posljedica čega je njihova biološka koncentracija

u hranidbenom lancu i translokacija. Ujedno, to znači da visoka

koncentracija i izloženost bioakumulatornim, ali i drugim

pesticidima, nije vezana uz poljoprivredne kulture koje se njima

tretiraju. Primjerice, DDT primijenjen u kontroli komaraca u

tropskom području može imati štetne posljedice na životinjske

vrste u arktičkom području. Male količine DDT-a prisutne u blatu

ili površinskim vodama upija plankton i drugi izvor hrane za

biljojedne ribe. Ove ribe pojedu plankton koji sadrži insekticid i

njegove metabolite u količini koja je nedovoljna da ih otruje, ali

dovoljnoj za nakupljanje DDT-a u njihovom masnom tkivu. Biljojedne ribe će biti pojedene od strane mesojednih

riba, pri čemu ponovno razina DDT-a ne uzrokuje toksični učinak odmah, nego dovodi do nakupljanja u masnom

tkivu u visokoj koncentraciji. Ove ribe mogu migrirati te biti hrana pticama ili sisavcima na arktičkom području.

Sada, pak, koncentracija DDT-a i metabolita može biti dovoljno visoka da izazove štetne učinke. Translokacija je

također moguća isparavanjem i prijenosom zračnim putem daleko od mjesta primjene (oborinama završava zračni

put u zemlji ili vodama). Kod adsorpcije na čestice zemlje moguće je i premještanje u obliku prašine, i sl.

Zadržavanje nekog pesticida u vodi ili zemlji ovisi o vrsti tla, količini vlage, temperaturi, pH, prisutnoj mikroflori,

razgradivosti pesticida, i dr.

STRATEGIJE SMANJENJA RIZIKA

Potaknuti upravo lošim iskustvima iz ranih dana proizvodnje i primjene pesticida, danas postoje rigorozni uvjeti

registracije novih pesticida, pri čemu proizvođač mora odgovarajućim institucijama podastrijeti sve tražene

podatke. Oni uključuju informacije s opisom svojstava, predviđenoj učestalosti korištenja, učinkovitosti i

potencijala razvoja otpornosti štetnika, zagađenja podzemnih voda, kao i procjenom rizika za radnike u

proizvodnji, potrošače i neciljne organizme. Potiče se i sukladnost s integriranim managementom štetnika koji

podrazumijeva inspekciju kulture tijekom rasta i primjenu samo u slučaju potrebe, oslanjanje na prirodne

predatore, primjenu feromona (signalne molekule kukaca), biopesticida (npr. prskanje canole tj. repičinog ulja po

biljkama za koje se kukci zalijepe ili Bacillus thuringiensisa koji se hrani larvama kukaca), i dr. U Europskoj uniji

EFSA (ili FAO/WHO na međunarodnoj razini) na temelju dostavljenih podataka provode karakterizaciju rizika tj.

određuju sigurne razine izloženosti (ADI) i tolerancije tj. najviše koncentracije ostataka u namirnicama.

Hrvatski propisi definiraju maksimalno dozvoljene količine (MDK) ostataka usklađene s propisima EU.

Povremeno se provodi monitoring ostataka te je, npr., 2008. godine analizirano 14 proizvoda biljnog podrijetla

uzorkovanih širom zemlje tijekom tri vremenska perioda. Većina uzoraka se odnosila na proizvode predložene za

zajednički koordinirani monitoring zemalja članica EU, a uključeni su i proizvodi važni u prehrani hrvatskog

50

stanovništva (vidi sliku dolje). Ispitano je prisustvo ukupno 87 različitih pesticida. Najveći broj uzoraka nije

sadržavao ostatke pesticida (na slici), dok je tek mali udio uzoraka sadržavao više od dozvoljene koncentracije.

Neki od utvrđenih pesticida u visokoj koncentraciji nisu dozvoljeni za uporabu u RH niti EU. Najviše prekoračenja

MDK utvrđeno je za uzorkovane jabuke, a najčešće detektirane skupine pesticida su organofosfati (klorpirifos),

karbamati (klorprofam) te fungicidi (benzoimidazoli, azoli, pirimidini).

Posljednjih desetljeća postoji trend smanjenja unosa organoklornih pesticida hranom nakon zabrane

korištenja. Prosječni unos drugih relevantnih skupina (organofosfata, triazina) je također ispod sigurnih doza, iako

postoje lokacije i podskupine populacije koje bi mogle biti izloženije zbog zagađenja, specifične prehrane, itd.

Organokositrenim pesticidima je zabranjena proizvodnja, promet i uporaba u RH od 2005. godine.

Pridržavanjem načela dobre poljoprivredne prakse (način primjene pesticida i pridržavanje karence tj.

vremenskog razmaka koji mora proći od tretiranja uroda i berbe, žetve, košnje, vađenja iz tla i prerade

uskladištenih poljoprivrednih proizvoda) i dobre proizvođačke prakse može se znatno smanjiti izloženost

stanovništva ostacima pesticida.

Također, utvrđeno je da se koncentracija mnogih pesticida smanjuje nakon toplinske i drugih načina

obrade hrane (razgradnja u kiselinama, lužinama, prelazak u vodu kod kuhanja, i sl.). Npr., kod voća i povrća se

većina ostataka nalazi na površini, pa su se ljuštenje, guljenje i otklanjanje vanjskih listova pokazali vrlo

učinkovitim, za razliku od pranja. Kod masti i ulja rafinacija vodenom parom smanjuje udio ostataka, a kod mesa i

ribe kuhanje i prženje, uz istovremeno uklanjanje masnog tkiva, mogu znatno reducirati udio pesticida ovisno o

vrsti, razini, i temperaturi.

LITERATURA

Ministarstvo poljoprivrede, ribarstva i ruralnog razvoja: Godišnje izvješće o provedbi nacionalnog programa praćenja

(monitoringa) pesticida u i na proizvodima biljnog podrijetla u 2008. godini. MPRRR, 2009.

Ministarstvo poljoprivrede, ribarstva i ruralnog razvoja: Pravilnik o maksimalnim razinama ostataka pesticida u i na hrani i hrani

za životinje biljnog i životinjskog podrijetla. Narodne novine 148/08, 2008. Ministarstvo zdravstva i socijalne skrbi: Lista otrova čija se proizvodnja, promet i uporaba zabranjuju. Narodne novine 29/05,

2005.

Shibamoto T, Bjeldanes LF: Introduction to Food Toxicology, Academic Press, 1993.

Neke od historijski i/ili trenutno najvažnijih kemijskih skupina pesticida, navedene su u nastavku.

ORGANOKLORNI INSEKTICIDI Organoklorni insekticidi uključuju opseg različitih kloriranih organskih

spojeva poput diklorodifeniltrikloretana (DDT, na slici) i

diklordifenildikloretana (DDD), tzv. ‘drin’ pesticida (dieldrin, aldrin,

endrin), klordana, lindana (gama izomer heksaklorcikloheksana),

endosulfana, metoksiklora, i dr. Zabranjena im je uporaba nakon što je

ustanovljeno da su izuzetno stabilni i lipofilni te se nakupljaju u

životinjskom masnom tkivu. DDT je korišten otprilike 40 godina, u prvom redu za iskorijenjivanje malarije (Kuba:

1962. god. 3500 slučajeva, 1969. god. tri slučaja), što je rezultiralo općom raširenošću DDT-a i metabolita u

okolišu.

HC

CCl

ClCl

ClCl

51

Organoklorni pesticidi spadaju u skupinu tzv. perzistentnih organskih polutanata (eng. persistent organic

pollutants, POPs) kojima je zajednička otpornost na fotolitičku, biološku i kemijsku razgradnju. Većinom je riječ o

halogeniranim spojevima, slabo topljivim u vodi i lipofilnim, uslijed čega se biokoncentriraju u masnom tkivu

životinja. Mnogi su i poluhlapljivi pa mogu prijeći velike udaljenosti od mjesta primjene. Neki od spojeva koji se

specifično spominju u okviru Stockholmske konvencije o POP Organizacije Ujedinjenih naroda za zaštitu okoliša

(UNEP, United Nations Environment Programme) su aldrin, dieldrin, endrin, DDT, toksafen, mireks, klordan,

heksaklorobenzen, heptaklor, PCB, PCDD, PCDF, PBDE. Konvencijom se nastoji reducirati ili eliminirati proizvodnja,

korištenje i nenamjerno ispuštanje ovih kemikalija u okoliš.

IZVORI

Prvenstveno riba i školjkaši, meso i proizvodi, mliječni proizvodi i vrlo malo u biljkama.

ZDRAVSTVENI RIZIK

Uočeno je neurotoksično djelovanje viših doza organoklornih insekticida koji mogu remetiti prijenos živčanih

impulsa. Djeluju i kao endokrini disruptori (npr. DDT i DDD: estrogensko djelovanje; DDE (diklordifenildikloreten):

antiandrogen) koji bi mogli izazivati reproduktivne i razvojno toksične učinke i kod nižih doza. Utvrđeno je i

karcinogeno djelovanje nekih organoklornih insekticida na pokusnim životinjama, opet pri kronično visokim

dozama. Nema pouzdanih dokaza da izloženost niskim razinama putem hrane povećava rizik raka.

Osjetljivije bi mogle biti populacije poput eskima (zbog visokog unosa ribe i morskih sisavaca koji u svom

masnom tkivu imaju akumulirane visoke razine ovih spojeva) te fetusa i male djece zbog razvojno-toksičnog

djelovanja.

ORGANOFOSFATNI INSEKTICIDI Organofosfati su trenutno najkorišteniji (malation (na slici) koji se koristi za zaprašivanje komaraca, paration,

klorpirifos, diazinon, diklorvos, itd.) za nadzor štetnog učinka kukaca, upravo zbog činjenice da se brzo razgrađuju

u okolišu.

IZVORI

Osim tretiranih biljaka, mogu se ponekad pronaći u ribi u nešto višim

koncentracijama.

ZDRAVSTVENI RIZIK

Organofosfati su u visokim dozama neurotoksični za sisavce zbog inhibicije

acetilkolinesteraze (AChE) koja sudjeluje u prijenosu živčanih impulsa te može doći

do simptoma poput usporavanja pulsa i ritma disanja, paralize mišića, probavnih

smetnji, i dr. Takav scenarij je nezamisliv za razine ostataka u hrani. Nedavno je,

međutim, uobičajena izloženost putem hrane povezana s većim rizikom ADHD (poremećaj hiperaktivnosti i

deficita pažnje) kod djece.

TRIAZINI

Triazinski pesticidi uključuju atrazin (herbicid) i slične spojeve.

IZVORI

Ispiranjem s poljoprivrednih površina dospijevaju u podzemne vode odakle

mogu završiti u vodi za piće. Koncentracije atrazina u vodi za piće u RH ponegdje

(naročito u jesen) znaju višestruko premašiti dozvoljene vrijednosti.

N

N

N

Cl

NNHH

S OP

O

S

OO

O

O

52

ZDRAVSTVENI RIZIK

Toksičnost triazina u prvom redu podrazumijeva endokrinu disrupciju (koja za posljedicu ima previsoke razine

estrogena) uz reproduktivne i razvojne toksične posljedice, dok je karcinogeni učinak uočen na pokusnim

životinjama najvjerojatnije vezan isključivo za visoku kroničnu izloženost.

KARBAMATI

Karbamatni pesticidi su fungicidi, insekticidi i herbicidi, analozi biljnog toksičnog alkaloida fizostigmina (nazivi

komercijalnih pripravaka: karbaril, aldikarb, karbofuran, profam, benomil, itd.).

IZVORI

Tretirani urod.

ZDRAVSTVENI RIZIK

Neurotoksični su u visokim dozama jer remete prijenos živčanih impulsa na isti način kao organofosfati,

inhibicijom AChE.

ORGANOKOSITRENI SPOJEVI

Organokositreni spojevi poput tributil ili trifenilkositra se koriste kao insekticidi, fungicidi te moluskicidi.

Moluskicidi služe za nadzor puževa, tj. konkretnije, školjkaša koji obrastaju površinu brodova mijenjajući im

hidrodinamička svojstva, što je vjerojatno, toksikološki gledano, najvažnija primjena organokositrenih spojeva.

IZVORI

Uglavnom se mogu pronaći u školjkašima i ribi u višim koncentracijama.

ZDRAVSTVENI RIZIK

Za izloženost ljudi najrelevantniji učinak je potencijalna endokrina disrupcija (antiestrogensko djelovanje) i s tim

vezane razvojno-toksične posljedice. Postoji i hipoteza tzv. obesogenog djelovanja (sposobnost izazivanja

debljine). Koncentracije dovoljne za izazivanje ovakvog djelovanja se mogu naći u serumu konzumenata morske

ribe i školjkaša.

Sn H

53

NITRATI

Kao spoj koji je dio prirodnog kruženja dušika, nitrat ima važnu ulogu u rastu biljaka koje ga akumuliraju. Nitrati se

mogu naći u visokim koncentracijama u biljakama uslijed korištenja dušičnih umjetnih gnojiva. Također,

podrijetlom iz kanalizacijskih i drugih otpadnih voda ili ispiranjem s poljoprivrednih površina mogu dospijeti u

podzemne vode odakle mogu završiti u vodi za piće. Nitrit nastaje redukcijom nitrata u biljkama i metabolizmom u

organizmu.

IZVORI

Najviše koncentracije nitrata i nitrita sadrži lisnato povrće, naročito špinat, zelena salata, rikola, ali ima ih dosta i u

mrkvi, cvjetači, i drugim vrstama. Voda za piće, naročito privatni bunari, može sadržavati više razine nitrata.

Nitrati se reakcijama redukcije u biljnim namirnicama i u organizmu prevode u nitrite. Nitrati i nitriti se koriste i

kao aditivi (PRERADA HRANE, Tvari koje se namjerno dodaju), iako unos putem povrća čini najznačajniji udio

dnevnog unosa.

ZDRAVSTVENI RIZIK

Sami po sebi, nitrati su relativno netoksični, ali su toksikološki relevantni njegovi metaboliti i reakcijski produkti

poput nitrita, N-nitrozo spojeva i dušik monoksida. Primjerice, kisela sredina želučanog sadržaja podržava

nitrozaciju sekundarnih i tercijarnih amina uz nastanak karcinogenih nitrozamina (PRERADA HRANE, Tvari koje

nastaju tijekom prerade).

Nitriti mogu oksidirati fero željezo hemoglobina i citokroma respiratornog lanca. Takav hemoglobin ne

može vršiti prijenos kisika te može doći do methemoglobinemije tj. smanjene opskrbe tkiva kisikom (ubrzano

disanje, cijanoza ili plavičasto obojenje kože, glavobolja, slabost, i dr.). Novorođenčad do šest mjeseci starosti je

posebno osjetljiva na nitrate u hrani zbog višeg pH crijeva uslijed čega je razvijenija crijevna mikroflora koja

nitrate reducira u nitrite. Također, fetalni hemoglobin je podložniji oksidaciji, a takva djeca imaju i nižu aktivnost

methemoglobin reduktaze. Stoga unos visokih razina nitrata može rezultirati tzv. sindromom plavog djeteta (na

slici). Trudnice u visokom stadiju trudnoće su također osjetljivije na nitrate zbog

prirodno više razine methemoglobina u krvi. Alternativa teorija

methemoglobinemije dojenčadi tvrdi da nitrati nisu problem nego da je voda

koju se povezuje sa simptomima najčešće istovremeno sumnjive mikrobiološke

kvalitete. Time izaziva infekciju u probavnom traktu i obrambene mehanizme

organizma koji uključuju produkciju dušik monoksida koji oksidira Fe

hemoglobina.

Pouzdane epidemiološke studije uglavnom ne povezuju unos nitrata s većom učestalošću raka, dok je

veza s unosom nitrita nejasna zbog dvoznačnih rezultata. Važno je napomenuti da korelacija konzumacije

suhomesnatih proizvoda s većim rizikom raka probavnog trakta (naročito jednjaka, želuca i debelog crijeva) ne

mora biti isključivo vezana uz sadržaj nitrata i nitrita (kao konzervanasa), nego i drugih sastojaka (npr.

heterocikličkih aromatskih amina; PRERADA HRANE, Tvari koje nastaju tijekom prerade).

STRATEGIJE SMANJENJA RIZIKA

Analizom povrća na sadržaj nitrata i izračunom prosječnog unosa na temelju unosa povrća, EFSA je procijenila da

je srednji unos nitrata niži od sigurne doze (ADI). Osobe koje konzumiraju velike količine lisnatog povrća (rikola!),

naročito ako je uzgajano uz nekontroliranu uporabu umjetnih gnojiva, mogle bi imati unos viši od ADI vrijednosti.

Ipak, za veliku većinu populacije je rizik od konzumacije nitrata mali, naročito obzirom na zdravstvenu korist

povećane konzumacije povrća.

Važećim hrvatskim pravilnicima su propisane najviše razine nitrata u pojedinim vrstama povrća (špinat,

zelena salata), dječjoj hrani te vodi za piće.

Preporučuje se primjena načela dobre poljoprivredne prakse u proizvodnji povrća, vezano uz uporabu

dušičnih umjetnih gnojiva i druge uvjete koji utječu na akumulaciju nitrata.

54

Ne preporuča se dojenčadi pripremati kašice, čajeve i sl. korištenjem bunarske vode. Uočeno je da

različite metode pripreme i prerade povrća (blanširanje, kuhanje, smrzavanje i kombinacije) mogu značajno

utjecati na smanjenje količine nitrata u pojedinim vrstama povrća. Istovremeno, dolazi i do promjene sadržaja

nitrita koja, ovisno o postupku i vrsti povrća, često ne podrazumijeva redukciju zbog aktivacije nitrat reduktaza u

biljnom tkivu.

LITERATURA

Avery AA: Infantile methemoglobinemia: Reexamining the role of drinking water nitrates. Environmental Health Perspectives

107:583-586, 1999.

European Food Safety Authority, EFSA Panel on Contaminants in the Food Chain (CONTAM): Nitrate in vegetables. Scientific

opinion of the Panel on Contaminants in the Food Chain. EFSA Journal 689, 2008.

Knobeloch L, Salna B, Hogan A, Postle J, Anderson H: Blue babies and nitrate-contaminated well water. Environmental Health

Perspectives 108:675-678, 2000.

Leszczyńska T, Filipiak-Florkiewicz A, Cieślik E, Sikora E, Pisulewski PM: Effects of some processing methods on nitrate and nitrate

changes in cruciferous vegetables. Journal of Food Composition and Analysis 22:315-321, 2009.

Ministarstvo zdravstva i socijalne skrbi: Pravilnik o najvećim dopuštenim količinama određenih kontaminanata u hrani. Narodne

novine 154/08, 2008.

Ministarstvo zdravstva i socijalne skrbi: Pravilnik o zdravstvenoj ispravnosti vode za piće. Narodne novine 47/08, 2008.

Nelson KA, Hostetler MA: An infant with methemoglobinemia. Hospital Physician 62:31-38, 2003.

55

PRERADA HRANE TVARI KOJE DOLAZE U DODIR S HRANOM

Namirnice mogu sadržavati i tzv. nenamjerne aditive tj. najrazličitije tvari koje migriraju iz opreme i ambalaže s

kojima namirnica dolazi u dodir tijekom proizvodnje, skladištenja ili pakiranja. Među najvažnijim problemima je

kontaminacija hrane metalima te monomerima ili pomoćnim tvarima (plastifikatori, stabilizatori, otapala, boje) iz

plastike. Dolje su opisani najrelevantniji predstavnici svake podskupine.

Odgovarajućim hrvatskim pravilnikom su popisani materijali koji mogu dolaziti u neposredan dodir s

hranom (plastomeri, uključujući lakove, premaze i prevlake, celuloza, elastomeri, papir, keramika, porculan,

staklo, metali i njihove slitine, drvo, uključujući i pluto i tekstil), kakvoća materijala od kojih se izrađuju predmeti

koji dolaze u kontakt s namirnicama (posuđe, pribor, oprema, uređaji i ambalaža) te propisane metode ispitivanja

migracije.

LITERATURA

Ministarstvo zdravstva i socijalne skrbi: Pravilnik o zdravstvenoj ispravnosti materijala i predmeta koji dolaze u neposredan dodir s

hranom. Narodne novine 48/08, 2008.

METALI

Migracija metala iz posuđa i ambalaže ovisi o sastavu hrane, pH, prisustvu određenih iona (npr. citratni ioni

poboljšavaju otapanje Al iz ambalaže), i sl. Od metala zabilježeno je akutno trovanje cinkom i kositrom (kisele

namirnice u cinčanim posudama, ili cakline sa Sn), a moguće je i otapanje većih količina olova, kromija, aluminija i

bakra.

OLOVO

Izvori olova u hrani iz prirodnog i kontaminiranog okoliša te zdravstveni rizik opisani su ovdje: KONTAMINACIJA

OKOLIŠA, Teški metali.

IZVORI

Veće količine se mogu otopiti iz keramičkih ili lončanih posuda ukoliko su u dodiru s kiselim namirnicama. Olovo

može prijeći iz sačme u tkivu ustrijeljene divljači, otopiti se iz kotlova za destilaciju rakije izrađenih improvizacijom

od dijelova automobila ili slično. Nedavno je izvješćeno o trovanju muškarca koji je proizvodio vino kod kuće i

fermentaciju grožđa provodio u staroj, korodiranoj kadi. Caklina je bila ispucana te je kiseli sadržaj otopine otopio

velike količine Pb u vino (70 puta više od zakonom reguliranih). Jedno vrijeme su analize upozoravale i na viši

sadržaj olova u vinima na tržištu, pri čemu su kao uzrok prepoznate ukrasne olovne folije kojima se omata grlo

boca. Odležavanjem vina se olovo nataložilo oko grla i ispiralo tijekom

izlijevanja vina. Prema nekolicini istraživanja, Pb u vodi za piće podrijetlom

iz olovnih vodoinstalacija (uglavnom u starijim zdanjima) ponegdje može

značajno doprinijeti ukupnom unosu ovog metala. Kiselkasta, vruća ili

mekana pitka voda može otopiti više ovog metala iz cijevi.

STRATEGIJE SMANJENJA RIZIKA

Zabrana korištenja lema (koji je najvećim dijelom sadržavao olovo) pri lemljenju konzervi te postepena zamjena

olovnih cijevi čeličnim ili polimernim, značajno je doprinijelo redukciji doprinosa olova migracijskog podrijetla

ukupnoj izloženosti. Ukoliko se utvrdi visoka razina Pb u vodi za piće na mjestu korištenja, uslijed olovnih

56

vodoinstalacija, proizvođač vode bi nadzorom i tretmanom niskog pH vode (npr. filterima s kalcitom) trebao

smanjiti otapanje olova. Također se ne preporučuje koristiti vodu odstajalu u cijevima za konzumaciju ili kuhanje.

Edukacija o riziku štetnih posljedica pripreme hrane i pića uporabom metalnih i inih predmeta koji nisu

predviđeni za hranu, može smanjiti incidente trovanja poput gore opisanih.

LITERATURA

Mangas S, Visvanathan R, van Alphen M: Lead poisoning from homemade wine: A case study. Environmental Health Perspectives

109:433-435, 2001.

Renner R: Exposure on tap: Drinking water as an overlooked source of lead. Environmental Health Perspectives 118:a68-a72,

2010.

MONOMERI I ADITIVI PLASTICI

Većina monomera (vinil klorid, stiren, akrilni esteri, epoksidi) su vrlo reaktivni nezasićeni spojevi, koji djeluju

alergogeno, a neki i karcinogeno. Monomeri koji se koriste za proizvodnju poletilena, poliestera, i poliamida su

manje reaktivni i vjerojatno manje opasni).

VINIL KLORID

Vinil klorid je monomer iz kojeg se proizvodi PVC (polivinilklorid).

ZDRAVSTVENI RIZIK

Kod radnika izloženih vinil kloridu pri proizvodnji PVC-a je uočena češća pojava raka jetre, a slični učinak je

zabilježen i kod pokusnih životinja. Monomer se u organizmu prevodi u karcinogeni spoj.

STRATEGIJE SMANJENJA RIZIKA

Budući da se male količine monomera nalaze u plastičnim proizvodima od PVC-a, takav polimer se više ne koristi

za pakiranje hrane. Ipak, poboljšanim načinom proizvodnje i stvaranjem kopolimera s drugim tvarima, dobijaju se

proizvodi u kojima ima znatno manje ostataka monomera, koji se može koristiti za izradu ambalaže namirnica i

vodoinstalacijskih cijevi.

BISFENOL A

Koristi se kao monomer i aditiv u plastici (polikarbonati, epoksi smole)

koji može migrirati iz plastičnih boca i premaza konzervi i druge

ambalaže.

ZDRAVSTVENI RIZIK

Bisfenol A je tzv. ksenoestrogen tj. sintetska tvar (slabog) estrogenog djelovanja. Utvrđeno je štetno djelovanje

relativno niskih doza na pokusnim životinjama koje mogu djelovati razvojno-toksično na fetus izazivajući trajne

promjene reproduktivnih organa i ponašanja (povećanje prostate, smanjena plodnost mužjaka, promjena

majčinskog ponašanja, spolnog ponašanja, i dr.). Žučna rasprava među znanstvenicima se

vodi o tome da li niske doze koje ljudi unose putem hrane mogu izazvati slične estrogenske

učinke i na ljudskim fetusima. Posljednja EFSA-ina reevaluacija sigurnosti bisfenola A je

iznijela niz argumenata zašto rezultati pokusa s niskim dozama i nisu najrelevatniji za ljude u

konkretnom slučaju, uključujući drukčiji (brži) metabolizam i izlučivanje kod ljudi i poznatu

osjetljivost miševa na estrogene, koja je znatno veća od osjetljivosti ljudi.

STRATEGIJE SMANJENJA RIZIKA

Karakterizacijom rizika, EFSA je utvrdila TDI te procijenila da je prosječni unos višestruko niži

od postavljene vrijednosti. Prisutnost ovog spoja u dječjim bočicama (dojenčad hranjena iz polikarbonatnih bočica

HO OH

57

unosi 50 puta više bisfenola A od djece hranjene majčinim mlijekom) je potakla zabranu primjene u materijalima u

dodiru s hranom za dojenčad u nekim zemljama.

FTALATI

Koriste se kao plastifikatori i postoji velik broj različitih spojeva.

ZDRAVSTVENI RIZIK

Ftalati djeluju kao endokrini disruptori za pokusne životinje tj. kao estrogeni i

antiandrogeni uz reproduktivne i razvojno-toksične posljedice. Posljednjih godina je

porastao broj indicija o štetnosti pojedinih predstavnika ovih spojeva i uobičajenim

unosom putem hrane. Najznačajnija je, ponovno, izloženost ovim tvarima za vrijeme

fetalnog razvoja (jedna studija je utvrdila da je među muškom djecom izloženom višim

koncentracijama antiandrogenog dietilheksil ftalata za vrijeme trudnoće bio veći udio

jednog indikatora malformacija reproduktivnih organa. Ustanovljene su i više razine estrogenih ftalata u krvi

djevojčica uranjenog puberteta, iako studija nije isključila unos ostataka anabolnih hormona putem mesa ili

fitoestrogena u dječoj hrani.

STRATEGIJE SMANJENJA RIZIKA

Unos ftalata je ispod TDI-ja za odrasle i djecu u zemljama EU. Najveći doprinos unosu kod djece su ionako imale

plastične igračke, pa je uporaba ftalata u njihovoj izradi zabranjena u EU od 1999. godine.

PERFLUORALKILNE KISELINE

Perfluoroktanska kiselina (PFOA) i perfluoroktansulfonska kiselina (PFOS) se koriste u proizvodnji teflona i drugih

fluoropolimera (npr. papira za omatanje hrane; daje otpornost na masnoću). Tragovi PFOA mogu preći u hranu,

naročito pri zagrijavanju (uočeno kod pakovanja kokica za mikrovalnu pećnicu).

ZDRAVSTVENI RIZIK

Postoje indicije da bi mogle biti endokrini disruptori. Izloženost je povezana s morfološkim abnormalnostima

spermija.

STRATEGIJE SMANJENJA RIZIKA

EFSA je utvrdila sigurne razine unosa i znatno niži prosječni unos stanovništva. Obzirom da se teško razgrađuju u

okolišu, EPA inzistira na eliminaciji njihove uporabe do 2015. godine.

O

O

O

O

R

R

58

TVARI KOJE NASTAJU TIJEKOM PRERADE

AKRILAMID

Akrilamid je dospio na novinske naslovnice 2002. godine kad je u Švedskoj izmjeren u visokim razinama u pečenoj

i prženoj hrani. Taj pronalazak je pobudio zanimanje svih svjetskih organizacija koje se

bave zdravljem i hranom jer je još od 1994. godine stavljen na IARC-in popis vjerojatnih

karcinogena za ljude.

IZVORI

Akrilamid u hrani nastaje termičkom obradom hrane bogate ugljikohidratima i mastima. Maillardovom reakcijom

asparagina i izvora karbonila (reducirajući šećeri) nastaje u hrani bogatoj ugljikohidratima kod temperatura iznad

120°C. Iako se sam asparagin može termički konvertirati u akrilamid procesom dekarboksilacije i deaminacije, to

se u praksi ne događa bez prisutnosti šećera. Osim Maillardovom reakcijom, postoji i nekoliko alternativnih

mehanizama kojima može nastati: dehidratacija glicerola iz masti kod visokih temperatura (prženje), enzimatska

dekarboksilacija asparagina, termička degradacija dipeptida karnozina iz mesa te polipeptida iz brašna. Ovi procesi

zahtijevaju nešto više temperaturu nego Maillardova reakcija.

Najviše razine su utvrđene u čipsu, prženim krumpirićima, tostu, krekerima, žitaricama za doručak, kavi,

pekarskim proizvodima, kakao prahu. Od hrane koja najviše doprinosi unosu akrilamida mogu se izdvojiti termički

tretirani produkti krumpira, kave i pekarski proizvodi te ostali proizvodi od žitarica.

ZDRAVSTVENI RIZIK

Na pokusnim životinjama, primjenom visokih doza, dokazano je njegovo karcinogeno i neurotoksično djelovanje.

Toksičnost koja je dokazana kod miševa može se ekstrapolirati i na ljude, iako su epidemiološke studije dale

proturječne rezultate o vezi između povećanog unosa pržene hrane i učestalosti raka. Zbog toga količina

akrilamida u hrani treba biti što je niže moguća u okviru mogućnosti (ALARA princip). Najosjetljiviji dio populacije

su djeca i osobe sklone unosu velikih količina pržene hrane.

STRATEGIJE SMANJENJA RIZIKA

Posljednjih godina intenzivno se istražuju metode za

smanjivanje količine akrilamida u hrani. Najviše istraživanja

je provedeno na prerađevinama krumpira i žitarica.

Utvrđeno je da limitirajući faktor za nastanak akrilamida nije

asparagin, nego šećeri u hrani. Stoga se za redukciju

nastanka akrilamida koriste sorte s promijenjenim

kemijskim sastavom, odnosno ciljano se koriste sorte s

manje šećera. Kod prženih prerađevina od krumpira postoji

više faktora na koje se može utjecati. Prilikom odabira sorti

krumpira pazi se na sadržaj šećera, a kod uzgoja se koristi

više dušičnog gnojiva koje pogoduje povećanju sadržaja

proteina i smanjenju količine šećera. Postupak koji se može primijeniti u industriji je blanširanje, koje u

kombinaciji s primjenom organskih kiselina može smanjiti količinu akrilamida i do 70%. Zajedno djeluju na

uklanjanju prekursora inhibirajući reakcije sinteze. Sušenjem krumpira prije prženja se također smanjuje količina

akrilamida jer se skraćuje vrijeme potrebno za prženje. Ključna točka u kontroli količine akrilamida je temperatura

prženja, pa je maksimalna preporučena temperatura 175°C. Ako je moguće, preporuča se vakuum prženje koje

snižava temperaturu prženja, a time i sadržaj akrilamida. Osim regulacijom temperature prženja, moguće je

reducirati količinu akrilamida i odabirom vrste ulja te dodataka u ulju. Dokazano je da polifenoli u ulju pogoduju

smanjenju sadržaja akrilamida u gotovom proizvodu, a predloženi mehanizam djelovanja je vezanje akrilamida za

polifenole. Kod proizvoda od žitarica količina asparagina ima znatno veću ulogu u nastajanju akrilamida, pa se

59

shodno tome mogu koristiti žitarice sa smanjenom količinom proteina. U preradi fermentiranih proizvoda od

žitarica (kruh, peciva) preporuča se produljenje fermentacije ili provedba kisele fermentacije što može smanjiti

količinu akrilamida i za 70%. Kod biskvita i krekera se preporuča zamjena amonij hidrogenkarbonata (NH4HCO3) s

natrij hidrogenkarbonatom (NaHCO3) te zamjena šećernih sirupa (glukozni ili fruktozni sirupi) sa saharozom.

LITERATURA

Anderson B, De Peyster A, Gad SC, Hakkinen PJB, Kamrin M, Locey B, Mehendale HM, Pope C, Shugart L, Wexler P: Encyclopedia of Toxicology. Academic Press, 2005.

Besaratinia A, Pfeifer GP: DNA adduction and mutagenic properties of acrylamide. Mutation Research 580:31-40, 2005.

Claus A, Carle R, Schieber A: Acrylamide in cereal products: A review. Journal of Cereal Science 47:118-133, 2008.

Committe on Food Chemicals Codex: Food Chemical Codex. National Academy Press, 2004. European Food Safety Authority: Results on the monitoring of acrylamide levels in food. EFSA Scientific Report 285, 2009.

Hogervorst JG, Schouten LJ, Konings EJ, Goldbohm RA, van den Brandt PA: Dietary acrylamide intake and the risk of renal cell,

bladder, and prostate cancer. American Journal of Clinical Nutrition 87:1428-1438, 2008.

Hogervorst JGF, Schounten LJ, Konings EJM, Goldbohm RA, van den Brandt PA: Lung cancer risk in relation to dietary acrylamide

intake. Journal of the National Cancer Institute 101:651-662, 2009. Jägerstad M, Skog K: Genotoxicity of heat-processed foods. Mutation Research 574:156–172, 2005. Ministarstvo zdravstva i socijalne skrbi: Pravilnik o najvećim dopuštenim količinama određenih kontaminanata u hrani. Narodne

novine 154/08, 2008.

Pedreschi F, Kaack K, Granby K, Troncoso E: Acrylamide reduction under different pre-treatments in French fries. Journal of Food

Engineering 79:1287-1294, 2007.

Skog K, Alexander J: Acrylamide and other hazardous compounds in heat-treated foods. CRC Press, 2006.

Zhang Y, Zhang G, Zhang Y: Occurrence and analytical methods of acrylamide in heat-treated foods. Review and recent

developments. Journal of Chromatography A 1075:1-21, 2005.

FURAN Furan (C4H4O) je bezbojan, lako hlapiv ciklički eter s aromatskom jezgrom, te niskim vrelištem na

31°C. U hrani se pojavljuje prirodno u vrlo niskim koncentracijama, a može i nastati Maillardovim

reakcijama. Nakon toksikoloških testiranja na miševima i štakorima, dokazana je njegova

karcinogenost te ga je IARC 1995. g. svrstala u moguće humane karcinogene. FDA i EFSA su 2004.

godine objavile izvješća o učestalosti furana u hrani i od tada se detaljno prati.

IZVORI

Furan može biti prirodno prisutan u hrani u

vrlo niskim koncentracijama gdje se smatra

odgovornim za aromu hrane zbog svoje

lake hlapivosti. U višim, štetnim

koncentracijama može u hrani nastati iz

najrazličitijih izvora:

termalna degradacija, odnosno

Maillardova reakcija, reducirajućih šećera,

samih ili uz prisutnost aminokiselina,

termalna degradacija određenih

aminokiselina, ili

termalna oksidacija askorbinske

kiseline, polinezasićenih masnih kiselina ili

karotenoida.

Primarni izvor furana u hrani je degradacija

šećera (iako reakcija oksidacije askorbinske

kiseline ima viši stupanj konverzije) zbog

većeg udjela u kemijskom sastavu hrane.

60

Najviše koncentracije furana zabilježene su u kavi, umaku od soje, karameli, hidroliziranim biljnim

proteinima te dječjoj hrani. Pronađen je i u konzerviranom povrću, voću, mesu, umacima te pivu. Odrasle osobe

najviše furana unose putem kave, a djeca putem dječje hrane.

ZDRAVSTVENI RIZIK

Kod češće izloženosti nakuplja se u jetri gdje biotransformacijom nastaju toksični tj. karcinogeni produkti. Na

pokusnim životinjama izloženim furanu dokazana je karcinogenost, naročito rak jetre i bubrega.

STRATEGIJE SMANJENJA RIZIKA

Postoji nekoliko načina za smanjenje količine furana u hrani. Ne može se značajno utjecati na izvore furana jer

može nastati iz različitih izvora hranjivih tvari. Može se pokušati mijenjati sam proces proizvodnje ili se naknadno

uklanja nakon proizvodnje.

Pod promjenama u samom procesu proizvodnje podrazumijeva se korištenje nižih temperatura čime se

smanjuje termalna oksidacija hranjivih tvari i tako njihova konverzija do furana. Kod hrane s puno masti ili pržene

hrane dodatak komercijalnih antioksidanasa (tokoferol acetat) može reducirati količinu furana i do 70%.

Metode za uklanjanje već nastalog furana koriste njegovo svojstvo niskog vrelišta. Tako se redukcija u

tekućim namirnicama može provesti kratkotrajnom destilacijom, dok je za ostale namirnice moguća primjena

termičke obrade kod nižih temperatura. Istraženo je smanjenje količine furana kod pripreme hrane u

domaćinstvu, na primjeru gotovih umaka. Kod grijanja umaka u mikrovalnim pećnicama je došlo do znatno manje

redukcije furana u odnosu na klasično grijanje u posudama. Također je dokazano da se udio furana u hrani

poprilično reducira grijanjem hrane uz energično miješanje, čime se zapravo olakšava hlapljenje i izlaz furanovih

para.

LITERATURA

Committe on Food Chemicals Codex: Food Chemical Codex. National Academy Press, Washington, 2004. Crews C, Castle L: A review of the occurrence, formation and analysis of furan in heat-processed foods. Trends in Food Science &

Technology 18:365-372, 2007.

Crews C, Food and Environment Research Agency: Consumer exposure to furan from heat-processed foods and kitchen air.

Scientific / Technical report submitted to EFSA, 2009.

European Food Safety Authority: Results on the monitoring of furan levels in food. EFSA Scientific Report 304, 2009.

Ministarstvo zdravstva i socijalne skrbi: Pravilnik o najvećim dopuštenim količinama određenih kontaminanata u hrani. Narodne

novine 154/08, 2008.

Vranová J, Ciesarová Z: Furan in food – a review. Czech Journal of Food Science 27:1-10, 2009.

Yaylayan VA: Precursors, formation and determination of furan in food. Journal of Consumer Protection and Food Safety 1:5-9,

2006.

HETEROCIKLIČKI AROMATSKI AMINI

Heterociklički aromatski amini (HAA) su produkti Maillardove reakcije koji nastaju kod povišene temperature.

Općenito nastaju grijanjem organskih tvari koji sadrže dušikove spojeve, uglavnom proteine. Mogu nastati i

aldolnom kondenzacijom iz kreatina, slobodnih aminokiselina i heksoza ili kondenzacijom kreatina s aldehidima

koji su prije reagirali s piridinom ili pirazinom (alkilpiridin slobodni radikal). Prvi puta su identificirani prije 30

godina kad su istraživači pokušavali identificirati karcinogene iz termički tretiranog mesa. Dijele se na dvije

skupine: termički HAA i pirolitički HAA, a razlika među njima je u temperaturi nastanka. Termički HAA nastaju na

temperaturama od 100 do 300°C, dok pirolitički nastaju na temperaturama iznad 300°C.

IZVORI

Kao i ostali produkti Maillardove reakcije, HAA nastaju termičkim tretiranjem hrane bogate bjelančevinama.

Najviše ih nastaje upravo pečenjem i prženjem mesa, ribe i ostalih namirnica bogatih bjelančevinama. Za nastanak

HAA su potrebni kreatin ili kreatinin, slobodne aminokiseline i šećeri. Najveće količine HAA se dobivaju prženjem

hrane u tavi, zatim slijedi roštiljanje, prženje u dubokom ulju i pečenje, dok kuhanjem nastaju jako male količine ili

uopće ne nastaju. Najviše ih nastaje u govedini, slijede piletina i svinjetina. Koncentracije HAA su najveće u

61

zapečenoj kori mesa (vanjskom sloju), a u dubljim slojevima mesa te u sredini ih ima jako malo ili ih uopće nema

(ovisno o debljini mesa i uvjetima pečenja). Dio hlapivih HAA isparava, pa mogu ući u tijelo preko dima s pržene

hrane. Istraživanjem je utvrđeno da količina nastalih HAA najviše ovisi o vremenu i temperaturi termičkog

tretiranja i vrsti mesa (sadržaju prekursora za nastanak HAA). Potvrđeno je također da više HAA nastaje

termičkom obradom mesa u odnosu na biljne i mliječne proizvode.

N

N

N

CH3

H2N

2-amino-6-fenil-1-metil-imidazo[4,5-b]piridinPhIP

N

N

N

CH3

NH2

2-amino-3-metilimidazo[4,5-f]kinolinIQ

N

N

N

CH3

CH3

NH2

2-amino-3,4-dimetilimidazo[4,5-f]kinolinMeIQ

N

N N

N

CH3

NH2

2-amino-3-metilimidazo[4,5-f]kinoksalinIQx

N

N N

N

H3C

CH3

NH2

2-amino-3,8-dimetilimidazo[4,5-f]kinoksalinMeIQx

N

N N

N

H3C

CH3

CH3

NH2

2-amino-3,4,8-trimetilimidazo[4,5-f]kinoksalin4,8-DiMeIQx

ZDRAVSTVENI RIZIK

Nakon apsorpcije, HAA se razgrađuju u jetri, pri čemu mogu nastati genotoksični produkti, ili se neutraliziraju i

izbacuju iz organizma. Dvadesetak izoliranih HAA iz hrane imaju dokazano genotoksično djelovanje, a neki djeluju i

karcinogeno prema istraživanjima na životinjama. Povezuju se s rakom prostate, dojke i debelog crijeva, ali i pluća

(kod kuhara i domaćica koje su često izložene

parama pečenog mesa).

STRATEGIJE SMANJENJA RIZIKA

Da bi se smanjila količina HAA u hrani treba

utjecati na prekursore i uvjete njihova nastanka.

Uvjeti podrazumijevaju temperaturu i vrijeme

termičkog tretiranja. Što su temperatura i vrijeme

tretiranja niže, to se u konačnom proizvodu nalazi

manje HAA. Stoga će kuhanjem nastajati znatno

manje HAA nego roštiljanjem ili pečenjem mesa.

Također, predtretmanom smrznutog mesa u

mikrovalnoj pećnici uočeno je 90%-tno smanjenje

nastanka ovih produkata, što bi se moglo pripisati

otapanju prekursora (glukoza, kreatin, slobodne aminokiseline) i gubitku vodom. Mariniranjem mesa,

najvjerojatnije isto otapanjem prekursora, postiže se značajna redukcija HAA. Dodatak vitamina E i drugih

antioksidanasa, polifenola i eteričnog ulja ružmarina, također reduciraju količine nastalih HAA nakon termičkog

tretiranja.

Smanjenje unosa HAA je moguće i fizičkim odstranjivanjem spaljenih dijelova hrane.

Kad se HAA već unesu, moguće je djelovati na njihovu apsorpciju istovremenim unosom određenih tvari.

Pojedine namirnice, poput crnog i zelenog čaja te brokula (sadrže flavonoide i glukozinolate), induciraju aktivnost

detoksificirajućih enzima što može djelovati na smanjenje škodljivog učinka HAA. Utvrđeno je i da prehrambena

vlakna mogu smanjiti apsorpciju HAA u probavnom traktu.

62

LITERATURA

Alaejos MS, Pino V, Alfonso AM: Metabolism and toxicology of heterocyclic aromatic amines when consumed in diet: Influence of

the genetic susceptibility to develop human cancer. A review. Food Research International 41:327-340, 2008.

Balogh Z, Gray JI, Gomaa EA, Booren AM: Formation and inhibition of heterocyclic aromatic amines in fried ground beef patties.

Food and Chemical Toxicology 38:395-401, 2000.

De Vries J: Food Safety and Toxicity. CRC Press, 1996. Felton JS, Fultz E, Dolbeare FA, Knize MG: Effect of microwave pretreatment on heterocyclic aromatic amine

mutagens/carcinogens in fried beef patties. Food and Chemical Toxicology 32:897-903, 1994. Jägerstad M, Skog K: Genotoxicity of heat-processed foods. Mutation Research 574:156–172, 2005. Jakszyn P, Agudo A, Ibanez R, Garcia-Closas R, Pera G, Amiano P, Gonzelez C A: Development of a food database of nitrosamines,

heterocyclic amines, and polycyclic aromatic hydrocarbons. Journal of Nutrition 134:2011–2014, 2004.

Kotsonis FN, Mackey MA: Nutritional Toxicology. Taylor & Francis, 2005. Pfau W, Martin LF, Cole KJ, Venitt S, Phillips DH, Grover PL, Marquardt H: Heterocyclic aromatic amines induce DNA strand

breaks and cell transformation. Carcinogenesis 20: 545-551, 1999.

Schut HAJ, Snyderwine EG: DNA adducts of heterocyclic amine food mutagens: implication for mutagenesis and carcinogenesis.

Carcinogenesis 20:353-368, 1999.

Sinha R, Rothman N, Salmon CP, Knize MG, Brown ED, Swanson CA, Rhodes D, Rossi S, Felton JS, Levander OA: Heterocyclic amine

content in beef cooked by different methods to varying degrees of doneness and gravy made from meat drippings. Food and Chemical

Toxicology 36:279-287, 1998.

Skog KI, Johansson MAE, Jägerstad MI: Carcinogenic heterocyclic amines in model systems and cooked foods: a review on

formation, occurrence and intake. Food and Chemical Toxicology 36:879-896, 1998.

Wakabayashi K, Sugimura T: Heterocyclic amines formed in the diet: carcinogenicity and its modulation by dietary factors. Journal

of Nutritional Biochemistry 9:604-612, 1998.

POLICIKLIČKI AROMATSKI UGLJIKOVODICI PAH-ovi, spomenuti prije kao okolišni kontaminanti (KONTAMINACIJA OKOLIŠA, Policiklički aromatski

ugljikovodici), mogu nastati i tijekom termičke obrade hrane na visokim temperaturama (pečenjem, sušenjem,

dimljenjem, prženjem, roštiljanjem). Najlakše nastaju iz ugljikohidrata kod visokih temperatura bez prisustva

kisika, a mogu nastati i iz aminokiselina i masnih kiselina.

Najznačajniji policiklički aromatski ugljikovodici u hrani

IZVORI

Izvori PAH-ova u hrani se mogu podijeliti u dvije skupine: PAH-ovi iz neprerađene i PAH-ovi iz prerađene hrane.

Razlika između njih je ta da u neprocesiranoj hrani dolazi do kontaminacije s PAH-ovima iz okoliša, a u

procesiranoj hrani nastaju tijekom obrade.

benz[a]antracenBaA

benzo[b]fluorantenBbFA

benzo[k]fluorantenBkFA

benzo[ghi]perilenBghiP

krizenCHR

dibenz[a,h]antracenDBahA

indeno[1,2,3-cd]pirenIP

benzo[a]pirenBaP

63

Kod prerađene hrane ključnu ulogu u

nastanku PAH-ova ima kemijski sastav namirnice.

PAH-ovi najlakše nastaju iz ugljikohidrata bez

prisustva kisika (grijanjem škroba na 380°C nastaje

0,7 ppb benzo[a]pirena (BaP), dok na 650°C nastaje

17 ppb). Mogu nastati i iz aminokiselina i masti, ali

trebaju znatno više temperature (gotovo da nema

sinteze ispod 500°C). Kod dimljenja PAH-ovi nastaju

zbog nepotpunog izgaranja i putem dima ulaze u

dimljenu hranu. Raspon koncentracija ukupnih

PAH-ova u dimljenom mesu kretao se između 2 i 30

ppb, a u dimljenoj ribi između 9 i 90 ppb. Osim

dimljenjem, nastaju u značajnim količinama i roštiljanjem i prženjem hrane. Tijekom tih procesa dolazi do pirolize

masti prilikom čega nastaju PAH-ovi. Najveće količine PAH-ova nastaju kod roštiljanja kad mast ima dodir s

otvorenim plamenom. Kava pržena na visokim temperaturama također je izvor PAH-ova, ali se prilikom

pripremanja dobije razrijeđena vodena otopina, u kojoj se PAH-ovi slabo otapaju jer su nepolarni, pa ih zato u

šalici kuhane kave ima relativno malo. Iako su u navedenim namirnicama najveće zabilježene količine PAH-ova,

procjenjeno je da je ukupno najveći unos putem žitarica (otprilike 1/3) i ulja (također 1/3), zbog povećane

zastupljenosti ovih skupina namirnica u prehrani. PAH-ovi u žitarice dospijevaju taloženjem iz zraka, kao i

procesom sušenja žitarica prije skladištenja. Ulja sadrže povećane količine ukoliko su dobivena od sjemenki

sušenih izravnim kontaktom s dimnim plinovima.

ZDRAVSTVENI RIZIK

BaP i 30ak drugih spojeva su najtoksičniji predstavnici. PAH-ovi postaju toksični tek procesom razgradnje u

organizmu (tzv. metabolička aktivacija). Kod eksperimentalnih životinja je utvrđena imunotoksičnost,

hepatotoksičnost i drugi učinci. Najvažniji, s obzirom na za razine kojima su ljudi

izloženi putem hrane, su reproduktivna i razvojna toksičnost, genotoksičnost te

karcinogenost. IARC ih svrstava u više grupa ovisno o jačini dokaza o

karcinogenosti, pri čemu su BaP i nekolicina drugih spojeva svrstani u skupinu

dokazanih karcinogena za ljude.

STRATEGIJE SMANJENJA RIZIKA

Količina nastalih PAH-ova u hrani je funkcija kemijskog sastava i temperature, pa

se reguliranjem tih uvjeta njihove razine mogu značajno smanjiti u hrani. Kod

dimljenja i roštiljanja važan je i odabir drva s kojim se loži. Utvrđeno je da hrast,

orah, jabuka i joha daju dim s manjim količinama PAH-ova, dok drvo zimzelenih

vrsta, lješnjak, šljiva i topola proizvode velike količine PAH-ova. Također,

primjena tekućeg dima značajno smanjuje količine PAH-ova u konačnim

proizvodima. Kod proizvodnje se tekući dim podvrgava frakcioniranju i pročišćavanju i zbog toga sadrži znatno

niže količine PAH-ova u odnosu na tradicionalno dobiven dim. Druga prednost korištenja tekućeg dima je

ravnomjerna raspodjela okusa kroz proizvod. Istraživanja konzerviranih dimljenih riba pokazala su također da

dolazi i do migracije PAH-ova iz ribe u ulje, a kasnije se potvrdilo da dio prelazi i u ambalažu. To se može smatrati

pozitivnim svojstvom jer su to uglavnom dijelovi koji se ne konzumiraju, a smanjuju količine PAH-ova i do 71% u

samom proizvodu. Kod hrane pripremljene na roštilju utvrđeno je da se količina PAH-ova povećava s povećanim

udjelom masti u namirnicama te duljim i bližim izlaganjem plamenu. Nasuprot tome, priprema hrane na

električnim i plinskim roštiljima te posebno dizajniranim roštiljima koji spriječavaju kapanje masti na otvoreni

plamen, rezultirala je odsutnošću PAH-ova. Ukoliko su PAH-ovi dospijeli na biljne namirnice taloženjem iz zraka,

temeljitom higijenom (pranjem) njihova količina se može smanjiti i do 50%.

Prilikom unosa PAH-ova u organizam moguće je djelovati na njihovu apsorpciju uravnoteženom

prehranom. Istraživanjima je utvrđeno da prehrambena vlakna mogu smanjiti apsorpciju PAH-ova u probavnom

64

traktu, a neki flavonoidi mogu inhibirati enzime koji su potrebni za metaboličku aktivaciju PAH-ova i aktivirati

detoksificirajuće enzime.

LITERATURA

Chen BH: Analysis, formation and inhibition of polycyclic aromatic hydrocarbons in food. Journal of Food and Drug Analysis 5:25-

42, 1997.

De Vries J: Food Safety and Toxicity. CRC Press, 1996. European Food Safety Authority: Polycyclic aromatic hydrocarbons in food - Scientific opinion of the Panel on Contaminants in the

Food Chain. EFSA Journal 724, 2008.

Jägerstad M, Skog K: Genotoxicity of heat-processed foods. Mutation Research 574:156–172, 2005. Jakszyn P, Agudo A, Ibanez R, Garcia-Closas R, Pera G, Amiano P, Gonzelez C A: Development of a food database of nitrosamines,

heterocyclic amines, and polycyclic aromatic hydrocarbons. Journal of Nutrition 134:2011–2014, 2004. Ministarstvo zdravstva i socijalne skrbi: Pravilnik o najvećim dopuštenim količinama određenih kontaminanata u hrani. Narodne

novine 154/08, 2008. Perugini M, Visciano P, Giammarino A, Manera M, Di Nardo W, Amorena M: Polycyclic aromatic hidrocarbons in marine

organisms from the Adriatic Sea, Italy. Chemosphere 66:1904-1910, 2007. Phillips DH: Polycyclic aromatic hydrocarbons in the diet. Mutation Research 443:139-147, 1999.

Xue W, Warshawsky D: Metabolic activation of polycyclic and heterocyclic aromatic hydrocarbons and DNA damage. Toxicology

and Applied Pharmacology 206:73-93, 2005.

PRODUKTI OKSIDACIJE MASTI I ULJA Produkti oksidacije masti i ulja nastaju termičkom obradom masti i ulja, a nalaze se u prženoj hrani. Polinezasićeni

lipidi prolaze tri osnovne promjene tijekom skladištenja i termičkog tretiranja: autooksidacija, termička oksidacija i

termička polimerizacija. Autooksidacija se odvija ispod 100°C uz prisutnost enzima lipoksigenaze ili kod izlaganja

svjetlu i kisiku. Prilikom prženja dolazi do ubrzanja procesa autooksidacije masnih kiselina (prvenstveno

polinezasićenih), pri čemu nastaju reaktivni hidroperoksidi. Oni su relativno stabilni kod sobne temperature ako

nema prisutnih metalnih iona. Ali uz prisutnost metalnih iona i kod povišene temperature brzo dolazi do

dekompozicije u konačne produkte poput aldehida, ketona, kiselina, estera, alkohola, kratkolančanih

ugljikovodika, aromatskih spojeva, cikličnih masnih kiselina, polimera, itd. Na oksidaciju ulja utječe sastav masnih

kiselina, način obrade ulja, količine prisutnih metalnih iona, temperatura i svjetlost, otopljeni kisik, antioksidansi i

pigmenti. Tri glavna koraka kod lipidne oksidacije su:

1. Inicijacija, nastanak slobodnih alkilnih radikala,

RH R• + H•

R• + O2 ROO•

2. Propagacija, lančana reakcija slobodnih alkilnih radikala i peroksidnih radikala,

ROO• + R1H ROOH + R1•

3. Terminacija, nastanak neradikalnih produkata (alkoholi, aldehidi, ketoni, polimeri, itd.).

R• + R• RR

ROO• +ROO• ROOR + O2

RO• + R• ROR ROO• + R• ROOR 2 RO• + 2 ROO• ROOR + O2

65

X Y

H

X YR RH

X YO2 X Y

O

O

X Y

O

O

X Y

H

X Y

O

OH

X Y

Razgradnja hidroperoksida na alkohole, aldehide ili ketone

R1 C

H

R

O

HO

R1 C

H

R2

O

OH

R1 C H

O

R C H

O

R

R1

iliH

C

OH

RR1

R C

O

R1

R'

R'H

R'H

R'

R'OH ROH

H3C (CH2)3 CH2 CH CH CH2 CH CH (CH2)7 COOR

O2

COOR(CH2)7C

O

CH2 CH2 (CH2)2

CH3

> temp.

CH2

CH2

(CH2)6

(CH2)2 CH3

COOR

- H2O

Nastanak aromatskih spojeva

O

O

preko peroksidne skupine (intra & intermolekularno)

preko eterske skupine

O

O

Nastanak polimera

Nastanak polimera preko C atomapovezivanje unutar istog ili između različitih triglicerida

H2C

HC

H2C

O

O

O

C

C

C

O

O

O

H2C

HC

H2C

O

O

O

C

C

C

O

O

O

66

IZVORI

Oksidaciji masti i ulja je podložna sva hrana koja ima lipide u svom sastavu. Što je veći udio masti u proizvodu to je

on podložniji oksidaciji, pa se oksidacije najviše odvijaju u čistim uljima i mastima, ali i prerađevinama koje su

pripremljene s njima ili u njima (pržena hrana,

hamburgeri, neki kolači). Zasićene masne kiseline (npr.

iz maslaca) i masne kiseline koje sadrže jednu

dvostruku vezu (npr. maslinovo ulje) znatno su

otpornije prema djelovanju prooksidanasa nego

polinezasićene masne kiseline (npr. sojino ulje).

ZDRAVSTVENI RIZIK

Produkti oksidacije mogu poticati stvaranje

karcinogena. Neki od produkata (hidroksinonenal,

malondialdehid) dokazano se mogu vezati za DNA i

zbog toga su mutageni i karcinogeni. Produktima

oksidacije masti i ulja se također pripisuje iritacija

gastrointestinalnog trakta, hepatotoksičnost i

aterogenost. Epidemiološke studije ih povezuju s kardiovaskularnim bolestima, Parkinsonovom te

Alzheimerovom bolesti, iako nije još razjašnjeno da li su one uzrok ili posljedica ovih bolesti.

STRATEGIJE SMANJENJA RIZIKA

Smanjenje rizika za individualnog potrošača najbolje se postiže izbjegavanjem pržene i masne hrane. U industriji

se preporuča češća zamjena masnoće za prženje, dodaci mastima i uljima koja se koriste za prženje (često već

prisutni u specijalnim vrstama ulja i masti) te pravilno skladištenje masti i ulja. Potrebno je paziti na čimbenike koji

potiču nastanak slobodnih radikala i tako mogu ubrzati oksidaciju ulja i masti (navedeni niže).

Pod oksidativnom stabilnošću ulja podrazumijeva se otpornost na oksidaciju tijekom prerade i

skladištenja. Otpornost na oksidaciju se može prikazati kao vrijeme koje je potrebno za kritičnu točku oksidacije

kod koje dolazi do senzorskih promjena ili naglog ubrzanja oksidacijskog procesa. Oksidativna stabilnost je važan

indikator za određivanje kvalitete ulja i njegovog roka trajnosti. Oksidacija lipida smanjuje organoleptičku i

nutritivnu vrijednost jer nastaju toksični nusprodukti koji daju neprihvatljiv okus i miris, a uništavaju se esencijalne

masne kiseline.

Utjecaj sastava masnih kiselina

Ulja s više polinezasićenih masnih kiselina brže oksidiraju. Kako se stupanj zasićenosti povećava, brzina i količina

novonastalih produkata oksidacije raste. Zato sojino i suncokretovo ulje, s visokim jodnim brojem (>130), čuvano

na tamnom mjestu, sadrži značajno veće količine produkata oksidacije nego kokosovo ili palmino ulje s niskim

jodnim brojem (<20).

Uvjeti prerade ulja

Metode prerade ulja utječu na oksidativnu stabilnost. Sirovo sojino ulje je najstabilnije na oksidaciju, slijede

dezodorizirano, degumenirano, rafinirano i izbjeljeno ulje. Viša stabilnost nerafiniranog ulja je zbog veće

koncentracije tokoferola u odnosu na rafinirano ulje.

Temperatura i svjetlost

Kod povišene temperature se ubrzava proces autooksidacije i dekompozicije hidroperoksida. Nastanak produkata

autooksidacije je spor kod niskih temperatura skladištenja. Svjetlost nižih valnih duljina (UV) ima štetniji učinak od

svjetlosti viših valnih duljina (vidljivo svjetlo). Zbog utjecaja svjetlosti važna je ambalaža u koju se ulje pakira.

Prozirna plastika ubrzava autooksidaciju ulja. Da bi se to spriječilo može se u takvu plastiku dodati UV apsorber,

koji onda poboljšava oksidativnu stabilnost tako pakiranog ulja.

Kisik

Za oksidaciju ulja je potreban kisik, pa je oksidativna stabilnost ulja također ovisna o koncentraciji otopljenog

kisika u ulju (topljivost kisika u ulju je veća nego u vodi). Da bi se spriječilo otapanje kisika u ulju, treba paziti da je

zračni prostor iznad ulja što manji.

67

Mikrokomponente ulja

Jestiva ulja u sebi sadrže u tragovima slobodne masne kiseline koje su podložnije autooksidaciji od esterificiranih

masnih kiselina, pa one djeluju kao prooksidansi u jestivim uljima. Metali poput željeza ili bakra se također nalaze

u uljima, a imaju snažno prooksidativno djelovanje. Nerafinirana ulja imaju relativno visoke količine metala koje se

smanje rafinacijom. Nerafinirano sojino ulje sadrži 13,2 ppb bakra i 2,8 ppm željeza, a nakon rafinacije ostaje 2,5

ppb bakra i 0,2 ppm željeza. Metali mogu direktno reagirati s lipidima i tako proizvoditi lipidne alkilne radikale.

Bakar ubrzava razgradnju vodikovog peroksida i hidroperoksida 50 puta brže od Fe2+ i 100 puta brže od Fe3+ iona.

Cu+ + ROOH RO• + OH- + Cu2+ Cu2+ + ROOH ROO• + H+ + Cu+

Neutralizacija utjecaja metalnih iona se može postići sekvestrantima (pentanatrijev i pentakalijev trifosfat) koji

vežu metalne ione i tako ih čine neaktivnima. Klorofil je česti pigment u jestivim uljima. Djevičanska ulja sadrže 5–

35 ppm klorofila ovisno o vrsti ulja, koji se uklanja procesom rafinacije, pogotovo izbjeljivanjem. Klorofil i njegovi

razgradni produkti uz prisutnost svjetla djeluju prooksidativno, dok u mraku djeluju kao antioksidansi. Jestiva ulja

prirodno sadrže i antioksidanse poput tokoferola, karotenoida, fenolnih spojeva i sterola koji se u procesu

rafinacije najvećim dijelom uklanjaju. Antioksidansi mogu donirati vodikove atome slobodnim radikalima i tako ih

konvertirati u stabilnije, neradikalne produkte.

LITERATURA

Casimie CA, Min DB: Food lipids: Chemistry, nutrition and biotechnology. CRC Press, 2008.

Choe E, Min DB: Mechanisms and factors for edible oil oxidation. Comprehesive Reviews in Food Science and Food Safety 5:169-

186, 2006.

Deshpande SS: Handbook of Food Toxicology. CRC Press, 2002. Shibamoto T, Bjeldanes LF: Introduction to Food Toxicology. Academic Press, 2009. Štefan L, Tepšić T, Zavidić T, Urukalo M, Tota D, Domitrović R: Lipidna peroksidacija – uzroci i posljedice. Medicina 43:84-93, 2007.

TRANS MASNE KISELINE Trans masne kiseline (TFA od eng. trans fatty acids) su masne kiseline koje u nezasićenom dijelu molekule imaju

trans konfiguraciju umjesto uobičajene cis. Mogu se prirodno pojavljivati u nekim životinjskim mastima, ali češće

nastaju transformacijom iz nezasićenih cis orijentiranih masnih kiselina. TFA ne nastaju kao konačni produkt kod

niti jednog metaboličkog procesa u čovjeku, stoga sve TFA koje se nalaze u krvi i tkivu dolaze iz prehrambenih

izvora. Postoji velik broj TFA izomera mono ili polinezasićenih masnih kiselina koji se pojavljuju u hrani, a tri glavna

izvora su:

1. Bakterijska biotransformacija nezasićenih masnih kiselina u rumenu preživača,

2. Industrijska hidrogenacija i dezodorizacija nezasićenih biljnih (ili ribljih) ulja, i

3. Termička obrada ulja na visokim

temperaturama.

O

HO

O

HO

elaidinska kisleina(trans)

oleinska kiselina(cis)

68

IZVORI

Najviše prirodnih TFA ima u masti i mlijeku preživača, a pojavljuju se i u biljnim uljima u manjim količinama.

Mliječna i goveđa mast u prosjeku sadrže 3-6% TFA, dok su količine u janjetini nešto više. Nekad su TFA bile stalni

pratioci margarina, ali promjenom procesa hidrogenacije prisutnost je svedena na minimalne količine, pa tako

variraju između 1 i 17%, dok margarini za kolače sadrže nešto više količine. Shodno tome, proizvodi koji sadrže

hidrogenirana biljna ulja (kolači, biskvit, vafli, lisnata tijesta, snack proizvodi, bomboni, dehidratirane juhe, žitarice

za doručak) također sadrže TFA. Osim u procesu dehidrogenacije, mogu nastati i dezodorizacijom ulja te kod

termičke obrade masti i ulja. Zbog toga su nađene u prženim prerađevinama od krumpira u visokim

koncentracijama, 20-40% ukupnih masnih kiselina.

ZDRAVSTVENI RIZIK

Probava i apsorpcija TFA je slična kao i kod ostalih masnih kiselina. Prvenstveno se iskorištavaju u stanici za

dobivanje energije. Utvrđena je veza između unosa TFA i povišenog LDL i nižeg HDL kolesterola. Zbog toga se

smatra da TFA povećavaju rizik od oboljenja kardiovaskularnog sustava. Istraživanjima je također ustanovljena

pozitivna korelacija unosa TFA s dijabetesom tipa 2, pri čemu su žene bile osjetljivije od muškaraca. Neka

istraživanja su također potvrdila malu pozitivnu korelaciju povećanog unosa TFA s rakom dojke u

postmenopauzalnoj dobi te razvojem raka debelog crijeva u žena, ali ne i kod muškaraca.

STRATEGIJE SMANJENJA RIZIKA

Poznavanje podrijetla samih TFA važno je kod razvoja pristupa smanjenja rizika. Smatra se da je unos prirodno

prisutnih TFA u granicama WHO preporuke od 1% ukupnog unosa energije. No, da bi se smanjio i unos prirodnih

TFA preporuča se redukcija unosa masnoća (mliječna mast, loj).

Industriji se preporuča modifikacija procesa proizvodnje

margarina da bi se smanjila količina TFA, a neke zemlje su potpuno

zabranile korištenje parcijalno hidrogeniranih masti za prženje hrane.

Kod prženja treba izbjegavati korištenje hidrogeniranih masnoća

(margarini, šorteninzi) i polinezasićenih masnoća (suncokretovo, sojino,

sezamovo, čičkovo ili riblje ulje). Korištenje vakuum prženja, prženja na

nižim temperaturama te kraće vrijeme prženja povoljno utječu na

smanjenje količine TFA u konačnim proizvodima. Kod nekih proizvoda

je moguća promjena receptura odnosno promjena izvora masnoće.

LITERATURA

Deshpande SS: Handbook of Food Toxicology. CRC Press, 2002.

Dijkstra AJ, Hamilton RJ, Hamm W: Trans Fatty Acids. Blackwell Publishing, 2008.

European Food Safety Authority: Opinion of the Scientific Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies on a request from the

Commission related to the presence of trans fatty acids in foods and the effect on human health of the consumption of trans fatty acids.

EFSA Journal 81, 2004.

Larque E, Zamora S, Gill A: Dietary trans fatty acids in early life: a review. Early Human Development 65:S31-S41, 2001.

Wandall B: The controversy over trans fatty acids: Effects early in life. Food and Chemical Toxicology 46:3571-3579, 2008.

KLOROPROPANOLI Kloropropanoli su produkti glicerola i kloridne kiseline koji nastaju na povišenim temperaturama. Najrelevantniji

kloropropanoli koji se nalaze u hrani su 3-monoklorpropan-1,2-diol (3-MCPD, klorohidrin, glicerol klorohidrin) i

1,3-dikloro-2-propanol (1,3-DCP, diklorhidrin, sim-glicerol, diklorohidrin). Iako se pojavljuju u niskim

koncentracijama, njihova karcinogena svojstva su glavni razlog za zabrinutost.

69

3-MCPD 1,3-DCP

IZVORI

Iako se kloropropanoli najčešće povezuju sa sojinim umakom i kiselo hidroliziranim biljnim proteinima (A-HVP –od

eng. acid-hydrolysed vegetable protein), ovi toksikanti se pojavljuju u širokom spektru namirnica i teško ih je

izbjeći u prehrani. 3-MCPD je prvo dokazan u A-HVP koji se koriste kod proizvodnje sojinog umaka, a

istraživanjima je dokazano da nastaje samim procesom proizvodnje. Osim u sojinom umaku, A-HVP se koriste i

kod proizvodnje umaka od oštriga i gotovih juha. Najviše ih ima u sojinim proizvodima podvrgnutim kiselinskoj

hidrolizi, ali se suvremenim postupcima smanjuje njihova količina zahvaljujući modifikaciji uvjeta kiselinske

hidrolize. Kloropropanoli nastaju i pečenjem fermentranih tijesta gdje kod povišene temperature glicerol iz

kvasaca reagira s kloridim ionima. 3-MCPD predstavlja problem i u papirnoj industriji, gdje nastaje u procesu

proizvodnje, a zatim može s papira migrirati u hranu (kod čajnih vrećica i filtera za kavu).

ZDRAVSTVENI RIZIK

Prvi puta su zdravstveni rizici kloropropanola razmatrani 1993. g. na sastanku FAO / WHO gdje je zaključeno da bi

količinu u hrani valjalo sniziti na najmanju moguću razinu u okviru mogućnosti (ALARA princip). Postoji nekoliko

razlika između toksičnosti 3-MCPD-a i 1,3-DCP-a. Ispitivanjem učinka visokih doza 3-MCPD-a na štakorima je

ustanovljeno da nepovoljno djeluje na plodnost kod muške populacije te remeti funkciju bubrega. Genotoksično

djelovanje nije dokazano kod normalne izloženosti. Nasuprot tomu, 1,3-DCP se smatra direktnim genotoksičnim,

time i karcinogenim agensom, a dokazana je hepatotoksičnost i nefrotoksičnost viših doza za pokusne životinje.

STRATEGIJE SMANJENJA RIZIKA

Hrvatskim pravilnikom definirane su najviše razine koje se smiju nalaziti u specifičnim namirnicama. Za 1,3-DCP

nema propisanog limita jer se to smatra neprikladno zbog njegove genotoksičnosti.

Preventivno se može djelovati na redukciju nastanka promjenom uvjeta prerade hrane, iako to nije

jednostavno postići jer nastaju na različite načine u različitoj hrani. Općenito govoreći, faktori koji se moraju uzeti

u obzir kod smanjenja količine kloropropanola su: pH, temperatura, vlaga i vrijeme prerade. Postupci uključuju:

Povišenje pH hrane s visokim sadržajem vlage,

Sniženje maksimalne temperature tretiranja i sadržaja soli hrane,

Izbjegavanje prerade hrane s niskom vlažnošću na visokoj temperaturi,

Limitiranje količine glicerola u hrani tijekom pripreme i čuvanja,

Izbjegavanje korištenja parcijalnih glicerida kao aditiva,

Korištenje začinskih ekstrakata umjesto svježeg začinskog bilja i smanjenje mikrobiološkog

onečišćenja termičkim tretmanom, i

Inaktivaciju lipaza/esteraza.

Prilikom proizvodnje A-HVP preporuča se modifikacija procesa hidrolize da bi se smanjila količina nastalih

kloropropanola, ali utvrđeno je da nije moguće dobiti organoleptički prihvatljiv proizvod koji bi imao manje od 0,1

mg/kg 3-MCPD. Moguće je dodatno termičko tretiranje alkalijama nakon proizvodnje, čime se efikasno smanjuju

količine kloropropanola ispod detektabilnih granica, a proizvod ostaje organoleptički prihvatljiv. Kod dimljenja je

utvrđeno da dodatak 20% vapnenca (kalcijevog karbonata) u pelete za dimljenje značajno reducira nastanak

kloropropanola u dimu, a time i u samim proizvodima. Također se pokazalo da reakcija natrijevog

hidrogenkarbonata (soda bikrabona) te natrijevog karbonata s kloropropanolima daje glicerol kao konačni

produkt, ali nije još isprobana na realnim uzorcima hrane.

LITERATURA

Baer I, De La Calle B, Taylor P: 3-MCPD in food other than soy sauce or hydrolysed vegetable protein (HVP). Analytical and

Bioanalytical Chemistry 396:443–456, 2010.

70

ALKOHOLI Najzastupljeniji alkoholi koji se pojavljuju u hrani su etanol i metanol. Oba alkohola nastaju prirodnom

fermentacijom, ali najviše se proizvode sintetski (metanol iz metana, etanol iz etilena).

H3C

H2C

OH H3C OH

etanol metanol IZVORI

Etanol u hrani nastaje kao produkt fermentacije koja može biti namjerna ili uključena u proces mikrobiološkog

kvarenja. Koristi se i kao konzervans. Svi značajni izvori etanola u hrani su dobro

deklarirani i uključuju sve vrste alkoholnih pića. Manje količine nalaze se u kefiru i

kumisu. Također nastaje mikrobiološkim kvarenjem džemova, pekmeza, marmelada i

meda.

Metanol se namjerno dodaje u medicinske pripravke etanola kako bi se

izbjegla moguća zloporaba, a nastaje i prirodnom fermentacijom voća i povrća.

Izvori metanola u hrani su prvenstveno krivotvorena i domaća žestoka alkoholna

pića (tamo gdje se ne kontroliraju uvjeti destilacije), vino, voće i povrće, voćni

sokovi, dijetalna pića. Osim navedenih izvora u hrani, umjetno sladilo aspartam

razgradnjom u probavnom traktu oslobađa metanol, pa se i tako može indirektno

unijeti u organizam.

ZDRAVSTVENI RIZIK

Etanol se brzo i dobro apsorbira u gastrointestinalnom traktu. Metabolizira se u jetri u tri koraka: prvo se oksidira

do acetaldehida, slijedi konverzija do acetata koji se dalje metabolizira u ciklusu trikarbonskih kiselina (Krebsovom

ciklusu) do CO2 i vode uz nastanak energije. Najvažnije posljedice učestalog izlaganja etanolu (alkoholizam) su

oštećenje jetre (ciroza) i neurološki problemi (depresija CNS-a), iako uzrokuje

štetu i gastrointestinalnom traktu, gušterači, srcu, i dr. Dokazan je i kao

razvojni toksin jer može izazvati tzv. fetalni alkoholni sindrom (FAS)

(malformacija kostiju lubanje, smanjena porođajna težina, zaostatak u

razvoju djece, oštećenja živčanog sustava i mentalna retardacija djece)

prekomjernom konzumacijom alkohola tijekom trudnoće. Istraživanjem je

utvrđeno da se FAS pojavljuje kod otprilike 10% takvih trudnica, pri čemu je

osam pića tjedno granična vrijednost ispod koje nema štetnog utjecaja.

IARC je klasificirala alkoholna pića kao karcinogena za ljude zbog direktne

veze unosa s rakom usne šupljine, ždrijela, grkljana, jednjaka i jetre, a

povećava i rizik od raka želuca i debelog crijeva. Postoje osobe s nasljednim svojstvima (geni enzima koji

razgrađuju alkohol i karcinogeni acetaldehid) koje su osjetljivije na karcinogena svojstva alkoholnih pića.

Metabolizam etanola i metanola

H3C

H2C

OH

etanol

HC

H3C O

acetaldehid

C

H3C O

OH

acetat

alkoholdehidrogenaza

acetaldehiddehidrogenaza

NAD+NADH +H+

NAD+ NADH

+H+

H3C

OH

metanol

H2C

O

formaldehid

C

H O

OH

mravlja kiselina

aldehiddehidrogenaza

NAD+ NADH

+H+

71

Također, osobe oboljele od hepatitisa bi, prekomjernom konzumacijom alkohola, mogle imati veći rizik raka jetre.

Etanol općenito djeluje sinergistički s drugim hepatotoksičnim tvarima.

Metanol se dobro apsorbira u gastrointestinalnom traktu, ali se (za razliku od etanola) iz nepoznatih razloga

nakuplja u predjelu oka. Alkohol dehidrogenaza razgrađuje i metanol, ali daje formaldehid koji se dalje može

oksidirati do mravlje kiseline. Velike količine ovog produkta mogu izazvati metaboličku acidozu i kolaps fiziološkog

sustava. Kod unosa toksične doze metanola javljaju se abdomenalna bol, otežano disanje, a može uzrokovati i

sljepilo.

STRATEGIJE SMANJENJA RIZIKA

Odgovorna potrošnja alkoholnih pića, pravilno skladištenje voća, povrća i njihovih prerađevina, pravilno vođenje

fermentacije i destilacije alkoholnih pića uz kontrolu produkata.

Nedavno istraživanje utvrdilo je mogućnost povećanja količine otopljenog kisika u alkoholnim pićima što

bi ubrzalo oksidativni metabolizam alkohola u tijelu i vodilo redukciji simptoma karakterističnih za akutnu

intoksikaciju i mamurluk.

Etanol može spriječiti štetne učinke metanola jer je kompetitivni inhibitor za alkohol dehidrogenazu za koju

ima veći afinitet. Zbog toga se metanol ne stigne razgraditi do formijata, nego se najveći dio izluči urinom.

Odgovarajuća opskrba folatom (vitamin B9) ubrzava razgradnju metanola.

LITERATURA

Baek I, Lee B, Kwon K: Influence of dissolved oxygen concentration on the pharmacokinetics of alcohol in humans. Alcoholism:

Clinical and Experimental Research 34:834-839, 2010.

Center for the Evaluation of Risk to Human Reproduction: NTP-CERHR Expert Panel report on the reproductive and

developmental toxicity of methanol. Reproductive Toxicology 18:303-390, 2004.

Druesne-Pecollo N, Tehard B, Mallet Y, Gerber M, Norat T, Hercberg S, Latino-Martel P: Alcohol and genetic polymorphisms:

effect on risk of alcohol-related cancer. Lancet Oncology 10:173-180, 2009.

Gemma S, Vichi S, Testai E: Metabolic and genetic factors contributing to alcohol induced effects and fetal alcohol syndrome.

Neuroscience and Biobehavioral Reviews 31:221-229, 2007.

Hou CY, Lin YS, Wang YT, Jiang CM, Wu MC: Effect of storage conditions on methanol content of fruit and vegetable juices.

Journal of Food Composition and Analysis 21:410-415, 2008.

International Agency for Research on Cancer: Alcohol and Cancer. Lancet Oncology 7:149-156, 2006.

Ministarstvo poljoprivrede, ribarstva i ruralnog razvoja: Pravilnik o jakim alkoholnim pićima. Narodne novine 61/09, 2009.

Peters TJ: Alcohol misuse, a european perspective. Harwood Academic Publishers, 2005.

Vale A: Methanol. Medicine 35:633-634, 2007.

Zakhari S: Overview: How is alcohol metabolized by the body. Alcohol Research & Health 29:245-254, 2006.

ETIL KARBAMAT

Etil karbamat ili uretan se nalazi prirodno u fermentiranoj hrani gdje nastaje

reakcijom etanola s ureom ili cijanidom nastalim tijekom fermentacije ili zaostalim na

fermentiranim proizvodima (urea od gnojenja, cijanid iz voća). Cijanovodična kiselina i

njene soli (cijanidi) su glavni prekursori etil karbamata. Cijanidi su prirodno prisutni u

koštuničavom voću (amigdalin), a otpuštaju se enzimskim procesima tijekom dozrijevanja nakon branja.

H2N

C

O

O

H2C

CH3

R C N H C N OH C N

C

NH2

O

H2NOH3C

O

NH2

H3C

H2C

OH

CH3

H2C

HO

cijanogeni glikozid

enzimatska

reakcija

oksidacija vodikov cijanat

etil karbamat

ureaetanol

etanolcijanovodična

kiselina

72

Drugi izvor etil karbamata je urea koja može nastati razgradnjom aminokiseline arginina pomoću kvasaca, a zatim

reagira s etanolom i tako daje etil karbamat.

IZVORI

Etil karbamat je spoj koji nastaje u fermentiranoj hrani i pićima, kao što su žestoka alkoholna pića, vino, pivo,

kruh, umak od soje i jogurti. Najznačajniji izvor su alkoholna pića, naročito žestoka alkoholna pića gdje se

vrijednosti kreću od 600 do 1500 µg/kg. U vinima je utvrđena srednja vrijednost od 10 do 32 µg/kg, s tim da su

više koncentracije utvrđene u crnim vinima, dok je u pivu utvrđeno do 1 µg/kg. U voćnim rakijama najviše etil

karbamata nastaje iz cijanogenih glikozida, dok je kod vina, piva i kruha glavni izvor urea nastala iz arginina.

Istraživano je i više uzoraka hrane na prisutnost etil karbamata, ali detektibilne koncentracije su utvrđene samo

kod pekarskih proizvoda (6 µg/kg) i sojinog umaka (3-4 µg/kg).

ZDRAVSTVENI RIZIK

Etil karbamat se jako dobro apsorbira i metabolizmom prevodi u toksičniji spoj (epoksid vinil karbamata) koji je

dokazano genotoksičan. IARC je 1974. godine stavila etil karbamat na popis tvari koje su mogući karcinogeni za

ljude (grupa 2B). Nakon dodatnih istraživanja, 2007. godine je premješten u grupu tvari koje su vjerojatni

karcinogeni za ljude (grupa 2A) uz napomenu da eksperimentalni dokazi ukazuju da postoji velika sličnost

metaboličkih puteva aktivacije etil karbamata kod štakora i ljudi.

STRATEGIJE SMANJENJA RIZIKA

Ključnu ulogu u prevenciji i kontroli količine etil karbamata je poznavanje glavnog prekursora za nastanak kao i

utjecaj vanjskih uvjeta (kod žestokih alkoholnih pića) na sintezu. Za žestoka alkoholna pića se preporuča

skladištenje u tamnim prostorijama ili sprječavanje utjecaja svjetlosti pomoću tamnih boca i dodatnog pakiranja

(u kartonsku ili metalnu ambalažu) te izbjegavanje bakrenih cijevi kod transporta. Kod vina treba koristiti čiste

kulture kvasaca koje sintetiziraju manje količine uree, dok je uloga svjetla gotovo zanemariva. Urea nastaje kad

vinski kvasac metabolizira arginin, glavnu, lako dostupnu alfa aminokiselinu u soku grožđa. Nastanak etil

karbamata eksponencijalno raste kod povišenih temperatura fermentacije. Osim kvaščevim metabolizmom, urea

može u vino dospijeti i preko grožđa iz prekomjerno gnojenih vinograda. Osim u tehnologiji vina, iste preporuke

glede čistih kultura kvasaca sa smanjenom sintezom uree, mogu se primijeniti i u pivarskoj te pekarskoj industriji.

Posljednjih nekoliko godina se strogo kontroliraju sojevi kvasaca za fermentacije, pa se značajno smanjio udio etil

karbamata u fermentiranim proizvodima, iako se može naći često u krivotvorenim i domaćim proizvodima gdje se

provodi nekontrolirana fermentacija.

LITERATURA

European Food Safety Authority: Ethyl carbamate and hydrocyanic acid in food and beverages - Scientific opinion of the Panel on

Contaminants. EFSA Journal 551, 2007.

VAZOAKTIVNI AMINI

Tiramin i drugi vazoaktivni amini (biogeni amini koji djeluju na krvni tlak) nastaju u procesu razgradnje

aminokiselina biljnog i životinjskog podrijetla (vidi: BIOLOŠKI IZVORI, Toksikanti biljnog podrijetla). Zbog načina

nastanka razmatrani su kao markeri mikrobne kontaminacije i starosti hrane. Riječ je o spojevima koje organizam

sisavaca može i sam sintetizirati i pomoću kojih regulira krvni tlak.

IZVORI

Vazoaktivni amini mogu nastati fermentacijom, tijekom prerade ili skladištenja hrane, termičkom ili

enzimatskom dekarboksilacijom slobodnih aminokiselina. Sva hrana koja ima visok sadržaj proteina i nije

pravilno očišćena, prerađena ili skladištena, podložna je nastanku tiramina i vazoaktivnih amina. Najznačajniji

izvori vazoaktivnih amina su odležani sirevi, fermentirani probiotički napitci, starija crvena vina, pivo,

73

fermentirane kobasice, riba i riblji proizvodi, ekstrakt kvasca, čokolada, kiseli kupus i fermentirani proizvodi od

soje (tofu, umak od soje).

Sirevi od pasteriziranog mlijeka imaju manje količine vazoaktivnih amina u odnosu na sireve od

nepasteriziranog mlijeka. Stari i tvrdi sirevi često sadrže značajne količine vazoaktivnih amina (odležani kozji sir =

2000 mg/kg; kravlji sir = 300 mg/kg), dok svježi i

meki sirevi obično imaju malo ili uopće nemaju

detektabilnih vazoaktivnih amina. Osim u sirevima,

vazoaktivni amini nastaju i tijekom proizvodnje

fermentiranih mliječnih napitaka. Zanimljivo je da

nisu nađeni vazoaktivni amini u jogurtu i kefiru, za

razliku od ostalih probiotičkih napitaka. Iako nove metode pakiranja produljuju trajnost mesa, nastanak

vazoaktivnih amina je još uvijek moguć. Kod ribe

nastaje više histamina a manje tiramina.

Fermentirani mesni proizvodi ih također sadrže, a

dodatak natrijevog sulfita je još i dodatno povećao

njihovu akumulaciju (u fermentiranim kobasicama

je utvrđeno 200 mg/kg tiramina). Fermentirane

biljne namirnice poput kupusa ne pokazuju visoke

količine akumuliranih vazoaktivih amina, iako se

uočava proporcionalno povišenje njihove količine s

vremenom čuvanja. Hrana bazirana na kakaovcu,

poput čokolade, također sadrži tiramin i

feniletilamin. Od voća se često spominje avokado,

iako su istraživanjima utvrđene male količine

vazoaktivnih amina u svježem avokadu. Starenjem i

nepravilnim skladištenjem avokado nakuplja

određenu količinu ovih spojeva koji mogu štetno

djelovati tek nakon unosa velikih količina takvih namirnica ili proizvoda od njih.

ZDRAVSTVENI RIZIK

Neki aromatski amini su poznati po svojem vazokonstriktornom djelovanju (tiramin, triptamin, feniletilamin), a

drugi po vazodilatatornom djelovanju (histamin i serotonin). Tiramin se normalno sintetizira kod sisavaca i

indirektno povisuje krvni tlak. Monoamin oksidaza (MAO, prema nazivu, oksidira spojeve s jednom amino

skupinom) razgrađuje egzogene i endogene vazoaktivne amine. Zbog široke rasprostranjenosti MAO u tijelu,

vazoaktivni amini koji se unesu prehranom nemaju značajni utjecaj na krvni tlak kod zdravih ljudi. U medicini se

MAO inhibitori koriste u liječenju kliničke depresije, a ozbiljni nedostatak je to da takvi lijekovi povećavaju

vjerojatnost štetnih hipertenzivnih reakcija u pacijenata. Trovanja vazoaktivnim aminima su moguća prvenstveno

kada se uz njih unose i MAO inhibitori, alkohol i kod gastrointestinalnih bolesti. Primjećeni simptomi su povišeni

tlak, migrene i, kod težih slučajeva, pucanje kapilara u mozgu i smrt. Veza s migrenom kod zdravih osoba je

ispitivana u više radova i većina dokaza ne ukazuje na povezanost između unosa vazoaktivnih amina i migrena,

iako bi pojedinci mogli biti osjetljiviji zbog nasljednih osobina (niža aktivnost MAO enzima).

STRATEGIJE SMANJENJA RIZIKA

Da bi se spriječio nastanak vazoaktivnih amina u mesu treba uvijek koristiti samo svježe meso dobre kvalitete,

zbog čega je analiza količine vazoaktivnih amina predložena kao indeks svježine mesa (kao i kod ostalih

namirnica). Najviše koncentracije tiramina su izmjerene u mesu koje je ili čuvano u nepovoljnim uvjetima ili je

čuvano dulje od deklariranog roka trajanja. Kod fermentiranih proizvoda uvijek se moraju koristiti čiste kulture, uz

praćenje uvjeta fermentacije.

tiramin

NH2HO

HO

dopamin

NH2

HO

serotonin

HO

OH

NH

HO

adrenalin

HO

OH

NH2

HO

noradrenalin

NH2

HO

NH2

feniletilamin

NH2

HO

O

OH

tirozin

NH2

HO

tiramin

74

Osobe koje koriste MAO inhibitore moraju paziti na odabir hrane zbog smanjene mogućnosti

detoksifikacije i mogućih komplikacija. Nema zakonski propisanih granica za vazoaktivne amine u hrani, jer

zdravstveno ispravna hrana nema klinički značajne količine koje bi mogle štetiti zdravim ljudima.

LITERATURA

Broadley KJ: The vascular effects of trace amines and amphetamines. Pharmacology & Therapeutics 125:363-375, 2010.

Deshpande SS: Handbook of Food Toxicology. CRC Press, 2002. De Vries J: Food Safety and Toxicity. CRC Press, 1996. McCabe-Sellers B J, Staggs CG, Bogle ML: Tyramine in foods and monoamine oxidase inhibitor drugs: A crossroad where

medicine, nutrition, pharmacy, and food industry converge. Journal of Food Composition and Analysis 19:S58-S65, 2006.

Suzzi G, Gardini F: Biogenic amines in dry fermented sausages: a review. International Journal of Food Microbiology 88:41-54,

2003.

NITROZAMINI Nitrozamini su skupina spojeva koji nastaju reakcijom nitrita sa sekundarnim i tercijarnim aminima u kiseloj

sredini. Nitriti potječu iz sastojaka salamure (PRERADA HRANE, Tvari koje se namjerno dodaju) ili dušikovih oksida

nastalih tijekom dimljenja ili sušenja sirovina i hrane izravnim

dodirom s sagorijevnim plinovima, dok amina ima najviše u hrani

bogatoj bjelančevinama. Prvi puta se spominju kao toksikanti u hrani

1962. g. kada su ovce u Norveškoj uginule nakon konzumacije ribljeg

brašna koje je bilo tretirano s nitritima. Nitrozamini su identificirani

kao uzročni agensi, a najpoznatiji su nitrozodietilamin i

nitrozodimetilamin.

IZVORI

Najviše ih se može naći u suhomesnatim proizvodima, dimljenim proizvodima (meso, riba, sir), zelenom čaju,

pićima od slada (pivo, viski), itd. Visoke razine u alkoholnim pićima (npr. tamnom ili dimljenom pivu, viskiju),

značajno su snižene nakon promjene procesa sušenja slada. Reakcije nitrozacije se također odvijaju kod povišene

temperature, npr. prilikom pečenja slanine ili šunke. Neki hlapivi nitrozamini nastaju spontano tijekom duljeg

skladištenja, a dio može migrirati i s gume (na ambalaži) koja je u kontaktu s hranom.

Osim direktnim unosom, mogu nastati i reakcijom nitrita s aminima tijekom probave. Nitrozacija

sekundarnih i tercijarnih amina se odvija kod kiselog pH, a najbrža je na pH 3,4. Velike količine nitrita se dobivaju

redukcijom prehrambenih nitrata pomoću bakterija u ustima i crijevima, koji zatim mogu kod kiselog pH želuca

reagirati s aminima i tako tvoriti nitrozamine. Nitrati se uglavnom unose preko povrća naročito lisnatog i

korjenastog (POLJOPRIVREDNA PROIZVODNJA, Nitrati).

Za pušače je puno značajniji unos nitrozamina putem duhana, nego putem hrane. Pušenjem se unose niže

količine nego žvakanjem duhana jer se dio hlapivih nitrozamina gubi izdahnutim dimom. Pušenje također

doprinosi nastanku nitrozamina u tijelu unosom dušikovih oksida.

ZDRAVSTVENI RIZIK

Na pokusnim životinjama dokazana je mutagenost i karcinogenost (karcinomi jetre, respiratornog sustava,

bubrega, urinarnog trakta, probavnog trakta i gušterače). Karcinogena svojstva potvrdile su i epidemiološke

studije na ljudima. Od svih vrsta nitrozamina neki su se pokazali nekarcinogenima i općenito nereaktivnima u

tijelu. Opasni su jer mogu prelaziti barijere raspodjele toksikanata poput placente i krvno-moždane barijere. Zbog

prolaza preko placente smatraju se i reproduktivnim toksikantima. Ustanovljena je povezanost između tumora

mozga djece i unosa velikih količina salamurenog mesa njihovih majki za vrijeme trudnoće. Djeca su najranjivija

populacija na njihovo štetno djelovanje, pa se njima ne preporuča svakodnevni unos slanine, šunke ili kobasica.

nitrozodietilaminNDEA

nitrozodimetilaminNDMA

O

N

NO

N

N

75

STRATEGIJE SMANJENJA RIZIKA

Zbog različitih izvora nitrozamina u hrani postoje različite metode za njihovo suzbijanje. Kod sušenja slada

preporuča se promjena vođenja tehnološkog procesa tako da se sušenje odvija grijanim zrakom

umjesto direktnim sagorijevnim plinovima, čime se značajno smanjuje količina nitrozamina

(s 50 ppb na 5 ppb). Prije modifikacija, pivo je uz duhan bilo jedan od primarnih izvora

nitrozamina. Kod salamurenih, sušenih i dimljenih mesnih proizvoda preporuča se

smanjenje dodatka nitrita i nitrata u smjesu za salamurenje. Preporučuje se i dodatak

inhibitora sinteze nitrozamina kao što su askorbati, cistein, galna kiselina, tanini, natrij

sulfat i natrij eritrobat. Kako je nastanak nitrozamina proporcionalan kvadratu

koncentracije nitrita, njihova redukcija značajno smanjuje količine nastalih nitrozamina.

Istovremeno prisustvo tiocijanata i halogena u namirnicama ubrzava reakciju nitrozacije

amina, dok askorbinska kiselina i vitamin E inhibiraju reakciju reducirajući nitrite do dušikovog monoksida.

Ustanovljeno je da se redukcija količine nitrozamina i viška nitrita u salamurenim proizvodima može postići i γ-

zračenjem.

LITERATURA

Ahn HJ, Kim JH, Jo C, Lee CH, Byun MW: Reduction of carcinogenic N-nitrosamines and residual nitrite in model system sausage

by irradiation. Journal of Food Science 67:1370-1373, 2002.

Bartsch H, Montesano R: Relevance of nitrosamines to human cancer. Carcinogenesis 5:1381-1393, 1984.

Deshpande SS: Handbook of Food Toxicology. CRC Press, 2002. Jägerstad M, Skog K: Genotoxicity of heat-processed foods. Mutation Research 574:156–172, 2005. Jakszyn P, Agudo A, Ibanez R, Garcia-Closas R, Pera G, Amiano P, Gonzelez C A: Development of a food database of nitrosamines,

heterocyclic amines, and polycyclic aromatic hydrocarbons. Journal of Nutrition 134:2011–2014, 2004. Lijinsky W: N-Nitroso compounds in the diet. Mutation Research 443:129-138, 1999.

Stuff JE, Goh ET, Barrera SL, Bondy ML, Forman MR: Construction of an N-nitroso database for assessing dietary intake. Journal of

Food Composition and Analysis 22:S42-S70, 2009. Tannenbaum SR, Wishnok JS, Leaf CD: Inhibition of nitrosamine formation by ascorbic acid. American Journal of Clinical Nutrition

53:247S-250S, 1991.

AMINOKISELINSKI DERIVATI

Aminokiselinski derivati uključuju dehidro i unakrsno povezane aminokiseline te D-aminokiseline (prirodno su

aminokiseline L-konfigurirane). Nastaju prilikom termičkog tretiranja proteina u lužnatom mediju.

IZVORI

Izvori dehidro i unakrsno povezanih aminokiselina su produkti tretiranja bjelančevina lužinama i termičke

degradacije, što se provodi kod proizvodnje sojinog mesa i kazeinskih derivata (dječja hrana i enteralni pripravci).

Tim procesima nastaju aminokiselinski derivati poput lizinoalanina (LAL), dehidroalanina, metildehidroalanina,

ornitinoalanina, lantionina, histidinoalanina, i ostalih, a često ih u smjesi prate i D-aminokiseline.

Aminokiselinski derivati nastaju i kod druge hrane koja sadrži proteine a tretira se lužinama ili termički, poput

proizvoda od žitarica (rezanci, makaroni, tortilje), proizvoda od mahunarki,

kazeinskih derivata, mlijeka (svježe < pasterizirano < sterilizirano), dječje

hrane bazirane na mlijeku i kazeinskim derivatima, termički tretiranih

bjelanjaka, kolagenskih derivata iz životinjskih kostiju, ribljeg brašna,

lutefiska (tradicionalno skandinavsko riblje jelo) i ekstrakta kvasca.

Lizinoalanin je neprirodna aminokiselina nastala tretiranjem proteina

lužinama. Nastaje adicijom ostatka ε-amino grupe lizina na dvostruku vezu

dehidroalanina koji nastaje β-eliminacijskom reakcijom cisteina,

fosfoserina ili glikoserina. Na istom principu nastaju i ostali aminokiselinski

derivati. Nastanak lizinoalanina utječe na nutritivnu vrijednost proteina jer

se gube bioraspoloživi lizin, cistein i fosfoserin. Uvjeti koji potiču nastanak

aminokiselinskih derivata su visok pH, temperatura i vrijeme tretiranja.

NH2HN

O

OH

O

OH

H2N

LizinoalaninLAL

lizin

alanin

76

ZDRAVSTVENI RIZIK

Aminokiselinski derivati predstavljaju prvenstveno metabolički problem jer nisu orijentirani ili konfigurirani kao

prirodno prisutne aminokiseline i njeni derivati, pa se zato moraju drugačije metabolizirati. Uslijed modifikacije

metabolizma dolazi do nespecifičnih vezanja u organizmu što može uzrokovati toksične posljedice. Niska brzina

razgradnje kod ljudi mogao bi biti znak veće osjetljivosti na biološke učinke

od ostalih životinja. Nastaje i prirodno u malim količinama u organima a

povezuje se s procesom starenja. Provedenim istraživanjem na

eksperimentalnim životinjama je utvrđeno da aminokiselinski derivati

uzrokuju nefrotoksičnost i da je smanjena probavljivost takvih

aminokiselina. Provedena je i studija na primatima uz značajno manje

toksične posljedice. Praćena je i funkcija bubrega kod dojenčadi koja je

hranjena uobičajenom dječjom hranom za koju se dokazalo da sadrži LAL i

nakon 10 dana ustanovljena je mikroproteinurija kao znak oslabljene

funkcije bubrega.

STRATEGIJE SMANJENJA RIZIKA

Promjenom formulacija dječje hrane te promjenom uvjeta za dobivanje

sojinog mesa i tortilja, može se utjecati na smanjenje nastanka aminokiselinskih derivata. Kod toga je najvažnije

probati smanjiti vrijeme tretiranja bjelančevina primjenom visokih tlakova, sniženje temperature tretiranja

primjenom vakuuma ili sniženje pH vrijednosti tretiranja. Korištenje dodataka poput askorbinske kiseline,

limunske kiseline, glukoze, biogenih amina, aminokiselina sa SH skupinom i sl., može također značajno smanjiti

nastanak ovih derivata. Dodatak tiolnih i sulfitnih iona može inhibirati nastanak unakrsno povezanih

aminokiselina, iako postoje i istraživanja kod kojih se povećao sadržaj LAL-a nakon dodatka cisteina u kukuruzu s

visokim sadržajem lizina.

LITERATURA

Boschin G, D'Agostina A, Rinaldi A, Arnoldi A: Lysinoalanine content of formulas for enteral nutrition. Journal of Dairy Science

86:2283-2287, 2003.

Chang HM, Tsai CF, Li CF: Inhibition of lysinoalanine formation in alkali-pickled duck egg (Pidan). Food Research International

32:559-563, 1999.

Friedman M: Chemistry, biochemistry, nutrition, and microbiology of lysinoalanine, lanthionine, and histidinoalanine in food and

other proteins. Journal of Agricultural and Food Chemistry 47:1295-1319, 1999.

Kawamura Y, Hayashi R: Lysinoalanine-degrading enzymes of various animal kidneys. Agricultural and Biological Chemistry

51:2289-2290, 1987.

NUSPRODUKTI DEZINFEKCIJE VODE Nusprodukti dezinfekcije vode (DBP–od eng. disinfection byproducts) su spojevi nastali reakcijom dezinfekcijskih

sredstava i organskih molekula.

Nusprodukti dezinfekcije vode su

donedavno bili „nužno zlo“ jer do

štetnih posljedica dolazi tek

višegodišnjim nakupljanjem, dok je

negativni utjecaj nedezinficirane vode

odmah vidljiv. Noviji procesi prerade i

pripreme pitke vode minimiziraju

nastanak takvih produkata bilo

uklanjanjem prekursora ili promjenom

dezinficijensa.

Dezinficijensi uklanjaju

patogene mikroorganizme iz pitke

vode i služe kao oksidansi u procesu

halooctene kiseline

O

OH

X

halonitrometani

N+

O

O-

X

trihalometani

X X

X

X

X

X

N

haloacetonitrili

X C N

OH

X X

X

O

X X

X

CH3

cijanogeni halidi

3-halofenoli 3-haloanisoli

77

obrade vode. Osim toga koriste se i za uklanjanje okusa i boje vode, oksidiraju željezo i mangan, poboljšavaju

učinkovitost koagulacije i filtracije, sprečavaju rast algi na sedimentacijskim bazenima i filterima i spriječavaju

ponovnu kontaminaciju u distribucijskoj mreži. Najčešća dezinfekcijska sredstva koja se danas koriste su klor,

kloramini, klor dioksid i ozon.

Klor je najčešće upotrebljavan (u obliku natrij ili kalcij hipoklorita) zbog relativno niske cijene i dobrog

dezinfekcijskog djelovanja. Njegovom primjenom nastaje široki spektar DBP-ova, uglavnom halogeniranih spojeva

koji potječu iz reakcije slobodnog klora s prirodno prisutnom organskom tvari (huminske i fulvinske tvari). Glavne

skupine DBP-ova koje nastaju kloriranjem su trihalometani, klorirani fenoli, haloketoni, halooctena kiselina i

haloacetonitrili, a najviše nastaje trihalometana i halooctene kiseline, koji se smatraju toksičnim, pa čak i

karcinogenim.

Primjenom kloramina nastaju značajno niže količine DBP-ova jer se znatno sporije hidrolizira. Nedostatak

primjene kloramina je povećan udio cijanogen klorida u odnosu na kloriranje.

Klor dioksid je efikasniji dezinficijens i oksidans od klora. Pozitivna svojstva primjene su manji nastanak

trihalometana, halooctene kiseline i klorofenola, a negativne su nastanak drugih DBP-ova (utvrđeno 40-tak

različitih spojeva u ppt količinama) i laka redukcija do klora pomoću željeza, mangana i organskih tvari prisutnih u

vodi. Može se također i oksidirati do klorata sa slobodnim klorom koji se dodaje kao sekundarni dezinficijens.

Ozon je najjači biocid među oksidirajućim tvarima. Kad reagira s organskom tvari u vodi mogu nastati

formaldehid, acetaldehid i neke organske kiseline u manjim koncentracijama. Ozon ne tvori halo-spojeve, ali može

oksidirati bromide koji su prirodno prisutni u vodi do broma koji zatim može tvoriti halo-spojeve. Osim same pitke

vode, izvori DBP-ova su i svi proizvodi koji se proizvode od takve vode.

IZVORI

Voda za piće.

ZDRAVSTVENI RIZIK

Većinu vrsta DBP-ova je IARC već svrstala po skupinama. U grupu vjerojatnih

karcinogena (B1) spada formaldehid koji u malim količinama nastaje kod

ozonizacije. U skupinu mogućih karcinogena (B2) spadaju kloroform,

bromodiklormetan, bromoform, dikloroctena kiselina i bromati. Istražena su

njihova toksična, karcinogena i gentoksična svojstva. Utvrđeno je da klorati,

koji mogu nastati kod dezinfekcije klor dioksidom, uzrokuju hemolitičku

anemiju kod niskih koncentracija, a kod viših mogu rezultirati povišenjem methemoglobina. Neki trihalometani su

se pokazali genotoksični u Amesovom testu, a kasnije i karcinogeni za eksperimentalne životinje. Povezuju se s

karcinomima urinarnoga trakta, želuca, crijeva, jetre i bubrega. Također, neke epidemiološke studije upućuju na

moguću razvojnu toksičnost ovih spojeva (više stope pobačaja i defekta neuralne cijevi kod trudnica s višim

unosom DBP putem klorirane vode). Svi navedeni zdravstveni rizici DBP-ova u vodi su, prema WHO, još uvijek

znatno manji u odnosu na zdravstvene rizike potrošnje nedezinficirane vode, pa se zato još toleriraju, iako postoji

trend zamjene starih metoda dezinfekcije s novim koje stvaraju manje DBP-a ili ih uopće ne stvaraju.

STRATEGIJE SMANJENJA RIZIKA

Smanjenje razina DBP-ova u vodi za piće je moguće uklanjanjem prekursora sinteze ili samih nusprodukata.

Uklanjanje prekursora podrazumijeva što je više moguću redukciju organske tvari u vodi prije dezinfekcije.

Najučinkovitije se provodi suvremenim membranskim procesima, a moguća je i

provedba flokulacije, sedimentacije i filtracije. Količina prirodne organske tvari u

sirovoj vodi ovisi prvenstveno o izvoru vode koja se pročišćava. Ako se pročišćavaju

podzemne vode, ta količina je konstantna, a ako su izvori nadzemne vode onda je

količina prirodne organske tvari jako varijabilna s obzirom na godišnja doba (zimi

ima manje organskih tvari u nadzemnim vodama) i na elementarne uvjete (poplave

donose velike količine organskih onečišćenja u sirovu vodu). Osim organske tvari,

poželjno je uklanjanje prirodno prisutnih halogenih elemenata i njihovih soli u vodi.

78

Uklanjanje već nastalih DBP-ova je manje učinkovito od uklanjanja prekursora. Tu se može primijeniti granulirani

aktivni ugljen, ali nije efikasan kod uklanjanja polarnih i visokomolekularnih DBP-ova. Za uklanjanje hlapivih

trihalometana se može koristiti raspršivanje u zraku (aeracija), ali ono nema utjecaja na ostale nehlapive DBP-ove.

Provedbom membranske filtracije moguće je dobiti potpuno sterilnu vodu bez organske tvari u koju se zatim

može dodati klor kao sekundarni dezinficijens (koji štiti od naknadne kontaminacije u potrošačkoj mreži). Takvim

načinom se mora dodavati puno manja količina klora, a on ne stvara haloorganske spojeve jer su organski spojevi

prethodno kompletno uklonjeni membranskom filtracijom. Nedostatak ove metode je još uvijek vrlo visoka cijena

membranskih filtera.

Hrvatskim propisima je definirana najviša dozvoljena razina trihalometana u svim vrstama voda za piće

(vodovodnoj, stolnim i mineralnim vodama) te je specificirano da vodoopskrbni sustav mora nastojati postići što

niže razine bez štete učinkovitosti dezinfekcije.

LITERATURA

Agus E, Voutchkov N, Sedlak DL: Disinfection by-products and their potential impact on the quality of water produced by

desalination systems: A literature review. Desalination 237:214-237, 2009.

Chowdhury S, Champagne P, McLellan PJ: Models for predicting disinfection by-product (DBP) formation in drinking waters: A

chronological review. Science of the Total Environment 407:4189-4206, 2009.

Ministarstvo poljoprivrede, ribarstva i ruralnog razvoja: Pravilnik o prirodnim mineralnim i prirodnim izvorskim vodama. Narodne

novine 57/09, 2009.

Ministarstvo poljoprivrede, ribarstva i ruralnog razvoja: Pravilnik o stolnim vodama. Narodne novine 92/09, 2009.

Ministarstvo zdravstva i socijalne skrbi: Pravilnik o zdravstvenoj ispravnosti vode za piće. Narodne novine 47/08, 2008. Nieuwenhuijsen MJ, Martinez D, Grellier J, Bennett J, Best N, Iszatt N, Vrijheid M, Toledano MB: Chlorination disinfection by-

products in drinking water and congenital anomalies: review and meta-analyses. Environmental Health Perspectives 117:1486-1493, 2009.

Richardson SD, Plewa MJ, Wagner ED, Schoeny R, DeMarini DM: Occurrence, genotoxicity, and carcinogenicity of regulated and

emerging disinfection by-products in drinking water: A review and roadmap for research. Mutation Research 636:178-242, 2007.

Sun YX, Wu QY, Hu HY, Tian J: Effect of ammonia on the formation of THMs and HAAs in secondary effluent chlorination.

Chemosphere 76:631-637, 2009.

Sadiq R, Rodriguez MJ: Disinfection by-products (DBPs) in drinking water and predictive models for their occurence: a review.

Science of the Total Environment 321:21-46, 2004.

Villanueva CM, Cantor KP, Grimalt JO, Malats N, Silverman D, Tardon A, Garcia-Closas R, Serra C, Carrato A, Castano-Vinyals G,

Marcos R, Rothman N, Real FX, Dosemeci M, Kogevinas M: Bladder cancer and exposure to water disinfection by-products through

ingestion, bathing showering, and swimming in pools. American Journal of Epidemiology 165:148-156, 2006.

79

TVARI KOJE SE NAMJERNO DODAJU

ADITIVI HRANI

Hrani se dodaju aditivi radi produženja održivosti, očuvanja ili poboljšanja hranjivih i zdravstvenih svojstava hrane,

kao i boje, okusa, teksture, i dr. Među aditive ulaze: konzervansi (nadzor mikrobiološkog kvarenja), antioksidansi

(spriječavanje autooksidacije masti), sekvestranti (vežu metale u komplekse (fosfati, EDTA) i time spriječavaju

njihov katalitički učinak na oksidaciju masti i drugih sastojaka), surfaktanti (površinski aktivne tvari), stabilizatori

(spriječavaju taloženje i raslojavanje; npr. škrob, karaginan i druge gume), sredstva za izbijeljivanje, sredstva za

dozrijevanje, puferi, kiseline, lužine, boje, zaslađivači, hranjivi dodaci, prirodni i sintetski poboljšivači okusa, i dr.

Ostaci pomoćnih tvari u procesu proizvodnje (tvari protiv pjenjenja, tvari za taloženje, tvari protiv sušenja,

tvari za kontrolu rasta mz, tvari za pripremu procesne vode, plinovi za pakiranje, otapala, tvari za pranje i

ljuštenje, itd.) mogu se smatrati nenamjernim aditivima. Posebnim propisima definirani su uvjeti primjene i

maksimalne količine ostataka u namirnicama.

Otprilike 1500 je dozvoljenih aditiva u EU, kojima je dodijeljen tzv. E-broj, i oko 2800 aroma. Poslije

aroma, najbrojniji aditivi su hranjivi dodaci, surfaktanti, puferi, sekvestranti, boje, stabilizatori, konzervansi,

antioksidansi, itd. Bez aditiva, pekarski proizvodi bi prebrzo popljesnivili, u umacima bi dolazilo do odvajanja ulja,

konzervirano voće i povrće bi se obezbojilo i postalo bljutavo, kuhinjska sol bi se stvrdnula i zgrudala, napicima i

desertima bi manjkalo okusa, slabio bi vitaminski sadržaj namirnica, i dr. Očito je da bi bilo doslovno nemoguće

napustiti korištenje aditiva te je stoga potrebno provesti opsežna istraživanja njihove toksičnosti radi maksimalne

zaštite potrošača.

STRATEGIJE SMANJENJA RIZIKA

Neregulirana uporaba aditiva u počecima masovne proizvodnje hrane i incidenti koji su uslijedili rezultirali su

raširenim uvjerenjem među potrošačima da su svi aditivi štetni, koje i danas podgrijavaju pseudoznanstvenici i

senzacionalizmu skloni mediji. Na primjer, određen broj aditiva je testiran nakon niza godina korištenja te im je

utvrđena karcinogenost za pokusne životinje (konzervans AF-2 ili safrol -prirodna aroma biljnog podrijetla, itd. ili

soli kobalta koje su se koristile za stabilizaciju pjene piva, pa su kod velikih konzumenata izazvale kardiotoksične

posljedice.

Danas zakonodavstvo EU (i RH) postavlja tri temeljna preduvjeta prije autorizacije i puštanja na tržište

aditiva hrani. Dakle, aditivi:

moraju biti tehnološki potrebni,

ne smiju zavaravati potrošače, i

ne smiju biti opasni po zdravlje.

Prije odobrenja uporabe u hrani, aditivi se podvrgavaju rigoroznim ispitivanjima toksičnosti, što je obveza

proizvođača. Na temelju prikupljenih podataka EFSA (ili JECFA) vrše karakterizaciju rizika kojima se definira

prihvatljivi dnevni unos (ADI tj. razina unosa koja svakodnevnim unosom tijekom životnog vijeka neće imati

nikakve štetne posljedice) i maksimalno dozvoljene količine koje se dodaju u pojedine namirnice (postoji i

određen broj aditiva za koje svi relevantni toksikološki podaci i/ili povijest uporabe upućuju na potpunu

bezopasnost te im se ne specificira ADI (adekvatan status takvih aditiva u SAD-u je GRAS (generally recognized as

safe = općepoznati kao sigurni).

Nastavak poglavlja daje primjere aditiva koji izazivaju kontroverze, iako treba naglasiti da je ista često

neutemeljena jer su pojedina istraživanja apsolutno neprimjenjiva na okolnosti izlaganja tim tvarima putem niskih

razina u hrani. Primjerice, askorbinska kiselina se koristi kao prehrambeni aditiv. Jedan pokus s njenim oksidiranim

metabolitom (dehidroaskorbinskom kiselinom) uključivao je ponavljano intravenozno ubrizgavanje visokih doza

koje su izazvale dijabetes kod štakora. Očiglednoj upitnosti svrhe tog istraživanja unatoč, primjer dobro ilustrira

dvostruka mjerila kojima su neinformirani pojedinci skloni pri procjeni prirodnih i sintetskih aditiva. Naime, slično

vitaminu C, većina sintetskih aditiva šteti pokusnim životinjama tek kod megadoza i/ili nerelevantnih načina

doziranja.

80

Zamislivo je ipak da ukupni unos nekog aditiva iz različitih izvora može nadmašiti ADI, pri čemu postoji

strah od kronične toksičnosti niskih razina aditiva. Međutim, čak i unos višestruko veći od ADI-ja ne bi trebao biti

naročito štetan obzirom da ADI najčešće predstavlja razinu koja je 100 puta niža od najviše razine koja je

netoksična za pokusne životinje.

EU je provela ispitivanje unosa aditiva hrani u tri koraka. U prvom koraku je teorijski unos namirnice

(ukupna nacionalna potrošnja namirnice podijeljena s brojem stanovnika) množen s maksimalno dozvoljenom

količinom aditiva za tu namirnicu. Time je dobijena predimenzionirana procjena ukupnog unosa i aditivi koji i

pored toga nisu premašili ADI su isključeni iz daljnjih koraka. Tijekom drugog koraka procjene unosa je stvaran

unos namirnica (određen dijetetičkim metodama poput upitnika učestalosti namirnica ili metoda bilježenja)

množen s maksimalno dozvoljenom količinom aditiva. Aditivi čiji unos je bio veći od ADI-ja ovakvim izračunom su

predviđeni za provedbu trećeg koraka (u tijeku) gdje će se stvaran unos namirnica množiti sa stvarno dodanom

(izmjerenom) količinom aditiva. Opći zaključak nakon provedbe drugog koraka je da, unatoč metodologiji koja teži

precijeniti unos, on za većinu aditiva ipak ne prelazi ADI. Među aditive koji su premašili ADI u odrasloj populaciji su

spojevi aluminija (do šest puta viši unos), sulfiti i SO2, nitriti te sorbitana (emulgator). Djeca su unosila više sulfita i

SO2 (do 12 puta više), aluminija, nitrita, sorbitana i saharoznih estera masnih kiselina (olestre).

Primjena aditiva po principima dobre proizvođačke prakse (npr. dodatak najmanje količine potrebne za

postignuće željenog učinka ili postupanje s aditivom kao s bilo kojim drugim sastojkom hrane), najučinkovitiji je

način osiguranja prevencije incidenata i štetnih posljedica.

LITERATURA

Commission of the European Communities: Report from the Commission on the dietary food additive intake in the European

Union. EC, 2001.

Ministarstvo zdravstva i socijalne skrbi: Pravilnik o aromama. Narodne novine 53/08, 2008.

Ministarstvo zdravstva i socijalne skrbi: Pravilnik o pomoćnim sredstvima u procesu proizvodnje. Narodne novine 38/08, 2008.

Ministarstvo zdravstva i socijalne skrbi: Pravilnik o prehrambenim aditivima. Narodne novine 62/10, 2010.

BENZOAT

Benzojeva kiselina i soli (E210 - E213).

IZVORI

Koriste se u bezalkoholnim pićima, sirupima, voćnim salatama, pekmezu, mljevenom mesu, mariniranom povrću, i

dr.

ZDRAVSTVENI RIZIK

Male je akutne i kronične toksičnosti za pokusne životinje. Nije se pokazala genotoksičnom ni karcinogenom, niti

je reproduktivni ili razvojni toksin. Nedavno je utvrđeno da benzoati u kombinaciji s askorbinskom kiselinom mogu

dovesti do stvaranja karcinogenog benzena, prvenstveno u bezalkoholnim pićima. Naknadne analize većeg broja

uzoraka pića su utvrdile jako niske razine benzena, koje su uglavnom ispod dozvoljenog limita za pitku vodu od 10

ppb. Veliki proizvođači bezalkoholnih pića su na vijest odgovorili promjenom recepture da se spriječi dodatak oba

navedena aditiva. Benzojeva kiselina se povezuje s hiperaktivnošću djece (opširnije u odlomku o bojama).

NITRATI I NITRITI

Koriste se kao konzervansi u procesu salamurenja mesa (E249 – E252). Osim antimikrobnog djelovanja (naročito

su važni u nadzoru Clostridium botulinuma), doprinose antioksidantnoj stabilnosti (nitriti), boji

(nitrozomioglobinski i nitrozohemoglobinski pigmenti) i okusu suhomesnatih proizvoda.

IZVORI

Mesne prerađevine. O drugim izvorima i zdravstvenom riziku nitrata i nitrita: POLJOPRIVREDNA PROIZVODNJA,

Nitrati.

81

NH

O

O

OCH3H3N

+

COO_

SUMPOR DIOKSID I SULFITI

Koriste se kao konzervansi (E220 – E228).

IZVORI

Vino, pivo, voćni sokovi, kašice, i sl. Mala djeca unose više od odraslih konzumacijom sokova i kašica.

ZDRAVSTVENI RIZIK

Kod osjetljivih osoba izazivaju astmu nealergijskim mehanizmom.

BOJE

IZVORI

Uglavnom slatkiši i druga tzv. junk hrana, bogata energijom (jednostavni šećeri, masti), siromašna bjelančevinama,

vlaknima, vitaminima i mineralima.

ZDRAVSTVENI RIZIK

Feingold je 1970. godine postavio hipotezu po kojoj unos umjetnih boja i benzoata smatra uzročnicima

poremećaja hiperaktivnosti i deficita pažnje kod djece. Originalna teza je višestruko testirana uz kontradiktorne

nalaze. Također, potpuno isključivanje sumnjivih aditiva iz prehrane (tzv. Feingoldova dijeta) većinom nije

rezultiralo izostankom simptoma. Engleska studija iz 2007. godine je utvrdila nešto povećanu hiperaktivnost kod

dvije skupine djece koja su konzumirala sokove s dvije različite smjese benzojeve kiseline i boja. Ovo je nadležnu

agenciju za hranu u UK (Food Standards Agency) potaklo na preporuku smanjenja unosa sokova i slatkiša

hiperaktivne djece. S druge strane, kritičari zaključaka studije smatraju da razlika u hiperaktivnosti nije velika i da

će možda više problema kod djece izazvati zabrane namirnica koju konzumiraju vršnjaci. EFSA također smatra da

rezultati dotične i sličnih studija ne dokazuju vezu aditiva i hiperaktivnosti.

SLADILA

Saharin (E954), ciklamat i soli (E952) i aspartam (E951) su sladila.

IZVORI

Koriste se kao samostalni pripravak ili u namirnicama, najčešće u kombinaciji.

ZDRAVSTVENI RIZIK

Kod štakora hranjenih vrlo visokim dozama saharina, neusporedivim s

uobičajenom izloženošću ljudi, je utvrđen povećan rizik raka mokraćnog

mjehura, što je u SAD-u između 1981. i 2000. godine rezultiralo

obvezom isticanja upozorenja o potencijalnoj karcinogenosti na

proizvodima (na slici). Naknadno je uzeta u obzir činjenica da u

mokraćnom mjehuru štakora postoje specifični uvjeti koji potiču

proliferaciju stanica u prisustvu velikih količina stranih tvari, te je skinut s popisa karcinogenih tvari.

Slično saharinu, pokusima na štakorima utvrđen je veći rizik razvoja

raka mokraćnog mjehura kod jako visokih doza ciklamata. Ispitivanjem na

primatima (uz doze od 500 mg/kg tj. t. što odgovara unosu oko 30 dijetnih

pića ili 24 g ciklamata) nije utvrđeno karcinogeno djelovanje. Ipak, i dalje je

zabranjen u SAD-u, za razliku od preporuka WHO/FAO.

Aspartam je dipeptid koji se već u probavnom traktu se razgrađuje

na aspartat, fenilalanin i metanol. Kao izvor fenilalanina, fenilketonuričari

moraju izbjegavati unos ovog sladila. Po nekim autorima, aspartam ‘unosi’

82

metanol u stanice mozga povećavajući rizik nastanka raka. Ovo pitanje je pouzdano razriješeno američkom

studijom na 470.000 ispitanika kojom je praćena incidencija raka hematopoetskog sustava (limfomi, leukemije) i

mozga u ovisnosti o unosu aspartama te je utvrđeno da nema većeg rizika raka konzumacijom ovog aditiva.

Provedena su i brojna epidemiološka istraživanja o vezi unosa kombinacije sladila i raka kod ljudi i

ponovno velika većina nije utvrdila postojanje veze.

GLUTAMAT

Glutaminska kiselina i soli (E620 – E625) su pojačivači okusa. Najpoznatiji je MSG (eng. monosodium glutamate) tj.

mononatrij glutamat.

IZVORI

Koristi se kao sastojak mješavina začina (Vegeta), juhe u vrećici, umaci, čips, itd. Budući da je riječ o soli

aminokiseline, slobodni i vezani glutamat se i inače nalazi u hrani u prilično visokim koncentracijama. Čini oko 20%

sastava bjelančevina, a najviše ga sadržavaju hidrolizirane biljne bjelančevine, kvaščev ekstrakt, sušena rajčica i

gljive (15 g/kg), sir, naročito parmezan (12 g/kg), itd. Ukupan dnevni unos (EU) se kreće između 5 i 12 g, pri čemu

je 1 g slobodan, 10 g u sklopu bjelančevina i tek 0,4 g u vidu dodataka.

ZDRAVSTVENI RIZIK

Unatoč sveprisutnosti glutamata u hrani, rasprave o njegovoj možebitnoj toksičnosti ne posustaju. Štetnost

glutamata se najčešće veže uz tzv. sindrom kineskog restorana (glavobolja, ošamućenost, lupanje srca, znojenje i

crvenilo lica) koji navodno nastaje zbog nagle apsorpcije velikih količina slobodnog glutamata koji inače sudjeluje

u prijenosu živčanih impulsa u mozgu. Utvrđeno je i da pojedini astmatičari mogu imati pojačane teškoće s

disanjem zbog bronhokonstrikcije izazvane MSG-om.

Glutamat, kao i neki drugi sastojci hrane poput aspartata iz aspartama, cisteina i toksičnih aminokiselina

koje izazivaju latirizam, nekolicina istraživača smatra tzv. ekscitotoksinima. Hipoteza kreće od činjenice da ove

aminokiseline djeluju kao ekscitacijski neurotransmiteri u mozgu, pa bi analogni spojevi iz hrane mogli remetiti

uobičajenu signalizaciju u neuronima. Preduvjet za to je prelazak preko krvno-moždane barijere (strukture na

granici između periferne cirkulacije i moždanog tkiva koja spriječava slobodan prelazak tvari iz krvi u mozak) što je

ovim spojevima prilično otežano. Većina studija koja je utvrdila štetni, ekscitotoksični učinak na mozgu pokusnih

životinja, bazirana je na megadozama (500 mg/kg tj. t. što bi za čovjeka prosječne težine značilo unos od oko 30 g

MSG-a) ili izravnom injiciranju tvari u mozak. Također, postoje dokazi da su miševi znatno osjetljiviji na djelovanje

glutamata od ostalih sisavaca, mada autori hipoteze smatraju da su dojenčad i mala djeca osjetljivija na glutamat i

ekscitotoksine od odraslih zbog nedovoljno razvijene krvno-moždane barijere. Uočeni utjecaj glutamata na

debljanje glodavaca (remeti nadzor apetita u hipotalamusu) potakao je formuliranje hipoteze o njegovoj ulozi u

svjetskoj epidemiji debljine, mada su epidemiološka istraživanja proturječna.

PROPELANTI

Potisni plinovi poput ugljikovog dioksida (E290) i desetak drugih, dobili su naziv po svojstvu ‘podizanja’ gaziranih

tekućina. Ugljik dioksid istovremeno daje i specifični, poželjni okus i pjenu pićima.

IZVORI

Gazirana bezalkoholna i alkoholna pića.

ZDRAVSTVENI RIZIK

Prema rezultatima jedne epidemiološke studije, kroničan unos gaziranih pića, naročito u kombinaciji s jelom,

može povećati rizik raka jednjaka. Pretpostavlja se da bi to moglo biti vezano uz iritaciju stanica jednjaka kiselim

sadržajem želuca, uslijed dizanja želučanog sadržaja oslobađanjem CO2. Stanice jednjaka nisu navikle na želučanu

83

kiselinu za razliku od stanica želuca, odumiru, nakon čega se susjedne stanice ubrzano dijele da bi nadoknadile

odumrle, povećava se vjerojatnost mutacija i nastanka stanice raka.

ALUMINIJ

Aluminij se nalazi u desetak spojeva koji se koriste kao aditivi, npr.: natrij-aluminij fosfat (E541) kao sredstvo za

dizanje, aluminij silikati (E554 – E556, E559) kao sredstva protiv sljepljivanja, kalij-aluminij ili natrij-aluminij sulfat

(E521, E522) kao sredstva za održanja čvrstoće i regulatori kiselosti, aluminij-amonij sulfat (E523) kao stabilizator,

aluminij sulfat (E520) kao sredstvo za bistrenje, itd.

IZVORI

Prašak za pecivo, pekarski proizvodi, sirevi, marinirano povrće, i brojne druge namirnice. Aditivi najviše doprinose

ukupnom unosu aluminija hranom i vodom iako postoje i drugi izvori: KONTAMINACIJA OKOLIŠA, Ostali elementi.

Žitarice i proizvodi, povrće, bezalkoholna pića i neki brandovi dječjih kašica najviše doprinose dnevnom unosu.

Dodatni izvor izloženosti mogu biti lijekovi i medicinski preparati (npr. antacidi) te inhalacijska izloženost u

industriji.

ZDRAVSTVENI RIZIK

Probavni trakt apsorbira 0,1 do 0,3% Al iz hrane i vode, pri čemu apsorpcija može znatno varirati ovisno o

kemijskom obliku i sastavu hrane. Apsorpcija se značajno poboljšava u prisustvu organskih kiselina (naročito

citrata, laktata) te fluorida, a smanjuje u prisustvu fosfata, silicija i polifenola. Nakupljanje ovog elementa u

organizmu, kombinacijom višeg unosa, slabijeg izlučivanja bubrezima (uslijed bolesti) i/ili malog unosa Ca ili Fe,

najčešće uzrokuje poremećaje vezane za koštano tkivo i živčani sustav. Niz istraživanja i slučajeva trovanja ga

povezuje s Alzheimerovom bolešću iako najvjerojatnije samo pospješuje napredovanje te i sličnih

neurodegenerativnih bolesti.

Djeca, koja unose više aluminija hranom, kao i osobe s bolestima bubrega, izloženi su najvećem riziku.

STRATEGIJE SMANJENJA RIZIKA

EFSA je provela karakterizaciju rizika i utvrdila TWI vrijednost koja predstavlja sigurnu tjednu izloženost aluminiju.

Prosječni unos stanovništva je niži od ustanovljene, iako postoje podskupine populacije (naročito djeca) kojima je

unos i dvostruko viši.

Odgovorna primjena aditiva, spomenuta u uvodu poglavlja, najrealniji je način smanjenja rizika. Moguće

su i prilagodbe hrane i prehrane, prema gore navedenim faktorima koji smanjuju apsorpciju te adekvatan unos Ca,

Fe i Mn.

LITERATURA

Bondy SC: The neurotoxicity of environmental aluminium is still an issue. Neurotoxicology in press, 2010.

European Food Safety Authority: Scientific opinion of the Panel on Food Additives, Flavourings, Processing Aids and Food Contact

Materials (AFC) – Safety of aluminium from dietary intake. EFSA Journal 754, 2008.

NANOČESTICE Ulaskom nanočestica u hranu definiran je novi pojam, tzv. „nanohrana“, koji označava hranu koja je uzgojena,

proizvedena, procesirana ili pakirana pomoću nanotehnologije ili u koju su dodane nanočestice. Nanočesticama se

smatraju tvari čije su sve tri dimenzije manje od 100 nm. Zbog veće aktivne površine po jedinici mase, nanočestice

su se pokazale biološki aktivnije od njihovih većih dvojnika istog kemijskog sastava. Osim veće reaktivnosti,

povećana je i bioraspoloživost takvih materijala, odnosno poboljšana je apsorpcija i distribucija u organizmu. Zbog

toga treba ponovno istražiti toksičnost tvari koje se dodaju u hranu u obliku nanočestica. Prednost za proizvođače

je u tome da je dovoljna manja količina nanočestica u odnosu na normalne veličine čestica da bi se dobio isti

učinak.

84

IZVORI

Nanočestice dolaze na više načina u kontakt s hranom. Mogu biti direktno dodane kao konzervansi, biosenzori ili

nanokapsulirani bioaktivni (funkcionalni) spojevi. Osim direktnog dodatka, mogu se koristiti i u ambalažnom

materijalu ili tijekom prerade hrane. Kao primjer veće aktivne površine je pšenično brašno koje ima veću moć

vezanja vode kad je usitnjenije. Isti princip je primijenjen za poboljšanje antioksidativnog djelovanja praška od

zelenog čaja. Bioaktivni spojevi poput omega-3 i omega-6 masnih kiselina, probiotici, prebiotici, vitamini i

minerali, već su našli svoju primjenu u prehrambenoj nanotehnologiji. Redukcijom veličine čestica,

nanotehnologija može pozitivno doprinijeti svojstvima bioaktivnih spojeva kao što su raspodjela u organizmu,

topljivost, produljeno djelovanje u probavnom traktu, i dr. Zbog mogućeg kontroliranog otpuštanja

nanokapsuliranih spojeva često se hrana s nanočesticama naziva i „pametna hrana“ (eng. „smart food“). Postoje i

primjeri ulja koja sadrže nanokapsulirane poboljšivače okusa, nanokapsulirane nutritivno vrijedne tvari (vitamine,

antioksidanse) i nanočestice koje imaju mogućnost specifičnog vezanja i uklanjanja štetnih spojeva iz ulja.

Nanočestice u hrani mogu služiti kao zaštita od oksidacije, mogu kontrolirano otpuštati nanokapsulirane

nutritivno vrijedne tvari (npr. otpuštanje kod pH želučanog soka, čime se spriječava degradacija nestabilnih

nutrijenata u samom proizvodu). Bionanosenzorima u hrani se mogu otkriti patogeni ili mogu poslužiti u kontroli

kvalitete i sigurnosti hrane specifičnim vezanjem za analizirane spojeve.

Provedeno je istraživanje javnog mnijenja o prihvatljivosti nanotehnologije u prehrambenoj tehnologiji. U

istraživanju su predstavljena četiri proizvoda s nanočesticama: antibakterijski materijal za pakiranje hrane, biofilm

koji štiti rajčice od djelovanja kisika i isušivanja, kruh s nanokapsuliranim omega-3 masnim kiselinama i sok s

vitaminom A kapsuliranim u škrobu. Rezultati su pokazali da javnost najbolje prihvaća nanotehnologiju

primijenjenu u ambalaži, dok prema dodacima nanočestica u hrani pokazuje skeptičnost. Dodaci nanočestica u

ambalaži mogu poboljšati djelovanja postojeće ambalaže smanjujući interakciju ambalaže i hrane. Može se

koristiti i kod takozvanog aktivnog ili inteligentnog pakiranja gdje reagiraju ovisno o okolišnim uvjetima kako bi

maksimalno zaštitili hranu te joj tako produljili rok trajanja i ujedno

očuvali nutritivno vrijedne sastojke. Osim u ambalaži i

nanolaminatima (jestivi biofilmovi sastavljeni od više slojeva

nanočestica od kojih svaki sloj ima određenu zaštitnu ulogu),

mogu se koristiti i kao bionanosenzori koji mogu ukazati na

nepovoljne uvjete skladištenja ili čuvanja. Ovi bi mogli dovesti

do zdravstvene neispravnosti konačnog produkta uslijed čega

bionanosenzori mijenjaju boju i tako vizualno upozoravaju

potrošače.

ZDRAVSTVENI RIZIK

Ne zna se još pouzdano kolika je izloženost nanočesticama (nisu

još provedene studije procjene izloženosti) te koja izloženost bi

mogla štetiti ljudskom zdravlju. Bolja bioraspoloživost i veća bioaktivnost mogu dovesti do novih toksičnih

učinaka. Apsorpcija nanočestica u crijevima je brža u odnosu na čestice normalnih veličina. Kapsulirane

nanočestice mogu nepromijenjene ući u krvotok i zatim se otpustiti na željenim mjestima djelovanja. Nakon što

nanočestice uđu u krvotok njihova distribucija u tijelu ponajviše ovisi o veličini. Što su manjih dimenzija to su bile

bolje distribuirane u tijelima eksperimentalnih životinja. To skriva i određene opasnosti jer su neke nanočestice

prolazile i prirodne barijere za toksikante poput krvno-moždane barijere, placentu, testise ili krvno-mliječnu

barijeru. Zbog tog svojstva treba detaljno proučiti neurotoksičnost i reproduktivnu toksičnost nanočestica prije

puštanja na tržište. Moguće je i dulje vrijeme zadržavanja i djelovanja u organizmu. Ovo može imati i pozitivne i

negativne učinke, ovisno o načinu djelovanja nanočestice.

STRATEGIJE SMANJENJA RIZIKA

Budući da još ne postoje gotove toksikološke studije za pojedine vrste nanočestica, nema dovoljno dokaza o

njihovom štetnom djelovanju. Za sve nanočestice se još primijenjuju zakonski propisi koji vrijede za čestice većih

dimenzija, a još ne postoji ni potpuna zakonska regulativa o deklaraciji takvih čestica, pa se one mogu nalaziti u

85

hrani bez potrebe za posebnim navođenjem. Preporuke EFSA-e su da se detaljno prate trenutni i budući

komercijalni proizvodi s nanočesticama u prehrambenom sektoru te da se razviju metode za lakše i preciznije

praćenje nanočestica u matriksu hrane.

LITERATURA

Acosta E: Bioavailability of nanoparticles in nutrient and nutraceutical delivery. Current Opinion in Colloid & Interface Science

14:3-15, 2009.

Ahamed M, Karns M, Goodson M, Rowe J, Hussain SM, Schlager JJ, Hong Y: DNA damage response to different surface chemistry

of silver nanoparticles in mammailian cells. Toxicology and Applied Pharmacology 233:404-410, 2008.

Bouwmeester H, Dekkers S, Noordam MY, Hagens WI, Bulder AS, de Heer C, ten Voorde ECG, Wijnhoven SWP, Marvin HJP, Sips

AJAM: Review of health safety aspects of nanotechnologies in food production. Regulatory Toxicology and Pharmacology 53:52-62, 2009.

Chau CF, Wu SH, Ye GC: The development of regulations for food nanotechnology. Trends in Food Science & Technology 18:269-

280, 2007.

European Food Safety Authority: The potential risks arising from nanoscience and nanotechnologies on food and feed safety.

Scientific opinion of the Scientific Committee. EFSA Journal 958, 2009.

Sozer N, Kokini JL: Nanotechnology and its applications in the food sector. Trends in Biotechnology 27:82-89, 2009.

Tiede K, Boxall ABA, Tear SP, Lewis J, David H, Hassellöv M: Detection and characterization of engineered nanoparticles in food

and the environment. Food Additives and Contaminants 25:795-821, 2008.

ADULTERANTI

Treba spomenuti i nedozvoljene ili zabranjene aditive, tzv. adulterante, koji se ponekad mogu pronaći u

patvorenim namirnicama. Tipični primjeri su sudan boje i melamin.

SUDAN BOJE

Riječ je o industrijskim, azo bojama koje nikad nisu dobile dozvolu za uporabu u hrani. Nekoliko članica EU ih je

više puta detektiralo u hrani uvezenoj iz zemalja u razvoju (Kina, Indija, Meksiko).

IZVORI

Zbog crvene boje dodavane su u svrhu poboljšanja boje proizvoda poput čilija, curryja, mljevene paprike, umaka

od rajčice te palminog ulja i proizvoda.

ZDRAVSTVENI RIZIK

Sudan boje su na listi karcinogena IARC.

LITERATURA

European Commission, Directorate General for Health and Consumers: Sudan dyes. EC, 2005.

http://ec.europa.eu/food/food/chemicalsafety/fraudulent/sudan_background_en.htm [19.06.2010.]

MELAMIN

Melamin je triazinski spoj, bogat atomima dušika te se koristi za lažno povišenje sadržaja ovog elementa, time i

bjelančevina, u razvodnjenom mlijeku. Kineske vlasti su, po izbijanju skandala 2008. g. procijenile da je otprilike

petina proizvođača i distributera mlijeka zlorabila melamin u svrhu

patvorenja.

IZVORI

Mlijeko (u prahu), proizvodi s kontaminiranim mlijekom.

ZDRAVSTVENI RIZIK

Trovanje je zabilježeno na više od 10000 dojenčadi i djece uz nekoliko

smrtnih slučajeva uslijed zatajenja bubrega. Melamin dovodi do

86

nakupljanja kamenaca u bubrezima i mokraćnom mjehuru. Neke studije su utvrdile i karcinogeno djelovanje na

pokusnim životinjima (kroničnom izloženošću visokim dozama).

LITERATURA

European Food Safety Agency, Panel on Contaminants in the Food Chain (CONTAM) and Panel on Food Contact Materials, Enzymes, Flavourings and Processing Aids (CEF): Scientific opinion on melamine in food and feed. EFSA Journal 8:1573, 2010.