SKAŻENIE PRODUKTÓW ROLNICZYCH Zarówno niektóre rośliny wyższe, jak również grzyby kapeluszowe i pleśniaki mogą stanowić poważne zagrożenie dla zdrowia i życia człowieka. W przypadku roślin wyższych, a także pleśniaków brak jest jednoznacznych regulacji prawnych, których przestrzeganie powinno w dostatecznym stopniu ochronić zdrowie konsumenta. W tym względzie istnieją jednak pewne zalecenia i normy. Powszechnie wiadomo, że w wielu roślinach wyższych występują substancje toksyczne, antyżywieniowe bądź też zmieniające cechy organoleptyczne, jeżeli występują w środkach spożywczych, np. w chlebie. Temat: Naturalne toksyczne związki nieodżywcze

SKAŻENIE PRODUKTÓW ROLNICZYCH W przypadku pleśniaków, które dość często rozwijają się na środkach spożywczych, szczególną rolę odgrywają tzw. mikotoksyny, szczególnie te, które wykazują wysoką toksyczność. Ich działanie na organizmy żywe jak i toksyczność są na ogół znane. Wydaje się więc, że istnieją podstawy do ustalenia dopuszczalnych poziomów pozostałości w określonych produktach, zwłaszcza w odniesieniu do alfatoksyn, ochratoksyn i patuliny. Należy jednak zaznaczyć, że dotychczas nie ustalono dla tych substancji dopuszczalnego dziennego pobrania (ADI).

W przypadku grzybów kapeluszowych obowiązują określone regulacje prawne, których celem jest ochrona zdrowia i życia człowieka. 1. Składniki toksyczne roślin wyższych Wiele roślin występujących w naszej florze wykazuje właściwości trujące, które wynikają z obecności w nich glukozydów, saponin czy innych związków naturalnych. Niektóre nasiona chwastów szkodliwych dla zdrowia człowieka zanieczyszczają zboża i wyprodukowane ziarno może być trujące. Nie zawsze przyczyny zatruć roślinami wyższymi są dostatecznie wyjaśnione, w niektórych przypadkach mogą w grę wchodzić alergeny. SKAŻENIE PRODUKTÓW ROLNICZYCH

Amigdalina jest glukozydem występującym w nasionach szeregu roślin, takich jak – morela, śliwa, migdał, brzoskwinia, wiśnia, pigwa i jarzębina. Nasiona migdałów gorzkich oraz brzoskwiń zawierają 2- 3 %, a moreli nawet do 8 % amigdaliny. W przeliczeniu na cyjanowodór zawartość jego w nasionach waha się w granicach 1,5- 2,5 mg/kg, w kompotach 0,01-0,39 mg/kg, a w wódkach gatunkowych dochodzić może do 3 mg/dcm3. Amigdalina pod wpływem zespołu enzymów zwanego emulsyjną, ulega hydrolizie do glukozy, aldehydu benzoesowego oraz cyjanowodoru. Do tej samej grupy związków należą prulaurazyna (nasiona śliw) sambunigryna (liście oraz owoce i nasiona bzu czarnego) oraz wicjanina (nasiona wyki), które jednak nie odgrywają większej roli jako czynniki zagrażające zdrowiu i życiu człowieka. a) Glukozydy cyjanogenne Cyjanowodór występuje w wielu gatunkach należących do rodziny Rosaceae, Graminae, Leguminosae i innych. Najczęściej jest on związany glukozydowo, a z połączeń tych uwalnia się na drodze kwaśnej lub enzymatycznej hydrolizy.

SKAŻENIE PRODUKTÓW ROLNICZYCH Bliskie w/w związków są glukozydy, z których w wyniku hydrolizy oprócz cyjanowodoru wydziela się także aceton. Należą do nich linamaryna (fazeolunatyna) oraz lotaustralina. Linamaryna wyizolowana z nasion lnu jest identyczna z fazeoluantyną wyodrębnioną z nasion fasoli. Fasola ta jest w Polsce dość często uprawiana i spożywana. Notowane przypadki zatruć były wynikiem gotowania nasion pod przykryciem, co uniemożliwiało ulatnianie się wydzielanego cyjanowodoru. Nasiona takie należy gotować bez przykrycia. Spożycie nasion wyłuskanych z pestek bogatych w glkozydy cjanogenne może wywołać ciężkie zatrucia. Obraz kliniczny tych zatruć wynika z działania cyjanowodoru, który przede wszystkim atakuje układ enzymatyczny cytochromów z żelazem trójwartościowym. Występują zaburzenia w oddychaniu tkankowym polegające na tym, że pomimo obecności tlenu we krwi tkanki nie mogą go odbierać wskutek zablokowania enzymów. Na niedobór tlenu reaguje natychmiast układ nerwowy, co objawia się niepokojem, stanami lękowymi i bólami głowy.

b) Związki saponinowe Obecność saponin stwierdzono w wielu roślinach jadalnych, takich jak szpinak, buraki, szparagi i soja oraz w licznych roślinach paszowych. Niektóre saponiny znalazły zastosowanie w przemyśle spożywczym, np. do produkcji chałwy z korzeni łuszczyca, w przemyśle kosmetycznym i farmaceutycznym. Saponiny aczkolwiek trudno wchłaniają się z przewodu pokarmowego, to jednak częste ich pobieranie ułatwia przechodzenie do krwiobiegu, gdzie powodują uszkodzenia i hemolizę krwinek czerwonych. Obecność w paszy roślin zawierających saponiny powoduje u zwierząt zahamowanie wzrostu i ubytek masy ciała. Obserwowane rozmiękczenie kości (osteomalacja) przypisuje się antagonizmowi saponin z chloekalcyferolem (witamina D3). SKAŻENIE PRODUKTÓW ROLNICZYCH

Zatrucia zwierząt i ludzi kąkolem (Agrostemma githago) są przypisywane obecności saponin. Nasiona kąkolu zawierają 5-7 % gitageniny, która jest sapogeniną glukozydu gitaginy. Kąkol należy do pospolitych chwastów zbóż i jego nasiona mogą znaleźć się w mące. Notowano przypadki zatruć, które występowały po spożyciu mąki zanieczyszczonej kąkolem. Trujące właściwości kąkolu nie występują po spożyciu chleba razowego, prawdopodobnie z uwagi na jego wyższą kwasowość.

c) Substancje powodujące latyryzm Nazwą latyryzm określa się chorobę neurologiczną. Chorobę tą wiązano w przeszłości ze spożyciem nasion groszku (Lathyrus) w stanie surowym, gotowanym lub w postaci mąki. Substancji tych jest znacznie więcej w nasionach wyki niż w nasionach groszków. d) Substancje goitrogenne (wolotwórcze) Już od dawna zwrócono uwagę na związek pomiędzy spożywaniem kapusty i niedoczynnością tarczycy, co łączono z obecnością tiocyjanianów w zielonych częściach roślin. Później, kiedy wyizolowano z korzeni, części zielonych i nasion roślin krzyżowych 5-winylo-oksazolidynotionu-2 (WOT) zwrócono uwagę na jego rolę jako czynnika wolotwórczego. Związek ten występuje w roślinach w postaci progoistryny, która jest glukozydem 2-hydro-ksybutyleno- 3 izotiocyjanianu. Z niego pod wpływem enzymów tioglukozydazy i sulfatazy w wyniku cyklizacji powstaje goitryna, czyli WOT. SKAŻENIE PRODUKTÓW ROLNICZYCH

W ustroju zwierząt WOT uniemożliwia wbudowywanie jodu w pierścień tyrozyny lub tyroniny i wytwarzanie tyroksyny. Zawartość WOT w śrucie rzepakowej poekstrakcyjnej wynosi 0,3-0,9 %, w soku z zielonych części roślin 0,3 do 3,9 g/100 cm3, a nawet do 7,2 g/100 cm3 w soku roślin z upraw szklarniowych. Przypadki powiększenia tarczycy obserwowano u cieląt pochodzących od krów żywionych w okresie ciąży roślinami zawierającymi WOT. Związek ten, podobnie jak tiocyjaniany, przechodzi z paszą do mleka, jednakże jest znacznie trwalszy. Przypadki wola u dzieci karmionych takim mlekiem obserwowano w Anglii, Finlandii i Tasmanii. Uwzględniając, że w 1 kg śruty rzepakowej może się znajdować 0,4 do 4,5 WOT, użycie jej jako paszy wymaga uprzedniego odgoryczenia, czyli usunięcia izotiocyjanianów i WOT. W prawdzie izotiocyjaniany przechodzą także do mleka, jednakże ich ilości nie odgrywają większej roli w etiologii wola. SKAŻENIE PRODUKTÓW ROLNICZYCH

e) Inhibitory trypsyny i czynniki wywołujące fawizm W wielu gatunkach roślin, zwłaszcza strączkowych, występuje czynnik hamujący aktywność trypsyny i chymotrypsyny. Obecność tych czynników stwierdzono w soi, fasoli, bobie, grochu, pszenicy, kukurydzy, ziemniakach, a także w białku jaja. Mechanizm tych reakcji polega na tworzeniu kompleksu enzym-inhibitor w wyniku reakcji wolnych grup aminowych trypsyny i grup karboksylowych inhibitora. Podczas ogrzewania w wodzie lub parze wodnej inhibitor ulega stopniowej inaktywacji, natomiast jest oporny na suche ogrzewanie. Inhibitor hamuje głównie uwalnianie metioniny podczas hydrolizy białka w ustroju, na skutek czego obserwuje się niedobór tego aminokwasu zarówno u ludzi, jak i zwierząt. Na ogół inhibitory trypsyny tracą swoje właściwości podczas gotowania, co ma miejsce np. w przypadku inhibitorów ziemniaka czy pszenicy. Fawizm spowodowany spożyciem bobu spotyka się głównie u mieszkańców rejonu Morza Śródziemnego. Nadwrażliwość ta uwarunkowana jest genetycznie niedoborem dehydrogenaz glukozo-6- fosforanowej w krwinkach czerwonych. SKAŻENIE PRODUKTÓW ROLNICZYCH

f) Alkaloidy W szczególności na uwagę zasługują alkaloidy tropinowe, występujące w pokrzyku wilczej jagodzie, lulku czarnym, bieluniu dziędzierzawie, glikoalkaloidy występujące w ziemniakach, alkaloidy występujące w życicy czy alkaloidy pirolizydynowe występujące w różnych gatunkach chwastów z rodziny złożonych czy szorstkolistnych. Przykładem glikoalkaloidów jest solanina, która występuje w ziemniakach. Objawy mogą występować już przy zawartości 20 mg w 100 g suchej masy bulw. Wyższa zawartość solaniny może wystąpić w przypadku ziemniaków niedojrzałych, zepsutych i kiełkujących. Solanina to glukozyd sterydowy. W czasie hydrolizy jest odczepiana solanoza (cukier) i solanidyna (aglikon). Solanina działa drażniąco na przewód pokarmowy, zaburza funkcjonowanie układu nerwowego. Objawami zatrucia są mdłości, wymioty, kolka żołądkowo-lelitowa, biegunka, bóle głowy, zaburzenia układu krążenia oraz rozszerzenie źrenic. SKAŻENIE PRODUKTÓW ROLNICZYCH

2. Grzyby jadalne, trujące i pleśniaki Mylenie grzybów jadalnych z trującymi prowadzi po ich spożyciu do poważnych zachorowań kończących się często zejściem śmiertelnym. Nadzór nad obrotem grzybami reguluje rozporządzenie Ministra Zdrowia i Opieki Społecznej z dnia r. (Dz. U. Nr 79, poz. 374). Uprawnienia grzyboznawcy może uzyskać osoba mająca wykształcenie wyższe, a klasyfikatora osoba mająca co najmniej wykształcenie średnie. Uprawnienia klasyfikatora nadaje Wojewódzki Inspektor Sanitarny, a grzyboznawcy Główny Inspektor Sanitarny. W grzybach trujących występują związki o działaniu cytotoksycznym, neurotropowym i drażniącym przewód pokarmowy. SKAŻENIE PRODUKTÓW ROLNICZYCH

Mikotoksyny – substancje wytwarzane przez pleśniaki. Pleśniaki należące do klasy Fungi imperfecti mają zdolność do syntezy bardzo różnych substancji biologicznie czynnych, jak enzymy czy antybiotyki, a nawet witaminy. Niektóre jednak pleśnie rozwijając się na środkach spożywczych, wydzielają do podłoża substancje o słabiej lub silniej wyrażonych właściwościach toksycznych zwane mikotoksynami. Trudno więc jednoznacznie określić, które substancje należy zaliczyć do antybiotyków, a które do mikotoksyn. Przyjmuje się, że jeżeli produkt metabolizmu pleśniaków jest toksyczny nie tylko dla bakterii, lecz także dla kręgowców, wtedy zalicza się go do mikotoksyn. Mikotoksyny działają toksycznie na wątrobę i nerki, a ponadto wiele ich związków wykazuje własności kancerogenne, mutagenne i teratogenne. SKAŻENIE PRODUKTÓW ROLNICZYCH

Wśród mikotoksyn najwięcej uwagi poświęca się aflatoksynom. Substancje te są wytwarzane przez liczne szczepy pleśni z grupy Aspergillus flavus – parasiticus. Każdy środek spożywczy może być nimi zanieczyszczony. Rozwój pleśni i tym samym zdolność wytwarzania przez nie mikotoksyn są w dużym stopniu uzależnione od wilgotności i temperatury otoczenia. Przy temperaturze 20ºC dochodzi do największego stężenia alfatoksyn w podłożu. Obniżenie temperatury do 13ºC powoduje całkowite zahamowanie ich wytwarzania. Do rozwoju Aspergillus flavus podłoże musi zawierać co najmniej 13 % wilgoci, ale synteza alfatoksyn rozpoczyna się dopiero przy wilgotności 17,5 %. Dużą rolę w syntezie mikotoksyn odgrywa także obecność tlenu. W warunkach beztlenowych niektóre pleśnie mogą się rozwijać, najczęściej jednak nie wytwarzają wtedy mikotoksyn. Z punktu widzenia higieny żywności istotnym problemem jest przenikanie mikotoksyn do podłoża. Zainfekowana żywność może zawierać mikotoksyny na różnych głębokościach i stąd usunięcie jej z powierzchni nie jest jednoznaczne z usunięciem toksyn. SKAŻENIE PRODUKTÓW ROLNICZYCH