Contaminarea Produselor Alimentare cu Metale Grele1

CONTAMINAREA PRODUSELOR ALIMENTARE CU METALE GRELE

Din punct de vedere chimic, n categoria metalelor grele intr aproape 40 metale avnd densitatea mai mare de 5. n termini mai comuni, n categoria metalelor grele sunt cuprinse metalele cele mai toxice. Toxicitatea metalelor grele este rezultatul legrii lor de sistemele enzimatice importante din celula animal sau din anumite componente ale membranelor celulare.CONTAMINAREA CU MERCUR

Mercurul poate exista n natur sub form metalic (Hg), stare binuclear (Hg-Hg)2+ i starea mercuric Hg2+ . Principala surs de mercur este mineralul cinabru (HgS) care conine 86,2% mercur. Concentraia mercurului n atmosfer va fi mai mare deasupra depoyitelor de cinabru.Canitatea de mercur ce se poate gsi la un moment dat n apele poluate va depinde de gradul de poluare al acestor ape, deoarece mercurul este folosit n multiple direcii:

n industria electrotehnic

n industria chimic

n industria hrtiei, faianei, prelucrarea pieilor.

Prezena mercurului n produsele alimentare Organismul uman primete mercur din aerul respirabil, apa de but i alimente. Prezena mercurului n alimente este considerat un mare pericol. Din fericire, nivelul mercurului n produsele alimentare este sczut (0,02 mg/kg), variaiile fiind n funcie de tipul de produs : carne-0,075 mg/kg , ou-0,010mg/kg , pete-0,22-0,35 mg/kg . De remarcat c mercurul provenit din seminele tratate, parial se regsete n cerealele obinute.Evoluia mercurului n organism Compuii cu mercur pot fi absorbii n organism din tractusul

gastrointestinal, respirator i prin piele, n funcie de forma n care se gsete mercurul.

Mercurul elementar n stare de vapori este mult mai periculos pentru om, deoarece este absorbit prin tractusul respirator. Compuii cu mercur sub form de aerosol sau praf, de asemenea, sunt absorbii pe cale respiratorie.

Compuii metilici i cu clor ai mercurului pot fi absorbii i prin piele.

Dup absorbie, mercurul este transportat prin snge n diferite esuturi, distribuia lui fiind dependent de starea sub care se gsete.Mercurul se acumuleaz la ficat, rinichi, pancreas, vezic, mucoasa tractusului gastrointestinal i se poate acumula i n creier. n interiorul celulelor mercurul poate fi asociat cu mitocondriile, microzomii, lizozomii i nucleii.

Mercurul anorganic este excretat de ctre rinichi prin urin, de ctre ficat prin bil, prin mucoasa intestinal, glandele sudoipare i salivare. Aproape 90% din mercurul ingerat este excretat prin fecale. Mercurul organic este excretat n principal prin urin.

Aspecte toxicologice

Simptomele intoxicaiei acute cu mercur includ: gastroenterite, dureri abdominale, nausea, vomismente, diaree cu snge. n decursul a cteva zile de la intoxicaie se produc gingivite i stomatite. Alte simptome includ: salivaie excesiv, gust metalic, glande salivare mrite, buze i obraji ulcerai, dificulti n respiraie. Intoxicaia cronic (hidrargirismul) se manifest prin simptome discrete n prima etap, pentru ca dup 15-20 zile simptomele s fie mai clar exprimate, constatndu-se sialoree epiform, halen urt mirositoare, ulcere bucale, colici, diaree, astenie, paraplegie, tremurturi musculare, slbire progresiv, uneori febr, cderea prului, etc.

CONTAMINAREA CU CADMIUCadmiul se utilizeaz ca substan de protecie mpotriva ruginirii, pentru acoperirea vaselor de fier. Sub form de amalgam se utilizeaz n tehnica dentar.Cadmiul n furaje

Date asupra coninutului de Cd n hrana animalelor sunt rare i fragmentare. Concentraiile normale de Cd n hrana animalelor domestice sunt relativ mari i adeseori depesc 0,5 g/g greutate umed. Doze ridicate de cadmiu administrate vitelor i oilor adulte, odat cu hrana, determin avortul, moartea prematur a vieilor i mieilor sau naterea lor cu diferite abnormaliti.Cadmiul n alimente

Dieta normal aduce n medie 0,01-0,04 g Cd/g, cantitatea de cadmiu ingerat fiind n funcie de cantitatea de alimente consumat. Printre cele mai importante alimente incriminate cu cadmiu se numr carnea de porc (0,01-0,1 g cal/g aliment), petele (0,01-3,16 g cal/g aliment), cartofii (0,02 g cal/ g aliment), laptele (0,017-0,03 g cal/g aliment), berea (0,02 g cal/g aliment). Dei cantitile de Cd n alimente sunt relativ mici, iar absorbia n tractul gastrointestinal este redus, o expunere cotidian i un timp de njumtire n organism extrem de lung duce la o acumulare considerabil a metalului. Cadmiul este un contaminant tipic, cu repercursiuni importante pentru organismul uman.

Din cantitatea de cadmiu ingerat oral, 84% nu este absorbit, ea trecnd n tractul gastrointestinal. Restul se excret prin rinichi, pr, glande sudoripare. Excreia cadmiului depinde de durata expunerii i de ncrctura total coprpral. Datorit vitezei foarte sczut de excreie, perioada biologic a cadmiului este extrem de lung. Ea este la om de 33 de ani pentru o excreie zilnic egal cu 0,005% din ncrctura corporal total, dar scade n jur de 18 ani pentru o excreie de 0,01%.

Cadmiul este practic toxic pentru orice sistem al organismului. Dintre manifestrile multiple ce le are cadmiul asupra organismului uman, semnalm boala Itai-Itai, care a aprut n Japonian urma consumului de pete i molute contaminate cu valori crescute de cadmiu. Osteomalacia produs de cadmiu este cauzat de aportul insuficient de vitamina D, funcie deranjat de consum alimentar cu valori crescute de cadmiu i o alimentaie neraional. Dintre efectele majore semnalate n cazul cadmiului merit s fie menionate efectele mutagene i cancerigene ale acestui metal. Cadmiul este considerat ca unul dintre cei mai puternici carcinogeni metalici cunoscui pn n prezent. S-a estimat c un fumtor de 30 igarete pe zi, n timp de 10 ani poate acumula 10 mg Cd n plus fa de un aport alimentar de pn la 15 mg n aceeai perioad.

CONTAMINAREA CU PLUMB

Contaminarea omului cu plumb se prouce pe cale alimentar, precum i prin alte surse ce trebuiesc a fi luate n considerare. Din punct de vedere al originei, plumbul, n mediul ambiant, este prezent n primul rnd n sol. n solurile necultivate concentraia de 8 la 20 mg/kg este permanent. n solurile cultivate concentraia ajunge pn la 300 mg/kg. Plumbul este absorbit din sol de ctre plantele comestibile i necomestibile cultivate n special n zonele foarte poluate. Plumbul ptrunde n canalele alimentare prin intermediul plantelor, sau cu ingestia accidental de pmnt.

n zonele rurale aerul conine o valoare maxim de 0,1 g plumb/m3, iar n zonele urbanizate concentraia nu depete 3g/m3 i aceasta cnd circulaia este foarte dens. Din aerul astfel poluat, omul poate inhala 100 g/zi. La copii, care au un metabolism mult mai activ dect al adultului, cantitatea de plumb inhalat poate fi de dou pn la trei ori mai mare fa de cea inhalat din aer de ctre un adult. O surs de contaminare o constituie circulaia apei prin conducte de plumb. n acest caz, dac apa este uor acid, plumbul este dizolvat, iar nivelul atinge 25 mg/l. Apele dure depun pe suprafaa conductei un strat de sruri de calciu care suprim riscul dizolvrii. O alt surs de contaminare cu plumb o constituie extragerea plumbului din oxizii de plumb utilizai frecvent la vopsirea bazinelor de ap, a bateriilor din buctrie, a vernisului, glazurile de pe vesel ce conin oxizi de plumb, emailurile. Alimentele n contact cu acestea pot extrage anumite cantiti de plumb care sunt ingerate odat cu alimentul. O alt surs o constituie adaosul de plumb la staniu, pentru cositorirea cutiilor metalice destinate pstrrii alimentelor, precum i cositorirea tacmurilor cu staniu impurificat cu plumb.Date biologice cu privire la plumb Plumbul nu este un element esenial pentru om, el este potenial toxic pentru toate sistemele biologice. Alimentele i apa sunt principalele surse de contaminare prin ingestie. Tractul gastrointestinal i pulmonar sunt principalele ci de penetraie a plumbului n organism. La nivelul intestinului absorbia este de ordinul a 6-7%. Plumbul este n principal transportat de ctre globulele roii, la suprafaa crora se fixeaz i astfel se repartizeaz n tot organismul, unde apoi se acumuleaz n toate esuturile i organele. esutul osos reine cea mai amre cantitate sub form, mai nti coloidal, apoi cristalin. Cantitatea de plumb prezent n esutul osos este n funcie de durata expunerii anterioare i variaz de la un individ la altul, n timp ce n esuturile moi concentraiile sunt relativ constante.

Intoxicaia cu plumb produce boala numit saturnism. O intoxicaie saturnic benign este nsoit de o uoar reducere a vitezei de conducere a influxului nervos. La cei ce au consumat alimente contaminate ntr-un grad exagerat, leziunile nervoase periferice sunt n corelaie cu gradul de anemie, iar o ingestie excesiv de plumb determin o inflamare a tractului gastrointestinal. Intoxicaii cu plumb semnalate sunt cele provocate prin consum de buturi (lichioruri, vinuri) pstrate n vase de ceramic vernisate cu lacuri care conin plumb, sau prin consum de buturi alcoolice, distilate fraudulos cu ajutorul radiatoarelor de automobil.

n carnea i organele animalelor sacrificate n abatoare coninutul de plumb este n general sczut, cu excepia rinichilor, unde concentraia plumbului poate ajunge la 0,1-2,75 mg/kg. n ficat plumbul poate atinge nivele de 0,40 mg/kg. Carnea are sub 0,05 mg Pb/kg. n general, carnea i organele comestibile sunt considerate ca alimente cu coninut sczut de plumb. Avnd n vedere poluarea mediului cu plumb, el se acumuleaz de la an la an n organismul uman, dar eficacitatea absorbiei i eliminarea metalului difer de la individ la individ. n condiiile actuale de indusrializare, expunerea la plumb este suficient pentru ca la vrsta de 60 de ani un induvid s acumuleze n esuturile sale o cantitate de metal estimat n jur de 230 mg. Este de altfel practic imposibil de a diminua sensibil aportul alimentar total de plumb, deoarece alimentele conin n mod normal plumb. Acest raport total va fi maximum de 0,45 mg/zi la un om de 60 de kg, iar pentru copii 0,13 mg/zi pentu un copil de 10 kg. Creterea concentraiilor poate avea consecine negative asupra organismului.

CONTAMINAREA CU CUPRU

Cuprul ca metal este un foarte bun conductor de cldu i de electricitate, fapt pentru care este utilizat la fabricarea unor ustensile pentru buctrie, cazane pentru producerea aburului, alambicuri pentru distilerii, refrigerente.

Intoxicaiile alimentare cu acest metal sunt extrem de rare. Pentru ca acest metal sa poat produce o manifestare toxic trebuie ca produsul alimentar s aib o aciditate mare, iar contactul s fie prelungit, astfel ca s se dizolve o cantitate mare de metal. Alimentele pstrate un timp ndelungat n ambalaje de cupru se coloreaz n verde i primesc un gust dezagregabil de coclit, fapt pentru care aceste produse nu pot fi consumate. Doze de 1-2 g de sulfat de cupru provoac intoxicaii grave, iar doze superioare pot produce moartea. Mai puin periculoase sunt sulfatul de cupru amoniacal i acetatul de cupru. n organism, ionul de cupru este imediat combinat sub form de albuminat care trece n snge, fie sub form de complex lipoidic, n principal n ficat, pancreas, rinichi, sistem nervos, aceste organe aprnd colorate n verde. n doze mari cuprul este un methemoglobinizant i un hemolitic. n doze mici este un bun hematopoetic, prin excitarea medular i reticuloendotelian. Se semnaleaz i aciunea sa iritant asupra pielii i a mucoaselor, aciune hemostatic i astringent. Are i o aciune emetic asupra mucoasei gastrice. Cuprul la om este n specil de origine alimentar. Vegetalele au un coninut variabil de cupru ce reprezint cteva mg/100 g de produs, iar vinurile, n general, toate conin cupru ca rezultat al tratrii viei de vie cu sulfat de cupru. Legumele conservate conin circa 10 mg cupru/100 g, pentru care n multe ri nivelul maxim de contaminare a fost fixat la 10 mg/100 g produs conservat.CONTAMINAREA CU ZINC

Acest metal joac un rol secundar din punct de vedere al toxicitii, ns din punct de vedere biologic rolul su este capital. Srurile solubile de zinc acioneaz la nivelul organismului ca agent de precipitare i floculare a proteinelor, prezentnd i o aciune caustic local. El trece n esuturi sub form de albuminai solubili, antrennd paralizii ale sistemului nervos central i leziuni grave ale aparatului circulator i muscular. Oxidul de zinc reprezin o total inocuitate, ca toi compuii insolubili, fapt pentru care este utilizat frecvent n terapeutic. Sulfura de zinc are utilizri indusrtiale mai ales n cazul fabricrii tuburilor fluorecente, pentru excitarea razelor U.V. Peroxidul de zinc este generator de ap oxigenat i folosit ca atare pentru aciunea sa antiseptic. Clorura de zinc este foarte solubil n ap, are o ntrebuinare multipl. Datorit efectului su antiseptic marcant se folosete n stomatologie, n meninerea igienei, prin anihilarea fermentaiilor putride. n industria conservelor este folosit ca decapant pentru lipirea cu cositor a cutiilor, n asociere cu clorura de amoniu, precum i la obinerea de lacuri cu uscare rapid. Un mare numr de ustensile menajere sunt din fier galvanizat, adic acoperit cu un strat de protecie de zinc. Zincul ca metal are proprietatea de a se ioniza n contact cu aciditatea redus. Zincul are o toxicitate mic, cantitatea de 0,5-1% n alimente poate provoca anemie microcitar hipocrom, oprirea creterii, iar prin diminuarea activitii citocromoxidazei i a catlazei din ficat duce la stri comatoase. La om, doza letal de sulfat de zinc se apreciaz a fi de 5-10 g, iar cea de clorur de 3-12 g, pentru oxidul de zinc valorile fiind de ordinul a cteva zeci de grame.

Dintre cazurile frecvente de intoxicaie cu acest metal sunt citate efectele produse de compoturi de mere fierte n vase zincate sau laptele fiert n astfel de vase. Zincul mai poate fi preluat de la mesele acoperite cu tabl zincat pe care se prelucreaz alimente sau produsele de cofetrie. Este interzis a se pstra saramurile n vase zincate. n organismul uman cantitatea de zinc nu este deloc neglijabil, gsindu-se la urmtoarele nivele:

Ficat -16-76 mg/kg

Muchi -30 mg/kg

Pr 160 mg/kg

Snge 20 mg/kg

Oase 100 mg/kg

Valori foarte mari se gsesc n pancreas, sperm i rinichi.

Zincul are o toleran legiferat: la produsele din carne i la carne nu trebuie s depeasc 50 mg/kg, 30 mg/kg la ou, 5 mg/kg la lapte, buturi, suc de roii i 10 mg/kg la conserve dietetice pentru copii i dulciuri. ntruct n ultimul timp n agricultur sunt folosite pe scar mare insecticide i fungicide pe baz de compui organici ai zincului, este necesar urmrirea contaminrii produselor agroalimentare ct i a furajelor.

CONTAMINAREA CU STANIU

Staniul, sau cum mai este denumit comercial, cositorul, este utilizat atat n industrie ct i n agricultur. El este folosit la cositorirea tablei destinat confecionrii recipientelor pentru conserve, sub form de aliaje este utilizat pentr lipirea coprului recipientelor destinate conservelor, precum i la fabricarea unor obiecte de uz gospodresc. n agricultur, staniul este utilizat la obinerea a o serie de preparate cum ar fi: tributil-staniu-oxid (Butinox), piridoxidul de trifenil (Fentin), acetatul de trifenil staniu (Brestan). Prezena staniului n produsele alimentare este consecina remanenei sale n materiile prime ca urmare a aplicrii fungicidelor n copoziia crora intr staniu i datorit coroziunii recipientelor n care se ambaleaz produsele. Staniul metalic ca atare nu este toxic pentru animal i nici pentru om. Compuii anorganici ai staniului au o toxicitate slab. Numai clorura de staniu i tetraclorura de staniu care rezult n procesul de coroziune a recipientelor al cror coninut este bogat n NaCl, sunt produi toxici, ncadrndu-se n grupa a II- a de toxicitate. La om, toxicitatea staniului este redus, letalitatea fiind cauzat la peste 5000 mg. Organele care au capacitatea de a reine n parte staniul sunt ficatul, rinichii, splina. Se consider c numai la doze mari de staniu ingerate se produce o reinere a acestuia la nivelul organelor menionate. Dup ntreruperea ingerrii de staniu, n organism se declaneaz procesul de excreie. Staniul are capacitatea de a inhiba fosforilarea acidului adenozintrifosforic la nivelul scoarei cerebrale. S-a constatat c n compoturile de ciree, prune, caise i n sucul de tomate, coninutul de staniu ajunge la 70-75 mg/kg dup un an de depozitare. n conservele de fasole, coninutul de staniu ajunge la 100 mg/kg dup trei luni de depozitare, dup care cedarea de staniu n conserv este nesemnificativ. Normele Ministerului Sntii recomand urmtoarele limite maxime de staniu:

Conserve n cutii de tabl vernisat 100 mg/kg produs

Conserve n cutii de tabl cositorit 150 mg/kg produs

Tot n aceste norme se mai semnaleaz ca ambalajele s aib un grad de stabilitate fizico-chimic care s nu permit cedarea n produs a substanelor strine, peste limitele stabilite. De asemenea, ambalajul nu trebuie s inflieneze caracteristicile senzoriale, fizico-chimice i valoarea nutritiv a produsului conservat i s asigure o protecie eficient alimentului ambalat.

CONTAMINAREA CU ARSEN

Pentru organismul animal, arsenul este un element neesenia i cu un rol nc incomplet elucidat. Cu toate acestea el se gsete n esuturi la majoritatea speciilor de animale, prezena lui fiind semnalat n alimente, ap, sol, fum, utilaje.

Datorit ntrebuinrii arsenului n terapeutic ct i n agricultur, rezidiile sale sunt active chiar ani de zile. n terapeutic este utilizat la combaterea unor proteze, spirochete, parazii externi, helmini i altele. Agricultura n ultimul timp a renunat la preparatele pe baz de arseniai i arsenii de Cu, Ca, Na sau Pb n combaterea insectelor. Renunarea s-a datorat efectelor secundare produse n timpul tratamentului plantelor, precum i a remanenei ndelungate. Astzi este utilizat rar ca erbicid i mai ales ca raticid. Avnd o stabilitate chimic bun, factorii climatici influeneaz puin activitatea arsenului.

Arsenu este cunoscut ca un toxic de ingestie, dar poate ptrunde n organism i pe alte ci. Sunt semnalate cazuri de intoxicaie la animale care au consumat furaje din perimetrele periuzinale ale uzinelor care prepar oxizi metalici, fabricilor de acid sulfuric i fosfai. Arsenul se gsete n apa de mare i n sol, n mod normal, ntr-o concentraie variabil cuprins ntre 0,3 i 38 mg/kg. El este considerat ca un toxic foarte violent. Dozele toxice sunt de 2 mg/kg greutate corporal sau, pentru un om de 70 kg, doza este de 0,140 g.

Arsenul se gsete sub form de urme n numeroase produse chimice ntrebuinate n industria alimentar. Frecvent el a fost identificat n prjituri, bomboane, marmelad. Arsenul ptruns n organism se rspndete n toate esuturile, gsindu-se n cantitate mai mare n ficat, snge, plmni i rinichi, mai puin n oase i esutul muscular. El se concenteaz la nivelul organelor parenchimatoase, cu predilecie pentru pr, oase, unghii i pene. Derivaii solubili ai arsenului se elimin din organism dup cteva ore de la ingestie, dar eliminarea total se face dup mai multe zile.

Forma activ a arsenului sub care acioneaz la nivelul organismului este cea de oxid de arsen sau oxid de arsin (AS=O). Aceast form este cunoscut de a avea o afinitate pentru gruprilesulfhidrice ale diferitelor sisteme enzimatice, fiind un toxic tiolopriv. Are capacitatea de a inactiva piruvatoxidazele, ceea ce duce la depunerea metaboliilor sub form de lipidei la creterea acidului piruvic n snge. Toate acestea duc la final la tulburri de nutriie prin epuizarea rezervelor energetice ale celulei.

Tolerana pentru arsen n aliment este de 0,5 mg As/kg greutate corporal.

PAGE 2