Contaminarea cu metale grele

Zincul

Este folosit sub formă de aliaj pentru fabricarea unor vase şi tacamuri. Multă importanţă in industria alimentară prezintă prezenţa zincului in alimentele conservate in ambalajele metalice. Se foloseste sub forma de tabla zincata la acoperirea meselor , pentru tevi , galeti, cazi , bidoane. Produsele alimentare care dizolva zincul sunt : otetul, vinul, sucurile de fructe si produsele lactate acide. Zn ca metal este foarte putin nociv, dar sarurile in doza mare au efect iritant si toxic. Innegrirea (marmorarea) feţei interne a cutiilor metalice de conserve se explică prin formarea de fier sau staniu, datorită acţiunii sulfului pus in libertate de unele alimente in timpul sterilizării. Sulful este eliberat sub formă de hidrogen sulfurat sau de produse de degradare care conţin grupe SH. Urmele de zinc ce vin in contact cu produsul alimentar (produse zaharoase şi grăsimi) imprimă acestuia un gust metalic neplăcut şi totodată alterează culoaroarea.

S-au inregistrat cazuri de intoxicaţii cu mere fierte in vase zincate, lapte fiert in vase zincate, alimente prelucrate pe masa acoperită cu tablă zincată preparate de cofetărie menţinute in vase zincate, saramuri in vase zincate (galvanizate). Cu cat alimentele sau furajele se menţin mai mult timp in vasele zincate, cu atat conţinutul de zinc va fi mai ridicat. Zincul este un constituent normal al alimentelor. Excesul poate proveni din numeroase surse: supradozări medicamentoase sau nutriţionale, confuzii, fum şi vapori de zinc de pe langă fabricile prelucrătoare, vase, tăvi, mese şi băi de zinc sau galvanizate, insecticide şi fungicide cu zinc, lipituri cu clorură de zinc ale cutiilor de conserve, din oxidul de zinc folosit ca pigment la lacurile sulforezistente ale cutiilor, ambalajul de zinc al branzeturilor, etc. Mai mult zinc se va găsi in alimentele şi furajele acide. Multe din materialele şi ambalajele de zinc s-au inlocuit cu tablă de oţel inoxidabil, mase plastice, etc. O altă sursă este fosfura de zinc (Zn3P2, Zintan, Zinc fosfid), se prezintă sub formă de pulbere gri–inchis, care conţine 15-18% fosfor activ şi 70-80% zinc şi este foarte solubil in apă. Preparatele in comerţ conţin intre 60-70% fosfură de zinc şi pană la 7% fosfor activ. Mirosul sulfurii de zinc, seamănă cu cel al carbidului sau al unei carburi. In contact cu umezeala, aerul şi CO2, fosfura se descompune şi degajă hidrogen fosforat, astfel că in scurt timp ii dispare toxicitatea. Momelile din cereale au 30-35‰ fosfură de zinc, sunt colorate in roşu şi nu au miros sau gust. Şoarecii, popandăii şi harciogii mor in cuiburile lor şi nu transmit otrava, deoarece sulfura de zinc se descompune in cadavre. Momelile cu cel mult 20‰ fosfură de zinc se pot prepara şi din carne tocată cu paine. Nu se folosesc pentru momeli alimente care fermentează uşor, intrucat acestea descompun fosfura de zinc. Asemănător este preparatul Hora (Zinc fosfid). Momelile se detoxifică cu timpul. Pierderile provocate de rozătoare sunt aproape de 20 de ori mai mari decat pagubele produse prin consum. O altă sursă

1

reprezintă insecticidele organofosforice. Sunt foarte toxice in doze de ordinul miligramelor, iar evoluţia intoxicaţiei este uneori doar de cateva minute. Dintre insecticidele organofosforice intalnite in produsele zaharoase amintim Thionazin sau Zinophos a cărei limită este 0,1ppm la sfeclă de zahăr. Cel mai intalnite produse alimentare contaminate cu zinc sunt: ouă, conserve, roşii, produse de cofetărie, produse zaharoase, peşte, uleiuri, băuturi răcoritoare, etc.

Cromul

Este un mineral pe care organismul il foloseste pentru functionarea normala, cum ar fi digestia mancarii. Cromul exista in multe produse alimentare naturale, cum ar fi drojdia de paine, carne, cartofi (mai ales daca sunt gatiti in coaja), branzeturi, melasa, condimente, paine integrala, cereale, fructe proaspete si vegetale. Consumul de apa de robinet nededurizata aduce o cantitate de crom destul de mare si gatitul in cratiti de inox creste continutul de crom al mancarurillor. Se pot cumpara suplimente de crom in tablete sau in capsule sau sub forma de multivitamine. Totusi,deoarece cromul e necesar organismului uman in cantitati mici, majoritatea oamenilor au un aport suficient din dieta obisnuita si nu au nevoie de suplimente. Cei care au un risc de a face deficit de crom sunt diabeticii si persoanele in varsta. Alimentele cele mai bogate in crom sunt ouale, ficatul de vaca si cel de pui, broccoli, fasolea verde, cartoful, cerealele din seminte integrale, germenii de grau, prunele, ciupercile, sparan ghelul, carnea de vita si curcan, rinichiul de porc, faina de ovaz, drojdia de bere si berea, scoicile, branzeturile si nucile

Cupru

Se foloseste in indudtria alimentara si in mediul casnic pentru confectionarea de cazane conducte , aparate de distilare, vase de bucatarie. Metalul ca atare bine curatat si lustruit este rezistent la coroziune si trece greu in aliment in schimb in cazul aparitiei coclelii (saruri de Cu) se solubilizeaza usor mai ales in contact cu unele alimente si sub forma de substante fungicide utilizate in pomicultura, legumicultura, viticultura. Continutul in Cu a mustului din struguri nespalati este de 30-40 mg/kg in vin concentratia scade ka aproximativ 1mg/kg deoarece (metolul )este proportional sub forma de tratat si CuSO2care se elimina odata cu limpezirea. In cazul ingerarii in cantitati mari apar intoxicatii care se manifesta prin varsaturi, leziuni ale tubului digestiv, colici renale.

Stibiu

Este putin raspandit in natura si este utilizat in principal la sudarea cutiilor de conserve. Stibiu este considerat un metal putin toxic si efectele sale au fost observate la animale. Perturba metabolismul oligoelementelor (Zn, Mg, Ca) si scade absortia intestinala a acestora. Se fixeaza pe gruparile tiol blocand anumite enzime. Compusi dialcoolici ai stibiului liposolubi utilizati in industrie sunt putin toxici si migreaza putin in alimente. Limita maxima admisa

2

pentru stibiu mineral este de 250 mg in fructe si legume tratate si la 150 mg/kg in supe, conserve si sucuri de fructe.

Aluminiul

Este introdus in organism in mod principal prin dieta. Aportul cel maisemnificativ provine din paine, paste si in general din derivate de cereale, pentru ca sunt consumatedin belsug in fiecare zi. Bogate in aluminiu sunt si unele legume (ciuperci, spanac, laptuca), bauturi (ceai si cacao) si unele produse in praf pentru copii.Chiar si unele medicamente (antiacide siantidiareici) contin aluminiu. Putin semnificativ este insa aportul de aluminiu prin apa de baut.Responsabili pentru aceasta ar fi (in afara de tendinta unor plante de a inmagazinaaluminiul si alte metale) inalbitorii folositi pentru faina (pe baza de sulfat dublu de aluminiu si potasiu- alaun), conservantii si aditivii, dar si recipientele care vin in contact cu alimentele (bauturi la cutie si alimente confectionate in tetrapack), ca si tigaile de aluminiu. In acest scop, o investigatie efectuata decatre Institutul Superior de Sanatate (ISS) a aratatca cedarea aluminiului este limitata si in conditiile de timp si temperatura care simuleaza coptura, casi in cele ce simuleaza conditiile de conservare a alimentelor la temperaturi scazute (5 °C). Latemperatura ambientala (40 °C) a fost gasita o migrare nerelevanta pana la 24 de ore, in timp ce pentru perioade mai mari migrarea devine sensibila. Alimentele cele mai agresive, adica cele caredetermina o cedare mai importanta de aluminiu sunt rosiile si otetul, din cauza aciditatii lor. Si sarea contribuie la cresterea migrarii.

Arsenul

Exista in sol intr-o concentratie de 1 pana la 2 parti permilion. Formele sale minerale sunt foarte solubile. Intoxicatii grave s-au intalnit in cazul anhidridei arsenice. Intoxicatii cronice cu arsen se manifesta prin ulceratia pielii la nivelul contactului si pe calea unui nerv periferic. Arseniul exista in alimente sub diverse forme care au toxicitate diferita

Plumb

Sursele de contaminare cu plumb a produselor alimentare sunt multiple :a) Insecticidele care conţin plumb, ca arseniatul de plumb, utilizat în pomicultură şi viticultură, ;b) Utilajele, recipientele şi conductele confecţionate din plumb sau acoperite cu staniu plumbifer;c) Aliajele bogate în plumb (pînă la 70-80% plumb) cu care se lipesc ustensilele de bucătărie, vasele din tablă şi falţul longitudinal al cutilor de conserve;d) Foiţele de staniol cu conţinut de 1-10% plumb, folosit la ambalarea alimentelor;e) Smalţul vaselor de pământ, obţinut artizanal prin topirea la temperaturi înalte a unui amestec de dioxid de siliciu (nisip) cu oxizi de plumb (litargă); f) Mediul poluat (aer, apă, sol) din zonele industrializate (industria metalurgică, fabricile de acumulatoare, industria termoenergetică care foloseşte combustibilii fosili), şi cu intensă circulaţie de autovehicule (tetraetilul de plumb folosit ca aditiv în benzină);g) Surse accidentale.

3

Căile de contaminare :a) Impurităţile din sol, apă, aer ajunse pe suprafaţa produselor vegetale vor fi absorbite de plante şi diseminate sau concentrate în anumite zone : tuberculi (arsen, seleniu, molibden, stibiu, crom), frunze (seleniu, plumb, stibiu, mercur, molibden) sau fructe (molibden, nichel), astfel produsele vegetale din zonele poluate cu plumb sau de la marginea şoselelor pot concentra de 8-10 ori mai mult plumb faţă de produsele vegetale din zonele nepoluate.b) Procesele de coroziune de la nivelul utilajelor şi ambalajelor rămâne şi astăzi o problemă importantă cu toate eforturile care s-au făcut în scopul asanării ei.Majoritatea ţevilor din instalaţiile sanitare sunt făcute încă din plumb. Apele cu duritate mare corodează aceste ţevi neglijabil datorită formării unei pelicule izolatoare de săruri insolubile de plumb, problematice sunt apele cu duritate mică care pot coroda ţevile făcînd să crească concentraţia de plumb de 10-30 ori (1-4 ppm). Apele bogate în dioxid de carbon cresc coroziunea, concentraţia de plumb ajungînd la 4-8 ppm fapt care a determinat interzicerea fabricării capetelor de sifon din acest material şi utilizarii ţevilor de plumb în instalaţiile de înbuteliere a apelor minerale şi carbogazoase. Soluţiile de clorură de sodiu şi acizi alimentari (tartric, lactic, citric, acetic, maleic, galic) accelerează procesul de solubilizare a plumbului din înăditurile sau chiar simplele lipituri ale utilajelor care prelucrează alimentele acide (bere, sucuri, vin, ţuică), concentraţia plumbului ajungînd în timp scurt la 5-10 ppm. Folosirea staniului plumbifer ca material de protecţie a ambalajulor de fier sau cupru constitue o altă sursă, iar mărirea concentraţiei de plumb în acest aliaj (pînă la 30%) convenabilă tehnologic şi economic duce la o contaminare puternică cu plumb (5-100 ppm) a alimentelor acide sau bogate în sare. În consecinţă se solicită ca materialul de cositorire folosit pentru protecţia ambalajelor, rezervoarelor sau utilajelor din industria alimentară să nu depăşască 0,5 sau maximum 1% plumb, iar staniul folosit la cositorirea tablei destinate confecţionării cutiilor de conserve să conţină plumb sub 0,4%.c) La glazurarea oalelor de pământ obţinută prin topirea nisipului (dioxidul de siliciu) cu oxizi de plumb la temperatura de 1200 grade C, nu se respectă proporţia de nisip/oxizi de plumb în sensul creşterii concentraţiei de oxizi şi obţinerea unei glazuri mai strălucitoare la temperaturi de ardere mai mici, dar care este mai puţin stabilă la coroziunea acidă datorită excesului de oxizi nelegaţi de siliciu uşor solvabili în alimentele acide. De exemplu s-au găsit 7-8 ppm în iaurt, 20-30 ppm în alimentele preparate prin adaos de oţet. d) Poluarea accidentală are ca origine de obicei :- Utilizarea unor aditivi alimentari care conţin plumb (talc, diverse soluţii acide, acizi organici, etc.)- Arseniatul de plumb pesticid stabil şi insolubil, cu remanenţă mare , folosit în concentraţii destul de mari 125 mg/m2 în agricultură, la stropirea strugurilor. Mustul obţinut din aceşti struguri conţine 10-20 ppm plumb provenit din arseniat, dar vinul pierde acest metal din soloţie prin cuplare cu proteine (decantare) şi insolubilizare ulterioară. De aceea folosirea arseniatului de plumb este interzisă la noi în ţară ca şi în multe alte ţări.- Combustia materialului lemnos obţinut la demolări şi care a fost vopsit cu vopsea pe bază de plumb.- Vînatul care conţine alice de plumb- Falsificarea boielei de ardei roşu cu diverşi oxizi de plumb.

4

Mercur

Mercurul poate exista în natură sub formă metalică (Hg), stare binucleară (Hg-Hg)2+ şi starea mercurică Hg2+ . Principala sursă de mercur este mineralul cinabru (HgS) care conţine 86,2% mercur. Concentraţia mercurului în atmosferă va fi mai mare deasupra depoyitelor de cinabru.Canitatea de mercur ce se poate găsi la un moment dat în apele poluate va depinde de gradul de poluare al acestor ape, deoarece mercurul este folosit în multiple direcţii: • În industria electrotehnică• În industria chimică• În industria hârtiei, faianţei, prelucrarea pieilor.

Prezenţa mercurului în produsele alimentareOrganismul uman primeşte mercur din aerul respirabil, apa de băut şi alimente. Prezenţa mercurului în alimente este considerată un mare pericol. Din fericire, nivelul mercurului în produsele alimentare este scăzut (0,02 mg/kg), variaţiile fiind în funcţie de tipul de produs : carne-0,075 mg/kg , ouă-0,010mg/kg , peşte-0,22-0,35 mg/kg . De remarcat că mercurul provenit din seminţele tratate, parţial se regăseşte în cerealele obţinute.

Evoluţia mercurului în organismCompuşii cu mercur pot fi absorbiţi în organism din tractusul gastrointestinal, respirator şi prin piele, în funcţie de forma în care se găseşte mercurul.Mercurul elementar în stare de vapori este mult mai periculos pentru om, deoarece este absorbit prin tractusul respirator. Compuşii cu mercur sub formă de aerosol sau praf, de asemenea, sunt absorbiţi pe cale respiratorie.Compuşii metilici şi cu clor ai mercurului pot fi absorbiţi şi prin piele.După absorbţie, mercurul este transportat prin sânge în diferite ţesuturi, distribuşia lui fiind dependentă de starea sub care se găseşte.Mercurul se acumulează la ficat, rinichi, pancreas, vezică, mucoasa tractusului gastrointestinal şi se poate acumula şi în creier. În interiorul celulelor mercurul poate fi asociat cu mitocondriile, microzomii, lizozomii şi nucleii.Mercurul anorganic este excretat de către rinichi prin urină, de către ficat prin bilă, prin mucoasa intestinală, glandele sudoipare şi salivare. Aproape 90% din mercurul ingerat este excretat prin fecale. Mercurul organic este excretat în principal prin urină.Aspecte toxicologice

Simptomele intoxicaţiei acute cu mercur includ: gastroenterite, dureri abdominale, nausea, vomismente, diaree cu sânge. În decursul a câteva zile de la intoxicaţie se produc gingivite şi stomatite. Alte simptome includ: salivaţie excesivă, gust metalic, glande salivare mărite, buze şi obraji ulceraţi, dificultăţi în respiraţie.Intoxicaţia cronică (hidrargirismul) se manifestă prin simptome discrete în prima etapă, pentru ca după 15-20 zile simptomele să fie mai clar exprimate, constatându-se sialoree epiformă, halenă urât mirositoare, ulcere bucale, colici, diaree, astenie, paraplegie, tremurături musculare, slăbire progresivă, uneori febră, căderea părului, etc.

5

Cadmiu

Cadmiul se utilizează ca substanţă de protecţie împotriva ruginirii, pentru acoperirea vaselor de fier. Sub formă de amalgam se utilizează în tehnica dentară.Cadmiul în furaje

Date asupra conţinutului de Cd în hrana animalelor sunt rare şi fragmentare. Concentraţiile normale de Cd în hrana animalelor domestice sunt relativ mari şi adeseori depăşesc 0,5 μg/g greutate umedă. Doze ridicate de cadmiu administrate vitelor şi oilor adulte, odată cu hrana, determină avortul, moartea prematură a viţeilor şi mieilor sau naşterea lor cu diferite abnormalităţi.

Cadmiul în alimente. Dieta normală aduce în medie 0,01-0,04 μg Cd/g, cantitatea de cadmiu ingerată fiind în funcţie de cantitatea de alimente consumată. Printre cele mai importante alimente incriminate cu cadmiu se numără carnea de porc (0,01-0,1 μg cal/g aliment), peştele (0,01-3,16 μg cal/g aliment), cartofii (0,02 μg cal/ g aliment), laptele (0,017-0,03 μg cal/g aliment), berea (0,02 μg cal/g aliment). Deşi cantităţile de Cd în alimente sunt relativ mici, iar absorbţia în tractul gastrointestinal este redusă, o expunere cotidiană şi un timp de înjumătăţire în organism extrem de lung duce la o acumulare considerabilă a metalului. Cadmiul este un contaminant tipic, cu repercursiuni importante pentru organismul uman.

Staniu

Staniul, denumit comercial si cositor, este utilizat atat in industrie cat si in agricultura. El este folosit la cositorirea tablei destinata confectionarii recipientelor pentru conserve; sub forma de aliaje este utilizat pentru lipirea corpului recipientelor destinate conservelor precum si la fabricarea unor obiecte de uz gospodaresc.Prezenta staniului in produsele alimentare este consecinta remanentei sale in materiile prime c urmare a aplicarii fungicidelor in compozitia carora intra staniul si datorita coroziunii recipientelor in care se ambaleaza produsele. Pentru protectia recipientului fata de coroziune se foloseste lacuirea care confera protectie alimentului in functie de pH-ul produsului si temperatura de pastrare. Staniul metalic ca atare nu este toxic pentru animale sau om, insa compusii anorganici ai staniului au o toxicitate slaba.

Contaminarea cu staniu nu depinde de grosimea stratului de staniu ci de uniformitatea şi de continuitatea stratului de cositor. Cantitatea de staniu din produsul alimentar diferă în funcţie de intensitatea procesului de coroziune de durata conservării şi de natura produsului conservat.

Nichel

Nichelul este un compus care se găseşte în natură numai la niveluri joase. Oamenii folosesc nichelul în aplicaţii diverse. Cea mai comună utilizare a nichelului este folosirea lui ca ingredient la obţinerea oţelului şi a altor produse metalice. Poate fi găsit în produse obişnuite din metale cum ar fi bijuteriile.

Produsele de hrană conţin, în mod normal, mici cantităţi de nichel. Este cunoscut că ciocolata şi grasimile conţin cantităţi mari de nichel. Nivelul nichelului asimilat atinge cote înalte când oamenii consumă mari cantităţi de legume din soluri poluate. Este cunoscut faptul că plantele acumulează nichelul iar ca rezultat asimilarea nichelului din legume este ridicată. Prin intermediul plămânilor fumătorii asimilează o cantitate mare de nichel. Nichelul poate fi găsit şi în detergenţi.

6

Oamenii pot fi expuşi la nichel prin respirarea aerului, băutul apei, alimentaţie sau fumatul ţigărilor. Contactul pielii cu solul sau apa contaminate cu nichel poate, de asemenea, să conducă la expunerea cu nichel. În cantităţi mici nichelul este esenţial, dar când asimilarea este prea mare poate produce afecţiuni ale sănatăţii. O asimilare a unei cantităţi prea mari de nichel are următoarele consecinţe: - Şanse mai mari de dezvoltare a cancerului la plămâni, cancer nazal, cancer la laringe şi cancer la prostată - Rău şi ameţeală după expunerea la gaze de nichel - Embolii la plămâni - Incapacităţi respiratorii - Defecte din naştere - Astmă şi bronşite cronice - Reacţii alergice ca de exemplu mâncărimi ale pielii, în principal de la bijuterii - Dereglări ale inimii

Fumul de nichel este un iritant respirator şi poate produce pneumonie. Expunerea la nichel şi derivaţii lui poate conduce, la organismele sensibile, la dezvoltarea dermatitelor cunoscute ca “mâncărimi de nichel”. Primul simtom de obicei este mâncărimea, care are loc pâna la 7 zile după ce erupţiile pielii au loc. Prima erupţie a pielii este eritematoasă, sau foliculară, şi poate fi urmată de ulceraţii ale pielii. Sensibilitatea la nichel, odată căpătată, persistă definitiv.

Nichelul şi alţi compuşi ai lui au fost listaţi ca fiind cu adevarat responsabili de generarea cancerului. Agenţia Internaţională de Cercetare a Cancerului (IARC) a clasificat compuşii nichelului ca aparţinând grupei 1 (sunt destule dovezi de cancerigenitate la oameni) şi nichelul în grupa 2B (agenţi care sunt posibili cancerigeni pentru oameni).

7