Metale ciężkie w żywności

Skąd biorą się zanieczyszczenia w naszej żywności?
Choć na pierwszy rzut oka żywność, która trafia na nasze stoły, wydaje się bezpieczna, w rzeczywistości może zawierać wiele niepożądanych substancji pochodzących z różnych źródeł. Część z nich występuje naturalnie — to np. toksyny wytwarzane przez bakterie, grzyby czy same rośliny, takie jak solanina w młodych ziemniakach czy amygdalina obecna w pestkach moreli i migdałów. Znacznie poważniejszym problemem są jednak zanieczyszczenia wynikające z degradacji środowiska: metale ciężkie (ołów, kadm, rtęć), pestycydy, azotany czy pozostałości antybiotyków mogą przedostawać się do gleby, wody i ostatecznie do produktów spożywczych. Niebezpieczne związki powstają również podczas przetwarzania żywności — np. podczas smażenia tworzy się drażniąca akroleina, a w czasie przechowywania mogą pojawić się groźne mykotoksyny. Część substancji trafia do żywności celowo, w wyniku działań technologicznych, jak konserwanty, barwniki czy środki czyszczące używane w zakładach produkcyjnych. Dlatego kontrola jakości i bezpieczeństwa żywności jest kluczowa – od pola uprawnego aż po talerz konsumenta.

Ołów 
Ołów to jeden z najbardziej toksycznych pierwiastków, który mimo ograniczeń w jego stosowaniu wciąż stanowi poważne zagrożenie dla środowiska i zdrowia człowieka. Do gleby i wody trafia głównie ze spalin samochodowych, ścieków przemysłowych i pyłów z hut. Rośliny rosnące przy drogach mogą zawierać nawet 30 razy więcej ołowiu niż te z terenów czystych, a spożywanie skażonych warzyw i owoców prowadzi do jego kumulacji w organizmie. Ołów gromadzi się w kościach, nerkach i układzie nerwowym, powodując zaburzenia hormonalne, anemię, problemy z pamięcią i rozwojem dzieci. Szczególnie groźny jest dla płodu, ponieważ łatwo przenika przez łożysko. Choć dziś nie stosuje się już farb czy puszek zawierających ten metal, nadal może on trafiać do żywności z zanieczyszczonego środowiska. Dlatego tak ważna jest kontrola jakości wody, gleby i surowców spożywczych – to one decydują o tym, co naprawdę trafia na nasz talerz.

Kadm
Kadm to metal, który w naturze występuje głównie w rudach cynku i ołowiu, ale jego obecność w środowisku to w dużej mierze efekt działalności człowieka. Wykorzystywany jest m.in. w produkcji akumulatorów, lamp, tworzyw sztucznych czy podczas pokrywania metali ochronną warstwą – tzw. kadmowania. Niestety, wraz z dymami, ściekami i odpadami przemysłowymi trafia do gleby, gdzie może być łatwo pobierany przez rośliny, zwłaszcza przy niskim pH podłoża. Kadm przedostaje się następnie do łańcucha pokarmowego – jego największe ilości wykrywa się w podrobach, mięczakach i owocach morza, a nawet w chlebie, powstałym z zanieczyszczonego ziarna. Dodatkowym źródłem jest dym papierosowy – jeden papieros może dostarczyć organizmowi nawet 0,2 mikrograma tego pierwiastka. Kadm kumuluje się w nerkach i wątrobie, prowadząc do uszkodzeń nerek, problemów sercowo-naczyniowych i zaburzeń metabolicznych. To cichy, ale groźny składnik cywilizacyjnego „menu”, przed którym chroni jedynie ścisła kontrola żywności i środowiska.

Rtęć – kiedy jest szkodliwa?
Rtęć to pierwiastek znany od tysięcy lat – dawniej wykorzystywany w termometrach, lampach czy zaprawach nasiennych, dziś uznawany za jeden z najgroźniejszych toksyn środowiskowych. Najbardziej niebezpieczna jej forma to metylortęć, która łatwo przenika do łańcucha pokarmowego i kumuluje się w rybach oraz owocach morza. Zanieczyszczenia przemysłowe powodują, że rtęć trafia do wód i gleby, a następnie do żywności, prowadząc do poważnych zaburzeń układu nerwowego, uszkodzeń nerek i rozwoju płodu. W przeszłości znane były tragiczne przypadki masowych zatruć, m.in. w Japonii i Iraku, gdzie spożycie skażonego ziarna lub ryb powodowało niedorozwój umysłowy u dzieci. Warto jednak podkreślić, że rtęć stosowana niegdyś jako konserwant w niektórych szczepionkach to etylortęć – związek szybko rozkładany i wydalany z organizmu, nieskumulowany i nieszkodliwy w małych dawkach, w przeciwieństwie do toksycznej metylortęci, która występuje w niektórych typach produktów spożywczych. 

Mało znany pierwiastek - arsen
Arsen to pierwiastek, który w naturalny sposób występuje w wodzie, glebie i powietrzu, ale jego większe ilości w organizmach żywych mogą być bardzo niebezpieczne. Najwięcej arsenu znajdziemy w owocach morza – w krewetkach, homarach czy ślimakach, gdzie jego obecność ma pochodzenie naturalne. Inaczej jest jednak w przypadku zanieczyszczeń przemysłowych i pozostałości po dawnych pestycydach zawierających arsen, które wciąż mogą trafiać do gleby i żywności. Arsen kumuluje się w organizmie, głównie w wątrobie i kościach, zaburzając pracę enzymów i procesy metaboliczne. Długotrwałe narażenie może prowadzić do uszkodzeń narządów wewnętrznych, a nawet nowotworów skóry, płuc i wątroby. Choć dzienne dopuszczalne spożycie arsenu to zaledwie 0,05 mg na kilogram masy ciała, pierwiastek ten wciąż obecny jest w środowisku i diecie człowieka. Dlatego kontrola jakości żywności oraz ograniczenie użycia związków arsenu w przemyśle to dziś konieczność w trosce o zdrowie.

Zielona technologia oczyszczania środowiska
Coraz większe zanieczyszczenie gleb i wód metalami ciężkimi sprawia, że naukowcy coraz częściej sięgają po rozwiązania inspirowane naturą, czyli remediację biologiczną. Metody remediacji biologicznej obejmują oczyszczanie środowiska z wykorzystaniem mikroorganizmów tj. bakterii, archeonów i grzybów (bioremediacja), roślin (fitoremediacja) czy owadów (entomoremediacja). Jednym z najbardziej obiecujących kierunków jest fitoremediacja – technologia wykorzystująca rośliny do usuwania lub unieruchamiania toksycznych pierwiastków, takich jak ołów, kadm czy arsen. W zależności od gatunku i warunków środowiskowych, rośliny mogą pobierać metale z gleby i gromadzić je w liściach (fitoekstrakcja), stabilizować je w obrębie korzeni (fitostabilizacja) lub nawet przekształcać w mniej szkodliwe związki (fitodegradacja). Gatunki takie jak gorczyca sarepska, słonecznik czy rzeżucha wykazują wyjątkową skuteczność w oczyszczaniu środowiska, a jednocześnie pomagają przywracać wartość użytkową zdegradowanym terenom. Co więcej, fitoremediacja nie niszczy struktury gleby i może poprawiać jej jakość biologiczną, umożliwiając w przyszłości bezpieczniejszą produkcję żywności. 

Zadanie współfinansowane z budżetu powiatu krapkowickiego.