19
Nova Biotechnologica (2004) 155 ŤAŽKÉ KOVY A PESTICÍDY V POTRAVINÁCH IVETA EGYŰDOVÁ a , ERNEST ŠTURDÍK a,b a Katedra výživy a hodnotenia potravín, Fakulta chemickej a potravinárskej technológie Slovenskej technickej univerzity, Radlinského 9, 812 37 Bratislava b Katedra biotechnológií, Fakulta prírodných vied Univerzity sv. Cyrila a Metoda, Nám. J. Herdu 2, 917 01 Trnava ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Súhrn: Základným predpokladom optimálnej výživy sú potraviny, ktoré prispievajú k zdraviu človeka. V poslednom čase sa stále väčšia pozornosť sústreďuje na štúdium prítomnosti a vplyvu kontaminujúcich látok v potravinách. Z kontaminantov sa v potravinách najviac vyskytujú ťažké kovy a pesticídy, zvlášť v potravinách rastlinného pôvodu (obilniny, strukoviny, ovocie, zelenina). Článok sumarizuje výskyt uvedených xenobiotík v potravinách. Kľúčové slová: kontaminanty, pesticídy, potravinový reťazec, poraviny, rezíduá, ťažké kovy, zdravie ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– 1. Úvod Celý rad problémov spojených s veľkoprodukciou, predĺžením uchovateľnosti potravín, zlepšením ich senzorických a výživových vlastností núti výrobcov používať cudzorodé látky. Pod pojmom cudzorodé látky rozumieme také zlúčeniny, ktoré nie sú prirodzenou zložkou potravín, nepoužívajú sa samostatne ako potraviny alebo nie sú pre daný druh požívatiny charakteristické. Jednu skupinu týchto xenobiotík tvoria aditívne látky, ktoré sa zámerne pridávajú do potravín na zlepšenie ich vlastností (trvanlivosť, vzhľad, bezpečnosť) a na spomalenie procesu oxidácie a autooxidácie (PROUSEK, 2001). Na druhej strane sa vynára otázka, či používaním týchto látok nevznikajú škody na zdraví konzumentov, prípadne ako im zabrániť. Hľadajú sa kompromisné cesty riešenia, to znamená používanie iba takých látok, ktorými sa pri minimálnom množstve dosahujú optimálne technologické efekty a ktoré nesú so sebou iba minimálne zdravotné riziko. Ak sa má preventívne predchádzať škodám na zdraví, treba dôkladne poznať vlastnosti používaných látok a najmä ich správanie sa v organizme za rôznych podmienok (TAKÁCSOVÁ a PRÍBELA, 1996). Základným predpokladom optimálnej výživy sú potraviny, ktoré prispievajú k zdraviu človeka. Priemyselný spôsob výroby potravín charakterizujú viaceré technologické stupne, od poľnohospodárskej výroby cez zložité procesy v potravinárskom priemysle až po úpravu jedál (PROUSEK, 2001). V poslednom čase sa stále väčšia pozornosť sústreďuje na štúdium prítomnosti a vplyvu kontaminujúcich látok v potravinách. Chemizáciou poľnohospodárstva a nástupom veľkovýroby v potravinárstve sa rozšírilo množstvo látok znečisťujúcich potraviny, ktoré negatívne ovplyvňujú ľudský organizmus. Najnebezpečnejšie sú tie, ktoré majú toxické účinky. Hoci bezpečnosť potravín v Európe je na vysokej úrovni, prípady chorôb, či otráv z jedla sú stále na dennom poriadku. Preto sa musia potraviny neustále kontrolovať, či už z mikrobiologického hľadiska na prítomnosť bakteriálnych alebo hubových škodcov alebo z chemického na prítomnosť rôznych nežiadúcich kontaminujúcich

ŤAŽKÉ KOVY A PESTICÍDY V POTRAVINÁCH · PDF fileNova Biotechnologica (2004) 155 ŤAŽKÉ KOVY A PESTICÍDY V POTRAVINÁCH

  • Upload
    lyanh

  • View
    241

  • Download
    5

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: ŤAŽKÉ KOVY A PESTICÍDY V POTRAVINÁCH · PDF fileNova Biotechnologica (2004) 155 ŤAŽKÉ KOVY A PESTICÍDY V POTRAVINÁCH

Nova Biotechnologica (2004) 155

ŤAŽKÉ KOVY A PESTICÍDY V POTRAVINÁCH

IVETA EGYŰDOVÁa, ERNEST ŠTURDÍKa,b

aKatedra výživy a hodnotenia potravín, Fakulta chemickej a potravinárskej technológie Slovenskej technickej univerzity, Radlinského 9, 812 37 Bratislava

bKatedra biotechnológií, Fakulta prírodných vied Univerzity sv. Cyrila a Metoda, Nám. J. Herdu 2, 917 01 Trnava

––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Súhrn: Základným predpokladom optimálnej výživy sú potraviny, ktoré prispievajú k zdraviu človeka. V poslednom čase sa stále väčšia pozornosť sústreďuje na štúdium prítomnosti a vplyvu kontaminujúcich látok v potravinách. Z kontaminantov sa v potravinách najviac vyskytujú ťažké kovy a pesticídy, zvlášť v potravinách rastlinného pôvodu (obilniny, strukoviny, ovocie, zelenina). Článok sumarizuje výskyt uvedených xenobiotík v potravinách. Kľúčové slová: kontaminanty, pesticídy, potravinový reťazec, poraviny, rezíduá, ťažké kovy, zdravie –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––

1. Úvod

Celý rad problémov spojených s veľkoprodukciou, predĺžením uchovateľnosti

potravín, zlepšením ich senzorických a výživových vlastností núti výrobcov používať cudzorodé látky. Pod pojmom cudzorodé látky rozumieme také zlúčeniny, ktoré nie sú prirodzenou zložkou potravín, nepoužívajú sa samostatne ako potraviny alebo nie sú pre daný druh požívatiny charakteristické. Jednu skupinu týchto xenobiotík tvoria aditívne látky, ktoré sa zámerne pridávajú do potravín na zlepšenie ich vlastností (trvanlivosť, vzhľad, bezpečnosť) a na spomalenie procesu oxidácie a autooxidácie (PROUSEK, 2001). Na druhej strane sa vynára otázka, či používaním týchto látok nevznikajú škody na zdraví konzumentov, prípadne ako im zabrániť. Hľadajú sa kompromisné cesty riešenia, to znamená používanie iba takých látok, ktorými sa pri minimálnom množstve dosahujú optimálne technologické efekty a ktoré nesú so sebou iba minimálne zdravotné riziko. Ak sa má preventívne predchádzať škodám na zdraví, treba dôkladne poznať vlastnosti používaných látok a najmä ich správanie sa v organizme za rôznych podmienok (TAKÁCSOVÁ a PRÍBELA, 1996).

Základným predpokladom optimálnej výživy sú potraviny, ktoré prispievajú k zdraviu človeka. Priemyselný spôsob výroby potravín charakterizujú viaceré technologické stupne, od poľnohospodárskej výroby cez zložité procesy v potravinárskom priemysle až po úpravu jedál (PROUSEK, 2001). V poslednom čase sa stále väčšia pozornosť sústreďuje na štúdium prítomnosti a vplyvu kontaminujúcich látok v potravinách. Chemizáciou poľnohospodárstva a nástupom veľkovýroby v potravinárstve sa rozšírilo množstvo látok znečisťujúcich potraviny, ktoré negatívne ovplyvňujú ľudský organizmus. Najnebezpečnejšie sú tie, ktoré majú toxické účinky. Hoci bezpečnosť potravín v Európe je na vysokej úrovni, prípady chorôb, či otráv z jedla sú stále na dennom poriadku. Preto sa musia potraviny neustále kontrolovať, či už z mikrobiologického hľadiska na prítomnosť bakteriálnych alebo hubových škodcov alebo z chemického na prítomnosť rôznych nežiadúcich kontaminujúcich

Page 2: ŤAŽKÉ KOVY A PESTICÍDY V POTRAVINÁCH · PDF fileNova Biotechnologica (2004) 155 ŤAŽKÉ KOVY A PESTICÍDY V POTRAVINÁCH

156 Egyűdová, I. et Šturdík, E. látok. Problematike zabezpečenia zdravotnej neškodnosti potravín je na celom svete venovaná zvýšená pozornosť. Kontrola sa zameriava predovšetkým na rizikové komodity, lokality a parametre, vrátane došetrovania príčin kontaminácie, čím sa má zabezpečiť minimalizovanie výskytu cudzorodých látok v potravinách. Aby úlohy v oblasti znižovania obsahu cudzorodých látok v potravinách mohli byť v plnej miere zabezpečené, je potrebné, aby riadiaca sféra, ale i výkonné zložky na všetkých úrovniach mali dostatok informácií. Vlastná minimalizácia cudzorodých látok, ochrana zdravia obyvateľstva a životného prostredia sa vykonáva priamo v regiónoch (ŠALGOVIČOVÁ a kol., 2000). Cieľom je poukázať na vybrané skupiny cudzorodých látok v potravinách a z nich na najrizikovejšie skupiny - ťažké kovy a pesticídy a hľadať i navrhovať spôsoby ako ich eliminovať.

Moderná koncepcia bezpečnosti potravín predpokladá stále porovnávanie rizika a úžitku pri posudzovaní potravinárskych aditív a kontaminantov. Všetky tieto okolnosti sa musia zvážiť v rámci kontroly rizika, teda opatrení, ktoré vyplývajú z interpretácie vyhodnotenia a odhadu rizika. Na odhad zdravotného rizika je dôležité poznať skutočnú expozíciu ľudského organizmu chemickými látkami. Skutočná expozícia z potravín sa najlepšie zistí analýzou celodennej stravy (UHNÁK a kol., 1998). Všeobecne sa uznáva zmierňujúci účinok vitamínov a iných živín, ale aj vlákniny v potravinách na toxicitu látok. To znamená, že nemožno prenášať rovnaké závery o škodlivosti z ovzdušia a tiež z vody na účinky tej istej látky privádzanej do organizmu stravou. Pre potreby poľnohospodárstva a potravinárskeho priemyslu je žiadúce zabezpečiť okrem posudzovania látok testy na hospodárskych zvieratách, ekotoxikologické skúmanie možností degradácie a metabolizácie látok v potravinovom reťazci a možnosti vzájomného ovplyvnenia látok z prostredia a zložiek potravín. Ďalej treba toxikologicky testovať látky vznikajúce počas produkcie a obehu potravín a testovať nové enzýmové preparáty a bielkoviny vyrobené biotechnológiou a pridávané do potravín, počas technologických postupov a kuchynskej prípravy hotových jedál čo do minimalizácie vzniku nových degradačných produktov v strave. Koncepcia bezpečnosti potravín zahrňuje stále porovnávanie rizík a výhod ako aj hľadanie priorít medzi menším rizikom a väčším úžitkom pri rozhodovaní. Túto činnosť však treba prenechať príslušným odborníkom, ktorí zvažujúc všetky okolnosti a dostupné poznatky, určujú hygienické predpisy. Na základe toho sa potom stanovujú požiadavky na vstupy všetkých surovín tak, aby sa riziko pre konzumenta, vyplývajúce z modernej veľkovýroby potravín, minimalizovalo (SZOKOLAY, 1995).

Cudzorodé látky tvoria významnú skupinu látok, ktoré sa vyskytujú v potravinách. Patria sem všetky organické aj anorganické zlúčeniny, ktoré neboli pôvodne prítomné v potravinovej surovine, polotovare alebo hotovom výrobku a ktoré sa do nich dostávajú priamym alebo nepriamym zásahom úmyselne alebo neúmyselne, prípadne, ktoré vznikajú pri spracovaní potravín (TAKÁCSOVÁ a PRÍBELA, 1996). Kontaminanty v potravinách môžu byť zoskupené podľa ich pôvodu a povahy. V podstate sú to mikroorganizmy (baktérie, vírusy, parazity), prírodné toxíny (toxíny z morských produktov, mykotoxíny), ďalšie chemické zlúčeniny (pesticídy, ťažké kovy, rezíduá veterinárnych liečiv, nežiadúce fermentačné produkty, rádionuklidy), obalové materiály a jedy. Väčšina chemických látok nájdených v potravinách sú

Page 3: ŤAŽKÉ KOVY A PESTICÍDY V POTRAVINÁCH · PDF fileNova Biotechnologica (2004) 155 ŤAŽKÉ KOVY A PESTICÍDY V POTRAVINÁCH

Nova Biotechnologica (2004) 157

prirodzené kontaminanty zo životného prostredia, ale niektoré z nich sú úmyselne pridávané do potravín, vrátane tých, ktoré sa používajú na manipuláciu. Varenie môže zvýšiť alebo znížiť toxicitu niektorých z týchto kontaminantov, ale v podstate má malý účinok na väčšinu chemikálií. Spotrebitelia sa zaujímajú o kontaminanty v potravinách, ale často chýbajú potrebné informácie o tom, čo je škodlivé a čo nie je (TODD, 2003). TAKÁCSOVÁ a PRÍBELA (1996) rozdeľujú cudzorodé látky na exogénne a endogénne. Medzi exogénne cudzorodé látky patria zlúčeniny, ktoré sa do potravín pridávajú úmyselne za účelom zlepšenia ich vlastností, označujeme ich ako prídavné (aditívne) cudzorodé látky. Endogénne xenobiotiká sa dostávajú do potravín neúmyselne ako znečisťujúce (kontaminujúce) cudzorodé látky zo surovín, technologického zariadenia, obalov a pod. Ako endogénne cudzorodé látky sa označujú produkty oxidačných, tepelných a iných zásahov, ktoré vznikajú pri spracovaní a skladovaní potravín. Môžu sa tvoriť buď z prírodných zložiek (produkty neenzymatického hnednutia, oxidačné produkty tukov), alebo ide o interakčné produkty z prírodných zložiek a exogénnych cudzorodých látok. Tabuľka 1 zobrazuje rozdelenie kontaminujúcich látok v potravinách.

Tab. 1: Rozdelenie cudzorodých látok v potravinách (TAKÁCSOVÁ a PRÍBELA, 1996)

z chemizácie

poľnohospodárstva

pesticídy inhibítory klíčenia

antibiotiká, hormóny a iné regulátory rastu

z potravinárskej výroby

výluhy z plastických látok

výluhy z výrobného zariadenia

zvyšky sanitačných prostriedkov

Znečisťujúce

z iných príčin rádioaktívna kontaminácia

iné náhodné znečistenie z prírody a priemyslu

na úpravu vzhľadu farbivá, bielidlá na úpravu konzistencie emulgátory, stabilizátory

na úpravu vône arómy, tresti

na úpravu biologickej hodnoty

vitamíny, umelé sladidlá, náhradky

korenia

Exogénne

Prídavné

na predĺženie skladovateľnosti

konzervačné látky, antibiotiká

Endogénne

vznikajúce interakciou medzi potravinou a exogénnou cudzorodou látkou

vznikajúce žiarením a vplyvom iných fyzikálnych faktorov oxidácie tukov Maillardovej reakcie

Page 4: ŤAŽKÉ KOVY A PESTICÍDY V POTRAVINÁCH · PDF fileNova Biotechnologica (2004) 155 ŤAŽKÉ KOVY A PESTICÍDY V POTRAVINÁCH

158 Egyűdová, I. et Šturdík, E.

Obmedzovanie prieniku cudzorodých látok do potravín nie je jednoduchý proces. Veľmi dôležitý je systém kontroly kvality poľnohospodárskej pôdy z hľadiska rôznych cudzorodých látok, ktoré sa cez rastlinnú, ale aj živočíšnu výrobu môžu dostať do potravín. Osobitná pozornosť sa musí venovať potravinárskym surovinám, ktoré sa spracúvajú na detskú výživu (SZEMES a BABULÍKOVÁ, 1990). Bezpečnosť potravín je kľúčovým faktorom, ktorý vedie k tomu, aby sa vyrábali kvalitné potraviny bez škodlivých účinkov na zdravie ľudí. Rastúce nároky spotrebiteľov na zdravé, výživné a vhodné potraviny viedli k neustálemu zdokonaľovaniu už existujúcich techník a k novému vývoju v spracovaní potravín ako aj k návrhom produkovať bezpečné potraviny, ktoré si zachovajú nutričnú a senzorickú kvalitu. Žiadaným faktorom v procese spracovania potravín je zvýšiť potravinovú bezpečnosť, zlepšiť mikrobiologické a chemické vlastnosti potravín a odstrániť nežiadúce toxické zložky. Ďalej zvýšiť čas skladovania potravín, zlepšiť textúru a chuť. Niektoré z týchto zmien môžu byť zrealizované bez príslušných negatívnych nutričných alebo zdravotných účinkov, iné môžu zvýšiť obavy. Preto spracovanie potravín si vyžaduje dôkladné hodnotenie. Celosvetové nároky spotrebiteľov viedli k tomu, aby sa vyrábali zdravé a nutrične vyvážené potraviny a zároveň aby sa zvýšilo množstvo nových potravín, nových prísad a nových obalov. Tento vývoj si vyžaduje viac štruktúrovaný postoj pre bezpečné hodnotenie potravín a prísad. Jednotlivé procesy spracovania môžu mať rozličný efekt na potraviny a ich prísady. Okrem týchto pôsobností je snaha zlepšiť kvalitu potravín, odstrániť nežiadúce účinky na potraviny (TRITSCHER, 2004). Navyše objavy vedy o prospešných účinkoch určitých potravín a živín vytvorila možnosti pre potravinársky priemysel vyvíjať produkty zdraviu prospešné. Ale s týmito možnosťami sa vynára otázka pre potravinové spoločnosti o správnosti a vhodnosti potravín a ich účinku na zdravie populácie. Niektoré spoločnosti nie sú ochotné otvorene komunikovať so zákazníkmi o zdraviu prospešných potravinách a namiesto toho sa spoliehajú na vedomosti spotrebiteľov o zdravých potravinách a ich zložkách (RUFFEL, 2003).

Najvhodnejšie kontrolné merania pre jednotlivé xenobiotiká môžu závisieť od povahy a kritickosti potenciálneho zdravotného rizika, od frekvencie a rozsahu kontaminácie a veľkosti vystavenej populácie. Potraviny by mali podliehať pravidelnej kontrole, kde sa stanovujú maximálne prípustné hodnoty pre kontaminanty v potravinách. Vo väčšine prípadov sa kontaminácia vyskytuje skôr v nespracovaných poľnohospodárskych produktoch, než pri samotnom spracovaní potravín (ABBOTT a kol., 2003). Preto pri spracovaní potravín treba voliť také postupy, aby sa zachovala ich nutričná hodnota a aby sa do potravín dostal minimálny obsah cudzorodých látok (HOZOVÁ, KORBAŠOVÁ, 1998). Dôležitý je aj správny výber suroviny a zásady správnej výrobnej praxe. Na tento účel slúži systém HACCP, čo znamená analýza rizika kritických kontrolných bodov. Je to proces určovania, hodnotenia a kontroly nebezpečenstva, ktoré priamo alebo nepriamo vplýva na potraviny. Súčasné procesy HACCP sa dokonca zameriavajú na hodnotenie mikrobiologického a fyzikálneho nebezpečenstva. Analýza rizík kritických kontrolných bodov je efektívnym prostriedkom zaistenia potravinovej bezpečnosti. HACCP sa stáva stále viac dôležitým komponentom obchodných praktík v produkcii potravín (ROPKINS a BECK, 2003). Z rizikových kontaminantov, ktoré sa vyskytujú v potravinách, treba väčšiu pozornosť

Page 5: ŤAŽKÉ KOVY A PESTICÍDY V POTRAVINÁCH · PDF fileNova Biotechnologica (2004) 155 ŤAŽKÉ KOVY A PESTICÍDY V POTRAVINÁCH

Nova Biotechnologica (2004) 159

venovať ťažkým kovom a pesticídom, ktoré sa do potravín dostávajú najmä z vonkajšieho prostredia.

2. Cudzorodé látky a životné prostredie

Kým chemizáciu a biochemizáciu poľnohospodárskej a potravinárskej výroby

možno účinne s rozvojom vedecko-technického poznania riadiť a usmerňovať, nepriaznivé vplyvy priemyselných exhalácií, odpadov a splodín spaľovacích motorov, prípadne nepriaznivé vplyvy iných škodlivých civilizačných faktorov na zdravotnú bezchybnosť potravín, budú sa len pomaly a postupne znižovať v závislosti od výsledkov spoločenského úsilia o ochranu a tvorbu životného prostredia. Preto treba zdôrazniť, že otázka obmedzovania prieniku cudzorodých látok do potravinového reťazca nie je len záležitosťou rezortu poľnohospodárstva a výživy, hoci tento má tiež svoj podiel na znečisťovaní životného prostredia, nie však prevažujúci. Realizácia tejto úlohy je nemysliteľná bez jednoznačnej spoluzodpovednosti ostatných rezortov jednak ako plošných znečisťovateľov a jednak ako výrobcov a dodávateľov vstupov do poľnohospodárskej a potravinárskej výroby. Potravinový reťazec je od svojho primárneho článku až po finalizáciu a distribúciu potravín otvorený prenikaniu cudzorodých látok zo všetkých materiálových a nemateriálových vstupov do výroby (pesticídy, hnojivá, biologicky aktívne látky, pôda, ovzdušie, voda), ktoré nepriaznivo pôsobia na potravinárske suroviny rastlinného a živočíšneho pôvodu. Na znečisťovanie poľnohospodárskej pôdy pôsobí okrem vplyvu priemyselných emisií aj hnojenie priemyselnými hnojivami a kompostami, ktoré obsahujú kaly z čistiarní odpadových vôd, nesprávna aplikácia prípravkov na ochranu rastlín, rôzne skládky atď. (SZEMES a BABULÍKOVÁ, 1990). Schématické znázornenie kontaminácie rezíduami pesticídov, ktoré v konečnom dôsledku zasahujú človeka je na Obr.1.

Obr.1: Schematické znázornene kontaminácie rezíduami pesticídov, ktoré v konečnom dôsledku zasahujú

človeka

Page 6: ŤAŽKÉ KOVY A PESTICÍDY V POTRAVINÁCH · PDF fileNova Biotechnologica (2004) 155 ŤAŽKÉ KOVY A PESTICÍDY V POTRAVINÁCH

160 Egyűdová, I. et Šturdík, E.

Na druhej strane treba brať ohľad aj na možné zdravotné riziká z používania chemických látok. Celkové riziko vzhľadom na rozširovanie použitia chemických látok je väčšie ako predtým. Naše chemické prostredie sa stalo extrémne zložitým. Produkty spĺňajú rad funkcií, často obsahujú veľa prídavných chemikálií a používa ich široká verejnosť, ktorá zahrňuje aj citlivé skupiny napr. deti. Globalizácia obchodu spôsobuje oveľa rýchlejší pohyb výrobkov ako predtým. Možnosť zistenia účinkov na zdravie a prostredie je v počiatočnej fáze obmedzená a vzniká riziko, že sa použitie chemickej látky (produktu) rozšíri skôr ako sa zistia nepriaznivé účinky. V rámci komplexného programu znižovania chemických rizík sa v súčasnosti venuje pozornosť najmä hodnoteniu jednotlivých látok. Ukázalo sa, že mnohé problémy sa nespájajú primárne s výrobou a použitím chemikálií, ale s výrobkami, ktoré obsahujú tieto chemikálie a vytvárajú celkové riziko počas životných cyklov produktov. Treba preto venovať pozornosť všetkým fázam životného cyklu. Osobitný význam má integrácia kontroly chemických látok a prevencie znečistenia. Súvisí to s tým, že programy chemickej bezpečnosti sa všeobecne týkajú iba bezpečného používania chemikálií, menej pozornosti je venované identifikácii a hodnoteniu rizík pre ľudské zdravie a prostredie. Hlavnú zodpovednosť za prevenciu poškodenia zdravia a prostredia majú výrobcovia. Znižovanie chemických rizík je konečným cieľom racionálneho manažmentu chemických látok. S tým súvisí potreba integrácie uvedených prístupov s kontrolou znečistenia (ROSIVAL, 2000). V ďalšom bude vzhľadom na rozsah výskytu v potravinách a stupeň zdravotnej rizikovosti venovaná pozornosť ťažkým kovom a pesticídom.

3. Vstup ťažkých kovov do potravinového reťazca

Ťažké kovy sa do potravín dostávajú rôznymi cestami, podobne ako ďalšie kontaminanty. Sú zväčša považované za chemické kontaminanty potravín, pričom prítomnosť niektorých z nich v potravinách môže byť výsledkom bioakumulácie geneticky vlastnej určitým rastlinným alebo živočíšnym organizmom (KOVÁČ a SUHAJ, 1996). Zo všetkých prvkov, ktoré sa dostávajú do potravinového reťazca a spôsobujú kontamináciu potravín, sa za najdôležitejšie považujú arzén, kadmium, ortuť a olovo. Kde sú pôdy obohatené týmito prvkami, je to zvyčajne spôsobené priemyselnou, poľnohospodárskou a komunálnou činnosťou ľudí. Tendencia pre rastliny akumulovať tieto xenobiotiká závisí do značnej miery od klimatických faktorov a genotypu rastlín. Biologická dostupnosť kontaminantov vo všeobecnosti závisí tiež od ich fyzikálno-chemických vlastností a zloženia stravy. Je to silné prepojenie medzi výživou mikroprvkov rastlín, živočíchov a ľudí a absorpciou a pôsobením kontaminantov v týchto organizmoch (McLAUGHLIN a kol., 1999).

Výskyt toxických prvkov v potravinách súvisí okrem iného so znečisťovaním životného prostredia. Ku vstupu týchto prvkov do potravinového reťazca prispieva celý rad zdrojov antropogénneho charakteru aj prirodzeného pôvodu. Hlavnými antropogénnymi zdrojmi kontaminácie ťažkými kovmi je spaľovanie fosílnych palív, doprava, priemyselná výroba kovov, nadmerné používanie minerálnych hnojív a iných agrochemikálií, aplikácia čistiarenských kalov do pôdy. Medzi prírodné zdroje toxických prvkov v životnom prostredí patrí aj zvetrávanie hornín, lesné požiare

Page 7: ŤAŽKÉ KOVY A PESTICÍDY V POTRAVINÁCH · PDF fileNova Biotechnologica (2004) 155 ŤAŽKÉ KOVY A PESTICÍDY V POTRAVINÁCH

Nova Biotechnologica (2004) 161

a vulkanická činnosť. Obsah toxických prvkov v potravinách patrí medzi hlavné ukazovatele zdravotnej nezávadnosti. Pre olovo, kadmium, ortuť a arzén sú stanovené najvyššie prípustné množstvá v potravinách všeobecne i v konkrétnych skupinách potravín (VELÍŠEK, 2002). Tabuľka 2 zahrňuje obsahy vybraných ťažkých kovov v niektorých potravinách.

Tab. 2: Obsah olova, kadmia, ortuti a arzénu v niektorých potravinách v mg.kg-1 (VELÍŠEK, 2002)a)

Potravina Olovo Kadmium Ortuť Arzén Mäso bravčové 0,005-0,05 0,001-0,01 0,002-0,006 0,003-0,03 Mäso hovädzie 0,004-0,07 <0,001-0,01 0,001-0,003 0,001-0,07 Mäso kuracie 0,008-0,04 0,001-0,005 0,001-0,002 0,001-0,03 Morské ryby 0,01-0,14 0,001-0,07 0,03-0,85 0,50-1,4

Mlieko plnotučné 0,001-0,002 <0,0001-0,001 <0,001 <0,001-0,003 Mlieko materské 0,0004-0,002 0,0001-0,0006 0,0003-0,001 <0,001

Tvaroh 0,02 <0,002 <0,001 0,01 Syry 0,01-0,06 0,005-0,02 <0,002 <0,002-0,025

Jogurt 0,01-0,03 0,001-0,003 <0,001 <0,005 Vajcia 0,001-0,01 0,001-0,01 0,005-0,008 <0,002-0,01 Pšenica 0,02-0,65 0,02-0,35 0,0001-0,006 0,005-0,29

Pšeničná múka 0,004-0,05 0,01-0,09 0,002-0,004 0,01-0,17 Celozrnný chlieb 0,012-0,013 0,02-0,05 0,001-0,006 0,006-0,05

Ryža 0,003-0,08 0,004-0,14 0,002-0,008 0,04-0,31 Raž 0,01-0,17 0,004-0,04 0,002-0,007 0,03-0,10

Jačmeň 0,03-0,27 0,004-0,04 0,001-0,006 0,005-0,38 Ovos 0,03-0,30 0,004-0,07 0,0001-0,008 0,01-0,54 Hrach 0,01-0,43 0,01-0,03 0,002-0,02 0,01-0,05 Fazuľa 0,02-0,10 0,003-0,02 0,004-0,02 <0,01

Sója <0,002-0,32 0,04-0,09 <0,004 0,03-0,05 Kapusta 0,002-0,04 0,01-0,017 0,0003-0,001 <0,01 Špenát 0,01-0,29 0,01-0,35 <0,001-0,008 0,005-0,02

Hlávkový šalát 0,003-0,25 0,002-0,16 0,0005-0,01 0,002-0,14 Paradajky <0,001-0,04 0,002-0,05 0,0001-0,008 <0,001-0,002

Mrkva 0,004-0,21 0,003-0,16 0,0006-0,005 0,003-0,11 Hrášok 0,01-0,02 0,001-0,03 0,0005-0,002 0,01 Cibuľa <0,001-0,05 0,004-0,05 <0,001 0,01

Zemiaky 0,006-0,04 0,002-0,06 0,0001-0,017 <0,001-0,04 Huby 0,01-0,20 0,01-0,33 0,07-0,22 0,01 Jablká 0,01-0,05 0,001-0,002 0,0003-0,002 0,001-0,22

Pomaranče 0,005-0,07 0,001-0,007 <0,001 0,004-0,02 Banány 0,02-0,05 <0,002 0,001-0,002 0,04-0,09 Jahody 0,006-0,09 0,001-0,03 0,0002-0,001 <0,005 Arašidy 0,01-0,19 0,01-0,51 <0,004 _ Kakao 0,03-0,07 0,095-0,17 <0,004 0,10

Mliečna čokoláda 0,05 0,005-0,01 0,002-0,004 <0,05 a) Tabuľka sumarizuje údaje zo Švédska, Fínska, Holandska, Nemecka, Kanady a USA

Page 8: ŤAŽKÉ KOVY A PESTICÍDY V POTRAVINÁCH · PDF fileNova Biotechnologica (2004) 155 ŤAŽKÉ KOVY A PESTICÍDY V POTRAVINÁCH

162 Egyűdová, I. et Šturdík, E.

4. Olovo v potravinách

U potravín rastlinného pôvodu obsah olova závisí predovšetkým od jeho množstva v pôde. Relatívne vysokou koncentráciou sa vyznačujú niektoré druhy zeleniny (špenát, hlávkový šalát, mrkva), jedlé huby a semená olejnín (VELÍŠEK, 2002). Rastliny vystavené účinkom znečisteného vzduchu majú eventuálne najvyššiu koncentráciu olova (EHLE, 2003). Vyskytuje sa aj v niektorých morských živočíchoch. Z potravín živočíšneho pôvodu majú najvyšší obsah olova vnútornosti. U starších zvierat je obsah olova vo vnútornostiach vyšší, čo súvisí s výživou a vekom zvierat. V konzervovaných potravinách balených v plechovkách sa často nachádza vyšší obsah olova. Je to dané kontamináciou obsahu plechovky olovom obsiahnutým v zliatine cínu, ktorou je zatavený šev plechovky. U potravín, na ktoré sú kladené zvýšené hygienické nároky (detská výživa), sa preto odporúča baliť konzervované výrobky do skla. Prijateľná denná dávka olova je 500 µg pri telesnej hmotnosti 70 kg (VELÍŠEK, 2002). Olovo je prítomné v potravinovom reťazci po celý čas. Z potravín živočíšneho pôvodu majú svalové tkanivá najnižšiu koncentráciu olova, obsah vo vnútorných orgánoch ako je pečeň alebo obličky je oveľa vyšší. Koncentrácia olova vo všetkých surových potravinách je odlišná v závislosti od prostredia, v ktorom sa spracúvajú. Spracovanie potravín a ich príprava môže významnou mierou prispieť k obsahu olova v potravinách. Voda s vysokým obsahom olova, ktorá sa používa pri spracovaní potravín, by mohla byť tiež jedným zo zdrojov kontaminácie. Vo väčšine štúdií sa prívod olova potravinami považuje za približne 70% celkového denného príj-mu vstrebaného olova zo všetkých zdrojov (EHLE, 2003). Podiel celkového prívodu pochádzajúci z potravín závisí od koncentrácie olova v ovzduší, vode a iných zdro-joch. Deti sú naviac vystavené účinkom olova z prachu a pôdy (ROJAS a kol., 1999).

5. Kadmium v potravinách

Základným zdrojom vstupu kadmia do potravinového reťazca je aplikácia fosforečných hnojív, produkcia železa, ocele a spaľovanie uhlia. Všeobecne sa akceptuje, že ľudia sú najcitlivejšími receptormi na príjem kadmia z prostredia. Ľudia sú vystavení príjmu kadmia cez potravinový reťazec, fajčením, pôdou, dýchaním a pitnou vodou (SMOLDERS, 2004).

Obsah kadmia v potravinách takisto ako pri olove, závisí od jeho obsahu v pôde. Z potravín živočíšneho pôvodu vykazujú vysoký obsah kadmia hlavne obličky. Vajcia, mlieko a mliečne výrobky obsahujú len malé množstvo kadmia. (VELÍŠEK, 2002). Korenie, koreniny, potravinárske farbivá a konzervačné látky, ktoré sa pridávajú do potravín, môžu obsahovať kadmium a byť nositeľmi kontaminácie. Hlavným zdrojom prívodu kadmia v strave sú obilniny, zelená listová zelenina a zemiaky (COSANO a LÓPEZ, 2003). Kadmium sa ukladá v pôde a vo vode blízko priemyselných zdrojov (KLEIN a SNODGRASS, 2003). Keď sa soli kadmia uvoľnia do vodného prostredia, kôrovce a ryby akumulujú dostatočne veľké množstvo kadmia, čo môže byť nebezpečné, ak sú súčasťou pravidelnej stravy (TODD, 2003). Je prijímané rôznymi morskými živočíchmi, najmä planktónom, mäkkýšmi a kôrovcami. Tmavé mäso jedlých krabov môže obsahovať viac kadmia ako 5–15 µg.kg-1 . Je aj

Page 9: ŤAŽKÉ KOVY A PESTICÍDY V POTRAVINÁCH · PDF fileNova Biotechnologica (2004) 155 ŤAŽKÉ KOVY A PESTICÍDY V POTRAVINÁCH

Nova Biotechnologica (2004) 163

normálnou súčasťou rastlín a môže sa absorbovať cez listy a korene. Rastliny nemajú vylučovací mechanizmus pre kadmium. Vysoké koncentrácie kadmia môžu obsahovať rastliny rastúce blízko zdrojov kontaminácie z priemyslu (KLEIN a SNODGRASS, 2003). Obsah kadmia v potravinách je veľmi rozdielny, listy zeleniny a korene rastlín všeobecne majú vyšší obsah kadmia ako semená, hoci semená olejnín majú vysoký obsah kadmia (McLAUGHLIN a kol., 1999). SATARUG a kol. (2003) uvádzajú, že obilniny a zelenina obsahujú 5-krát viac kadmia ako ovocie. Zvýšený obsah kadmia v pôde je výsledkom zvýšenej absorpcie kadmia rastlinami. Proces okysličovania pôdy zvyšuje jeho priemernú koncentráciu v potravinách (ROJAS a kol., 1999). V prsnej žľaze dobytka a ďalších cicavcov sa kadmium vyskytuje v malom množstve a táto žľaza je účinnou bariérou pre jeho vylučovanie do mlieka (KLEIN, SNODGRASS, 2003). Kadmium je normálnou zložkou väčšiny potravín. Niektoré mäkkýše majú dokonca vysoké koncentrácie kadmia v rozpätí 50–100 µg.kg-1. Pitná voda všeobecne obsahuje menej kadmia, okolo 1 µg.kg-1 alebo menej, čo sa často považuje za typickú hodnotu vo väčšine situácií. Denná dávka kadmia je zvyčajne okolo 10–25 µg.kg-1. Vysoký denný prívod kadmia sa vyskytuje medzi mládežou, ktorá má najvyšší kalorický príjem (ROJAS a kol., 1999). Obavy zo zvýšeného prívodu kadmia môžu mať vegetariáni alebo tí, ktorí konzumujú vnútornosti, či morské produkty (SATARUG a kol., 2003).

6. Ortuť v potravinách

Koncentrácia ortuti vo väčšine potravín sa pohybuje v desaťtisícinách až stotinách mg.kg-1. Vysoký obsah ortuti sa zistil v niektorých jedlých hubách, mäkkýšoch a kôrovcoch (VELÍŠEK, 2002). Koncentrácie ortuti v potravinárskych plodinách sú všeobecne nízke, najväčší príjem v strave pochádza z konzumácie plodov mora. Hodnoty ortuti vo väčšine poľných plodín sú dosť nízke na to, aby mali nejaký škodlivý účinok na zdravie ľudí (McLAUGHLIN a kol., 1999). Ryby a morské produkty sú prevládajúcim zdrojom ortuti v potravinách. Najvyšší obsah sa našiel v sladkovodných a morských rybách. Väčšina iných potravín má priemerné hodnoty pod 20 µg.kg-1, prevažne s ortuťou v anorganickej forme (CAPPON a SMITH, 1995). Obilie, mliečne produkty, mäso zvierat a určité druhy zeleniny zvyčajne majú nižší a obmedzený rozsah. Ortuť sa do potravín dostáva z prírodných a ľudských zdrojov. Porovnateľne k nízkym koncentráciám ortuti v požívateľnej vegetácii huby akumulujú vyššie množstvo celkovej ortuti a metylortuti (CAPPON, 2003). Kyslé dažde zvyšujú koncentráciu ortuti v jedlých tkanivách rýb (KLEIN a SNODGRASS, 2003). Predpokladá sa, že denný prívod ortuti z rýb a morských produktov je 3 µg a 20% z toho je v anorganickej forme a 80% je metylortuť. VELÍŠEK (2002) uvádza, že tolerovateľná denná dávka celkovej ortuti pre dospelého človeka je 50 µg a tolerovateľná denná dávka metylortuti je 33 µg pri telesnej hmotnosti 70 kg.

7. Arzén v potravinách

Vysoký obsah arzénu je charakteristický pre morské ryby a zvlášť morské kôrovce a mäkkýše. V týchto potravinách je ale prevažná časť arzénu obsiahnutá takmer v netoxických organických zlúčeninách. Z potravín rastlinného pôvodu sa vyššie

Page 10: ŤAŽKÉ KOVY A PESTICÍDY V POTRAVINÁCH · PDF fileNova Biotechnologica (2004) 155 ŤAŽKÉ KOVY A PESTICÍDY V POTRAVINÁCH

164 Egyűdová, I. et Šturdík, E. množstvo arzénu vyskytuje v ovse a ryži. Tiež niektoré vína môžu obsahovať vyššie množstvo arzénu (VELÍŠEK, 2002). Je pravdepodobné, že arzén vo víne má pôvod prevažne z insekticídov obsahujúcich arzén, ktoré sa používali na ochranu hrozna pred škodlivým hmyzom (ROJAS a kol., 1999). Zlúčeniny arzénu sa vyskytujú v morských produktoch, vajciach a syre (TODD, 2003). Vo zvýšenej miere sa nachádza aj v ovse a kakaových bôboch (KOVÁČ a SUHAJ, 1996). Keďže značné množstvo zlúčenín arzénu sa používalo v poľnohospodárstve, dôsledkom je jeho rozloženie a prítomnosť v pôde. Obsah arzénu v potravinách s výnimkou morských živočíchov je všeobecne nižší než 1 mg.kg-1. Morské ryby priemerne obsahujú menej ako 5 mg.kg-1. Najviac arzénu v morských živočíchoch sa vyskytuje vo forme organických zlúčenín arzénu buď v tukoch alebo rozpustných vo vode. Obsah celkového arzénu v pitnej vode je odlišný v rôznych častiach sveta (ROJAS a kol., 1999). V zložkách potravín sú prevládajúce organické zlúčeniny arzénu, hlavne v morských živočíchoch a tieto zlúčeniny sa absorbujú v ľudskom čreve, ale nie sú metabolizované a sú rýchlo vylučované. Arzén môže, alebo nemusí byť esenciálnou živinou pre ľudí a ak je, potom sa neodhaduje jeho denná potreba. Interakcie arzénu s ďalšími výživovými faktormi sú prevažne neznáme, s výnimkou vzájomného antagonizmu so selénom (McLAUGHLIN a kol., 1999). HATA a kol. (2003) uvádza, že prítomnosť arzénu v morských produktoch bola dobre preštudovaná a najčastejšie sa v nich vyskytuje v organickej forme. Pretože zlúčeniny arzénu sa používali ako insekticídy, herbicídy a ako aditíva do krmív pre zvieratá, niektoré pôdy, vegetácia a hydina môžu byť kontaminované arzénom. Našťastie, arzén je najčastejšie vo forme organických zlúčenín, ktoré sa rýchlo vylučujú a preto sú relatívne netoxické pre ľudí. Arzén sa tiež našiel aj v hubách. Hlavnými zdrojmi kontaminácie pitnej vody arzénom sú prírodné zdroje. VELÍŠEK (2002), uvádza, že prijateľná denná dávka pre dospelého človeka je 140 µg pri telesnej hmotnosti 70 kg. Na dávke arzénu sa významnou mierou podieľajú ryby a tiež aj nápoje.

8. Prípustné množstvá ťažkých kovov v potravinách

Ťažké kovy ako kontaminanty sa môžu v potravinách vyskytovať len v nevyhnutne najmenšom množstve podľa zásad správnej výrobnej praxe, najviac však v najvyššom prípustnom množstve, ktoré predstavuje celkové množstvo ťažkých kovov v jedlej časti potraviny. Najvyššie prípustné množstvo ťažkých kovov v potravinách predstavuje ich tolerovateľnú hornú hranicu výskytu v potravinách v číselnom vyjadrení, čím zabezpečuje minimalizáciu odhadovaného zdravotného rizika pre ľudí, najmä z hľadiska toxikologického, za predpokladu dodržiavania primeraných stravovacích zvyklostí. Správna výrobná prax má zabezpečovať znižovanie množstva ťažkých kovov v potravinách na také množstvo, ktoré umožňuje minimalizovať aj odhadované zdravotné riziká (VÝNOS MP SR a MZ SR, 2004). Tabuľka 3 zobrazuje najvyššie prípustné množstvá olova, kadmia, ortuti a arzénu v niektorých potravinách.

9. Pesticídy v potravinách

Pesticídy ako chemické látky sa do potravín a do prostredia dostávajú zámernou činnosťou človeka (CULLINEY a kol., 1992). Konzumácia potravín predstavuje

Page 11: ŤAŽKÉ KOVY A PESTICÍDY V POTRAVINÁCH · PDF fileNova Biotechnologica (2004) 155 ŤAŽKÉ KOVY A PESTICÍDY V POTRAVINÁCH

Nova Biotechnologica (2004) 165

dôležitú cestu pre vystavenie kontaminantov z rozličných zdrojov, vrátane aplikácie pesticídov a kontaminácie vody z priemyselných zdrojov (DOUGHERTY a kol.,

Tab.3: Najvyššie prípustné množstvá olova, kadmia, ortuti a arzénu v niektorých potravinách (VESTNÍK MPSR a MZSR, 2004)

Prvok Najvyššie prípustné množstvo v mg.kg-1

Potravina

0,05 Nealkoholické nápoje, pivo 0,3 Mliečne výrobky 0,5 Mäkké syry

Olovo

3,0 Hrozienka 0,01 Mlieko, pivo 0,02 Vajcia, cukor 0,06 Tvrdé syry 0,5 Kakaový prášok, čokoláda

Kadmium

0,8 Mak 0,02 Mliečne výrobky, zemiaky 0,03 Vajcia, ovocie 0,05 Mäso a mäsové výrobky

Ortuť 0,05 Zelenina 0,1 Mäso a mäsové výrobky,

múka, vajcia 0,2 Obilie, nápoje 0,5 Tvrdé syry, ovocie

a zelenina, čokoláda a výrobky z nej

Arzén

1,0 Cukor, cukrovinky, kakaový prášok

2000). V poslednom období rastú obavy z prítomnosti rezíduí xenobiotík v potravinách. Zvlášť pesticídy sú takouto špeciálnou obavou, pretože všeobecne majú vysokú toxicitu. Riziko pre spotrebiteľov z rezíduí v potravinách v krajinách, kde je v činnosti dobrá legislatívna kontrola pesticídov, je veľmi nízke. Nemožno ho však podceňovať. Všeobecne, odhad rizika je stavaný na hladine rezíduí v surových potravinách, i keď veľká časť spotrebovaných potravín sa upravuje a spracováva pred jedením (HOLDEN a kol., 2001).

Pesticídy sa ako cudzorodé látky dostávajú do potravín chemizáciou poľnohospodárstva. (VELÍŠEK, 2002). Na Obr.2 až 5 a tiež Obr.7 až 10 sú znázornené chemické štruktúry najznámejších pesticídov. Všeobecne pesticídy sú popri ťažkých kovoch hlavnými kontaminantami potravín (BOLOGNESI a MORASSO, 2000). Niektoré zo zakázaných pesticídov ako DDT a organochlórované pesticídy sa ešte stále používajú v niektorých rozvojových krajinách. Nie je prekvapujúce, že rezíduá chlórovaných pesticídov v potravinách spôsobujú vážne obavy. Ak sú zvieratá kŕmené krmivami, ktoré sú ošetrené

Page 12: ŤAŽKÉ KOVY A PESTICÍDY V POTRAVINÁCH · PDF fileNova Biotechnologica (2004) 155 ŤAŽKÉ KOVY A PESTICÍDY V POTRAVINÁCH

166 Egyűdová, I. et Šturdík, E. pesticídmi, tieto rizikové kontaminanty sa môžu dostať do mäsa, mlieka a mliečnych produktov. Nakoniec, potravina môže byť kontaminovaná aj vtedy, ak je ošetrená pesticídmi pre dlhotrvajúce skladovanie (SAEED a kol., 2001).

S

P+

S

CH3

O

O

CH3O

O

(OH3C)2

Cl

Cl Cl

Cl

Cl

Obr.2 Štruktúrny vzorec DDT Obr.3 Štruktúrny vzorec malathionu

Osobitná pozornosť sa má venovať integrovanej ochrane rastlín a vytvoreniu

indikátorov rizika pre prostredie a zdravie (ROSIVAL, 2000). Používanie pesticídov a príbuzných biologicky aktívnych zlúčenín sa stalo neodmysliteľným prostriedkom intenzifikácie poľnohospodárskej produkcie. Používanie týchto agrochemikálií zaisťuje nielen vyššie výnosy, ale často sa to premieta aj do vyššej nutričnej, senzorickej a technologickej akosti ošetrených produktov (VELÍŠEK, 2002). Trend vývoja ide najmä po línii prehodnocovania použitia pesticídov a prípravkov, ktoré vytvárajú zvýšené riziko pre zdravie a životné prostredie (ROSIVAL, 2000).

CH3

NH

NH

Cl

N

N

N

CH3

N

NH

N

NH2

Obr.4 Štruktúrny vzorec atrazínu Obr.5 Štruktúrny vzorec amitrolu

Používanie širokej škály chemikálií za účelom zničiť škodcov a burinu je

dôležitým aspektom poľnohospodárskej praxe. Pesticídy vďaka ich ničivým vlastnostiam proti škodcom, sú potrebné v celosvetovej produkcii potravín, ale ich zvyšky sú prítomné v rastlinách a potravinách živočíšneho pôvodu ako rezíduá. Okrem pozitívnych aspektov, ktoré vyplývajú z používania pesticídov, existujú aj negatívne dopady chemizácie na biotickú zložku životného prostredia (VELÍŠEK, 2002). Z uvedeného je zrejmé, že aplikácia pesticídov v praxi sa musí starostlivo

Page 13: ŤAŽKÉ KOVY A PESTICÍDY V POTRAVINÁCH · PDF fileNova Biotechnologica (2004) 155 ŤAŽKÉ KOVY A PESTICÍDY V POTRAVINÁCH

Nova Biotechnologica (2004) 167

sledovať z krajinno-ekologického hľadiska. Na Obr.6 je ilustrovaný osud pesticídov v životnom prostredí po ich aplikácii. So zreteľom na ochranu životného prostredia a predikcie nepriaznivých dôsledkov chemizácie, limituje používanie pesticídov najmä toxikologické riziko rezíduí, vznikajúca rezistencia škodlivých činiteľov proti používaným pesticídom a ďalšie faktory, ktoré ovplyvňujú ich aplikáciu (BESEDA, 1999). Potenciálna prítomnosť rezíduí pesticídov v potravinách je zvlášť citlivo vnímaná konzumentmi a je jednou z hlavných príčin narastajúceho záujmu o produkty tzv. ekologického poľnohospodárstva. Pri tomto type poľnohospodárstva je používanie akýchkoľvek pesticídov vylúčené (VELÍŠEK, 2002).

atmosféra

(straty odparením)

atmosféra

(fotodegradácia)

rastliny

(príjem, biotransformácia)pesticídy pôda, atmosféra

(chemická degradácia)

pôda

(adsorpcia, desorpcia)

voda

(vymývanie, odparovanie)

pôda

(mikrobiálna degradácia)

Obr.6 Osud pesticídov v prostredí po aplikácii

Pri kontaminácii potravín viaceré transformačné procesy majú detoxikačný

charakter. Prebiehať môžu aj reakcie, ktoré vedú k vzniku produktov, ktoré majú viac či menej negatívne účinky pre človeka. K vzniku toxických zlúčenín môže dôjsť pri spracovaní a skladovaní kontaminovaných surovín (VELÍŠEK, 2002). Niektoré rezíduá pesticídov zostávajú v potravinách aj počas ich spracovania (TODD, 2003). V súčasnosti sa systematicky získavajú informácie o rezíduách pesticídov v potravinách, ktoré sú podkladom pre zabezpečenie dodržiavania prípustných denných dávok pesticídov. Zvláštna pozornosť sa venuje najmä produktom, ktoré sa konzumujú v čerstvom stave (TÓTH a LAZOR, 1998). Vykonávať hodnotenie rizika pre krátkodobý prívod pesticídov je dôležité z hľadiska určenia ich prijateľných dávok. Tento typ hodnotenia pesticídov je relatívne novým smerom v toxikológii (DEWHURST, 2000). Tabuľka 4 ukazuje maximálne limity rezíduí niektorých prípravkov na ochranu rastlín v potravinách a potravinových surovinách (VÝNOS MP SR a MZ SR, 2004).

Prvý krok odhadu rizika rezíduí pesticídov pre spotrebiteľa sa týka zhotovenia odhadu množstva pesticídov, ktoré by mali škodlivý účinok pre človeka. Maximálna prijateľná hodnota pre pesticídy je bežne odhadovaná tak, že pesticíd sa vždy nachádza vo všetkých položkách potravín, pre ktoré to je registrované a/alebo navrhnuté pre registráciu. WINTER (2003) uskutočnil monitoring na obsah rezíduí pesticídov v niektorých potravinách. Analyzovalo sa 9438 vzoriek potravín, z toho bolo 6012

Page 14: ŤAŽKÉ KOVY A PESTICÍDY V POTRAVINÁCH · PDF fileNova Biotechnologica (2004) 155 ŤAŽKÉ KOVY A PESTICÍDY V POTRAVINÁCH

168 Egyűdová, I. et Šturdík, E. dovezených a 3426 domácich. Analyzované potraviny zahŕňali jablká, melóny, uhorky, šalát, špenát, ovos, hrušky, jahody, tekvica, korenie. Väčšina vzoriek

Tab.4: Maximálne limity rezíduí niektorých prípravkov na ochranu rastlín v potravinách a potravinových surovinách (VESTNÍK MPSR a MZSR, 2004)

Účinná látka MRLa (mg.kg-1) Potraviny a produkty 0,05 Obilie

Captafol 0,1 Čaj, chmeľ 2,0 Kôstkové ovocie, hlávkový

šalát

Captan 3,0 Jadrové ovocie 1,0 Ryža, ovocie a zelenina 0,5 Ostatné ovocie

Carbaryl

3,0 Marhule, broskyne, slivky, jablká

Carbofuran 0,1 Čaj 0,05 Obile

0,04 Mlieko 0,2 Čaj 0,05 Obilie, vajcia 0,04 Mlieko

DDT

0,2 Čaj 0,006 Mlieko 0,01 Obilie

Dieldrin

0,02 Čaj, vajcia 0,2 Mäso 0,1 Čaj 2,0 Obilie

Dichlorvos

0,1 Ovocie a zelenina Dinoseb 0,1 Čaj, chmeľ

0,0008 Mlieko 0,005 Vajcia

Endrin

0,01 Obilie 0,004 Mlieko 0,01 Obilie 0,02 Vajcia

Heptachlor

0,02 Čaj 0,007 Mlieko 0,03 Vajcia

Hexachlorocyclohexane (HCH)

0,02 Obilie 3,0 Zelenina 8,0 Obilie

Malathion

0,5 Čaj 0,1 Čaj, chmeľ Parathion 0,05 Obilie

Pirimicarb 0,5 Ovocie, zelenina a MRL-maximálny limit rezíduí

Page 15: ŤAŽKÉ KOVY A PESTICÍDY V POTRAVINÁCH · PDF fileNova Biotechnologica (2004) 155 ŤAŽKÉ KOVY A PESTICÍDY V POTRAVINÁCH

Nova Biotechnologica (2004) 169

zahrňovala ovocie a zeleninu. Celkovo 36% vzoriek neobsahovalo žiadne rezíduá, zatiaľ čo 26% obsahovalo jedno rezíduum a 35% vzoriek obsahovalo viac ako jedno rezíduum. Výsledky ukázali, že veľké percento vzoriek potravín neobsahovalo zistiteľné rezíduá.

CHCl2Cl

O

SN

O

Cl

CCl3

O

SN

O Obr.7 Štruktúrny vzorec kaptafolu Obr.8 Štruktúrny vzorec kaptanu

Riziko z pesticídov v potravinách nie je čisto nulové, od konzumácie pokazených potravín, ktoré zapríčiňujú ľudské ochorenia na celom svete až po zostávajúce obavy dlhotrvajúcich účinkov pesticídov. Epidemiologické štúdie ukázali, že strava bohatá na ovocie, zeleninu a obilniny môže významne znížiť riziko srdcových ochorení a určitých typov rakoviny (WINTER, 2003). Hoci skutočnosť, že vedecké výpovede, ktoré pochádzajú z niekoľkých toxikologických štúdií poskytujú radikálne údaje o malom riziku rezíduí pesticídov, verejnosti sa tieto informácie nezdajú byť istou zárukou tak ako expertom. Tento poznávací hodnotiaci proces môže ovplyvniť osobné správanie alebo životný štýl a môže spôsobiť u spotrebiteľov redukciu alebo elimináciu používania niektorých potravín, ktoré obsahujú pesticídy. V skutočnosti sú najmenej dva jasné rozdiely v hodnotení rizika: prvý je definovaný ako objektívny alebo pravdepodobný odhad rizika, kým druhý je subjektívne vnímaný odhad rizika, ktorý si nevyžaduje experimentovanie alebo testovanie, ale je postavený na základe názoru verejnosti. (MORASO, 2001). Pesticídy sa používajú pre ich toxické účinky: majú pôsobiť selektívne proti niektorým organizmom bez ďalších nepriaznivo pôsobiacich účinkov. Avšak úplnú selektivitu je ťažké dosiahnuť a väčšina pesticídov má tak aj nepriaznivý účinok pre ľudí (BOLOGNESI a MORASO, 2000).

CH3NH

CHOO

SP

OO2N

(OCH2CH3)(H3CH2CO)

Obr.9 Štruktúrny vzorec parathionu Obr.10 Štruktúrny vzorec karbarylu

Page 16: ŤAŽKÉ KOVY A PESTICÍDY V POTRAVINÁCH · PDF fileNova Biotechnologica (2004) 155 ŤAŽKÉ KOVY A PESTICÍDY V POTRAVINÁCH

170 Egyűdová, I. et Šturdík, E.

10. Vplyv technologických operácií a kulinárnych úprav

Procesy používané pri priemyselnom spracovaní poľnohospodárskych plodín a živočíšnych produktov alebo pri ich domácich kulinárskych úpravách majú výrazný vplyv na hladinu rezíduí vo finálnych výrobkoch. Poznatky o vplyvoch spôsobujúcich zníženie alebo zvýšenie hladiny rezíduí pesticídov v surovine a finálnom potravinárskom výrobku sú veľmi dôležité. Pri sušení môže za určitých okolností dôjsť ku skoncentrovaniu rezíduí v dôsledku zvýšenia podielu sušiny v produkte. Skrmovanie kontaminovaných odpadov hospodárskymi zvieratami často vedie k prieniku rezíduí do potravinového reťazca človeka. Umývanie a blanšírovanie sú procesy, ktoré sa používajú pri spracovaní ovocia a zeleniny. Pri týchto procesoch pokles hladiny rezíduí nastáva vtedy, ak dôjde k ich rozpusteniu vo vode (VELÍŠEK, 2003). Obsah rezíduí ešte viac poklesne po umývaní v horúcej vode a prídavku rôznych detergentov (TÓTH a LAZOR, 1998). Potom je to mletie napr. cereálií, kde aktívne zložky pesticídov používaných na ošetrenie obilia sa nachádzajú hlavne v povrchových vrstvách zrna. Hladina rezíduí je najvyššia v otrubách. Pri výrobkoch z celozrnných múk je riziko výskytu rezíduí vyššie ako pri výrobkoch z bielych múk.

V potravinách rastlinného pôvodu sa stretávame predovšetkým s rezíduami moderných pesticídov. Potraviny živočíšneho pôvodu sú zdrojom perzistentných chlórovaných pesticídov, ktoré sa kumulujú v ich tukovej zložke. Na rozdiel od iných skupín kontaminantov, ich vstupy do potravinového reťazca je obtiažne eliminovať. V prípade pesticídov sa stále intenzívnejšie hľadajú alternatívne spôsoby ochrany plodín pred škodlivými činiteľmi (VELÍŠEK, 2002).

OTTLEY (2000) uvádza, že spotrebitelia dnes chcú mať iba čerstvé potraviny, majú byť viac prirodzené s minimálnym balením a vysokej kvality, majú mať prirodzenú farbu, textúru a vzhľad a nutričnú hodnotu. Potravinársky priemysel na to reaguje novými technológiami, ktoré sa týkajú ľahkého spracovania, pridávania menšieho množstva aditív, tuku, soli a cukru a používania vhodných obalov. Potravinová bezpečnosť je najvyššou prioritou. Treba zabezpečiť efektívne metódy pre kontrolu potravín a dosiahnuť maximálnu kvalitu potravín. Jednou z možností ako vyrábať kvalitné potraviny bez chemických kontaminantov je používať prírodné látky, vhodné spracovateľské technológie, ktoré zabezpečia vysokú kvalitu potravín. Z povedaného teda vyplýva, že potravinárski technológovia a odborníci na výživu musia spolupracovať, aby sa zaručila najlepšia alternatíva pre výživu a zdravie.

11. Záver

Potraviny sú už po stáročia základným zdrojom obživy ľudí, pretože dodávajú energiu a základné živiny ako sú bielkoviny, sacharidy, minerálne látky a tuky. Keďže ich detailné zloženie ešte stále nie je uspokojivo preskúmané, treba sa mu naďalej systematicky venovať. Týka sa to aj zastúpenia cudzorodých látok, najmä ťažkých kovov a rezíduí pesticídov, ktoré sa do potravín dostávajú z exogénneho prostredia a počas spracovania. Týchto látok je zo skupiny xenobiotík v potravinách najviac. K tomu, aby sme zabezpečili zdravotne neškodné potraviny, je potrebné ďalšie intenzívne štúdium týchto látok a minimalizovanie ich obsahu v potravinách, čomu

Page 17: ŤAŽKÉ KOVY A PESTICÍDY V POTRAVINÁCH · PDF fileNova Biotechnologica (2004) 155 ŤAŽKÉ KOVY A PESTICÍDY V POTRAVINÁCH

Nova Biotechnologica (2004) 171

venujeme patričnú pozornosť i na našich pracoviskách a to tak z hľadiska vzdelávacieho, výskumného ako aj aplikačného.

Literatúra

ABBOTT, P., BAINES, J., FOX, P., GRAF, L., KELLY, L., STANLEY, G., TOMASKA, L.: Review of the regulations for contaminants and natural toxicants. Food Contr., 14, 2003, s. 383-389.

BESEDA, I.: Toxikológia, Elfa, Košice, 1999, 184 s. BOLOGNESI, C., MORASSO, G.: Genotoxicity of pesticides: potential risk for

consumers. Trends Food Sci. Technol., 11, 2000, s. 182-187. CABALLERO, B., TRUGO, L.C. , FINGLAS, P.M.: Encyclopedia of food science

and nutrition. In: C.J., CAPPON Properties and determination of mercury. Academic Press, Oxford, 2003, s. 3852-3858.

CABALLERO, B, TRUGO, L.C., FINGLAS, P.M.: Encyclopedia of food science and nutrition. In: Z.G., COSANO, M.A.,LÓPEZ AMARO Properties and determination of cadmium. Academic Press, Oxford, 2003, s. 733-745.

CABALLERO, B., TRUGO, L.C., FINGLAS, P.M.: Encyclopedia of food science and nutrition. In: A.L.,EHLE Lead in the food chain. Academic Press, Oxford, 2003, s. 3484-3485.

CABALLERO, B., TRUGO, L.Z., FINGLAS, P.M.: Encyclopedia of food science and nutrition. In: G.L. KLEIN, W.R. SNODGRASS Heavy metal toxicology. Academic Press, Oxford, 2003, s. 3050-3056.

CABALLERO, B, TRUGO, L.C., FINGLAS, P.M.: Encyclopedia of food science and nutrition. In: E. TODD Contamination of food. Academic Press, Oxford, 2003, s. 1593-1600.

CABALLERO,B., TRUGO, L.C., FINGLAS, P.M.: Encyclopedia of food science and nutrition. In: C.K. WINTER Toxicology of pesticides. Academic Press, Oxford, 2003, s. 4494-4501.

CAPPON, C.J., SMITH, J.C.: Chemical form and distribution of mercury and selenium in edible seafood. Toxicol. Environ. Chem., 14, 1995, s.10-21.

CULLINEY, T.W., PIMENTEL, D., PIMENTEL, M.H.: Pesticides and natural toxicants in foods. Agricul. Ecosyst. Environ., 3-4, 1992, s. 297-320.

DEWHURST, I.C.: The use and limitations of current ´standard´toxicological data packages in the setting of acute reference doses. Food Addit. Cont., 7, 2000, s. 611-615.

DOUGHERTY, CH.P., HOLTZ, S.H., REINERT, J.C., PANYACOSIT, L., AXELRAD, D.A., WOODRUFF, T.J.: Dietary exposures to food contaminants across the United States. Environ. Res. Sect., 84, 2000, s. 170-185.

HOLDEN, A.J., CHEN, L., SHAW, I.C.: Thermal stability of organophosphorus pesticide Triazophos and its relevance in the assessment of risk to the consumer of Triazophos in food. J.Agricult.. Food Chem., 49, 2001, s. 103-106.

HOZOVÁ, B., KORBAŠOVÁ, M.: Využitie aditívneho a synergického účinku kombinácie konzervačných metód na predĺženie trvanlivosti potravinárskych produktov. Czech J.Food Sci., 2, Vol.16, 1998, s. 77-80.

Page 18: ŤAŽKÉ KOVY A PESTICÍDY V POTRAVINÁCH · PDF fileNova Biotechnologica (2004) 155 ŤAŽKÉ KOVY A PESTICÍDY V POTRAVINÁCH

172 Egyűdová, I. et Šturdík, E. KOVÁČ, M., SUHAJ, M.: Prírodné toxikanty a antinutričné látky v potravinách,

VÚP, Bratislava, 1996, 140 s. McLAUGHLIN, M.J., PARKER, D.R., CLARKE, J.M.: Metals and micronutients –

food safety issues. Field Crops Res., 60, 1999, s. 143-163. MORASSO, G., BOLOGNESI, C., DUGLIO, E., MUSSO, M.: Pesticides as food

contaminants: a pilot project for correct public information. Trends Food Sci. Technol., 11, 2001, s. 379-382.

OTTLEY, C.: Nutritional effects of new processing technologies. Trends Food Sci.Technol., 11, 2000, s. 422-425.

PROUSEK, J.: Rizikové vlastnosti látok, STU Bratislava, 2001, 247 s. ROJAS, E., HERRERA, L.A., POIRER, L.A., WEGMAN-OSTROSKY, P.: Are

metals carcinogens? Mutat. Res., 443, 1999, s. 157-181. ROPKINS, K., BECK, J.A.: Using HACCP to control organic chemical hazards in

food wholesale, distribution, storage and retail. Trends Food Sci.Technol., 14, 2003, s. 374-389.

ROSIVAL, L.: Komplexný program znižovania chemických rizík – rozvoj vedy a problémy praxe. Hygiena ,45, 2000, s. 40-46.

RUFFELL, M.: Health claims for food – the UK perspective. Trends Food Sci.Technol., 14, 2003, s. 25-130.

SAEED, T., SAWAYA, W.N., AHMAD, N., RAJAGOPAL, S., AL-OMAIR, A., AL-AWADHI, F: Chlorinated pesticide residues in the total diet of Kuwait. Food Contr., 2, 2001, s. 91-98.

SATARUG, S., BAKER, J.R., URBENJAPOL, S., ELKINS, M.H., REILLY, P.E.B., WILLIAMS, D.,J., MOORE, M.R.: A global perspective on cadmium pollution and toxicity in non-occupationally exposed population. Toxicol.Lett., 1-2, 2003, s. 65-83.

SMOLDERS, E.2004. Risk assessment of metals-cadmium as a case study http://www.ktbl.de/english/projects/aromis/smolders.pdf

SZEMES, V., BABULÍKOVÁ, M.: Prienik cudzorodých látok do potravinového reťazca. Výživa a zdravie, 35, 1990, s. 124-125.

SZOKOLAY, A.: Hygienické hodnotenie aditívnych a kontaminujúcich látok v požívatinách. Výživa a zdravie, 40, 1995, s. 203-204.

ŠALGOVIČOVÁ D., KRÍŽOVÁ, S., SVĚTLÍKOVÁ, A., SVÍTKOVÁ, S.: Stredisko pre vyhodnocovanie výskytu cudzorodých látok. Bull. Potravin. Výsk., 4, 2000, s.285-290.

TÓTH, J., LAZOR, P.: Cudzorodé látky v požívatinách. SPU Nitra, 1998, 83 s. TRITSCHER, M.A.: Human health risk assessment of processing-related compounds

in food. Toxicol. Lett., 2004, s. 1-10. UHNÁK, J., SZOKOLAY, A.: Odhad zdravotného rizika z chemických látok

v požívatinách. Výž. Zdravie, 43, 1998, s. 63-64. VELÍŠEK, J.: Chemie potravin 2. Ossis, Tábor, 2002, 320 s. VELÍŠEK, J: Chemie potravin 3. Ossis, Tábor, 2002, 368 s. VESTNÍK MPSR, ročník XXXVI, 1.apríl 2004, čiastka 10-I.časť. VÝNOS MPSR

a MZSR z 15.marca 2004 č.608/3/2004-100.

Page 19: ŤAŽKÉ KOVY A PESTICÍDY V POTRAVINÁCH · PDF fileNova Biotechnologica (2004) 155 ŤAŽKÉ KOVY A PESTICÍDY V POTRAVINÁCH

Nova Biotechnologica (2004) 173

VESTNÍK MPSR, ročník XXXVI, 1.apríl 2004, čiastka 10-I.časť. VÝNOS MPSR a MZSR z 15.marca 2004 č.608/4/2004-100.

Heavy Metals and Pesticides in Foods

Summary: Foods which contribute to human health is an essential condition of optimal nutrition. Lately, more attention is paid to the study of presence and influence of xenobiotics in foods. Heavy metals and pesticides are the contaminants which occur the most in food, especially in plant foods (cereals, legumes, fruit, vegetables). This article summarizes the presence of given xenobiotics in foods. Key words: contaminants, foods, food chain, health, heavy metals, pesticides, residues