Niedawno naukowcy z Uniwersytetu w Kalifornii odkryli ponad sto związków w badaniach przesiewowych u ludzi dorosłych i dzieci. Według naukowców obecność pięćdziesięciu pięciu z tych związków nie została udokumentowana w żadnych wcześniejszych publikacjach z tego obszaru badań. Jednak biorąc pod uwagę liczbę czynników chemicznych, na które narażeni są ludzie, nie stanowi to wielkiego zaskoczenia. Jak zaopiniowali naukowcy, te związki chemiczne mogły być obecne w organizmach ludzkich już od pewnego czasu i dopiero zastosowanie bardzo nowoczesnych technik analitycznych umożliwiło ich wykrycie i oznaczenie ilościowe.
Życie człowieka zależy od dostarczania do jego organizmu poprzez dietę różnych składników odżywczych pochodzących od roślin, zwierząt i drobnoustrojów. Potwierdzono, że organizmy te podlegają sukcesywnie spontanicznym mutacjom, co pozwala im na przetrwanie i wzrost w różnych, często niesprzyjających warunkach środowiska. Sezonowość produkcji żywności, zwłaszcza tej pochodzenia roślinnego, jej różnorodność geograficzna oraz rosnące oczekiwania konsumentów dążących do pewnej odmiany w dotychczasowej diecie, stwarzają konieczność transportu żywności na duże odległości. Aby zachować wysoką jakość i świeżość transportowanych surowców/produktów, stosuje się różne metody ich konserwacji, z których najczęstszą jest przechowywanie w warunkach chłodniczych.
Pomimo zaawansowania technologicznego w procesach chłodzenia, w celu zminimalizowania procesów utleniania związków nietrwałych w przechowywanej żywności, powszechnie stosuje się dodatkowo związki działające jako przeciwutleniacze.
Jednak niewłaściwy dobór różnych dodatków do żywności, takich jak: przeciwutleniacze, regulatory konsystencji (zagęstniki) i barwniki, polepszacze aromatu, a także słodziki, dają podstawy dla biosyntezy nowych nieznanych dotąd związków. Co więcej, substancje stosowane w procesach uzdatniania wody, leki (syntetyczne i ziołowe), kosmetyki, a także postępujące zanieczyszczenie środowiska (np. stosowanie herbicydów, pestycydów i insektycydów) jeszcze bardziej rozszerzają niebezpieczeństwo występowania zanieczyszczeń chemicznych w żywności.
Badania antropologiczne, prowadzone w USA i opublikowane na łamach czasopisma Science w 2021 roku, dokumentują zjawisko wyginięcia bakterii jelitowych u starożytnych koprolitów w Utah i Meksyku. Wiadomo, że fakt utraty kilku pożytecznych gatunków bakterii jelitowych może potencjalnie zwiększać ryzyko zachorowań na choroby metaboliczne.
Zjawisko utarty pożądanych szczepów bakterii jelitowych nie może pozostawać bez związku ze składem diety i powszechnym dziś stosowaniem konserwantów i antybiotyków. Przewód pokarmowy człowieka wymaga aby większość związków pochodzących z żywności była przetwarzana, a korzyści z pełnego metabolizmu są niepodważalne. Jednak etapy przetwarzania żywności, pakowania, transportu i przechowywania mogą przyczyniać się do zanieczyszczenia żywności w substancje hamujące pożądaną mikrobiotę jelitową.
Przetwarzanie żywności zmienia składniki odżywcze zarówno w skali makro jak i w skali mikro. Wiele związków ulega modyfikacji nawet wskutek prostych procesów fizycznych. Np. działanie wysokich temperatur podczas procesów przetwarzania żywności prowadzi do powstania nowych związków, często toksycznych, takich jak nitrozoaminy, chloropropanole, akryloamidy, furany i węglowodory poliaromatyczne. Efekt negatywny obróbki termicznej zachodzi zwłaszcza wtedy, kiedy procesy te są prowadzone przy ograniczonej obecności wody, np. podczas smażenia. Ponadto podgrzewanie żywności w materiałach do pakowania żywności w kuchence mikrofalowej może powodować przenoszenie substancji z tych materiałów do żywności.
Także związki pochodzenia roślinnego charakteryzują złożone struktury organiczne, które pod wpływem różnych oddziaływań zewnętrznych ulegają modyfikacjom skutkującym zmienioną bioaktywnością.
Chociaż istnieją regulacje prawne dotyczące stosowania dodatków do żywności oraz środków ochrony roślin: herbicydów, pestycydów i insektycydów, nie są one powszechnie przestrzegane, zwłaszcza w krajach rozwijających się.
Na całym świecie jest stosowanych rocznie około 3 miliardów kg pestycydów, ale limity dla tych związków w żywności produkowanej na świecie są zróżnicowane i niejednoznaczne.
Dopiero obecnie mogą być wykrywane związki chemiczne, dotąd w żywności niewykrywane, dla których jeszcze nie ma opracowanych limitów. Związki te ulegają bioakumulacji w produktach spożywczych i innych środkach chemicznych stosowanych podczas przetwarzania i pakowania, dodatkowo zwiększając niekorzystnie obciążenie toksycznych związków chemicznych w żywności.
Należy zwracać szczególną uwagę i badać wszystkie możliwe reakcje chemiczne, które zachodzą między składnikami odżywczymi występującymi w żywności, fitozwiązkami i zanieczyszczeniami chemicznymi, które akumulują się w produktach spożywczych. Ważne jest również badanie modyfikacji strukturalnych oraz wykrywanie i identyfikacja nowych rodzajów związków powstających podczas przetwarzania żywności.
autorka:
Prof. dr hab. inż. Dorota Kręgiel
Politechnika Łódzka
Literatura
Aolin W., Panagopoulos A.D., Jiang T, Wang M., Morello-Frosch R., Park June-Soo, et al. (2021). Suspect Screening, Prioritization, and Confirmation of Environmental Chemicals in Maternal-Newborn Pairs from San Francisco. Environmental Science & Technology, 55.
Curry A. (2021). Ancient poop reveals extinction in gut bacteria. Science. 372 (6543):671
Ebhohimen I., Idiakheua D. (2021). Should the discovery of new compounds in humans surprise scientists? Academia Letters, Article 2534.
