66
1 CURSUL 10 METALE CU POTENŢIAL TOXIC IN ALIMENTE
1
CURSUL 10
METALE CU
POTENŢIAL TOXIC
IN ALIMENTE
2
Obiective
Prezentarea tipurilor de metale care se pot gasi in
alimente
Zincul și cuprul – biometale cu potențial toxic
Prezentarea mercurului ca și contaminant alimentar
Prezentarea plumbului ca și contaminant alimentar
Prezentarea cadmiului ca și contaminant alimentar
Prezentarea staniului ca și contaminant alimentar
3
CUPRINS
10.1 Mercur
10.1.1 Prezentare generală
10.1.2 Căi de contaminare a alimentelor
10.1.3 Prezenţa în alimente
10.1.4 Toxicitatea
10.2 Plumb
10.2.1 Prezentare generală
10.2.2 Surse de plumb pentru alimente
10.2.3 Prezenţa în alimente
10.2.4 Toxicitatea
10.3 Cadmiu
10.3.1 Prezentare generală
10.3.2 Căi de contaminare
10.3.3 Prezenţa în alimente
10.3.4 Toxicitate
10.4 Staniu
10.4 1 Prezentare generală
10.4.2 Căi de contaminare pentru alimente
10.4.3 Prezenţa în alimente
10.4.4 Toxicitate
10.5 Concluzii
10.6 Test de evaluare
4
Metale cu potenţial toxic Alimentele conţin, dpdv al metalelor, două grupe de
elemente:
1 – metale esenţiale (biometale) care au rol fiziologic bine determinat: Na, K, Ca, Mg, Fe, Cu, Zn, Mn, Mo, Co, Se. Lipsa acestor elemente dereglează procesele metabolice şi duce la apariţia unor boli carenţiale.
2 – metale cu potenţial toxic a căror prezenţă indică o contaminare chimică: Pb, Hg, Cd, As, Ni, Cr, Sn(metale grele)
5
Toxicitatea unor biometale
unele metale esenţiale cum ar fi Cu, Mn sau
Zn precum şi microelemente cu rol în nutriţie
(Va, Mo, Si, Be, Sb, Li, Se, B) în anumite
limite şi condiţii, s-au adeverit a avea
potenţial toxic
Cu si Zn
6
Zinc
metal greu
– în grupa IIB a sistemului periodic
– Z=30
– greutatea atomică 65.37
– densitatea relativă 7.14
– punctul de topire 419,50C
– punctul de fierbere 9060C.
bioelement metalic indispensabil vieţii.
intră în structura masei musculare, sistemul osos şi piele.
există peste 200 de enzime a căror funcţionare depinde de prezenţa
zincului
Facts About Zinc | LiveScience
www.livescience.com
7
Prezenţa în alimente
Contaminarea alimentelor cu zinc se datorează faptului că
el este puţin rezistent la acţiunea corozivă a:
– acizilor inclusiv acidul carbonic
– substanţelor alcaline
– clorurii de sodiu (NaCl).
De aceea nu se recomandă prelucrarea şi păstrarea în
recipiente din tablă zincată a produselor alimentare acide
de tip murături, oţet, sucuri, siropuri din fructe, berea,
produse lactate acide, brânzeturi sărate, etc.
8
CMA Zn
cantitatea de zinc în alimente este limitată prin standardele de produs.
între 5 mg/kg pentru lapte, grăsimi alimentare, băuturi răcoritoare, 20 mg/kg pentru pâine şi 50 mg/kg pentru carne.
În furaje, zincul este un element admis ca şi “urme” (SCAN, 1998), cantitatea de zinc este limitată la 250 mg/kg.
În apa potabilă, CMA = 5000 μg/l şi este cuprinsă în Tabelul 3 –Parametri indicatori ai Legii nr 311/2004.
Metoda de determinare utilizată pentru determinări de precizie este absorbția atomică ȋn flacără dar se poate folosi și spectrofotometria moleculară.
9
Toxicitate Un adult are nevoie de 10 – 20 mg /zi, dar dacă ingestia depăşeşte
aceste valori, pot să apară intoxicaţii.
toxicitatea zincului este scăzută.
Efectul toxic al zincului asupra animalelor domestice și de laboratora fost studiat incepând cu anii 80 și s-a constata că el depinde degradul de expunere și de durată dar și de factori ce țin de animalcum sunt vârsta, sexul, specia, starea nutrițională.
efectele adverse observate: creștere diminuată, pierdere ȋn greutate,emfizem pulmonar, diaree, artrită, paralizia membrelor, avorturi, nounăscuți neviabili
Efectul primar și ȋn același timp cel mai sensibil legat de excesul dezinc este modificarea concentrației mineralelor ȋn țesuturi →reținere mai scăzută a calciului și a fosforului.
Se poate concluziona că atunci când elementele antagonice zincului(cupru, fier, mangan, calciu) scad, efectele adverse ale excesului dezinc devin mai pronunțate, ȋn timp ce un nivel ridicat al acestorelemente are efect de protecție ȋmpotriva excesului de zinc
10
Cupru
Cuprul este un metal greu care:
– se găseşte în grupa IB a sistemului periodic
– Z = 29
– greutatea atomică 63.54
– densitatea relativă 8.96
– punctul de topire 10830C
– punctul de fierbere 25950C.
Element esenţial pentru majoritatea vertebratelor, cu rol esenţial în dezvoltarea fătului, creşterea nou-născutului, sinteza hemoglobinei, dezvoltarea oaselor şi buna desfăşurare a proceselor antiinflamatoare.
El este implicat ȋn numeroase procese biochimice din organism.
Copper HD Wallpapers | HD Wall Cloud
www.hdwallcloud.com -
11
Căi de contaminare a alimentelor
Contaminarea alimentelor de origine vegetală:– tratamente fitosanitare cu fungicide care conţin cupru (sulfat
de cupru, oxiclorură de cupru).
– cuprul poate fi preluat din factorii de mediu, în special din sol, preluarea atmosferică fiind neglijabilă.
Pentru animalele de fermă, suplimentele de cuprudin furaje reprezintă sursa principală, concentrațiilefiind stabilite ȋn limite largi
Corodarea ambalajelor sau a utilajelor confecţionatedin cupru sau aliaje de cupru poate conduce lacontaminarea alimentelor
12
Prezenţa în alimente
Pentru om, sursa primordială de cupru este alimentaţia.
Alimentele conţin cantităţi mici de cupru, 4 – 20 mg/100g, aportul mediu fiind de 1-3 mg/zi.
Deoarece cuprul, ca şi alte microelemente, are şi potenţial toxic, a fost recomandat un aport de 10 – 35 mg/persoană/zi (EFSA, 2003).
În ceea ce priveşte alimentele de origine vegetală cele mai mari cantităţi de cupru pot conţine strugurii datorită stropirii viilor cu sulfat de cupru.
Deoarece strugurii nu se spală în vinificaţie, el poate trece în must şi apoi în vin în proporţie de 20 - 30 ppm. Deoarece cuprul precipită ca şi tartrat sau sulfură, în produsul final nu depăşeşte 5 ppm decât foarte rar.
13
CMA Cu
prin norme sanitar veterinare în toate tipurile de alimente de exemplu 0,5 mg/kg în lapte, 3 mg/kg în brânzeturi, carne, semiconservă, etc.
În apa potabilă, concentraţia maxim admisă de cupru este 0,1 mg/l, conform tabelului 2 – Parametri chimici din Legea 311/2004. În cazuri speciale (reţele cu componente din cupru) se acceptă valoarea CMA de 2,0 mg/l.
Metoda de determinare utilizată pentru determinări de precizie este absorbția atomică ȋn flacără dar se poate folosi și spectrofotometria moleculară.
14
ACTIVITATE INDEPENDENTA
Exprimati CMA la Zn si Cu in ppm si ppb
15
Toxicitate
Cuprul se găseşte în relaţie complexă cu alte microelemente.
cuprul şi zincul se găsesc în relaţie antagonică, un exces de zinc ducând la scăderea absorbţiei de cupru, elementele fiind în competiţie.
O cantitate crescută de calciu duce la scăderea disponibilităţii pentru zinc, astfel încât apare posibilitatea intoxicării animalelor cu cupru (dovedit la porcine)
dozele ridicate de cupru în furaje au dus la scăderea cantităţii de fier din ficat → apariţia anemiei (dovedit la porcine)
Cuprul se stochează în anumite organe ţintă cum sunt ficatul şi rinichii.
Stabilirea dozei toxice este dificilă deoarece sărurile sale au proprietăţi emetizante (vomă).
16
10.1 Metale cu potential toxicMercur
10.1.1 Prezentare generală
metal aflat în grupa IIB a sistemului periodic
numărul de ordine Z = 80
masa atomică 200,59.
densitatea relativă 13,6
punctul de topire - 38,90C
punctul de fierbere 356,60C.
prezintă trei stări de valenţă : – Hg0,
– Hg22+ (monovalent, mercuros)
– Hg2+ (divalent, mercuric)
http://www.fotolia.com/id/33033436
17
10.1.2 Căi de contaminare a alimentelor
Contaminarea animalelor şi a omului (in afara
intoxicaţiilor profesionale) are loc prin:
– inhalarea aerului contaminat,
– ingerare de apă contaminată.
– prin alimentaţie → considerată calea cea mai
importantă
18
Alimentele
prin intermediul factorilor de mediu → surse naturale sau artificiale
Aer
Sursele artificiale
cel mai mare responsabil este arderea cărbunelui (2/3 din emisiile globale)
Sol
depuneri din atmosferă – Hg 2+.
formele anorganice din sol sunt puternic complexate cu material organic.
Solul urban conţine cantităţi mai mari şi variabile de mercur faţă de solul rural şi agricol, în timp ce solurile apropiate de nurse naturale şi antropogenice pot să conţină nivele foarte mari de mercur
Apa
Apa de ploaie preia mercurul din atmosferă, mai ales sub formă de Hg2+ ca urmare
a oxidării mercurului elementar de către ozon
Mercurul este prezent în mediul acvatic în forme chimice diferite, dar mai ales
organice.
În apele oxigenate, combinaţiile organice sunt majoritare
19
MetilHg se formează prin metilarea compuşilor de Hg2+ prin procese biotice şi abiotice
Mecanismul procesului nu este complet elucidat, dar se ştie că el are loc în apă, mai ales în sedimente.
În principiu Hg din deşeurile industriale se acumulează în sedimentele din mări şi oceane unde este metilat sub influenţa microorganismelor.
Astfel mercurul părăseşte sedimentele sub formă solubilă de metilHg sau volatilă de dimetilHg.
http://wi.water.usgs.gov/mercury/mercury-cycling.html
20
Plantele
preluarea vasculară a mercurului din sol este foarte limitată.
Aerul este sursa majoră de mercur pentru plante, frunzişul preia atât prin depunere cât şi prin absorbţia Hg0 gazos sau a compuşilor gazoşi ai Hg 2+ (Grigal, 2002).
Mercurul acumulat în frunze este transportat în foarte mică măsură în restul plantei iar cantităţile ce se găsesc în frunze sunt de acelaşi nivel ca şi cele din precipitaţii, ceea ce intăreşte idea preluării mercurului prioritar din atmosferă.
Concentraţia totală de mercur în vegetaţie < 0,1 mg/kg masă uscată
În unele ţări din afara Uniunii Europene se mai utilizează fungicide cu Hg care sunt o sursă potenţială de mercur în plante
21
ACTIVITATE INDEPENDENTA
Cautati exemple de surse de poluare cu Hg
in tari din afara UE de unde se importa
produse agricole
22
ACTIVITATE INDEPENDENTA
Gasiti exemple (altele decat cele din curs) cu
privire la contaminarea pestelui cu mercur
23
10.1.3 Prezenţa în alimente
În funcţie de calea de contaminare, cele mai afectate alimente sunt cerealele şi vieţuitoarele marine
Alimentele de origine vegetală se contaminează prin intermediul factorilor de mediu, pe căile indicate
Vieţuitoare marine şi păsările care consumă peşte conţin în mod obişnuit mai mult mercur decât animalele terestre.
– Concentraţia creşte în funcţie de vârstă şi nivelul trofic specific.
–
Peştele de crescătorie este expus la contaminarea cu mercur prin intermediul furajelor.
24
El se bioacumulează de-a
lungul lanţurilor trofice,
începând cu vieţuitoarele
marine în special în tonihide
şi rechini.
Din acest motiv furajele care
conţin derivate de peşte sunt
principala sursă de
contaminare pentru
alimentele de origine animală.
Mercury in fish - Wikipedia, the free encyclopedia
en.wikipedia.org
BIOACUMULAREA MERCURULUI
25
Studiile conduse în perioada 2004-2007 (EFSA
2008,EFSA 2005, UK-COT, 2004, 2007, Japan FSC,
2005, Canada BSC, 2007) au indicat peştele marin
şi de apă dulce alături de fructele de mare, ca sursă
majoră în ceea ce priveşte expunerea umană la
mercur.
26
Mercurul este listat în Anexa Directivei No (EC) 2002/32 cu
privire la substanţele indezirabile în hrana pentru animale.
27
Cu cât speciile se află mai jos în lanţul trofic, cu atât concentraţia de mercur este mai mică
– Astfel heringii şi sardinele, consumatori de plancton, prezintă Hg < 100 μg/Kg greutate umedă,
– prădători ca tonul, câinele de mare, halibut, rechin conţin mult mai mult, între 500 şi 1000 μg/Kg greutate umedă.
– La salmonidele de crescătorie s-au găsit concentraţii de mercur total în jur de 100 μg/Kg greutate umedă (Knowles et al., 2003)
28
Prezenta in alimente
Prezenţa în alimente este permisă numai la produse de peşte în limite între 0,5 – 1 mg/Kg, în funcţie de specie
În apa potabilă, CMA mercur este 1,0 μg/l, conform tabelului 2 – Parametri chimici din Legea 311/2004
29
Determinare analitica:
spectrometria de absorbţieatomică cu vapori reci (CV-AAS) după digestia probelor înmediu acid.
Sensibilitatea creşte utilizândfluorescenţa atomică în loculabsorbţiei atomice (CV-AFS).
Aplicarea tehnicii plasmeicuplate inductiv- spectrometriede masă (ICP-MS), duce lacreşterea sensibilităţiideterminărilor de trei ori(Palmer et al., 2006).
www.directindustry.com - 210 × 194 - Căutaţi după imagine
Cold vapor atomic fluorescence spectrometer (CVAFS) for mercury analysis ..
www.agilent.com
30
10.1.4 Toxicitatea
La ora actuală nu se cunoaşte nici un efect benefic al mercurului faţă de organismul uman.
Cele trei forme, mercur elementar, anorganic şi organic au toxicitate diferită.
Cea mai mare parte a mercurului dozat din alimente (95 – 100%) este sub formă de metilHg care este şi cel mai toxic derivat, cu efect cumulativ.
Limitele maxim admise (MRL) pentru mercur şi datele raportate de ţările Uniunii Europene se referă la mercur total.
31
in vitro şi in vivo - efecte mutagene şi genotoxicitatea
Dovezile de carcinogeneză sunt limitate.
Clorura mercurică
– IARC în grupa 3 – neclasificabil ca şi carcinogen la om, pe baza datelor limitate provenite din studiile asupra animalelor de laborator
– US-EPA în grupa C – posibil carcinogen pentru om
Metilmercurul a fost clasificat de către
– US-EPA în grupa C posibil carcinogen pentru om
– IARC în grupa 2B – posibibil posibil carcinogen pentru om
Datele disponibile nu sunt concludente cu privire la carcinogeneza metilmercurului pentru om în cazul expunerii orale.
32
10.2 Plumb10.2.1 Prezentare generală
metal greu care se găseşte în grupa IV A a sistemului periodic
numărul de ordine Z = 82,
greutatea moleculară 297,19,
densitatea relativă 11,3,
punctul de topire 3270C
punctul de fierbere 17550C.
33
El este un metal prezent în mod natural în scoarţa terestră, fiind estimată o concentraţie de 20 mg/kg materie uscată în crusta terestră.
În solul superficial, concentraţia plumbului se situează la valori între 10 şi 70 mg/kg.
În apa de suprafaţa, în general concentraţia plumbului este sub 0,01 mg/l, dar s-au semnalat şi valori până la 1 mg/l în zone poluate cu ape moi.
Acest metal se găseşte mai ales în forme anorganice: oxid, sulfură, carbonat, sulfat, cromat.
34
10.2.2 Surse de plumb pentru alimente
în mod direct prin intermediul factorilor de mediu apă, aer şi sol, cu precădere în zone intens industrializate/poluate.
Acumularea în sol şi ape depinde de pH, compoziţia minerală, cantitatea şi tipul de substanţe organice existente.
Privind în trecut, utilizarea plumbului pentru aliaje şi pentru lipirea metalelor/aliajelor (cositor), a reprezentat o sursă importantă de poluare a mediului.
Plumbul ajunge în mediu sub formă de tetraetil şi tetrametil de plumb ca urmare a utilizării sale în industria petrolieră.
Eliberarea plumbului din incineratoarele şi din gropile de deşeuri rămâne o sursă de poluare a mediului.
35
Alimentele se pot contamina şi în procesul de producţie sau de depozitare prin intermediul utilajelor/conductelor din plumb sau acoperite cu staniu plumbuit.
În gospodăriile din mediul rural aliaje bogate în plumb (70-80%) cu care se lipesc vasele de bucătărie şi smalţul vaselor de lut obţinute artizanal sunt surse de contaminare cu plumb.
Transferul plumbului din recipienţi în alimente este reglementat legislativ fiind admis maxim 0,8 mg/dm2 pentru obiecte plate şi între 1,5 mg/l şi 4 mg/l, în funcţie de volum, pentru recipienţii ce pot fi umpluţi.
36
10.2.3 Prezenţa în alimente
De origine vegetala:
Cele mai mari cantităţi de plumb se găsesc în produsele vegetale cultivate în zone intens industrializate sau aflate în apropierea şoselelor.
Plumbul din sol este preluat de plante şi se acumulează mai ales în rădăcini, mai puţin în fruncte şi seminţe
Poluarea atmosferică legată de fenomenele de transport aerian face ca şi plantele aflate la distanţă de zonele industriale specifice să fie poluate cu plumb.
37
De origine animala
sursa primară de plumb o constituie furajele
contaminate datorită răspândirii plumbului în mediul
de viaţă şi de păşunare al animalelor.
– s-au fixat limite maxim admise pentru plumb în furaje
În Uniunea Europeană, valoarea CMA în toate
furajele este 10 mg/kg, cu excepţia furajelor verzi
pentru care limita este 5 mg/kg.
38
Conţinutul de plumb în alimente este limitat
prin legislaţie, valoarea CMA fiind cuprinsă
între 0,02 – 1,5 ppm
În apa potabilă, concentraţia maxim admisă
de plumb este 10 μg/l, conform tabelului 2 –
Parametri chimici din Legea 311/2004
39
Metoda de analiza
Reziduurile de plumb în alimente se
determină prin spectrometrie de absorbţie
atomică electro-termică (ET- AAS) numita si
tehnica de atomizare in cuptor de grafit, după
mineralizare la presiune înaltă
Perkin Elmer 4100ZL Graphite Furnace AAS system
http://www.cta.tuwien.ac.at/division_instrumental_anal
ytical_chemistry/inorganic_trace_analysis/equipment/e
t_aas/
40
ACTIVITATE INDEPENDENTA
Prin consultarea Ordin ANSVA nr. 97/2005
gasiti valorile CMA pentru plumb la:
1. doua tipuri de alimente de origine vegetala
2. doua tipuri de alimente de origine animala
3. Alimente pt copii mici
41
10.2.4 Toxicitatea
Toxicitatea plumbului faţă de animale este legată de modul lor de hrănire datorită compoziţiei furajelor, deci expunerii potenţiale la plumb.
Cele mai sensibile la intoxicarea cu plumb s-au dovedit a fi rumegătoarele, în special oile şi caprele
Efectele toxice ale plumbului asupra animalelor sunt legate de capacitatea sa de a lega proteinele, inclusiv legarea de hemoglobină
Plumbul nu este genotoxic, dar se pare că afectează mecanismele de apărare antitumorale în care este implicat ADN-ul. Date recente leagă aportul de plumb de riscul crescut de boală canceroasă. IARC a inclus în anul 2004 Plumb în grupa 2A – posibil carcinogen,
42
10.3 Cadmiu
10.3.1 Prezentare generală
este un metal greu ce se află în grupa II B
numărul de ordine 48,
greutatea atomică 112,4,
densitatea relativă 8,7,
punctul de topire 3210C
punctul de fierbere 7670C.
El se găseşte rareori în stare metalică elementară, ci sub forma compuşilor ionici ai Cd 2+.
se poate lega de proteine şi alte molecule organice, formând săruri cu acizii organici,
Cel mai adesea se găseşte asociat cu zincul, mai puţin cu plumbul sau cuprul.
http://www.shutterstock.com/pic-23586628/stock-photo-cadmium-form-periodic-table-of-elements.html
43
10.3.2 Căi de contaminare
Pentru nefumători sursa majoră de expunere la cadmiu o constituie alimentele.
Cadmiul atmosferic şi cel din apa potabilă contribuie cu mai puţin de 10% la expunerea totala la cadmiu (Olsson et al, 2002).
În cazul fumătorilor se adaugă şi cadmiul care provine din ţigări. O ţigară conţine între 1 şi 2 μg de cadmiu, 10% din cadmiu este inhalat şi între 25 şi 50% din cadmiul inhalat este absorbit (EFSA 2009). Astfel, datorită absorbţiei mai mari a cadmiului inhalat decât a celui ingerat, cantitatea de cadmiu care provine din fum este la acelaşi nivel ca şi cea provenită din alimente.
44
How are People Exposed to Cadmium?
More than 90 percent of people's exposure to cadmium comes from food, according to ATSDR. Low levels are found in all foods, with shellfish, liver and kidney meats having the highest levels.
Cigarette smoke is another major source of the metal, and is absorbed by the body more readily than that from food and water. Whereas only 5 percent to 10 percent of cadmium from food is absorbed into the bloodstream, 40 percent to 60 percent of cadmium inhaled from cigarette smoke is absorbed.
Smoking more than 20 cigarettes a day can increase cadmium levels by tenfold, and the ATSDR says smoking doubles the average daily intake of cadmium.
http://www.sixwise.com/newsletters/05/08/03/cadmium-
poisoning-which-can-harm-your-kidneys-and-reduce-
your-bone-density-surprisingly-high.htm
45
Sursele de cadmiu în mediu sunt naturale şi
artificiale
Sursele naturale constau în
– emisii vulcanice
– eroziunea rocilor.
Surse artificiale: Poluarea locală - activităţi
industriale legate de prelucrarea metalelor
neferoase, arderea combustibililor fosili şi a
deşeurilor
46
Utilizare
BATERII, stabilizatori,
pigmenţi, aliaje şi produse
placate cu metale.
Praful din locuinţe este o
sursă de cadmiu.
Cadmiul poate contamina
alimentele şi prin transfer
din ambalaje de ceramică
vopsite cu pigmenţi
metalici.
47
10.3.3 Prezenţa în alimente
AlimOrVeg Plantele preiau cadmiul din sol, dar cadmiul este mai puţin mobil în sol
decât în apă sau aer.
Mobilitatea cadmiului în sol depinde de forma chimică, pH, conţinutul în materii organice solubile, conţintul de argilă, prezenţa liganzilor organici şi anorganici, precum şi competiţia cu alţi ioni metalici.
S-a observat acumularea de cadmiu în ierburi şi în recolte utilizate ca şi materii prime vegetale în industria alimentară.
se acumulează prioritar în frunze şi mai puţin în rădăcini sau seminţe
AlimOrAn Cadmiul se acumulează şi în animale: păsările, vitele, caii şi animalele
sălbatice.
Carnea şi peştele ca atare conţin cantităţi mici de cadmiu, cantităţi mai mari putându-se regăsi în organe cum sunt rinichii sau ficatul.
.
48
EFSA - au fost analizate datele provenind de la 137.202 probe testate în perioada 2003 – 2007 în 18 state membre ale Uniunii Europene.
Cei mai mari contributori la acest program au fost Germania (32%), Franţa (13%) şi Romania (9%) (EFSA, c 2009).
Cele mai mari concentraţii de cadmiu au fost detectate în alge, peşte şi fructe de mare, ciocolată şi alimente cu destinaţie dietetică specială.
Pentru majoritatea grupelor de alimente testate mai puţin de 5% din probe au depăşit valorea MRL.
În cazul unor alimente cum sunt ţelina, carnea de cal, peştele, moluştele bivalve (altele decăt stridiile şi cefalopodele), până la 20% din probe au prezentat concentraţii de cadmiu la nivelul valorii MRL
49
ACTIVITATE INDEPENDENTA
Cautati concentratiile maxime (studiul EFSA din 2009) in alimentele care contribuie cel mai mult la doza de cadmiu ingerată datorită gradului ridicat de consum, pentru populaţia cu dietă alimentară normală:
1. cerealele şi produsele din cereale (ex),
2. legumele verzi şi păstăioasele (ex),
3. nucile,
4. rădăcinoasele bogate în amidon (ex),
5. carnea şi produsele din carne (organe).
50
Conţinutul de cadmiu în alimente este strict limitat şi
supravegheat.
Valorile maxim admise prin legislaţie, pe grupe de
alimente, sunt stipulate prin Regulamentul Comisiei
Europene nr. 1881/2006 modificată prin
Regulamentul 629/2008
Se incadreaza intre 0,05 ppm si 1,0 ppm
În apa potabilă, concentraţia maxim admisă de
cadmiu este 5,0 μg/l, conform tabelului 2 – Parametri
chimici din Legea 311/2004
51
Determinarea reziduurilor de cadmiu din alimente
Metode monoelement:
spectrometrie de absorbţie atomică în flacără (FAAS).
Sensibilitatea şi selectivitatea determinărilor este îmbunătăţită prin utilizarea absorbţiei atomice cu cuptor de grafit (GFAAS).
Metode multielement:
plasmă cuplată indusctiv – spectroscopie de emisie optică (ICP-OES)
ICP-MS - plasma cuplată inductiv - spectrometrie de masă.
52
10.3.4 Toxicitate
Nu se cunosc funcţii biologice ale cadmiului în organismele animale sau în cel uman, dar comportamentul său îl imită pe cel al altor metale bivalente care sunt esenţiale pentru diverse funcţiuni biologice.
Expunerea la cadmiu se apreciază prin concentraţia sa în sânge şi urină, utilizată ca şi biomarker.
53
Toxicitatea cronică este legată de organele în care se distribuie.
Cadmiul este reţinut în ficat şi rinichi având un timp de înjumătăţire foarte mare, între 10 şi 30 de ani, ceea ce denotă o mare capacitate de bioacumulare. Din acest motiv el îşi manifestă toxicitatea mai ales asupra rinichilor putând duce până la blocaj renal.
Cadmiul cauzează de asemenea demineralizarea oaselor în mod direct, sau ca rezultat al disfuncţiei renale. Densitatea osoasă este utilizată ca un biomarker al cadmiului.
Cadmiul nu reacţionează în mod direct cu ADN. El este genotoxic prin inducerea stresului oxidativ şi prin inhibarea posibilităţilor de utilizare a ADN-unui.
IARC a clasificat cadmiul în grupa 1 – carcinogen uman pe baza studiilor de toxicologie ocupaţională (Bergkvist et al., 2003). Cele mai noi studii au arătat legături statistice cu riscul crescut de cancer de plămâni, endometru, vezică urinară şi sân.
54
10.4 Staniu10.4 1 Prezentare generală
metal greu care se găseşte în grupa IV A
numărul de ordine Z = 50,
greutatea atomică 118,69,
densitatea relativă 7,39,
puncul de topire 231,9
punctul de fierbere 22700C.
El se găseşte rar în formă metalică elementară ci sub forma sărurilor, în două forme de oxidare Sn2+ şi Sn4+.
http://cutcaster.com/photo/801158359-Tin-form-Periodic-Table-of-Elements/
55
10.4.2 Căi de contaminare pentru alimente
1. Mediu
Prezenţa staniului în mediu este legată de existenţa locală a unor minereuri de staniu.
În apa dulce nu este prezent în mod obişnuit
în apa de mare prezintă o concentraţie în jur de 3 μl/l.
56
Calea principală de contaminare o reprezintă corodarea ambalajelor tip conservă, mai ales la legume şi fructe.
În cazul ambalajelor metalice se utilizează aluminiu sau tablă din aliaje metalice care conţin şi staniu.
Se evită contactul direct între aliment şi recipienţii metalici prin intermediul depunerii unor lacuri polimerice.
Tipul de lac utilizat se alege în funcţie de alimentul conservat.
Numai alimentele puternic acide (varza murată) sau care conţin proteine care elimină sulf (mazăre, peşte, carne) pot pune probleme lacurilor.
Lacurile trebuie să reziste la eventualele procedee de sterilizare la care sunt supuse alimentele conservate.
Alimentele grase şi condimentele pot dizolva parţial pelicula de lac deoarece grăsimile şi uleiurile acţionează ca şi solvenţi.
57
lacurile epoxidice combinate cu diferite răşini, în funcţie de rezistenţa la coroziune impusă de alimentul conservat.
În cazul lăcuirilor pentru industria alimentară, uscarea se face la temperaturi mai mari decât pentru alte utilizări (2000C) pentru a asigura îndepărtarea completă a solvenţilor din peliculă
Pentru a ne asigura că lacurile de protecţie corespund din punct de vedere al potenţialului de contaminare chimică, ele sunt supuse testărilor anterior utilizării în îndustria alimentară.
http://www.alibaba.com/products-directory/recommended-epoxy-coating-for-tin-cans.html
58
10.4.3 Prezenţa în alimente
Sn se găseşte în alimente ca şi săruri stanoase
sau stanice iar SnCl2 este un aditiv alimentar
permis, E512, numai pentru sparangel
conservat, la nivelul de 25 mg Sn/kg.
Staniul a fost regăsit în unele multivitamine şi
suplimente alimentare minerale la nivelul de 10
μg Sn/tabletă (EGVM, 2002).
59
În toate alimentele aflate în conserve metalice s-a găsit staniu între 37şi 68 mg/Kg, deoarece sursa cea mai mare o reprezintă corodarea electrochimică a cutiilor de conserve.
În mod normal, lacul cu care este protejată cutia nu permite coroziunea. Fenomenul are loc dacă rămân zone în care tabla este neacoperită şi este favorizat de prezenţa oxigenului
http://halalmoslem.blogspot.ro/A DODGY tin of fruit
http://www.smh.com.au/national/bad-peaches-were-nothing-
compared-to-the-buckpassing-20090619-cr80.html
60
Cele mai mari cantităţi s-au găsit în conservele de peşte şi de legume.
– Mazărea, spanacul, sparanghelul, ţelina au efecte de destanizare, la fel ca şi fructele care solubilizează Sn
Cele mai expuse sunt conservele cu conţinut acid, până la pH 3,5 – 4,5.
Conservele deschise şi păstrate la rece în frigider sunt şi ele supuse coroziunii.
61
Limitele admise pentru staniu (anorganic) în alimente sunt cuprinse între– 50 mg/ kg la alimentele pentru copii
– maximum 200 mg/kg pentru alimente conservate altele decât băuturile,
– băuturile - 100 mg/kg.
În apa potabilă, nu este prevăzută concentraţie maxim admisă pentru staniu.
62
10.4.4 Toxicitate
Staniul nu este toxic în stare metalică, iar sărurile sale
anorganice (clorură şi tetraclorură) se încadrează în
grupa a II-a de toxicitate.
Mult mai toxici s-au dovedit a fi compuşii organici de tip
alchil şi dialchil.
Toxicitatea faţă de om şi animale este redusă, datorită
absorbţiei limitate a acestui metal.
Ingestia de staniu anorganic în doză unică provoacă
animalelor simptome acute cum sunt salivaţia excesivă
şi greaţă asociată cu vomă.
63
10.5 Concluzii
Alimentele contin biometale si metale cu risc toxic
Unele biometale ca și Zn și Cu, ȋn anumite cantități prezintă riscuri toxicologice
Metalele grele aflate sub supraveghere sanitar-veterinară sunt: mercur, plumb, cadmiu și staniu
Sursa cea mai importantă de mercur prin alimente o reprezintă carnea de pește
Sursa cea mai importantă de cadmiu prin alimente o reprezintă cerealele și produsele cerealiere
Sursa cea mai importantă de staniu prin alimente o reprezintă vegetalele aflate ȋn conserve metalice
Metalele grele care contaminează alimente prezintă riscuri pentru sănătatea omului și animalelor
64
10.6 Test de evaluare
1. Care sunt principalii compuși chimici ai mercurului care au potențial toxic?
2. Care este sursa majoritară de expunere a omului la contaminarea cu mercur ?
3. Care sunt alimentele care pot ȋnmagazina cele mai importante cantități de plumb?
4. Care este cea mai importanta sursă de expunere la cadmiu pentru nefumători?
5. Principala cale de contaminare cu mercur este:1. Aerul
2. Alimentele
3. Solul
65
6. Care din următoarele reprezintă cele mai poluate alimente cu mercur6. Carnea de vită
7. Carnea de porc
8. Carnea de pește
7. Care din următoarele reprezintă surse de contaminare a alimentelor, inclusiv apa cu plumb:6. Prelucrarea ȋn utilaje executate din aliaje cu plumb
7. Aerul din zonele de trafic intens
8. Apa de ploaie
8. Care din următoarele reprezintă alimentele care au cea mai mare contribuție la comtaminarea cu cadmiu :
6. Carnea de pește
7. Cerealele și produsele cerealiere
8. Fructele
9. Care este concentrația maxim admisă pentru staniu ȋn apa potabilă?6. 10 ppm
7. 10 ppb
8. Nu este prevăzută
10. Care este metoda analitica pentru determinarea Hg/Cd/Pb/Sn
6. Care din următoarele reprezintă biometale cu potențial toxic :1. Nichel,
2. Cupru
3. Natriu
7. Alegeți din următoarele răspunsuri pe care care reprezintă căi de contaminare a vegetalelor prin cupru:
1. Utilizarea ȋngrașămintelor chimice
2. Utilizarea pesticidelor anorganice
3. Unilizarea unor utilaje din aliaje de Cupru
66
