© Borgis - Postępy Fitoterapii 1-2/2005, s. 35-41
Tadeusz Wolski1, 2, Irena D. Karwat3, Agnieszka Najda2
Kontaminacja i suplementacja żywności a zdrowie
Contamination and supplementation of food and health safety
1Katedra i Zakład Farmakognozji z Pracownią Roślin Leczniczych Akademii Medycznej im. prof. F. Skubiszewskiego w Lublinie
Kierownik Katedry i Zakładu: prof. dr hab. n. farm. Kazimierz Głowniak
2Katedra Warzywnictwa i Roślin Leczniczych, Akademii Rolniczej w Lublinie
Kierownik Katedry: prof. dr hab. Jan Dyduch
3Katedra i Zakład Epidemiologii Akademii Medycznej im. prof. F. Skubiszewskiego w Lublinie
Kierownik Katedry i Zakładu: prof. dr hab. n. med. Irena D. Karwat
Summary
Threats for health may result from the incorrect mode of nutrition, as well as an increasing contamination of the environment. Contaminants, which for various reasons may be present in food products of plant and animal origin, are an important problem concerning ´safe food´. These contaminants are usually divided into natural food ingredients, and those defined as foreign substances, which are food additives or unintentional pollutants. The latter are: heavy metals, bacteria and fungi, pesticides, and polycyclic aromatic hydrocarbons. The supplementation of food is aimed at the improvement of its health promoting features by enriching it with components favourable for health. Such components are: vitamins, (calcium, iron, magnesium), pro- and prebiotics, cellulose, PUFA (types n-3 and n-6), soya proteins, isoflavones (e.g. genisteine), melatonin, DHEA (biosterone) and others. All food modified in a way to increase its positive, clinically confirmed effect on health, physical efficiency and the state of human mind, is defined as functional or medical food. Such food exerts a positive effect on the following physiological processes: increases immunity, counteracts diseases, favours the treatment of selected diseases, is conductive to mental and physical state, as well as inhibits the processes of ageing.
Key words: contaminants,
functional or medical food,
supplementation,
calcium,
iron,
probiotics,
cellulose,
pufa,
kontaminacja,
suplementacja,
żywność,
zdrowie.
„Nic nie jest trujące i wszystko jest trujące, dla każdej substancji wszystko zależy od wielkości dawki” Paracelsus (1493-1541)
Współczesny człowiek zjada ok. jednej tony żywności rocznie. W tej masie pochłanianej przez nasze żołądki i jelita znajdują się kilogramy (5-7 kg rocznie) substancji chemicznych, dodatków, zanieczyszczeń, środków konserwujących i barwników, których wartość odżywcza równa się zero (1, 2).
Niebezpieczeństwa dla naszego zdrowia mogą wynikać z nieprawidłowego sposobu żywienia, ale także ze wzrastającego zanieczyszczenia środowiska. Zanieczyszczenie żywności może być spowodowane przez skażenia bakteryjne i grzybicze oraz kontaminanty pochodzące ze środowiska naturalnego, np. metale ciężkie, takie jak: ołów, kadm, rtęć, arsen i inne, wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA), dioksyny lub substancje antyodżywcze występujące w żywności pochodzenia roślinnego, takie jak: toksyny grzybów, pozostałości pestycydów oraz dodatki do żywności, konserwanty i inne (2, 8, 17, 21, 23).
W Polsce stwierdza się relatywnie wysoką, w porównaniu z innymi krajami europejskimi, umieralność niemowląt oraz częstą zapadalność na choroby układu krążenia i choroby nowotworowe, a także wzrost zachorowalności na inne schorzenia powstające na tle wadliwego żywienia (2, 4, 10,17, 20). Prawie 80% zgonów w Polsce powstaje w następstwie tzw. chorób cywilizacyjnych, tj. w wyniku chorób układu krążenia – ok. 48%, nowotworów złośliwych – ok. 24% oraz urazów i zatruć – ok. 7%. Z kolei najczęstsze przyczyny zgonów niemowląt to stany chorobowe powstałe w okresie okołoporodowym – ok. 50% oraz wady rozwojowe noworodków – ok. 34% (2, 4, 20, 21, 23).
Rozwój wysoko selektywnych metod analitycznych i zastosowanie szybkich testów na mutagenność umożliwiły wykrywanie obecności związków występujących w śladowych ilościach, a mogących pełnić rolę inicjatorów karcinogenezy. Taką rolę m.in. pełnią metale ciężkie, N-nitrozaminy, WWA, heterocykliczne aminy i mykotoksyny (1, 2, 8, 21). Roślinne produkty spożywcze są też źródłem naturalnie występujących czynników antykancerogennych, które przeciwdziałają tworzeniu się kancerogenów i ich prekursorów bądź też działają ochronnie przez zmniejszenie lub eliminowanie skutków ich działania (3, 5, 8, 19, 21).
Wykaz naturalnych związków o działaniu przeciwnowotworowym podaje tabela 1.
Tabela 1. Związki przeciwnowotworowe naturalnie występujące w żywności (21).
| Inhibitor | Typowy produkt spożywczy (główne źródło) |
| Kwas askorbinowy | Owoce cytrusowe, liściaste warzywa |
| Aromatyczne izotiocjaniany (benzylu, allilu, fenytydylo-izotiocjaniany) | Kapusta, brukselka, kalafior |
| Pochodne kumaryny i laktonów (angelikolakton, indolo-3-karabinol, indolo-3-acetonitryl) | Brukselka, kapusta |
| Kwasy fenolowe (kwas kawowy, chlorogenowy, ferulowy) | Ziarna kawy, liście herbaty, owies, jabłka, ziemniaki |
| Pochodne indolowe (indolo-3-karabinol, indolo-3-acetonitryl,3,3-indolometan) | Brukselka, kalafior, kapusta, brokuły |
| Flawonoidy (kwercetyna, mirycetyna, moryna, kemferol, chryzyna) | Większość owoców, warzyw, zboża |
| Związki fenolowe (pochodne kwasu elagowego, chlorogenowego, kawowego) | Kawa, herbata, soja, owies, jabłka, ziemniaki |
| Związki selenu | Zboża (rosnące na glebach bogatych w Se), orzechy brazylijskie, kakao, ryby, selery, cebula, czosnek |
| a-Tokoferol | Oleje, orzechy, szparagi, sałata |
| ß-Karoten | Marchew, warzywa liściaste |
| Kwasy tłuszczowe (n-3) | Oleje rybne |
| Błonnik (celuloza, hemiceluloza, pektyny, lignina) | Ziarna zbożowe (grubo mielone), owoce, warzywa |
Społeczeństwo XXI wieku coraz częściej zwraca uwagę na prowadzenie tzw. zdrowego stylu życia, którego integralną częścią jest spożywana żywność, zawierająca składniki o prozdrowotnym działaniu. Dlatego też prowadzone są szerokie badania dotyczące wiedzy o zdrowotnej roli odżywczych składników diety, w tym: witamin, składników mineralnych, niezbędnych nienasyconych kwasów tłuszczowych (NNKT), które można podzielić na dwie grupy: omega-3 i omega-6. Źródłem kwasów nienasyconych są przede wszystkim oleje roślinne i ryby. Systematyczne przyjmowanie NNKT zarówno omega-3 (EPA i DEHA), jak również omega-6 przyczyniają się do obniżania ryzyka zgonu z powodu zawału serca do ok. 50% (16, 18, 19, 20, 22). Nowe badania wskazujące pozytywne aspekty obecności w diecie naturalnych składników nieodżywczych (NSN) dotyczą: fitosterydów, fitoestrogenów, inhibitorów proteaz, glukozynolanów, polifenoli (fenolokwasów, tanin, garbników oraz flawonoidów), fitynianów i innych (3, 12, 15, 16, 18, 24). Opracowuje się nowe technologie dodatków spożywczych oraz syntetycznych substytutów składników diet (np. substancji słodzących i substytutów tłuszczów typu „Olestra” czy „Olean”) (12).
Amerykanie szacują, że prawie połowa żywności USA jest kupowana z powodów zdrowotnych, a w przyszłości żywność funkcjonalna lub medyczna będzie stanowiła połowę całego rynku żywności (11, 12, 13, 14). Oznacza to ogromny rynek mający osiągnąć wartość 250 mld dolarów, ale i koszty leczenia chorób są ogromne, np. choroby układu krążenia kosztują Amerykanów ok. 150 mld dolarów rocznie (12, 14).
Szacuje się, że w Polsce w 2025 roku będzie ok. 8 mln mieszkańców w wieku poprodukcyjnym, tj. o 2 mln więcej niż dziś. Polaków wyróżnia bardzo ograniczona wiedza na temat „dieta a zdrowie”. Obserwując kłopoty ze służbą zdrowia i wzrastające ceny leków można zaryzykować tezę, że żywność medyczna (funkcjonalna) to żywność XXI wieku również w Polsce (2, 4, 11, 13, 22).
Definicję żywności funkcjonalnej oraz terminologię związaną z tą problematyką podaje tabela 2, zaś funkcjonalne składniki diet zebrane są w tabeli 3. Jak wynika z tabeli 3, szczególną rolę w funkcjonalnych dietach odgrywa włókno pokarmowe, które obniża poziom cholesterolu i zapobiega nowotworom jelita grubego. Jak podaje Johnson (9) dane z siedmiu krajów wskazują, że zwiększenie zawartości włókna w diecie do 10 g dziennie zmniejsza ryzyko zachorowania na raka okrężnicy o 33%. Ważnym składnikiem funkcjonalnym diet są kwasy tłuszczowe omega-3, które obniżają stężenie całkowitego cholesterolu oraz obniżają poziom „złego” cholesterolu (frakcji LDL), działając wspomagająco na podwyższenie frakcji HDL i mogą być stosowane w profilaktyce i leczeniu wspomagającym chorób serca i układu krążenia oraz reumatoidalnego zapalenia stawów. Bakterie kwasu mlekowego zaliczane są do grupy probiotyków. Jak podają Fooks i wsp. (7) podawanie probiotyków może być polecane w celu utrzymania bilansu flory jelitowej i poprawy dobrego samopoczucia, a nadto aby wspomagać system immunologiczny. Rodzaje nutraceutyków zaliczanych jako żywność medyczna występujących w żywności funkcjonalnej podaje tabela 4.
Tabela 2. Definicja żywności funkcjonalnej (medycznej) i terminów pochodnych wg Blocha i Thomsona (25).
| Termin | Definicja/charakterystyczne elementy |
Czynnik antykancerogenny
(Chemopreventive agent)
Żywność programowana
(Designer food)
Żywność funkcjonalna
(Functional food)
Nutraceutyk
(Nutraceutical)
Żywność specjalna
(Pharmafood)
Wórne metabolity roślin - fitozwiązki
(Phytochemical)
Naturalne substancje nieodżywcze (NSN) | Odżywczy lub nieodżywczy składnik żywności o naukowo dowiedzionych
właściwościach inhibitora procesu kancerogenezy w pierwotnej i wtórnej prewencji nowotworów
Żywność przetworzona, która została uzupełniona o składniki bogate
w substancje zapobiegające chorobom. Może to dotyczyć żywności genetycznie modyfikowanej
Każda żywność zmodyfikowana w taki sposób, że jej efekt zdrowotny jest zwiększony ponad wpływ zawartych w niej składników odżywczych
Każda substancja, którą można uważać za żywność, wywołująca korzystne skutki zdrowotne, włączając zapobieganie i leczenie chorób
Żywność lub składnik żywności o właściwościach zdrowotnych, włączając zapobieganie i leczenie chorób
Substancje występujące w jadalnych owocach i warzywach, które mogą być spożywane przez ludzi w gramowych ilościach dziennie, modyfikując metabolizm i przeciwdziałając powstawaniu nowotworów
|
Tabela 3. Funkcjonalne składniki diet (25).
| Składnik | Korzyści zdrowotne |
| Witamina E, C, B6, biotyna, kwas foliowy | Zapobiegawcze w leczeniu chorób układu krążenia, raka, katarakty, zapaleń, uszkodzeń układu nerwowego itp. |
| Włókno pokarmowe | Obniża poziom cholesterolu, zapobiega pewnym nowotworom (jelita grubego) |
| Oligosacharydy | Obniżają wykorzystanie energii, nie wpływają na sekrecję insuliny, wspomagają mikroflorę jelita grubego, wspomagają zapobieganie próchnicy |
Składniki mineralne
- wapń
- magnez
- cynk |
- pomocny w zmniejszaniu ryzyka osteoporozy
- wspomaga funkcje serca oraz pracę mięśni i mózgu
- wspomaga system immunologiczny |
| Kwasy tłuszczowe omega-3 | Zmniejszają ryzyko chorób układu krążenia. Niezbędne dla funkcjonowania centralnego układu nerwowego. Zmniejszenie ryzyka zapaleń |
| Fitozwiązki | Niektóre obniżają poziom cholesterolu. Zapobiegawcze w leczeniu nowotworów. Niektóre mogą być pomocne w zapobieganiu i leczeniu zapaleń |
| Alkohole cukrowe | Niskoenergetyczne słodziki, pomocne w zapobieganiu próchnicy |
| Bakterie kwasu mlekowego | Utrzymują "zdrową" florę jelitową. Zmniejszają nietolerancję na laktozę. Wspomagają system immunologiczny |
Tabela 4. Żywność funkcjonalna, żywność medyczna i specjalnego przeznaczenia oraz nutraceutyki (25).
| Kategoria | Przykłady |
Izolowane składniki i dodatki
Fitozwiązki | Składniki roślin, włączając b-karoten, witaminę E i witaminę C, biflawonoidy, tokoferole |
| Dodatki syntetyczne | Aspartam, substytuty tłuszczu, takie jak "Olestra"; tłuszcz zmodyfikowany, taki jak "Caprenin" |
Dietetyczne dodatki i diety
Dodatki | Fitozwiązki, włączając b-karoten, witaminę E i witaminę C, biflawonoidy, tokoferole
Żeń-szeń, czosnek, kwasy tłuszczowe (EPO, olej ogórecznika, siemię lniane), zioła Św. Jana |
Metabolity/Hormony
Dodatki | Melatonina, DHEA, hormony wzrostu |
| Diety specjalne | Diety redukujące poziom cholesterolu, odchudzające |
| Inne | Chrząstka rekina, Spiralina |
| Żywność specjalna (medical food) | Zestawy używane do leczenia szczególnych stanów chorobowych i niedoborów |
| Żywność przetworzona | Zboża, soczewica, fasola, zupy, warzywa, napoje |
| Żywność genetycznie modyfikowana, żywność nowej generacji | Biokukurydza, pewne odmiany soi i rzepaku |
| Produkty ziołowe, preparaty roślinne | Zioła Św. Jana, żeń-szeń, czosnek, wiórki kokosowe itp. |
Do ważnych składników występujących w roślinnych produktach naturalnych, takich jak: warzywa i owoce, nasiona roślin strączkowych, mąka owsiana, otręby oraz inne produkty roślinne, należy zaliczyć błonnik pokarmowy (rozpuszczalny i nierozpuszczalny), działający ochronnie na organizm ludzki. Szczególnym rodzajem błonnika pokarmowego jest inulina, polisacharyd zaliczany do fruktanów. Proces fermentacji inuliny i fruktooligosacharydów przez bakterie obecne w okrężnicy ma szereg zalet, wśród których na szczególną uwagę zasługują: zwiększone wytwarzanie i wchłanianie krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (KKT), zwiększenie masy okrężnicy i poprawa funkcji jelita zmniejszająca ryzyko translokacji bakteryjnej oraz zakażeń i stanów zapalnych (6). Zdolność fruktooligosacharydów do obniżania stężenia cholesterolu i triglicerydów oraz poposiłkowego stężenia glukozy w surowicy u chorych na cukrzycę, może mieć istotne znaczenie zdrowotne nie tylko dla pacjentów z hiperlipidemią i cukrzycą, ale również dla całej populacji (6). Innym rodzajem błonnika pokarmowego są galaktomannany, występujące między innymi w mące chleba świętojańskiego. Zestawienie naturalnych produktów roślinnych, zawierających składniki działające ochronnie na organizm ludzki, przedstawiono w tabeli 5.
Tabela 5. Naturalne produkty roślinne zawierające składniki działające ochronnie na organizm* (15).
| Produkty | Składniki funkcjonalne |
| Owoce i warzywa | Witamina C, b-karoten, kwas foliowy, składniki mineralne, błonnik pokarmowy |
| Ziemniaki | Skrobia oporna na działanie enzymów trawiennych przewodu pokarmowego człowieka |
| Nasiona roślin strączkowych (rodzina Papilionaceae) | Błonnik pokarmowy |
| Czosnek, cebula (rodzina Liliaceae) | Fitoncydy |
| Kapusta warzywna (rodzina Cruciferae) | Glukozynolany |
| Topinambur (rodzina Compositae) | Inulina (polisacharyd zbudowany z 30 reszt fruktozy; zaliczany do błonnika pokarmowego) |
| Mąka owsiana, otręby owsiane | Błonnik pokarmowy o znacznym udziale frakcji rozpuszczalnej |
| Guma guar, mąka chleba świętojańskiego | Galaktomannany (zaliczane do błonnika pokarmowego) |
| Zarodki pszenne, otręby ryżowe | Sfingolipidy (cerebrozydy) |
| Rośliny z rodzin: Compositae i Amarylidaceae | Fruktooligosacharydy (zaliczane do błonnika pokarmowego) |
| Herbata zielona | Polifenole i katechiny (EGCG, ECG, EG); działanie antykancerogenne |
| Kakao | Związki polifenolowe o działaniu przeciwutleniającym |
*Źródło: FSTA Current 1990-1998/09.
Powyżej zamieściliśmy fragment artykułu, do którego możesz uzyskać pełny dostęp.
Mam kod dostępu
- Aby uzyskać płatny dostęp do pełnej treści powyższego artykułu albo wszystkich artykułów (w zależności od wybranej opcji), należy wprowadzić kod.
- Wprowadzając kod, akceptują Państwo treść Regulaminu oraz potwierdzają zapoznanie się z nim.
- Aby kupić kod proszę skorzystać z jednej z poniższych opcji.
Opcja #1
29 zł
Wybieram
- dostęp do tego artykułu
- dostęp na 7 dni
uzyskany kod musi być wprowadzony na stronie artykułu, do którego został wykupiony
Opcja #2
69 zł
Wybieram
- dostęp do tego i pozostałych ponad 7000 artykułów
- dostęp na 30 dni
- najpopularniejsza opcja
Opcja #3
129 zł
Wybieram
- dostęp do tego i pozostałych ponad 7000 artykułów
- dostęp na 90 dni
- oszczędzasz 78 zł
Piśmiennictwo
1. Ball S.: Toksykologia żywności bez tajemnic. Medyk, Warszawa 1998. 2. Biernat J.: Żywienie, żywność a zdrowie. Astrum, Wrocław 2001. 3.Borkowska J.: Owoce i warzywa jako źródła naturalnych przeciwutleniaczy. Przem. Ferm. i Owocowo-Warzywny 2003, 5/6, 11. 4.Cichocka A.: Otyłość – epidemia XXI wieku. Przem. Spoż. 2004, 58, Nr 7, 6. 5. Cygan P.: Żywność funkcjonalna, przyszłość, perspektywy, trendy. Przem. Spoż. 2003, 57, Nr 3, 12. 6.Duncam H.D.: Rola inuliny i fruktooligosacharydów w żywieniu. Leczenie Żywieniowe 1999, 2, 5. 7.Fooks L.J. i wsp.: Współczesne pojęcie probiotyki. Leczenie Żywieniowe 2001, 4, 54. 8.Grzybowska J.,: Zanieczyszczenia chemiczne. PWN, Warszawa 1974. 9.Jonhson I.T.: Przeciwnowotworowe działanie włókien roślin zbożowych. Dane współczesne. Leczenie Żywieniowe 2000, 3, 710. 10. Kępisty J.: Leczenie żywieniem. SPAR, Warszawa 1994. 11. Krygier K., Tonera L.: Żywność funkcjonalna (prozdrowotna) w Polsce. Przem. Spoż. 2000, 54, Nr 9, 46. 12. Krygier K.: Fitosterole – istotny czynnik obniżający poziom cholesterolu we krwi. Przem. Spoż. 2002, 56, Nr 4, 18. 13.Krygier K.: Żywność funkcjonalna – żywność XXI wieku. Przem. Spoż. 2002, Nr 4, 2. 14. Krygier K.: Żywność funkcjonalna w Polsce i na świecie. Przem. Spoż. 2003, Nr 11, 14. 15. Owczarek L. i wsp.: Produkty pochodzenia roślinnego a żywność funkcjonalna. Przem. Spoż. 1999, Nr 1, 13. 16. Palka M.: Wpływ omega-3 na zdrowie. Forum Farmaceutyczne 2004, 36. 17. Robertson A. i wsp. (Red.): Food and health in Europe: a new basis for action. WHO Regional Publications, European Series. Kopenhagen 2004, No 96. 18. Szostak W.B.: Żywienie w profilaktyce metabolicznych chorób cywilizacyjnych. Przem. Spoż. 2003, Nr 11, 17. 19. Świderski F. (Red.): Żywność wygodna i żywność funkcjonalna. WNT, Warszawa 1999. 20. Wolski T., Dyduch J.: Znaczenie warzyw i owoców w profilaktyce i terapii chorób cywilizacyjnych. Annales UMCS, Sec. EEE 2000, 8, 19. 21. Wolski T., Gliński Z.: Żywienie i kontaminacja żywności a zdrowie. Annales UMCS, Sec. DD 1998, 53, 57. 22. Wolski T., Karwat I.D.: Profilaktyka i terapia skutków wadliwego żywienia. Post. Fitoter. 2004, Nr 4, 178. 23. Wolski T. i wsp.: Kontaminacja i suplementacja żywności a zdrowie. Materiały III Międzynar. Konf. Nauk. nt. Epidemiologia chorób niezakaźnych w Polsce – ich następstwa zdrowotne i społeczne. Problemy definiowania niepełnosprawności. Puławy 2004, 35. 24. Zadernowski R.: Prozdrowotne właściwości wtórnych metabolitów roślin. Przem. Ferment. Owocowo-Warzywny 2004, 9, 19. 25. Zduńczyk Z.: Żywność funkcjonalna – nowe wyzwanie dla badaczy i producentów żywności. Przem. Spoż. 1999, Nr 3, 2.
