Prirodni štetni sastojci namirnica

Prirodni toksični i štetni sastojci namirnica

Uvod

Netačno je ustaljeno mišljenje da hrana koja je prirodna mora biti istovremeno i zdrava , a da su samo namirnice koje su tehnološki obrađene ili kojima su dodavani aditivi potencijalno opasne. Mnoge sirove, neprerađene namirnice mogu prirodno sadržati veci broj toksičnih i štetnih sastojaka kao što su gospiol pamukovog sjemena,eruka kiselina u ulju repice, avidin u bjelancetu jajeta i druge stetne supstance. Iako je veći broj ovih sastojaka opasan po zdravlje, tradicionalni način obrade i pripreme hrane u kuhinji u najećem broju slučajeva smanjuje ili potpuno uklanja toksičnost datih supstanci.

Problemi se javljaju pri konzumiranju egzotične hrane ili nakon primjrne alternativnih načina pripreme hrane. Tako je na primjer sedamdesetih godina postala moderna upotreba polusirovih namirnica u ishrani što je dovelo do sporadičnih gastrointestinalnih smetnji kod ljudi nakon konzumiranja polu sirove hrane. [1]

Poseban slučaj predstavlja prisustvo prirodnih toksičnih supstanci u hrani nastao kao posledica transfera toksičnih, fiziološki aktivnih biljnih komponenti preko namirnica animalnog porijekla. Postoji tako ne veliki broj toksina morskih organizama, uglavnom tropskih vrsta riba, školjki i kornjača (preko 400 životinjskih vrsta sadrži samo ciguatera toksin); najznačajniji prirodni toksini animalnog porekla su ciguatera, tetrodotoksin,saksitoksin (neurotoksični).

Mnoge biljke iz egzotičnih krajeva služe za pravljenje “čudotvornih” ljekovitih proizvoda koji se distribuiraju širom svijeta. Iz tih razloga u ovom tekstu su opisane i biljke koje nisu tipične za evropsko podneblje, a sadrže potencijalno toksične sastojke.[1]

Toksičnost namirnica

Namirnice mogu biti štetne ili toksične ukoliko:

• sadrže neku toksičnu supstancu kao jedan od svojih prirodnih sastojaka,
• prenose toksične supstance drugih organizama
• u procesu fermentacije formiraju stetne sastojke
• u kontaku sa organizmom se sastojak transformiše u toksičan sastojak.

Poseban slučaj prisustva toksičnih sastojaka u hrani prestavlja transfer toksičnih , fiziološki vrlo aktivnih biljnih komponenti preko namirnica životinjskog porijekla na čovjeka. Zabilježeni su slučajevi kada je do trovanja došlo upotrebom meda koji je sadržao veće koncetracije kardiotoksičnih glikozida,usled ispase pčela na cvijetovima oleandra,planinskog lovora ili nakon konzumiranjam mlijeka sa pirolizidinomi drugim alkaloidima iz biljnih ili drugih namirnica.[3]

Postoje takođe veći broj morskih organizama uglavnom tropskih vrsta riba, školjki, kornjača ili nekih drugih koje prirodno mogu sadržati neke toksične supstance.

Konzumiranje ovakvih vrsta namirnica može takođe ugroziti zdravlje čovjeka. Najčesći prirodni toksini životinjskog poriekla su ciguatera, tetrodoksin, saksitoksin. Svi nabrojani toksini imaju neurotoksično djelovanje na čovjeka.

Prirodno prisutne toksične materije u hrani mogu biti iz biljnih i životinjskih namirnica.

U hrani su prisutne kao prirodni toksini u biljkama, toksične materije u gljivama, prirodni toksini koji se korsite kao pesticidi, tokisini animalnog porijekla itd. Česti su primjeri toksičnih jedinjenja koje proizvode alge, a kojima se u eko sistemu hrane ostale morske životinje, pa se tako toksini prenose na ostale stanovnike eko sistema. Svježa pitka prirodna voda takođe može sadržavati toksične materije.[2]

Najveći broj prirodnih toksina je biljnog porijekla ali se u okviru zdravstvene ispravnosti hrane interesantne smo one materije koje se koriste u ishrani ljudi i domaćih životinja.

Najznačajni prirodni tosini su navedeni u narednoj tabeli:

aktivni sastojak	izvor	aktivni sastojak	izvor
endogeni toksini
cijanogeni glikozidi	leguminoze,koštunice,	vazoaktivni amini	sir,čokolada, vino, voće
lektini	leguminoze	saponini	leguminoze
proteazni inhibitori	leguminoze	tanini	voće,povrće
glukozinolati	kupus,kelj	terpeni	voće,povrće
Fitoestrogeni	leguminoze	oligosaharidi	leguminoze
Latirogeni		Ptakuilozidi	kozje mlijeko
Favogeni	Vicia faba	glikoalkaloidi	krompir
Egzogeni toksini
Mikotoksini	žita,sjemenke,voće,silirana hrana

Podela biljnih toksičnih i štetnih materija

Biljne štetne i toksične supstance su svrstane u nekoliko grupa:

• antinutrimenti
• hormonski aktivne supstance
• heterozidi
• vazoaktivni amini
• pirozidinski alkaloidi
• toksične masne kiseline

Antinutrimenti

Antinutrimenti su grupa sastojaka biljnog porijekla koji imaju suprotno djelovanje od nutrimenata, odnosno koji smanjuju ili u špotpunoisti sprečavaju normalno funkcionionisanje nutrimenata u organizmu.

Dijele se u tri osnovne grupe:

• antienzimi-inhibitori
• antivitamini
• supstance koje vezuju minerale.

Inhibitori enzima

Ove supstance na rad enzima utiču na više načina:

• vezivanjem za enzimsku strukturu
• transformacijom enzima
• ometanjem biosinteze enzima
• pretvaranjem supstrata u nepogodan oblik
• povećanjem aktivnosti nenzima

Antienzime dijelimo prema enzimu na koji djeluju na:

• inhibitori holinesteraza
• inhibitori proteaza
• inhibitori amilaza

Primjeri inhibitora enzima su holinesteraza inhibitori koji se mogu nalaziti u krompiru, paradjzu i patlidžanu. Acetilholin je neurotransmiter u mozgu i perifernom nervnom sistemu. Funkcija enzima holinesteraza je razlaganje acetilholina. Ako se holinesteraza inhibira onda kontinuirano prisustvo acetilholina uzrokuje prestimulaciju post-sinaptičkih nervnih ćelija uzrokujući simptome trovanja. Sintetski insekticidi orgnofosfornih jedinjenja i karbamati stvaraju iste biohemijske mehanizme. Glikoalkaloidi kao što su solanin i kaconin su antikolinesteraze.[2]

U narednoj tabeli su prikazani najvažniji biljni izvori inhibitora holinesteraza:

Biljka	Deo biljke	Uticaj toplote
kikiriki	seme	+
zob	seme	-
šećerna repa	koren, seme	+
soja	seme	+
krompir	krtola	+
grašak	list	+
pšenica	kotiledon	+
ovas	seme	+
kukuruz	seme	-

Inhibitori proteaza su proteini koji imaju sposobnost da inhibiraju proteaze. Toplotnim tretmanom se obezbeđuje varenje proteina. Poznatiji inhibitori proteaza se nalaze u sirovim sojinim zrnima, inhibitori amilaza u pšeničnom brašnu i tanini u kafi čaju i kakau. Inhibitori proteaza interferiraju sa tripsinom i kimostripsinom, pankreasnim enzimima koji razlažu proteine. Oni se nalaze u nekim zrnima žitarica kao što su kukuruz, pšenica, ječam, proso, zob, kao i u luku, korijenu repe i kikirikiju. Sirovo sojino zrno sadrži visoku razinu tripsin inhibitora. Tripsin inhibitori i hemotripsin inhibitori se nalaze u sjemenu leguminoza, pa je važno upotrebiti adekvatan toplotni tretman za njihovu inaktivaciju. Pšenica sadrži grupu inhibitora amilaza. Pšenica se rijetko jede sirova, a toplina uništava antiamilaze.[2]

Inhibitori amilaza sprečavaju djelovanje amilaza u salivi I panreasu,a samim tim I hidrolizu skroba I njegovo iskorišćenje. Ishrana eksperimentalnih životinja namirnicama koje sadrže inhibitore amilaza dovala je do ekskrecije nesvarenog skroba zbog čega je feces bijele boje. Nalaze se u pšanici,pasulju,bananama,nezralom plodu manga I.t.d.

Dati prirodni izvori, biljke i njihovi delovi, inhibitora proteaze:

• prokelj - glavica
• asparagus - stabljika
• plavi patlidžan - plod
• krompir -list,krtola
• rotkva - cela biljka
• celer - cela biljka
• šargarepa - cjela biljka
• pomorandža - plod
• jabuka - plod
• malina - list

Antivitamini

U ovu grupu antinutrimenata spadaju one supstance koje smanjuju ili sprečavaju djelovanje vitanina. Prema načinu djelovanja antivitamini su podijeljeni u tri podgrupe:

• jedinjenja koja zbog slične strukture sa vitaminima imaju kompetitivno djelovanje u metaboličkim procesima
• jedinjenja koja mijenjaju strukturu vitaminam ili sa njima grade stabilne komplekse usled čega oni postaju neaktivni
• enzimi koji razlažu vitamine.

Antivitaminska aktivnost nekih supstanci je iskorišćena u farmaciji. Antagonisti folne kiseline,kao na primjer,aminopterin I metotreksat koriste se u terapiji protiv kancera kao antimikrobni agensi.

Antivitamini vitamina A

Vitamin A

Lipooksidaza se nalazi u većem broju namirnica biljnog porijekla,posebno u soji. Njeno djelovanje ima za posledicu nastanak slobodnih radikala odnosno hidroperoksida vitamina A. primjećeno je da kod životinja kod kojih je u ishrani zastupljena soja dolazi do deficit vitamina A.

Citral je monoterpenski sastojak pomorandžinog etarskog ulja. On se često dodaje kao prirodna aroma prehrambenim proizvodima. Subkutano ili oralno dat eksperimentalnim životinjama, citral izaziva oštaćenje endotela krvnih sudova. Vitamin A može spriječiti ovakvo djelovanje citrala pa se zbog toga smatra da citral ima antivitaminsko djelovanje. [1]

Antivitamin vitamina E

Vitamin E

U sirovom grašku,soji I lucerki postoje supstance koje mogu dovesti do deficit vitamina E kod eksperimentalnih životinja. Deficit se manifestuje nekrozom jetre I difuzijom mišića. Mehanizmi antivitaminskih djelovanja ovih supstanci nisu još poznati. Pored ovih postoje I supstance koji nisu pravi antivitamini vitamina E ali njihovim umošenjem u organiyam dolazi do povećane potrošnje ovog vitamina. To su:

• polienske masne kiseline unijete u većim količinama
• male količine selena I aminokiselina sa sumporom u ishrani
• vitamin A unijet u velikoj količini
• nitriti I nitrpzo jedinjenja

tamin K

Antivitamin vitamina K

Dikumarol koji je izolovan iz pokvarene stočne hrane pokazuje antivitaminsko djelovanje sa vitaminom K. svoje djelovanjeispoljava yahvaljujuci velikom sličnošću sa vitaminom K I kompetitivnoj inhibiciji njegove aktivnosti. Kod domaćih životinja hranjenih pokvarenom djetelinom dolazi do hemoralgija koje mogu biti i kobne.

Antivitamini vitamina B1

Mnoge vrste voća I povrća u svom sastavu sadrže materije koje imaju antagonističko djelovanje prema ovom vitamin. U naročito velikim koncetracijama su prisutni u kupusu, ribizli, kupini, cvekli i drugima. Ove supstance mogu biti enzimi, polifenoli ili aditivi.

Tiaminaza 1 i tiaminaza 2 su najpoznatiji enzimi sa antiaminskim djelovanjem. Tiaminaza 1 je otkrivena u ribama,školjkama,nekim mikroorganizmima, pri čemu se gubi vitaminsko dejstvo tiamina.

Tiaminaza 2 je nađena u kvascu,bakterijama I gljivama I nepovoljno djeluje na vitamin B1

Antivitamini vitamina B6

Linatin koji se nalazi u sjemenu lana je najpoznatiji prestavnik ove grupe antivitamina. U organizmu aminoprolin reaguje sa vitaminom gradeći hidrazon koji je neaktivan.

Antivitamini vitamina PP(antinijacin)

Piridin-3-sulfonska kiselina se ponaša kao snažan antagonist aktivnosti nikotinamida. Ovaj antivitamin ne samo da inhibira dejstvo nijacina ,već istovremeno spriječava njegovo nastajanje iz triptofana. Ovaj antivitamin se nalayi u zrnu kukuruza. U populacijama u kojima je kukuruz znacajan dio ishrane može doći do razvoja simptoma pelagre,usled nedostatka nijacina.

Antivitamin biotina

Protein avidin iz sirovog bjelanca jajeta gradi stabilan kompleks koji se u digestivnom traktu ne resorbuje. Posledica je nedostatak biotina. Posto je avidin bjelančevina I denaturiše se pod uticajem toplpte termički obrsđena jaja nisu štetna.

Simptomi nedostatka biotina su zabilježeni tek posle konzumiranja veće količine sirovih jaja.

Supstance koje vezuju minerale

Jedinjenja koja su sposobna da vezuju minerale Ca,P,Yn,Cu,Fe u stabilne komplekse koji se u digestivnom traktu slabo resorbuju,štetna su jer time smanjuju stepen njihovog iskorišćenja. U ovu grupu antinutrimenata spadaju oksalna I fitinska kiselina.

Oksalna kiselina

Oksalna kiselina

Ova kiselina je u većoj mjeri prisutna u lišću biljaka kao što su spanać,zejle,raven,kiselica. U njima se nalaze kao kristali Ca-oksalata koji se mogu vidjeti pod mikroskopom. Opšte je prihvaćeno da se namirnice bogate oksalatima pripremaju sa mlijekom, koje je bogato kalcijumom, čime se sprečava endogeno vezivanje ove kiseline sa Ca iz drugih izvora.

Fitinska kiselina

Fitinska kiselina je inozitol-heksafosforna kiselina, mada su u prirodi raširena jedinjenja inozitola sa malim brojem ostataka fosforne kiseline koje nastaju iz heksafosfata pod dejstvom enzima fitaza. Dosta je rasprostranjena u žitu,leguminizama,orasima. Količina fitata u sjemenu dostiže I do 1-2%. Fitati su lokalizovani uglavnom u različitim djelovima sjemena što zavisi od vrste namirnice.

Tako se u kukuruzu nalaze u klici ,a u pšenici I pirinču u spoljnim djelovima sjemena. Fitinska kiselina je relativno nestabilno jedinjenje koje lako gradi komplekse sa polivalentnim katjonima,koji su rastvorni u kiseloj sredini. Prisustvo fitata je često u namirnicama udruženo sa dijetnim vlaknima koja mtakođe mogu vezati minerale. [3]

Pored uticaja na smanjenu iskoristivost minerala fitinska kiselina u ishrani,smatra se, da ima I neke pozitivcne osobine:

• vezuje toksične elemente I izbacuje ih iz organizma
• snižava nivo serum holesterola I triglicerida
• usporava digestiju ugljenih hidrata što je povoljno za dijebetičare
• suzbija oksidacione procese u kojima je gvožđe katalizator I smanjuje rizik od nastanka kancera debelog crijeva.

Ostale toksične supstance koje se prirodno mogu naći u hrani

U hrani mogu biti prisutni i druga toksična jedinjenja kao što je gosipol, otrov koji štiti pamuk od insekata. Ulje od pamuka se korsiti u prehrani pa se djelomično može pojaviti u obliku rezidua.

Gosipol

Gosipol ( polifenolni aldehid) prolazi kroz ćelije i uzrokuje inhibiciju nekoliko dehidrogenaza enzima.

Polifenoli, tanini, glikozidi

Strukturna formula amigdalina

Poznati su štetni efekti po zdravlje nekih jedinjenja iz ove grupe. Mnogi od njih se primjenjuju kao supstance u proizvodnji lijekova. Tanini se mogu, između ostalih namirnica, nalaziti u čaju, kafi i kakau. Nije utvrđeno da imaju štetno djelovanje na čovjeka. Kod in vivo eksperimenata, na životinjama ako se injektiraju, pokazuju karcinogena djelovanja.

Polifenoli

Polifenolna jedinjenja kao što su flavonoidi, flavonoli, njihovi glukozidi, antocijani, izoflavoni, fenolne kiseline su prisutni u opnama plodova i sjemena voća i povrća. Sadržaj ovih jedinjenja je naročito visok u opni obojenih plodova. Antinutritivni efekat polifenola može se ispoljiti u procesu vezivanja proteina u komplekse, pa proteini postaju nedostupni. Polifenoli mogu istim mehanizmom inaktivirati i enzime. Ipak polifenoli imaju i pozitivan antioksidativni efekat.

Amanita phalloides

Amanita virosa

Cijanogeni glikozidi

Cijanogeni glikozidi su prisutni u brojnim biljkama i sjemenju. Vodonik cijanid (cijanovodonična kiselina ) se stvara iz mnogih cijanogenih glikozida kad se svježi biljni materijal macerira tokom žvakanja. To omogućuje enzimima i cijanogenim glikozidima da dođu u kontakt, pri čemu se oslobadja vodonik cijanid. Cijanid je jedan od najjačih, brzodjelujućih poznatih otrova. Inhibira oksidativne procese u ćelijama uzrokujući brzu smrt. Kod odraslih osoba male koncentracije i ekspozicije brzo se detoksikuju. Izloženost koncentaciji od 200 do 500 ppm u vremenu od 30 minuta je fatalna.[2]

Amigdalin se nalazi u gorkim bademima, sjemenu kajsije, nektarine, kruške, šljive itd. Nalazi se u braon pirinču, prosu, lanu i mnogim tropskim biljkama, posebno tropskoj kasavi (linamarin). Ima ga u skoro svim sjemenkama iz familije ruža.

S druge strane postoji vjerovanje da amigdalin sprečava rast ćelija raka. U mnogim literaturnim izvorima nazvan je vitamin B17, ali isto tako zabilježeni su i smrtni slučajevi trovanja sjemenkam od voća koji sadrže amigdalin.

U narednoj tabeli navedeni su neki cijanogeni glikozidi i sadržaj cijanida

biljka	HCN mg/100 g	glikozid
gorki badem	250	amigdalin
korijen kasave	53	linamarin
sirak	250	durin

Hormonski aktivne supstance

Biljke i povrće iz porodice krstašica sadrže supstance koje se zovu glukozinolati. Ako namirnice koje sadrže glukozinolate jedu ljudi i životinje, onda oni inhibiraju funkcije štitne žlijezde uzrokujući njenu atrofiju i gušavost. Hormonski aktivne supstance se nalaze u kupusnjačama kao što su kupus, brokula, karfiol ali i u sjemenu uljane repice.

Lektinski proteini. Lektinski proteini – fitohemaglutinini su glikoproteinske substance, najčešće biljnog porijekla, mada mogu biti i animalnog, bakterijskog, fungalnog i porijeklom iz algi. Mijenjaju fiziologiju stanične membrane uzrokujući aglutinaciju i druge biohemijske promjene u ćeliji. U manjim količinama nalaze se u žitaricama i crvenom grahu. Ove antinutritivne materije su otporne na digestivne enzime i prije konzumacije zahtijevaju duže termičke tretmane.

Pirolizidin alkaloidi

Mnoge otrovne biljke mogu da rastu zajedno sa žitaricama (korovi). Pirolizidin alkaloidi (PA) nastaju kod nekih biljaka, a kojima se kasnije hrane životinje. Pirolizidii su alkaloidi koji sadrži azot u heterocikličnom pirolizidinskom prstenu

Mnoge biljke iz familije Boraginaceae, Compositae i leguminoze sadrže pirolizidin. U ljudski lanac ishrane dolaze preko žitarica koje su kontaminirane sa korovima koji sadrže PA. Mogu da se nađu u mlijeku i mliječnim proizvodima životinja koje su se hranile biljkama koje sadrže pirolizidin. Neki biljni čajevi mogu da ga sadrže. Toksičan je za ćelije jetre i uzrokuje akutne bolesti jetre kod ljudi i životinja. Pokazuje mutagena i kancerogena djelovanmja kod in vivo ispitivanja na eksperimentalnim životinjama. Toksične gljive

Od otrovnih biljaka, trovanja ljudi najčešće izazivaju otrovne gljive koje sadrže različite toksične materije. Posljedice trovanja mogu biti brojne smetnje, pa čak i smrt. Neki se otrovi u gljivama mogu eliminirati termičkom obradom. Prave otrovnice ostaju opasne i nakon kuvanja, prženja, usitnjavanja, a otrovne su i sušene. Jedna od najotrovnijih je zelena pupavka – Amanita phalloides za koju ne postoji efikasan protivotrov. Slična zelenoj pupavci je i ušiljena pupavka – Amanita virosa, kao i druge brojne vrste otrovnih gljiva: panterovka – Amanita pantherina.

Hemijska struktura nekih otrova koje proizvode brojne vrste gljiva

Kancerogena jedinjenja u hrani biljnog porijekla. Za kancerogene materije se obično smatra da su sintetskog porijekla (dioksini, nitriti, benzolni spojevi, teški metali), ali postoje i brojne kancerogena jedinjenja koje se prirodno nalaze u hrani. Kancergeni safrol se može naći u nekim biljkama i proizvodima kao što je muskatov orah i kakao.

Safrol, piperidin i nitrozopiperidin

Piperidin i alfamelipirolin su sekundarni amini u crnom biberu koji može preći u nitrozopiperidin koji je izrazito kancerogen. Kancerogena jedinjenja prirodnog porijekla još nisu dobro istražena.[2]

Eruka kiselina

Ova kiselina je mononezasićena masna kiselina koja je izolovana iz ulja repice. Nakon što se utvrdila štetnost ove kiseline ulje repice je izbačeno iz ishrane, ali se poslednjih godina ponovo koristi, jer su stručnjaci proizveli uljanu repicu sa niskim sadržajem ove kiseline. Ova kiselina izaziva upalu srčanog mišića, deponovanje masti u srčanom mišiću, a kod eksperimentalnih životinja dolazi do upalnih procesa na jetri I slezini.

Toksične materije u hrani životinjskog porijekla

Iz grupe animalnih toksina najčešće se spominju histamini u školjkama i ribama. Histamin se formira posle smrti u ribama bakterijskom dekarboksilacijom iz amino kiseline histidina. Veći broj vrsta morskih školjki i morskih riba, u određeno godišnje doba, mogu da izazovu trovanje ljudi. Simptomi trovanja školjkama su obično: paraliza respiratornih mišića i slabost mišića ekstremiteta i vrata. Posebno su značajni školjkaši i njihovi prirodni otrovi kao što je domoična kiselina, brevetoksini, dinofizistoksini i okadaična kiselina. Domoična kiselina je izolovana iz crvenih algi „doumoi“ u Japanu i po njima je dobila ime. Može se naći u mesu morskih životinja koje se hrane planktonom kao što su školjke i sardine. Okadaična kiselina uzrokuje neurotoksična trovanja. Pojava toksičnosti vezana je uz cvjetanje dinoflagelata.[2]

Treba pomenuti i primjere žučnih kiselina kao što je holna kiselina kao i derivate jetre stoke za klanje goveda, ovaca, koza kunića i sl. Takođe jetra morskih sisara i nekih riba može biti toksična kod visokih koncentracija retinola (vitamina A).

Zaključak

Kao sto smo naveli, namirnice prirodnog porijekla u sebi prirodno sadrže određene toksične materije,što nas navodi na yaključak da to čto je nešto prirodno me mora biti I zdravo

Prirodni toksini mogu biti biljnog ili zivotinjskog porijekla.

Prirodni toksini u biljkama mogu se svrastati u nekoliko grupa kao što su inhibitori enzima, cijanogenični glikozidi, glukokozinolati, lektinski proteini, latirogeni, pirolizidnski alaloidi, otrovne gljive, antivitaminske supstance i sl. Od toksičnih materija animalnog porijekla značajni su otrovi školjkaša i riba kao što su domoična kiselina, brevetoksini, dinofizistoksini i okadaična kiselina.

Sve ovo nas navodi da moramo znati šta odakle potiče I gdje se nešto može naći u suprotnom ćemo izložiti I sebe I druge nemalim posledicama.

Literatura

• [1] Zdavstvena ispravnost namirnica-MILAN MARIĆ,SLAĐANA ŠABAJIĆ Farmaceutski fulltet-Univerzitet Beograd
• [2] www.supa.pharmacy.bg.ac.rs
• [3] www.tehnologijahrane.com

Autori:

• Kljajević Žarko
• Radonjić Milena
• Fuštić Jelena