styczeń 2014, nr 89/67 online
Tematyka wykorzystywania antybiotyków w produkcji zwierzęcej oraz syntetycznych dodatków do żywności na etapie prowadzenia procesów przetwarzania jest szeroka jak rzeka i spędza sen z powiek niemal każdemu konsumentowi. Z założenia antybiotyki używane są w gospodarstwach rolnych w walce z chorobami zwierząt, a stosowanie dodatków do żywności w procesie technologicznym produkcji żywności jest oparte na dobrych intencjach i rzetelnej wiedzy wytwórcy. Samo działanie dodatków ma na celu natomiast zwiększenie bezpieczeństwa, przedłużenie przydatności, poprawę wyglądu czy smaku produktu. Dzięki procedurom jakie towarzyszą dopuszczeniu dodatku do użycia w żywności powinniśmy zyskać całkowitą pewność, że wprowadzana na rynek substancja jest bezpieczna, a gdyby w przyszłości pojawiły się jakiekolwiek niepożądane skutki dla zdrowia, to na podstawie aktualnej wiedzy możliwe będzie przeciwdziałanie im.
Szkodliwość substancji podawanych zwierzętom i dodawanych do żywności może być spowodowana szeregiem przyczyn, zależnych i niezależnych od siebie wzajemnie. Począwszy od działania toksycznego, poprzez nietoksyczne reakcje, szereg działań resztkowych, aż po nietolerancje i alergie pokarmowe wynikające z predyspozycji osobniczych organizmu. Szczególne i zarazem najczęstsze zagrożenia wynikają z niewłaściwej diety, a zwłaszcza braku jej zróżnicowania oraz błędów i zaniedbań producentów.
Antybiotyki to substancje, które mogą być wytwarzane naturalnie przez organizmy żywe lub też syntetycznie produkowane w laboratorium. Zdolne są one do zabijania lub hamowania wzrostu mikroorganizmów, szkodliwych patogenów chorobotwórczych. Stosowanie antybiotyków podczas produkcji artykułów spożywczych, w szczególności dotyczy to asortymentu (mięso, mleko, jaja), w którym możliwa jest kumulacja pozostałości, wywołuje wiele kontrowersji. Jak wynika z raportu The Consumer Reports National Research Center, według analiz prowadzonych w roku 2012, więcej niż połowa respondentów wyraziła niepokój pozostałościami antybiotyków w produktach pochodzenia zwierzęcego. Powyżej 60% respondentów stwierdziło, że byliby oni skłonni zapłacić wyższą cenę za mięso, jeżeli do jego produkcji nie wykorzystywano preparatów antybiotykowych. Wykorzystanie tych związków u zwierząt jest dozwolone, o ile jest to konieczne ze względu na wystąpienie chorób zwierzęcych, lecz pomimo istniejących ograniczeń prawnych wciąż stwierdza się stosowanie antybiotyków w celu poprawy wyników wzrostu i efektywniejszego wykorzystania paszy, synchronizowania lub kontroli cyklu rozrodczego, a także zwiększenia wydajności hodowlanej. Wystąpienie nawet śladowych ich ilości w mięsie, mleku czy jajach świadczyć może o błędach, niewiedzy, a co gorsza nierzetelności producenta. Niestety są to często wykorzystywane praktyki dla celów stricte ekonomicznych, w szczególnie w krajach, gdzie nie prowadzi się intensywnego i szczegółowego monitoringu surowców żywnościowych np. na kontynencie afrykańskim. Duże emocje budzi fakt domieszek paszowych w postaci antybiotyków, jako substancji przyśpieszających wzrost oraz poprawiających ogólną kondycję zwierząt. Jak podaje literatura samo zastosowanie preparatów tego typu w trackie chowu, może poprawić efektywność wykorzystania samych paszy do 17% u bydła mięsnego, 10% u jagniąt, a 15% u drobiu i trzody chlewnej.
Pojawienie się „odpornych” drobnoustrojów za sprawą tych praktyk w celach poprawy opłacalności, spowodowało wprowadzenie szeregu ograniczeń i regulacji prawnych, np. z dniem 1 stycznia 2006 r. w Polsce wprowadzono zakaz dodawania do pasz antybiotykowych stymulatorów wzrostu, zaś na obszarze UE nie przedłużono autoryzacji do dalszego stosowania lekom wykazującym silne działania toksyczne oraz wprowadzono nakaz systematycznej kontroli pozostałości antybiotyków w produktach spożywczych. Preparaty lecznicze w odróżnieniu od tych o przeznaczeniu paszowym, mają wyznaczone okresy karencji, gdyż przechodzą do układu krwionośnego, a w konsekwencji mogą znaleźć się w tkankach mięśni (surowcu mięsnym). Bezwzględnie w razie konieczności należy również stosować zalecane dawki, gdyż niedostosowanie się do norm grozi bardzo poważnymi konsekwencjami prawnymi i ekonomicznymi, nie wspominając już o możliwych efektach zdrowotnych u konsumentów takiej żywności. Istnieje jeszcze jeden powód dla którego obecność antybiotyków w surowcach jest nieopłacalna dla samych producentów, mianowicie nadmierne stężenie, a w niektórych przypadkach sama obecność związków antybiotykowych dyskwalifikuje dalsze przetwarzanie surowca i zaburza cały proces technologiczny. Doskonałym przykładem jest mleko dostarczone do mleczarni, w którym nawet minimalne stężenie np. penicyliny powoduje dyskwalifikacje całej partii tego surowca, gdyż uniemożliwia to wzrost odpowiednich kultur bakterii.
Antybiotyki dostające się do organizmu człowieka wraz z zanieczyszczoną nimi żywnością stanowią niewielki odsetek syntetycznych substancji spożywanych przez człowieka. Większość udziału procentowego (około 98%) związana jest ze świadomym przyjmowaniem preparatów medycznych. Fakty te jednak podlegają weryfikacji z punktu widzenia zdrowotności, gdyż poprzez zastosowanie leków antybiotykowych u zwierząt gospodarskich może powodować wystąpienie bezpośredniej groźby toksyczności antybiotyków zawartych w mięsie, serach, jajach czy mleku za sprawą podwyższonej dawki, generując potencjalne zagrożenie dla człowieka. Przyjmowanie tego typu związków wraz z pokarmem może na pewną część populacji wpływać negatywnie, a to z uwagi na ich wrażliwość osobniczą i nie zawsze do końca poznany metabolizm w organizmie. Znane są przypadki wystąpienia reakcji alergicznych u ludzi po spożyciu mięsa zawierającego aminoglikozydy, sulfonamidy i tetracykliny, wstrząsu anafilaktycznego po konsumpcji wieprzowiny lub wołowiny zawierających pozostałości penicyliny czy streptomycyny, zaś nawet w niewielkich stężeniach pozostałości makrolidów w mięsie mogą odpowiadać za uszkodzenia wątroby. Powszechne i często nierozsądne zastosowanie antybiotyków w chowie i produkcji zwierzęcej, którego apogeum przypadało na lata 60 – 70 XIX wieku, doprowadziło w konsekwencji do wzrostu oporności na nie niektórych szczepów bakteryjnych, co stało się dużym problemem w medycynie. Powstałe mikroby o zmodyfikowanej oporności nazywane są „superbugs”. Oporność nabyta polega na przypadkowej zmianie chromosomu w komórce bakteryjnej (mutacji), która obejmuje geny kodujące antybiotykowy cel w komórce. Jako przykład wspomnianej sytuacji można podać wzrost oporności na fluorochinolony szczepów z rodzaju Campylobacter, powstałej w skutek szerokiego stosowania tych substancji u kurcząt. Wykorzystanie tetracyklin natomiast wywołało wzrost oporności Salmonella typhimurium DT 104 oraz pałeczek z grupy E. coli. Oporne bakterie z łatwością mogą dostać się do środowiska (gleby, wody) np. poprzez rozrzucanie obornika oraz wraz z żywnością trafić do konsumenta.
Z powyższych względów wciąż poszukuje się alternatywnych rozwiązań. Oprócz restrykcyjnych przepisów prawnych wprowadzanych zapobiegawczo, w żywieniu zwierząt stosuje się coraz częściej mannozę, preparaty probiotyczne zawierające bakterie z rodzaju Lactobacillus, Bifidobacterium, Enterococcus oraz drożdże Saccharomyces cerevisiae, jak również substancje zakwaszające pasze i przewód pokarmowy zwierząt. Ma to na celu przede wszystkim ograniczenie rozwoju patogenów na różnych poziomach, dla przykładu zastosowanie mannozy ogranicza przyleganie bakterii do śluzówki jelita, a probiotyki determinują zwiększone przyswajanie paszy, równocześnie regulując równowagę mikroflory przewodu pokarmowego.
W Polsce antybiotykami dopuszczonymi do zastosowania w procesach technologicznych przetwarzania żywności (taktowanymi jako dodatki) i jedynymi mającymi zastosowanie w przedłużaniu jej przydatności spożywczej są pimarycyna – antybiotyk produkowany przez Streptomyces natalensis i Streptomyces chattanoogensis (E 235) oraz nizyna (E 234) – wytwarzana przez bakterie Lactococcus lactis. Pimarycyna (natamycyna) stosowana jest głównie w celu zabezpieczenia żywności przed pleśniami i drożdżami, które mogą stanowić znaczące zagrożenie dla zdrowia człowieka. Ze względu na swoje właściwości znalazła zastosowanie w różnych działach przemysłu spożywczego. Wykorzystywanie natamycyny ma miejsce szczególnie w produkcji serów i kiełbas, dodawana jest także do soków owocowo – warzywnych i win. Antybiotyk ten nie wykazuje tendencji migracyjnych w głąb produktu. Zazwyczaj stosuje się go w postaci zawiesiny zanurzeniowej w bardzo niewielkich stężeniach (w dawce 10µg/cm3), w których nie stwarza jakiegokolwiek zagrożenia zdrowotnego, ponieważ w przypadku spożycia jest metabolizowana przez wątrobę i wydalana z organizmu. Nizyna zaś znalazła powszechne zastosowanie w produkcji konserw owocowo – warzywnych (np. owoce w puszce). Jako że zachowuje swoją aktywność w podniesionej temperaturze (121oC/20min), dodanie jej zmniejsza konieczność długotrwałego ogrzewania, jak również pozwala na jego ograniczenie. Stosowana jest także do zatrzymywania procesów fermentacyjnych w serach, kefirach, mleczkach smakowych. Dla ludzi antybiotyk ten jest całkowicie neutralny, gdyż jest traktowany jest przez organizm jako białko, dobrze przyswajane w jelicie cienkim.
Dozwolone po uzyskaniu specjalnej zgody są również inne antybiotyki – E 713 (tyrozyna – wytwarzana przez pleśń Streptomyces fradiae) oraz E 710 (spiromycyny – grupa antybiotyków wytwarzanych przez pleśń Streptomyces ambofaciens), w wyjątkowych sytuacjach dodawane są one do produktów mlecznych, jajecznych i z mięsa. Jak podaje literatura nieznane są jednak efekty uboczne ich działania.
Od dawna człowiek starał się maksymalnie wydłużać okres trwałości (przydatności) produktów do spożycia, jednak dbając o to, by nie traciły one pozostałych walorów, a nawet je poprawiały. W ten oto sposób w naszej diecie pojawiły się pokarmy kiszone, kwaszone, wędzone czy marynowane w soli i przyprawach. Z czasem postęp nauki i rozwój technologiczny pozwolił na opracowanie substancji działających precyzyjniej i według znanego mechanizmu działania. „Dodatek do żywności” terminologicznie w języku polskim ma dużo szersze znaczenie niżeli w języku angielskim, gdzie używa się synonimów: food ingredient (dodatek uzupełniający), jak również food constituent (składnik naturalny) oraz food additive (dodatek technologiczny – funkcjonalny). Ostatnia z tych grup została objęta szczególną kontrolą, a wszelkie substancje, które uzyskały pozytywną opinie Komitetu Ekspertów FAO/WHO ds. Dodatków do Żywności (JECFA – The Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives) otrzymują oznaczenie symbolem E. W celu ujednolicenia, uporządkowania nazewnictwa są one zgodne z Międzynarodowym Systemem Oznaczeń (International Numbering System; INS). Znajdując na opakowaniu kolejne E-liczby, otrzymujemy wstępną informację odnośnie zawartych dodatków, i tak oznaczenia od E 100 do E 199 są zarezerwowane dla barwników, od E 200 do E 299 dla konserwantów i regulatorów kwasowości, przeciwutleniacze znakowane są numerami od E 300 do E 399, substancje stabilizujące, zagęszczacze, emulgatory, wykorzystywane na powierzchnię produktów i wypełniacze – od E 400 do E 499, E 600 – E 700 to wzmacniacze smaku, E 1400 – E 1500 charakterystyczne są dla skrobi modyfikowanych. Nie jest to podział precyzyjny i posiada wiele wad, jednakże pozwala się zorientować ogólnie konsumentowi o rodzaju zastosowanego dodatku w spożywanym produkcie spożywczym. Warunki zastosowania dodatków określają odrębne dyrektywy unijne, a dokładny ich podział na grupy ze względu na rodzaj pełnionej funkcji technologicznej można odnaleźć w obowiązujących normach, przepisach, rozporządzeniach. Ze względu na bezpieczeństwo żywności, aby zapobiec nadmiernemu wykorzystywaniu tych substancji w większym niżeli dozwolone stężeniu, co w konsekwencji może być szkodliwe dla zdrowia obowiązkowe jest określenie maksymalnych dopuszczonych poziomów stosowania (Maximum Residue Limit; MRL), a na podstawie szeregu analiz toksykologicznych dla większości dodatków wyznaczono wskaźnik dopuszczalnego dziennego spożycia (Acceptable Daily Intake, ADI).
Oprócz wielu korzyści na poziomie producenta (aspekt ekonomiczny), handlowca (przedłużenie trwałości oferowanych produktów), jak i konsumenta (zwiększenie cech organoleptycznych barwy, smaku, zapachu i konsystencji) wynikających ze stosowania dodatków do żywności występują również zagrożenia dla organizmu żywego, mogące wystąpić po przekroczeniu ADI dodatku. Ponadto może wystąpić potencjalna interakcja z pozostałymi składnikami artykułu. Z tego też względu dodatki do żywności stanowią cel badań wielu ośrodków naukowych. Analizowany jest ich wpływ na organizm człowieka oraz ocena bezpieczeństwa wykorzystania poszczególnych substancji w odniesieniu do ryzyka wystąpienia niepożądanych zmian. W szczególności żywność wysokoprzetworzona (wygodna) z dużą ilością dodatków nie powinna być stosowana przez osoby cierpiące na schorzenia układu pokarmowego, alergików, kobiety w ciąży i małe dzieci. Dodatki takie jak czerwień 2G – E 128, czerń PN – E 151, pigment rubinowy – E 180 oraz ester etylowy kwasu P-hydroksybenzoesowego – E 214; E 110 – żółcień pomarańczowa, niosą wysokie ryzyko wywołania reakcji alergicznych. Ponadto żywność zawierająca duże ilości E 102, E 124 nie powinna być spożywana przez osoby uczulone na kwas acetylosalicylowy. Interesujące są badania dotyczące substancji E 230 (bifenyl syntetyczny), E 133; E 420 sorbitolu; E 421 mannitolu, E 220 do 228 – u osób z nadwrażliwością – upośledzeniem funkcjonowania narządów wewnętrznych, u których dostarczanie do organizmu tych substancji w dużych dawkach potencjalnie może powodować krwawienia z układu pokarmowego, nudności i wymioty.
Dla kobiet w ciąży również nie zaleca się dużych ilości E 400 dostarczanych podczas konsumpcji, gdyż prawdopodobnie może prowadzić to do upośledzenia wchłaniania żelaza z przewodu pokarmowego. Przygotowując codzienną strawę dla kobiet karmiących piersią i niemowląt, należy zwrócić szczególną uwagę na to, czy nie zawiera ona dużych ilości azotanów E 249 oraz E 250 (ze względu na potencjalne narażenie na kancerogenne nitrozaminy, powstające przy ogrzewaniu np. peklowanych produktów w wysokiej temperaturze).
Niepokój na arenie międzynarodowej wzbudzają wyniki badań wskazujące na możliwość wystąpienia potencjalnie szkodliwych interakcji wywołujących negatywne skutki w organizmie, w szczególności u najmłodszych. Jak wynika z literatury słodziki i barwniki (E 110; E 104), w połączeniu z glutaminianem sodu E działają pobudzająco na młode organizmy. W 2007 roku w Wielkiej Brytanii przeprowadzono analizy (tzw. badania z Southampton), gdzie napoje z różną zawartością barwników (E 102; E 104; E 110; E 122; E 124; E 129) konserwowane benzoesanem sodu podawano dzieciom w dwóch grupach wiekowych. Wyniki tych badań wykazały, że spożycie napoju, który zawierał tę mieszaninę barwników wiązało się z wystąpieniem nadaktywności u badanych dzieci. Dlatego też wprowadzono w krajach UE obowiązek umieszczania uwagi na etykietach artykułów, które zawierają wymienione substancje. Z tego też względu bezpośrednio po nazwie lub numerze E barwnika, umieszcza się adnotację: „może mieć szkodliwy wpływ na aktywność i skupienie uwagi u dzieci”.
W przypadku bardzo dużych dawek dodatków zastosowanych u zwierząt laboratoryjnych obserwuje się często zmiany nowotworowe, zmiany na poziomie funkcjonowania narządów wewnętrznych, ilości aktywnych enzymów. Prezentowane są także wyniki analiz, gdzie po zastosowaniu dużych dawek dodatków u zwierząt wywołały one działanie teratogenne, mutagenne czy genotoksyczne. Odnośnie powyżej zaprezentowanych informacji celowym będzie zacytowanie Paracelsusa „Wszystko jest trucizną i nic nie jest trucizną, bo tylko dawka czyni truciznę”. Należy w tym miejscu podkreślić również, iż każdy dodatek, który ma być dopuszczony do stosowania w żywności podlega długotrwałej procedurze oceny, weryfikacji zdrowotności, a z założenia żaden z dopuszczonych do wykorzystania dodatków w wyznaczonym stężeniu nie może stanowić zagrożenia dla zdrowia konsumenta.
Podsumowując informacje zawarte w powyższym artykule oraz wzrastające tempo życia obserwowane na arenie międzynarodowej należy mieć świadomość, iż ze względu na parametry ekonomiczne dla producentów zastosowanie antybiotyków i dodatków do żywności w wielu przypadkach jest konieczne. Natomiast spożywanie dużej ilości wygodnej żywności przez konsumentów wpływa na poszerzanie się ich asortymentu. Mimo, iż na rynku pojawia się coraz więcej żywności funkcjonalnej i nieprzetworzonej, dodaje się do produktów naturalne dodatki, zwierzętom dawkuje się probiotyki, lecz wciąż są to znikome elementy funkcjonowania branży rolno-spożywczej. Sięgamy często po żywność łatwą do przygotowania, a napoje cechujące się „ciekawym, dziwnym, nienaturalnym” smakiem stanowią znaczną część diety najmłodszych. W pędzącym świecie warto jednak zastanowić się, czy konsekwencje szybkiej konsumpcji pokarmów, niedbałego podejścia do odżywiania w przyszłości nie przyniosą negatywnych skutków, gdyż ciągła ekspozycja na pozostałości jakichkolwiek syntetyków może objawić się zmianami np. u kolejnych pokoleń. Dbajmy o siebie i o przyszłe pokolenia, nie przekazując dzieciom negatywnych przyzwyczajeń, złych nawyków i zamiłowania do syntetycznych smaków i aromatów.
mgr Michał Stawarczyk
Ilustracje Michał Stawarczyk
Fot. Fotolia.com
Piśmiennictwo:
1. Andrejko D. i Andrejko M.: Zanieczyszczenia żywności – źródła i oddziaływanie na organizm człowieka. Wydawnictwo Uniwersytetu Przyrodniczego w Lublinie, 2009, Lublin.
2. Bednarski W. i Repsa A. [Red.]: Biotechnologia żywności. Wyd. 2, Wydawnictwo Naukowo – Techniczne, 2012, Warszawa.
3. Gawęcki J. i Mossor – Pietraszewska T. [Red.]: Kompendium wiedzy o żywności, żywieniu i zdrowiu. Wydawnictwo Naukowe PWN, 2008, Warszawa.
4. Grabowski T. i Kijowski J. [Red.]: Mięso i przetwory drobiowe – technologia, higiena, jakość. Wydawnictwo Naukowo – Techniczne, 2004, Warszawa.
5. Kumirska J., Gołębiowski M., Paszkiewicz M., Bychowska A.: Skrypt z ochrony środowiska – analiza żywności. Wydawnictwo Uniwersytetu Gdańskiego, 2010, Gdańsk.
6. Pijanowski E., Dłużewski M., Dłużewska A., Jarczyk A.: Ogólna technologia żywności. WNT, 2004, Warszawa.
7. Rutkowski A., Gwiazda S., Dąbrowski K.: Kompendium dodatków do żywności. Hortimex, 2003, Konin;
8. Rutkowski A. [Red.]: Naturalne dodatki do żywności. Polska Izba Dodatków do Żywności, 2005, Konin.
9. Świderski F. [Red.]: Towaroznawstwo żywności przetworzonej – technologia i ocena jakości. Wyd. 2, Wydawnictwo SGGW, 2003, Warszawa.
10. Tymoszuk E. i Szpakowska M.: Dodatki do żywności w świetle polskich i unijnych unormowań prawnych. Journal of Management and Finance, 2012, 3 (2), 224-236.
11. Konikowska K., Regulska-Ilow B., Różańska D.: The influence of components of diet on the symptoms of ADHD in children. Roczniki Państwowego Zakładu Higieny, 2012, 63 (2), 127-135.
12. Posyniak A.: Występowanie antybiotyków w żywności – aspekty prawne i analityczne kontroli pozostałości. Życie Weterynaryjne, 2011, 86 (9), 717 – 721.
13. Migdał W.: Spożycie mięsa a choroby cywilizacyjne. Żywność Nauka Technologia Jakość, 2007, 6 (55), 48 – 61.
14. Nisha A. R.: Antibiotic Residues – A Global Health Hazard. Veterinary World, 2008, 1 (12), 375-377.
15. Gajda – Wyrębek J., Jarecka J., Kuźma K., Beresińska M.: Zawartość barwników mających szkodliwy wpływ na aktywność i skupienie uwagi u dzieci w wybranych środkach spożywczych. Bromatologia Chemia i Toksykologia, 2011, 44 (3), 760–767.
16. Świąder K., Waszkiewicz – Robak B., Świderski F.: Substancje intensywnie słodzące – korzyści i zagrożenia. Problemy Higieny i Epidemiologii, 2011, 92 (3), 392 – 396.
17. Śliżewska K., Biernasiak J., Libudzisz Z.: Probiotyki jako alternatywa dla antybiotyków. Zeszyty Naukowe Politechniki Łódzkiej – Chemia Spożywcza i Biotechnologia, 2006, 984 (70), 79 – 91.
18. Wróblewska B.: Influence of food additives and contaminants (nickel and chromium) on hypersensitivity and other adverse health reactions – a review. Polish Journal Of Food And Nutrition Sciences, 2009, 59 (4), 287 – 294.
19. MeatWithoutDrugs.org: Meat on drugs consumer reports. June 2012.
