Zawartość metali ciężkich w miodzie

Gromadzenie się substancji szkodliwych w środowisku stanowi wielkie zagrożenie dla zwierząt i ludzi, ponieważ akumulują się one również w tkankach. [Ociepa-Kubicka i Ociepa 2012]. Termin „metal ciężki” nigdy nie został zdefiniowany przez IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry – Międzynarodowa Unia Chemii Czystej i Stosowanej¹), dlatego zadecydowano, aby nie definiować metali ciężkich na podstawie gęstości (masy właściwej), ponieważ takie nazewnictwo może wprowadzać w błąd [Duffus 2002].

Fot. rcphotostock z freepik

Pomimo sprzeczności na temat nomenklatury tej grupy pierwiastków w naukach biologicznych termin „metale ciężkie” używa się często w odniesieniu do pierwiastków metalicznych oraz półmetali odznaczających się toksycznością dla środowiska, w tym jego elementu, który nas najbardziej interesuje – człowieka [Appenroth 2010]. Dlatego umownie została ustalona granica między metalami lekkimi i ciężkimi. Metale ciężkie definiowane są jako pierwiastki metaliczne i metaloidy o liczbie atomowej wyższej niż 20 i gęstości większej niż 3 g/cm³. Najważniejsze metale ciężkie zostały zebrane w Tabeli 1.

Toksyczność pierwiastków szkodliwych

Fot. efe_madrid z freepik

Spośród wymienionych jedne są mikroelementami – pierwiastkami niezbędnymi do życia dla organizmów żywych w niewielkich ilościach (np. Cr, Zn, Cu), inne zaś są szkodliwe dla organizmów niezależnie od stężenia, gdyż zaburzają podstawowe procesy metaboliczne, np. Cd, Hg, Pb [Bánfalvi 2011]. Metale ciężkie zaliczane są do kluczowych zanieczyszczeń żywności, zarówno ze względu na ich właściwości toksykologiczne, jak i powszechność występowania. Największą toksyczność wykazują: kadm, ołów i rtęć, a w szczególności ich związki nieorganiczne, które głównie przenikają przez błony śluzowe do narządów wewnętrznych, m. in. wątroby, nerek czy trzustki [Winiarska-Mieczana 2011]. Są szczególnie niebezpieczne dla człowieka z uwagi na zdolność kumulowania się w organizmie oraz długi okres biologicznego półtrwania² (kadm – od 10 do 30 lat; ołów do około 4 lat), co prowadzi do zaburzeń przewlekłych. Metale te oraz ich związki mogą tworzyć połączenia z białkami, kwasami nukleinowymi, lipidami, prowadząc do uszkodzenia komórek oraz do zaburzenia ich funkcjonowania. Objawy chorobowe uwidaczniają się z reguły po upływie kilku miesięcy, a nawet lat. Są to przede wszystkim choroby: nerek, układu sercowo-naczyniowego, układu nerwowego, układu kostnego, a także nieprawidłowy rozwój u dzieci, zmiany mutagenne i teratogenne, alergie czy choroby nowotworowe [Zglinicka 2002]. Wpływ wybranych pierwiastków zaliczanych do metali ciężkich na organizm człowieka przedstawia Tabela 2.

Dla kadmu, rtęci i ołowiu zostały podane limity najwyższych dopuszczalnych poziomów w różnych środkach spożywczych w obecnie obowiązującym Rozporządzeniu Komisji (WE) nr 1881/2006 [Dz. Urz. UE. L Nr 364]. Dla miodu wyszczególniony został jedynie limit dla ołowiu, który wynosi 0,10 mg/kg świeżej masy. Opierając się na literaturze światowej, dla miodów ze Słowenii, określono zawartość ołowiu na poziomie 5,94 mg/kg [Golob i in 2005], w miodach badanych we Włoszech jedynie 0,62 mg/kg [Buldini i in 2001]. W miodach wrzosowych pozyskanych z pasiek wędrownych z poligonów wojskowych w Polsce oznaczono między innymi takie pierwiastki należące do metali ciężkich jak: miedź – 1,74 mg/kg, kadm – 0,09 mg/kg i rtęć – 0,08 mg/kg. Miedź jest pierwiastkiem często oznaczanym w miodach na całym świecie: we Włoszech, Nowej Zelandii, Chinach czy w regionie Morza Czarnego w Turcji. Zgodnie z zaleceniami dietetycznymi dziennie dorosły człowiek powinien przyjmować 0,9 mg miedzi. Dopiero dawka powyżej 10 mg jest dla organizmu toksyczna. Tak więc nawet spożywanie miodów wrzosowych z pasiek wędrownych z poligonów nie stanowi zagrożenia zdrowotnego dla konsumentów.

Fot. photosaint z freepik

Jak oszacować, czy podczas spożywania miodu można przyjąć toksyczną dawkę metali ciężkich?

Wspólny Komitet Ekspertów ds. dodatków FAO/WHO określił wartości dawek metali ciężkich dopuszczalnych do spożycia przez organizm dorosłego człowieka w ciągu tygodnia (PTWI – Provisional Tolerable Weekly Intake), które nie wykazują jeszcze działania toksycznego: Pb = 0,025 mg/kg m.c., Hg = 0,0016 mg/kg m.c, Cd = 0,007 mg/kg m.c. Wartości te uwzględniają wszystkie drogi, jakimi metale ciężkie mogą dostać się do organizmu człowieka, a więc z pożywieniem, ale także wraz z wdychanym powietrzem czy wnikając przez skórę [FAO/WHO 2000 i 2011].

Mimo braku jednoznacznych uregulowań prawnych w zakresie oznaczania zawartości metali ciężkich w miodach, ważna jest systematyczna kontrola zawartości tych toksycznych metali, która pozwoliłaby na ocenę zanieczyszczenia środowiska pożytków pszczelich. Takie działania z całą pewnością podniosą wartość prozdrowotną miodów będących źródłem licznych wartościowych składników bioaktywnych, a także bezpieczeństwo konsumentów.

Dr inż. Marta Burzyńska

Literatura:

Appenroth K.J., Definition of “Heavy Metals” and their role in biological systems, w: Sherameti A., Verma A., Soil heavy metals. Springer, Berlin 2010, s. 19–29.

Bánfalvi G., Heavy Metals, Trace Elements and Their Cellular Effects. w: Banfalvi G., Cellular Effects of Heavy Metals. Springer, Dordrecht, 2011, s. 34-36.

Bilandzic N., Dokic M., Sedak M., Kolanovic B.S., Varenina I., Koncurat A., Determination of trace elements in Croatian floral honey originating from different regions. Food Chemistry,128, 2011, s.1160–1164.

Buldini P.L., Cavalli S., Mevoli A., Sharma J.L., Ion chromatographic and voltametric determination of heavy and transition metals in honey. Food Chemistry, 73, 2001, s. 487–495.

Citak D., Silici S., Tuzen M., Soylak M., Determination of toxic and essential elements in sunflower honey from Thrace region, Turkey. International Journal of Food Science & Technology, 47, 2012, s. 107–113.

Devillers J., Dore J.C., Marenco M., Poirier-Duchene F., Galand N., Viel C., Chemometrical analysis of 18 metallic and nonmetallic elements found in honeys sold in France. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 50, 2002, s. 5998–6007.

Duffus J.H., Heavy metals—a meaningless term? Pure and Applied Chemistry 74, 2002, s. 793–807.

Dżugan M., Wesołowska M., Zaguła G., Kaczmarski M., Czernicka M., Puchalski C., Honeybees (Apis mellifera) as a biological barrier for contamination of honey by environmental toxic metals. Environmental Monitoring and Assessment, 27,190(2), 2018, s.101-104.

Dżugan M., Zaguła G., Wesołowska M., Sowa P., Puchalski Cz., Levels of toxic and essential metals in varietal honeys from Podkarpacie. Journal of Elementology, 22(3), 2017, s. 1039 – 1048.

FAO/WHO, Evaluation of Certain Food Additives and Contaminants. WHO Food Additives Series 44, WHO, Geneva, 2000, s. 34-37.

FAO/WHO, Evaluation of Certain Food Additives and Contaminants. WHO Food Additives Series 27, WHO, Geneva, 2011, s. 321-342.

Golob T., Dobersek U., Kump P., Necemer M., Determination of trace and minor elements in Slovenian honey by total reflection X-ray fluorescence spectroscopy. Food Chemistry, 91, 2005, s. 593–600.

Kabata-Pendias A., Pendias H., Biogeochemia pierwiastków śladowych, PWN, Warszawa, 1999, s.27-29, 34-37, 46-49.

Munoz Olivas R., Camara C., Speciation related to human health. w: Ebdon L., Pitts L., Cornelis R., Crew H., Donard O.F.X., Quevauviller P., Trace element speciation for environment, food and health. UK: The Royal Society of Chemistry; 2001. s. 33-53.

Ociepa-Kubicka A., Ociepa E., Toksyczne oddziaływanie metali ciężkich na rośliny, zwierzęta i ludzi, Inżynieria i Ochrona Środowiska, 15, 2, 2012, s. 169-180.

Pisani A., Protano G., Riccobono F., Minor and trace elements in different honey types produced in Siena county (Italy). Food Chemistry, 107, 2008, s. .1553–1560.

Przybyłowski P., Wilczyńska A., Honey as an environmental marker. Food Chemistry, 74, 2001, s. 289-291.

Roman A,. The influence of environment on accumulation of toxic elements in honey bees’ body. XIIth International Congress ISAH 2005, Warsaw, Poland, 2005, s.423–426.

Roman A., Bioakumulacja wybranych pierwiastków śladowych w organizmie pszczół robotnic i trutni. Medycyna Weterynaryjna 62, 2006, s. 1439-1442.

Roman A., Popiela E., Studies of chosen toxic elements concentration in multiflower bee honey. Potravinárstvo 5, 2011, s. 67-69.

Rozporządzenie Komisji (WE) nr 1881/2006 z dn.ia 19 grudnia 2006 r. ustalającej najwyższe dopuszczalne poziomy niektórych zanieczyszczeń w środkach spożywczych z dnia 19 grudnia 2006 r. (Dz.Urz.UE.L Nr 364, s. 5.

Ru Q.M., Feng Q., He J.Z., Risk assessment of heavy metals in honey consumed in Zhejiang province, southeastern China. Food and Chemical Toxicology, 53, 2013, s. 256–262.

Stranges S., Marshall J.R., Natarajan R., Effects of long-term selenium supplementation on the incidence of type 2 diabetes: a randomized trial. Annals of Internal Medicine 147, 2007, s. 217-223.

Wang J., Kliks M.M., Jun S., Li Q.X., Residues of organochlorine pesticides in honeys from different geographic regions. Food Research International, 43, 2010, s. 2329–2334.

Winiarska-Mieczana A., Kwiecień M., Kwiatkowska K.: Zawartość kadmu i ołowiu w herbatach ziołowych. Problemy Higieny i Epidemiologiim 2011; 92(3), s. 667-670.

Zglinicka A., Toksyczność kadmu i ołowiu. Aura, 2002; (2), s. 30-31.

1 - Międzynarodowa organizacja zajmująca się standaryzacją symboliki, nazewnictwa i wzorców wielkości fizycznych stosowanych przez chemików na całym świecie.

2 - Jest to czas określający szybkość eliminacji szkodliwej substancji z organizmu. Wyrażony np. w minutach, godzinach, dniach, latach, itd., po upływie którego stężenie substancji w organizmie zmniejsza się o połowę.

Zamów prenumeratę czasopisma "Pasieka"