بخشی از مقاله
هیدروکربنهای آروماتیک، مادیو سمّی در مواد غذایی
چکیده
هیدروکربنهای آروماتیک، شامل بنزن و مشتقات آن میباشند. حضور هیدروکربنهای آروماتیک شامل بنزن در مواد غذایی از عوامل مختلفی است از جمله: بستهبندی، محیط، تخریب مواد نگه دارنده، حرارت، فرایندهای پخت و پز و روشهای تابش و ... . همچنین این هیدروکربنها میتوانند به شیوههای مختلف از جمله جذب مستقیم در چربی از محیط به درون مواد غذایی نفوذ یابند. با توجه به خصوصیات شیمیایی آنها، مهمترین عامل در ارتباط با سمّیت، فرّ اریت و جذب در چربی است که این ویژگیها اجازه میدهد تا هیدروکربن از محیط زیست در بخش چربی برخی از گیاهان تجمع یافته و در نهایت از طریق زنجیره غذایی موجودات به انسان انتقال یابد. هدف ما از این مطالعه، بررسی ورود هیدروکربن های آروماتیک فرار و سرطانزای BTEX به بدن از طریق مواد غذایی می باشد.
(1 مقدمه
هیدروکربنهای آروماتیک، شامل بنزن و مشتقات آن میباشند. هرگاه در حلقههای بنزنی اتم هیدروژن با عوامل دیگر مانند گروه متیل یا اتیل استخلاف گردد، ترکیبات جدیدی به وجود میآید که اصطلاحاً به این ترکیبات، ترکیبات BTEX (بنزن، تولوئن، اتیل بنزن و زایلن) میگویند که در مورد زایلن 3 ایزومر موضعی به نامهای ارتو، متا و پارا وجود دارد. از میان ترکیبات گروه BTEX بیشترین درصد مربوط به بنزن است که این ماده دارای واکنشزایی بسیار بالا و فرّاریت بسیار زیاد در هوا میباشد و عملکرد سمّی این مواد به منزله خطر قابل توجهی در ارتباط با حمایت از سلامت مصرف کننده میباشد(.(1
مواجهه با ترکیبات تشکیل دهنده BTEX سبب بروز اثرات سوء بالقوهای در انسان میگردد از جمله(:(2
- افزایش ابتلا به سرطان خون در افرادی که در معرض غلظتهای بالای بنزن میباشند.
- اختلال سیستم اعصاب مرکزی(سردرد، سرگیجه، از دست دادن تعادل و کنترل عضلانی)
- ساپرس شدن مغز استخوان و تخریب عضلانی اسکلتی و همچنین بیماری myclofibrosis که طی آن مغز استخوان با بافت رشته داری جایگزین میشود نیز با قرارگیری در معرض بنزن در ارتباط است. هدف ما از این مطالعه، بررسی ورود هیدروکربن های آروماتیک فرار و سرطانزای BTEX به بدن از طریق مواد غذایی می باشد.
(2 وجود ترکیبات BTEX در مواد غذایی
مواد غذایی خود به طور جداگانه در دو گروه زیر مورد بررسی قرار می گیرند:
الف: نوشیدنیها (آب، نوشابه، شیر)، ب: مواد خوراکی(میوهها، محصولات لبنی، تخم مرغ و ...)
آب: از آنجایی که بیش از %75 از وزن انسان و بیش از %70 سطح کره زمین متشکل از آب بوده و مایه حیات آدمی میباشد، لذا آب آشامیدنی میبایست از لحاظ وجود بنزن مورد آنالیز و بررسی قرار گیرد. به همین دلیل در قوانین استاندارد ملی و بینالمللی برای مقدار بنزن در آب حد مشخصی تعیین شده است (4)
استانداردهای بنزن در آب آشامیدنی: حداکثر مقدار بنزن در آب آشامیدنی متناسب با استاندارد هر کشور متفاوت است. مثلاً این مقدار در جمهوری کره 10ppb، در کانادا و ایالات متحده امریکا 5ppb و اتحادیه اروپا با سختگیری بیشتر وجود بیش از 1ppb بنزن در آب آشامیدنی را مجاز نمیداند. سازمان بهداشت جهانی 1(WHO) به عنوان یک مرجع قانونی بینالمللی حداکثر مقدار آن را در آب آشامیدنی 10ppb تعیین کرده است.
نوشابه از جمله دیگر نوشیدنیهایی است که در اینجا به آن پرداخته شده است، چرا که مصرف آن در ایران و به ویژه در میان کودکان و نوجوانان رایج میباشد. مقدار بنزن در نوشابهها بر حسب شرایط نگهداری و فرمولاسیون آن متفاوت است و مقدار وارد شده به بدن از این طریق بسیار متفاوت میباشد. اما اگر به این موضوع رسیدگی نشود افراد عاشق نوشابه را با خطر مواجه میکند.
عامل اصلی در تشکیل بنزن در نوشابه ها، ویتامین c یا آسکوربیک اسید و هر نوع بنزوات افزوده شده مخصوصاً بنزوات سدیم، بنزوات پتاسیم و بنزوات کلسیم میباشد. بنزوات سدیم و بنزوات پتاسیم نگهدارنده (آنتی اکسیدانت) هایی هستند که به منظور جلوگیری از رشد میکروارگانیسمها و همچنین به جهت حفظ طعم و بالا بردن سلامت محصولات در طیف وسیعی از مواد غذایی و نوشیدنیهایی از جمله نوشابه به کار میروند. نمک بنزوات همچنین به طور طبیعی در بعضی از میوهها و آب میوهها وجود دارد و آسکوربیک اسید نیز یا به صورت طبیعی یا به منظور غنیتر سازی ماده غذایی به آن اضافه میگردد. همچنین از واکنش بین اسید اریتوربیک و بنزوات نیز بنزن تشکیل میشود. هر چند گمان نمیرود که اسید سیتریک در ترکیب با بنزواتها، بنزن تشکیل دهد. اما بعضی از مدارک و شواهد نشان میدهد که در صورت واکنش بین اسید آسکوربیک یا اریتوربیک و بنزواتها، اسید سیتریک تشکیل بنزن را تشدید میکند.
از جمله دیگر عواملی که روی تشکیل بنزن اثر میگذارند، گرما و نور میباشد و ذخیره کردن نوشابه ها در محیطهای گرم باعث تسریع تشکیل بنزن میشود. شواهد نشان میدهد که بعضی از قندها تشکیل بنزن در نوشابه ا را محدود میکنند لذا با فرمولاسیون مجدد نوشیدنیها میتوان تا حدی از تشکیل بنزن جلوگیری و یا میزان آن را در محصولات کاهش داد. جهت دستیابی به این امر سازمانی تحت عنوان 1FDA بر این امور نظارت داشته و طی جلسهای با کارخانه، عواملی که منجر به تشکیل بنزن شده را تعیین میکند. مستقیماً در تماس با شرکتهایی می باشد که محصولاتشان از نظر احتمال حضور بنزن مورد تست قرار گرفته و مقادیر بیش از 5ppb بنزن در آنها یافت شده است و در نهایت کارخانهداران را موظف به فرموله کردن مجدد محصولات خود جهت اطمینان از کاهش سطح بنزن، یا حذف آن مینماید .(6)
نتایج مطالعات FDA که بر روی ترکیبات آلی فرار یافت شده در مواد غذایی و نوشیدنی ها در مجله شیمی کشاورزی و صنایع غذایی "Agricalture and food chemistry" به چاپ رسید به شرح زیر بود:
1بنزن) تقریباً در تمام مواد غذایی وجود دارد.
(2 میزان بنزن یافت شده در مواد غذایی و نوشیدنی، اگر از حد استاندارد فراتر نرود، خطری جدی در سلامت عمومی به شمار نمیآید.
لذا بر روی 60 نمونه از انواع مختلف نوشابه به منظور ارزیابی میزان و حضور هیدروکربنهای آروماتیک اصلی مسبب آلودگیها، آنالیزهایی توسط تکنیک تله اندازی و گازدهی توسط کروماتوگرافی گازی 2(GC) ترکیب شده با طیفسنج جرمی انجام شده و ایزوتوپهای دوتره هیدروکربنهای مشابه برای تعیین کمّی توسط روش استاندارد داخلی مورد استفاده قرار گرفته است(.(7
شیر: از آنجاییکه شیر توسط قشر وسیعی از مردم از نوزادان تا افراد مسن مصرف میشود و همچنین به دلیل دارا بودن مواد مغذی موجود در آن که منجر به رشد، اجزاء هورمونی و آنزیمی آن که منجر به هضم و جذب آسان میشود و فاکتورهای ضد عفونی کننده آن که به دفاع کودک در برابر عفونتهای مختلف کمک میکند، به عنوان نوشیدنی منحصر به فرد، بسیار مورد توجه میباشد(.(8
شیر نیز به طور جداگانه در دو گروه زیر مورد بررسی قرار گرفته است:
الف: شیر انسان ب: شیر صنعتی
الف) شیر انسان: این شیر نقش پیشگیرانهای در پاتولوژی سنین بلوغ از جمله توسعه آلرژی غذایی، چاقی، عوامل خطر برای بیماریهای مزمن دوره بزرگسالی را بازی میکند که نباید دست کم گرفت 1) و .(2 هیدروکربنهای آروماتیک که در حال حاضر در آب، خاک، هوا و مواد غذایی موجودند، به دلیل طبیعت چربی دوست (لیپوفیل) خود وارد بدن انسان شده و لذا تمایل دارند در بافت چربی تجمع یابند که بعد از آن توسط مکانیسمهای متابولیک پردازش و در شیر انسان جمع میگردند. بنابراین شیر انسان میتواند ناقل پتانسیلی برای بسیاری از این ترکیبات که در بخش لیپیدید حضور دارند باشد.
غلظت این ترکیبات آروماتیکدر شیر انسان به عوامل بسیاری بستگی دارد که اساساً شامل سبک زندگی و مکانی که در آن مادر بخشی از روز و کار خود را سپری میکند، باشد. بررسیهای صورت گرفته در شیر انسان، به منظور تعیین ترکیبات آروماتیک رایج با جمعآوری 23 نمونه شیر انسان تهیه شده از بانک شیر کودکان و آنالیز توسط تکنیک گاز دهی و تله اندازی ترکیب شده با GC و با استفاده از طیفسنج جرمی به عنوان آشکارساز انجام و خود هیدروکربن ها به فرم دوتره و به عنوان استاندارد داخلی مورد استفاده قرار گرفت (9) نتایج آنالیز حضور مقادیر بسیار کم هر دو هیدروکربن بنزن و تولوئن را نشان داد.
ب) شیر صنعتی: به منظور ارزیابی کمّی از نظر میزان هیدروکربن های آروماتیک (بنزن، تولوئن) در شیرهای تجاری نیز آنالیزهایی بر روی 35نمونه از شیرهای تجاری شامل شیر کاملاً پر چرب، شیر نیمه پر چرب، شیراستوریزهپ کاملاًپر چرب، شیر استرلیزه پکاملاًر چرب و نیمه پر چرب صورت گرفته است(.(9 از بررسی اطلاعات به دست آمده و پردازشهای آماری بعد آن، واضح است که اگرچه تفاوتهایی میان برخی از انواع شیر وجود دارد، میزان هیدروکربنهای آروماتیک در نمونههای آنالیز شده در سطح نسبتاً متوسطی در حد مقادیری که در مقالات گزارش شده وجود دارد. مقادیر کم هیدروکربنها در نمونههای آنالیز شده باعث میشود که فرضیه مقادیر نسبتاً کم آلایندهها در این مواد قابل قبول بوده و نشان میدهد که مصرف این مواد غذایی از نظر حضور این مواد به میزان لازم بیخطر میباشد.
(3 دلایل وجود ترکیبات BTEX در مواد غذایی
حضور هیدروکربنهای آروماتیک شامل بنزن در مواد غذایی از عوامل مختلفی است از جمله: بستهبندی، محیط، تخریب مواد نگه دارنده، حرارت، فرایندهای پخت و پز و روشهای تابش و ... با توجه به سازمان حفاظت از محیط زیست امریکا، هیدروکربنهای آروماتیک BTEX به دلیل منابع انتشار آنها و تاثیرات مضر آن بر سلامت انسانها و حیوانات به عنوان اصلیترین آلاینده زیست محیطی به شمار میآیند. منابع ورود بنزن به بدن یا به عبارت دیگر تماس با ترکیبات BTEX از سه طریق عمده امکانپذیر میباشد: اول از طریق اتمسفر و استنشاق هوای آلوده:
