Současná kvalita mléka a jeho rizikové kontaminanty Bakalářská práce

Transkript

1 Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav technologie potravin Současná kvalita mléka a jeho rizikové kontaminanty Bakalářská práce Vedoucí práce: doc. Ing. Květoslava Šustová, Ph. D. Vypracovala: Tereza Hanová Brno 2011

2 ZADÁNÍ BAKALÁŘSKÉ PRÁCE

3 PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, ţe jsem bakalářskou práci na téma SOUČASNÁ KVALITA MLÉKA A JEHO RIZIKOVÉ KONTAMINANTY vypracovala samostatně a pouţila jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloţeném seznamu literatury. Bakalářská práce je školním dílem a můţe být pouţita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího bakalářské práce a děkana Agronomické fakulty Mendelovy univerzity v Brně. dne podpis diplomanta

4 PODĚKOVÁNÍ Ráda bych poděkovala vedoucí mé bakalářské práce doc. Ing. Květoslavě Šustové, Ph.D. za odborné vedení při zpracování této bakalářské práce, za poskytnuté rady a čas věnovaný konzultacím. Také bych chtěla poděkovat rodině za podporu při studiu na vysoké škole.

5 ABSTRAKT V dnešní době se klade velký důraz na vysokou kvalitu mléka a mléčných výrobků. Kvalitu mléka lze pojmout jako souhrn jeho nejdůleţitějších vlastností. Kvalitu ovlivňuje mnoho faktorů, např. výţiva dojnic, ustájení, hygiena dojení, ale i transport a uloţení mléka. Ukazatele kvality se dělí na tři skupiny hygienické, sloţkové a technologické. Velice významné jsou ukazatele hygienické, kam patří CPM, PSB a RIL. Další ukazatele jsou sloţkové. Jejich obsah v mléce není stabilní je ovlivněný plemenem, dojivostí, sezónou, sloţením krmiva a stádiem laktace. Za pomocí technologických ukazatelů lze prokázat falšování mléka. Rizikové kontaminanty se do mléka dostávají pomocí primární nebo sekundární kontaminace. Největší riziko v ČR představují RIL, dále rezidua DDT, PCB a PCDD. V ČR není výskyt rizikových kontaminantů příliš častý nebo je jejich koncentrace hluboko pod zákonem stanovenými limity. V rozvojových zemích, kde je povoleno pouţívání těchto pesticidů s tím mají problémy neustále. Pro vysokou kvalitu mléka je nutné dodrţet zásady správné hygienické praxe. Klíčová slova: mléko, kvalita, rizikové kontaminanty ABSTRACT Nowadays the emphasis is placed firmly on a high quality of milk and milk products. The quality of milk consists of many items. It is affected by a lot of factors, for example dairy cow nutrition, housing, milking hygiene and also transport and storage of milk. Quality indicators divided into three groups: hygienic, content and technological. Hygienic indicators are very important and include CPM, PSB and RIL. The content indicators are not stable. They are affected by a race, milk yield, season, feed content and lactation. Thanks to the technological indicators it is possible to prove milk falsification. Primary and secondary contamination can cause the presence of risk contaminants. The biggest risk, pose RIL, residues of DDT, PCB and PCDD. The presence of risk contaminants is uncommon or very low in the Czech Republic. Developing countries are allowed to use these pesticides and therefore it is often necessary to deal with these problems. To sum up, the high quality of milk can be achieved mainly by good hygiene practices. Keywords: Milk, quality, risk contaminants

6 OBSAH 1 ÚVOD CÍL PRÁCE LITERÁRNÍ PŘEHLED Kvalita mléka Vlivy na kvalitu mléka: Kvalitativní ukazatele mléka a jejich vzájemné vztahy Hygienické ukazatele Celkový počet mikroorganismů (CPM) Počet somatických buněk (PSB) Inhibiční látky Sloţkové ukazatele kvality a jiné minoritní a zdravotní sloţkové ukazatele Obsah celkové sušiny Obsah tukuprosté sušiny (STP) Obsah tuku Obsah mastných kyselin v mléce Obsah bílkovin Obsah laktózy Obsah volných mastných kyselin v mléce Obsah popelovin Obsah kyseliny citronové Obsah močoviny Obsah acetonu Technologické a fyzikální vlastnosti a ukazatele kvality mléka Specifická hmotnost mléka Bod mrznutí (BMM) Elektrická vodivost Aktivní kyselost Titrační kyselost Kysací schopnost mléka Alkoholová stabilita mléka Kvalita mléka v ekologických chovech... 28

7 Vyšší koncentrace acetonu v mléce ekologicky chovaných krav Rizikové kontaminanty v mléce Zdroje cizorodých látek Primární kontaminace Sekundární kontaminace Látky vznikající mikrobiální činností Mykotoxiny Aflatoxiny Biogenní aminy (BA) Látky kontaminující Látky vstupující do potravin z ţivotního prostředí Radionukidy Těţké kovy Kadmium Olovo Rtuť (Hg) Arsen (As) Rezidua pesticidů Pesticidy Insekticidy Rezidua polychlorovaných bifenylů (PCB), dibenzofuranů (PCDF) a dibenzodioxinů (PCDD) Polychlorované bifenyly (PCB) Polychlorované dibenzodioxiny (PCDD) Melamin v mléce Rezidua biologických látek Léčiva Sanitační prostředky Hormony ZÁVĚR SEZNAM POUŢITÉ LITERATURY SEZNAM OBRÁZKŮ SEZNAM TABULEK SEZNAM ZKRATEK:... 61

8 1 ÚVOD Mléko jako produkt mléčných ţláz samic savců je základním zdrojem výţivy hlavně pro mláďata, která z něj získávají potřebné protilátky a vitamíny pro upevnění imunity a konzumují jej aţ do doby, dokud nejsou schopna trávit pevnou stravu. Člověk je jediným ţivočichem, který si schopnost řádně trávit mléčné bílkoviny uchovává i ve stáří. Nejvíce konzumovaným druhem je mléko kravské, jehoţ nezastupitelnost ve výţivě je nesporná. Největší význam mléka v něm spočívá především jako ve zcela nezastupitelném a velmi dobře vyuţitelném zdroji vápníku. Mléko a jeho sloţky tedy nejsou pouze výţivou a lékem pro stavbu kostí, dobrý pohyb svalů, přenos signálů v nervovém systému, ale přítomný vápník umoţňuje i sráţení krve a je na něm závislý dokonce i pohyb spermií. Mléko je přirozeně bohaté na makroţiviny a obsahuje celou řadu vitamínů a minerálů. Především je to však nezastupitelný zdroj vápníku, kterého je v něm obsaţeno tolik, ţe mléko můţe nést na etiketách důleţité výţivové tvrzení bohaté na vápník. Mléko rovněţ obsahuje přirozeně se vyskytující mléčný cukr laktózu. Vápník obsaţený v mléce je nejenom významný s ohledem na vysoký obsah, ale také z toho důvodu, ţe se velmi dobře vstřebává a má doslova vynikající biodisponibilitu, tj. ţe zůstane zadrţený v kostech a nevyloučí se močí. V mléce jsou obsaţeny všechny esenciální aminokyseliny a mléčné proteiny, které jsou velmi lehce stavitelné a mají vynikající výţivovou hodnotu (KOPÁČEK a ELLMANN, 2009) Mléko savců se vyuţívá jako přírodní plnohodnotný produkt pro lidskou výţivu uţ mnoho tisíciletí a jeho spotřeba je vázána na chov dobytka krav, koz, ovci, buvolů. Produkce mléka se za staletí nesmírně rozvinula a dnes představuje ve světě mimořádně důleţitou potravinářskou komoditu. Pro chov mléčného skotu nejsou v různých částech světa stejně vhodné klimatické podmínky a spotřebitelské zvyklosti, ale v současné době se produkce a spotřební návyky rozšiřují i v netradičních zemích zejména v Číně a dalších asijských státech (ŠTÍPKOVÁ, 2010) Kvalita mléka se čím dál více zlepšuje. O tom je k dispozici řada důkazů z centrálních laboratoří mléka, které mléko jako surovinu nepřetrţitě kontrolují (KOPÁČEK a OBERMAIER, 2010) 7

9 2 CÍL PRÁCE Cílem této bakalářské práce je posoudit na základě dostupné literatury současnou kvalitu mléka a popsat jednotlivé ukazatele a jejich vliv na kvalitu mléka. Dále pak určit jaký vliv má kontaminace rizikovými látkami na zdraví a výţivu spotřebitele. A v neposlední řadě posoudit výši rizika výskytu rizikových kontaminantů v mléce pří dnešní úrovni hygienické praxe. 8

10 3 LITERÁRNÍ PŘEHLED 3.1 Kvalita mléka Kvalitu mléka jako výrobní suroviny popř. potraviny lze obecně pojmout jako souhrn nejdůleţitějších vlastností. Tyto vlastnosti poskytují informace o vhodnosti pro zpracování a kulinářskou úpravu. Ale nejdůleţitější hledisko je, ţe informuje o zdravotní nezávadnosti pro konzumenty. Obrázek 1: Sloţení kravského mléka ( Vlivy na kvalitu mléka: výţiva dojnic bere se v úvahu vyváţenost energie a dusíkatých látek ve vztahu k dojivosti rozpustná vláknina, minerály a vitamíny, škodlivé látky (mykotoxiny, těţké kovy) metabolické dysbalance (bílkoviny, močovina, tuk, tukuprostá sušina, VMK, psychotrofy) pouţité technologické ustájení (volné, vázané, stlané, nestlané), mikrobiologie prostředí ve stáji mastitidy, hygiena mléka (PSB, CPM) hygiena dojení, mikrobiologie prostředí v dojírně mastitidy, hygiena mléka (PSB, CPM, Koli, RIL) dojení, transport a uloţení mléka sloţkové, hygienické a technologické vlastnosti mléka (HANUŠ, 2007) 9

11 Obrázek 2: Běţný rutinní soubor ukazatelů sloţení a vlastností mléka a jejich změny ve vztahu k nejčastějším problémům mléčných stád (DOLEŢAL et al., 2000) Kvalitativní vlastnosti a ukazatele mléka lze podle pořadí důleţitosti rozdělit na: hygienické ukazatele sloţkové ukazatele technologické ukazatele Poţadavky na tyto ukazatele byly zpřísněny, a to hlavně díky vývoji mlékařských analytických technik, které jsou nyní schopné kontrolovat řadu doposud jen fakultativně pouţívaných kvalitativních nebo zdravotních mléčných ukazatelů, např. obsah kaseinu, bod mrznutí mléka, obsah močoviny, koncentrace volných mastných kyselin, koncentrace ketonů, některé skupiny nebo druhy mikroorganismů. Často je kvalita mléka v uţším slova smyslu vztahována pouze na hygienické ukazatele. Řada ukazatelů však není přesně vyhraněna. Zatímco hygienické a sloţkové ukazatele se měří převáţně standardizovanými postupy, při stanovení technologických ukazatelů jsou nezřídka aplikovány i nestandardizované nebo nestandardizovatelné metody (DOLEŢAL et al., 2000). 10

12 3.1.2 Kvalitativní ukazatele mléka a jejich vzájemné vztahy Hygienické ukazatele Celkový počet mikroorganismů (CPM) Čerstvě nadojené mléko můţe obsahovat celou řadu mikroorganismů, přitom velice záleţí na podmínkách jeho získávání, prvotním ošetření a odpovídající úchově v prvovýrobě. S ohledem na moţné riziko následné miniaturní kontaminace, včetně kontaminace choroboplodnými zárodky, je potřeba krátce po svozu do mlékárny mléko tepelně ošetřit pasterací, aby se celkový počet zárodků maximálně eliminoval. (KOPÁČEK A OBERMAIER 2010) Tradiční spotřeba mléka po nadojení byla vázána na velmi krátkou dobu trvanlivosti s ohledem na teplotu po nadojení nejméně 30 C, která je optimální pro rozvoj přítomné mikroflóry syrového mléka mléčného typu i neţádoucích druhů včetně patogenních. (ŠTÍPKOVÁ 2010) Patogenní mikroflóra, která je vylučovaná infikovanými dojnicemi, ovlivňuje trvale celkový počet mikroorganismů v syrovém mléce (RYŠÁNEK 2007). Jedná se o všechny mezofilní aerobní bakterie z mléka, schopné růstu na kultivační půdě za podmínek standardní metody při 30 C. Z biologického hlediska je CPM představováno zejména druhy Pseudomonas. Hodnota CPM charakterizuje celkovou hygienicko-sanitační úroveň získávání mléka. Proto je CPM jedním z hlavních hygienických ukazatelů. Zdrojem CPM v mléce můţe být infikována mléčná ţláza a kontaminované ústí strukového kanálku, ale zejména všechny mikrobiologicky kontaminované povrchy, které během dojení a skladování přijdou do styku s mlékem. Mléko je ideálním ţivným médiem pro bakterie. Základy prevence proti neţádoucně vysokým CPM spočívají v důsledném dodrţování hygienických návyků při celé technologii včetně dalších postupů v chovu krav a v pečlivém provádění sanitace a údrţby dojících zařízení (DOLEŢAL et al., 2000). 11

13 Obrázek 3: Původ celkového počtu mikroorganismů (CPM) v mléce (DOLEŢAL et al. 2000) Počet somatických buněk (PSB) Počet somatických buněk je suma jaderných buněčných útvarů v mléce (velikost v průměru 4 µm). Tvoří je hlavně buňky bílé krevní řady, dále artefakty buněk sekrečního epitelu a dlaţdicového epitelu mléčné ţlázy. Jsou hygienickým ukazatelem, ale zejména, jak jiţ bylo naznačeno, technologickým ukazatelem a zdravotním ukazatelem vemene, neboť se jejich obsah zvyšuje s výskytem a vzrůstem intenzity především infekčního zánětlivého procesu (mastitidy) (DOLEŢAL et al., 2000). Všechny druhy mléka obsahují určitý počet somatických buněk ( HAMED et al., 2007). Mastitidy jsou tedy jednou z hlavních příčin sniţování jakosti mléka. Proto, také tato hromadná onemocnění způsobují závaţné poruchy mléčné ţlázy, které se promítají ve sniţování produkční aktivity sekrečního parenchymu, narušují smyslové vlastnosti mléka a vedou k významným změnám jeho sloţení a fyzikálních vlastností. Tím dochází ke sníţení biologické a nutriční hodnoty mléka a sníţení jeho technologické zpracovatelnosti. Dále jsou tato onemocnění provázena pomnoţením patogenní a podmíněně patogenní mikroflóry, která můţe ohrozit zdraví člověka přímo nebo prostřednictvím toxických bakteriálních produktů. Při lehčích formách klinických mastitid ztrácí mléko svoji typicky bílou barvu a získává naţloutlý odstín, který je 12

14 způsoben zvýšeným obsahem karotenů. Při těchto mastitidách obsahuje zřetelné hnisavé vločky. Mléko se mění v sérovitý, hnisavý a někdy i výrazně páchnoucí produkt, v důsledku zvýšení obsahu chloridů a sodíku a poklesu obsahu laktózy mléko ztrácí typickou nasládlou chuť a nabývá slanou příchuť. Mléko při subklinické mastitidě získává nahořklou chuť v důsledku enzymaticky indukované proteolýzy, jakoţ i v důsledku změn zastoupení mastných kyselin v mléčném tuku (RYŠÁNEK, 2007). Za zdravou čtvrť lze povaţovat takovou, která vykazuje PSB v mléce 100 tis./ml. Kromě mastitid ovlivňují variabilitu PSB jak známo další faktory jako je plemeno, sezona, pořadí laktace, výţiva, stres atd. Poněvadţ však mastitidy jsou hlavním faktorem schopným vyvolat i prudké zvýšení PSB, vykazuje tento ukazatel odchylku od normální distribuce hodnot, zejména u individuálních vzorků mléka (DOLEŢAL et al., 2000). Studie rovněţ prokázaly, ţe vysoká hladina PSB má za následek zvýšenou lipolýzu mléka (GARGOURI et al., 2007) Inhibiční látky V mlékařství dále platí, ţe vysoce jakostní syrové mléko lze získat pouze od zdravých dojnic. Proto péče o zdravotní stav krav v chovech musí být co nejúčinnější. Inhibiční látky v mléce jsou širokospektrálním pojmem. Jedná se o řadu cizorodých substancí typu antibiotik, ostatních léčiv, dezinfekčních sanitačních prostředků, těţkých kovů, chlorovaných syntetických látek, jiných chemikálií, přirozených inhibitorů, atd., které mohou pronikat do mléka a ohroţovat nejen průběh zpracovatelských technologií, ale rovněţ i zvyšovat riziko pro zdraví konzumentů mléka a mléčných potravin (DOLEŢAL et al., 2000). Pod pojmem inhibiční látky také rozumíme látky, které svými baktericidními případně bakteriostatickými účinky znesnadňují nebo úplně znemoţňují zpracování mléka na mléčné výrobky, při jejichţ výrobě se pouţívají čisté mlékařské kultury, např. kysané mléčné výrobky, sýry a tvarohy. Obecně tak můţeme označit látky, které mají tlumivý vliv na rozvoj a aktivitu mlékařských kultur a zákysů. V případě, ţe se nachází v mléce ve vyšších neţ minimálních inhibičních koncentracích (vzhledem k pouţitým ČMK), projeví se jejich inhibiční účinek během technologického zpracování mléka. Jestliţe se v mléce nacházejí v subinhibičních koncentracích, pak jejich přítomnost má hygienický význam jako chemický kontaminant. K průniku inhibičních látek do mléka můţe docházet intravitálně nebo posekretoricky. 13

15 Mléku mohou propůjčit inhibiční účinnost: terapeutické aplikace antibiotik, sulfonamidů a jiných biologicky aktivních látek medikované krmné směsi s obsahem antibiotik a některé neantibiotické stimulátory z krmných směsí určených pro jiná zvířata zkrmené dojnicemi zbytky čistících a desinfekčních látek silně zaplísněná krmiva (mykotoxiny) některé látky rostlinného původu, např. fytoncidy konzervační a neutralizační látky pesticidy, insekticidy, případně další látky (těţké kovy) Mléka, která působí inhibičně z dalších příčin: zvláštní skupinu tvoří inhibiční látky vyskytující se jako přirozený ochranný systém mléčné ţlázy, tj. imunoglobuliny, laktoferin, případně další bakteriostaticky působící látky. Většina těchto látek pasteraci mléka ztrácí inhibiční účinnost. Zvýšené koncentrace přirozených inhibičních látek jsou zjišťovány v mastitidním mléce, mlezivu nebo mléce starodojném. sníţenou kysací schopnost vykazují mléka od dojnic s dietetickými a metabolickými poruchami. Nejvýznamnějšími inhibičními látkami jsou ty, které i v malých koncentracích mají značný inhibiční účinek antibiotika, sulfonamidy a další biologicky aktivní látky. Nálezy RIL v mléce souvisí zejména s rozšířeným pouţíváním veterinárních léčiv, často nekontrolovaným, s nedodrţováním ochranných lhůt nebo se změnou metabolismu nemocného zvířete, případně s nedůsledným vylučováním mléka léčených zvířat z dodávky (NAVRÁTILOVÁ, 2002). Proto je jejich přítomnost v mléce všeobecně neţádoucí. Praktická sledování dokládají, ţe 90 aţ 99 % nálezu IL v mléce má svůj původ především v antibiotické léčbě (z toho nezřídka 50 % penicilinové) krav a v následném pochybení personálu při dojení. Bylo rovněţ doloţeno, ţe zvýšené hladiny tzv. neţádoucích látek a metabolitů v mléce, jako jsou močovina, aceton, a dusičnany, nenavozují imitaci přítomnost IL v mléce při aplikaci testů. To lze zajistit v dostupných laboratořích nebo stájovými testy na výskyt IL (DOLEŢAL et al., 2000). Je třeba si uvědomit, ţe většina antibiotik je vysoce termorezistentních, takţe mohou zůstávat v mléce i po účinné pasteraci. Nelze 14

16 opomenout ani potenciální nebezpečí vzniku bakteriální rezistence vůči antibiotikům (RYŠÁNEK, 2007) Složkové ukazatele kvality a jiné minoritní a zdravotní složkové ukazatele Obsah celkové sušiny Sušina je podíl všech sloţek mléka, kromě volné vody. V praxi se zjišťuje výpočtem z měrné hmotnosti a z obsahu tuku. Lze také stanovit gravimetricky po sušení mléka při 102 C za podmínek metody. Obsah sušiny v mléce kolísá v závislosti na vlivech působících na kolísání jednotlivých sloţek (DOLEŢAL et al., 2000) Obsah tukuprosté sušiny (STP) STP je sumární ukazatel podléhající vlivům, které působí na jednotlivé hlavní sloţky tukuprosté sušiny: obsah bílkovin, laktózy, minerálních látek. Obsah tukuprosté sušiny v mléce rozhoduje o výtěţnosti některých zpracovatelských technologií. Byl téţ pouţíván jako nepřímý ukazatel pro vyslovení podezření na případné zvodnění mléka. Tento odhad je však z řady důvodů značně nepřesný a dnes není často prosazován. Neţádoucně sníţené hodnoty STP lze obecně spojovat s: příměsí cizí vody nedostatkem energie ve výţivě krav nedostatkem dusíkatých látek ve výţivě krav zvýšenou frekvencí výskytu zejména subklinických mastitid (DOLEŢAL et al., 2000) Obsah tuku Mléčný tuk je jedním z nejkomplikovanějších přírodních tukových komplexů. V mléce se nachází v podobě tukových kuliček (velkých v průměru 0,5 aţ 10 μm) obalených proteinovými membránami, neboť do mléka je uvolňován prostřednictvím apokrinní sekrece v sekrečním epitelu alveolů mléčné ţlázy (DOLEŢAL et al., 2000). Tato membrána má asi nm v průřezu. Působí jako emulgátor a chrání globule proti jejich spojování a enzymatické degradaci. Membrány jsou hodně strukturované a obsahují unikátní polární lipidy a specifické proteiny. Z nejnovějších výzkumů vyplývá, ţe tyto látky budou mít vliv, jak na technologické, tak i na nutriční aspekty mléka (DEWETTINCK et al., 2007). Jeho obsah v mléce závisí zejména na plemeni krav, dojivosti, sezoně, krmení a stádiu laktace. Nejvyšší obsahy tuku v mléce vykazují 15

17 jak známo plemena Jersey a Guernsey, střední obsahy plemena s kombinovanou uţitkovostí a nejniţší pak mléčná plemena skotu (DOLEŢAL et al., 2000). Chemicky je mléčný tuk z 98 % směsí převáţně triacylglyceridů a minoritně diacylglyceridů mastných kyselin. 1 aţ 2 % tvoří jiné lipidy jako lecitin, cholesterol (0,010 0,015 %), karotenoidy a vitamíny rozpustné v tucích (A, D, E). V mléčném tuku se vyskytuje 11 hlavních mastných kyselin se sudým počtem uhlíků (C4 aţ C18). Asi 33 % triglyceridů je tvořeno nenasycenými mastnými kyselinami a 67 % nasycenými. Nejvíce zastoupené jsou kyseliny olejová, palmitová, myristová a stearová. Většina mléčného tuku se tvoří v mléčné ţláze z nízkomolekulárních mastných kyselin, které jsou produktem bachorového zkvašování cukernatých sloţek (DOLEŢAL et al., 2000). V praxi se k určení obsahu mléčného tuku nejčastěji pouţívají metody: acidobutyromerická (podle Gerbera) extrakčně-gravimetrická (podle Rose - Gotlieba) (DOLEŢAL et al., 2000) Nízký obsah tuku V dnešní době jde o velmi častý problém, a to hlavně v letním období, coţ bývá hlavně zapříčiněno tepelným stresem, který ovlivňuje větrání a ventilace, evaporační ochlazování, druhotná fermentace a vybírání ţlabů (HANUŠ, 2007). Obsah tuku v mléce je dále ovlivňován zejména skladbou krmné dávky krav. Obsah tuku v mléce je ovlivňován především obsahem vlákniny a její strukturou, kdy nedostatek vlákniny nebo její nedostatečná strukturovanost sniţují obsah tuku. Stejně tak klesá při rostoucí dojivosti plemen a první půli laktace krav. Podobně jsou známé poklesy při přechodu na pastvu a letní krmení (DOLEŢAL et al., 2000). Obsah tuku naopak fyziologicky vzrůstá ke konci laktace. Proměnlivý, vlivem sekrece mléka a spouštění mléka, je i během dojení, kdy od začátku do konce dojení fyziologicky vzrůstá z cca 2 % aţ na 10 %. Dojnice současně odbourávají energetické tukové rezervy, které mohou zvýšit obsah tuku v mléce. Tento jev je tedy provázen tzv. ketózou jako produkčním onemocněním. Další změny v obsahu tuku v mléce mohou být spojeny s výskytem některých dalších produkčních onemocnění dojnic (DOLEŢAL et al., 2000). 16

18 Obsah mastných kyselin v mléce Mléko jako zdroj výţivy lidí a většiny zvířat je neustále zkoumáno z důvodu ideálního sloţení nejen mastných kyselin. Cílem práce bylo porovnat celkový profil a jednotlivé procentuální zastoupení mastných kyselin ve vybraných ţivočišných produktech. Do pokusu bylo zařazeno 25 kusů krav holštýnského skotu. Chemická analýza ţivočišných produktů byla provedena v laboratoři katedry speciální zootechniky. Mléčný tuk byl vytěţen referenční váţkovou metodou dle ČSN (EN ISO 1211). Výsledky pokusů byly vyhodnoceny statistickým programem SAS Propriety Software Release 6.04 (2001), vyjádřeny v tabulkách, rozdíly mezi jednotlivými sledovanými znaky byly otestovány procedurou GLM (OKROUHLÁ et al., 2010). Tabulka 1: Zastoupení mastných kyselin v mléce: (OKROUHLÁ et al., 2010) Mastné kyseliny Triviální název Zastoupení Nasycené mastné kyseliny C4:0 máselná 5,19 C6:0 kapronová 3,06 C8:0 kaprylová 1,47 C10:0 kaprinová 2,63 C11:0 0,04 C12:0 laurová 2,56 C13:0 0,1 C14:0 myristová 9,56 C15:0 0,98 C16:0 palmitová 28,75 C17:0 margarová 0,96 C18:0 stearová 11,64 C20:0 arachová 0,17 C21:0 0,07 C22:0 behenová 0,05 C24:0 lignocerová 0,01 Σ SAFA 67,23 17

19 Mononenasycené mastné kyseliny C14:1 (cis-9) myristoolejová 0,74 C16:1 (cis-9) palmitolejová 2,9 C17:1 (cis-10) 0,63 C18:1 (cis-9) olejová 23,98 C20:1 (cis-11) eikosenová 0,11 C22:1 (cis-13) eruková ND C24:1 (cis-15) nervonová ND Σ MUFA 28,37 Polynenasycené mastné kyseliny C18:2 (all-trans-9,12) linolová 3,24 C18:3 (all-trans-6,9,12) γ-linolenová 0,12 C18:3 (all-trans-9,12,15) α-linolenová 0,72 C20:2 (all-cis-11,14) 0,02 C20:3 (all-cis-8,11,14) 0,07 C20:4 (all-cis-5,8,11,14) arachidonová 0,22 C20:5 (all-cis-5,8,11,14,17) EPA ND C22:2 (all-cis-13,16) 0,01 C22:6 (all-cis-4,7,10,13,16,19) DHA ND Σ PUFA 4,4 % ze sumy mastných kyselin Σ SAFA 67,23 Σ MUFA 28,37 Σ PUFA 4,4 PUFA (n-6) 3,67 PUFA (n-3) 0,72 PUFA (n-6/n-3) 5,14 SAFA/MUFA 2,85 SAFA/PUFA 15,8 MUFA/PUFA 6,62 SUMA (mg/100 g) 1343,64 Obsah tuku (%) 4,55 18

20 Obsah bílkovin Jejich technologicky nejhodnotnější sloţkou je kasein tvořící přes 75 % bílkovin, coţ řadí kravské mléko mezi mléka kaseinová. Většina mléčných bílkovin vzniká v buňkách sekrečního epitelu mléčné ţlázy. Málo jich proniká z krve dojnice. Význam obsahu bílkovin v mléce vzrostl za posledních dvacet let v důsledku rozvoje humánních dietetických pravidel a v důsledku toho zvýšení produkce sýrů. Je téţ významným kritériem pro proplácení mléka. Obsah bílkovin v mléce je ovlivňován řadou faktorů: výţiva, plemeno, dojivost, sezóna, stádium laktace atd. obvykle je niţší obsah bílkovin během léta, sezónní rozdíly se však sniţují s všeobecným přechodem na celoroční krmení objemnými konzervovými krmivy. Během laktace lze pozorovat nejniţší obsah ve vrcholu dojivostní laktační křivky. Obsah bílkovin se zvyšuje aţ ke konci laktace Rutinně se obsah bílkovin stanovuje přímou metodou dle Kjeldahla jako obsah celkového dusíku (DOLEŢAL et al., 2000) Obsah laktózy Disacharid laktóza je tvořen v mléčné ţláze krav z 80 % z krevní glukózy a z 20 % z octanu. Obvyklý obsah laktózy v mléce je 4,80 %. Obsah laktózy kolísá především se stádiem a pořadím laktace, dojivostí a zdravotním stavem mléčné ţlázy krav. Fyziologické kolísání obsahu laktózy má rozpětí cca od 4,55 do 5,30 %. Hodnoty pod 4,55 % nebo 4,60 % často souvisí s mastitidním onemocněním, kdy z důvodu regulace osmotické rovnováhy v mléce je pak laktóza nahrazována zvýšením chloridových iontů. Obsah laktózy v mléce je méně ovlivňován výţivou a klesá aţ při silně restriktivní energetické výţivě krav, kdy současně klesá i dojivost (DOLEŢAL et al., 2000). V důsledku sníţeného obsahu laktózy a zvýšeného obsahu chloridů ztrácí mléko a mlékárenské výrobky z tohoto mléka vyrobené svoji typickou nasládlou příchuť a nabývá příchuť slanou. Následkem změn v enzymatické aktivitě a změn tuku získává mléko nahořklou aţ pálivou chuť. Obecně je moţno říci, ţe výrobky z mléka od krav s mastitidou mají tendenci k rychlému vývoji organoleptických vad (RYŠÁNEK, 2007). Běţně však klesá s postupem laktace a s pořadím laktace. Obsah laktózy se stanoví nejčastěji přímou metodou polarimetricky nebo redukčně a rutinně kalibrovanou nepřímou metodou infraanalýzy (DOLEŢAL et al., 2000). Jako indikátor sekrečních poruch proto můţe slouţit chlorcukrové číslo, tj. poměr chloridů a laktózy (NAVRÁTILOVÁ, 2002). 19

21 Obsah volných mastných kyselin v mléce Zvyšuje-li se obsah volných mastných kyselin v mléce, jde zpravidla o negativní jev lipolýzy rozkladu mléčného tuku. Obsah VMK se tedy v mléce z nejrůznějších důvodů po nadojení zvyšuje (DOLEŢAL et al., 2000). Obsah VMK ovlivňují tyto faktory: ketóza a negativní energetická bilance výţivy dojnic v laktaci hygienická kontaminace mléka (lipázy) dojení, transport a skladování mléka (mechanické vlivy) přirozené lipázy v mléce Obvykle se obsah VMK v mléce rutinně stanovuje dvěma metodami: extrakčně-titrační stlukem. Vyjadřuje se v mmol/kg mléčného tuku. Zvyšování obsahu VMK v syrovém mléce jako potravinářské surovině je všeobecně neţádoucí. Obsah VMK můţe vzrůst i v důsledku neadekvátní výţivy dojnic a odbourávání tělesných tukových rezerv dojnic. Jako prevencí proti zvyšování obsahu VMK v mléce je třeba zajistit: dobrou průtočnost mléčného potrubí a omezit, zpětné toky a rázy (kolísání podtlaku) existují i membránová čerpadla odpovídající chlazení, čisté úchovné nádrţe a šetrné míchání vysoký hygienický standard dojení s vlhkou aţ suchou toaletou vemene nezkrmovat krmiva se zhoršenou kvalitou, např. se sporuláty, omezit druhotnou fermentaci krmiv omezení negativní energetické bilance krav jinak neúplné obaly tukových kuliček krmit preventivně energetické a hepatoprotektivní látky prevenci mastitid, PSB korelující kladně a s VMK Je potřeba kvalitní výţiva krav, dobrá hygiena dojení, odpovídající uloţení mléka (chladové) a omezení mechanického a tepelného namáhání mléka (přečerpávání) pouze na nejvýše nezbytnou míru. 20

22 Tabulka 2: Koncentrace VMK (FFA) v mléce (mmol/100g) ve vzorcích s podezřelou dojící technologií (HANUŠ, 2007) Sample FFA A 0,93 ± 0,11 B 1,48 ± 0,34 C 1,46 ± 0,33 (A = původní mléko, mléko před (B) a za (C) dopravním čerpadlem) Obsah popelovin Obsah popelovin informuje o celkovém obsahu minerálií v mléce. Stanovuje se gravimetricky po vyţíhání vzorku mléka při 550 C za podmínek metody. Je v úzkém vztahu k bodu mrznutí mléka. Kromě dalších faktorů je ovlivňován úrovní minerální výţivy dojnic, jakoţ i skladbou půdy při produkci objemných krmiv (DOLEŢAL et al., 2000) Obsah kyseliny citronové V běţném kravském mléce je v podobě solí přítomno cca 0,17 % kyseliny citronové. Poněvadţ pochází z energetického metabolismu organismu, můţe být vhodným ukazatelem jeho úrovně. Citráty téţ působí jako důleţitý faktor bodu mrznutí mléka a zúčastní se rovněţ významně na pufrační kapacitě mléka a v neutralizační reakci při určení titrační kyselosti mléka (DOLEŢAL et al., 2000) Obsah močoviny Močovina v mléce je odpadní koncovkou bílkovinného metabolismu. Můţe ovlivňovat mírně bod mrznutí mléka. Obsah močoviny v mléce je výslednicí dusíkatého a energetického metabolismu zvířete a je zcela odvislý od úrovně výţivy ve vztahu k uţitkovosti. Zpravidla při zkrmování zelené píce dochází ke zvýšení jejího obsahu. Nízké hladiny močoviny indikují většinou nedostatek dusíkatých látek v krmné dávce (DOLEŢAL et al., 2000) Obsah acetonu Obsah acetonu jako jedné z ketolátek indikuje metabolický stav dojnice ve vazbě na odbourávání tělesných rezerv (především tukových) ke krytí poporodního ţivinového (energetického) rozdílu mezi příjmem v krmení a výdejem mléka. Tyto katabolické procesy mohou vyústit aţ v subklinické a klinické ketózy spojené s nechutenstvím, 21

23 ztrátou uţitkovosti i závaţnějšími komplikacemi. Aceton je proto vhodné stanovit u vysoce uţitkových dojnic v období asi tří aţ čtyř měsíců po porodu. Mírně zvýšené hodnoty se mohou vyskytovat v zimě v důsledku zkrmování konzervovaných objemových krmiv a sníţení svalové námahy při pastevním chovu (DOLEŢAL et al., 2000). Tabulka 3: Průměrné ukazatele jakosti syrového mléka ( Jakostní ukazatel Jednotka Celkový počet mikroorg. tis./ml 40,5 40,3 40,5 Počet somatických buněk tis./ml 266,2 262,6 264,0 Rezidua inhibičních látek % pozitiv. vzorků 0,22 0,12 0,20 Bod mrznutí C -0,527-0,527-0,527 Obsah bílkovin % 3,39 3,35 3,35 Obsah tuku g/100g 4,03 4,01 4,02 STP % 8,83 8,76 8,77 Kasein % 2,71 2,67 2,66 Močovina mg/100ml 27,07 26,87 24,52 Volné mastné kyseliny mmol/100g tuku 0,66 1,07 1,29 Koliformní bakterie v 1ml Termorezistentní mikroorg. (tis./ml) 0,69 0,33 0,31 Psychotropní mikroorganismy (tis./ml) 8,47 9,33 8, Technologické a fyzikální vlastnosti a ukazatele kvality mléka Specifická hmotnost mléka Je výsledkem koncentrace sloţek mléka. Vlivem obsahu sloţek má mléko také niţší povrchové napětí neţ např. voda. To je důvodem proč je schopno zatéct hlouběji do povrchových pórů a prasklin, odkud se nesnadno odstraňuje. Tato místa pak mohou být zdrojem mikrobiologické kontaminace. Tato vlastnost mléka znesnadňuje čištění technologii a hygienu mléka. Nelze ji proto podceňovat (DOLEŢAL et al., 2000) Bod mrznutí (BMM) Bod mrznutí mléka je důleţitá fyzikální i technologická charakteristika mléka. Měří se kryoskopicky a byl určen k posuzování moţnosti příměsi cizí vody v mléce, neboť závisí na celkové skladbě mléka. Bod mrznutí ovlivňuje: výţiva z 50 aţ 60% zvodnění z 35 aţ 40% 22

24 Prevence nevyhovujícího BMM tedy spočívá v pravidelné kontrole stavu odvodnění mléčného dopravního čerpadla a navazujícího potrubí a v dobré úrovni krmení. Zdánlivě rozporný výklad faktů o BMM se šlechtěním na dojivost se zhoršuje BMM naopak ve statistikách ČR je postupné zlepšování BMM s rostoucí dojivostí zhoršení BMM s rostoucí dojivostí je rozsahem menší, neţ zlepšení BMM dané technologickým pokrokem na farmách zlepšení BMM není dáno posunem v intervalech nad průměrem ale v intervalech horších hodnot (HANUŠ et al., 2007) Tabulka 4: Mléčné sloţky a deprese bodu mrznutí (BMM) (HANUŠ, 2008) Sloţka Koncentrace mg/100ml Deprese kryobodu (BMM) % Laktóza ,8 Močovina 26 1,9 Citráty citrát3-14,9 0,4 - Ca- citrát- 148,9 2,2 - Mg- citrát- 21,3 0,7 K+ 142,3 12,7 Na+ 48,1 7,2 Cl- 108,9 10,5 Zbytkové vazby 6,9 Celkem Elektrická vodivost Elektrická vodivost konduktivita mléka představuje opačnou hodnotu odporu, kterou musí překonat elektrický proud při průchodu mlékem. Vyjadřuje se v ms/m a při konstantní geometrii měřící sondy je poměrně stálou veličinou. Závisí na koncentraci elektrolytů v mléce. Silně se zvedá např. při zkvašování laktózy (neelektrolytu) na kyselinu mléčnou (elektrolyt) v poměru 4 molekuly kyseliny z 1 laktózy. Podobně vzrůstá elektrická vodivost zřetelně při zánětu mléčné ţlázy, kdy je omezována sekrece laktózy za vzrůstající sekrece iontů chloridu sodného pro udrţení osmotické rovnováhy. Proto rovněţ existuje kladná korelace mezi PSB a vodivostí. Konduktivita mléka je 23

25 mírně ovlivnitelná i sloţením objemových krmiv v závislosti na půdě, plemenem, stádiem laktace, reprodukčním cyklem dojnice, atd. (DOLEŢAL et al., 2000) Aktivní kyselost Mléko z hlediska koncentrace vodíkových iontů vykazuje téměř neutrální reakci. Proti změně ph vykazuje mléko pufrační schopnost, která je dána přítomností pufrů: kyselina fosforečná, kyselina citronová, kyselina uhličitá, mléčné bílkoviny. ph do určité hranice zůstává konstantní (DOLEŢAL et al., 2000). Obrázek 4: Faktory působící na ph (malé kolísání) (DOLEŢAL et al., 2000) Titrační kyselost Hodnotu titrační kyselosti obdrţíme titrací mléka alkalickým roztokem (c = 0,25 mol/l NaOH) za podmínek metody v přítomnosti indikátoru. Jedná se o důleţitou technologickou vlastnost syrového mléka. SH je nutno měřit po nadojení, aţ je mléko odstáté a vyprchal oxid uhličitý, který by náměr zvyšoval. SH je komplexní výslednicí skladby mléka a těţko ji lze záměrně ovlivňovat. SH lze rozdělit na: kyselost přirozenou (nativní, tzv. primární po nadojení) kyselost získanou (mikrobiální rozklad laktózy kontaminující acidogenní mikroflórou na kyselinu mléčnou) (DOLEŢAL et al., 2000) 24

26 Obrázek 5: Přehled příčin odchylek titrační kyselosti (SH) mléka od normy (DOLEŢAL et al., 2000) Změna kyselosti mléka je důsledkem změny jeho sloţení. Hodnoty ph mléka se zvyšují i nad 7 a pak úměrně klesá titrační kyselost mléka i na hodnoty pod 4 SH, a to hlavně při akutních formách mastitid. V některých případech však dochází ke zvýšení titrační kyselosti a tento jev je vysvětlován rozkladem laktózy na kyselinu mléčnou, tato hypotéza se však neprokázala, pravděpodobnější vysvětlení této anomálie mezi titrační kyselostí a ph mléka je změna v zastoupení bílkovin a solí, poněvadţ se obvykle zvyšuje i pufrační kyselost mléka. 25

27 Obrázek 6: Aktuální kyselost ph mléka a její vztah k SH mléka (DOLEŢAL et al., 2000) Kysací schopnost mléka Tato vlastnost dokumentuje způsobilost mléka jako prostředí pro rozvoj ušlechtilých mlékařských kultur. Měří se titrací vzorku mléka po předchozí fermentaci kulturou R, za podmínek metody (43 C po 3,5 hod). V první řadě reaguje kysací schopnost mléka negativně na přítomnost inhibičních látek. Bylo pozorováno, ţe jogurtová kultura Rx je sice méně citlivá na přítomnost antibiotik neţ konvenčně pouţívané mikrobiologické testy, je však citlivější na rezidua čistících a dezinfekčních prostředků. Pokles kysací schopnosti můţe zapříčinit celkově změněná skladba mléka při poruchách sekrece podobně jako zvýšený výskyt protilátek (gama-globulinů) jako přirozených inhibitorů. Prevence nízkých hodnot kysací schopnosti spočívá v nepřítomnosti inhibičních látek (obezřetná léčba krav a dezinfekce dojících zařízení) jakoţ i v dobrém zdravotním a metabolickém stavu krav (DOLEŢAL et al., 2000) Alkoholová stabilita mléka Odolnost mléčných bílkovin proti vysráţení tepelným namáháním je důleţitou podmínkou při UHT ošetření, vysoké pasteraci mléka a výrobě kondenzovaných mlék. K předpovědi stability bílkovin slouţí test termolability, který vyjádří dobu schopnosti bílkovin odolávat záhřevu v olejové lázni při 140 C aţ do sráţení. 26

28 Vzájemné vztahy sloţek a kvalitativních ukazatelů mléka a příčiny jejich nefyziologické variability Z praktického pohledu ohroţují zdraví dojnic především tzv. produkční choroby (mastitidy, alkalózy, ketózy, acidózy, metabolické dysbalance, poruchy plodnosti, atd.). Tyto pramení z chyb v technologiích krmení, dojení a ustájení. Poněvadţ sniţují dojivost, plodnost a zhoršují kvalitu mléka. Rutinně měřené sloţky a vlastnosti mléka jsou tedy cenným informačním zdrojem pro poradenství ke kvalitě mléka (DOLEŢAL et al., 2000). Podle kvality tedy můţeme usuzovat na: úroveň bezpečnosti mléčného potravinového řetězce nákupní farmářskou cenu vyšší konkurenceschopnost na trhu mléčných potravin (HANUŠ, 2007) Můţeme to shrnout tak, ţe kvalita mléka je velmi důleţitým aspektem ochrany veřejného zdraví. Tabulka 5: Vliv některých produkčních onemocnění na sloţení a vlastnosti mléka (HANUŠ, 2007) Porucha Produkce T B K L Ketonyaceton Močovina STP PSB Titrační kyselost Acidóza Alkalóza Ketóza Mastitida Stres 27

29 Tabulka 6: Nejčastější rutiní ukazatele analýz vzorků mléka vhodné k praktickým poradenským interpretacím ( DOLEŢAL et al., 2000) Kvalita mléka v ekologických chovech Oproti dřívějšku je kvalita mléka srovnatelná s kvalitou mléka od konvenčních chovatelů. Je charakteristická také výrazným sezónním kolísáním objemu dodávaného mléka. Biomléko je pro svou vyšší nutriční hodnotu velmi zajímavé i pro spotřebitele. Výzkum provedený v rámci 6 RP EU prokázal zvýšení obsahu některých nutričně cenných látek ve srovnání s konvenčně vyprodukovaným mlékem (u vitamínů E o %, u zeaxantinu o % a u polynenasycených mastných kyselin o %). (ROZSYPAL, 2009) Je zřejmé, ţe v průměru sloţkové ukazatele (T 3,99 %, B 3,31 % a L 4,85 %), počet somatických buněk (212 tisíc/ml) a obsah močoviny (26,09 mg/dl) v podstatě odpovídají průměrným hodnotám, jaké jsou známé z celostátní kontroly kvality syrového kravského mléka především konvenčních farem. Přesto jsou obsahy T, B a STP mírně niţší oproti konvenčním chovům, coţ můţe naznačovat určitý deficit energie v krmení ekologických chovů při dané dojivosti. Avšak hodnota acetonu je 28

30 znatelně vyšší neţ v obdobných dřívějších sledováních konvenčních farem. Hodnoty CPM byly vyšší (73,5 > 37,8 tis. CFU/ml), neţ vykazuje celorepublikové sledování kvality a ve dvou případech nebyl dosaţen limit standardního mléka. Technologické ukazatele a obsah kyseliny citronové vykázaly běţné střední hodnoty i variabilitu (HANUŠ et al., 2007) Vyšší koncentrace acetonu v mléce ekologicky chovaných krav Aceton v mléce je zplodina energetického metabolismu. Tato koncentrace se zvyšuje při energetickém deficitu a tukovém katabolismu. Proto je potřeba vyřešit energetickou výţivu ekologicky chovaných dojnic, např. zkrmováním přirozených hepatoprotektivních krmiv ostropestřce mariánského (HANUŠ, 2007). Výsledky naznačují, ţe v ekologickém systému hospodaření lze i s legislativně omezenými technologickými moţnostmi směrovat mlékařství k ţádoucí vysoké kvalitě (HANUŠ et al., 2007) 3.2 Rizikové kontaminanty v mléce Cizorodé látky můţeme definovat jako látky, které vznikají v potravinách nebo do nich pronikají z vnějšího prostředí a mohou působit negativně na zdraví člověka. Tyto látky do mléka přecházejí při jeho tvorbě, během dojení, při ošetřování mléka po nadojení, ale i při jeho dalším zpracování včetně balení Zdroje cizorodých látek průmysl exhalace, odpadní vody, doprava zemědělství hnojiva, postřiky potravinářský průmysl konzervační látky, umělá sladidla, barviva, dusitany, stabilizátory, emulgátory, zpěňovače, čistící a desinfekční prostředky Rozlišujeme od sebe látky, které se do mléka dostávají primární kontaminací a sekundární kontaminací Primární kontaminace cizorodé látky se dostávají do mléka ještě před nadojením pomocí krevního oběhu Zdroje: hlavně látky, které se dostávají do těla dojnice prostřednictvím krmiva. Do krmiva se tyto látky mohou dostat jedním s následujících způsobů: pouţíváním pesticidních prostředků 29

31 hnojení (toxické kovy, a to zvláště kadmium) imisní zátěţí, tj. dálkovým transportem (perzistentní organochlorové sloučeniny jako PCB, estery kyseliny ftalové a toxické kovy) pouţitím zálivkové vody (zvláště pesticidy a jejich metabolity, průmyslové chemikálie, toxické kovy) napadením mikroorganismy, zejména plísněmi (mykotoxiny) veterinárním ošetřením (léčiva, pesticidy aj.) (VELÍŠEK, 1999) Sekundární kontaminace při dojení a během skladování Zdroje: povrch těla dojnice stelivo výkaly dojicí zařízení chladicí zařízení úchovné nádrţe potrubí na mléko voda vzduch špatná osobní hygiena dojiče nádobí a náčiní pouţívané při zpracování mléka Látky vznikající mikrobiální činností Mykotoxiny Mykotoxiny jsou sekundární metabolity některých plísní. Riziko pro člověka představuje především konzumace mykotoxinů v kontaminovaných potravinách a rezidui mykotoxinů v ţivočišných produktech. Mykotoxiny poškozují především játra a ledviny. Do ţivočišných produktů se mykotoxiny dostávají sekundárně zkrmováním kontaminovaného krmiva. S krmivem přijaté aflatoxiny, ochratoxin A nebo fumoniziny se pak nacházejí především v játrech a ledvinách skotu. U skotu dochází k rozsáhlé degradaci ochratoxinu A v předţaludku, takţe nehrozí, ţe by se dostal aţ do mléka. Aflatoxiny však na druhé straně pronikají aţ o mléka (v mnoţství jednotek μg/kg). Při 30

32 průchodu mléčnou ţlázou se původní aflatoxiny B1, B2, G1 a G2 transformují na metabolity M1 a M2, které jsou podstatně toxičtější neţ výchozí látky. Po příjmu kontaminovaného krmiva trvá vylučování aflatoxinů v mléce ještě sedm dní (KOMPRDA, 2003). Všechny hygienicky důleţité mykotoxiny jsou vysoce rezistentní vůči působení vysoké teploty Aflatoxiny Patří s ohledem na svoji extrémně vysokou toxicitu mezi nejvíce sledované mykotoxiny. Nejvýznamnějšími producenty aflatoxinů jsou dvě blízce příbuzné plísně rodu Aspergillus, a to A. flavus a A. parasiticus. Mezi nejvýznamnější přirozeně se vyskytující aflatoxiny patří aflatoxin B1, B2, G1 a G2. Při podání krmiva obsahujícího aflatoxiny B1 a B1, zhruba po 12 hodinách lze u dojnic prokázat v mléce přítomnost hlavně aflatoxinů M, které vznikají z původních látek hydroxylací, přičemţ ale většina vznikajícíh toxických metabolitů je vyloučena močí. Při jednorázovém příjmu kontaminovaného krmiva je nutné také předpokládat výskyt stopových mnoţství aflatoxinu M1 v mléce ještě po dvou aţ třech dnech (VELÍŠEK, 1999). Aflatoxin M1 V kravském mléce byl poprvé nalezen v roce 1960, jeho strukturální vzorec byl objasněn ale aţ v roce Stejně jako ostatní aflatoxiny je polycyklický, nesaturovaný kumarin. Je 4-hydroxyderivátem aflatoxinu B1 a vzniká jeho hydroxylací. V mléce se váţe na proteinovou sloţku, a proto je v sýrech většinou zaznamenán vyšší obsah neţ v mléce. Experimentálně byl prokázán poměr mezi konzumovaným mnoţstvím aflatoxinu B1 a aflatoxinu M1 v mléce na úrovni 0,3 06% (MORAVCOVÁ a NEDĚLNÍK, 2005) Tabulka 7: Změny obsahu aflatoxinu B1 a M1 při zpracování (VELÍŠEK, 1999) Produkt Podmínky zpracování Ztráty (%) Mléko Pasterace 72 C,45s 35 Sterilace 115 C 19 31

33 Aflatoxiny mohou vyvolat celou řadu akutních i chronických onemocnění. V prvé řadě je nutné zmínit jejich hepatotoxicitu. Aflatoxin B1 je povaţován za nejpotentnější známý přirozený hepatokarcinogen. Mutagenita a karcinogenita obecně klesá v řadě B1 G1 B2 G2. Souvisí s interakcí reaktivních metabolitů s DNA a následnou inhibicí jejich replikace a transkripce. U člověka tyto mykotoxiny vyvolávají tato onemocnění, např. Reyův syndrom, respirační onemocnění, chronickou gastritidu, duševní retardaci dětí a potlačení imunity (VELÍŠEK, 1999). Základní příčiny výskytu mykotoxinů v mléce: sklizeň vlhkých nevyzrálých obilovin mechanické poškození povrchu zrna při nešetrné manipulaci při sklizni skladování obilovin ve vlhkých a nevětraných prostorách, a to vede ke krmení zaplísněnými krmivy a následné kontaminaci mléka Preventivní opatření tedy spočívají v tom nepodávat dojnicím zaplísněná krmiva (KOMPRDA, 2003). Studium obsahu aflatoxinu M1 ve vzorcích mléka z distribuční sítě ČR v letech V letech 2004 a 2005 byl analyzován obsah aflatoxinu M1 v mléce a mléčných produktech získaných z běţné distribuční sítě různých regionů ČR. Analyzovány byly vzorky mléka s různým obsahem tuku, různou délkou trvanlivosti i různým způsobem výroby (mléko vyrobené v ekologickém reţimu). Celkem bylo do studie zařazeno 90 vzorků. Obsah toxinu byl detekován ELISA metodou. Pouze ve třech analyzovaných vzorcích byla koncentrace aflatoxinu M1 vyšší neţ kvantifikační limit (5ng/kg = 5 ppt) pouţité metody. V ţádném z detekovaných vzorků nebyla detekována legislativně zakotvená nadlimitní koncentrace toxinu (0,05 μg/kg) (MORAVCOVÁ a NEDĚLNÍK, 2005) 32

34 Biogenní aminy (BA) Biogenní aminy jsou nízkomolekulární bazické dusíkaté látky vznikající v potravinách a potravinových surovinách nejčastěji dekarboxylací aminokyselin působením bakteriálních dekarboxylačních enzymů. Podle chemické struktury se alimentárně významné BA dělí na: alifatické putrescin, kadaverin, spermidin, spermin, agmatin tyto BA jsou také označovány jako polyaminy aromatické tyramin, fenyletylamin heterocyklické histamin, tryptamin Základní podmínky vzniku BA jsou tři: přítomnost aminokyselin v substrátu přítomnost mikroorganismů s dekarboxylační aktivitou nastolení vhodných podmínek pro růst a mnoţení mikroorganismů Z hlediska výskytu BA můţeme potraviny rozdělit na fermentované a nefermentované. Protoţe BA vznikají působením bakteriálních dekarboxyláz, jejich větší výskyt lze předpokládat ve fermentovaných potravinách. Mléko řadíme mezi nefermentované potraviny, tudíţ je výskyt BA v mléce nízký (kolem 1 mg/100g) (KOMPRDA, 2003) Látky kontaminující Za kontaminanty potravin jsou označovány takové neţádoucí chemické látky (dříve pouţívaný termín cizorodé látky ), s jejichţ přítomností je nutno v potravinách počítat, ale které se do potravinových surovin a následně do potravin dostávají neúmyslně, na rozdíl od pesticidů nebo biologicky aktivních látek, jejichţ tzv. rezidua jsou sice v potravinách také neţádoucí, ale které člověk do potravního řetězce vnáší záměrně za účelem ochrany plodin před škůdci, ochrany zdraví zvířat nebo zvýšení ţivočišné produkce, a na rozdíl látek aditivních (přídatných), látek určených k aromatizaci potravin a látek pomocných, které jsou do potravin vnášeny zcela záměrně pro dosaţení ţádoucího technologického nebo jakostního účinku. 33

35 Látky vstupující do potravin z životního prostředí Radionuklidy Pokud se v mléce vyskytují radionuklidy, tak je nutné zvaţovat jejich poločas rozpadu. Radionuklidy do organismu dojnic vstupují nejen prostřednictvím kontaminovaných potravin a krmiva, ale také inhalací (přes plíce) a resorpcí (kůţí). Dostanou se do tělních tekutin, které je distribuují. Část radionuklidů je vyloučena z organismu přímo z trávícího traktu ve výkalech, další část v moči a slinách a naposledy v ţivočišných produktech tedy mléce. V současné době je hygienickozdravotní význam radionuklidů malý. Z hlediska hygieny potravin mají největší význam: 131 J (jod) 137 Cs (cesium) 90 Sr (stroncium) Při analýze rizika je nutné brát v úvahu přenosové faktory, které vyjadřují podíl retence (zdrţení) daného radionuklidu v jednotlivých po sobě následujících fázích postupu trofickým (potravním řetězcem): půda rostlina: v rostlinách se zadrţí několik % z celkového mnoţství 131 J, resp. 137 Cs přítomného v půdě a u 90 Sr je to aţ 20% rostlina mléko: pouze desetiny procenta Při příjmu kontaminovaného krmiva je moţno očekávat v mléce následující mnoţství daného radionuklidu (v % mnoţství celkově přijatého v krmivu): 131 J v mléce 5% 137 Cs v mléce 5% 90 Sr v mléce 3% Toxikologický význam Po příjmu mléka kontaminovaného radionuklidy, vstřebání a distribuci těchto radionuklidů ve tkáních člověka se rozpadem uvolňuje ionizující záření, které působí mutagenně na okolní tkáň, čímţ můţe docházet k iniciaci tvorby nádoru. 34

36 Maximální přípustná úroveň radioaktivity pro 131 J a 137 Cs je u potravin obecně Bq/kg, u potravin určených pro kojeneckou a dětskou výţivu je 100 Bq/kg pro 90 Sr v případě potravin obecně 100 Bq/kg Za normálních okolností jsou v mléce dosahovány pouze zlomky uvedených hodnot (KOMPRDA, 2003) Těţké kovy Technologický pokrok, průmyslová činnost a zvýšený provoz způsobili značný nárůst kontaminace ţivotního prostředí. Téměř všudypřítomné jsou kadmium a olovo, usnadňuje to tak jejich vstup do potravinového řetězce, a tím zvyšuje i moţnost toxických účinků na člověka a zvířata. Nicméně zemědělská činnost, např. pouţití hnojiv a zavlaţování polí mohou být také důleţitými zdroji kontaminace ţivotního prostředí, potravního řetězce a nakonec potravinářských výrobků. Proto je stanovení zbytkové koncentrace kovů v mléce důleţitým ukazatelem hygienického stavu mléka. Přítomnost Pb v mléce je ovlivněna různými faktory, např. sezónním provozem, kontaminací krmiva a klimatickými faktory jako je vítr, a také pouţití pesticidů. Proto je nutné jej sledovat, aby se lépe objasnila jeho přítomnost v mléce (LICATA et al., 2003) Mléko a mléčné výrobky jsou důleţitou sloţkou stravy lidí a zejména dětí ve vývinu. Proto kontaminace mléka toxickými kovy sebou nese moţné zdravotní riziko pro celou lidskou populaci. Tyto toxické chemické látky mohou mít také vliv na kvalitu mléka (PATRA et al., 2008). Olovo a kadmium (Pb a Cd) Olovo a kadmium jsou dva nejhojnější těţké kovy v ţivotním prostředí, často koexistují ve znečištěném prostředí a mají většinou na svědomí otravy lidí a zvířat. Olovu a kadmiu umoţňují vstoupit do potravinového řetězce hospodářských zvířat různé cesty expozice, nejčastěji je to kontaminované krmivo či voda, olovněné barvy, automobilové emise, spalování uhlí, tavení, těţba a zpracování lehkých slitin a pouţívání fosfátových rostlinných hnojiv. Environmentální těţké kovy, jako olovo a kadmium jsou přepravovány do mléka dojnic a jejich přítomnost v mléce je spojena se změnami v profilu stopových minerálů a ovlivňuje nutriční kvality včetně sníţení obsahu ţeleza v mléce (PATRA et al., 2008). 35

37 Ovzduší a vodní toky působí jako média přenosu těţkých kovů v prostředí. Zejména v atmosféře mohou být kovy v tuhých částicích aerosolů nebo i v plynném stavu (rtuť a organokovové sloučeniny, arsen a methylarsiny) přenášeny na značné vzdálenosti. Spád těchto tuhých částic a mokrá depozice, ke které dochází jejich strţením sráţkovou vodou, jsou hlavními cestami povrchové kontaminace půdy a rostlin. Do těla dojnice vstupují těţké kovy především orální cestou v konzumované potravě (VELÍŠEK, 1999). Nejdůleţitější toxické prvky, které se mohou vyskytovat v mléce, jsou olovo, kadmium, rtuť a arzen. Riziko plynoucí z přítomnosti těchto prvků v mléce je v současné době velmi nízké (KOMPRDA, 2003) Kadmium Tento kov se vyskytuje hlavně při těţbě a hutnictví rud ţeleza a při spalování fosilních paliv nebo při výrobě plastů. 36 Jeho přítomnost negativně ovlivňuje metabolismus Ca, protoţe vytlačuje vápenaté ionty z kostní hmoty. Také se kumuluje v ledvinách, má dlouhý poločas rozpadu. Limit: 0,01 mg.kge-1 (Vyhláška 305/2004) Olovo Nejvydatnějším zdrojem Pb je doprava. Nepříznivě působí tak, ţe se ukládá v kostech, játrech, ledvinách a poškozuje centrální nervový systém. Otrava Pb je jedna z nejčastěji hlášených příčin otrav hospodářských zvířat (PATRA et al., 2008) Rtuť (Hg) Vzniká při spalování fosilních paliv a hlavně v metalurgii nebo při výrobě barviv. Také je obsaţena v dezinfekčních prostředcích a fungicidech (fenylmerkurichlorid, který se pouţívá k moření osiva). Kumuluje se v organismu a způsobuje nervové poruchy, a také poruchy trávícího ústrojí a ledvin. Toxické účinky rtuti a jejich sloučenin souvisí s vysokou afinitou rtuti k thiolovým skupinám v peptidech a bílkovinách. Vazbou rtuti na tato místa dochází u četných enzymů k jejich inhibici. Toxicita jednotlivých forem rtuti klesá v řadě alkylrtuťnaté sloučeniny (hlavně CH3Hg+) páry elementární rtuti rtuťnaté soli arylrtuťnaté a alkoxyrtuťnaté sloučeniny rtuťné soli (VELÍŠEK, 1999) Arsen (As) V přírodě se arsen vyskytuje v podobě sulfidových minerálů. Elementární arsen se pouţívá jako přísada ve slitinách olova a jiných kovů. Vyskytuje se v ţivotním prostředí hlavně v důsledku hutní činnosti, spalováním uhlí a dřeva konzervovaného sloučeninami arsenu. Vstřebaný arsen se hromadí ve vlasech, nehtech a kůţi. Toxicita

38 arsenu souvisí s jeho vlivem na aktivitu důleţitých enzymů prostřednictvím vazby na thiolové skupiny, arsen inhibuje glutathionperoxidasu, aspartátaminotransferasu, různé fototransferasy a enzymy jejichţ kofaktorem je lipoát. Chronická otrava se projevuje ztrátou tělesné hmotnosti, zvýšenou slinivostí a zhoršením zraku. Arsen má také teratogenní a karcinogenní mutagenní účinky (VELÍŠEK, 1999). Stanovení stopových kovů v kravském mléce ve středním Mexiku Mezquital je údolí poblíţ Mexico City, ve kterém se od roku 1890 pouţívalo zavlaţování odpadními vodami z této metropole. Pouţití odpadních vod zvýšilo úrodnost půdy, ale rozšířené pouţívání začalo způsobovat opačný účinek. Docházelo k erozi půdy následkem zvýšené koncentrace sodíku v půdě, a proto produktivita půdy klesla. Dalším důsledkem tohoto uţívání byla akumulace těţkých a toxických prvků v půdě a v rostlinách, jako je např. kukuřice, oves a vojtěška. U krav pasoucích se v těchto podmínkách se tedy vyskytly v mléce těţké kovy. (SOLIS, 2009) Rezidua pesticidů Pesticidy Většina potravin rostlinného původu je pěstována za pouţití pesticidů, které se pouţívají na kontrolu výskytu plevele, hmyzu a jiných škůdců, coţ má za následek zvýšení zemědělské produktivity. Nicméně, tyto ekonomické výhody s sebou nesou riziko pro lidské zdraví a poškození ţivotního prostředí. Krmiva jsou často kontaminována reziduí pesticidů. Pesticidy s vysokou rozpustností v tucích mají tendenci se akumulovat v tukové tkáni, mozku, játrech, ledvinách a mléce. Nejlepší způsob jak kontrolovat kontaminaci mléka je zabránit kontaminaci krmiva Mnoho pesticidů a jejich rezidua přispívající ke vzniku několika onemocnění, např. rakovina, srdeční choroby, Alzeheimer a Parkinson. (TSIPLAKOU et al., 2010) Jako pesticidy označujeme všechny sloučeniny nebo jejich směsi určené pro prevenci, ničení, potlačení, odpuzení či kontrolu škodlivých činitelů. Tento termín zahrnuje i sloučeniny podávané zvířatům pro kontrolu ektoparazitů. Pesticidy jsou látky reprezentující širokou škálu chemických sloučenin často velmi sloţité struktury, a proto se pro usnadnění komunikace označují triviálními názvy. Pouţívání pesticidů a dalších biologicky aktivních sloučenin se dnes jiţ stalo neodmyslitelnou součástí zemědělské produkce (VELÍŠK, 1999). Riziko plynoucí s nadlimitních obsahů reziduí pesticidů 37

39 v mléce je v současné době velice nízké. Aktuální příjem reziduí pesticidů je tedy vesměs hluboko pod hodnotami ADI (KOMPRDA, 2003). Pesticidy můţeme rozdělit: Podle zaměření proti cílovému organismu herbicidy proti vyšším rostlinám plevelům fungicidy proti plísním insekticidy proti hmyzu regulátory růstu rostlin kulturní rostliny moluskocidy proti plţům rodenticidy proti hlodavcům (KOMPRDA, 2003) Z hlediska praktického sledování hodnot maximálních limitů reziduí lze tyto látky rozdělit na rezidua: po aplikaci během vegetace atrazin, dichlorvos, diquat, paraquat, dithiokarbamáty, malathion, permethrin. MRL: v rozsahu 0,01 aţ 1 mg/kg po aplikaci při ochraně zásob permethrin, thiabenzadol. MRL: v 0,1 aţ 1 mg/kg jiného původu jde o látky, jejichţ pouţití je jiţ dlouhou dobu zakázáno, z důvodu perzistence v ţivotním prostředí jsou však jejich rezidua v mléce stále nacházena: DDT (dichlordifenyltrichloretan), HCB (hexachlorbenzen), HCH (hexachlorbenzen) a lindan (γ izomer HCH). MRL hodnoty: v rozmezí 0,001 aţ 0,1 mg/kg (KOMPRDA, 2003) Insekticidy 1) Organochlorové sloučeniny Organochlorované pesticidy nejsou určeny k přímému pouţití na hospodářských zvířatech či jako přídavek do krmiv. To znamená, ţe ke kontaminaci mléka došlo ze ţivotního prostředí nebo nesprávným pouţitím pesticidů. Výroba a pouţívání organochlorových pesticidů v posledních letech klesá. Některé pesticidy se však mohou v ţivotním prostředí kumulovat a přetrvat zde po mnoho let. Došlo k pokusům o sníţení výskytu organochlorových pesticidů v mléce, a to některými technologickými postupy, chemickým ošetřením mléka nebo podáním léčiv. Chlorované uhlovodíky se projevily 38

40 jako velmi odolné vůči fyzické a mikrobiální degradaci. Zájem se soustřeďuje na mechanismy, pomocí kterých mikroorganismy rozkládají tyto materiály na méně škodlivé sloučeniny (ABOU ARAB, 1997). Všeobecně významné organochlorové pesticidy jsou např. p,p,dichlordifenyltrichlorethan (p,p,0 DDT), benzenhexachlorcyklohexan, chlornan, heptachlor, aldrin, dieldrin, endrin. Vzhledem k lipofilní povaze těchto pesticidů, dochází k jejich hromadění v mléce a tukové tkáni. Prostřednictvím potravinového řetězce se mohou dostat do lidského těla a způsobit váţné zdravotní problémy (JOHN, 2001). Tabulka 8: Rezidua všeobecně významných pesticidů z kravského mléka z různých zemí (JOHN, 2001) Země Zjištěné pesticidy Reference Irák DDT, lindan, aldrin, Al-Omar et al., 1985 dieldrin,endrin Japonsko DDT, HCH, dieldrin Uyeta et al., 1970, Tanabe, 1972, Tomizawa, 1977 Země střední Ameriky DDT Mazariegos, 1976 (El Salvador, Guatemala, Honduras) Izrael DDT, HCH, dieldrin Veirov et al., 1977 Kanada (Ontario) PCB, DDE Frank et al., 1993 Stále se ve značné míře pouţívají v tropických zemích, a to v rámci programů na potlačení malárie, a také proti ektoparazitům hospodářských zvířat a zemědělským škůdcům. Tyto insekticidy se akumulují v tukové tkáni. Moţný výskyt těchto HCB, α,β,γ,σ - HCH, aldrin, heptachlor, heptachlor epoxid, DDT, α,β endosulfan, endosulfansulfát. (WALISZEWSKI, 1997) Asi nejznámější a nejdéle pouţívané insekticidy byly DDT a endosulfan (MIČKOVÁ et al., 2004). 39

41 Tabulka 9: Rezidua organochlorových pesticidů (mg/kg tuku) ve vzorcích kravského mléka a másla v různých zemích (WALISZEWSKI, 1997) Pesticidy Indie Slovensko Mexiko Kravsk Máslo Kravsk Máslo Kravsk Máslo é mléko é mléko é mléko HCB - - 0,004 0,004 0,014 0,016 α-hch 0,053 0,770 0,005 0,015 0,015 0,017 β-hch 0,014 0,470 0,006 0,030 0,049 0,078 γ-hch 0,004 0,190 0,004 0,029 0,030 0,033 Σ-HCH 0,071-0,015-0,094 0,093 p,p -DDE - 3,590 0,051 0,049 0,044 0,033 p,p -DDD - 3, ,004 n. d p.p -DDT - 3,250 0,362 0,010 0,087 0,031 Σ-DDT 0,150 10,800 0,413-0,159 0,049 Tato studie prokázala, ţe mléčné výrobky mohou být kontaminovány organochlorovými pesticidy, které se pouţijí v rámci hygienických opatření.(waliszewski, 1997) a) Dichlordifenyltrichlorethan (DDT) Bylo zavedeno na trh v roce 1939 jako účinný kontaktní insekticid. Jeho pouţívání se v následujících letech celosvětově rozšířilo. Alarmující signály o výskytu reziduí DDT a dalších lipofilních organochlorových pesticidů (např. aldrinu a dieldrinu prakticky ve všech sloţkách globálního ekosystému a o jejich negativních exotoxikologických účincích, které se objevily v 60. letech. DDT a příbuzné látky byly postupně zakázány téměř ve všech zemích světa (VELÍŠEK, 1999). Kontrolní organizace KEZ zjistila, ţe mléko od farmářů obsahuje pozůstatky jiţ léta zakázaného postřiku proti hmyzu DDT Na několika farmách se našly pozůstatky DDT v mléce, i kdyţ jeho obsah nepřekročil přípustné limity. Společnost přitom prozkoumala jen část producentů mléka, je ale zřejmé, ţe zbytky DDT je kontaminováno veškeré mléko z oblastí, kde se postřik pouţíval. Tedy nejen na území Česka, ale prakticky v celé Evropě. Z toho by vyplývalo, 40

42 ţe v oblastech s dřívější průmyslovou zemědělskou výrobou nelze vyprodukovat, např. biomléko. Podle názoru ministerstva je přitom zdrojem kontaminace s největší pravděpodobností půda. Do mléka se pozůstatky DDT dostaly kontaminací krmiva spadem z ovzduší a jde tedy o plošný problém. Poločas rozpadu DDT je totiţ několik desítek let. Státní veterinární správa zjišťuje obsah DDT v kravském mléce v rámci Národního programu monitoringu cizorodých látek. Maximální limit je pro DDT stanoven na 0,04 mg/kg tuku, přičemţ průměrná koncentrace DDT byla v posledním uzavřeném roce 2006 ve výši 0,029 mg/kg tuku. Coţ je hluboko pod limitem (ANONYM, 2008). b) HCH Je mnoho izomerů hexachlorcyklohexanu. Nejvýznamnější je však izomer γ HCH známější pod názvem Lindan. Lindan Jedná se o syntetickou látku, která obsahuje γ 1,2,3,4,5,6 hexachlorcyklohexan. Špatně se rozpouští ve vodě, ale je dobře rozpustný v organických rozpouštědlech. Díky svým vlastnostem je zařazován jak do skupiny perzistentních organických polutantů (POP spadající pod Stockholmskou úmluvu SC POPs), tak do skupiny těkavých organických látek (ANONYM). U nás je jeho pouţívání zakázáno a zvaţuje se jeho celosvětový zákaz. Přípravek se pouţíval ve stájích proti mouchám. Tento přípravek pronikal kůţí dojnic a dostával se do mléka. Byl klasifikován jako moţný karcinogen pro člověka. Posouzení obsahu reziduí organochlorových pesticidů v kravském a buvolím mléce ve městě Jaipur DDT a HCH pouţívaly k postřiku uvnitř skladů, ulpívaly na stěnách a stropech a kontaminovaly skladované krmivo, čímţ částečně přispěly k poţití DDT a HCH dobytkem. Vzhledem k jejich lipofilnímu charakteru se tyto pesticidy akumulují v tukové tkáni a dále se vylučují mlékem. Koncentrace DDT a jeho metabolitů DDE a DDD byly niţší neţ je stanovená tolerance WHO. Vysoká koncentrace aldrinu, heptachloru a epoxidů odhalila nevhodnost pouţití těchto pesticidů zemědělců pro zemědělské účely. U HCH byla překročena tolerance ustanovená WHO. Tato studie 41

43 prokázala, ţe kontaminace mléka rezidui pesticidů je podobná ve srovnání se zprávami z ostatních zemí. Vzhledem k tomu, ţe získané výsledky jsou alarmující, protoţe mnohé s těchto sloučenin vykazují karcinogenní, mutagenní a teratogenní účinky. Proto je nutné provádět pravidelnou kontrolu (JOHN, 2001). c) Cyklodieny Do této skupiny patří přípravky aldrin, dieldrin, endrin, isodyn a endosulfan. V ČR zakázány od 80. let. Kumulují se v organismech, váţou se na půdní částice a vyskytují se především v sedimentech (OČENÁŠKOVÁ, 2009). Endosulfan Do praxe byl zaveden aţ po DDT. Má jistou odolnost k odbourávání v přírodě. V ČR bylo pouţívání tohoto pesticidu ještě donedávna povoleno. Aplikoval se pod obchodním názvem Thiodan 35 EC. Tato látka je ještě toxičtější neţ DDT. Působí jako difúzní stimulant centrálního nervového systému a způsobuje jak akutní tak chronické otravy zvířat ( KLEGER A REPEŠ, 2005). d) Filpronil Transfer reziduí fipronilu z krmiva do kravského mléka Jedná se o insekticid, který je vysoce toxický. V této studií se zaměřili na studium mléka od dojnic, které byly krmeny kukuřičnou siláţí z ošetřených semen. Byl prokázán transfer fipronilu ze semen rostlin. Koncentrace reziduí fipronilu byly vyšší u těch vzorků, které byly ošetřeny, neţ u těch, které ošetřeny nebyly. Došlo k transferu reziduí fipronilu ze siláţe z ošetřených semen do mléka, proto došlo ke zvýšení koncentrace sulfonu v mléce. Všechny rezidua fipronilu se nemusí vylučovat mlékem, zbytek můţe být vyloučen jinými cestami, např. močí, výkaly nebo se můţe akumulovat v tukové tkáni. Fipronil se vyloučil ve formě sulfonu, coţ je jeho hlavní metabolit, který má stejné vlastnosti jako původní sloučenina. Během pokusů se potvrdila přítomnost fipronilu v kukuřici. Běţně je fipronil slabě systémový, takţe jeho přítomnost v rostlině nebyla očekávaná. Mnohem více překvapující však byl fakt, ţe se jeho rezidua vyskytly i v neošetřené kukuřici. Tento fakt lze vysvětlit relativní blízkostí polí, které byly pouţity v rámci experimentu. Vzdálenost mezi nimi činila 500 m. Ke kontaminaci nemohlo dojít z půdy, protoţe předchozí plodiny nebyly nikdy ošetřeny fipronilem. Koncentrace sulfonu však byla niţší neţ u siláţe vyrobené z ošetřené kukuřice. Jakmile se přešlo z krmení siláţe z ošetřené kukuřice, tak byl zpozorován pokles koncentrace 42

44 sulfonu v mléce. Ve Francii bylo pouţívání fipronilu dočasně povoleno od roku 1996 aţ do února 2004, kdy se Ministerstvo zemědělství rozhodlo pozastavit toto povolení, ale ještě umoţnili zemědělcům pouţít ošetřené osivo, které měli k dispozici. Kromě toho některé zahradnické prostředky obsahují fipronil. Takţe existuje několik moţností způsobu kontaminace ţivotního prostředí. ( LE FAOUDER, 2007) Tabulka 10: Mnoţství reziduí pesticidů v různých ročních obdobích v letech (JOHN, 2001) Zjištěné pesticidy Letní období Deštivé období Zimní období Aldrin 0,378 0,056 0,937 α-hch 0,084 0,208 0,106 β-hch 0,030 ND 0,031 γ-hch 0,040 0,089 0,081 Σ-HCH 0,154 0,257 0,218 p,p DDD 0,029 0,063 0,161 p,p DDE 0,025 0,190 0,025 p,p DDT 0, ,006 Σ DDT 0,061 0,269 0,192 Heptachlor 1,621 2,168 1,928 Heptachlor epoxide 2,164 0,519 3,324 Σ-Heptachlor 3,785 2,687 5,252 Σ-OCP 4,378 3,269 6,599 43

45 Tabulka 11: Mnoţství reziduí v plnotučném mléku v různých ročních obdobích (JOHN, 2001) Zjištěné pesticidy Letní období Deštivé období Zimní období Aldrin 0,452 0,074 0,674 α-hch 0,103 0,187 0,088 β-hch 0,030 0,038 0,004 γ-hch 0,020 0,046 0,037 Σ-HCH 0,153 0,251 0,129 p,p DDD 0,015 ND 0,091 p,p DDE 0,240 0,030 0,246 p,p DDT 0,014 0,014 0,010 Σ DDT 0,269 0,044 0,347 Heptachlor 0,525 1,442 1,400 Heptachlor epoxide 0,617 0,066 0,196 Σ-Heptachlor 1,142 1,508 1,596 Σ-OCP 2,016 1,897 2, Rezidua polychlorovaných bifenylů (PCB), dibenzofuranů (PCDF) a dibenzodioxinů (PCDD) Polychlorované dibenzo-p-dioxiny (PCDD) a polychlorované dibenzofurany (PCDF) nejsou vyráběny záměrně, ale obvykle se vyskytnou jako neţádoucí vedlejší produkty v mnoha chemických procesech (spalování a průmyslové procesy) (ESPOSITO, 2009). Podle počtu a pozic atomů chloru v molekule existuje v rámci všech tří látek velké mnoţství kongenerů (KOMPRDA, 2003) Polychlorované bifenyly (PCB) Polychlorované bifenyly (PCB) jsou aromatické syntetické látky, které se vyráběly ve velkém v letech 1930 aţ 1970 pro průmyslové pouţití. Nyní je jejich pouţití zakázáno. Vzhledem k jejich vysoké odolnosti vůči fyzikální, chemické a biologické degradaci, jde o látky velmi perzistentní. Jde o všudypřítomné kontaminující látky, které se vyskytují v půdě, ve vodě i v potravinách. Koncentrace těchto látek je nejvyšší v potravinách ţivočišného původu (ESPOSITO, 2009). K průniku PCB do ţivotního prostředí docházelo při haváriích transformátorů nebo kondenzátorů, únikem 44

46 z hydraulických nebo teploměrných systémů, nevhodnou aplikací izolačních nátěrových hmot a průsakem ze skládek odpadů. V ţivotním prostředí se PCB transportují: rozpuštěné nebo emulgované ve vodě sorbované na tuhých částicích a kontaminují tak i zdroje pitné vody Ke kontaminaci hospodářských zvířat a následně mléka můţe dojít prostřednictvím kontaminovaného krmiva (otěr, odrol, vyluhování nátěru obsahujícího PCB) nebo napájecí vody. Po expozici dojnice takto kontaminované krmivem (vodou) dochází k prudkému nárůstu reziduí PCB v mléce. Po ustálení rovnováhy mezi příjem PCB a jejich vylučováním z organismu dojnice (při dlouhodobějším příjmu) roste akumulace PCB v tělním tuku. Odtud se po přerušení příjmu uvolňují pozvolna do mléka (KOMPRDA, 2003). Toxikologické působení Indukují aktivitu mikrozomálních enzymových systémů jater, poškození kůţe u člověka označované jako chlorakné, reprodukční toxicita, atrofie thymu (brzlíku), imunotoxicita, ztráty hmotnosti. Karcinogenita nebyla dosud prokázána. Průměrné hodnoty obsahu PCB ve většině potravin jsou v současné době v ČR pod legislativní limity. Preventivní opatření Jak uţ bylo, naznačeno PCB se kumulují v tukové tkáni, a proto lze tedy mléko účinně dekontaminovat jeho odstředěním (KOMPRDA, 2003). Limit: 0,1 mg.kge- 1(Vyhláška 305/2004) 45

47 Obrázek 7: Průměrný obsah sumy PCB ( ) v konzumním mléce ( Polychlorované dibenzodioxiny (PCDD) Do mléka se dostávaly přes krmivo, na které byly pouţity určité chlorované herbicidy. Tento vstup je však v současnosti jiţ přerušen zákazem pouţívání inkriminovaných herbicidů a další vstup je při spalování komunálních odpadů, a proto je vstup dioxinů do ţivotního prostředí stále velmi aktuální. Znamenají jedno z mála chemických nebezpečí, jejichţ příjem se pohybuje na stejné úrovni s hodnotami ADI. 46

48 Toxikologické působení Způsobuje poškození imunitních funkcí, chlorakné, poruchy jater a u dětí silné bronchitidy. Nejtoxičtější je 2,3,7,8 tetrachlordibenzodioxin (KOMPRDA, 2003) Tabulka 12: Koncentrace dioxinů a srovnání příjmu dioxinů v mléce a mléčných výrobcích (KOMPRDA, 2003) Potravina Koncentrace PCDD (pg/g) Potravina Mléčné výrobky 0,36 Mléko + mléčné Mléko 0,07 výrobky Příjem PCDD (pg/den) 33 Obrázek 8: Průměrný obsah dioxinů v syrovém mléce ( ) ( ) Preventivní opatření vstupu dioxinů do organismu člověka zákaz pouţití herbicidů obsahující dioxiny pouţití netoxických obalových materiálů náleţité technologické vybavení spaloven komunálního odpadu monitoring obsahu dioxinů v potravinách 47