Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav technologie potravin Ftaláty v kravském mléce

Transkript

1 Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav technologie potravin Ftaláty v kravském mléce Diplomová práce Vedoucí práce: Prof. Ing. Alžbeta Jarošová, Ph.D. Vypracovala: Mgr. Jolana Hrušáková Brno 2014

2 Zadání

3 ČESTNÉ PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem práci: Ftaláty v kravském mléce vypracovala samostatně a veškeré použité prameny a informace uvádím v seznamu použité literatury. Souhlasím, aby moje práce byla zveřejněna v souladu s 47b zákona č. 111/1998 Sb., o vysokých školách ve znění pozdějších předpisů a v souladu s platnou Směrnicí o zveřejňování vysokoškolských závěrečných prací. Jsem si vědom/a, že se na moji práci vztahuje zákon č. 121/2000 Sb., autorský zákon, a že Mendelova univerzita v Brně má právo na uzavření licenční smlouvy a užití této práce jako školního díla podle 60 odst. 1 autorského zákona. Dále se zavazuji, že před sepsáním licenční smlouvy o využití díla jinou osobou (subjektem) si vyžádám písemné stanovisko univerzity, že předmětná licenční smlouva není v rozporu s oprávněnými zájmy univerzity, a zavazuji se uhradit případný příspěvek na úhradu nákladů spojených se vznikem díla, a to až do jejich skutečné výše. V Brně dne:.... podpis

4 PODĚKOVÁNÍ Dovoluji si touto cestou poděkovat vedoucí mé diplomové práce paní prof. Ing. Alžbetě Jarošové, Ph.D. za odborné vedení, cenné rady a připomínky, současně také za lidský a milý přístup. Velký dík patří Ing. Magdaleně Krejčíkové, která mi byla ochotnou a trpělivou školitelkou v laboratoři, a s níž jsem se spolupodílela na zpracování vzorků, které v širším rozsahu použije při psaní svojí disertační práce. Dále paní Rr. Aleně Ansorgové, Ph.D. za ochotu při řešení metodiky týkající se vysokoúčinné kapalinové chromatografie. Děkuji také Mgr. Tomáši Zdražilovi, který mi poskytl cenné rady k volbě vhodných testů při statistickém zpracování výsledků.

5 ABSTRAKT Práce přináší informace o výskytu di-butyl ftalátu (DBP) a di-ethylhexyl ftalátu (DEHP) v syrovém kravském mléce. Hlavní myšlenkou bylo porovnat úroveň kontaminace v ručně a strojově dojeném mléce. Vzorky byly odebírány na farmě v kraji Vysočina, a to v lednu a dubnu Koncentrace DBP a DEHP byly stanoveny pomocí vysokoúčinné kapalinové chromatografie. Po celou dobu experimentu byl pozorován statisticky průkazně vyšší obsah DBP než DEHP. Koncentrace DBP se pohybovaly v rozmezí 0,57 16,79 mg.kg -1 mléka, DEHP od nedetekovatelných hodnot do 0,39 mg.kg -1 mléka. Ve strojově dojeném mléce byl obsah ftalátů přibližně dvakrát vyšší než v mléce dojeném ručně, pravděpodobně v důsledku migrace z kontaktních materiálů dojicího zařízení. V měsíci dubnu byl zaznamenán mírný pokles koncentrací, hodnoty se však statisticky průkazně nelišily od hodnot naměřených v lednu. Přítomnost ftalátů v mléce na úrovni prvovýroby je zářným příkladem jejich všeobecně široké aplikace, která zatěžuje životní prostředí a potravní řetězec. Klíčová slova: ftaláty, di-butyl ftalát, di-ethylhexyl ftalát, syrové kravské mléko, HPLC ABSTRACT This study investigates the occurrence of di-butyl phthalate (DBP) and di-ethylhexyl phthalate (DEHP) in raw cow s milk. The idea was to compare level of contamination in manually and mechanically obtained milk. Samples were collected at a farm in the Vysočina region in January and April The concentrations of DBP and DEHP were determined by high performance liquid chromatography. Throughout the experiment a statistically significantly higher content of DBP than DEHP was observed. The concentration of DBP ranged from 0,57 to 16,79 mg.kg -1 of milk, DEHP ranged from undetectable values to 0,39 mg.kg -1 of milk. The amount of phthalates in the mechanically obtained milk was approximately two times higher than in the milk milked by hand, probably due to migration from the contact materials of the milking equipment. In April a slight decrease in the concentration values was observed, but the values did not differ statistically significantly from the values measured in January. The presence of phthalates in milk on the primary production level is a shining example of their wide application, which burdens the environment and the food chain. Keywords: phthalates, di-butyl phthalate, di-ethylhexyl phthalate, raw cow's milk, HPLC

6 OBSAH 1 ÚVOD LITERÁRNÍ PŘEHLED Ftaláty Obecná charakteristika ftalátů Chemická struktura Fyzikálně-chemické vlastnosti Průmyslové použití ftalátů Průnik ftalátů do životního prostředí Voda Ovzduší Půda Průnik ftalátů do potravin a potravního řetězce Zemědělské plodiny, krmiva a tkáně hospodářských zvířat Vliv obalů a technologických zařízení Potraviny Mléko a mléčné výrobky Expozice člověka ftaláty Omezení expozice, možné alternativy Toxicita Degradace a metabolismus u savců Legislativa Metody použité ke stanovení ftalátů v mléce Chromatografické metody Gelová permeační chromatografie Vysokoúčinná kapalinová chromatografie CÍLE PRÁCE MATERIÁL A METODIKA Materiál Chemikálie Vzorky mléka Metodika Lyofilizace mléka... 39

7 4.2.2 Extrakce Odpařování Gelová permeační chromatografie Přečištění kyselinou sírovou HPLC analýza Statistické vyhodnocení VÝSLEDKY Obsah DBP a DEHP v syrovém kravském mléce v lednu Obsah DBP a DEHP v syrovém kravském mléce v dubnu Srovnání obsahu DBP a DEHP v lednu a dubnu DISKUZE Porovnání obsahu ftalátů v ručně a strojově dojeném mléce Výskyt di-butyl ftalátu Výskyt di-ethylhexyl ftalátu Porovnání obsahu ftalátů v rámci dvou odběrových období ZÁVĚR SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY SEZNAM OBRÁZKŮ SEZNAM TABULEK SEZNAM ZKRATEK... 74

8 1 ÚVOD Estery kyseliny ftalové jsou organické sloučeniny, které se používají zejména jako změkčovadla plastických hmot. Obrovský průmyslový úspěch PVC (polyvinylchloridu) měkčeného di-ethylhexyl ftalátem vedl od roku 1933 k masové produkci ftalátů a jejich aplikaci při výrobě řady dalších výrobků lepidel, barev, kosmetiky, parfémů, insekticidů, obalových materiálů atd. Člověk si rád ulehčuje život, využívá svých objevů a nových materiálů. Často si však neuvědomuje, jaké může mít jeho počínání v budoucnu následky. Životní prostředí je pak protkáno a zatíženo řadou chemických látek. Ty jsou mnohdy velmi odolné vůči rozkladu, kontaminují potravní řetězec a působí nepříznivě na organismy, které jsou jimi exponovány. Estery kyseliny ftalové patří mezi všudypřítomné polutanty. Atmosféra, půda, voda všude tam je lze nalézt. Mohou se vyskytovat i v rostlinách, které rostou na kontaminovaných půdách, a které jsou navíc vystaveny vzdušnému spadu. Hospodářská zvířata mohou přijímat ftaláty jak na pastvě, tak i z dalších krmných surovin, zejména těch s vyšším obsahem tuku, v nichž se lipofilní ftaláty kumulují. Není snad překvapením, že i v produktech získaných z těchto zvířat, jejichž hlavním konzumentem je člověk, se mohou vyskytovat ftaláty. Toxicitu ftalátů potvrzuje řada studií, provádějících pokusy na zvířatech. Rovněž u lidí byly v posledních letech pozorovány některé odchylky, které jsou přisuzovány právě jejich působení. Mezi nejrozšířenější patří dibutyl ftalát (DBP) a di-ethylhexyl ftalát (DEHP), u nějž bylo prokázáno, že narušuje lidský endokrinní systém. Mléko a mléčné výrobky lze považovat za jednu ze základních skupin potravin, kterou mnozí lidé, často děti, konzumují každý den. Vzhledem k dnešním výživovým doporučením patří mléku a řadě mléčných výrobků čestné místo na seznamu vyváženého a racionálního jídelníčku. Je logické, že kvalita vstupní suroviny se odráží i ve výsledných produktech. Sledovat obsah ftalátů v mléce z důvodu hodnocení expozice člověka má tedy svůj význam, což potvrzuje řada evropských i mimoevropských studií. V současné době se mléko získává mechanicky, pomocí speciálních dojicích zařízení, protéká potrubím a hadicemi, které jsou často vyrobeny z plastových materiálů. Ty mohou být rovněž zdrojem kontaminace ftaláty. Je proto na místě ověřit, do jaké míry přispívají tyto materiály ke kontaminaci mléka a zda by v mléce dojeném 8

9 ručně byl obsah ftalátů nižší. Rovněž odhalit úroveň kontaminace DEHP a DBP v syrovém kravském mléce původem z České republiky bylo náplní této práce. Vzhledem k prokazatelně nepříznivým účinkům některých ftalátů je v posledních letech snahou Evropské unie omezit jejich výrobu a použití prostřednictvím legislativních opatření a aplikací alternativních materiálů. Z pohledu potravinářského průmyslu by použití alternativních materiálů a přijetí vhodných opatření mělo být společným cílem všech článků potravinového řetězce a to v širokém pojetí výrobci obalových materiálů, potiskových barev, technologických zařízení, která přicházejí do styku s potravinami atd. počínaje, zemědělci a výrobci potravin konče. 9

10 2 LITERÁRNÍ PŘEHLED 2.1 Ftaláty Obecná charakteristika ftalátů Ftaláty neboli estery kyseliny ftalové patří do skupiny prakticky všudypřítomných organických kontaminantů životního prostředí (Velíšek a Hajšlová, 2009; Latini, 2005). Jedná se o masově syntetizované chemické látky se schopností kumulovat se v biologických tkáních (Šuta, 2007). Důvod pro jejich vysokou produkci, a tedy i hojné rozšíření do všech složek životního prostředí, spočívá ve vhodných fyzikálněchemických vlastnostech, díky kterým se upatňují jako změkčovadla, tj. látky zlepšující mechanické vlastnosti plastických hmot, zejména PVC (Velíšek a Hajšlová, 2009). Měkčené PVC se potom používá v řadě spotřebních výrobků od obalů, přes stavební materiál až po zdravotnické pomůcky nebo hračky. Mimo to se ftaláty používají např. jako složky inkoustů, těsnících materiálů, v parfémech či v jiných typech kosmetiky (Šuta, 2007). Vzhledem k tomu, že ftaláty nejsou v polymeru chemicky vázané, mohou se z výrobku uvolňovat a kontaminovat životní prostředí (Wormuth aj., 2006). Některé ftaláty působí karcinogenně a teratogenně, mohou negativně ovlivnit reprodukční schopnosti organismu, poškodit játra a ledviny (Velíšek a Hajšlová, 2009). Toxicita pro člověka a pro zvířata vzbuzuje znepokojení, ačkoliv její přesné mechanismy a úroveň se u jednotlivých ftalátů mohou lišit (Šuta, 2007). Mezi nejvýznamnější ftaláty patří di-2- ethylhexyl ftalát (DEHP) a dibutyl ftalát (DBP) (Wormuth aj., 2006). Blíže bude problematika ftalátů přiblížena v rámci jednotlivých kapitol této práce Chemická struktura Ftaláty jsou diestery kyseliny ftalové (Zhao aj., 2010). Kyselina ftalová je aromatická dikarboxylová kyselina, jejíž racionální vzorec je C 6 H 4 (COOH) 2 (Benešová a Satrapová, 2002). Esterifikace je reakce mezi karboxylovou kyselinou a alkoholem, při které se alkohol aduje na částečný kladný uhlíkový atom karboxylu, přičemž vzniká ester za současného odštěpení vody (Benešová a Satrapová, 2002): Jedná se o dialkylestery a alkylarylestery 1,2-benzendikarboxylové kyseliny (obr. 1) (Cao aj., 2010). Molekula ftalátů představuje rigidní, planární aromatický kruh se dvěma flexibilními, většinou nelineárními alifatickými, často shodnými postranními 10

11 řetězci. Některé estery mají ve své molekule dvě různé alkylové skupiny (Velíšek a Hajšlová, 2009). Na obrázku 2 je znázorněna struktura dvanácti ftalátů s délkou postranního řetězce C1 C10 (Zhao aj., 2010). Obr. 1 Obecná struktura ftalátů, R a R jsou stejné nebo různé alkylové nebo arylové skupiny (Cao aj.,2010) Obr. 2 Struktura dimethyl (DMP, C1), diethyl (DEP, C2), dipropyl (DPrP, C3), di-nbutyl (DBP, C4), butylbenzyl (BBzP, C4, 6), di-n-pentyl (DNPP, C5), di-cyklohexyl (DCHP, C6), di-n-heptyl (DNHP, C7), di-ethylhexyl (DEHP, C8), di-n-octyl (DNOP, C8), diizononyl (DINP, C9) a diizodecyl (DIDP, C10) ftalátů (Zhao aj., 2010) 11

12 Americký Úřad pro ochranu životního prostředí (EPA, angl. Environmental Protection Agency) zahrnul šest esterů ftalové kyseliny do seznamu prioritních kontaminantů životního prostředí. Jedná se o dimethyl ftalát (DMP), diethyl ftalát (DEP), dibutyl ftalát (DBP), butylbenzyl ftalát (BBzP), dioktyl ftalát (DNOP) a di-2- ethylhexyl ftalát (DEHP). Z nich jsou nejvíce rozšířené dibutyl ftalát a di-2-ethylhexyl ftalát (Velíšek a Hajšlová, 2009) Fyzikálně-chemické vlastnosti Ftaláty jsou obvykle bezbarvé nebo lehce nažloutlé olejovité látky bez zápachu, které jsou díky svému lipofilnímu charakteru velmi omezeně rozpustné ve vodě, avšak dobře se rozpouštějí v organických rozpouštědlech. S rostoucí délkou řetězce klesá rozpustnost ftalátů ve vodě (Mikula aj., 2005) a stoupá hodnota rozdělovacího koeficientu oktanol-voda, jenž představuje míru lipofility sloučenin (Velíšek a Hajšlová, 2009). Ftaláty jsou kapalné v širokém teplotním intervalu, např. mezi -50 C a 340 C v případě DEHP (Östman, 2000). Většina ftalátů má bod tání nižší než -25 C a bod varu mezi C (Staples aj., 1997). Se vzrůstající molekulovou hmotností klesá tenze par (Velíšek a Hajšlová, 2009) a stoupá bod varu (Mikula aj., 2005). K významnějšímu odpařování při pokojové teplotě může docházet u nižších esterů, vyšší estery kyseliny ftalové jsou prakticky netěkavé (Velíšek a Hajšlová, 2009) Chemické vlastnosti ftalátů předurčuje esterifikovaná karboxylová skupina. Hlavní reakcí, stejně jako u jiných esterů, je hydrolýza, která může být katalyzována kyselinami i zásadami. Vzhledem k malé rozpustnosti ftalátů ve vodě je tato reakce velmi pomalá. Lze ji však urychlit zvýšením teploty. Platí, že estery s rozvětveným postranním řetězcem jsou vůči hydrolýze mnohem odolnější než estery s přímým řetězcem stérické zábrany alkoholového zbytku jsou tedy rozhodujícím činitelem pro rychlost celého procesu (Velíšek a Hajšlová, 2009). V integrovaném registru znečišťování (IRZ) ministerstva životního prostředí je jeden z nejrozšířenějších ftalátů současnosti charakterizován následovně:,,di(2- ethylhexyl)ftalát (DEHP) je bezbarvá nebo nažloutlá olejovitá kapalina, prakticky bez zápachu. Taje při teplotě 46 ºC a teplota varu činí 370 ºC. Špatně se rozpouští ve vodě, ale mísí se s většinou běžných organických rozpouštědel. Hustotou 980 kg.m -3 je jen nepatrně lehčí než voda. Patří mezi perzistentní organické polutanty (POP) (IRZ, 12

13 2013). Jedná se o nejrozšířenější kongener, jelikož představuje okolo 50 % světové produkce ftalátů (Wenzl, 2009) Průmyslové použití ftalátů Ftaláty byly zavedeny v roce 1920 jako DEHP, DEP, DBP, BBzP, DINP, DNOP a DIDP. Od roku 1933 vedl obrovský průmyslový úspěch PVC měkčeného DEHP k neustále exponenciálně vzrůstající aplikaci při výrobě rozpouštědel, lepidel, vosků, barev, léčiv, kosmetiky, insekticidů a materiálů pro balení potravin (Fasano aj., 2012). Některé ftaláty jsou dodávány ve formě čistých chemických produktů (např. DEHP), zatímco jiné představují komplexní směsi izomerů složených z mnoha sloučenin s podobnou chemickou strukturou (např. diizononyl ftalát - DINP, diizodecyl ftalát - DIDP aj.) (Šuta, 2007). V roce 2007 bylo v EU vyprodukováno zhruba tun DEHP a tun DBP, přičemž v posledních deseti letech výroba poklesla asi o třetinu (ECHA, 2009 a,b ). Celkově se v Evropě vyprodukuje zhruba jeden milion tun ftalátů ročně, jako součást široké řady materiálů (Fierens aj., 2012). Ftaláty se zhruba v 90 % případů používají jako změkčovadla polymerů, nejčastěji se jedná o PVC. Tím se zvyšuje pružnost a zpracovatelnost materiálu. Měkčené PVC se potom používá v řadě spotřebních výrobků od obalů, přes stavební materiál (podlahové krytiny, hadice, kabely aj.) až po zdravotnické pomůcky nebo hračky (Šuta, 2007). Dále mohou být součástí dětských výrobků (pláštěnky, plovací kruhy, školní pomůcky aj.), plastových sprchových závěsů, ubrusů atd. (Strunecká a Patočka, 2011). Jako změkčovadla v PVC produktech se používají zejména ftaláty s vyšší molekulovou hmotností, jako je např. DEHP (Cao, 2010). Méně významné je použití ftalátů jako složky inkoustů, adhezivních materiálů, nátěrů, těsnících materiálů, materiálů pro povrchovou úpravu, rozpouštědel a fixačních činidel v parfémech či přísady v jiných typech kosmetiky (Šuta, 2007). Přítomnost ftalátů v kosmetických produktech je v současné době zakázána, těžko se však prokazuje a sleduje. Lze je nalézt jako DBP a DEP v antiperspirantech, deodorantech, lacích na nehty, šamponech, kolínských vodách a parfémech (Strunecká a Patočka, 2011). Jedná se především o ftaláty s nižší molekulovou hmotností, jež mají výše zmíněné využití (Cao, 2010) Průnik ftalátů do životního prostředí Přítomnost ftalátů v životním prostředí je výsledkem lidské činnosti ta je jejich hlavním a zřejmě i jediným zdrojem. Ftaláty se do prostředí uvolňují již při jejich 13

14 samotné výrobě, dále při výrobě materiálů, které je obsahují, během jejich používání i při následné likvidaci (Velíšek a Hajšlová, 2009). Při spalování za vysokých teplot se ftaláty rozkládají, z pohledu emisí je tedy problémem jejich spalování za nízkých teplot (IRZ, 2013). Ftaláty mohou kontaminovat odpadní vody, atmosféru i půdu (Velíšek a Hajšlová, 2009). Prostřednictvím kontaminovaného životního prostředí se ftaláty dostávají i do potravního řetězce (Koo a Lee, 2005). Hlavní kontaminovanou složkou životního prostředí je půda zhruba 77 %, a poté voda 21 % (Hunter a Uchrin, 2000) Voda Přestože je rozpustnost ftalátů ve vodě nízká (klesá s rostoucí relativní molekulovou hmotností), díky tendenci sorbovat se na organické částice a interagovat s rozpuštěným organickým materiálem, jako jsou huminové kyseliny a fulvokyseliny v půdě, může koncentrace těchto látek ve vodě značně vzrůst. Ftaláty se tedy spíše váží na sediment (Velíšek a Hajšlová, 2009). Povrchové a spodní vody mohou být kontaminovány prostřednictvím odpadních vod, pevných odpadů, a také prostřednictvím srážek (Velíšek a Hajšlová, 2009). Rozsáhlé průmyslové i domácí užívání produktů obsahující ftaláty (plasty jako PVC, toaletní potřeby, kosmetika) má za následek přítomnost velkého množství těchto látek ve splaškových vodách, které se potom dostávají do kanalizačních a odpadních systémů (Ishikawa aj., 2005). Odpadní vody a odtoky z čístíren odpadních vod mohou tedy přenést ftaláty do řek a jejich ústím až do rozsáhlejších vodních prostředí (Cespedes aj., 2006). Například DEHP je ve vodě špatně rozpustný a silně se váže na půdní částice a sedimenty, proto je jeho koncentrace v podzemních vodách v důsledku vyluhování z půd velmi malá. V povrchových vodách je však koncentrace vyšší z důvodu schopnosti DEHP sorbovat se na organické částice přítomné ve vodě (IRZ, 2013). Úrovně kontaminace ftaláty se liší podle lokality, vyšší jsou v blízkosti průmyslových center. Pohybují se v rozmezí desetin až tisíců μg.dm -3, v sedimentu však mohou koncentrace hydrofóbnějších ftalátů dosáhnout až stovek mg.kg -1 (Velíšek a Hajšlová, 2009) Ovzduší Ačkoliv je odpařování ftalátů do atmosféry vhledem k nízké tenzi par zanedbatelné, nelze opomíjet okolí průmyslových závodů, ve kterých už tato možnost uvolňování nabývá na významu. Jedná se zejména o závody, kde se vyrábějí ftaláty nebo plasty, 14

15 zvýšenou pozornost je třeba také věnovat uzavřeným prostorám, ve kterých se vyskytují výrobky ftaláty obsahující (automobily, místnosti s novými podlahovými krytinami apod.) (Velíšek a Hajšlová, 2009). Ftaláty se z výrobků z PVC mohou vyplavovat nebo vypařovat do ovzduší, protože nejsou v plastu chemicky vázány. Vylučované množství záleží na řadě faktorů, jako jsou procentní obsah ftalátů v plastu (cca %), teplota během používání a skladování, délka skladování, způsob manipulace atd. (Petersen a Breindahl., 2000). V místnosti s PVC krytinou může být člověk denně vystaven množství mg.kg -1 (Petrlík a Mašková, 2004). V ovzduší se mohou ftaláty vyskytovat buď ve formě par (estery s nižší relativní molekulovou hmotností), aerosolu nebo vázané na prachové částice. Takto mohou být transportovány na dlouhé vzdálenosti (hlavně DEHP) nebo vymyty dešťovými a sněhovými srážkami (Velíšek a Hajšlová, 2009). Teil aj. (2006) potvrdil, že se ftaláty mohou uvolňovat do okolního vzduchu, a poté přejít do dešťové vody (Guidotti aj., 2000). Výzkumy také ukázaly, že se ftaláty dostávají do atmosféry v důsledku spalování plastů (Simoneit aj., 2005). Nezanedbatelný je výskyt ftalátů v prachu, který se může šířit vzduchem. Dne 14. září 2011 zveřejnil Chemický sekretariát (ChemSec) zprávu nazvanou,,domov, sladký domov, překvapení v prachu pod postelí. Autoři analyzovali prach vysátý v ložnicích v šesti státech Evropské unie, ve čtyřech zemích Afriky a dvou státech jihovýchodní Asie a zjistili, že tento prach obsahuje látky, které se společně nazývají hormonální (endokrinní) disruptory. Hormonální disruptory jsou chemikálie, které výrazným způsobem zasahují do hormonálních regulací a mohou narušovat produkci nebo působení některých hormonů. Mezi tyto látky patří i ftaláty. Vzorky odebrané v Evropě, včetně ložnice z České republiky, vykazovaly v nejvyšších koncentracích přítomnost ftalátů a nonylfenolu (Strunecká a Patočka, 2011). Na druhou stranu ftaláty, vázané na prachových částicích, mohou být prostřednictvím fotodegradačních reakcí poměrně rychle rozkládány (IRZ, 2013) Půda Významným zdrojem kontaminace půdy jsou městské a průmyslové odpady (Velíšek a Hajšlová, 2009). Čistírenské kaly (pocházející z čistíren odpadních vod) mohou obsahovat ftaláty (Fauser aj., 2003), které se následně mohou dostat do půdy, pokud jsou použity jako hnojivo na zemědělskou půdu (Gibson aj., 2005). Ftaláty přítomné v zemědělsky obdělávané půdě jsou potom možným zdrojem kontaminace 15

16 v krmivech pro hospodářská zvířata, ačkoliv rozsah, s jakým k tomuto dochází, není stále zcela jasný (Rhind aj., 2005). Kromě toho se ftaláty mohou dostat do půdy vzdušnou emisí po aplikaci zemědělských přípravků (Velíšek a Hajšlová, 2009). Zorníková aj. (2011) prokázala přitomnost ftalátů (DEHP a DBP) v zemědělské půdě na území střední Moravy, a také v zemědělských plodinách v průběhu vegetace, pěstovaných na těchto půdách. Hodnoty DEHP v půdách ve všech oblastech se pohybovaly v rozmezí <0,03 0,73 mg.kg -1 sušiny a hodnoty DBP v rozmezí 0,28 1,59 mg.kg -1 sušiny. Výsledky odhalily, že lokalita, která byla nejvíce hnojena organickými hnojivy, vykazovala také vyšší výskyt obou ftalátů (DEHP 0,73 ± 0,18 mg.kg -1 sušiny, DBP 1,59 ± 0,07 mg.kg -1 sušiny). Časté hnojení organickými hnojivy tedy vede ke kontaminaci zemědělské půdy ftaláty, zdrojem kontaminace mohou být i zemědělské stroje a spad z ovzduší (Cai aj., 2006; Vikelsoe aj. 2002). V pěti krajích ČR sledovala výskyt DBP a DEHP Daňková aj. (2012). Jednalo se o kraj Zlínský, Jihomoravský, Olomoucký, Moravskoslezský a kraj Vysočina. Půdní vzorky byly odebírány ze dvou vrstev orné půdy a pastvin. Horní vrstva orné půdy sahala od 0 do 25 cm, spodní vrstva od 35 do 60 cm hloubky. U pastvin byla horní vrstva odebrána od 0 do 10 cm, spodní potom od 11 do 25 cm hloubky. Koncentrace DBP se pohybovaly od 0,1 do 1,1 mg.kg -1 původní hmotnosti v horní vrstvě a od 0,07 do 0,87 mg.kg -1 ve spodní. Koncentrace DEHP nabývaly hodnot od 0,1 do 1,32 mg.kg -1 původní hmotnosti v horní vrstvě a od 0,12 do 0,60 mg.kg -1 ve spodní vrstvě. Naměřené hodnoty ftalátů ve vzorcích půd se mezi sebou významně nelišily, což naznačuje jednotné zatížení PAE v České republice. Xu aj. (2008) zkoumal výskyt DBP a DEHP na zemědělských půdách v Číně. Vzorky různých typů půd byly odebírány ze dvou oblastí. Výsledky naznačují relativně vysoké zbytkové množství DBP v půdě, a to v rozmezí 3,18 29,37 mg.kg -1 (v průměru 14,06 mg.kg -1 ) v oblasti Haan a 2,75 14,62 mg.kg -1 (v průměru 7,60 mg.kg -1 ) na černozemi v oblasti Harbin. Reziduální hodnoty DEHP se pohybovaly v rozmezí 1,15 7,99 mg.kg -1 v oblasti Haan a 0,44 4,20 mg.kg -1 v oblasti Harbin. Vzorky z neobdělávaných půd obsahovaly nejnižší hladiny ftalátů, což naznačuje vliv lidské zemědělské činnosti na kontaminaci půd znečišťujícími látkami. Ftaláty mají tendenci sorbovat na organickou hmotu a akumulovat se v ní tím víc, čím větší mají relativní molekulová hmotnost. Např. DEHP je silně sorbován a je prakticky nemobilní, DEP je naopak velmi pohyblivý. Vyšší estery jsou v půdě natolik silně vázány, že k jejich transportu již prakticky nedochází. Při kontinuálním přísunu 16

17 ftalátů (DEHP) na skládkách lze po jisté době pozorovat nasycení vrchních vrstev půdy a migraci do hlubších vrstev, někdy až do spodních vod (Velíšek a Hajšlová, 2009) Průnik ftalátů do potravin a potravního řetězce Zemědělské plodiny, krmiva a tkáně hospodářských zvířat V důsledku znečištěného životního prostředí se ftaláty mohou vyskytovat již v zemědělských plodinách, které rostou na kontaminovaných půdách (Zorníková aj., 2011, Xu aj., 2008). Spolu s příjmem živin přijímají rostliny i tyto látky, zejména prostřednictvím kořenového systému a nadzemními zelenými částmi (Zeng aj., 2009). Zorníková aj. (2011) ve své studii prokázala přítomnost ftalátů v plodinách rostoucích na kontaminovaných půdách. Průměrná koncentrace DEHP v podzemních částech plodin se pohybovala od 0,12 do 10,34 mg.kg -1 sušiny a pro DBP to byly hodnoty od 1,69 do 14,26 mg.kg -1 sušiny. V nadzemní části plodin se pohybovaly koncentrace DEHP v rozmezí 0,25 4,59 mg.kg -1 sušiny a DBP v rozmezí 0,03 8,84 mg.kg -1 sušiny. V konečných produktech se potom průměrné hodnoty pohybovaly v rozmezí 0,05 0,83 mg.kg -1 sušiny pro DBP a 0,06 0,98 mg.kg -1 sušiny pro DEHP. Rovněž v krmivech pro hospodářská zvířata byla prokázána přítomnost ftalátů. V průběhu roku 2007 byly u registrovaných výrobců krmiv odebírány vzorky doplňkových látek, premixů a krmných surovin (n=52). Jednalo se o domácí výrobce z ČR (n=20) i o zahraniční výrobce (n=1) a dodavatele (n=31). Ve vzorcích zrnin se obsah ftalátů (jako suma DEHP a DBP) pohyboval v rozmezí 0,06 2,08 mg.kg -1, přičemž nejvyšší koncentrace byla zjištěna u ječmene. U olejnin byly naměřeny hodnoty od 0,05 do 3,85 mg.kg -1 u lněného semene extrudovaného. Ve vzorcích rostlinných olejů se obsah ftalátů pohyboval v širokém rozmezí 0,26 148,2 mg.kg -1. Nejvyšší hodnota byla naměřena u sójového oleje. Ve vzorcích krmiv živočišného původy se hodnoty pohybovaly v rozmezí 0,20 23,32 mg.kg -1. Nejvyšší hodnota byla naměřena ve vzorku živočišného tuku. Ve vyšetřovaných vzorcích vitaminů byly naměřeny hodnoty od 1,06 32,74 mg.kg -1. Nejvyšší obsah ftalátů byl zaznamenán ve vzorku vitaminu E, což naznačuje, že vitaminy rozpustné v tucích mohou obsahovat vyšší hladiny ftalátů než vitaminy rozpustné ve vodě, pravděpodobně v důsledku kontaminace tukového nosiče. Sekundární zdroje ftalátů v krmivech mohou představovat obalové materiály a plastové kontejnery používané v krmivářském průmyslu (Jarošová, 2010). 17

18 V Belgii se Fierens aj. (2012) zabýval výskytem ftalátů v syrovém kravském mléce a v krmivu, jako možném zdroji kontaminace mléka. Byly naměřeny různé hodnoty DMP, DEP, DBP, DCHP a DNOP u různých vzorků krmiv, ačkoliv se nevyskytovaly v mléce. Vysvětlením může být fakt, že jsou rychle metabolizovány v těle krav. Např. v siláži se hodnoty DEHP pohybovaly okolo 15,21 32,92 μg.kg -1 původní hmotnosti, vzorek z pastvy obsahoval 13,86 21,88 μg.kg -1 původní hmotnosti DEHP. Hodnoty DBP v siláži se pohybovaly v rozmezí 7,62 18,56 μg.kg -1 původní hmotnosti, v pastevním krmivu 1,15 3,23 μg.kg -1 původní hmotnosti. Přítomnost ftalátů v krmivech hospodářských zvířat může odrážet jejich výskyt v produktech pocházejících z těchto zvířat (mléko, maso) (Fierens aj., 2013, Jarošová, 2006). Jarošová (2006) vyšetřovala svalovinu a tukové tkáně hospodářských zvířat z farem jihomoravského regionu. U všech analyzovaných vzorků byly stanoveny měřitelné koncentrace DEHP (0,02 1,71 mg.kg -1 ) a DBP (0,08 4,17 mg.kg -1 ). Právě tuková tkáň je nejvhodnějším indikátorem kontaminace ftaláty. Rovněž modelová studie Jarošové aj. (2009), zabývající se distribucí a akumulací ftalátů v orgánech a tkáních kuřecích brojlerů, kterým byly do krmiva přidány suplementy obsahující v různé míře ftaláty, prokázala přítomnost DEHP a DBP ve všech pokusných skupinách. Nejvyšší koncentrace DBP (1,28 ± 1,00 mg.kg -1 ) a DEHP (3,27 ± 2,87 mg.kg -1 ) byla zaznamenána v tukové tkáni kuřat, kterým byl do krmiva přidáván rostlinný olej s vysokým obsahem ftalátů (51,35 mg.kg -1 DBP a 7,0 mg.kg -1 DEHP) Vliv obalů a technologických zařízení Přítomnost ftalátů v potravinách nemusí být pouze výsledkem kontaminace vstupních surovin, ale může k ní dojít v průběhu zpracování meziproduktů nebo v důsledku kontaminace již hotových výrobků z obalových materiálů (Suková, 2013). Balení do plastů se od počátku jevilo jako bezpečné a pohodlné, zejména pro primární balení potravin. Mnohé plasty a jejich přísady však mohou přecházet z obalu do potraviny nebo nápoje během skladování v důsledku zvýšení teploty nebo mechanického namáhání. To může mít za následek změnu organoleptických vlastností potravin a narušení endokrinního systému organismu, v případě, že hladiny kontaminace překročí mez stanovenou zákonem nebo toxikologické hodnoty (Fasano 18

19 aj., 2012). Ftaláty mohou migrovat do potravin nejen z plastových obalů, ale také z tiskařských barev používaných na obalech (Schettler, 2006). Migrace ftalátů z obalu do potravin je ovlivněna mnoha faktory, jako např. druhem potraviny, teplotou, délkou kontaktu, druhem polymerního obalového materiálu aj. (Velíšek a Hajšlová, 2009). Bylo prokázáno, že mechanickým namáháním, např. třepáním, se zvyšuje migrace DEHP do potraviny (Tsumura aj., 2002). Vzhledem k lipofilnímu charakteru ftalátů se předpokládá, že migrace ftalátů z obalů je vyšší u potravin s vyšším obsahem tuku než u nízkotučných (Fierens aj., 2013). Při analýze 42 vzorků obalů od cukrovinek, oplatků, masných a mléčných výrobků, mražených výrobků, zeleniny a smažených brambůrků byl sledován obsah ftalátů. Ve všech 42 vzorcích obalů byla prokázána přítomnost DEHP i DBP. Koncentrace byly vyjádřeny v μg na obal (při hmotnosti obalu do 2 g) nebo v μg na 1 g obalu u větších balení (salámy, sýry, zelenina). Hodnoty pro DEHP se pohybovaly v rozmezí μg, pro DBP v rozmezí μg. Nejvyšší koncentrace byly zaznamenány v plastovém obalu od zmrzliny, a to 3027 μg DEHP na obal a 2034 μg DBP na obal. Hodnoty přesahující 2600 μg/obal DEHP byly zaznamenány u vzorků obalů od sušenek a smažených bramborových lupínků. Hodnoty přesahující 1300 μg/obal DBP byly zaznamenány v obalech od sušenek, oplatků, některých masných výrobků a bramborových lupínků. V lepenkové krabici s plastovou fólií na mléko bylo naměřeno 1038 μg/obal DEHP a 63 μg/obal DBP (Gajdůšková aj., 1996). Ve španělské studii byly zjišťovány hodnoty pro DBP a DEHP ve 40 papírových a lepenkových obalech používaných pro jídla z rychlého občerstvení. Koncentrace DBP se pohybovaly v rozmezí 0,10 10,744 μg.kg -1 obalu, koncentrace DEHP se pohybovaly v rozmezí 0,52 61,013 μg.kg -1 obalu (Lopez-Espinosa aj., 2007). Ftaláty mohou také vstoupit do potravin v průběhu zpracování, často v důsledku použití PVC materiálů při technologickém zpracování potravin (Tsumura aj., 2001). Byla dokumentována migrace ftalátů z plastových hadic při získávání mléka (Fierens aj., 2012, Feng aj, 2005 ad.). Řada studií týkající se potravin obsahujících tuky však naznačuje, že přítomnost ftalátu v potravinách je důsledkem obecného znečištění životního prostředí a potravinového řetězce, takže k příjmu ftalátů v potravě může dojít bez ohledu na obalové materiály a/nebo systém zpracování (MAFF UK, 1996). Vliv na zvýšení kontaminace může mít i domácí kuchyňská úprava (Fierens aj., 2012). 19

20 Potraviny V Belgii zkoumal výskyt ftalátů ve vybraných potravinách a obalových materiálech Fierens aj. (2012). Potraviny byly rozděleny do několika skupin, jako např. ovoce a zelenina, mléko a mléčné produkty, maso a masné produkty, nápoje, tuky a oleje atd. Obecně byly ze všech testovaných ftalátů naměřeny nejvyšší koncentrace pro DEHP u všech skupin potravin. Maximální naměřená hodnota DEHP ve skupině tuků a olejů byla 1827,0 μg.kg -1 čerstvé hmotnosti, ve skupině ovoce a zeleniny 1413,0 μg.kg -1 čerstvé hmotnosti, ve skupině cereálií a cereálních produktů 1073,0 μg.kg -1 čerstvé hmotnosti, ve skupině ryb a rybích produktů 5932,0 μg.kg -1 čerstvé hmotnosti, ostatní skupiny měly maximální hodnoty pod 800 μg.kg -1 čerstvé hmotnosti. Nicméně u některých skupin potravin byly naměřeny vysoké hodnoty dalších ftalátů. Například ve vzorku koření činil obsah DMP 4238,0 μg.kg -1 čerstvé hmotnosti. Rovněž byly zjištěny vysoké maximální koncentrace DEP (558,0 μg.kg -1 čerstvé hmotnosti) a diizobutyl ftalátu - DIBP (1054,0 μg.kg -1 čerstvé hmotnosti) v cereáliích a cereálních produktech, konkrétně v těstovinách a rýži. Vzorky potravin balených do plastu z německých maloobchodních prodejen byly zkoumány z hlediska výskytu DEHP, DBP a DIBP (Pfördt, 2004). Celkem 31 zkoumaných potravin zahrnovalo šunkovou klobásu, mleté maso, sýry, žitný chléb a lískové ořechy. Koncentrace DEHP, DBP a DIBP se pohybovaly od nedetekovatelných hodnot po 1580, 170 a 730 μg.kg -1 čerstvé hmotnosti. Potvrzena byla také migrace ftalátů z kovových víček šroubovacích sklenic obsahujících pesto, rajčatové omáčky, celé olivy v oleji a různé olivové oleje (David a Sandra, 2001). Obdobná studie byla prováděná ve Švýcarsku (Fankhauser-Noti a Grob, 2006). Pro potraviny uskladňované ve skleněných obalech se šroubovacím víčkem byly simulovány podmínky pasterizace/sterilizace následované 10 dny skladování při 40 C. Nejvyšších koncentrací DEHP dosáhly mušle v oleji (430 mg.kg -1 ) a Pesto alla Genovese (415 mg.kg -1 ). Nejvyšší hodnoty DINP byly naměřeny u sýru feta v oleji (150 mg.kg -1 ) a hodnoty DIDP u rajčatové omáčky se nabývaly hodnot od 55 do 170 mg.kg -1. Autoři studie uvádějí, že těsnění kovového víčka obsahuje nejčastěji % plastifikátoru. Bosnir aj. (2007) ve své studii dokumentuje migraci šesti ftalátů DMP, DEP, DBP, BBP, DEHP a DNOP do nealkoholických nápojů a minerálních vod balených do lahví z polyetylentereftalátu na chorvatském trhu. Nejvyšší koncentrace byla naměřena pro DMP ve vzorku nealkoholického nápoje 3000 μg.l -1. Tato hodnota je 20

21 mnohonásobně vyšší oproti množství DMP v nápojích z belgických prodejen, kde byla naměřena maximální hodnota pro DMP 0,2 μg.kg -1 čerstvé hmotnosti. Lze předpokládat, že chorvatské nápoje obsahují více ftalátů než nápoje dostupné na belgickém trhu (Fierens aj., 2012). Ostrovský aj. (2011) zkoumal výskyt ftalátů v tučných potravinách zakoupených na území Slovenska. Do testu byly zařazeny vzorky baltského sledě, tresky v majonéze, másla, vepřového, kachního a husího tuku, slunečnicového, olivového, řepkového a lněného oleje. Hodnoty, vyjádřené jako suma DMP po derivatizaci DEP, DBP, DEHP a DDP, se pohybovaly od nedetekovatelných hodnost u kachního tuku do 12,5 μg.g -1 ve vzorku másla. Vyšší hodnoty byly dále zaznamenány ve vzorku vepřového tuku (7,2 μg.g -1 ), sledě (5,6 μg.g -1 ) a lněného oleje (3,2 μg.g -1 ). Při analýze 261 potravin odebraných z prodejního řetězce v Británii byla zjištěna přítomnost ftalátů v 77 vzorcích. Nejvyšší četností výskytu se vyznačoval DEHP, detekovaný u 66 vzorků. Nejvyšších koncentrací dosahoval diizononyl ftalát (Bradley aj., 2013). DEHP patří mezi nejčastěji detekované ftaláty v potravinách, na druhém místě je DBP a na třetím butylbenzyl ftalát - BBP (Wenzl, 2009). Obecně se kontaminace potravin pohybuje v rozmezí setin až jednotek mg.kg -1, avšak v tučných potravinách to mohou být i desítky mg.kg -1 (Velíšek a Hajšlová, 2009) Mléko a mléčné výrobky Zkoumat obsah ftalátů v mléce a mléčných výrobcích má dva podstatné důvody. Jedním z důvodů je fakt, že mléko a mléčné výrobky jsou důležitou skupinou potravin lidské populace, zejména pro děti. Proto je důležité sledovat výskyt ftalátů v těchto potravinách k hodnocení expozice člověka. Druhým důvodem je lipofilní charakter ftalátů. Tudíž se koncentrují v lipidové fázi potravin, a protože mléčné výrobky jako je smetana, máslo a sýr obsahují poměrně velké množství tuku, lze je považovat za více kontaminované ftaláty, nežli nízkotučné potraviny (Fierens aj., 2013). Různé výzkumné skupiny uvádí, že existuje pozitivní vztah mezi obsahem tuku v mléčném výrobku a obsahem DEHP v tomto výrobku (Tsumura aj., 2002; Fierens aj., 2013). Ve většině studií byl sledován výskyt ftalátů u mléka v maloobchodní síti a u mléčných výrobků, zatímco pouze pár průzkumů dokumentovalo výskyt ftalátů u syrového mléka a/nebo ve vzorcích z mlékáren. Aby bylo možné snížit kontaminaci ftaláty v mléce (i výrobcích z něj), je důležité vědět, jak tyto látky vstupují do 21

22 ,,mléčného řetězce. Tudíž je důležitě vyšetřovat výskyt ftalátů nejen u vzorků v maloobchodní síti, ale také na dalších úrovních,,mléčného řetězce (Fierens aj., 2013). V několika fázích mléčné výroby byla pozorována kontaminace výrobku ftaláty, nejčastěji diizobutyl ftalátem (DIBP), di-n-butyl ftalátem (DBP), benzylbutyl ftalátem (BzBP) a di-2-ethylhexyl ftalátem (DEHP), přičemž v syrovém kravském mléce byl zaznamenán pouze výskyt DEHP. Průměrná koncentrace DEHP vzrostla ze 364 μg.kg -1 tuku v syrovém mléce na 426 μg.kg -1 tuku v pasterovaném mléce (vyjádřeno jako hodnoty mediánů). Tento vzrůst byl pravděpodobně způsoben kontaktními materiály, které obsahovaly DEHP, např. trubky a těsnící hmoty (tmely). Také je známo, že migrace ftalátů je urychlena teplem (Castle, 2007). Další nárůst koncentrace DEHP byl zaznamenán po homogenizaci a sušení tohoto mléka ve sprejové sušárně, a to z původních 426 μg.kg -1 tuku na 478 μg.kg -1 tuku (hodnoty mediánů). Kromě toho obsahoval usušený mléčný prášek navíc také detekovatelné hladiny DIBP a DBP. Po balení opět došlo ke vzrůstu DEHP, DBP, BzBP a sušené mléko v plechovkách obsahovalo i DIBP. Detekovatelné hladiny těchto čtyř ftalátů byly také stanoveny u příslušných obalů, přičemž vyšší obsah ftalátů byl zjištěn u plechovky (pocínovaný plech, dvoudílná, se zataveným hliníkovým víčkem) než u sáčku (vícevrstvý, z polyethylentereftalátu, hliníku a polyethylenu) (Fierens aj., 2013). Na úrovni zemědělských podniků (farem) byly shledány jako možné zdroje kontaminace mléka mechanický způsob dojení, a dále příjem krmiva kontaminovaného ftaláty. Nebylo prokázáno, že by transport mléka z farem do mlékáren měl významný vliv na zvýšení obsahu ftalátů v mléce (Fierens aj., 2013; Sharman aj., 1994). V průmyslu a maloobchodní síti jsou považovány za další zdroj kontaminace kontaktní obalové materiály mléka a mléčných výrobků. (Fierens aj., 2013). Feng aj. (2005) uvažoval, že plastové hadice (trubky) z PVC, kterými protéká mléko během dojení na mléčných farmách, mohou být potenciálním zdrojem kontaminace ftaláty v mléčných výrobcích. Mléko bylo odebíráno za i bez použití PVC hadic. Zatímco hodnoty pro DBP byly v obou případech podobné (6,39 µg.kg -1 DBP u ručně dojeného a 5,79 µg.kg -1 DBP u strojově dojeného mléka), úroveň kontaminace DEHP byla mnohem vyšší ve vzorcích nadojených za použití PVC hadic 215,36 µg.kg -1 než ve vzorcích bez jejich použití 16,04 µg.kg -1. Toto zjištění naznačuje možné uvolňování DEPH z PVC trubic do syrového kravského mléka. Rovněž Fierens aj. (2012) zaznamenal rozdíl v obsahu DEHP mezi strojově a ručně dojeným mlékem na 22

23 belgické farmě, přičemž hodnoty pro DEHP u ručně dojeného mléka se pohybovaly od nedetekovatelných hodnot po <60,0 μg.kg -1 tuku, u strojově dojeného v rozmezí 75,6 161,9 μg.kg -1 tuku. Podobný jev, kdy docházelo k migraci ftalátů do mléka z kontaktních materiálů, zaznamenaly i další studie (Blüthgen, 2003, Castle aj., 1990). Castle aj. (1990) se také zabýval vlivem dojicích zařízení (mléčného potrubí z PVC) na zvýšení obsahu DEHP v mléce. V ručně dojeném mléce činila koncentrace DEHP méně než 5,0 μg.kg -1 mléka, zatímco v mechanicky dojeném vyšplhaly hodnoty u jednotlivých dojnic v průměru na 30,0 μg.kg -1 mléka a ve společném nádoji ze sběrného tanku vzrostla průměrná hodnota na 50,00 μg.kg -1 mléka. Pasterované odtučněné mléko z maloobchodu v Norsku obsahovalo 20,0 μg.kg -1 DEHP a dva vzorky smetany 1200,0 a 1400,0 μg.kg -1 DEHP, což potvrzuje kumulaci ftalátů v tukové fázi. V Jižní Koreji zjišťoval kontaminaci syrového kravského mléka Kim aj. (2009). DEHP byl prokázán u 15 vzorků z 30. Koncentrace DEHP se pohybovala od nedetekovatelných hodnot po 0,154 mg.kg -1, v průměru 0,057 mg.kg -1. DMP a DBP byly nalezeny v nízkých koncentracích u 2 a 20 vzorků. Koncentrace DBP činila v průměru 0,030 mg.kg -1 a pohybovala se od nedetekovatelných hodnot do 0,099 mg.kg -1. Rozdílné koncentrace ftalátů v mléce dojeném v letních a zimních měsícíh uvádí ve své studii Fierens aj. (2012). V létě vykazovaly hodnoty pro DEHP v průměru 400,1 μg.kg -1 tuku, zatímco v zimě 298,3 μg.kg -1 tuku. Pouze v,,letním mléce byl kvantifikován obsah DBP (maximální průměrná hodnota 15,3 μg.kg -1 tuku), na rozdíl od DiBP, který byl kvantifikován pouze v mléce,,zimním (maximální průměrná hodnota 51,5 μg.kg -1 tuku). Významný rozdíl v obsahu DEHP mezi vzorkem nízkotučného mléka zakoupeným v létě a v zimě zaznamenal Fierens aj (2013), a to 312 μg.kg -1 tuku v zimě oproti μg.kg -1 tuku v létě. V obou případech byla zaznamenána vyšší koncentrace DEHP v letních měsících. To je pravděpodobně výsledkem rozdílného krmení během léta a v zimě (Fierens aj, 2012). Sharman aj. (1994) zkoumal výskyt DEPH a celkový obsah esterů kyseliny ftalové ve vzorcích mléka, smetany, másla a sýrů, pocházejících z různých zdrojů ve třech evropských zemích (Velká Británie, Norsko, Španělsko). Vzorky mléka z Norska odebírané v různých fázích získávání, přepravy a balení, nevykazovaly významnou kontaminaci ftaláty (vyjádřeno v DEPH-ekvivalentech), přičemž celkový obsah ftalátů v syrovém mléce byl stanoven mezi 0,12 a 0,28 mg.kg -1. Během odstřeďování se DEPH zkoncentroval ve smetaně a množství vzrostlo až k 1,93 23

24 mg.kg -1, zatímco v odstředěném mléce bylo stanoveno množství v rozmezí méně než 0,01 0,07 mg.kg -1 (Sharman aj., 1994). Maloobchodní mléčné výrobky ze Španělska byly kontaminovány v rozmezí <0,01 0,55 mg.kg -1 DEPH a celkový maximální obsah esterů kyseliny ftalové ve vzorcích smetany byl 3,0 mg.kg -1 (Sharman aj., 1994). Jiná studie (Casajuana a Lacorte, 2004), zabývající se obsahem ftalátů ve vzorcích mléka z maloobchodní sítě ve Španělsku zaznamenala koncentrace μg.kg -1 pro DEHP, 7 50 μg.kg -1 pro DBP a 1 3 μg.kg -1 pro BBP. V Číně se ve vzorcích mléka z obchodní sítě vyskytoval nejčastěji DBP a DMP (Li aj., 2011). Množství DBP bylo více než 100 μg.kg -1 ve všech vzorcích mléka. Vzorky mléka z Velké Británie, které pocházely z různých oblastí, vykazovaly nízký obsah DEPH (<0,01 0,09 mg.kg -1 ) i sumy esterů kyseliny ftalové (0,06 0,32 mg.kg -1 ). Kontaminace vzorků sýrů, másla a dalších tučných výrobků se navzájem lišily. Nejvíce kontaminované byly vzorky sýrů, které obsahovaly 0,6 3,0 mg.kg -1 DEPH a 4,0 20,0 mg.kg -1 celkových esterů kyseliny ftalové. Vzorky smetany z Velké Británie obsahovaly 0,2 2,7 mg.kg -1 DEPH a 1,8 19,0 mg.kg -1 esterů kyseliny ftalové. Hodnoty zjištěné v těchto produktech byly příliš vysoké na to, aby pocházely pouze z mléka a musely být výsledkem jiných zdrojů kontaminace (Sharman aj., 1994). Výskytem ftalátů v mléce a mléčných výrobcích se zabýval Sorensen (2006). U syrového a pasterovaného mléka byly hodnoty obecně nízké, ale v několika případech kojenecké výživy vyrobené mimo Evropu činil obsah DEHP více než 100 μg.kg -1 (po obnovení nápoje). Jiné studie uvádí pro obnovenou kojeneckou výživu hodnoty do 60 μg.kg -1 DEHP (Petersen a Breindahl, 2000). Fierens aj. (2012) ve své práci uvádí, že koncentrace DEHP v syrovém kravském mléce jsou dle evropských studií od roku 2001 obecně podobné a nižší oproti starším a nedávným mimoevropským studiím. Pokles úrovně kontaminace ftaláty v Evropě je pravděpodobně způsoben tím, že byly posíleny evropské právní předpisy týkající se používání ftalátů, jako jsou DBP a DEHP, a že zkoumané ftaláty, jako je DEHP, jsou více a více nahrazovány jinými změkčovadly (Fierens aj., 2013). Wordsworth (2007) cit. podle Fierense aj. (2012) uvádí, že rozdíly v obsahu ftalátů v evropském a mimoevropském mléce jsou téměř jistě výsledkem rozdílů v předpisech jednotlivých zemí. 24

25 2.1.7 Expozice člověka ftaláty Člověk může přijímat ftaláty inhalačně (z ovzduší), orálně (vodou a potravinami) a dermálně (kontaktem s kůží) (Velíšek a Hajšlová, 2009). K příjmu ftalátů může také docházet prostřednictvím léčiv a doplňků stravy, které obsahují ftaláty ve svých obalových vrstvách (povlacích) (Schettler, 2006). Lidé jsou vystaveni ftalátům během celého života, včetně nitroděložního vývoje (Heudorf aj., 2007). Zřejmě nejvýznamnější úlohu v příjmu ftalátů pro průměrného Evropana hrají potraviny (Petersen a Breindahl, 2000), a to zejména ty, které mají vysoký obsah tuku, v němž se ftaláty kumulují (Velíšek a Hajšlová, 2009), např. olej, mléko, sýry, maso, ryby (Šuta, 2007). Údaje o kontaminaci potravin jsou však omezené a mnohdy zcela chybí (Velíšek a Hajšlová, 2009). Clarková aj. (2003), cit. podle Fierense aj. (2012), zjistila, že mléko a mléčné produkty přispívají zhruba 17,2 % a 27,6 % k celkové dietární expozici DEHP u kanadských dospělých a batolat (v uvedeném pořadí). Denní příjem DEHP potravinami v Holandsku je odhadován na 0,5 0,8 mg, v Japonsku na 2 mg, v USA 0,25 mg (celkový příjem potravinami, vodou a vzduchem se pohybuje okolo 0,27 mg), v Evropě je odhadována maximální expozice z obalů na 0,02 mg na osobu a den a expozice všem ftalátům vyjádřeným jako DEHP na 4,37 mg na osobu a den. Bezpečné hladiny příjmu DEHP člověkem s ohledem na toxické účinky uvádí tabulka 1 (Velíšek a Hajšlová, 2009). Tab. 1 Bezpečné hladiny příjmu DEHP s ohledem na toxické účinky (Velíšek a Hajšlová, 2009) Toxický účinek Hodnota NOAEL a) poškození jater 0,1 g.kg -1.den -1 teratogenita 0,07 g.kg -1.den -1 ovlivnění samčích reprodukčních orgánů 1 mg.kg -1-1 b).den karcinogenita 116 g.kg -1.den -1 a) NOAEL je dávka nevykazující účinek b) Není blíže specifikováno Dietární příjem ftalátů (z kontaminovaných potravin) byl navržen jako nejpravděpodobnější expoziční zdroj v lidské populaci (Schettler, 2006), ačkoliv Blount aj. (2000) ve své studii považuje za významný zdroj produkty osobní hygieny. Referenční populace vykazovala vyšší úrovně expozice DEP, DBP a BBP (ftaláty 25

26 používané v produktech osobní hygieny) než DEHP, z čehož usoudil, že expozice člověka cestou těchto produktů skrze kůži a inhalačně může být tou nejdůležitější. Mladé ženy (20 40 let) byly nejvíce exponovanou skupinou, což souvisí s používáním kosmetiky, která tyto ftaláty obsahuje (laky na nehty, parfémy, laky na vlasy). Inhalace prachu obsahujícího ftaláty (zejména DEHP) z PVC podlah a stavebních materiálů je další expoziční cestou (Rudel aj., 2003, Bornehag, aj., 2005). PVC je druhou nejpoužívanější umělou hmotou na světě (Sýkorová, 2009). Ftaláty v ní nejsou chemicky vázány, a tak se mohou odpařovat nebo vyplavovat (Šuta, 2007). Jak již bylo zmíněno, ftaláty se z PVC podlahové krytiny mohou uvolňovat do ovzduší a v místnosti s touto krytinou pak může být člověk denně exponován mg.kg -1 (Petrlík a Mašková, 2004). Významným zdrojem expozice je také lékařská péče, zejména pokud jde o DEHP. Zdrojem jsou zde zdravotnické pomůcky vyrobené z PVC (infuzní a transfuzní sety, soupravy pro hemodialýzu a parenterální výživu, kyslíkové masky atd.) (Šuta, 2007). Zvláště rizikovým zdrojem jsou krevní transfuze, při kterých může pacient získat jednorázovou transfuzí až 300 mg a pacient při dialýze krve 40 mg DEHP denně (Velíšek a Hajšlová, 2009). Řada zdravotnických zařízení však již přijímá politiku ochrany pacientů před zbytečnou expozicí ftalátům (Šuta, 2007). Expozice člověka ftaláty začíná již v těle matky během nitroděložního vývoje, neboť i těhotné ženy jsou v běžném životě vystaveny ftalátům (obr. 3). DEHP je schopen prostupovat placentární bariérou a působit na plod (Šuta, 2007). Děti mohou být také exponovány prostřednictvím mateřského mléka nebo žvýkáním plastových hraček, ze kterých mohou ftaláty přejít do jejich slin (Strunecká a Patočka, 2011). Obsah ftalátů v mateřském mléce zkoumal Mortensen aj. (2005). Nejvyšší průměrné hodnoty byly zjištěny u mnp: monoizononyl ftalát (101,0 μg.l -1 ), mehp: mono(2- ethylhexyl)ftalát (9,5 μg.l -1 ) a mbp: mono-n-butyl ftalát (3,5 μg.l -1 ). Na obr. 3 jsou znázorněny expoziční cesty počínaje nitroděložním vývojem. Vzhledem k negativním vlivům ftalátů na samčí pohlavní orgány během vývoje, představuje vystavení lidského plodu a novorozenců ftalátům prostřednicím mateřské expozice důvod k obavám (Frederiksen aj., 2007). Ftaláty lze je nalézt v dešťové vodě (Brossa aj., 2005), v půdách a sedimentech (Gibson aj., 2005), v ovzduší uvnitř budov a v prachu (Bornehag aj., 2005), v rybách a plodech moře (Mackintosh aj., 2004), v tučných potravinách jako je maso a mléčné výrobky (Sorensen, 2006), v lidské krvi (Kato aj., 2003), v mateřském mléce (Main aj., 26

27 2006) a metabolity ftalátů byly detekovány v moči dospělých i dětí (Jönnson aj., 2005; Koo a Lee, 2005). Obr. 3 Cesty expozice ftaláty (Frederiksen aj., 2007) Omezení expozice, možné alternativy Expozici ftaláty se lze vyhnout použitím výrobků neobsahujících PVC ani ftaláty (Šuta, 2007), ačkoliv je to vzhledem k jejich značné aplikaci obtížné. Snížit příjem ftalátů přes kůži je možné omezením používání výrobků osobní hygieny, kosmetiky a parfémů (Sharpe a Irvine, 2004). Rovněž pravidelný úklid domácnosti může pomoci minimalizovat hromadění prachu a potenciálních zdrojů expozice (Wormuth aj., 2006). Použití alternativních materiálů místo PVC výrobků v zásadě odstraňuje i problém ftalátů, neboť alternativní polymery neobsahují změkčovadla a jsou pružné ze své podstaty. Patří mezi ně polyethylen, polypropylen, polyuretan, silikon, ethylen vinyl acetát nebo mnohovrstvé laminátové plasty (Šuta, 2007). Na trhu existují také výrobky z PVC s obsahem neftalátových změkčovadel, jako jsou např. adipáty, citráty a benzoáty. I ony se však mohou z materiálu uvolňovat. Jejich možná zdravotní rizika nebyla doposud dostatečně zdokumentována (Šuta, 2007). DEHP, o němž je známo, že může narušit endokrinní systém člověka (Latini aj., 2004), je stále více nahrazován ftaláty nebo změkčovadly, která mají vyšší nebo žádné TDI hodnoty jako např. DINP, DIDP a di(2-propylheptyl) ftalát (DPHP) (Fierens aj., 2013). 27