Vymezení předmětu toxikologie potravin, mechanismus působení jedů, metody hodnocení toxicity, klasifikace jedů, historické údaje

HTML
DOWNLOAD

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Vymezení předmětu toxikologie potravin, mechanismus působení jedů, metody hodnocení toxicity, klasifikace jedů, historické údaje"

Kamila Musilová
před 8 lety
Počet zobrazení:

1 Vymezení předmětu toxikologie potravin, mechanismus působení jedů, metody hodnocení toxicity, klasifikace jedů, historické údaje Prof. MVDr. Zdeňka Svobodová, DrSc. MVDr. Stanislava Štěpánová, Ph.D.

2 Toxikologie potravin Toxikologie je věda zabývající se studiem nepříznivých účinků toxických látek na živý organismus. Velká část toxikologicky významných látek se k člověku dostane právě přes potravinové řetězce a následně může ohrozit nebo poškodit jeho zdraví. Moderní toxikologie se zaměřuje na detailní pochopení toxického účinku těchto látek v organismu a následně na sledování jejich výskytu, prevenci a snížení dopadu na lidské zdraví. Toxikologie potravin se zaměřuje na analýzu a toxické účinky bioaktivních látek a jejich výskyt v potravinách. Zabývá se látkami přirozeně se vyskytujícími v potravinách i látkami kontaminujícími.

3 Historie Původ toxikologie lze zařadit už do prehistorických dob, kdy se člověk učil, co může zařadit do svého jídelníčku. Jedy a jejich využití k otravám hrály významnou roli v historii již u starověkých kultur. Mezi nejstarší nalezené doklady o znalosti jedů a jejich použití patří Eberský papyrus (starověký Egypt, asi 1500 př.n.l).

4 Osobnosti věnující se studiu jedů Hippocratés zabýval se biodostupností, předávkováním a záměrnými otravami jedy (v té době v Římě často využívané aristokratickými ženami k odstranění nechtěného manžela) Paracelsus ( ) alchymista, astrolog a lékař Res omnes venena suut dosis sola facit vevenum. Všechny látky jsou jedy. Pravá dávka odlišuje jed od léku.

5 Historie - známé otravy Sokratés, Řecko, 399 př.n.l jedna z nejvýznamnějších postav evropské filosofie, athénský filosof, učitel Platóna vynucená sebevražda, vypil jed z bolehlavu Bolehlav plamatý (Conium maculatum) - obsahuje alkaloid koniin - působí obrnu svalstva a smrt udušením při plném vědomí

6 Král Mitrhidates VI Pontský, asi 75 př.n.l od mládí posedlý jedy, bral malé množství řady jedů (asi 50 druhů) snaha vytvořit si rezistenci k nim později chtěl spáchat sebevraždu pozřel jed, ale účinek nebyl dostatečný, musel požádat sluhu, aby ho zabil termín mitrhidatismus tolerance k jedům získaná požíváním postupně se zvyšujících dávek Kateřina Medičejská ( ) francouzská královna, manželka krále Jindřicha II. Tofana ( ), Itálie aqua tofana (arsen;?olovo, rulík zlomocný?) - bezbarvá tekutina bez chuti snadno se smíchala s vodou nebo vínem

7 Rasputin ( ) vrazi se jej snažili otrávit kyanidem ve víně a koláčích - jed nepůsobil. Poté jej čtyřikrát střelili, z toho dvakrát do srdce, jednou do zad a do hlavy, a tělo vhodili do řeky. Když byl vhozen do řeky ještě žil, pokusil se dostat i ven z řeky, nakonec zemřel na utopení. Viktor Juščenko (*1954) otrava dioxiny

8 Případy závažných otrav Minamata disease (Japonsko, ) průmyslovým znečištěním zálivu Minamata rtutí z chemické továrny otrava lidí a zvířat metylrtutí nervové příznaky, postižené děti Itai-Itai disease (Japonsko, 50. léta 20. století) otrava kadmiem selháním ledvin, postižení kostí bolestivost (itai-itai, v překladu bolí-bolí ) Yusho disease (Japonsko, 1968) otrava PCB z rýžového oleje Irák (60. léta 20. století otrava fenylrtutí z namořeného obilí

9 Nutriční toxikologie

10 Nutriční toxikologie studuje interakce mezi nutričními a cizorodými látkami v organismu cizorodé látky se běžně v potravinách vyskytují v malém množství účinek jednotlivých látek se sčítá, potencuje nebo i částečně inhibuje uplatňují se v nutričně toxikologických procesech a představují zvýšené riziko a zátěž organismu

11 nutriční látky mají příznivé i nepříznivé účinky ovlivňují působení cizorodých látek bílkoviny, tuky, cukry, minerální látky, vitamíny příznivé účinky: bílkoviny tuky stavba a obnova tkání, funkce enzymů biotransformace tox. látek (monooxigenázy, konjugační enzymy), inaktivace toxických látek (metallothioneiny) ovlivňují vstřebávání a metabolismus lipofilních látek (POPs)

12 cukry interakce s toxiny v potravě minerální látky ovlivnění účinku toxinů (např. deficit Zn snižuje využití Se snižení aktivity glutathionperoxidázy (chrání SH skupiny bílkovin před oxidací) Cu součást superoxiddismutázy vitamin E,C, karotenoidy, flavonoidy přirozené antioxidanty

13 nepříznivé účinky: oxidační produkty tuků bílkoviny biogenní aminy sekundární aminy prekurzory N-nitrosaminů nadbytek bílkovin - zatěžuje organismus dusíkatými metabolity nutriční i cizorodé látky ve vzájemných interakcích ovlivňují průběh enzymových procesů, metabolických a imunitních pochodů, humorální a neurovegetativní složky

14 nelze zapomínat na další látky, které se v potravinách objevují: vznikají při nevhodném skladování (mykotoxiny) vznikají při výrobě či při kulinářské úpravě (benzo(a)pyren, dusitany, dusičnany, akrylamid) látky z obalových materiálů (ftaláty) látky přirozeně se vyskytující v rostlinách, živočiších nutriční toxikologie důležitá z hlediska rozhodnutí o vhodnosti potraviny: rychlená zelenina přívod ochranných látek x vysoký obsah dusičnanů kojení nenahraditelná hodnota mateřského mléka x přívod cizorodých látek rozpustných v tucích (PCB)

15 Hodnocení toxicity

16 Metody hodnocení toxicity poznatky ze skutečných případů otrav, případové studie metody předpovědi toxicity vztah mezi chemickou strukturou a biologickým efektem látek - metoda Quantitative Structure Activity Relationship (QSAR) testy toxicity na úrovni: molekul buněk a tkání organismů biocenóz

17 Hodnocení rizik

18 Definice a koncept expozičních limitů Pro nekarcinogenní látky 1) Metoda využívající bezpečnostních faktorů (SF) používaná FAO/WHO 2) Metoda využívající bezpečnostních faktorů (UF, MF) používaná EPA USA

19 Ad 1. Metoda využívající bezpečnostních faktorů (SF) používaná FAO/WHO ADI = NOAEL SF ADI = acceptable daily intake NOAEL = no observable adverse effect level SF = safety factor

20 Temporary ADI AWI - acceptable weekly intake PTWI - provisional tolerable weekly intake

21 Ad 2. Metoda využívající bezpečnostních faktorů (UF, MF) RfD = NOAEL UF x MF RfD referenční dávka UF = faktor nejistoty (přesnosti) MF = modifikační faktor

22 Analýza zdravotního rizika zahrnuje 3 součásti: - hodnocení rizika (risk assessment) - řízení rizika (risk management) - komunikace o riziku (risk communication)

23 Hodnocení rizika (risk assessment) postupuje ve 4 krocích: - identifikace nebezpečí (hazard identification) - charakterizace nebezpečí (hazard characterization) - hodnocení expozice (exposure assessment) - charakterizace rizika (risk characterization)

24 Charakterizace rizika (risk characterization) HI = expoziční dávka ADI HI = hazard index

25 Porovnání TEF některých kongenerů PCB Substance TEF (dle Safe, 1990) 1,2,7,8 - TCDD 1,0 PCB č ,1 PCB č ,05 PCB č. 77 0,01

26 Obecná toxikologie - Mechanismus působení jedů

27 Faktory ovlivňující toxicitu: Playeho princip CCC (DCC): Koncentrace (Concentration - Doses) Komplexace (Complexation) Kompetice (Competition) koncentrace: obvykle čím větší dávka, tím větší efekt; hormeze jiný efekt při malých a jiný při velkých dávkách

28 komplexace obecně platí - nerozpustné sloučeniny se nevstřebávají, nemají v organismu účinek využití v terapii otrav kompetice soutěžení o jeden enzym, receptor, vazebné místo využití v terapii otrav

29 Synergismus x antagonismus látky, které se dostanou do organismu vstupují do vzájemných interakcí a jejich následné působení může být odlišné od působení jedné individuální látky synergismus kombinace dvou látek má větší účinek adiční: součet působení obou látek (2+3=5) potenciační: kombinace dvou látek má větší účinek než jaký by odpovídal účinku součtu složek samotných (2+3=9) antagonismus látky jsou dohromady méně toxické než individuálně (2+3=1)

30 Toxikokinetika se zabývá osudem látky v organismu - studuje rychlost průniku, distribuci v organismu, časový průběh koncentrace toxické látky v krvi a orgánech, její biotransformaci a s tím spojenou přeměnu na netoxické produkty (detoxikace) či naopak přeměnu na látku toxičtější (letální syntéza) a exkreci. Absorpce toxických látek hl. trávicím traktem, plícemi, kůží Distribuce a transport toxických látek přestup především pasivní difuzí nebo speciálním transportem transport často volně v krvi nebo navázaný (albumin,..) často afinita k některým tkáním (tuk, játra, ledviny, kosti)

31 Exkrece toxických látek hl. játra (žluč), trávicí trakt (faeces), ledviny (moč), plíce Biotransformace toxických látek některé látky vyloučeny beze změn většina látek podléhá biotransformaci k biotransformaci dochází v řadě orgánů, nejdůležitější jsou játra

32 Biotransformace probíhá ve 3. fázích 1 fáze: především oxidace (redukce, hydrolýza) cytochrom P450, aminoxidázy většinou vznikají hydrofilní a méně toxické látky, které se snadněji vylučují z organismu (mohou vznikat i látky toxičtější) 2 fáze: konjugace tox. látky nebo jejich metabolity konjugovány s endogenními látkami a následně vyloučeny z organismu endogenní substrát (kyselina glukuronová, sírová, octová, glutathion nebo aminokyselina glycin, cystein, methionin)

33 3 fáze: exkrece přenos konjugátů nebo jejich metabolit z buňky do extracelulárního prostoru (krve) pomocí MDRP (multidrug rezistance protein)

Podobné dokumenty

Vymezení předmětu toxikologie potravin, mechanismus působení jedů, metody hodnocení toxicity, klasifikace jedů, historické údaje

Vymezení předmětu toxikologie potravin, mechanismus působení jedů, metody hodnocení toxicity, klasifikace jedů, historické údaje Prof. MVDr. Zdeňka Svobodová, DrSc. Toxikologie potravin Toxikologie je