Żywność ekologiczna

Hasło "Ekologiczna żywność" przeciętnemu człowiekowi kojarzy się raczej pozytywnie, przed oczami mamy, niemal podświadomie, wizję upraw bez stosowania tak zwanej "chemii", a jedynie nawozów naturalnych w typie gnojówki, hodowlę drobiu, czy bydła karmionego tradycyjną karmą pochodzenia naturalnego bez stosowania wszelkiego rodzaju hormonów wzrostu, sztucznej karmy, kiszonek i innych współczesnych naleciałości. Czy żywność otrzymana w ten sposób jako "ekologiczna" jest na pewno zdrowa, czy eko-producenci są w stanie zapewnić jej bezpieczeństwo? Odpowiedzi na te pytania wbrew pozorom nie są łatwe ani oczywiste - a składa się na ten fakt bardzo wiele czynników.

O bezpieczeństwie żywności, niezależnie czy tej uznanej za ekologiczną czy nie, możnaby napisać grubą książkę, jako że czynników wpływających na skażenia produktów spożywczych jest bardzo wiele i są ze sobą ściśle powiązane. Powszechne mniemanie, że zaniechanie w uprawach stosowania np. pestycydów z marszu poprawi jakość i zdrowotność żywności jest, niestety, błędne i w poniższym tekście będę starał się przybliżyć ten, de facto, złożony problem na przykładzie obecności mikotoksyn w żywności - jako dobrego, moim zdaniem, przykładu na prawdziwość powiedzenia, że nie ma nic za darmo. Dlaczego akurat mikotoksyn? Tym właśnie problemem zajmuję się od kilku lat w mojej pracy zawodowej.

Mikotoksyny

są produktami wtórnego metabolizmu grzybów strzępkowych, zwanych popularnie pleśniami. Substancje te pozbawione smaku i zapachu są jednocześnie wysoce szkodliwe dla ludzi, zwierząt i roślin wyższych, stąd od lat prowadzi się regularne badania nad ich występowaniem oraz metodami obniżania ich zawartości w żywności. Pleśnie jednakże powszechnie występują w środowisku naturalnym i są wręcz niezbędne do prawidłowego działania ekosystemów (o czym warto pamiętać i przypomnieć sobie ze szkolnych lekcji biologii o działaniu w ekosystemie zależności producenci - konsumenci - reducenci), jednak w przypadku grzybów należących przede wszystkim do rodzajów Aspergillus, Penicillium i Fusarium ich wtórne metabolity są silnie toksycznymi substancjami, które przenikają do produktów spożywczych, czy to np. bezpośrednio z ziarnami zbóż, czy orzechami, a także w postaci, np. mleka pobranego od krów karmionych paszą skażoną mikotoksynami.

W chwili obecnej nauka zna ponad 300 mikotoksyn z czego najlepiej zbadanymi i poznanymi są aflatoksyny (o potwierdzonym działaniu rakotwórczym), ochratoksyna A, trichoteceny (m.in. toksyna T-2, zearalenon i deoksyniwalenol), patulina oraz fumonizyny. Same nazwy przeciętnemu człowiekowi nie powiedzą wiele, zatem pokrótce omówię, na czym polega szkodliwość tych substancji i gdzie można na nie natrafić. Mikotoksyn nie można pozbyć się z żywności za pomocą gotowania, prażenia, pasteryzacji czy innych działań fizykochemicznych, jedyną metodą niedopuszczenia ich do żywności jest niedopuszczenie do wzrostu grzybów je wytwarzających.

Aflatoksyny B1, B2, G1, G2, M1 i M2

Aflatoksyny najczęściej pojawiają się w płodach rolnych, jeszcze przed ich zebraniem z pola, chociaż do zakażenia może dojść również w późniejszym czasie (np. w czasie niewłaściwego przechowywania), a obecność gryzoni, czy szkodników zdecydowanie ułatwia fakty skażenia aflatoksynami. Obecność aflatoksyn wykryto prawie na całym świecie w kukurydzy, zbożu, orzeszkach ziemnych, nasionach bawełny itp. Aflatoksyny M1 i M2 są metabolitami wykrywanymi w mleku zwierząt karmionych skażoną paszą. Aflatoksyny należą do najbardziej rozpowszechnionych na świecie mikotoksyn, ale także do najlepiej zbadanych i dzięki nim właśnie zaczęto interesować się mikotoksynami, gdy w roku 1960, w jednej z angielskich ferm drobiu w przeciągu kilku miesięcy padło ponad 100 tys. młodych indyków na nieznaną wtedy chorobę nazwaną "chorobą indyczą X". Niebawem okazało się, że sprawa dotyczy nie tylko indyków; w 1961 wykryto, że za szkodliwe związki odpowiedzialny był grzyb Aspergillus flavus. Niebezpieczne metabolity nazwano aflatoksynami, od nazwy grzyba-producenta (A. flavus á Afla ) i w ten sposób zapoczątkowano badania nad mikotoksynami. Z innych, bardziej znanych przypadków zatruć związanych z mikotoksynami znana jest sprawa chińskiego Festiwalu Dziewięciu Bóstw Cesarskich (Chinesee Festival of the Nine-Emperor Gods - Malezja 1988), gdzie najprawdopodobniej zanieczyszczony aflatoksynami makaron spowodował śmierć trzynaściorga dzieci spośród czterdziestu pięciu ofiar zatrucia. W chwili obecnej, aflatoksyny są najczęściej badanymi mikotoksynami w produktach spożywczych, ze względu na ich powszechność i toksyczność.

Ochratoksyna A

wytwarzana przez szczepy grzybów Aspergillus ochraceus i część Penicillia - grzyby te atakują najczęściej zboża uprawiane w klimacie chłodnym i umiarkowanym, a najbardziej narażone jest żyto. Dodatkowym zagrożeniem jest to, że grzyby te atakują żyto w warunkach przechowalniczych, stąd też mikotoksyna ta występuje w produktach zbożowych wytworzonych z ziarna niewłaściwie przechowywanego, tzn. o zbyt dużej zawartości wilgoci oraz składowanego w źle zabezpieczonych silosach. Wykrywana jest także w kawie (ziarnach i rozpuszczalnej), czy soku z winogronowym. Ochratoksyna A atakuje przede wszystkim nerki (czy to ludzi, czy zwierząt), wywołując m.in. nefropatię.

Trichoteceny

(ponad 60 związków) to przede wszystkim toksyny wytwarzane przez grzyby rodzaju Fusarium, a najważniejsze z nich to deoksyniwalenol (zwany także womitoksyną) oraz toksyna T-2 i -podobnie jak w przypadku ochratoksyny A - na atak narażone są przede wszystkim zboża i pasze klimatu chłodnego i umiarkowanego.

Szczególnie korzystnym czasem dla rozwoju pleśni wytwarzających te toksyny jest chłodna i wilgotna jesień oraz kapryśna, pogodowo wczesna zima. Ciekawostkami historycznymi związanymi z tymi mikotoksynami jest fakt wystąpienia aleuki żywnościowej ludności byłego ZSRR w latach 1931 i 1934, gdy zakażone zostało zboże pozostawione na czas zimy na polu, a przyczynę wysokiej umieralności ludności związanej m.in. z martwicznymi zmianami jamy ustnej i narządów wewnętrznych wykryto wiele lat później, dziś wiemy, że najbardziej prawdopodobną przyczyną takiego stanu była wysoka zawartość toksyny T-2. Co ciekawe toksyny tej użyto bojowo, jako broni chemicznej w czasie wojny wietnamskiej (jako "yellow rain"), a także we wczesnych latach 80-tych XX wieku w Afganistanie powodując duże straty - niech to będzie dostatecznym przykładem, jakie zagrożenie dla życia i zdrowia ludzi i zwierząt stanowią te toksyny.

Do tejże grupy mikotoksyn zaliczany jest także zearalenon, występujący przede wszystkim w kukurydzy i chociaż w tym przypadku nie ma bezpośrednich doniesień o jego szkodliwości dla zdrowia i życia człowieka, to jednak istnieją poszlaki, wskazujące na związek zearalenonu z rakiem szyjki macicy i należy tę toksynę traktować, jako stanowiącą potencjalne zagrożenie.

I jeszcze jedna ciekawostka, tym razem archeologiczna, związana z tymi toksynami: otóż postulowany jest ich związek z zagładą Etrusków, czy wielkim pomorem w Atenach w 430 roku p.n.e. Oczywiście, jest to sprawa dyskusyjna, ale patrząc na wyżej wymienione wydarzenia z ZSRR, można uznać, że historie o zagładzie są prawopodobne.

Fumonizyny

są wytwarzane przez niektóre pleśnie z rodzajów Fusarium (przede wszystkim Fusarium moniliforme i Fusarium proliferatum). Najczęściej spotykaną w skażonej żywności jest odmiana B2. Fumonizyny powodują wiele efektów biologicznych, takich jak m.in. rozmiękanie leukodystroficzne u koni, obrzęk płuc u świń oraz nowotwory wątroby u szczurów. Fumonizyny występują wszędzie tam, gdzie uprawiana jest kukurydza, z wyjątkiem Europy Północno-Środkowej. Zagrożenie nimi zmienia się cyklicznie w zależności od warunków pogodowych w danych latach. W chwili obecnej prowadzone są badania nad szkodliwością fumonizyn dla człowieka - są one jednymi z "najmłodszych" mikotoksyn w sensie prowadzonych badań.

Patulina

(wytwarzana m.in. przez Penicillia expansum) to jedna z bardziej znanych mikotoksyn, co ciekawe o właściwościach antybakteryjnych. Występuje głównie w jabłkach, zwana jest "brunatną zgnilizną", a jej szkodliwe działanie polega przede wszystkim na zwiększaniu przepuszczalności naczyń krwionośnych oraz uszkadzaniu wątroby.

Warto wiedzieć, że mikotoksyny mogą latami kumulować się w organizmach, powodując z czasem stany patologiczne. Większość z nich podejrzewana jest o działania rakotwórcze, badania prowadzone są od lat i obecny stan nauki pozwala na coraz doskonalszą walkę z tym zagrożeniem - jednak prewencja jest bronią najskuteczniejszą. Dodatkowym zagrożeniem związanym z mikotoksynami jest dziś swobodny obieg towarów w obrębie Unii Europejskiej oraz Świata - dla konsumenta obieg ten stanowi z jednej strony duże ułatwienie i jest częścią wolnego rynku, z drugiej jednak wymaga skutecznej kontroli jakości, jako że wśród towarów mogą znajdować się te skażone mikotoksynami i przy światowym rynku trudniej jest je odseparować od produktów zdrowych. Jedyną metodą wyłapania ich jest konsekwentne badanie próbek importowanej żywności już na granicy UE, czy danego kraju, a także ścisłe przestrzeganie norm i przepisów regulujących prowadzenie upraw oraz przechowywanie surowców i produktów żywnościowych pochodzenia roślinnego. Przepisy unijne określają dopuszczalne ilości mikotoksyn w żywności, a dla części z nich cały czas prowadzone są badania mające na celu określenie tych wielkości - tak, jak w samej żywności, jak i w metodyce analitycznej wykrywania ich. Szkody, związane z mikotoksynami przy niewłaściwym monitorowaniu żywności mogą być spore, zatem warto się zastanowić, czy właściwe użycie tzw. "chemii" w produkcji rolnej (np. pestycydów do niszczenia pleśni) nie jest lepsze, niż bezkrytyczne odrzucenie jakichkolwiek środków ochrony roślin w produkcji żywności - pozostałości pestycydów są często w takich przypadkach mniej szkodliwe, niż obecność toksyn naturalnego pochodzenia, dlatego też wszystkich producentów ekologicznej żywności zachęcam do zdobywania wiedzy na temat monitorowania upraw i konsekwentnej kontroli jakości wytwarzanej żywności. Tylko w takim przypadku można powiedzieć o autentycznie zdrowej żywności. Warto też mieć na uwadze fakt, że opisane przeze mnie mikotoksyny to tylko jedno z wielu zagrożeń ekologicznej żywności, jaki serwuje nam Matka Natura, obok np. zakażeń mikrobiologicznych, czy zakażeń związanych z pasożytami.

Podsumowując zatem: żywność ekologiczna - tak ale "z głową" - warto pamiętać, że współczesna "chemia" nie zawsze truje i często chroni nas przed plagami.

Piśmiennictwo (wybrane pozycje):
1. I. Schneweis, K. Meyer, G. Engelhardt and J. Bauer "Occurence of Zearalenone-4-beta-D-glucopyranoside in Wheat", J. Agric. Food Chem 2002.
2. Scarlet Biseli, Lutz Hartig, Heiner Wegner and Christian Hummert, "Analysys of Fusarium Toxins using LC/MS: Application to Various Food and Feed Matrices", Recent Aplications in LC-MS, LC*GC Eur, 25-31 (2004).
3. L. Czerwiecki, "Mikotoksyny w żywności jako czynnik zagrożenia zdrowotnego", Współczesne poglądy w nauce, Żywność, żywienie a zdrowie, 1997, nr 4
4. Internet, m.in.:
http://www.inchem.org/documents/ehc/ehc/ehc011.htm, http://www.naturan.com.pl/pittet.htm, http://www.food-info.net/pl/tox/afla.htm, http://www.gronkowiec.pl/mikotoksyny.html

Autor pragnie podziękować pracownikom warszawskiego Instytutu Biotechnologii Przemysłu Rolno-Spożywczego za fachową pomoc i wskazówki przy przygotowaniu niniejszego artykułu.