background image

Toksykologia

Prof. dr hab. Elżbieta Kostyra

Prof. dr hab. Elżbieta Kostyra

Katedra Biochemii

Wydział Biologii

background image

Czynniki 

biologiczne

background image

3

3

Do najistotniejszych czynników 

biologicznych, warunkujących toksyczność, 
należą:

1.

 wiek,

2.

 płeć,

3.

 hormony,

4.

 sposób odżywiania,

5.

 stan zdrowia.

Ksenobiotyki 

są metabolizowane w wielu 

przemianach, które mogą podlegać wpływowi 
czynników genetycznych wewnętrznych oraz 
zewnętrznych, a także środowiskowych

.

background image

4

4

Wiek i rozwój osobniczy

Układy enzymatyczne matki są odpowiedzialne 

za 

detoksykocję

 i 

biotransformację 

ksenobiotyków

 w organizmie matki i płodu. 

Zwiększenie aktywności enzymatycznej zostaje 

zainicjowane u dziecka dopiero po urodzeniu, np. 

zdolność wątroby do przemiany ksenobiotyków w 

układzie monooksygenaz jest bardzo mała lub w 

ogóle jej nie ma w drugim i trzecim trymestrze 

ciąży, a ujawnia się dopiero po urodzeniu.

Różne komponenty wątrobowego systemu 

monooksygenaz, 

cytochrom P-450

reduktaza 

NADPH-cytochrom P-450

dehydrogenaza alkoholowa 

(ADH) 

wykazują zmienne sekwencje rozwojowe.

background image

5

5

Wiek i rozwój osobniczy

Aktywność 

dehydrogenazy alkoholowej 

(ADH),

 enzymu znajdującego się w 

wątrobie, ulega sukcesywnemu 
zwiększeniu w czasie całej ontogenezy.

 Zbadano aktywność ADH w skrawkach 

świeżej wątroby, w różnych okresach 
rozwoju płodu, noworodka, wieku 
dziecięcym i u dojrzałego człowieka.

background image

6

6

Zwiększenie aktywności ADH w 

tkance wątrobowej człowieka

                                  

                                  

Wiek                       Masa wątroby (g)         

Wiek                       Masa wątroby (g)         

             ADH

             ADH

                                                                                                      

                                                                                                      

  (mj./g świeżej tkanki)

  (mj./g świeżej tkanki)

     

Płód                        2-3 miesiące                      22                    

             111
                                     3-4 miesiące                      35                   
              155
                                     4-5 miesięcy                     160                  
              246
                                     5-6 miesięcy                     500                  
              328

     Dziecko                    2 lata                                                       
              620
                                       5 lat                                                        
              3170
                                      15 lat                                                       
              1940

     Dorośli                      20 lat                                                      
              1625
                                       50 lat                                                      
               2040
                                      > 50 lat

                                                         

                 6530

background image

7

7

Ogólnie można uznać, że organizm 

Ogólnie można uznać, że organizm 

noworodka zarówno zwierząt, jak i 

noworodka zarówno zwierząt, jak i 

człowieka, ze względu na niedostateczne 

człowieka, ze względu na niedostateczne 

wykształcenie wszystkich 

wykształcenie wszystkich 

enzymatycznych układów 

enzymatycznych układów 

detoksykacyjnych, jest bardziej wrażliwy 

detoksykacyjnych, jest bardziej wrażliwy 

na zatrucia.

na zatrucia.

Również w wieku podeszłym, wskutek 

Również w wieku podeszłym, wskutek 

wyczerpywania się czynności, organizm 

wyczerpywania się czynności, organizm 

staje się bardziej podatny na działanie 

staje się bardziej podatny na działanie 

trucizn.

trucizn.

Z badań przeprowadzonych u ludzi w 

różnych grupach wieku wynika, że nerki 

stanowią narząd o wyraźnych tendencjach 

do zmian starczych.

background image

8

8

Płeć

 

Szybkość metabolizowania substancji 

obcych zależy od płci. Różnice te pojawiają się 

w okresie dojrzewania i utrzymują się przez 

cały okres dojrzałego życia człowieka i ssaków.

Dojrzałe samce szczurów metabolizują 

ksenobiotyki z większą skutecznością niż 

samice. Dotyczy to: 

hydroksylacji 

heksobarbitalu

N-demetylacji 

aminofenazonu

tworzenia glukuronidów 

o-aminofenolu

, sprzęgania z glutationem 

substratów arylowych.

background image

9

9

Płeć

Aktywność sprzęgania p-nitrofenolu z kwasem glukuronowym u 

dojrzałych świnek morskich (nmol/min na mg białka 

mikrosomalnego ± SD)

          

          

Tkanka                                Samice                       

Tkanka                                Samice                       

           Samce 

           Samce 

          

          

Wątroba                                   47,1 

Wątroba                                   47,1 

±

±

 1,5                           

 1,5                           

       78,0 

       78,0 

±

±

 12,6

 12,6

          

          

Płuca                                          1,1 

Płuca                                          1,1 

±

±

 0,2                           

 0,2                           

          1,8 

          1,8 

±

±

  0,9

  0,9

          

          

Nerki                                         18,5 

Nerki                                         18,5 

±

±

 3,7                          

 3,7                          

         17,6 

         17,6 

±

±

 1,3

 1,3

          

          

Jelito cienkie                              0,6 

Jelito cienkie                              0,6 

±

±

 0,3                          

 0,3                          

           0,6 

           0,6 

±

±

 0,1

 0,1

Są następujące różnice działania toksycznego związków na 
samce i samice różnych gatunków. Przykładem większej 
toksyczności dla samic są w przypadku:

Szczura

 – fenylotionofosfonian O-etylo-O-p nitrofenyl (EPN), 

warfaryna, strychnina.

Kota

 – dinitrofenol; 

Królika

 – benzen;  

Myszy

 – kwas foliowy.

Przykładem większej toksyczności dla samców są w 
przypadku: 

Szczura

 – ołów, epinefryna, ergotamina;  

Myszy

 – 

nikotyna;  

Psa 

– digitoksyna.

background image

10

10

Różnice w toksyczności zależne od płci mają 

ścisły związek z enzymatyczną 
biotransformacją, będącą pod wpływem 
hormonów płciowych.

Heksobarbital 

 -

 jest bardziej toksyczny dla 

samic szczurów

Aldryna 

– 

jest bardziej toksyczna dla samców 

szczurów

Paration 

 - 

jest bardziej toksyczny dla samic 

szczurów

W związku z tym przyjęto ogólną regułę 

funkcjonującą w toksykologii ludzkiej, która 
uważa kobiety za bardziej podatne na zatrucia 
wieloma ksenobiotykami, a zwłaszcza lekami 
psychotropowymi oraz pestycydami.

background image

11

11

Hormony 

Hormony stanowią nadrzędne piętro regulacji 

przemian  fizjologicznych  przez  bezpośredni  lub 

pośredni wpływ na układy enzymatyczne. 

Dotyczy  to  przede  wszystkim  wpływu  na 

biotransformację  ksenobiotyków  na  drodze 

aktywacji  lub  hamowania  enzymów  biorących 

udział  w  oksydacji,  hydroksylacji,  redukcji  oraz 

procesach sprzęgania metabolitów. 

Są liczne dowody doświadczalne świadczące o 

tym, że niedobór lub nadmiar hormonów może w 
zasadniczy sposób zmieniać metabolizm trucizn.

Do takich hormonów należy hormontyreoidowy – 

tyroksyna i hormony nadnercza.

background image

12

12

Hormon tyreoidowy - tyroksyna

Tyroksyna

 

– 

zmienia 

aktywność 

mikrosomalnych enzymów wątrobowych, 
metabolizujących  ksenobiotyki  i  wiele 
leków.

Usunięcie gruczołu tarczowego szczurom 

prowadzi do zwiększonej wrażliwości na 
heksobarbital i oksazolaminę, co łączy się ze 
zmniejszoną zdolnością wiazania cytochromu 
P-450 z heksobarbitalem.Podanie szczurom 
pozbawionym gruczołu tarczycznego lub 
przysadki,tyroksyny powoduje wzrost 
aktywności transferazy glutationowej bardzo 
ważnej w  sprzęganiu leków.

background image

13

13

Hormony nadnercza – 

modulują istotnie aktywność 

wątrobowych enzymów mikrosomalnych

Adrenalektomia – 

osłabia metabolizm 

aminofenazonu i heksobarbitalu, a podanie 
zwierzętom kortyzonu lub prednizolonu 
przywraca aktywność przemiany do poziomu 
normalnego. 

Insulina 

Cukrzyca interferuje z działaniem 

androgenów, zwiększając zależność układów 
metabolizujących ksenobiotyki u szczurów od 
hormonów płciowych.

background image

14

14

Hormony przysadki 

Regulują  czynności  gruczołu  tarczowego, 

nadnerczy,  gruczołów  płciowych  i  dlatego  są 
uważane za nadrzędne piętro hormonalne.

Usunięcie przysadki u zwierząt prowadzi do 

zmniejszenia aktywności enzymów 

metabolizujących leki. Podanie hormonu 

adrenokortykotropowego (ACTH) przywraca 

normalną aktywność biotransformacji leków i 

ksenobiotyków.

background image

15

15

Losy trucizn w organizmie 

Niezależnie od drogi podania, substancje chemiczne 

ulegają w organizmie wielu różnorodnym procesom. 

Całość procesów, określających los substancji obcych w 

organizmie, nazywamy metabolizmem ksenobiotyków.

Głównymi procesami metabolizmu ksenobiotyków w 

organizmie są:

1.

 

Procesy transportu – 

substancje przechodzą przez 

błony biologiczne 

-

wchłanianie 

-

rozmieszczenie (dystrybucja)

-

wydalanie

2.

 

Procesy biochemiczne (biotransformacja) – 

przemianach enzymatycznych lub nieenzymatycznych 
ksenobiotyki ulegają przekształceniu do jednego lub 
kilku metabolitów.

background image

16

16

Losy ksenobiotyków w organizmie: X – 

ksenobiotyk, M – metabolit, R – receptor, B – 

białko osocza, B` - białko narządów.

background image

Substancje 
dodatkowe 
żywności

background image

18

18

„Głodny żołądek 
rzadko gardzi 
pospolitym jadłem”

Horatius

background image

19

19

Pirami

da 

żywnoś

ci

background image

20

20

Żywność modyfikowana

KULINARNIE

 gotowanie 

 pieczenie 

 mrożenie 

 

mikrofalowani

 

konserwowani
e

CHEMICZNIE

 wprowadzanie, 

modyfikowanie 
grup 
funkcyjnych: 
fosforylacja, 
glikacja, 
transestryfikacja
, utlenianie

 hydroliza 

enzymatyczna i 
chemiczna

 dodatki do 

żywności

FIZYCZNIE

 pasteryzacja

 presuryzacja

 

napromieniowa
nie

 mechanoliza

GENETYCZNIE

 mutacje naturalne

 mutacje 

doświadczalne 
(świadome i 
spontaniczne)

 mutacje 

transgeniczne

background image

21

21

Substancje dodatkowe

Ustawa z dnia 

25 listopada 1970 

roku

 o warunkach zdrowotnych 

żywności i żywieniu (Dz. U., 1970, nr 
29, poz. 245) wyróżnia 3 pojęcia:

1.

Środki spożywcze

2.

Używki 

3.

Substancje obce

background image

22

22

Środkami spożywczymi

 w 

 w 

rozumieniu Ustawy są substancje lub 

rozumieniu Ustawy są substancje lub 

ich mieszaniny zawierające składniki 

ich mieszaniny zawierające składniki 

potrzebne do odżywiania organizmu 

potrzebne do odżywiania organizmu 

ludzkiego i przeznaczone w stanie 

ludzkiego i przeznaczone w stanie 

naturalnym lub po przerobieniu do 

naturalnym lub po przerobieniu do 

spożywania przez ludzi.

spożywania przez ludzi.

Używkami 

są substancje albo ich 

są substancje albo ich 

mieszaniny nie zawierające 

mieszaniny nie zawierające 

składników odżywczych lub 

składników odżywczych lub 

zawierające je w ilościach nie 

zawierające je w ilościach nie 

mających znaczenia dla odżywiania 

mających znaczenia dla odżywiania 

organizmu ludzkiego. 

organizmu ludzkiego. 

background image

23

23

Substancjami obcymi

 są substancje nie 

 są substancje nie 

odpowiadające określonym dla środków 

odpowiadające określonym dla środków 

spożywczych i używek, a znajdujące się w 

spożywczych i używek, a znajdujące się w 

nich lub na ich powierzchni. W szczególności 

nich lub na ich powierzchni. W szczególności 

są to 

są to 

substancje dodatkowe, 

zanieczyszczenia techniczne

 i 

 i 

zanieczyszczenia przypadkowe

.

.

W ustawodawstwie innych państw, za 

substancje dodatkowe

 

 

uważa się zwykle te, 

uważa się zwykle te, 

które nie posiadają wartości odżywczej, a są 

które nie posiadają wartości odżywczej, a są 

dodawane celowo do żywności w niewielkich 

dodawane celowo do żywności w niewielkich 

ilościach dla uzyskania poprawy wyglądu, 

ilościach dla uzyskania poprawy wyglądu, 

smakowitości, konsystencji oraz 

smakowitości, konsystencji oraz 

przedłużenia okresu przydatności do 

przedłużenia okresu przydatności do 

spożycia. 

spożycia. 

background image

24

24

Rozstrzygnięcie, co jest substancją 

dodatkową, może w niektórych przypadkach 
napotykać na trudności. Przykładem mogą 
być dodatki zapachowe.

1.

Produkty spożywcze zawierające duże ilości 

związków zapachowych, np. cebula, 
pomarańcze;

2.

Zioła i przyprawy;

3.

Wyizolowane składniki zapachowe owoców, 

warzyw, ziół i przypraw w postaci koncentratów;

background image

25

25

4.

Wyizolowane składniki zapachowe 
owoców, warzyw, ziół i przypraw z 
dodatkiem substancji syntetycznych, 
identycznych z naturalnymi;

5.

Esencje zapachowe, przygotowane z 
substancji syntetycznych, 
identycznych z naturalnymi;

6.

Esencje zapachowe, przygotowane z 
substancji syntetycznych, sztucznych, 
nie występujących w żywności, lecz 
uznanych za nieszkodliwe dla zdrowia 
człowieka.

background image

26

26

Zgodnie z ustawodawstwem polskim 

pierwsze dwie grupy nie są 
substancjami dodatkowymi.

Za substancje dodatkowe uważane są: 

witaminy A i D

 dodawane do margaryny, 

węglan wapniowy

 dodawany do mąki.

W Belgii za substancje dodatkowe 

uznane są tylko 

esencje syntetyczne, 

sztuczne

.

background image

Dodatki 

uszlachetniające 

żywność

background image

28

28

Barwniki

Barwniki klasyfikuje się wg różnych kryteriów, 

np. pochodzenia, rozpuszczalności, barwy. 
Biorąc pod uwagę pochodzenie, wyróżnia się:

Barwniki naturalne – występujące jako 

roztwory wodne lub olejowe, emulsje, zawiesiny, 
preparaty suche, wysuszone soki lub preparaty 
na nośnikach oraz mikrokapsułkowane

Identyczne z naturalnymi, otrzymane na 

drodze syntezy chemicznej

Syntetyczne – w postaci proszku i granulatu, 

past, roztworów wodnych

Nieorganiczne – są to najczęściej pigmenty

Barwiące części roślin 

background image

Barwniki

 

 

Kod 

Nazwa 

chemicz

na

Szkodliwe 

skutki uboczne

Znaki 

szczególne

E 128

Amarant

Niesłusznie 
uznawany za 
rakotwórczy

Czerwony 
rzadko 
stosowany

150a 

do 

150d

Karmele 
(różne)

Niektóre produkty 

uboczne toksyczne 
dla limfocytów T i B 
(szczur). Nie 

testowany na 
człowieku.

Ciemnobrązow
e lub czarne. 
Bardzo często 

stosowane. 

E 127

Erytrozy

na

Mutagenna. 
Wzmaga tworzenie 
się nowotworów 
tarczycy u 

szczurów.

Czerwona. 

Zakazana w 
niektórych 
krajach.

E 102

Tartrazy
na 

Zauważono 
wywoływanie 

alergii, czasem w 
połączeniu z 
aspiryną. 

Żółta. 

background image

Barwniki

Kod 

Nazwa 

chemiczn

a

Szkodliwe 

skutki uboczne

Znaki 

szczególne

E 122

Azorubina

Nie odnotowano 
żadnej 
toksyczności.

Czerwona. 
Stosowana 
także w 
drukarstwie i 

farbiarstwie.

E 124

Czerwień 
koszenilo
wa

Żadnego działania 
rakotwórczego.

Czerwony.

160a 

do 

160f

Karotenoi

Zaobserwowano 

występowanie 
alergii.

Różne odcienie 
wiele rodzajów.

E 141

Chlorofile 

Zaobserwowano 

występowanie 
alergii.

Zielone. Wiele 
rodzajów.

background image

E 100 – 

kurkuma

E 101 – 

laktoflawina

             ryboflawina

E 101a – 

fosforan 

                5-ryboflawiny

E 102 – 

tartrazyna

E 104 – 

żółcień 

chinolinowa

E 110 – 

żółcień 

pomarańczowa

E 120 – 

koszenila 

E 122 – 

azorubina 

E 123 – 

amarant 

E 124 – 

czerwień 

koszenilowa

E 127 – 

erytrozyna 

E 131 – 

błękit patentowy 

V

E 132 – 

indygotyna, 

indygokamina

E 133 – 

błękit brylantowy 

FCF

E 140 – 

chlorofil

E 141 – 

kompleks 

miedziowy 
             chlorofilu i 

chlorofiliny

E 142 – 

zieleń brylantowa 

BS

E 150 – 

karmel 

E 151 – 

czerń brylantowa 

BN

E 153 – 

węgiel drzewny 

E 160a - 

, -, -, -karoten

E 160b – 

annatto, biksyna, 

               norbiksyna

E 160c – 

kapsantyna, 

kapsorubina

background image

32

32

E 160d – 

likopen

E 160e - 

-apo-

8`karotenal

E 160f – 

ester etylowy

               -apo-

8`karotenalu

E 161 – 

ksantofile 

E 161a – 

flawoksantyna 

E 161b – 

luteina 

E 161c – 

kryptoksantyna 

E 161d – 

rubiksantyna 

E 161e – 

wiolaksantyna 

E 161f – 

rodoksantyna 

E 161g – 

kantaksantyna 

E 162 – 

czerwień 

buraczana
             betanian

E 163 – 

antocyjany

E 170 – 

węglan wapniowy 

E 171 – 

dwutlenek 

tytanu

E 172 – 

tlenki i 

wodorotlenki żelaza

E 173 – 

glin 

E 174 – 

srebro 

E 175 – 

złoto 

background image

33

33

Konserwanty 

Mają na celu zmniejszenie, względnie 

całkowite zahamowanie procesów biologicznych 
powodowanych działaniem mikroflory lub 
enzymów tkankowych, które są odpowiedzialne 
za psucie się lub obniżenie jakości żywności. 

Ponadto często zwiększa bezpieczeństwo 

żywności zahamowanie przez konserwanty 
namnażania się drobnoustrojów 
chorobotwórczych lub biosyntezy toksyn 
mikrobiologicznych.

background image

34

34

Konserwanty

Wśród konserwantów stosowanych do utrwalania 

żywności, można wyróżnić dwie zasadnicze grupy:

Antyseptyki 

– związki o stosunkowo prostej 

budowie powstające w syntezie chemicznej. Mają 
one lub nie, swoje odpowiedniki w przyrodzie. 
Zwykle się stosuje w ilościach poniżej 0,2%.

Antybiotyki 

– związki wytwarzane przez 

drobnoustroje. Mają skomplikowaną budowę i 
działają w bardzo małych dawkach, od kilku do 
kilkuset części na milion.

background image

35

35

Konserwanty 

Szkodliwe skutki uboczne

Same w sobie są mało toksyczne. 
Podejrzewa się je o pośrednią 
toksyczność z powodu ich możliwego 
udziału w tworzeniu nitrozoamin.

Kod

Nazwa 

chemiczna

E 249,

E 250

Azotyny

Hamują rozwój Clostridium 
botulinum. 
Rzadko zdarzają się 
przypadki zatrucia u człowieka. 
Bierze udział w powstawaniu 
nitrozoamin. Są antywitaminami, 
mogą wywołać alergie.

E 251,

E 252

Azotany

E 280

Kwas 

propionowy

Powoduje uszkodzenia komórek 
mogące przerodzić się w nowotwory (u 
szczurów po długim stosowaniu)

background image

36

36

Kod

Nazwa 

chemiczna

Szkodliwe skutki uboczne

E 200 

do 

203

Kwas 

sorbowy i 

jego sole

Doskonały środek zapobiegający psuciu się 
produktów żywnościowych (chyba, że procesy 
gnilne są zbyt zaawansowane) i, w mniejszym 
stopniu, antybakteryjny. Nietoksyczne z 
wyjątkiem E 201 (rzadko stosowany sorbinian 
sodu), uznanej za mutagen.
Toksyczny pośrednio – kwas sorbowy wchodzi 
w reakcję z azotynami, dając substancje 
mutagenne. W przypadku E 202 nie zauważono 
żadnych podejrzanych efektów.

E 221 

do E 

227 

(bez E 

225)

Siarczyn, 

dwusiarczyn

Doskonały środek bakteriobójczy. 
Antywitamina B1, niektóre są mutagenne dla 
bakterii. U wszystkich astmatyków 
zaobserwowano alergie, nawet przy 
minimalnych dawkach. Odnotowano uporczywe 
bóle głowy. W niektórych krajach zakazany.

E 221

Benzoesan 

sodu

Odnotowano sporadyczne pojawianie się 
alergii, migreny, świądu, pokrzywki. Kwas 
benzoesowy i jego pochodne są bardzo 
podejrzane (E 210 do E 219).

E 290

Dwutlenek 

węgla

Rzadziej stosowany konserwant. Nie 
odnotowano żadnej toksyczności.

background image

37

37

E 212 – 

benzoesan potasowy

E 213 – 

benzoesan wapniowy

E 214 – 

ester etylowy kwasu 

             p-hydroksy-

benzoesowego

E 215 – 

sól sodowa estru 

etylowego
             kwasu p-hydroksy-
             benzoesowego

E 216 – 

ester propylowy 

kwasu 
             p-hydroksy-

benzoesowego

E 217 – 

sól sodowa estru 

             propylowego kwasu
            p-hydroksy-

benzoesowego

E 218 – 

ester metylowy 

kwasu 
            p-hydroksy-

benzoesowego

E 219 – 

sól sodowa

 

estru 

             metylowego 

kwasu

             p-hydroksy-

benzoesowego

E 220 – 

dwutlenek siarki,

              kwas siarkowy

E 221 – 

siarczyn sodowy

E 222 – 

wodorosiarczyn 

sodowy

E 223 – 

pirosiarczyn 

potasowy

E 224 – 

pirosiarczyn 

potasowy 

E 226 – 

siarczyn 

wapniowy

E 227 – 

wodorosiarczyn 

wapniowy

E 230 – 

difenyl 

E 231 – 

o-fenylofenol 

E 232 – 

o-fenylofenolan 

sodowy

background image

38

38

E 260 – 

kwas octowy

E 261 – 

octan 

potasowy 

E 262 – 

kwaśny octan 

disodowy

E 266 – 

octan 

wapniowy

E 270 – 

kwas mlekowy

E 280 – 

kwas 

propionowy

E 281 – 

propionian 

wapniowy

E 282 – 

propionian 

wapniowy

E 283 – 

propionian 

potasowy

E 290 – 

dwutlenek 

węgla

E 296 – 

kwas jabłkowy

E 297 – 

kwas 

fumarowy

E 233 – 

2-(4-

tiazozyl)benzoimidaz

ol

E 234 – 

niazyna 

E 236 – 

kwas 

mrówkowy 

E 237 – 

mrówczan 

sodowy

E 238 – 

mrówczan 

wapniowy

E 249 – 

azotyn 

potasowy

E 250 – 

azotyn 

sodowy

E 251 – 

azotan 

sodowy

E 252 – 

azotan 

potasowy

background image

39

39

Antyutleniacze = 

przeciwutleniacze

Przeciwutleniacze jako dodatki do żywności służą 

do zapobiegania procesom utleniania pod wpływem 
tlenu powietrza w dwóch odmiennych procesach 
oksydacyjnych, a mianowicie:

Utlenianie tłuszczów

 

– proces ten zwany 

potocznie jełczeniem, jest główną przyczyną psucia 
się produktów tłuszczowych (smalec, oleje) oraz 
żywności o silnie rozwiniętej powierzchni, mimo, że 
zawierają niewielkie ilości tłuszczu, jak np. mąka, 
proszek mleczny

Utlenianiu substancji nietłuszczowych

 

– mogą 

mieć charakter reakcji nieenzymatycznych, 
względnie przebiegają również przy udziale 
enzymu surowca, jak np. ciemnienie przekrojonych 
owoców i warzyw, brunatnienie mięsa.

background image

Antyutleniacze

 

 

 

 

Kod

Kod

Nazwa chemiczna

Nazwa chemiczna

Szkodliwe skutki 

Szkodliwe skutki 

uboczne

uboczne

E 300 

do 304

Witamina C i jej 

Witamina C i jej 

pochodne (kwas 

pochodne (kwas 

askorbinowy i jego 

askorbinowy i jego 

sole)

sole)

Nieszkodliwa, może ułatwiać 

Nieszkodliwa, może ułatwiać 

tworzenie się kamieni 

tworzenie się kamieni 

nerkowych, ale przy 

nerkowych, ale przy 

wyjątkowo dużych dawkach.

wyjątkowo dużych dawkach.

E 306 

do 309

Witamina E; 

Witamina E; 

naturalna i 

naturalna i 

syntetyczna 

syntetyczna 

(tokoferole)

(tokoferole)

Nieszkodliwa 

Nieszkodliwa 

E 320

BHA 

BHA 

(butylohydroksya

(butylohydroksya

nizol)

nizol)

Wyniki eksperymentów 

Wyniki eksperymentów 

zróżnicowane: hamuje 

zróżnicowane: hamuje 

działanie rakotwórcze 

działanie rakotwórcze 

jednych substancji, ale 

jednych substancji, ale 

ułatwia innych (gryzonie). 

ułatwia innych (gryzonie). 

Powoduje wole i przerost 

Powoduje wole i przerost 

wątroby u szczurów i małp. U 

wątroby u szczurów i małp. U 

człowieka zaobserwowano 

człowieka zaobserwowano 

alergie.

alergie.

E 321

BHT 

BHT 

(butylohydroksytolu

(butylohydroksytolu

en)

en)

Wyniki eksp. zróżnicowane: 

Wyniki eksp. zróżnicowane: 

podobne do wyników 

podobne do wyników 

spowodowanych przez BHA. 

spowodowanych przez BHA. 

Krwotoki płucne (szczury). 

Krwotoki płucne (szczury). 

Wydaje się bardziej 

Wydaje się bardziej 

szkodliwy niż BHA.

szkodliwy niż BHA.

background image

41

41

E 300 – 

kwas L-

askorbinowy

E 301 – 

sól sodowa kwasu 

L-askorbinowego

E 302 – 

sól wapniowa 

kwasu L-askorbinowego

E 304 – 

palmitynian 

askorbylu

E 306 – 

tokoferole 

naturalne

E 307 - 

-tokoferol

E 308 - 

-tokoferol

E 309 - 

-tokoferol

E 310 – 

galusan propylu

E 311 – 

galusan oktylu

E 312 – 

galusan 

dodecylu

E 320 – 

butylohydroksytoluen 

BHA

E 321 – 

butylohydroksytoluen 

BHT

E 322 – 

lecytyny

E 325 – 

mleczan 

sodowy

E 326 – 

mleczan 

potasowy

E 327 – 

mleczan 

wapniowy

background image

42

42

E 330 – 

kwas cytrynowy

E 331 – 

cytryniany 

sodowe

E 332 – 

cytryniany 

potasowe

E 333 – 

cytryniany 

wapniowe

E 334 – 

kwas 

L(+)winowy

E 335 – 

I(+)winiany 

sodowe

E 336 – 

I(+)winiany 

potasowe

E 337 – 

I(+)winian 

potasowo-sodowy

E 338 – 

kwas 

ortofosforowy

E 339 – 

ortofosforany  

sodowe

E 340 – 

ortofosforany 

potasowe

E 341 – 

ortofosforany 

wapniowe

E 355 – 

kwas adypinowy

E 363 – 

kwas 

bursztynowy

E 400 – 

kwas alginowy

E 401 – 

alginian sodowy

E 402 – 

alginian 

potasowy

E 403 – 

alginian 

amonowy

E 404 – 

alginian 

wapniowy

E 405 – 

alginian glikolu 

propylenowego

E 406 – 

agar-agar 

E 407 – 

karagen

E 410 – 

mączka chleba 

świętojańskiego

E 412 – 

guma guar

E 413 – 

tragakanta

E 414 – 

guma arabska

E 415 – 

ksantan

E 420 – 

sorbitol

E 422 – 

gliceryna

E 440a - 

pektyna

background image

43

43

"Tak, długo jak człowiek zamieszkuje na 
tej Planecie, wiosna była porą odrodzenia 
i śpiewających ptaków. Obecnie, w wielu 
częściach Ameryki, wiosna jest dziwnie 
milcząca, ponieważ wiele ptaków jest 
martwych – są to przypadkowe ofiary 
naszych nierozważnych prób 
kontrolowania środowiska przez 
stosowanie substancji chemicznych, 
trujących nie tylko insekty, przeciwko 
którym są skierowane, ale również ptaki 
w powietrzu, ryby w wodzie, glebę 
dostarczającą nam pożywienia i 
nieuchronnie (w jakim stopniu, to jeszcze 
nie wiadomo) samego człowieka”

                                                                            
R. Carson 1962

background image

44

44

Klasyfikacja substancji 

chemicznych pod względem 

zagrożeń dla zdrowia i środowiska

Zastosowane rozwiązanie prawne jest 

Zastosowane rozwiązanie prawne jest 

przykładem zintegrowane podejścia do 

przykładem zintegrowane podejścia do 

bezpieczeństwa chemicznego, które 

bezpieczeństwa chemicznego, które 

uwzględnia nie tylko bezpośrednie działanie 

uwzględnia nie tylko bezpośrednie działanie 

toksyczne dla ludzi, lecz także inne 

toksyczne dla ludzi, lecz także inne 

właściwości substancji, mogące w rezultacie 

właściwości substancji, mogące w rezultacie 

niewłaściwego postępowania spowodować 

niewłaściwego postępowania spowodować 

niepożądane skutki dla człowieka lub 

niepożądane skutki dla człowieka lub 

środowiska. 

środowiska. 

background image

45

45

Zgodnie z rozporządzeniem do 

niebezpiecznych zalicza się wszystkie 
substancje spełniające przynajmniej 
jedno z poniższych kryteriów:

1.

Właściwości wybuchowe,

2.

Właściwości utleniające,

3.

Skrajnie łatwo palne,

4.

Wysoce łatwo palne

5.

Łatwo palne,

6.

Bardzo toksyczne,

7.

Toksyczne,

8.

Szkodliwe, 

9.

Żrące,

10.

 Drażniące,

11.

 Uczulające, 

12.

Rakotwórcze, 

13.

 Mutagenne,

14.

 Wpływające 

na rozrodczość, 

15.

 

Niebezpieczne dla 

środowiska. 

background image

46

46

Tak szczegółowy podział substancji, w zależności 

od rodzaju ryzyka, umożliwił ustawodawcy 
wprowadzenie zasad oznakowania, które na 
podstawie właściwości substancji wprowadza 
obowiązek umieszczania na opakowaniu 
odpowiednich symboli wskazujących na rodzaj 
zagrożenia.

Podstawowe symbole dotyczące ryzyka ze strony 

substancji niebezpiecznych oznakowane są literą R 
(Risk) i liczbami określającymi jego rodzaj.

Różne rodzaje ryzyka określane za pomocą 64 

symboli typu R. Litera R oznacza zatem, że z dana 
substancją związane jest ryzyko, natomiast liczbie 
występującej  po literze R przypisane jest zdanie 
opisujące rodzaj zagrożenia.

background image

47

47

R1 – 

materiał 

wybuchowy w stanie 

suchym,

R2 – 

zagrożenie 

wybuchem wskutek 

uderzenia, tarcia lub 

oddziaływania ognia,

R3 – 

skrajne 

zagrożenie wybuchem 

wskutek uderzenia, 

tarcia lub 

oddziaływania ognia,

R4 – 

tworzy łatwo 

wybuchające związki 

metaliczne,

R15 – 

w kontakcie z 

woda wyzwala wysoce 

łatwo palne gazy,

 

R20 – 

działa szkodliwie w 

przypadku narażenia 
droga oddechową,

R21 – 

działa szkodliwie w 

przypadku kontaktu ze 
skórą,

R22 – 

działa szkodliwie w 

przypadku spożycia,

R23 – 

działa toksycznie w 

przypadku narażenia 
drogą oddechową,

R24 – 

działa toksycznie w 

przypadku kontaktu ze 
skórą,

R25 –

 działa toksycznie w 

przypadku spożycia,

background image

48

48

R26 – 

działa bardzo 

toksycznie w przypadku 

narażenia drogą 

oddechową, 

R27 – 

działa bardzo 

toksycznie w przypadku 

kontaktu ze skórą,

R28 – 

działa bardzo 

toksycznie w przypadku 

spożycia,

R29 – 

w kontakcie z 

wodą wyzwala toksyczne 

gazy,

R33 – 

niebezpieczeństwo 

kumulacji w ustroju,

R34 – 

wywołuje 

oparzenia,

R35 – 

działa drażniąco 

na oczy,

R37 – 

działa drażniąco 

na układ oddechowy,

R38 – 

działa drażniąco 

na skórę,

R39 – 

zagraża powstaniem 

bardzo poważnych 
nieodwracalnych zmian w 
stanie zdrowia,

R40 – 

możliwe ryzyko 

powstania nieodwracalnych 
zmian w stanie zdrowia,

R41 – 

ryzyko poważnego 

uszkodzenia oczu,

R42 – 

może powodować 

uczulenie w przypadku 
narażenia drogą 
oddechową,

R43 – 

może powodować 

uczulenie w przypadku 
kontaktu ze skórą,

R44 – 

ryzyko wybuchu po 

podgrzaniu w zamkniętym 
naczyniu,

R45 – 

może być przyczyną 

raka,

R46 – 

może powodować 

dziedziczne uszkodzenia 
genetyczne.

background image

49

49

R48 – 

stwarza poważne zagrożenia w 

następstwie długotrwałego narażenia,

R49 – 

może być przyczyną raka w następstwie 

narażenia drogą oddechową,

R50 – 

działa bardzo toksycznie na organizmy 

wodne,

R54 – 

działa toksycznie na rośliny,

R55 – 

działa toksycznie na zwierzęta,

R59 – 

stwarza zagrożenie dla warstwy 

ozonowej,

R60 – 

może upośledzać płodność,

R61 – 

może działać szkodliwie na nie 

narodzony płód,

R62 – 

możliwe ryzyko upośledzenia 

płodności,

R63 – 

możliwe ryzyko szkodliwego działania 

na nie narodzony płód,

R64 – 

może działać szkodliwie na dzieci 

karmione piersią

.

.

background image

50

50

Rozporządzenie dopuszcza także 

stosowanie symboli łączonych, np.:

R39/27/28 – 

działa bardzo toksycznie w 

przypadku kontaktu ze skórą i po 
spożyciu; zagraża powstaniem bardzo 
poważnych nieodwracalnych zmian w 
stanie zdrowia.

Podstawowe symbole dotyczące zasad 

postępowania z substancjami 
niebezpiecznymi oznakowane są literą S 
(Safety) i liczbami szczegółowo 
określającymi te zasady

.

background image

Pestycydy 

background image

52

52

Wprowadzenie 

Pestycydy (środki szkodnikobójcze, 

przeciwpasożytnicze, środki ochrony roślin) należą 
do grupy związków chemicznych o dużej sile 
działania toksycznego, które świadomie, chociaż pod 
kontrolą, są wprowadzane do środowiska życia 
człowieka.

Nazwa „pestycydy” pochodzi od słów pestis – 

szkodnik i cedeo – niszczyć. W definicji 
Amerykańskiej Agencji ds. Ochrony Środowiska 
(EPA) pestycyd jest to substancja lub mieszanina 
substancji wykazująca zdolność niszczenia, 
odstraszania lub hamowania rozwoju szkodników.

background image

53

53

Klasyfikacja pestycydów

Najczęściej stosowaną 

klasyfikacją pestycydów jest ich 
podział:

Ze względu na kierunek 

zastosowania i sposób działania

Właściwości chemiczne i 

toksykologiczne.

background image

54

54

Klasyfikacja pestycydów

Ze względu na stopień zagrożenia 

ludzi środki ochrony roślin podzielono 
na V klas opierając się na ostrej 
doustnej toksyczności podstawowej 
substancji czynnej dla szczura.

Zatrucia pestycydami stanowią około 

4-10% wszystkich ostrych zatruć.

background image

55

55

Klasyfikacja pestycydów

W zależności od kierunku zastosowania 

pestycydów dzieli się je na środki do 
zwalczania:

Szkodników zwierzęcych (zoocydy);

-

Insektycydy – środki owadobójcze,

-

Akarcydy – do zwalczania roztoczy,

-

Nematocydy – do zwalczania nicieni,

-

Aficydy – do zwalczania mszyc,

-

Moluscocydy – do zwalczania ślimaków,

-

Rodentycydy – do zwalczania gryzoni,

-

Atraktanty – środki owadobójcze,

-

Repelenty – środki odstraszające,

background image

56

56

Klasyfikacja pestycydów

Bakterii (bakteriocydy);

Chwastów (herbicydy);

-

Totalne – niszczące wszystkie rośliny,

-

Wybiórcze – niszczące określone gatunki roślin,

-

Regulatory wzrostu: inhibitory, stymulatory.

Grzybów (fungicydy

).

background image

57

57

W Polsce największe znaczenie mają 

insektycydy. Najwięcej się teraz stosuje związki 
fosforoorganicznych, które lepiej odpowiadają 
wymaganiom toksykologicznym węglowodany 
chlorowane.

Większość związków fosforoorganicznych jest 

estrami kwasów fosforowego, trójfosforowego i 
fosfonowego.

P

R

0                   

O

RO            H

Związki fosforowe

P

R

0                   

S

RO            X

Związki tiofosforowe

P

R

0                   

O

RO            X

Związki 
fosfonowe

R – zastąpione grupą etylową lub metylową, 

fenolową, merkaptonową, amidową
X – zastąpione haloidkiem kwasu fosforowego

background image

58

58

Oddziaływanie związków fosfoorganicznych 

na ustrój żywy zwierząt stałocieplnych i 
człowieka polega hamowaniu esteraz 
cholinowych, katalizujących hydrolizę estrów 
choliny zwłaszcza acetylocholiny.

Czas wystąpienia i natężenie działania 

toksycznego zależne są od:

Zdolności insektycydu do przenikania do 

organizmu,

Powinowactwa i kinetyki przebiegu 

procesu wiązania z miejscem aktywnym 
enzymu,

Trwałości powstającego połączenia enzym-

inhibitor.

background image

59

59

Insektycydy polichlorowe są dużą grupą 

związków chemicznych, głównie węglowodorów o 
różnej budowie i zawartości chloru w cząsteczce. 
Wpływa to na duże zróżnicowanie ich 
właściwości fizykochemicznych i biologicznych, 
w tym także na toksyczność.

Głównymi klasami chemicznymi insektycydów 

polichlorowych są:

Chlorowane węglowodory aromatyczne;

Bischlorofenylowe – DDT;

Metoksychlor;

Pochodne cyklodienowe

Pochodne cykloparafinowe;

Chlorowe terpeny

background image

60

60

DDT - Azotoks

Biały krystaliczny proszek lub granulki o 

charakterystycznym zapachu. Rozpuszcza się 
w acetonie, chloroformie, czterochlorku 
węgla i eterze. Słabo rozpuszcza się w 
etanolu. Praktycznie nie rozpuszcza się w 
wodzie.

Wywiera toksyczne działanie na większość 

owadów i ich larwy, porażając układ nerwowy 
(jaj owadów nie niszczy). Zabija pchły, 
pluskwy, komary, muchy, słabo działa na 
pajęczaki i mszyce.

background image

61

61

DDT - Azotoks

DDT bardzo trudno wchłania się z przewodu 

pokarmowego jak i przez skórę. Jeżeli znajduje się w 
areozolu lub pyle, wchłania się przez drogi 
oddechowe.

Do tej pory spotyka się zatrucia przewlekłe i ostre.
Podobne objawy jak przy zatruciu strychniną

.

DDT – chlorofenotoks. Azotoks

1,1,1 – trójchloro-2,2-bis(p-

chlorofenylo)etan

background image

62

62

Cl

C
l

DDT i jego izomery tworzą w organizmie 

ssaków wiele produktów przemiany z których 
oprócz substancji macierzystej (DDT) 3 
metabolity DDD, DDE i DDA są powszechnie 
wykrywane w tkankach i wydalinach ludzi i 
zwierząt. Przemiana zachodzi przez redukcyjne 
odchlorowanie.

DDT

Kwas 2,2 bis(p-

chlorofenylo)-octowy

background image

63

63

DDD i DDE odkładają się w tkance 

tłuszczowej i podobnie do DDT stanowią 
zanieczyszczenia produktów żywnościowych i 
depozyty tkankowe u ludzi. DDA jest 
głównym metabolitem wydalanym z moczem. 
Stanowi podstawę analitycznej oceny 
narażenia zawodowego i populacyjnego na 
działanie DDT.

Metoksychlor (homolog DDT) w 

organizmach żywych ulega powolnej 
przemianie szlakiem zbliżonym do DDT. 
Jednak jego podstawowa biotransformacja – 
O-demetylacja przez enzymy mikrosomalne 
ssaków oraz organizmy niższe występujące w 
glebie i środowisku – jest znacznie bardziej 
intensywna.


Document Outline