Nr 4 347 MAKRO I MIKROELEMENTY W KONSERWACH ZE

Nr 4 347 MAKRO I MIKROELEMENTY W KONSERWACH ZE

Nr 4
Makro i mikroelementy w konserwach
ze szprotów
ROCZN.
PZH 2006, 57, NR 4, 347-354
347
LUCYNA POLAK-JUSZCZAK, ZYGMUNT USYDUS
MAKRO I MIKROELEMENTY W KONSERWACH ZE SZPROTÓW
MACRO- AND MICROELEMENTS IN CANNED SPRATS
Morski Instytut Rybacki w Gdyni
Laboratorium Badawcze
81-332 Gdynia, ul. Ko³³¹taja 1
Kierownik Laboratorium: dr hab. in¿. Z. Usydus
Oznaczono zawartoœci makro- i mikroelementów oraz metali toksycznych
w bardzo popularnych na polskim rynku konserwach ze szprotów. Badaniom poddano trzy asortymenty konserw ze szprotów: szproty w sosie pomidorowym, szproty
podwêdzane w oleju i parowane w oleju. Wykonano analizy zawartoœci wapnia,
fosforu, magnezu, potasu, miedzi, cynku, ¿elaza, manganu, chromu, selenu, fluoru, jodu, kadmu, o³owiu, rtêci i arsenu.
S³owa kluczowe: makroelementy, mikroelementy, metale toksyczne, konserwy ze szprotów
Key words: macroelements, microelements, toxic metals, canned sprat
WSTÊP
Ryby i przetwory rybne ze wzglêdu na ich sk³ad chemiczny i wartoœæ od¿ywcz¹ s¹ bardzo wartoœciowymi produktami ¿ywnoœciowymi. Zawieraj¹ ³atwo przyswajalne bia³ko, niezbêdne aminokwasy (lizyna, metionina, cystyna, treonina, tryptofan), t³uszcze bêd¹ce dobrym Ÿród³em energii i zawieraj¹ce niezbêdne nienasycone kwasy t³uszczowe. Szczególnie
cenne s¹ kwasy dokosaheksaenowy (C 22:6, n-3), eikozapentaenowy (C 20:5, n-3) i dokozapentaenowy (C22:5, n-3), które wystêpuj¹ g³ównie w t³uszczach rybnych. Ich zdrowotna
rola polega na korzystnym oddzia³ywaniu na uk³ad kr¹¿enia, hamowaniu rozwoju niektórych postaci nowotworów, os³abianiu reakcji alergicznych, ponadto odgrywaj¹ istotn¹ rolê
w rozwoju i funkcjonowaniu mózgu, wp³ywaj¹ na zwiêkszenie elastycznoœci têtnic i w zwi¹zku z tym zmniejszaj¹ ryzyko zawa³u serca.
Miêso ryb, charakteryzuje siê wysok¹ zawartoœci¹ makro- i mikroelementów (wapnia,
fosforu, selenu, jodu). Substancje mineralne pe³ni¹ wiele istotnych funkcji fizjologicznych.
Ich poziom oraz wzajemne proporcje w tkankach i komórkach decyduj¹ o stanie zdrowia,
wp³ywaj¹ tak¿e na metabolizm innych sk³adników po¿ywienia. Funkcja fizjologiczna wiêkszoœci makroelementów zosta³a dobrze poznana, a zalecane w ¿ywnoœci dawki na ogó³ nie
budz¹ kontrowersji [1, 3]. Odrêbny problem stanowi¹ mikroelementy i pierwiastki ultra
œladowe, dla których okreœlenie w³aœciwego dziennego zapotrzebowania jest niezwykle trud-
348
L. Polak-Juszczak, Z. Usydus
Nr 4
ne, poniewa¿ ich funkcje fizjologiczne nie s¹ dok³adnie zbadane, a iloœci niezbêdne do
prawid³owego funkcjonowania organizmu mog¹ graniczyæ z wartoœciami toksycznymi. Niedobory sk³adników mineralnych, jak i ich nadmiar mog¹ siê jednak staæ przyczyn¹ schorzeñ metabolicznych, dlatego niezwykle istotne staje siê takie komponowanie diety, aby
dostarczyæ je organizmowi w odpowiedniej proporcji.
Celem pracy by³o okreœlenie zawartoœci makro- i mikroelementów wystêpuj¹cych w bardzo popularnych na polskim rynku konserwach ze szprotów oraz oszacowanie œredniej dawki
ich pobrania w stosunku do dziennego zapotrzebowania na badane pierwiastki. Okreœlono
tak¿e procentowe oszacowanie pobrania pierwiastków toksycznych w stosunku do dawek
akceptowalnych dla konsumenta.
MATERIA£ I METODY
Materia³em do badañ by³y konserwy ze szprotów, w tym szprot popularny w sosie pomidorowym,
szprot podwêdzany w oleju i szprot parowany w oleju. Konserwy te wyprodukowa³y w 2005 roku
najwiêksze przetwórnie konserw rybnych w Polsce. Próbki do badañ pobierane by³y bezpoœrednio
w zak³adach Polski pó³nocnej oraz by³y zakupione w supermarketach i ma³ych sklepach rybnych.
Badania wykonano w 30 próbkach konserw, po 10 próbek z ka¿dego asortymentu. Ka¿da próbka do
badañ pochodzi³a z osobnej partii konserw wyprodukowanych w ró¿nych zak³adach i w ró¿nych
okresach. Próbkê do badañ stanowi³o 8 do 10 puszek z danej partii konserw. Do analizy pobrano ca³¹
zawartoœæ puszek. Materia³ do badañ homogenizowano, a nastêpnie mineralizowano kwasem azotowym i nadtlenkiem wodoru w piecach mikrofalowych. Pomiary stê¿eñ wapnia, magnezu, potasu,
¿elaza, manganu wykonywano metod¹ emisyjnej spektrometrii atomowej ze wzbudzeniem plazmowym [7]. Badania zawartoœci jodu i fluoru wykonano w Akredytowanym Laboratorium Chemicznym Analiz Wielopierwiastkowych Politechniki Wroc³awskiej. Pozosta³e pierwiastki oznaczono
metod¹ absorpcyjnej spektrometrii atomowej. Stê¿enie kadmu, o³owiu, miedzi, cynku, chromu, mierzono metod¹ absorpcji atomowej z u¿yciem pieca grafitowego [8], selen i arsen technik¹ generacji
wodorków [9 ], rtêæ metod¹ zimnych par [4]. Ka¿da seria pomiarowa sk³ada³a siê z analizowanych
próbek, œlepej próby oraz próbki materia³u odniesienia. Analizy przeprowadzone zosta³y w dwóch
powtórzeniach. Badania wykonane zosta³y wg procedur badawczych objêtych systemem jakoœci,
a analizy oznaczania kadmu, o³owiu, rtêci arsenu, miedzi i cynku wchodz¹ w zakres akredytacji
Laboratorium Badawczego MIR.
WYNIKI I DYSKUSJA
Mikroelementy
Wyniki zawartoœæ mikroelementów (Zn, Cu, Fe, Mn, Se, Cr, F, J) w konserwach ze szprotów przedstawia tabela I. Œrednia zawartoœæ cynku w badanych konserwach znajduje siê
na sta³ym poziomie i wynosi oko³o 22 mg/kg produktu, a zawartoœæ miedzi waha siê od
0,07 mg/kg do 0,90 mg/kg. Zawartoœæ chromu jest niska, w wiêkszoœci próbek poni¿ej
0,010 mg/kg. Œrednia zawartoœæ selenu w konserwach ze szprotów wynosi 0,11 mg/kg
i mieœci siê w zakresie 0,026 do 0,22 mg/kg. Stê¿enie manganu jest zró¿nicowane i zawiera
siê w przedziale od 0,52 do 2,51 mg/kg.
Ryby nale¿¹ do produktów ¿ywnoœciowych bêd¹cych dobrym Ÿród³em fluoru i jodu.
Badane konserwy zawieraj¹ œrednio 20,35 mg/kg fluoru i 0,58 mg/kg jodu.
Generalnie mo¿na stwierdziæ, ¿e konserwy ze szprota s¹ bogate we fluor i jod, zawieraj¹
znacz¹ce iloœci cynku i selenu, mniej ¿elaza, natomiast nie s¹ Ÿród³em miedzi, chromu czy
Nr 4
Makro i mikroelementy w konserwach ze szprotów
349
manganu. Na podstawie danych szacunkowych z tabeli II okreœlono, ¿e jedna konserwa ze
szprotów (o wadze 170 g), zaspokaja dzienne zapotrzebowanie na fluor nawet w ponad
200%, na jod w 62,5 %, na selen do 43,3%, na cynk do 28,5% i na ¿elazo w 15,7%.
Makroelementy
Wyniki zawartoœci makroelementów w konserwach ze szprotów przedstawiono w tabeli
I. Konserwy rybne ze szprotów mo¿na uwa¿aæ za dobre Ÿród³o wapnia, potasu i fosforu.
Œrednia zawartoœæ wapnia wynosi 285 mg/100 g konserwy, a mieœci siê w zakresie od 70,7
do 394,5 mg/100g. Wartoœæ ta jest wy¿sza ni¿ zawartoœæ tego pierwiastka w 100 g produktów mlecznych, podobnie jak fosforu, którego iloœæ wynosi œrednio 235,9 mg/100g i waha
siê od 176,6 mg/100g do 366,1 mg/100g produktu. Na wy¿szym poziomie fosfor wystêpuje
tylko w kaszy gryczanej (459 mg/100g) [12]. Konserwy ze szprotów s¹ tak¿e dobrym Ÿród³em potasu, którego œrednio zawieraj¹ 336 mg/100g. Konserwy ze szprotów mog¹ byæ
równie¿ cennym uzupe³nieniem diety w magnez (26,8 mg/100 g). Jak wynika z danych
szacunkowych przedstawionych w tabeli II, jedna konserwa ze szprotów (o wadze 170 g)
mo¿e zaspokoiæ dzienne zapotrzebowanie doros³ego cz³owieka w wapñ i fosfor w 50%,
a w magnez i potas w 15%.
Metale toksyczne
Metale ciê¿kie kadm, o³ów, rtêæ, arsen wykazuj¹ dzia³anie szkodliwe, a ponadto ujemnie
wp³ywaj¹ na przyswajalnoœæ wielu innych pierwiastków (magnezu, ¿elaza, cynku, miedzi
i selenu). Kadm wch³oniêty do organizmu tworzy kompleksy z bia³kami ma³ocz¹steczkowymi (metalotioneinê) konkuruj¹c z innymi mikroelementami. Antagonizm Cd/Ca jest sprzê¿ony z antagonizmem Cd/Cu i obni¿a wch³anianie ¿elaza, natomiast konkurencyjnoœæ
Cd/Ca powoduje spadek przyswajalnoœci wapnia. Kadm i o³ów zmniejszaj¹ absorpcjê jelitow¹ wapnia, tak¿e jego retencjê w tkankach, g³ównie kostnej oraz zwiêkszaj¹ jego utratê
z moczem [13]. Rtêæ tworzy nierozpuszczalne kompleksy z selenem obni¿aj¹c jego dostêpnoœæ [3].
Wyniki zawartoœci kadmu, o³owiu, rtêci porównano z aktualnie obowi¹zuj¹cymi wartoœciami dopuszczalnymi okreœlonymi w Rozporz¹dzeniu Komisji (WE) Nr 78/2005 z dnia
19 stycznia 2005 roku [10]. Nie stwierdzono przekroczeñ wartoœci dopuszczalnych w ¿adnej z analizowanych próbek. Wysoki poziom kadmu w odniesieniu do wartoœci dopuszczalnej (0,050 mg/kg) oznaczono w jednej próbce konserw ze szprotów podwêdzanych w oleju
(0,046 mg/kg). Œrednia zawartoœæ tego pierwiastka we wszystkich badanych konserwach
wynosi 0,021mg/kg i mieœci siê w przedziale 0,007-0,046 mg/kg.
O³ów w konserwach ze szprotów wystêpuje na niskim poziomie (œrednie stê¿enie
0,030 mg/kg), a w wielu próbkach poni¿ej granicy oznaczalnoœci stosowanej metody
(0,010 mg/kg). Równie¿ rtêæ wystêpuje w badanych konserwach na niskim poziomie (wartoœæ œrednia 0,019 mg/kg). Œrednia zawartoœæ arsenu wynosi 0,945 mg/kg Nie zaobserwowano znacz¹cych ró¿nic w stê¿eniach o³owiu, rtêci i arsenu w ró¿nych asortymentach konserw ze szprotów. Jedynie konserwy z ryb podwêdzanych wyró¿niaj¹ siê podwy¿szon¹ zawartoœci¹ kadmu.
Dane przedstawione w tabeli IV pokazuj¹ jak¹ œredni¹ iloœci pierwiastków toksycznych
przyjmuje konsument wraz ze spo¿yciem zawartoœci jednej konserwy ze szprotów o wadze
170 g.
Na podstawie danych dotycz¹cych tolerowanego tygodniowego pobrania (PTWI) substancji toksycznych [2] oszacowano jaki procent tej dawki stanowi¹ metale toksyczne (Cd,
L. Polak-Juszczak, Z. Usydus
Ta b e l a I .
Makro i mikroelementy w konserwach ze szprotów
Macro- and microelements in canned sprat
350
XW
NX
GR
US
J
N
J
P
Z
N
HE
yU
S
KF
\Q
DG
DE
K
FL
NVW
\]
VZ
H
]LF
WRU
DZ
HL
QG
H
U
Z
yW
RU
S]
VH
]
\Z
UH
VQ
R.
Nr 4
-
)
U
&
H
)
H
6
0 Q = X & 3 . GQ
DWV
HL
QHO
\K
FG
2
Q
J
0
D
&
D
E]
FL
/
N
HE
yU S
D
LQ
GH
Uü
RWU
D
:
X
WN
XG
URS
J
NJ
P
P
\Z
RU
RG
L
P
RS
LH
VR
V
Z
Zy
WR
US
]V
H]
\Z
UH
VQ
R.
D G
LQ QD
GH WV U HL LQ
ü Q
RWU HO\K 0
D FG
: 2
QL
0
[D
0
[
D
0
XW
NX
GR
US
J
NJ
P
MXHO
R
Z
K
F\
QD
]G
Z
GR
S
Z
yW
RU
S]
VH
]
\Z
UH
VQ
R.
DL
QG
HU
ü
RWU
DZ
GQ
WDV
HL
QH
O\
KF
G
2
LQ
0
[
D
0
XW
NX
GR
US
JN
J
P
XMH
OR
Z
K
F\
QD
Z
RU
DS
Z
yW
RU
S]
VH
]
\Z
UH
VQ
R.
D G
LQ QD
GH WV U HL QL
ü QOH 0
RUW \K
D FG
: 2
[
D
0
Makro i mikroelementy w konserwach ze szprotów
Nr 4
Ta b e l a I I .
351
Zalecane dzienne spo¿ycie makro- i mikroelementów
Macro- and microelements recommended daily intake
0DNUR
L
PLNURHOHPHQW\
&D
0J
.
3
=Q
0Q
&X
6H
&U
)H
)
-
=DOHFDQHG]LHQQH
*yUQ\
,OR üSLHUZLDVWND RV]DFRZDQHJR
VSR \FLHGOD
G]LHQQHJR
WROHURZDQ\ PJZNRQVHUZLH
RVyEGRURVá\FK SR]LRPVSR \FLD RZDG]HJ
VSR \FLD
ZPJ
]NRQVHUZ\
ZPJ
0
0
.
.
QLHXVWDORQR
0
0
.
.
±
±
0
0
.
.
±
QLHXVWDORQR
±
0
0
.±
.±
0
.
0
0
±
.
.±
dotyczy
tylko poda¿y z suplementów, nie z ca³ej diety
* dane wg [12]
1
Pb, Hg, As) zawarte w jednej konserwie o wadze 170 gramów. Spo¿ywaj¹c jedn¹ konserwê
ze szprotów cz³owiek pobiera 0,73% PTWI kadmu, 0,29% PTWI o³owiu, 0,92% PTWI
rtêci i 15,29% PTWI arsenu ca³kowitego, co stanowi 5,1% PTWI arsenu nieorganicznego,
przyjmuj¹c ¿e arsen nieorganiczny wg EPA (Environmental Protection Agency) stanowi
ok. 30 % arsenu ogólnego [5]. Nale¿y jednak pamiêtaæ, ¿e dawka tolerowana dla arsenu na
poziomie 15 mg/kg masy cia³a/tydzieñ dotyczy nieorganicznych zwi¹zków arsenu. W organizmach morskich, w tym równie¿ w rybach, arsen wystêpuje w postaci zwi¹zków organicznych arsenobetainy i arsenocholiny, które nie s¹ toksyczne, a ponadto szybko wydalane
s¹ z organizmu [6, 11].
L. Polak-Juszczak, Z. Usydus
352
Ta b e l a I I I .
Nr 4
Zawartoœæ metali toksycznych w konserwach ze szprotów
Toxic metals content in canned sprat
.RQVHUZ\]HV]SURWyZ UHGQLHZDUWR FL]HZV]\VWNLFKSUyEHNPJNJ
/LF]ED
+J
&G
3E
$V
SUyEHN
:DUWR ü UHGQLD
2GFK\OHQLHVWDQG
0LQ
0D[
.RQVHUZ\]HV]SURWyZZVRVLHSRPLGRURZ\PPJNJ
:DUWR ü UHGQLD
2GFK\OHQLHVWDQG
0LQ
0D[
.RQVHUZ\]HV]SURWyZSRGZ G]DQ\FKZROHMXPJNJ
:DUWR ü UHGQLD
2GFK\OHQLHVWDQG
0LQ
0D[
.RQVHUZ\]HV]SURWyZSDURZDQ\FKZROHMXPJNJ
:DUWR ü UHGQLD
2GFK\OHQLHVWDQG
0LQ
0D[
Ta b e l a I V.
Oszacowanie tygodniowej dawki pobrania metali toksycznych z 1 konserw¹ ze szprotów
Estimation weekly intake toxic metals provided by 1 caned sprat)
7ROHURZDQH
UHGQLDZD RQD
W\JRGQLRZH
GDZNDPHWDOL
37:,GODRVRE\R
3REUDQLHPHWDOL]
3LHUZLDVWHN WRNV\F]Q\FKZ SREUDQLH37:,
PDVLHNJ
NRQVHUZ J
MHGQHMNRQVHUZLH PJNJPDV\FLDáD PJRVRE W\G]LH 37:,
RZDG]HJPJ
W\G]LH &G
*)
3E
+J
$V
co stanowi 5,1% PTWI arsenu ogólnego
Nr 4
Makro i mikroelementy w konserwach ze szprotów
353
WNIOSKI
1. Konserwy ze szprotów s¹ bogatym Ÿród³em fluoru, jodu, selenu, wapnia i fosforu oraz
umiarkowanym Ÿród³em cynku. Natomiast magnez, potas i ¿elazo stanowi¹ cenne uzupe³nienie diety.
2. Œrednie zawartoœci metali toksycznych (Hg, Cd, Pb, As) w konserwach ze szprotów
kszta³tuj¹ siê na stosunkowo niskich poziomach. W ¿adnej z badanych próbek konserw nie
stwierdzono przekroczenia dopuszczalnej zawartoœci
L. Polak-Juszczak, Z. Usydus
MACRO- AND MICROELEMENTS IN CANNED SPRATS
Summary
The content of macro- and microelements and toxic metals in the most popular canned sprat was
described in this paper. The research included the following canned sprat: sprat in tomato, smoked
and steamed sprat in oil. The following analyses were carried out: content of calcium, phosphorus,
potassium, magnesium, copper, zinc, iron, manganese, chromium, selenium, fluorine, iodine, cadmium, lead, mercury and arsenic. Fluorine, iodine, selenium, and calcium and phosphorous are provided to customer organism in large amount by canned sprat, however canned sprat cannot be considered as a source of copper, chromium, and manganese. On the base of assessment data one canned
sprat (weight 170 g) provides to customer organism more than 50% recommended daily intake of
calcium and phosphorus, 85-233% fluorine, 62,5% iodine, 43% recommended selenium, more than
25% zinc, about 15% daily intake of magnesium, potassium and iron. It was found that all of the
analyzed canned sprat contained relatively low content of cadmium, lead, mercury and arsenic, thus
confirming the established safety standards.
PIŒMIENNICTWO
1. Brzozowska A.: Sk³adniki mineralne w ¿ywieniu cz³owieka. 2002. Wydawnictwo Akademii Rolniczej Poznañ.
2. FAO Nr 825 z 1998 r. FAO Fisheries Circular No 825, Rome 1989: Food Safety Regulation
Applied to Fish Major Importing Countries.
3. Gawêdzki J., Hryniewiecki L.: ¯ywienie cz³owieka. Podstawy nauki o ¿ywieniu. 2002. PWN
Warszawa.
4. Instrukcja obs³ugi analizatora rtêci AMA 254.
5. Juma H., Battah A., Salim M., Tiwari P.: Arsenie and cadium levels in imported fresh and frozen
fish in Jordan. Bull. Environ. Contam. Toxicol. 2002, 68, 1, 132-137.
6. Luten JB., Riekwel-Booy G., Rauchbaar A.: Occurrence of arsenic in plaice (Pleuronectes platessa). Nature of organo-arsenic compound present and is excretion by man. Environ. Health Prespect. 1982, vol. 45, 165-170.
7. PN-EN ISO 17294-2. Jakoœæ wody. Zastosowanie spektrometrii mas z plazm¹ wzbudzon¹ indukcyjnie (ICP-MS). Czêœæ 2: Oznaczanie 62 pierwiastków.
8. PN-EN 14084. Artyku³y ¿ywnoœciowe. Oznaczanie pierwiastków œladowych. Oznaczanie zawartoœci o³owiu, kadmu, cynku, miedzi i ¿elaza metod¹ atomowej spektrometrii absorpcyjnej (AAS)
po mineralizacji mikrofalowej.
354
L. Polak-Juszczak, Z. Usydus
Nr 4
9. PN-EN 14627. Artyku³y ¿ywnoœciowe. Oznaczanie pierwiastków œladowych. Oznaczanie ca³kowitej zawartoœci arsenu i selenu metod¹ atomowej spektrometrii absorpcyjnej z generacj¹ wodorków (HGAAS) po mineralizacji ciœnieniowej.
10. Rozporz¹dzenie Komisji (WE) NR 78/2005 z dnia 19 stycznia 2005 r zmieniaj¹ce rozporz¹dzenie (WE) nr 466/2001 w zakresie metali ciê¿kich.
11. Szteke B., Rêczajska W.: Arsen i selen w ¿ywnoœci i w paszach. W: Arsen i selen w œrodowisku –
problemy ekologiczne i metodyczne. PAN Kom. Nauk. Cz³ow. i Œrod. Z.N. 1994, nr 8, 82-93.
12. Œmigielska H., Lewandowicz G., Gawêdzki J.: Biopierwiastki w ¿ywnoœci. Przemys³ spo¿ywczy
2005, 7, 28-32.
13. Œmigiel-Papiñska D.: Znaczenie prawid³owego ¿ywienia dzieci i m³odzie¿y zagro¿onych ekologicznie w aspekcie profilaktyki osteoporozy. Medycyna Rodzinna 2002, zeszyt 17.