Mięso i przetwory mięsne wybrane aspekty toksykologiczne

dr inż. Magdalena Kuchlewska

Artykuł ma na celu przybliżenie Czytelnikom wybranych zagadnień związanych z toksykologią mięsa i jego przetworów. Informacje te są przydatne w świadomym wyborze produktów spożywczych, co związane jest z praktykowaniem „zdrowego” stylu życia.

Prawidłowe żywienie, tak w ujęciu ilościowym, jak i jakościowym jest jednym z głównych czynników wpływających na zdrowie. Jakość żywności zależy nie tylko od zawartych w niej składników odżywczych, ale również substancji antyodżywczych pochodzenia roślinnego i zwierzęcego oraz substancji obcych jak np. dodatki celowo dodawane do żywności, różnego rodzaju zanieczyszczenia biologiczne, chemiczne, fizyczne. Nauką o substancjach (truciznach), które wywierają lub mogą wywierać szkodliwy wpływ na funkcjonowanie żywego organizmu, o metodach ich wykrywania, leczeniu zatruć i zapobieganiu im jest toksykologia. W naukach o żywieniu i żywności rozróżnia się:

toksykologię żywieniową (nutritional toxicology) badającą wpływ odżywienia organizmu, niedoborów i nadmiarów pokarmowych na toksyczne działanie substancji obcych oraz wpływ substancji obcych na wartość odżywczą składników diety;
toksykologię żywności (food toxicology), która zajmuje się badaniem szkodliwych substancji pochodzenia naturalnego lub obecnych w żywności w wyniku produkcji, procesów technologicznych, dystrybucji, przechowywania, zanieczyszczenia środowiska, jak i substancji celowo do niej dodawanych.

W łańcuchu żywnościowym, począwszy od pozyskania surowca, przez produkcję, magazynowanie, dystrybucję aż do fazy indywidualnej lub zbiorczej konsumpcji, żywność narażona jest na oddziaływanie czynników mogących doprowadzić do obniżenia jej jakości, a w konsekwencji nawet negatywnie wpływać na zdrowie konsumenta. Są to tzw. zagrożenia zdrowotne żywności. Rozróżnia się trzy główne ich grupy:

zagrożenia biologiczne – związane z wystąpieniem mikroorganizmów chorobotwórczych i saprofitycznych, a także szkodników i pasożytów,
zagrożenia chemiczne – wszystkie substancje wprowadzone do organizmu konsumenta wraz z żywnością, która po przekroczeniu dopuszczalnego poziomu, po skumulowaniu odpowiedniej ilości czynnika toksycznego może doprowadzić do zatrucia maksymalnego lub po dłuższym czasie,
zagrożenia fizyczne – najczęściej ciała obce pochodzące z surowców lub przenikające podczas produkcji.

Jedną z cech żywności charakteryzujących jej prozdrowotność jest bezpieczeństwo żywności. Pod pojęciem tym rozumie się brak ww. zagrożeń, których obecność w relatywnie wysokich stężeniach (ilościowych) mogłaby spowodować szkodliwe skutki zdrowotne. Aby zapewnić konsumentowi bezpieczną żywność, niezbędna jest ochrona prawna – odpowiednie przepisy Unii Europejskiej i krajów członkowskich określają wymagania dotyczące jakości zdrowotnej żywności oraz sposób ich egzekwowania i nadzór.

Zagrożenia mikrobiologiczne w mięsie i wyrobach mięsnych

Jednym z najpoważniejszych problemów w przetwórstwie mięsa są zanieczyszczenia mikrobiologiczne. Mogą one mieć dwojaki charakter:

pierwotny – pochodzący z surowca,
wtórny – powstały w trakcie obróbki technologicznej i przechowywania wyrobu.

Tab. 1. Rodzaje drobnoustrojów w świeżym mięsie i wędlinach

Źródło danych: Olszewski A. 2018. Mięso i jego przetwory w aspekcie toksykologicznym. Gospodarka Mięsna 5, 29-33

Tab. 2. Przykłady bakterii odpowiedzialnych za zatrucia pokarmowe

Źródło danych: Stachowiak M. 2016. Mikrobiologiczne zagrożenia w żywności. Przemysł Spożywczy 5, 20-24

Tab.3. Przykłady zagrożeń biologicznych żywności

Źródło danych: Olszewski A. 2018. Mięso i jego przetwory w aspekcie toksykologicznym. Gospodarka Mięsna 5, 29-33

Bakterie mogą psuć różne rodzaje żywności, ale należy podkreślić, że mięso i jego przetwory są bardzo dobrym podłożem do ich rozwoju. Żaden zakład nie jest w stanie wyprodukować mięsa całkowicie pozbawionego drobnoustrojów, ale powinno się dążyć do tego, aby zanieczyszczenie mikrobiologiczne kształtowało się na jak najniższym poziomie. Podczas pozyskiwania i przetwórstwa mięsa mogą na nim występować zarówno bakterie saprofityczne, jak i chorobotwórcze. Najważniejsze rodzaje drobnoustrojów występujących w produktach zawierających białko i tłuszcze – w świeżym mięsie i wędlinach – podano w tabeli 1.
Rozwój mikroflory saprofitycznej w żywności wiąże się z wytwarzaniem metabolitów pogarszających cechy organoleptyczne surowca i gotowego wyrobu (zmiana smaku, zapachu, barwy, pojawienie się śluzu), co sprawia, że wyrób nie jest akceptowany przez konsumenta. Natomiast bakterie chorobotwórcze obecne w żywności powodują (często mimo braku zmian organoleptycznych, co jest szczególnie niebezpieczne) zatrucia pokarmowe typu:

intoksykacji – zatrucie pokarmowe toksyną, która została wytworzona w żywności przed jej spożyciem i nie została zniszczona w procesach obróbki termicznej (np. zatrucie jadem kiełbasianym lub enterotoksyną gronkowca);
infekcji – zakażenie wywołane spożyciem żywności zawierającej patogeny, które rozwijają się dalej w organach wewnętrznych;
toksykoinfekcji – zakażenie spowodowane spożyciem żywych mikroorganizmów, które wytwarzają bądź uwalniają enterotoksyny w przewodzie pokarmowym.

W tabeli 2. przedstawiono źródła pochodzenia wybranych bakterii powodujących zatrucia pokarmowe, a także czynniki wywołujące chorobę.

Wśród toksyn wytworzonych przez bakterie, będących zagrożeniem dla zdrowia konsumenta w wyniku zainfekowania nimi wyrobów mięsnych, wyróżnia się zarówno egzo- jak i endotoksyny. Egzotoksyny są jadami bakteryjnymi wytwarzanymi i zazwyczaj wydalanymi na zewnątrz przez niektóre bakterie. Związki te mogą wykazywać działanie neuro-, entero- oraz cytotoksyczne. Natomiast endotoksyna to jad bakteryjny zawarty w ciele bakterii i uwalniany po jej rozpadzie, charakteryzujący się słabszym działaniem trującym niż egzotoksyna. Ponadto zagrożeniem dla konsumenta są niektóre mykotoksyny wytworzone przez grzyby strzępkowe z rodzaju Aspergillus, Penicillium i Fusarium. W większości są to egzotoksyny. W tabeli 3. podano najczęściej występujące zakażenia i zagrożenia biologiczne mięsa i jego przetworów z określeniem rodzaju toksyny.

Ciągły rozwój patogenów pokarmowych wymusza zmiany procesów produkcyjnych i produktów w celu utrzymania i poprawy mikrobiologicznego bezpieczeństwa żywności. Wysoki poziom higieny w zakładzie zapewnia dobrą jakość mikrobiologiczną mięsa, ale nie w każdym przypadku można uzyskać takie same efekty, co wynika z właściwości mięsa różnych gatunków zwierząt. Bardziej niż mięso wołowe zanieczyszczona jest wieprzowina, ponieważ następuje w niej szybszy rozpad glikogenu i glukozy. Natomiast jeszcze bardziej niż mięso wieprzowe zanieczyszczone jest mięso drobiu.

Przetwarzanie mięsa (rozbiór, wykrawanie, rozdrabnianie, przyprawianie, mieszanie) wiąże się ze zwiększeniem koncentracji drobnoustrojów, ale przestrzegając zasad higieny, można znacznie ograniczyć szybkość ich namnażania. Wprowadzenie i funkcjonowanie w zakładach zasad GHP, GMP i systemu HACCP, dzięki istnieniu wymaganych procedur i instrukcji, ułatwia zachowanie właściwej higieny.

Dodatki do żywności i zagrożenia chemiczne w mięsie i wyrobach mięsnych

Wiele obaw u konsumentów wzbudza stosowanie w przetwórstwie żywności substancji dodatkowych. Jest ono jednak powszechne ze względu na ogrom korzyści z tym związanych. Dlatego należy wyjaśnić, że ze względu na bezpieczeństwo żywności, w tym mięsa i wyrobów mięsnych, stosowanie dodatków uregulowane jest odpowiednimi przepisami i podlega ścisłym ograniczeniom. Bezpieczeństwo substancji dodatkowych dopuszczonych do stosowania w żywności jest systematycznie oceniane z uwzględnieniem najnowszych wyników badań
i nowych opinii. Badaniem substancji dodatkowych do żywności i dopuszczeniem ich do obrotu zajmują się międzynarodowe wyspecjalizowane instytucje: Komitet Ekspertów FAO/WHO ds. Dodatków do Żywności (Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives – JECF) oraz Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności (European Food Safety Authority – EFSA). Pozytywną ocenę bezpieczeństwa uzyskują jedynie te substancje, które zostały poddane wszechstronnym badaniom toksykologicznym, których wyniki nie budzą zastrzeżeń. Na ich podstawie ustala się dla substancji tzw. akceptowane (dopuszczalne) dzienne pobranie (Acceptable Daily Intake – ADI), czyli ilość danej substancji wyrażoną w mg/kg masy ciała człowieka na dzień, którą może on dziennie pobierać ze wszystkich źródeł przez całe życie bez szkody dla organizmu. ADI jest wyznaczane, po zastosowaniu odpowiednich współczynników bezpieczeństwa, na podstawie poziomu NOEL (Non-Observed-Effect Level), czyli takiej dawki substancji ustalonej na podstawie badań toksykologicznych, która nie wywołuje żadnego obserwowanego skutku. Wyliczone wartości ADI służą do oceny ryzyka związanego z pobraniem substancji szkodliwych z żywności przez konsumenta, do ustalenia maksymalnych dopuszczalnych stężeń zanieczyszczeń (m.in. pozostałości pestycydów, leków weterynaryjnych), jak i maksymalnych dawek substancji celowo dodawanych do żywności.

Ze względu na poziom ADI wyszczególniono substancje dodatkowe o limitowanym i nielimitowanym dziennym spożyciu. Jeżeli pobranie substancji dodatkowych w ciągu życia może być czynnikiem ryzyka zagrożenia zdrowia, ich stosowanie wymaga limitowania, a maksymalne dopuszczalne poziomy zawarte są w odpowiednich przepisach. Natomiast w przypadkach niewymagających limitowania substancje dodatkowe stosuje się zgodnie z zasadą quantum satis – w dawce najmniejszej, niezbędnej do osiągnięcia zamierzonego efektu technologicznego, przy zastosowaniu zasad dobrej praktyki produkcyjnej.
W przetwórstwie mięsa wykorzystywany jest cały szereg substancji dodatkowych: barwniki, substancje konserwujące, regulatory kwasowości, substancje przeciwutleniające, stabilizatory i emulgatory, substancje wzmacniające smak i zapach, a także zagęszczające i żelujące. W tabeli 4. przedstawiono przykładowe dopuszczone dodatki do żywności i warunki ich stosowania w mięsie przetworzonym niepoddanym, jak i poddanym obróbce cieplnej.

Poza substancjami celowo dodawanymi do żywności w procesach jej przetwarzania, w mięsie i wyrobach mięsnych można także stwierdzić obecność związków niepożądanych, kumulujących się w tkankach jeszcze za życia zwierzęcia. Należą do nich m.in. pestycydy trafiające do tkanek zwierzęcych przez przewód pokarmowy. Ich metabolity wykazują na organizm człowieka działanie muta- i teratogenne. Mięso i produkty z niego wyprodukowane mogą być również zanieczyszczone polichlorowanymi bifenylami PCB (Polychlorinated Biphenyls) – w mięsie zwierząt stwierdza się ich ilość nawet na poziomie 2000 µg/kg. Są to syntetyczne zanieczyszczenia pochodzenia przemysłowego, wykazujące duży potencjał w zakresie kumulowania się w organizmach zwierząt.
Zagrożeniem dla konsumentów wędzonych wyrobów mięsnych może być wiele substancji, m.in. wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne WWA (Polycyclic Aromatic Hydrocarbons – PAHs). Wyniki badań Międzynarodowej Agencji Badań nad Rakiem potwierdzają właściwości kancero-, terato- oraz mutagenne wielu z nich. Szereg związków należących do tej grupy wykazuje również właściwości geno- i embriotoksyczne. Obecnie dzięki lepszej kontroli parametrów procesu, osiągnięcie wymaganego prawem bezpieczeństwa zdrowotnego wyrobów wędzonych przestaje być problemem.

Główna odpowiedzialność za bezpieczeństwo zdrowotne wyrobów mięsnych spoczywa na ich producentach. Powinni oni ściśle przestrzegać zasad higieny w całym cyklu produkcyjnym, a także stosować zasadę dobrej praktyki produkcyjnej wynikającą ze stosowanych systemów zarządzania jakością. Systemy te powinny również stwarzać warunki do eliminowania ryzyka nadmiernego zanieczyszczenia wyrobów mięsnych szkodliwymi dla zdrowia substancjami. Biorąc pod uwagę wiele czynników potencjalnie niebezpiecznych dla zdrowia, produkcję żywności należy prowadzić w ściśle określonych warunkach. Obecnie jest to w dużej mierze proces transgraniczny, dlatego polityka Unii Europejskiej (oraz krajów członkowskich) w sprawie bezpieczeństwa żywności opiera się na ochronie zdrowia w całym łańcuchu rolno-spożywczym i obejmuje wiele decyzji i rozporządzeń. Ogromną rolę w profilaktyce zatruć wywołanych spożyciem substancji toksycznych odgrywa również edukacja. Wielu niepożądanym wydarzeniom można zapobiec poprzez informowanie o zagrożeniach związanych z nieprawidłowym przechowywaniem lub przyrządzaniem produktów spożywczych, zwłaszcza mięsa i przetworów mięsnych. Wskazówki WHO dotyczące m.in. metod etykietowania i oznaczania pożywienia, kontroli jakości, a także świadomego wybierania produktów wysokiej jakości, kierowane są zarówno do konsumentów, jak i prawodawców oraz producentów i dystrybutorów produktów spożywczych.

Tab. 4. Wybrane dopuszczone dodatki do żywności i warunki ich stosowania w wybranych kategoriach żywności