A cianid potenciális toxikus szintje a mandulában (Prunus amygdalus), a sárgabarackmagban (Prunus armeniaca) és a mandulaszirupban
absztrakt
Normál környezeti körülmények között sok növény szintetizálja a cianogén glikozidokat amelyek hidrolízis során hidrogén-cianidot képesek felszabadítani. Évente gyakran előfordulnak állatállományok és alkalmanként ember áldozatai a cianogén növények fogyasztásának. Jelen munka célja a cianogénsavtartalom meghatározása a tunéziai növényvilágból kiválasztott különböző cianogén növénymintákban és a mandulaszirupban. Toxicitásuk és a fogyasztók egészségére gyakorolt hatásuk értékelése rövid és hosszú távon, a hüvelyes növényekben a cianogén heterozidok meghatározására vonatkozó ISO 2164-1975 NT szabvány felhasználásával.
1. Bevezetés
Sok növény szintetizálja a cianogén glikozidoknak nevezett vegyületeket, amelyek hidrolízis során hidrogén-cianidot képesek felszabadítani. Ezt a cianogenezis néven ismert képességet évszázadok óta elismerték olyan növényekben, mint a kajszibarack, az őszibarack, a mandula és más fontos tápláléknövények. Legalább 2650 növényfaj termel cianoglikozidokat. Miután a növények ehető részeit macerázták, a katabolikus intracelluláris enzim-glükozidáz felszabadulhat, és érintkezésbe kerülhet a cianogén glikozidokkal. Ez az enzim hidrolizálja a cianogén glikozidokat hidrogén-cianid, glükóz, ketonok vagy benzaldehid előállítására. Naponta nagyszámú ember van kitéve alacsony koncentrációjú cianogén vegyületeknek sokféle táplálékban, ez az expozíció veszélyt jelenthet az emberi egészségre.
Évente gyakran előfordul, hogy sok és széles körben elterjedt cianogén állattartás és alkalmi ember áldozata van. növények fogyasztása. A legtöbb cianidmérgezést a Rosaceae, Euphorbiaceae, Fabaceae vagy Gramineae családba tartozó növények fogyasztása okozza. A felszabadult cianid gátolja az összes aerob organizmus sejtlégzését azáltal, hogy blokkolja a mitokondriális elektrontranszportot és megakadályozza az oxigénfelvételt. Ennek az erős méregnek az emberekben való nagy kitettsége hányingert, hányást, hasmenést, szédülést, gyengeséget, mentális zavart és görcsrohamot okozhat, amit terminális kóma és szó szerint halál okoz.
Számos tunéziai régióban az őrölt sárgabarackmag széles körben elterjedt ízesítőszerként használják süteményekben és süteményekben, míg a keserű mandulát a hagyományos orgeatszirup (mandulaszirup) előállításához használják, amely nagyon népszerű és széles körben elfogyasztja Tunéziában.
Ebben a tanulmányban a hidrocianát meghatározását célozzuk meg. savtartalom a cianogén növények különböző mintáiban. Cianogén potenciáljuk és toxicitásuk értékelése érdekében az hüvelyes növényekben a cianogén heterozidok meghatározására vonatkozó ISO 2164-1975 NT szabvány szerint.
2. Anyagok és módszerek
2.1. Mintagyűjtés
2.1.1. Növényi anyag
Az összes mintát önkényesen választották a tunéziai növényvilág közül. Három különböző fajta édes mandulát nyertek a helyi diófélékből és a száraz gyümölcs boltokból. termesztés Tunéziában, a harmadik mintát pedig az ország északi részén termesztett keserű mandulafákból nyertük.
A barackmag-mintákat Tunéziából öt különböző területről, nevezetesen a “Monastir” -ről szerezték be. Sfax ”,„ Sbiba ”,„ Morneg ”és„ Kóstoló ”.
2.1.2. Mandulaszirup
Öt különböző mandulaszirup márkát gyűjtöttek a tunéziai nagy szupermarketekből és üzletekből.
2.1.3. Felszerelés
Ehhez a vizsgálathoz gőz desztillációs készülékre volt szükségünk, amely két kondenzátorcsőhöz csatlakoztatott kerek fenekű lombikból, egy mechanikus magdarálóból, pontos elektromos mérlegből és egy inkubátorból áll, amelynek hőmérsékletét szabályoztuk. / p>
2.1.4. Reagensek
Az összes reagenst azonnal elkészítettük a toxikológiai laboratóriumban.
Nátrium-acetát (20 g / l) oldata pH = 5-re állítva ecetsavval, salétromsavoldattal, g / ml. Ezüst-nitrát 0,02 N, ammónium-tiocianát 0,02 N. A színes indikátort úgy készítettük, hogy egy részét térfogatú salétromsavval, egy részét pedig térfogatnyi telített vas-szulfáttal és ammóniummal elegyítettük. Módszer
2.2.1. A hidrogén-cianid mérése növényi anyagban
A kiválasztott mintákban a cianid mennyiségi kvantitatív meghatározásához argentometrikus módszert alkalmaztunk, az ISO 2164-1975 szabvány szerint, a hüvelyes növényekben a cianogén glikozidok adagolásához.
A hidrogén-cianidsav növényi anyagban történő meghatározásának eljárása a cianogén glikozidok savas hidrolíziséből állt, az e hidrolízisből felszabaduló hidrogén-cianidot gőz desztilláció után az ezüst-nitrát oldatban nyertük fel.
A hidrogén-cianid szintjét az ezüst-nitrát feleslegének titrálásával, ammónium-tiocianát-oldat alkalmazásával, savas közegben, színjelző jelenlétében határoztuk meg.
A vas-tiocianát barna csapadékának megjelenése az ekvivalencia pontot jelezte, amikor az ezüst-nitrátot teljesen felhasználták.
2.2.2. Működési módszer
A sárgabarackmagot és a mandulamintákat napszárítással, majd a mechanikus darálóval finomra őrölték, amelyet előzőleg desztillált vízzel és hígított salétromsavoldattal megtisztítottak.
Húsz g az őrölt mintát és a mandulaszirupot pontosan lemérjük, majd egy 1000 ml-es gömblombikba tesszük 50 ml desztillált vízzel és 10 ml 0,02 N nátrium-acetáttal.
A macerálást a lombik feltöltésével végeztük, szorosan zárva, az inkubátorban 12 órán át. Ezek az inkubációs körülmények biztosítják a cianogén glikozidok teljes átalakulását hidrogén-cianiddá. Inkubálás után a gömblombikot jégfürdőben lehűtjük és a gőz desztillációs készülékhez rögzítjük.
Az első kerek aljú lombikot félig desztillált vízzel kell feltölteni, és a készülékhez fűtött lemezen kell rögzíteni.
A macerátot tartalmazó másodikat a kondenzátorcsőhöz csatolták.
Az első gömblombikban lévő vizet felforraljuk; a keletkezett gőzt üvegcsövekbe vezetjük a második gömblombikba, hogy a cianidsav gőzeit át lehessen vinni és folyadékká kondenzálják.
Száz milliliter desztillátumot csapdába ejtettek egy keverékben. 50 ml ezüst-nitrátot és 1 ml 0,02 N salétromsavat adunk hozzá, majd azonnal átvisszük egy 500 ml-es mérőlombikba és desztillált vízzel hígítjuk.
Ezt az oldatot leszűrjük, és a szűrletből 250 ml-t összegyűjtünk. száraz lombik 2 ml színes indikátorral. Az ezüst-nitrát feleslegét 0,02 N ammónium-tiocianát-oldattal titráltuk, amíg a barna csapadék meg nem jelenik.
Valamennyi mintát azonos módon kezeltük. Vakpróbát végeztek ugyanolyan körülmények között.
A hidrogén-cianid savszintjét mg / kg szárazanyagban fejeztük ki a következő képlettel: az ezüst-nitrát feleslegének semlegesítéséhez szükséges ammónium-tiocianát térfogata. a mintavizsgálat során a vakpróba során az ezüst-nitrát feleslegének semlegesítéséhez szükséges ammónium-tiocianát térfogata a vizsgálati minta tömege (gramm).
3. Eredmények és vita
3.1. Eredmények
A barackmagban, az édes és a keserűmandulában található hidrociánsavszinteket az 1. táblázat mutatja.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3.2. Beszélgetés
3.2.1. Cianid-toxicitás
A cianid intracelluláris hipoxiát okoz azáltal, hogy reverzibilisen kötődik a mitokondriális citokróm-oxidáz a3-hoz a mitokondriumban. A citokróm-oxidáz a3 szükséges az oxigén vízzé történő redukciójához az oxidatív foszforilezés negyedik komplexumában. A cianid kötése a vasionhoz a citokróm-oxidáz a3-ban gátolja a terminális enzimet a légzési láncban, és leállítja az elektrontranszportot és az oxidatív foszforilációt (1. ábra).
Ez a lefelé irányuló kaszkád végzetes, ha nem fordított meg. Valójában az oxidatív foszforilezés elengedhetetlen az adenozin-trifoszfát (ATP) szintéziséhez és a sejtlégzés folytatásához. A cianid toxicitása nagyrészt annak tulajdonítható, hogy a sejtek hipoxiája abbahagyja az aerob sejtanyagcserét, amely központi idegrendszert és kardiovaszkuláris diszfunkciókat okoz.
3.2.2. Az édes és keserű mandula cianidszintjei
A HCN-tartalom a különböző elemzett mintákban jelentősen változik, kevesebb, mint 20 és 1000 mg / kg közötti szárazanyag-tartalom között. Az hüvelyes növényekben a cianogén heterozidok meghatározására vonatkozó ISO 2164-1975 NT szabvány szerint a minta hidrogén-cianidtól mentesnek tekinthető, ha alacsonyabb, 10 mg / kg mennyiséget tartalmaz; következésképpen, tudván, hogy a mintáinkban talált koncentrációk meghaladják a 10 mg / kg-ot, úgy véljük, hogy az összes kezelt minta cianogén.
A HCN szintje a keserűmandulában (mg / kg) körülbelül 40-szer magasabb, mint a szint édes mandulában található (mg / kg).
Ez azzal magyarázható, hogy a keserűmandulában található amigdalin mennyisége nagymértékben meghaladja az édes tartalmát. Az enzimatikus hidrolízis után az amigdalin, amely a legfontosabb cianogén glikozid Prunus fajaiban, nagy mennyiségű hidrogéncianidot és egy keserűségért felelős benzaldehidet szabadít fel. Tudva, hogy a cianid akut halálos dózisa emlősök alacsony, mint 0,5 mg CN / testtömeg-kg, az emberek számára a HCN akut orális letális dózisa 0,5–3,5 mg / testtömeg-kg, és 50 keserű mandula fogyasztása halálos a felnőttek számára. Kisgyermekeknél azonban 5–10 mandula végzetes.
3.2.3. A sárgabarackmag cianidszintje
A barackmag öt mintájában szereplő HCN-szintek tunéziai ország régióiban jelentősen eltérnek. A legalacsonyabb arányokat (583,2 mg / kg és 540 mg / kg) a “Sfax” és a “Tastour” mintákban figyeltük meg. Meg kell jegyezni, hogy nincs jelentős különbség e két északnyugati és délkeleti régió között. Ezenkívül a szint Közép-Tunéziában (Sbiba) 804,60 mg / kg-mal közepes, míg a legmagasabb szintet (1134 és 1193,40 mg / kg) a Száhel öv (Monastir) és az ország északi részén található minták ( Morneg).
Az élelmiszerekben, a fogyasztási cikkekben és a környezetben található vegyi anyagok toxicitási bizottsága szerint az Egyesült Királyságban a barackmagokban a cianid koncentrációja elérheti a 2000 mg / kg szárazanyag-tartalmat.
3.2.4. A cianid interregionális változékonysága különböző mintákban
A HCN-tartalom régiók közötti változékonysága a különböző kezelt mintákban elsősorban az éghajlati viszonyoknak és az esőzéseknek köszönhető. Valójában a száraz éghajlat és az intenzív napfény elősegíti a cianogenezist. Ezenkívül a mezőgazdasági területek különböznek a talajuk jellegétől és a kémiai műtrágyákkal történő megtermékenyítés folyamatától. A nitrogén műtrágyák valóban növelik a növények nitrátfelszívódását, és a nitrogén anyagcseréjének blokkolását és a HCN felhalmozódását vonják maguk után. A növény életkora a betakarításkor megmagyarázhatja ezt a cianidszint-változást a különböző földrajzi területekről származó mintákban is. Valójában arról számoltak be, hogy a HCN fokozatosan növekszik a növény növekedése során, hogy éréskor elérje a maximumot, körülbelül 20-szor magasabb, mint a növényi növénynél.
Néhány cianogén ételről szóló tanulmány összefoglalva a 3. táblázatban.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ezen eredmények szerint megjegyezzük, hogy a sárgabarackmag-mintáinkban (851,04 ± 303,28 mg / kg) az argentometriai módszerrel kapott hidrogén-cianid-szint kissé alacsony alacsonyabb, mint az algériai “El Tarf” egyetemen végzett tanulmányban, és amelynek célja a keserű sárgabarackmag tápértékének és hidrogén-cianid savszintjének (1175 ± 63,63 mg / kg) meghatározása volt, azonban majdnem megegyeznek országos ausztrál tanulmány eredményei (799 ± 19,80 mg / kg).
Továbbá, tudva, hogy a halálos dózis 0,5–3,5 mg / ttkg, a súlyos toxicitás elkerülhetetlen lenne a körülbelül 30 sárgabarackmag felnőtteknél és kevesebb gyermeknél.
A “Toxicitás Bizottság” (COT) szerint a barackmag csaknem 1450 mg / kg cianidot tartalmaz, körülbelül 0,5 mg / mag. A fogyasztóknak azt tanácsolják, hogy egy óra alatt csak öt magot fogyasszanak, és legfeljebb 10 naponta.
Ezenkívül a kanadai egészségügyi minisztérium megakadályozta a keserű kajszibarack magok használatát ételek ízesítésére vagy gyógyászati célokra, és jelenleg javasolja, hogy a keserű kajszibarack magfogyasztása ne haladja meg a napi három magot, mivel azok mérgezőek, különösen a kisgyermekek esetében.
3.2.5. Cianid tartalom a lenmagban (Linum usitatissimum)
A keserűmandula (913–1210 mg / kg) és a kajszibarackmag (547–1154 mg / kg) mintáink HCN-szintje kétszer magasabb, mint a szint az ausztrál vizsgálat lenmagjának mintáiból nyert (360–390 mg / kg). Valójában a len (L. usitatissimum), amely nagyon linolénsav- és élelmi rosttartalma miatt nagyon érdekes étel, a legkevésbé mérgező az összes cianogén étel között. Valójában a len alapú élelmiszerek főzése 230 ° C-on 15–18 percig vagy a magok forralása 90–100% -ban kiküszöböli a hidrogén-cianidot.
3.2.6. Cianidszint a manióka (Manioc esculenta Crantz)
A különféle manióka fajták összes cianidtartalmának tartománya 1–1550 mg HCN / kg friss anyag. Az FDA szerint a rosszul méregtelenített keserű fajtákban a manióka HCN-tartalma elérheti az 1500 mg / kg-ot, ami megmagyarázhatja a manióka napi fogyasztásának jelentett negatív hatásait, például a cukorbetegséget, a veleszületett rendellenességeket és a golyva neurológiai rendellenességeit, például a Konzo , egy járványos bénító betegség, amelyet először G. Trolli írt le 1938-ban, és felfedezte a belga Kongó (ma a Kongói Demokratikus Köztársaság) kwangója között. A járványok több héten át szinte kizárólagosan fogyasztják az elégtelenül feldolgozott “keserű” (cianidban gazdag) manióvát. Észak-Mozambikban a betegséget mantakassa néven ismerik, és a gari (a kaszava) mint élelmiszer, a Konzo egy neurológiai betegség, amely irreverzibilis neuromotoros károsodást és a paraparesis akut megjelenését okozza, amely főleg gyermekeket érint.
Tekintettel e patológia súlyosságára, az Egészségügyi Világszervezet biztonsági küszöböt állapított meg. 10 mg / kg teljes cianidot manióka lisztben, hogy megvédje a fogyasztókat a krónikus manióka bevitel káros hatásaitól.
Ausztráliában és az Egyesült Államokban manióka gumókat használtak chips és sütik készítéséhez.
3.2.7. A cianidszint a mandulaszirupban
A mandulaszirup elemzése azt mutatja, hogy az öt márka lényegében mentes a hidrogén-cianidtól vagy kb. 1–3 mg / kg. A talált nagyon alacsony koncentrációk valószínűleg azon okból hogy a mandula szirupok három első márkája a keserű mandula szintetikus aromájával készül, ezért csak 1 ± 0,25 mg / kg HCN-t tartalmaznak. A két másik a keserűmandula természetes aromájával készül, de legfeljebb 3 ± 0,5 mg / kg HCN-t tartalmaz, valószínűleg azért, mert a keserűmandula mennyisége nem elég magas ahhoz, hogy jelentős mennyiségű HCN-t szabadítson fel.
Ezenkívül beismerték, hogy a cianid felszabadulása csak vízzel érintkezve történő hidrolízis után következik be, ebben az esetben valószínűleg a mandulaszirup gyártási folyamata során felszabadult a cianid.
A bizottság Az Európa Tanács és Ausztrália ízesítőinek szakértői, az új-zélandi élelmiszer-előírások kódexe rögzített szabályozási határértékekkel rendelkezik, amelyek meghatározzák a gyümölcsmagokban és a gödrökön alapuló italok megengedett legnagyobb HCN-szintjét, a 4. táblázat szerint.
|
||||||||||||
A fenti eredmények fényében arra a következtetésre jutottunk, hogy a HCN a Tunéziában forgalmazott mandulaszirupok megfelelnek az előírásoknak, tehát ezek az italok ebből a szempontból nem jelentenek veszélyes hatást az emberi egészségre.
4. Következtetés
Ez a tanulmány a cianidkoncentrációk széles skáláját tárta fel az általánosan elérhető keserűmandulákban és sárgabarackmagokban, ellentétben a mandulasziruppal, amely mentes a cianid-savaktól, és termék marad az emberi egészséget veszélyeztetve. A cianogén élelmiszerek toxicitásának elkerülése érdekében azonban számos ajánlást meg kell fontolni. Hangsúlyt kell fektetni az élelmiszer-oktatásra, hogy felhívják a figyelmet a cianogén növények által az emberek, különösen a gyermekek által okozott lehetséges egészségügyi kockázatokra. Úgy tűnik azonban, hogy a cianogénmentes genotípusok genetikai szelekciója radikális megoldás az ilyen jellegű mérgezésre.
Kiegészítő anyagok
A tanulmányhoz szükséges kiegészítő anyag 250 és 500 beosztású mérőhenger, üvegszűrő tölcsér, szűrőpapír és 250 ml-es Erlenmeyer-lombik.
- Kiegészítő anyagok