grenzen in de farmacologie

Inleiding

de zinsnede chemische verontreiniging is een duidelijke indicatie van de aanwezigheid van chemische stoffen wanneer deze niet aanwezig zouden moeten zijn of zijn in een hoeveelheid die in een hogere concentratie is dan de hoeveelheid die als veilig wordt beschouwd. De chemische gevaren zijn een van de belangrijkste oorzaken van voedselbesmetting die gepaard gaat met voedsel overgedragen ziekte uitbraken (Faille et al., in de pers). De oorsprong van chemische verontreinigingen varieert van het veld tot de plaat, namelijk bodem, milieu, desinfectie bijproducten, Persoonlijke verzorgingsproducten, lucht, water en verpakkingsmateriaal. Chemische verontreinigingen remmen bijna alle in massa geproduceerde producten voor dagelijks gebruik, zoals desinfectiemiddelen, kunststoffen, detergenten, deodoranten, pesticiden, enzovoort. Zelfs het voedsel dat wordt geconsumeerd en het water dat wordt genomen is niet veilig voor de invasie van chemicaliën in onveilige concentraties. Voedselbesmetting, al dan niet opzettelijk, is een ongelukkige daad die talrijke ernstige gevolgen heeft voor de menselijke gezondheid. Voedselverontreiniging is geregistreerd in de geschiedenis voor zo vroeg als 8.000 jaar geleden; echter, de groei in de landbouwindustrie en globalisaties hebben geholpen het probleem in het verspreiden over de hele planeet (Robertson et al., 2014). Het us Centre for Disease Control and Prevention bevestigde meer dan 11.000 voedselinfecties in het jaar 2013 (Salter, 2014), met verschillende middelen zoals virussen, bacteriën, toxines, parasieten, metalen en andere chemicaliën die voedselverontreiniging veroorzaken (Callejón et al., 2015). De symptomen van de foodborne ziekte toe te schrijven aan chemische verontreiniging variëren van milde gastro-enteritis aan fatale gevallen van lever, nier, en neurologische syndromen. Het is in deze context dat voedselverontreiniging vaak in de krantenkoppen breekt als gevolg van de schadelijke gevolgen ervan. In de Verenigde Staten werden tussen 2009 en 2010 in totaal 1527 uitbraken van door voedsel overgedragen ziekten waargenomen, wat resulteerde in 29.444 ziektegevallen en 23 sterfgevallen (CDC, 2013). Bovendien is de voedselverontreiniging de laatste jaren ernstiger geworden door de ontwikkeling van de industrie en de daaruit voortvloeiende milieuvervuiling (Song et al., 2017). Daarnaast kan de inname van besmet voedsel met pesticiden en zware metalen gastro-intestinale infecties veroorzaken (Song et al., 2017). Zo zijn naar schatting 400 tot 500 kinderen overleden aan acute loodvergiftiging als gevolg van de inname van voedsel besmet met loodhoudende grond en stof in Nigeria (Tirima et al., in de pers). Rekening houdend met dergelijke incidenten en de Algemene schadelijke gevolgen voor de gezondheid op de voorgrond, dit overzicht onderzoekt de redenen en soorten chemische contaminanten in voedsel samen met individuele blootstelling aan dergelijke verontreinigde voedingsmiddelen op een dagelijkse basis en verder uitgewerkt de gezondheidseffecten van dergelijke voedselonzuiverheden.

de redenen voor voedselverontreiniging

voedsel is een cruciale bijdrage aan het welzijn van de menselijke gezondheid en een belangrijke bron van zorg, plezier en stress (Wilcock et al ., 2004), met een van de redenen achter de stress en zorgen, zijn de ziekten veroorzaakt als gevolg van besmet voedsel. Er zijn meerdere redenen voor de besmetting van voedsel (Ingelfinger, 2008). Voedselbereiding ondergaat door een lange keten van verwerking, waarbij elke fase is een Potentiële Bron van chemische verontreinigingen invasie van het voedsel. Transport van voedsel kan ook de basis leggen voor contaminatie van voedsel, met name onder slechte hygiënische omstandigheden (Unnevehr, 2000). Ook worden sommige chemicaliën opzettelijk gemengd tijdens het voedselbereidingsproces om de houdbaarheid van een voedingsproduct te verbeteren. De verontreinigingen kunnen onzuiverheid voedsel omvatten wanneer gekookt in de keuken; niettemin, de transmissie is voornamelijk afhankelijk van de effectiviteit van de keuken hygiëne al (Gorman et al., 2002). Chemische contaminanten komen natuurlijk ook in de voedselketen met pathogenen die in het milieu aanwezig zijn en hoge bacteriële aantallen vertonen op sommige belangrijke rauwe voedingsmiddelen zoals pluimveevlees (Humphrey et al., 2007).

soorten Voedselcontaminanten

Voedselcontaminanten omvatten doorgaans milieucontaminanten, voedselverwerkende contaminanten, niet-goedgekeurde overspelmiddelen en levensmiddelenadditieven en migranten uit verpakkingsmaterialen (Mastovska, 2013). Milieuverontreinigende stoffen zijn onzuiverheden die door de mens worden geïntroduceerd of die van nature voorkomen in water, lucht of bodem. De contaminanten van de voedselverwerking omvatten die ongewenste samenstellingen, die in het voedsel tijdens het bakken, het roosteren, het inblikken, het verwarmen, de fermentatie, of de hydrolyse worden gevormd (Schrenk, 2004). Het directe contact met levensmiddelen met verpakkingsmaterialen kan leiden tot chemische verontreiniging als gevolg van de migratie van sommige schadelijke stoffen naar levensmiddelen. Verder kan het gebruik van niet-goedgekeurde of foutieve additieven leiden tot voedselbesmetting.

van nature voorkomende contaminanten in voedsel

verschillende bacteriën, virussen en parasieten leven op natuurlijke wijze op de oppervlakken van het rauwe voedsel. Verontreiniging van rauw voedsel kan ook optreden als gevolg van het afvalwater, de bodem, externe oppervlakken, levende dieren, de inwendige organen van vleesdieren. Een extra bron van besmet voedsel is het voedsel dat afkomstig is van zieke dieren, hoewel de gezondheid vooruitgang heeft bijna geëlimineerd deze bron van voedselcontaminatie (Marriott and Gravani, 2006). Voedselverontreiniging door de chemische bronnen omvat het per ongeluk mengen van chemische voorraden in voedsel of de chemicaliën in het diervoeder of antibiotica injecties gegeven aan pluimveedieren (Martin en Beutin, 2011). Verschillende parasieten zijn ook aanwezig in het voedsel door symbiotische relaties tussen het organisme en de parasiet. Talrijke hiervan veroorzaken voedselinfecties en uitbraken. Een brede categorisering van deze parasieten wordt gepresenteerd in Tabel 1A (Newell et al., 2010).

enterische infecties veroorzaakt door parasieten kunnen via de fecale-orale route worden overgedragen door intrinsiek besmet voedsel te consumeren of door de opname van vrij levende parasieten uit de omgeving. Besmetting van de voedingsmiddelen zoals vlees, groenten en fruit is mogelijk via de introductie van de parasiet in het afvalwater, irrigatiewater, uitwerpselen, grond, menselijke behandeling of onjuiste proces van het besmette vlees. Voedselproducerende dieren kunnen zelf de parasieten overdragen, omdat ze zelf besmet zijn (Pozio, 1998).

verontreiniging tijdens de fasen van de productie, de verwerking, de opslag en de bereiding van levensmiddelen

contaminanten kunnen in het levensmiddel aanwezig zijn als gevolg van contaminanten uit het milieu. Tijdens het vervoer van voedsel, gemeenschappelijke bronnen van verontreiniging zijn de voertuiguitlaten van diesel en benzine of kruisbesmetting in het voertuig dat wordt gebruikt voor het vervoer van voedsel. Langeafstands schepen voor vervoer zijn ook vaak kruis besmet met chemicaliën gebruikt voor desinfectie of andere bronnen (Nerín et al., 2007a). Hoge barrières die worden gebruikt voor de bescherming van voedsel door het te verpakken tijdens Langeafstandstransport, worden niet altijd getest op hun barrièreeigenschappen, waardoor het een oorzaak van verontreiniging is. In de reinigingsfase van voedselproductie en-bereiding kunnen verontreinigingen binnendringen door de restanten van de desinfectiemiddelen en reinigingsmiddelen op het oppervlak van voedselverwerkingsapparatuur (Nageli and Kupper, 2006; Villanueva et al., 2017). Verwarming behandeling in het productieproces is een andere bron van verontreinigingen. Het gebruik van hoge kooktemperatuur bij huizen en industrieën is de veel gebruikte methode voor voedselproces. Het gebruik van hoge temperatuur voor het koken in combinatie met externe factoren kan leiden tot de vorming van toxische verbindingen die een impact op de voedselveiligheid en kwaliteit achterlaten. Toxische verbindingen zoals nitrosaminen chloorpropanolen, acrylamide, furanen of pak ‘ s worden gevormd tijdens de voedselverwerkingsmethoden zoals verhitten, roosteren, grillen, bakken, inblikken, fermenteren of hydrolyse (Nerín et al., 2016). Frituren is een belangrijke bron van het genereren van een reeks giftige stoffen in de voedselbereidingsprocessen (Roccato et al., 2015). Bovendien, magnetron verwarming kan ook geboorte verontreinigingen in voedsel, als het gemeenschappelijke kenmerk van magnetron koken is dat het voedsel wordt gekookt in de container of verpakking film (verpakkingsmateriaal) in de magnetron (Nerín et al., 2003). De microwavable verpakkingsmaterialen omvatten karton, composieten en kunststoffen en tijdens het koken kunnen componenten van deze materialen van de verpakking naar het voedsel worden overgebracht, wat resulteert in een daling van de voedselveiligheid en kwaliteit (Ehlert et al., 2008).Voedselverpakking heeft verschillende voordelen, zoals fysieke bescherming en verbeterde voedselbescherming, maar kan nog steeds een bedreiging vormen (Marsh and Bugusu, 2007). Verpakkingsprocessen maken gebruik van verschillende additieven zoals Stabilisatoren, antioxidanten, weekmakers en uitglijdende middelen om de eigenschappen van het verpakkingsmateriaal te verbeteren. Niettemin kan elk direct of indirect contact met het levensmiddel met het verpakkingsmateriaal ertoe leiden dat deze stoffen van de verpakking in het levensmiddel terechtkomen. Een dergelijk fenomeen wordt migratie genoemd. Wanneer metalen blikken worden gebruikt in verpakkingen, corrosie staat als een bron van voedselverontreiniging als gevolg van de migratie van metalen ionen naar voedsel (Buculei et al., 2012). Om dit te voorkomen, worden de binnenzijde van blikjes vaak bedekt met vernissen zoals epoxyharsen om corrosie te voorkomen, maar zelfs de kleine bijproducten van de epoxyharsen die worden vervaardigd zoals cyclo-di-BADGE, bisfenol A of bisfenol A diglycidylether (BADGE) kunnen migreren naar voedsel. Dergelijke verbindingen staan bekend als hormoonontregelaars (Cabado et al., 2008). Er is ook het risico dat niet-opzettelijk toegevoegde stoffen migreren van het verpakkingsmateriaal naar de voedselproducerende schadelijke effecten (Nerin et al., 2013). De opslag van voedsel is een andere stap die tot gifstoffen in voedsel kan leiden. Enkele van de vervuilende factoren zijn direct zonlicht dat de verslechtering van voedsel en verpakking versnelt en adsorptie van ongewenste geuren. Voedingsmiddelen met een langere houdbaarheid bevatten aroma ‘ s en kleuren die een compromis vormen met de voedingswaarde van voedsel. Ook zijn hoge vette voedingsmiddelen gevoelig voor geurbesmetting (Nerín et al., 2007a). De verontreiniging van levensmiddelen als gevolg van de volledige verwerking van levensmiddelen tot verpakkingsfasen is samengevat in Figuur 1.

verontreiniging door omgevingsinvloeden

het formaat van de biosensoranalyse helpt bij het bepalen van de talrijke milieuverontreinigende stoffen die voedselverontreiniging veroorzaken (Baeumner, 2003). Verschillende metalen, voornamelijk giftige zware metalen cadmium, kwik, lood en polychloorbifenyl (PCB) komen door de industriële omgeving om voedsel te besmetten. Het voorbeeld van een industrieel gebied van Huludao in het noordoosten van China, die ernstig is verontreinigd door zware metalen zoals kwik, lood, cadmium, zink en koper als gevolg van de zware metalen smelten in het gebied (Zheng et al., 2007). Planten vormen de basis van de voedselketen, en ze kunnen gemakkelijk giftige stoffen uit de bodem absorberen, waardoor niet alleen groenten en fruit, maar ook zeevruchten (Peralta-Videa et al., 2009). Het bodemmilieu is een andere bron van voedselverontreiniging. Zware metalen uit industriële gebieden kunnen in de bodem sijpelen en in de voedselketen terechtkomen om de ruwe bronnen van voedsel te infecteren (Krishna and Govil, 2006). Pesticiden die worden gebruikt als gewasbeschermingsmiddelen komen ook in de voedselketen en de menselijke blootstelling aan deze chemicaliën toont een breed scala aan gezondheidsproblemen zoals immuunonderdrukking, verminderde intelligentie, hormoonverstoring, kanker en voortplantingsafwijkingen (Abhilash en Singh, 2009). Over de hele wereld wordt jaarlijks ongeveer 3 miljard kg pesticiden toegepast (Pimentel, 2005), wat een ernstige bedreiging vormt, aangezien de chemicaliën de ruwe bronnen van voedsel besmetten. In het geval van bestrijdingsmiddelen is het maximumresidugehalte (MRL) echter een belangrijke determinant van het risico voor de menselijke gezondheid. De gehalten aan residuen van bestrijdingsmiddelen in levensmiddelen worden gereguleerd door wetgeving om de blootstelling aan de consument tot een minimum te beperken (Nasreddine and Parent-Massin, 2002). In tal van onderontwikkelde landen bestaat dergelijke wetgeving echter niet of slecht. Gelijkaardig aan pesticiden zijn de residuen van diergeneesmiddelen in de landbouwhuisdieren die in het vlees kunnen blijven en het individu door de blootstelling aan deze drugresiduen, overdracht van antibioticaresistentie, en risico van allergieën bedreigen (Reig en Toldrá, 2008).

chemische contaminanten in drinkwater

de kwestie van voedselconsumptie is geëvolueerd van een korte handelsketen tussen producent en consument naar een complexe keten van verschillende partijen (Pongratz et al., 2011). Net als voedsel loopt drinkwater ook een risico op contaminanten met ernstige gevolgen voor de gezondheid, niet alleen voor het menselijk leven, maar ook voor het mariene leven en andere organismen die het onzuivere water consumeren. De bronnen van deze verontreinigingen zijn talrijk, waaronder industriële en gemeentelijke lozingen, natuurlijke geologische formaties, stedelijk en landelijk afvalwater, drinkwaterbehandelingsproces en waterdistributiematerialen (Calderon, 2000). Menselijke activiteiten zoals hydrofracturering en horizontaal boren hebben de energieproductie verhoogd, maar ook de incidentie van drinkwaterverontreiniging verhoogd. Drinkwater afkomstig uit grondwater kan ook worden verontreinigd met zware metalen (bijv. nikkel, kwik, koper en chroom), wat kan resulteren in verhoogde gevallen van gezondheid defecten van carcinogene en niet-carcinogene aard (Wongsasuluk et al., 2013), met inbegrip van fecale verontreiniging (Kostyla et al., 2015). Een dergelijke bron van verontreiniging van het drinkwater komt vooral voor in lage-en middeninkomenslanden (Bain et al., 2014). Bijproducten van geneesmiddelen zijn ook giftig en een andere geïdentificeerde bron van waterverontreiniging door chemicaliën (Shen and Andrews, 2011).

verontreinigingen in drinkwater omvatten verscheidene chemische stoffen zoals arseen, aluminium, lood, fluoride, desinfectiebijproducten, radon en pesticiden (tabel 1B). Hun gezondheidseffecten variëren van talrijke kanker, hart-en vaatziekten, nadelige reproductieve resultaten en neurologische ziekten. Currie et al. (2013) hebben ook vastgesteld dat de consumptie van chemisch verontreinigd water door moeders, in het bijzonder degenen die minder opgeleid zijn, significante effecten op de zwangerschap van zuigelingen en geboortegewicht van de baby vertonen.

gezondheidsimplicaties van Voedselcontaminanten

door voedsel overgedragen ziekten tellen jaarlijks ongeveer 48 miljoen ziekten in de VS. (Gould et al., 2013) chemisch besmet voedsel heeft ernstige gevolgen voor de gezondheid van individuen. De schadelijke effecten variëren van kleine maagproblemen tot grote gezondheidsdoden. Chemische verontreinigingen zijn sterk verbonden met ernstige gevolgen, gebrek aan persoonlijke controle, en effecten op lange termijn (Kher et al., 2011). Voedselconsumptie is de meest waarschijnlijke bron van blootstelling van de mens aan metalen. Metalen zoals cadmium en lood kunnen gemakkelijk in de voedselketen terechtkomen. Zware metalen kunnen ernstige uitputting van specifieke voedingsstoffen in het lichaam die de immunologische afweer kan afnemen, afbreuk psycho-sociale faciliteiten, en intra-uteriene groeivertraging veroorzaken. De consumptie van zware metalen wordt ook geassocieerd met ondervoeding en verhoogt de tarieven van gastro-intestinale ziekten (Khan et al., 2008). Voedselcontaminanten zijn ook een belangrijke oorzaak van kanker (Abnet, 2007) blootstelling aan polychloorbifenylen (PCB ‘ s) als gevolg van voedselverontreiniging kan de neurologische ontwikkeling van kinderen en de immuunrespons negatief beïnvloeden (Schantz et al., 2004). Pesticiden in het voedsel als contaminanten vertonen ook ernstige gevolgen voor de gezondheid. Overmatige niveaus van deze chemicaliën in het voedsel veroorzaken neurale en nierschade, aangeboren handicaps, reproductieve problemen, en kan blijken kankerverwekkend te zijn (Bassil et al., 2007). De accumulatie van pesticiden in de weefsels van het lichaam kan ook resulteren in metabole degradatie (Androutsopoulos et al., 2013). Er is ook het risico van neurologische ontwikkelingsstoornissen zoals aandachtstekortstoornissen, autisme, hersenverlamming en mentale retardatie veroorzaakt door industriële chemicaliën zoals arseen, PCB ‘ s en lood in zowel voedsel als water. Blootstelling aan dergelijke chemische stoffen in de foetale stadia van ontwikkeling kan hersenletsel en dergelijke levenslange beperkingen veroorzaken bij veel lagere doses dan die welke de functie van de volwassen hersenen kunnen beïnvloeden (Grandjean en Landrigan, 2006).

individuele blootstelling aan Voedselcontaminanten

voedselconsumptie is een cruciale route voor blootstelling aan contaminanten uit verschillende bronnen. De blootstelling van een individu aan deze verontreinigingen is hoog, wat verantwoordelijk is voor het hoge aantal gehospitaliseerde gevallen en ziekten niet alleen in de VS, maar ook over de hele wereld. Voedselverontreinigende stoffen zijn in bijna elk levensmiddel met inbegrip van fruit, gebakken goederen, groenten, gevogelte, vlees, en zuivelproducten (Kantiani et al., 2010). Het komt niet zelden voor dat één enkel voedingsmiddel residuen bevat van vijf of meer dan vijf persistente chemische toxinen (Schafer, 2002). Een studie onderzocht de blootstelling via de voeding van 37 contaminanten in de VS en toonde aan dat 20 van de bestudeerde contaminanten beschikbare benchmarkconcentraties voor kanker hadden. Deze benchmarkconcentraties gaven aan dat de dagelijkse blootstelling van de contaminanten een kans had om nadelige bijwerkingen te vertonen (Dougherty et al., 2000). Een andere studie schatte de blootstelling van talrijke voedingscontaminanten op kinderen; de resultaten toonden aan dat de kankerbenchmark van de contaminanten in alle kinderen voor dieldrin, arseen, DDE, en dioxinen (Vogt et al., 2012).

de preventieve maatregelen ter bestrijding van voedselverontreiniging

er bestaat wetgeving om de concentraties van verschillende chemische stoffen in het voedsel te reguleren. Ongezonde additieven en overspelige stoffen zijn wettelijk niet toegestaan voor gebruik. Er zijn echter doeltreffende bewakings-en reactiesystemen nodig om te voorkomen dat chemische gevaren in de voedselvoorziening terechtkomen en het publiek schade berokkenen. De FDA schrijft de minimale niveaus van chemische stoffen die zijn toegestaan in voedsel, zoals pesticidenconcentratie mag niet hoger dan de vastgestelde limiet (Bajwa and Sandhu, 2011). Er kunnen echter nog steeds fouten optreden bij het volgen van de vastgestelde concentratie en richtlijnen. Vooral in het geval van ontwikkelingslanden en onderontwikkelde landen is de handhaving van de wetgeving nog steeds zwak wat betreft het beheren van de concentratie van schadelijke contaminanten in het voedsel. Sommige landen zijn sterk afhankelijk van de landbouw, waardoor hoge niveaus van pesticiden in het grondwater sijpelen, waardoor zowel voedsel als water worden besmet. Niet-gereguleerde chemische stoffen zijn van bijzonder belang (Villanueva et al., 2013) en meer onderzoek moet zich richten op verontreinigingen die ontsnappen aan menselijke detectie. Ook, individuele consumenten zorgen zijn essentieel omdat ze een fundamentele rol kunnen spelen in het beheer van hun gezondheid (Liang and Scammon, 2016). Bovendien stellen de populariteit en het wijdverbreide gebruik van internet consumenten ook in staat om online informatie te zoeken en de gezondheidsrisico ‘ s in verband met voedselbesmettingen te verminderen. De nieuwsmedia en journalisten spelen een belangrijke rol bij het rapporteren over uitbraken, bedreigingen en de oorzaak ervan, inclusief deskundig commentaar over de chemische voedselcontaminanten. Bovendien moet het publiek een gezonde mate van scepsis over de besmette voedingsmiddelen gemeld op het nieuws te houden en te voorkomen dat het consumeren van de verdachte voedingsmiddelen totdat wetenschappelijk bewijs rechtvaardigt onmiddellijke actie. Het belangrijkste is dat de voedingsmiddelenindustrie de noodzaak moet accepteren om eerlijker en openhartiger te zijn bij het produceren van veilige commerciële voedingsmiddelen en om het publiek te beschermen tegen voedselverontreiniging.

conclusie

de chemische verontreiniging van levensmiddelen is naar voren gekomen als een ernstig probleem met potentiële gezondheidsrisico ‘ s. De meerderheid van de voedselverontreiniging komt door natuurlijk voorkomende toxines en milieuverontreinigende stoffen of tijdens de verwerking, verpakking, voorbereiding, opslag, en transport van voedsel voor. Naarmate de technologie vordert, wordt de detectie van dergelijke verontreinigingen gemakkelijker. Nochtans, zijn er verscheidene verontreinigende stoffen die nog onbekend zijn en het onderzoek in dit verband wordt voortgezet. Hoewel de overheid adequate maatregelen heeft genomen om de individuele blootstelling aan voedselcontaminanten te minimaliseren, zijn er nog steeds maatregelen die moeten worden genomen om de gezondheidsrisico ‘ s en ziekten die met de chemische voedselverontreiniging komen te verminderen.

Auteursbijdragen

IR ontwierp, bedacht en schreef het manuscript. WK hielp bij het schrijven. WP en JL hebben het manuscript kritisch bekeken, bewerkt en afgerond voor indiening.

financiering

dit werk werd ondersteund door de National Research Foundation of Korea (2013M3A9A504705 en 2017M3A9A5048999).

belangenverstrengeling verklaring

de auteurs verklaren dat het onderzoek werd uitgevoerd zonder enige commerciële of financiële relatie die als een potentieel belangenconflict kon worden opgevat.

de recensent AJ verklaarde een gedeelde affiliatie, zonder samenwerking, met een van de auteurs, IR, aan de handling Editor.