Ugrás a tartalomhoz

Élelmiszer-higiénia

Biró Géza (2014)

Agroinform Kiadó

6. Radioaktív szennyezők okozta élelmiszer kontamináció, valamint az ionizáló sugárzással végrehajtott kezelés és kimutatásuk módszerei

6. Radioaktív szennyezők okozta élelmiszer kontamináció, valamint az ionizáló sugárzással végrehajtott kezelés és kimutatásuk módszerei

Az állati eredetű élelmiszerek ún. háttéraktivitása a természeti környezetünkben mindenütt jelenlévő, alacsony sugárzás intenzitás az ún. természetes radioizotópokból (K-40. Bi-214, Tl-205) származik; ezeknek egészségügyi kockázatuk nincs, hiszen a föld élő rendszere százmillió évek óta hozzászokott.

A volt légköri atomrobbantások, reaktorbalesetek (Csernobil, 1986), valamint a nyitott radioaktív készítmények ipari, orvosi és egyéb kutatási célú felhasználása révén szennyeződhet a légkör, a vizek, a talaj és a bennük illetve rajtuk létező élőlények és a belőlük előállított élelmiszerek (Cunningham and Anderson, 1994).

A környezet és az élelmiszereket szennyező mesterséges radioizotópok (légköri atomrobbantás, csernobili reaktor baleset) okozta kontamináció eloszlásában jelentős mértékű, elsősorban az időjárás viszonyok által befolyásolt különbségek mutathatók ki; esetenként ún. „forró pontok” is kimutathatók, amelyeket a magas aktivitású radioaktív-szemcsék légköri „kihullása” idéz elő.

A radioizotópok biológiai hatását alapvetően befolyásolja az egyes izotópok sugárzásminősége (alfa-, béta-, gamma-sugárzás) és annak az intenzitása/energiája= keV), továbbá a fizikai felezési idejük (T1/2), az élő biológiai szövettípusokkal kapcsolatos kölcsönhatásuk: jellemző, hogy a I–125 és I–131 a pajzsmirigyben, a Sr-90 pedig a csontozatban akkumulálódik. Az ipari, orvosi és nukleáris balesetből eredő kontamináción túlmenően, a világűrből érkező, a Földet „bombázó” kozmikus sugárzás nagy energiájú töltéssel bíró részecskéi is kiválthatnak „spontán magreakciót” pl. C-12 (pl3p3n) Be-7 (T1/2=53 nap) keletkezése valószínűsíthető.

Figyelemmel arra, hogy az állati eredetű élelmiszerek (hús, tej, tojás, „tenger gyümölcsei”, méz) az egyik legfontosabb népélelmezési csoportnak számítanak, ezért a radioaktív izotópok okozta kontaminációnak a megelőzése vagy esetleges minimalizálása alapvető közegészségügyi érdek. Az esetlegesen szennyező radioizotópok az egyes élelmiszer-fajták meghatározott frakcióihoz (peptidek, fehérjék, glikoproteinek, csontalkotók) kötődnek.

Az élelmiszerek lehetséges mesterséges eredetű radioaktív kontaminánsai: Ag-110m, Am-241, Ba-140, C-14, Cd-115, Ce-141, Ce-144, Cm-242, Co-60, Cs-134, Cs-136, Cs-137, H-3, I-125, I-131, I-132, I-133, La-140, Mo-99, Nb-95, Np-239, P-32, Pu-238, Pu-239, Pu-240, Ru-103, Ru-106, Sb-125, Sb-127, Sr-89, Sr-90, Te-129m, Te-131m, U-235, U-238, Zn-65, Zr-95, Y-90...

Rövid, közepes felezési idejűek: Y-90 (T1/2=64,2h), I-131 (T1/2=8,04 nap), I-125 (T1/2=60 nap), Be-7 (T1/2=53 nap), Cs-134 (2,19 év).

Hosszú, ultrahosszú felezési idejűek: Sr-90 (T1/2=28 év), Cs-137 (T1/2=30év), U-235 (T1/2=7,1108 év), U-238 (T1/2=4,5109 év), Th-232 (1,411010 év) és az utóbbi három leányelemei a természeti környezetben.

A radioaktivitás mértéke: (k)Bq•kg-1, Bq•kg-1.

Az elnyelhető gamma-dózisteljesítmény értéke: Sv•sec-1, Sv•év-1.

A radioaktivitás átlagos mértékét meghatározó országos monitoring-vizsgálat eredményei szerint a felnőtt lakosság által elfogyasztott állati eredetű élelmiszerek Cs-134 és Sr-90 aktivitás koncentrációja alapján meghatározott “effektív dózis-egyenértéket” (Sv) – a T1/2-idő függvényében – az elmúlt évtized során, az előzményekkel összehasonlítva megállapítható, hogy Cs-134 esetében az több mint ezerszeres mértékben mérséklődött, a Sr-90-nél pedig a Sv-értéke csak kevesebb, mint a fele mértékével csökkent.

a) A radioaktivitást meghatározó vizsgálati módszerek és műszerrendszerek

1. Nagy teljesítményű, germaniummal (Ge)-driftelt félvezető detektoros mérőrendszer (HPGeD), mint szcintillációs detektor /analizátor/ az, amelyet nagy kapacitású, folyamatirányító és adatkezelő számítógép támogat. Ez a mérőrendszer teszi lehetővé a gamma-spektrometriás mérés elvégzését.

2. Folyadék-szcintillációs spektrometria, amely a lágy béta-sugárzó radioizotópok (H-3, P-32, S-35) aktivitás-meghatározását teszi lehetővé.

3. Alfa-sugárzásmérő detektor-rendszer (pl.: U-238 =alfa-bomlás Th-234 /UX1/ (T1/2=24,1 nap) működésének elvi reakcióegyenlete.

b) A vonatkozó hazai határérték rendelet

12/1998. (XII.11.) EüM rendelete – „az élelmiszerek radioaktív szennyezettségének megengedhető mértékéről”. A csecsemők (4–6 hónap) számára készült speciális tápszerben, valamint tej és tejtermékekben: 370 Bq/kg, az egyéb élelmiszerek esetében: 600 Bq/kg (12. táblázat).

Kép

c) Az ionizáló sugárzás hatása és kimutatásának lehetőségei

Az állati eredetű élelmiszerek ionizáló-sugárzással (besugárzással) történő mikrobiológiai sterilizációja hatékony eljárás, azonban hazánkban, Németországban és Ausztriában alkalmazása nem engedélyezett. Ugyanakkor viszont növényi eredetűek (pl. fűszerek, burgonya, hagyma) fertőzés mentesítésére és csírázás mentesítésére igénybe vehető (Monk és mtsai, 1995).

Az alkalmazott sugárdózisok

a., 1 kGy = alacsony dózisú dezinficiálás és növényi érésgátlás,

b., 1–10 kGy = közepes dózisú pasteurizálás (mikrobák, paraziták számának erőteljes redukciója),

c., 10-50 kGy = magas dózisú sterilizálás (elpusztítja a parazitákat, mikrobákat és a vírusokat).

A magasabb lipid-tartalmú állati eredetű élelmiszerek kémiai szerkezetében, de pl. az avokádóban is – a magasabb besugárzó-dózis hatására – jellemző fizikai-kémiai változások következnek be: fokozott lipid-peroxidáció, viszkozitás-változás és anorganikus összetevők energia abszorpciója következik be.

A laboratóriumi kimutatás módszerei

1. Elektron Spin Rezonancia (ESR=EPR)

/nem-zero nukleáris spin értékű atom páratlan elektronjának (e-) a spin-momentum érték módosulása definiálható/

2. Luminescenciás módszerek /Az energia-abszorpció következtében ideiglenesen tárolt energia-kvantum fényemissziót idéz elő/

2.1. Termoluminescencia

2.2. Fotostimulált luminescencia

2.3. Lyoluminescencia analízis

3. Fizikai változások meghatározása

3.1. Viszkozitás-változás mérés

3.2. Elektromos vezetőképesség meghatározása

3.3. Rtg-fluorescencia analízis

4. Kémiai változások meghatározása

4.1. Volatilis szénhidrogének képződésének a mérése (zsírsavak radiolitikus oxidációja) n-pentán képződés GC-HPLC-MS módszerű meghatározása.

4.2. o-tirozin meghatározás (a víz radiolízisével kapcsolatos fenilanalin hidroxiláció mértékének - o-, m- és p-tirozin megoszlásának HPLC-módszerű vizsgálata.

4.3. Ciklobutanon meghatározás.

4.4. NMR-spektrometria.

4.5. Fehérje elektroforezis (a globuláris fehérjékből - kiegészítő keresztkötések hatására - magas mol-tömegű fehérje-aggregátum képződik)

4.6. DNS-comet assay /DNS-molekulát alegységekre bontó radiolízis következményeinek a kimutatása)

5. Biológiai vizsgáló módszerek

5.1. Mikrobiológiai technika

 DEFT: mikrobák akridin-orange-val végrehajtott fluorescens-jelzése epifluorescens mikroszkóppal; az élő és az elpusztult sejtek elkülöníthetők /sejthártya permeabilitás változás/

 APC: tenyésztés

5.2. Limulus amöbacita-liáz-teszt

5.3. Hisztokémiai vizsgálat

5.4. Oxidációs rezisztencia meghatározás pl. Gram- baktériumok felhasználásával.