Pierwiastek Arsen (As) - właściwości, toksyczność i szkodliwość. Arsen w żywności

W latach 1900-1901 fanów piwa w Manchesterze zaatakowała przedziwna epidemia łączące dotkliwe zmiany skórne z zapaleniem nerwów obwodowych prowadzącym nawet do paraliżu. Wyjaśnienie zagadki okazało się elektryzujące – w chmielowym przysmaku z pianką znalazł się cukier silnie skażony arsenem.



Arsen. Dlaczego warto wystrzegać się arsenu?Fot. pixabay.com


Mimo wszystko, przez kolejne dekady arszenik, czyli inaczej tritlenek di arsenu, wykorzystywano w dalszym ciągu do wyrobu farb, konserwacji drewna, a nawet leczenia kanałowego zębów! Dziś większość chemicznych związków arsenu jest już na cenzurowanym ze względu na niezwykle silne, toksyczne działanie tego pierwiastka na organizm ludzki. Niestety, świat nie jest od arsenu wolny i nigdy nie będzie…

Arsen, liczba atomowa 33

Arsen to pierwiastek z rodziny azotowców występujący w stanie naturalnym w skorupie ziemskiej i wchodzący w skład ponad 200 różnych minerałów. Jego nieustannym źródłem w naszej atmosferze są erupcje wulkanów, a także kopalniana i hutnicza działalność człowieka. W najbardziej podstawowej formie, gdy atomy arsenu łączą się jedynie z atomami węgla, mówimy o arsenie organicznym, podczas gdy wszystkie inne jego postacie, znacznie bardziej toksyczne, określane są mianem nieorganicznych.

Arsen wyizolowany został po raz pierwszy prawdopodobnie w XIII wieku przez słynnego alchemika Alberta Wielkiego. Już wcześniej jednak jego pochodne wykorzystywano w medycynie do leczenia m.in. malarii, gruźlicy, cukrzycy, syfilisu czy reumatyzmu. Niestety, dopiero w XX wieku naukowcy zrozumieli podwójną twarz wulkanicznego pierwiastka - z jednej strony niezwykle skutecznego w niektórych terapiach, z drugiej powodującego bardzo groźne skutki uboczne.

Zatrucie arsenem może nastąpić nie tylko poprzez konsumpcję napojów czy pożywienia nim skażonych. Również wdychanie lotnych związków arsenu oraz bezpośredni kontakt skórny mogą zaowocować przedostaniem się pierwiastka do organizmu. Zła wiadomość jest taka, że arsen łatwo łączy się z wieloma różnymi enzymami i „atakuje” praktycznie wszystkie układy fizjologiczne, w szczególności zaś nerwowy, krążeniowy, immunologiczny, reprodukcyjny, oddechowy i endokrynologiczny.
Fot. pixabay.com
Nagłe zatrucie arsenem

Bywa, że efekt toksyczny pojawia się już po jednorazowym kontakcie z arsenem. Mowa tu głównie o przypadkach zjedzenia lub wypicia żywności o bardzo wysokim poziomie nasycenia związkami arsenu. Niestety – w 50% zatruć źródło nie zostaje wykryte! Pierwsze dolegliwości pojawiają się już 30 minut po konsumpcji i obejmują metaliczny smak w ustach oraz problemy z przełykaniem. Do tego dochodzą wkrótce bóle mięśnie i osłabienie, wymioty, kolkowy ból brzucha oraz intensywna biegunka. Pacjenci często narzekają na brak czucia w kończynach i nienasycone pragnienie, a skóra robi się zimna i pokryta jest często czerwoną wysypką. Niestety, takie drastyczne przypadki zatrucia najczęściej kończą się śmiercią z powodu niewydolności układu krążenia, nerek czy wątroby.

Długotrwała ekspozycja na związki arsenu

Znacznie częściej niż z nagłymi reakcjami toksycznymi mamy jednak do czynienia z powolnym, wieloletnim, zatruwaniem organizmu związkami arsenu znajdującymi się w pożywieniu, powietrzu czy środowisku wokół. Tutaj nie dochodzi do tak dramatycznych objawów, ale niestety skutki mogą być również śmiertelne. Arsen jest bowiem substancją silnie rakotwórczą powiązaną ściśle z rozwojem nowotworów skóry, płuc, pęcherza moczowego i nerek. W najsilniejszym stopniu uderza przy tym w ludzi, którzy mają już w organizmie zmiany przedrakowe lub rakowe, nasilając niepożądane mutacje genów. Ponadto długotrwały kontakt ze związkami arsenu powoduje zmiany skórne polegające na nadmiernym rogowaceniu i przebarwieniach, a także nadciśnienie, choroby serca, zaburzenia płodności oraz problemy o podłożu neurologicznym.
Fot. pixabay.com
Arsen w pitnej wodzie

Badania naukowe sugerują, że najczęstszym źródłem skażenia są studnie wiercone w glebie naturalnie bogatej w arsen lub połączone z wodnymi ciekami zanieczyszczonymi przemysłowym arsenem. Niestety, w minionych stuleciach w rolnictwie wykorzystywano powszechnie pestycydy zawierające związki arsenu, które, choć dziś zakazane, na trwałe odcisnęły swoje piętno na skorupie ziemskiej. W niektórych częściach świata woda pitna skażona jest arsenem na bardzo szeroką skalę, powodując poważne problemy zdrowotne u olbrzymich grup społecznych. Alarmująco sytuacja wygląda szczególnie w Bangladeszu, Argentynie, Indiach, Chinach, Meksyku, Chile i Tajwanie. W tym ostatnim kraju mówi się o epidemii Choroby Czarnej Stopy, będącej odmianą gangreny spowodowanej uszkodzeniem przez arsen naczyń krwionośnych w kończynach dolnych. Poważne problemy z toksyczną wodą mają również stany położone w centrum i na zachodzie USA. Niestety, arsen jest pierwiastkiem bez smaku, bez zapachu i bez koloru, co znacznie utrudnia wykrywanie zatrutych źródeł.

Czy w Polsce mamy się czego bać?

W Polsce stopień skażenia gleby arsenem należy do niskich w pryzmacie światowych problemów. Co nie znaczy, że możemy czuć się zupełnie bezpiecznie. Przede wszystkim południowa część kraju boryka się z poważnie zanieczyszczonym powietrzem, w którego skład wchodzą również cząsteczki arsenu. Według Instytutu Ochrony Środowiska najgorzej pod tym względem wygląda sytuacja na Dolnym Śląsku i Małopolsce, z Legnicą i Wrocławiem, wiodącymi w niechlubnym rankingu.

Żyjąc w globalnym świecie musimy być także świadomi zagrożenia, jakie niesie ze sobą importowana żywność oraz produkty przemysłowe wytwarzane w krajach nieprzestrzegających ściśle zaleceń Światowej Organizacji Zdrowia. Z naszego punktu widzenia okazuje się, że największym ryzykiem dla zdrowia, zwłaszcza dzieci, kobiet ciężarnych oraz osób chorych, jest… pozornie niewinny ryż!
Fot. 5 Mapa potencjalnego skażenia gleby w Europie arsenem, źródło: GEMAC
stockfreeimages.com
Ryż a sprawa arsenu

Niestety, lubiane na całym świecie białe ziarenka pochodzą z obszarów Azji, gdzie skażenie wód i gleby arsenem jest znaczące. Na domiar złego, specyfika uprawy na polach ryżowych wiąże się z ciągłym moczeniem łodyg roślin w stojącej wodzie, co tylko intensyfikuje poziom przenikania arsenu w głąb zielonych tkanek. Częsta konsumpcja ryżu jest z tego punktu widzenia niemałym zagrożeniem zdrowotnym, przyczyniając się bezpośrednio do rozwoju do nowotworów. Aby ograniczyć to ryzyko, poleca się:

  • Jeść ryż zamiennie z innymi, zdrowszymi ziarnami – np. kasza gryczaną, jaglaną, komosą czy amarantusem.
  • Pomimo niższej wartości odżywczej wybierać częściej ryż biały – mniej skażony niż brązowy.
  • Moczyć ziarenka przez całą noc, odlewając wodę przed gotowaniem.
  • Gotować ryż jak makaron – w dużej ilości wody, a następnie odcedzać na sicie.
Stosując się do powyższych zaleceń można, zadaniem naukowców, aż o 80% zmniejszyć poziom arsenu w domowym risotto czy innym daniu obiadowym.

Jak jeszcze można wystrzegać się arsenu?

Oprócz ryżu arsen w większych dawkach występuje również w owocach morza i rybach, choć jest to jego mniej szkodliwa, organiczna forma. Niemniej jednak, ze względu na stan czystości mórz i oceanów, coraz częściej pojawiają się postulaty, aby ograniczyć spożywanie zdrowych niby łososi, tuńczyków i sardynek do 1-2 razów w miesiącu.

Niepokojące są również doniesienia o poziomie arsenu w czerwonych winach pochodzących z USA oraz produktach spożywczych zawierających w swoim składzie mąkę ryżową lub syrop ryżowy. Wreszcie, choć nie będzie to dla nikogo wielkim zaskoczeniem, odradzić należy również palenie papierosów – tytoń niestety również może zawierać w swoim składzie pokaźne ilości arsenu.

Czy arsenu trzeba się bać? Niestety, żyjemy w świecie, gdzie na każdym kroku czyhają metale ciężkie i toksyczne związki chemiczne powodujące m.in. raka. Nie sposób odgraniczyć się od nich całkowicie. Świadome wybory jednak, takie jak ograniczanie spożycia ryżu i zastępowanie kleików ryżowych u niemowląt innymi kaszkami, to zdecydowanie krok w dobrą stronę, który pozwala przynajmniej spać z czystym sumieniem.
Agata Pavlinec



Bibliografia:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1382668915300946
https://www.atsdr.cdc.gov/csem/csem.asp?csem=1&po=11
https://ehp.niehs.nih.gov/1205875/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4186552/
https://www.epa.gov/sites/production/files/2014-03/documents/a_review_of_arsenic_poisoning_and_its_effects_on_human_health_3v.pdf
Ocena (4.4) Oceń:
Pasaż zakupowy