Klik op en u gaat naar het gewenste onderdeel
Klik op en u gaat terug naar de inhoudsopgave.

Toxicologie is de leer der vergiften. Vergiften zijn al die stoffen die een schadelijke invloed kunnen uitoefenen op het organisme. Men spreekt van vergiftiging wanneer de stof bij de gebruiker schadelijke effecten teweegbrengt. Op zichzelf kan eigenlijk geen enkele stof een vergif genoemd worden. Men dient nl. rekening te houden

• met het organisme waarvoor de stof schadelijk is
• met de dosis.

Elke Nederlander draagt in zijn lichaam een behaalde dosis DDT, lood, kwik etc. zonder dat men van vergiftiging kan spreken. Daarnaast dient men te bedenken dat vele gifstoffen, onder de juiste omstandigheden en in de juiste dosis, als geneesmiddel aangemerkt moeten worden.

Het werkgebied van de toxicologie omvat naast de levensmiddelentoxicologie o.a. de toxicologie van de geneesmiddelen, de verslavende middelen, de bestrijdingsmiddelen, de industrie en het milieu.

Voordat een stof als vergift kan optreden dient deze de plaats op of in het lichaam bereikt te hebben waar de giftige werking tot uiting kan komen. In dit verband kan het van groot belang zijn waar en in welke vorm een potentieel giftige stof wordt opgenomen. Zo fungeert het gif van de adder alleen als zodanig wanneer het in de bloedsomloop terechtkomt. In de spijsverteringsorganen is het een volkomen onschuldig eiwit.

1.2.1 Interferentie met enzymen.

De enzymen geven een organisme de mogelijkheid een bepaalde chemische reactie uit te voeren. Vele gifstoffen werken doordat ze een enzym uitschakelen. Men onderscheidt hierbij de reversibele en de irreversibele remming. In het eerste geval neemt het toxine de plaats in van een van de normale stofwisselingsproducten en blokkeert daarmee de normale gang van zaken. Wanneer de concentratie van een dergelijk gif lager wordt, wordt ook de binding tussen enzym en remmer weer verbroken zodat de oorspronkelijke toestand weer bereikt is. Een irreversibele remmer maakt een enzym voor altijd onwerkzaam. Bij verlaging van de concentratie wordt de oude toestand dus niet meer hersteld.Een voorbeeld van een reversibele remming is de vergiftiging met koolmonoxide, waarbij het hemoglobine geblokkeerd wordt.

Als irreversibele remmers werken de zware metalen (lood, arseen, kwik).

Daarnaast kan interferentie met enzymen nog voorkomen in de vorm van een zo genaamde ontkoppeling waardoor een enzym een andere werking krijgt dan oorspronkelijk het geval was.

1.2.2 Interferentie met het DNA-RNA-systeem.

Het DNA van de chromosomen heeft 2 functies:

• het dient als codering bij de vorming van enzymen en andere eiwitten
• het bevat de erfelijke informatie.

Wanneer een toxische stof op het DNA-RNA-Systeem inwerkt kan dit dus tot gevolg hebben dat een cel een enzym in de onjuiste concentratie gaat produceren of een enzym vormt dat op die plaats en om dat moment niet juist is. Wanneer dit optreedt bij een groeiend organisme dan verstoort dit het subtiele evenwicht tussen allerlei stoffen die voor een normale ontwikkeling noodzakelijk zijn. In dit geval treden misvormingen op, het taxine is teratogeen. Ook bij volwassenen kan een verstoren in de enzymproductie fatale gevolgen hebben.

De celmembraan heeft een belangrijke functie, doordat ze halfdoorlaatbaar is kan er een selectie optreden in de stoffen die doorgelaten worden. Storing van deze functie heeft vooral gevolgen voor de cellen die het meest gevoelig zijn voor een juiste voorziening van m.n. glucose en zuurstof. Dit zijn vooral de zenuwcellen. Toxinen die op de celmembraan inwerken zijn daarom vaak narcotica. Verschillende plantengiften horen hiertoe. Ook de prikkeloverdracht door de zenuwcellen wordt erdoor gestoord.

1.2.4 Andere verschijnselen.

Voor de voedingsmiddelentoxicologie van minder belang zijn de verschijnselen die optreden bij allergische reacties, chemische irritatie (o.a. stankverwekkende stoffen) en de stapeling van lichaamsvreemde stoffen (DDT, strontium).

In de natuurlijke voedingsmiddelen komen talloze giftige stoffen voor. Dat men ze vooral in de Plantaardige voedingsmiddelen vindt is te verklaren doordat de stofwisseling van een plant sterk afwijkt van die van een zoogdier. Vrijwel altijd is het menselijk lichaam in staat deze stoffen af te breken of op andere wijze onschadelijk te maken. In kleine hoeveelheden (maar "klein" is in dit verband relatief) zijn deze toxinen dus zelden schadelijk en ophoping in het lichaam doet zich niet vaak voor. Wat hun werking betreft kunnen ze onderling sterk verschillen. De meeste zijn echter toxisch door hun invloed op de enzymwerking, hoewel van lang niet alle de werking opgehelderd is.

Sommige vertonen acute vergiftigingsverschijnselen wanneer de tolerantie grens overschreden wordt, andere treden pas als vergift op wanneer ze een tijd lang regelmatig worden opgenomen.

Dit laatste treedt met name op bij zeer eenzijdige voeding, zoals die kan voorkomen in noodsituaties. Bij een gevarieerd menu is eigenlijk van geen enkel natuurlijk voedingsmiddel schade te verwachten.

Hieronder worden enkele toxische stoffen vermeld met de voedingsmiddelen waarin ze voorkomen. De toxinen in de voedingsmiddelen die in Europa ongebruikelijk zijn, zijn niet vermeld. De doses waarbij de vergiftigingsverschijnselen gaan optreden liggen meestal ver boven die waarbij men te maken heeft bij normaal gebruik en geëigende bereidingswijze. De lijst is verre van kompleet, zowel wat betreft de genoemde toxinen als de voedingsmiddelen waarin ze voorkomen.

2.2.1 Vicia-faba-toxine.

Werking: haemolyse (afbraak- van de rode bloedlichaampjes)

Voorkomen: tuinboon (Vicia faba).

Werking: blauwzuur veroorzaakt een biochemische verstikking doordat het de overdracht van waterstof op zuurstof verhindert. De celademhaling staat daardoor stil en hiermee vrijwel alle andere functies.

Verschijnselen: duizeligheid, uitvallen functie centrale zenuwstelsel en hartstilstand.

Voorkomen: cassave, zoete aardappel (bataat), bamboe, enkels bonesoorten, zaden van citroen, perzik, kers, pruim en vooral bittere amandel. Door te koken of te stampen (cassave) komt het HCN vrij en ontwijkt. Voor kinderen kunnen 5-10 bittere amandelen dodelijk zijn. Ook een aantasting van het centrale zenuwstelsel wordt bij chronische opname met HCN in verband gebracht. Van de werking is in dit geval weinig bekend.

2.2.3 Struma-veroorzakende stoffen.

Werking: deze toxinen verhinderen de opname van jodium door de schildklier.

Verschijnselen: opzwellen van de schildklier (krop).

Voorkomen: vele koolsoorten, tuinkers, walnoot, pinda, ui.

Werking: indien het nitraat door bacteriën in de darm omgezet wordt in nitriet, treedt remming van het hemoglobine op.

Verschijnselen: acuut verlopende ademhalingsvergiftiging.

Verschijnselen: misselijkheid, braken, lever- en nierbeschadigingen.

Werking: niet geheel bekend, remt o.a. choline-esterase.

Verschijnselen: hoofdpijn, misselijkheid, in zware gevallen hersenoedeem. Vooral gevaarlijk voor kleine kinderen.

Voorkomen: alle vertegenwoordigers van de Solanaceën (Nachtschade-achtigen), vooral in de groene delen daarvan. Bij de aardappel in de schil en in de spruiten.

Werking: beïnvloeding van het regelmechanisme van de bloeddruk.

Verschijnselen: verhoogde bloeddruk.

Werking: hemolyse (uittreden van het hemoglobine uit de rode bloedlichaampjes)

Verschijnselen: krampen, ademhalingsverlamming.

Werking: maakt noradrenaline vrij en beïnvloedt zo de werking van het autonome zenuwstelsel.

Verschijnselen: opwinding, slapeloosheid, hartkloppingen, vernauwing van de kransslagaders, vergroot de kans op maagzweer.

Werking: ethylalcohol vergiftigt het centrale zenuwstelsel.

Verschijnselen: ongecoördineerde bewegingen, droge slijmvliezen.

Algemene term voor een teveel aan bepaalde vitaminen.

Verschijnselen bij vitamine A: hoofdpijn, misselijkheid na enige tijd huidafschilfering.

Vitamine A komt vooral voor in lever van zeevis, ijsbeerlever kan dodelijk zijn.

Bij vitamine D zijn de verschijnselen: een overmatige verbening bij kinderen, waardoor een te kleine schedel ontstaat.

2.2.12 Zware metalen.

werking: remming van allerlei enzymen.

Werking: blokkering van de prikkelgeleiding in de motorische zenuwen.

Verschijnselen: verlamming mondmusculatuur, gestoorde evenwichtszin spierverlamming. De verschijnselen treden op binnen 5 – 30 minuten na opname.

Voorkomen: saxitoxine komt voor in het plankton dat door oesters en mosselen gegeten wordt. De vergiftiging is gevaarlijk. De USA en Canada kennen wettelijke normen voor de toelaatbare hoeveelheden in schaaldieren. Een gelijksoortig gif, het tetrodotoxine komt voor in de egelvissen.

Ook hier verloopt de vergiftiging snel en vaak dodelijk.

2.2.14 Gif in viskuit.

Van een aantal eetbare vissoorten (barbeel, snoek, karper, zeelt, brasem) bevatten de geslachtsorganen en het kuit gifstoffen.

Voedsel dat geïnfecteerd is geraakt met micro-organismen kan op twee manieren een gevaar opleveren voor de gezondheid. In de eerste plaats kunnen er voor de mens pathogene organismen in aanwezig zijn waarbij de infectie plaatsvindt met het genoten voedsel. (zie microbiologie 5.4).

In de tweede plaats kunnen door bederf toxische stoffen ontstaan zonder dat het micro-organisme pathogeen is voor de mens. Hieronder worden enkele toxinen genoemd die tot deze laatste groep behoren.

Aflatoxine is een mengsel van chemisch verwante toxinen uit Aspergillus flavus en verwante schimmels. Het gif is zeer sterk kankerverwekkend. Het is hitteresistent. Van het werkingsmechanisme is bekend dat het ingrijpt in de opbouw van RNA in de lever. De schimmel komt wijdverspreid voor in opgeslagen granen (rijst, maïs, tarwe, gerst) en vooral op pinda. De uit de pinda gewonnen oliën kunnen aflatoxine bevatten. In Z.O.Azië vormt aflatoxine een ernstig probleem. In Thailand wordt het verantwoordelijk geacht voor het veelvuldig voorkomen van leverkanker.

Koeien die met besmet meel gevoerd worden blijken het toxine in de melk uit te scheiden. Zoals bij alle carcinogene stoffen verschijnen de symptomen pas na vrij lange tijd, reden waarom een dergelijk toxine niet gauw als zodanig herkend wordt.

3.1.2 Koji-zuur

Van de andere schimmeltoxinen kunnen nog de volgende van belang zijn.

In enkele fermentatieproducten van rijst en soja komt koji-zuur voor dat lever- en miltbeschadigingen oproept.

Op rijst komen nog andere schimmelsoorten voor die toxische stoffen produceren.

Graan is soms verontreinigd met zaden van dolik (Lolium temulentum) waarin een zenuwgif kan voorkomen. Mogelijk wordt het gif geproduceerd door een op dolik voorkomende schimmel.

Het optreden van deze toxinen leidt tot wat algemeen als voedselvergiftiging wordt aangeduid.

Toxineproducenten zijn: Salmonella spp., Staphylococcus aureus, Clostridium perfringens,

Cl. botulinum, Enterococcus spp. Hiervoor wordt verwezen naar microbiologie 4.2 en 4.3.

Bij het langdurig verhitten van vetten aan de lucht ontstaan oxidatie- en polymerisatieproducten. Het aantal verschillende verbindingen is zeer groot. De oxidatieproducten hebben een prikkelende invloed op het spijsverteringskanaal. Bij proefdieren die gevoederd werden met grote hoeveelheden oververhitte vetten ontstonden leverbeschadiging en groeiremmingen.

Drinkwater kan metaalionen bevatten, afkomstig uit de leidingen. Hiervoor komen de metalen lood, koper en ook zink in aanmerking.

De hoeveelheden zijn uiteraard groter naarmate het water langer in de leidingen heeft gestaan. Alle drie de metalen kunnen vergiftigingen veroorzaken. In de praktijk hoeft men met koper en zink nauwelijks rekening te houden omdat:

• de toxische dosis zelden bereikt wordt
• de smaakgrens dan reeds ruim overschreden is.

Lood kan wel in toxische doses voorkomen, maar wordt allang niet meer gebruikt voor waterleidingen.

Ook in voedingsmiddelen kan lood voorkomen, bv. afkomstig uit zgn. vertinde conservenblikken. Dit "tin" bevat vaak lood. Planten afkomstig van land vlak langs een autoweg kunnen lood bevatten uit de uitlaatgassen Lood is zeer giftig, remt verschillende enzymen en leidt bij chronische vergiftiging tot samen trekking van de bloedvaten, verhoogde bloeddruk en verlammingen van delen van het zenuwstelsel.

Tin is minder gevaarlijk daar het nauwelijks opgenomen wordt.

Aan levensmiddelen kunnen allerlei min of meer noodzakelijke stoffen worden toegevoegd:

• kleurstoffen,
• smaakverbeterende stoffen,
• conserveermiddelen etc.

Verschillende van deze stoffen zijn toxisch van andere is het onbekend of ze enig gevaar opleveren voor de gezondheid. Bij de vraag of het toegestaan moet worden dat bepaalde stoffen worden toegevoegd aan levensmiddelen dient men duidelijk het doel voor ogen te houden. Zo zal men kleurstoffen afwijzen als er van enige schade sprake is. Heeft een toevoeging invloed op de houdbaarheid dan kan men een groter risico accepteren; afwezigheid van een dergelijke toevoeging kan tot bederf en daarmee tot het optreden van toxische stoffen leiden.

De toevoegingen die gebruikt worden zijn deels van natuurlijke, deels van industriële oorsprong. Een natuurlijke oorsprong is echter verre van een garantie voor onschadelijkheid, zoals uit het voorgaande mocht blijken. Het meeste vertrouwen kan men nog hebben in stoffen waarvan bekend is wat ermee gebeurt in het lichaam. Wanneer een dergelijke stof wordt afgebroken in het spijsverteringskanaal of in de lever, en de afbraakproducten zijn lichaamseigen stoffen dan zijn er weinig problemen te verwachten. Deze gevallen zijn echter zeldzaam.

Het gebruik van kleurstoffen wordt in Nederland geregeld door het Kleurstoffenbesluit in de Warenwet. De EG kent een uniforme regeling, overigens verschilt de regeling van land tot land. Onderstaan de tabel geeft een overzicht van de in de EG toegestane synthetische kleurstoffen. Ter vergelijking is ook een tabel opgenomen waarin getoond wordt wat in andere landen is toegestaan.(zie bijlage). De natuurlijke kleurstoffen zijn chemisch gezien vaak mengsels.

Soms is het niet mogelijk levensmiddelen tegen bederf te behoeden zonder gebruik te maken van conserveringsmiddelen (wijn, vers vlees). Meestal hebben deze middelen een remmende invloed op micro-organismen. De manieren waarop ze werken kan zeer verschillend zijn: verhoging van de osmotische waarde, verlaging van de pH, maar ook specifieke binding met voor bacteriën noodzakelijke stoffen (bacteriële vitaminen).

5.2.1 Anorganische zuren.

Nitriet (nitraat kan in het lichaam gemakkelijk omgezet worden in nitriet) is reeds eerder ter sprake gekomen. Het is vrij giftig. Het heeft in het 1ichaan dezelfde werking als bij het in stand houden van de natuurlijke vleeskleur, waarvoor het gebruikt wordt. Het zet hemoglobine (en myoglobine) om in de geoxideerde vorm en kan zo leiden tot ademhalingsstoornissen. Voor de conservering van vis is nitriet en nitriethoudend keukenzout volkomen onbruikbaar omdat hierdoor sterk carcinogene stoffen ontstaan.

5.2.3 Organische zuren.

Propionzuur (Ca-propionaat) en sorbinezuur ( K-sorbaat) worden normaal in het organisme geoxideerd. Ze worden gebruikt om het beschimmelen van brood en kaas tegen te gaan.

5.3.1 Zoetstoffen

Het gebruik van suiker moge dan zeer natuurlijk lijken, als voedingsmiddel heeft het nauwelijks waarde. Voor het gebit, voor te dikke personen en voor diabetici heeft het alleen maar nadelen. Enkele vervangingsmiddelen zijn intussen verboden vanwege hun toxische werking. Sacharine is tot nog toe onschadelijk gebleken. In hoge concentraties geeft het een bittere nasmaak. Over cyclamaat lopen de meningen wat carcinogene werking betreft uiteen. Het heeft als nevenwerking dat het sympathische zenuwstelsel activeert.

5.3.2 Smaakverbeterende stoffen

Glutaminezuur is een van de noodzakelijke aminozuren voor de opbouw van eiwitten. Als natriumglutamaat word het gebruikt om de smaak van vlees, vis, soep etc. te versterken. Het remt bovendien onaangename smaken zoals een bittere smaak. Het komt in een grote hoeveelheid voor in sojasaus. Overmatig gebruik leidt tot gevoelloosheid van nek en schouders, hartkloppingen en hoofdpijn.

Verder zijn als smaak verbeterende stoffen talrijke kruiden in gebruik, die in hoge concentratie láng niet alle onschadelijk zijn. Enkele voorbeelden zijn nootmuskaat, kruidnagel en de etherische oliën uit alle schermbloemigen zoals anijs, dille, venkel en komijn.

5.3.3 Geleermiddelen en emulgatoren.

De natuurlijke geleermiddelen als gelatine en pectine en de uit algen bereide middelen als agar zijn eiwitten of koolhydraten en als zodanig meestal onschadelijk, hoewel dierproeven soms ook op beschadiging van het darmslijmvlies wezen. Een synthetische stof, carboxymethylcellulose ( CMC ), in gebruik als emulgator, wordt onveranderd via het darmkanaal uitgescheiden. Voor enkele vetsurrogaten zijn normen vastgesteld.

Deze stoffen moeten voorkomen dat onverzadigde vetzuren geoxideerd, en daardoor ranzig worden. Tocoferol (vitamine E) en lecithine zijn natuurlijke antioxidantia. Voor de zwak toxische synthetische stoffen zijn toelaatbare hoeveelheden vastgesteld.

Voordat een koe en een appel resp. een biefstuk en appelmoes opleveren hebben ze in de loop van hun leven vaak te maken gehad met veelal synthetische toxische stoffen. De meeste groentegewassen en fruit zijn meerdere malen bespoten met insecticide en / of fungicide. Van de werking van de residuen van deze middelen op het menselijk lichaam is eigenlijk weinig bekend, reden waarom men vasthoudt aan zeer "veilige" marges. Niet afbreekbare stoffen worden meer en meer verboden om cumulatie tegen te gaan, door de plant opneembare stoffen zijn zelden toegestaan. Overigens leverden stoffen als DDT en organische kwikverbindingen aanwijsbare gevaren op, vaak uit onverwachte hoek.

Mestvee ontvangt met het voedsel vaak antibiotica. Dit kan het gevaar opleveren dat bacteriestammen ontwikkeld worden die ongevoelig zijn voor het betreffende antibioticum. Het antibioticum wordt daardoor onbruikbaar voor de mens. Tegenwoordig worden meestal speciale dierantibiotica gebruikt.

Het gebruik van hormonen bij kippen kan bij de mens verstoring van het evenwicht van de geslachtshormonen veroorzaken. Het is in de meeste landen verboden.