Ograniczanie ekspozycji człowieka na ksenobiotyki środowiskowe: teoria i praktyka

Ekspozycja na ksenobiotyki środowiskowe, jakiej doświadczają wszyscy ludzie żyjący w naszych czasach, stała się przedmiotem wzmożonej uwagi naukowców, specjalistów z urzędu monitorujących zagrożenia, władz administracyjnych i twórców opracowań legislacyjnych. Wypracowane zostały podstawowe definicje i określone „jednostki szkodliwości” w toksykologicznej ocenie bezpośrednich skutków zdrowotnych chemicznych zanieczyszczeń żywności, wody i powietrza. Podjęcie na szeroką skalę bezpośredniego biomonitorowania człowieka HBM (human biomonitoring) na chemikalia środowiskowe pozwala na analizę powiązań ekspozycji na chemikalia z otyłością, upośledzoną rozrodczością, cukrzycą typu 1 (T1D), autyzmem, nowotworami i innymi schorzeniami w skali społecznej. Nadzieje na eliminację ze środowiska człowieka chemicznych endokrynomimetyków EDCs (endocrine disruptor chemicals) uszkatoksykologicznych i regulacji legislacyjnych. Kategorią ksenobiotyków o wyjątkowo istotnym wpływie na zdrowie człowieka, których monitorowanie jest traktowane priorytetowo na obszarze Unii Europejskiej, są kancerogeny genotoksyczne. Według aktualnych ocen obywatele krajów Zachodu mogą zawierać w sobie około setki niewielkich, lecz wykrywalnych ksenobiotyków chemicznych i ich metabolitów. Wszystkie ksenobiotyki jakie znajdują się w człowieku w zasadzie są pochodzenia antropogennego. Mimo trwałej obecności ksenobiotyków w bezpośrednim środowisku człowieka, warto zastanowić się nad praktycznymi możliwościami ograniczania i unikania kontaktu z chemikaliami środowiskowymi. Dotyczy to zarówno stosowania filtrów wody i powietrza, właściwej termicznej obróbki żywności, doboru produktów żywnościowych, jak i innych aspektów życia codziennego. Uwaga: Fragmenty artykułu pochodzą z nowej książki Biomonitorowanie człowieka w profilaktyce zatruć środowiskowych, autorzy: K.L. Krzystyniak, M. Obiedziński, H. Kalota, A. Marszałek, Wyd. Medyk, Warszawa 2017 r. (w druku).Exposure to environmental xenobiotics, which influence the everyday life of all humans in our times, has become a subject of intensive analysis by scientists, authorities of environmental hazards, state authorities and authors of legislation. Toxicological risk assessment of chemicals in contaminated food and water as well as polluted air is expressed in basic ‘toxic units’. A broad-scale human biomonitoring (HBM) for environmental toxicants is the strategy of a cause-effect analysis of chemical exposure to environmental xenobiotics. HBM demonstrates the relationships between exposure to xenobiotics and the following health disorders: obesity, impaired reproduction, type 1 diabetes (T1D), autism, cancers and other diseases in the society. Developing effective toxicological tools and legislative standards is expected to help in eliminating endocrine disruptor chemicals (EDCs), which cause infertility. The exceptional category of xenobiotics, which highly influences human health, and is treated as a priority problem to be controlled in the European Union, form genotoxic carcinogens. According to a current assessment, hundreds of chemical xenobiotics and their metabolites, in the minimum detectable quantity, mostly all of anthropogenic origin, can be found in the organisms of inhabitants in western countries. Despite the permanent presence of xenobiotics in human environment, it is worth taking into consideration practical methods to limit and avoid contacts with environmental chemicals. It concerns the provision of water and air filters, the thermal processing of food, the selection of food products, and other aspects of everyday life

The usage of vegetables as a source of sweetness in the production of cakes with limited addition of sucrose®

Celem pracy przedstawionej w artykule była ocena wybranych cech jakościowych ciast, w których zmodyfikowano podstawową recepturę zamieniając sacharozę i część mąki pszennej warzywami o naturalnym smaku słodkim. Materiałem do badań było siedem rodzajów ciast: ciasto kontrolne zawierające pełną zawartość cukru, trzy rodzaje ciast bez dodatku cukru, w których cukier i część mąki zastąpiono równoważną masą rozdrobnionych warzyw (marchwi, słodkich ziemniaków i dyni) oraz trzy rodzaje ciast o składzie podobnym do poprzednio wymienionych, ale z dodatkiem połowy cukru przewidzianego w recepturze podstawowej (kontrolnej). Dla każdej próbki ciasta po upieczeniu dokonano instrumentalnego pomiaru barwy, oznaczono refraktometrycznie zawartość ekstraktu ogółem oraz dokonano oceny sensorycznej wybranych cech organoleptycznych (jakość ogólną, intensywność smaku słodkiego, barwę na przekroju i powierzchni ciast). Wyniki wykazały, że wszystkie ciasta bez dodatku cukru oceniane były gorzej niż próba kontrolna, jednak uzyskane wartości dla badanych cech jakościowych nie były dyskwalifikujące, a w przypadku 50% dodatku cukru przewidzianego recepturą podstawową były nawet zadowalające. Najmniej przydatna do produkcji ciasta bez lub z ograniczoną ilością cukru okazała się dynia, natomiast najbardziej smakowite było ciasto z dodatkiem słodkich ziemniaków. Wykazano, że poprzez zastosowanie szybkiego, refraktometrycznego pomiaru ekstraktu gotowych ciast można przewidzieć pożądalność smaku słodkiego tych ciast, która w istotny sposób wpływa na ich jakość ogólnąThe aim of the study presented in the article was the assessment of selected quality features of cakes, in which the basic formula was modified by replacing of some quantity of sucrose and wheat flour with natural sweet vegetables. As the research material were used seven types of cakes: a control cake that contains entire amount of sucrose, three types of cakes without sucrose addition in which sucros and some amount of wheat flour were replaced with the equal mass of grated vegetables (carrot, sweet potatoes or pumpkin) and three types of cakes containing the analogue ingredients as mentioned above, though, with addition of half quantity of sucros that was listed in the control formula. In each cake sample, after thermal heating, the colour was measured instrumentally, total extract refractometrycally as well as sensory features were measured of selected organoleptic attributes (total quality, intensity of sweetness, colour of cross-section and colour of the cakes’ surface). The results of investigations have shown that all cakes without addition of sucrose were lower estimated than the control cake sample, but the achieved values of the assessed quality features weren’t disqualifying, and in the case of cakes containing 50% of sucrose, determined by the basic formula, were even satisfying. Nevertheless, the least suitable for the production of cakes without or with limited amount of sugar, was the pumpkin, but the most delicious was the cake with the addition of sweet potatoes. It was proven that thanks to applying of fast, refractometry measurement of the extract of ready-made cakes, it is possible to predict the desirable sweetness of these cakes that significantly influences their total quality

Analysis of application of food additives in processed organic products®

W artykule zaprezentowano uzyskane wyniki badań dotyczące przeprowadzonej analizy stosowania substancji dodatkowych w przetwarzaniu żywności ekologicznej. Materiałem do badań były informacje zawarte na etykietach przetworzonych produk-tów ekologicznych, oferowanych przez różnych producentów i dostępnych w popularnych supermarketach zlokalizowanych na terenie woj. podlaskiego. Łącznie przeanalizowano 175 przetworzonych produktów ekologicznych należących do róż-nych grup asortymentowych i różnych kategorii żywności. Wg deklaracji producentów, obecność substancji dodatkowych stwierdzono w 17% ogólnej liczby produktów. W składzie pro-duktów deklarowanych jako ekologiczne stosowano z różną częstotliwością (36 razy w 30 produktach) jedynie jedenaście różnych substancji dodatkowych przyporządkowanych do ośmiu grup dodatków technologicznych. Najczęściej stosowa-no kwas askorbinowy jako przeciwutleniacz (38% wszystkich dodatków), a następnie mączkę chleba świętojańskiego (21%) stosowaną jako środek zagęszczający i stabilizujący, regu-latory kwasowości (14% wszystkich dodatków), emulgatory (10%), pektynę jako substancję żelującą (10%), kwasy (6%) oraz substancje spulchniające (3% wszystkich dodatków).What has been done, was the analysis of application by producers of food additives in processed organic products. As the material of investigation was used the information published on the label of processed organic products, offered by different producers, available in Podlasie region, Poland. 175 different ecological processed products were analysed in total. These products originated from their various range and belonged to different food categories. It was stated according to declarations of producers provided on the products that food additives were used in 17% of analysed products. Eleven additives belonging to eight different technological groups of additives were used by producers with different frequency (36 times in 30 products), in the food products, which were declared as organic. Mostly the ascorbic acid was used as an antioxidant (in 38% of total amount of additives), then locust bean gum was used (in 21% of total additives) as thickening and stabilizing agent, acidity regulators (14% of the total additives), emulgators (10%), pectin as a gelation agent (10%), acids (6%) and raising agents (3 % of the total additives)

The profile of volatile compounds in the outer and inner parts of broiled pork neck is strongly influenced by the acetic-acid marination conditions

Rawpork neck cutletswere marinated in an aqueous solution of acetic acid (pH 4, 24 h, 4 °C)without (M) or with 1% (w/w) of glucose. The control (K) was formed by non-treated raw pork neck. The cutlets were then broiled (185 °C, 30 min). In all K cutlets, significant higher amounts of volatile compounds (VCs) were developed after broiling than the other samples. Significant more aldehydes and alcohols were present in the inner parts than in the surface. The correlation between surface and internal layers was high only for aldehydes. Marinating decreased the differences among VCs and led to the standardization of the processed meat. The addition of glucose to the marinade led to more volatile aldehydes, carboxylic acids, esters, furan, pyran, pyrazine, pyrrol and pyridine derivatives than in M samples. Several (53) specific VCs explained the differences among the surface samples related to the marinating process. However, only 16 VCs explained the variance among the inner parts

Intraspecific variability of yarrow (Achillea millefolium L. s.l.) in respect of developmental and chemical traits

The aim of study was to determine the variability of 20 yarrow populations introduced into ex situ conditions, in respect of selected developmental traits as well as content and composition of biologically active compounds (essential oil, tannins, flavonoids and phenolic acids). Field experiment was established at the Experimental Station, Department of Vegetable and Medicinal Plants. Morphological observations and harvest of raw material were carried out in the second year of plant vegetation, at the beginning of blooming. Investigated populations differed significantly in respect of developmental features as well as content and composition of identified compounds. The highest differences among the populations concerned fresh mass of herb (0.46–1.79 kg per plant), number of shoots per m2 (64–243) and length of the longest internode (42–158 mm). Total content of essential oil ranged from 0.10 to 1.00%. Among 24 identified compounds β-pinene, 1,8-cineole, terpinene-4-ol, nerolidol and chamazulene were the dominants. According to content of these compounds, three chemotypes were distinguished within investigated populations, i.e.: β-pinene, β-pinene + chamazulene and 1,8-cineole type. Content of tannins ranged from 0.38 to 0.90%. Four flavonoids were identified and apigenin 7-glucoside was present in the highest amount (from 9.87 to 475.21 mg × 100 g−1), while the highest differences between populations concerned the content of luteolin-3',7-diglucoside. Within phenolic acids, three compounds (caffeic acid derivatives) were identified. Rosmarinic acid was the dominant one (75.64–660.54 mg × 100 g−1), while cichoric acid differentiated investigated populations the most

The effect of the additive of flour from the seeds of the teff on the physical characteristics of wheat dough

Nasiona miłki abisyńskiej jak i produkty z nich otrzymane, to cenne źródło wielu składników chemicznych, niezbędnych do prawidłowego funkcjonowania organizmu ludzkiego. Tak jak w składzie chemicznym ziarna pszenicy czy żyta, tak i w nasionach miłki abisyńskiej, najważniejsze i występujące w największych ilościach są trzy grupy związków chemicznych: białka, cukry i tłuszcze. Pod względem zawartości tych składników, nasiona miłki abisyńskiej dorównują ziarnu tradycyjnych zbóż chlebowych. Podobnie jak w ziarnie zbóż, wśród sacharydów dominuje skrobia. Jednak jej granulki są zdecydowanie mniejsze i znacznie bardziej wyrównane pod względem wielkości, co ma istotny wpływ na jej cechy technologiczne, jak np. zdolność wiązania wody. Nasiona miłki abisyńskiej mają wysoką wartość energetyczną. Pod tym względem przewyższają nie tylko ziarno zbóż – ryżu, żyta czy pszenicy, ale nawet nasiona soi, które są znacznie zasobniejsze w składniki wysokoenergetyczne, jakimi są białka i tłuszcze. Skład chemiczny nasion miłki abisyńskiej, wyraźnie wskazuje na jej wysoką wartość odżywczą. Nasiona miłki wykorzystywane są, przede wszystkim, do przemiału na mąkę, względnie regionalnie (np. w Afryce północnej), do produkcji napojów alkoholowych. Wydaje się, że najwłaściwszym sposobem wykorzystania mąki z miłki abisyńskiej jest jej użycie jako dodatku do produkcji ciasta chlebowego. Potwierdzają to liczne badania przeprowadzone w wielu krajach, w tym również w Polsce.Teff seeds and products obtained from them are a valuable source of many chemical components necessary for the proper functioning of the human body. As in the chemical composition of wheat or rye grain, as well as in teff seeds, the most important and occurring in the largest amounts are three groups of chemical compounds: proteins, saccharides and lipids. In terms of the content of these ingredients, the seeds of the teff equal the grain of traditional bread cereals. As in cereal grains, starch dominates among saccharides. However, its granules are much smaller and much more even in size, which has a significant impact on its technological features, such as the ability to bind water. Teff seeds have a high energy value. In this respect, they surpass not only cereal grains - rice, rye or wheat, but even soybeans, which are much more abundant in high-energy components, such as proteins and fats. The chemical composition of teff seeds clearly indicates its high value and nutritional valus. Teff seeds are used, above all, for flour milling, or regionally (for example in North Africa), for the production of alcoholic beverages. It seems that the most appropriate way to use flour from the delicious Abyssin is its use as an addition to the production of bread dough. This is confirmed by numerous studies carried out in many countries, including Poland

Double Bond Stereochemistry Influences the Susceptibility of Short‑Chain Isoprenoids and Polyprenols to Decomposition by Thermo‑Oxidation

Alcohols are common constituents of living cells. They are usually assigned a role in the adaptation of the cell to environmental stimuli, and this process might give rise to their oxidation by reactive oxygen species. Moreover, cellular isoprenoids may also undergo various chemical modifications resulting from the physicochemical treatment of the tissues, e.g., heating during food processing. Susceptibility of isoprenoid alcohols to heat treatment has not been studied in detail so far. In this study, isoprenoid alcohols differing in the number of isoprene units and geometry of the double bonds, β-citronellol, geraniol, nerol, farnesol, solanesol and Pren-9, were subjected to thermo-oxidation at 80 °C. Thermo-oxidation resulted in the decomposition of the tested short-chain isoprenoids as well as medium-chain polyprenols with simultaneous formation of oxidized derivatives, such as hydroperoxides, monoepoxides,diepoxides and aldehydes, and possible formation of oligomeric derivatives. Oxidation products were monitored by GC-FID, GC-MS, ESI-MS and spectrophotometric methods. Interestingly, nerol, a short-chain isoprenoid with a double bond in the cis (Z) configuration, was more oxidatively stable than its trans (E) isomer, geraniol. However, the opposite effect was observed for medium-chain polyprenols, since Pren-9 (di-trans-poly-cis-prenol) was more susceptible to thermo-oxidation than its all-trans isomer, solanesol. Taken together, these results experimentally confirm that both short- and long-chain polyisoprenoid alcohols are prone to thermo-oxidation