В каких продуктах больше всего кадмия
Обратно в Пищевые загрязнители
химические
Название элемента кадмий при переводе греческого языка означает цинковая руда, что указывает на его происхождение (впервые открыт и выделен из цинковой руды). В последние десятилетия благодаря активной деятельности человека токсикологическое значение кадмия серьезно возросло. Если заболевания связанные с отравлением кадмием ранее имели ограниченный характер (например, в зонах добычи и переработки), то сейчас он носят настолько массовый характер, что в США в рамках оценки здоровья населения проводится ежегодное исследование мочи на его содержание.
Кадмий является одним из ярких отрицательных примеров, когда именно деятельность человека привела к его широкому распространению в окружающей среде (антропогенный вклад в три раза превышает вклад естественных источников). Наибольшие поступления кадмия в окружающую среду связаны с металлургической промышленностью, мусороперерабатывающих заводов, и даже с деятельностью конкретного человека (вспомните, когда Вы последний раз правильно утилизировали никель-кадмиевые аккумуляторы, а ведь каждый выброшенный аккумулятор – это нагрузка кадмием на окружающую среду).
Суточное поступление кадмия обычно составляет от 10 до 35 мкг, с пищевыми продуктами поступает более 90% всего кадмия. Допустимая суточная доза (безопасная для здоровья) для кадмия составляет немногим больше – всего 70 мкг (по гигиеническим меркам запас не очень большой). Всасывание кадмия происходит в желудочно-кишечном тракте человека, при этом на всасывание влияют химическая форма кадмия, возраст человека, наличие дефицита макро и микроэлементов (кальция, железа, цинка), а также дефицита белка.
Кадмий относятся к сильно ядовитым веществам, его смертельная доза для человека составляет 150 мг/кг массы тела. Поведение кадмия в организме человека характеризуется чрезвычайно большим периодом полувыведения (в среднем 25 лет), накоплением в основном в печени и почках (до 80 %); ингибированием синтеза ДНК, белков и нуклеиновых кислот; влиянием на активность ферментов и интенсивным взаимодействием с другими двухвалентными металлами (цинк, кальций, железо, селен, кобальт).
Как и многие другие тяжелые металлы, кадмий имеет отчетливую тенденцию к накоплению в организме — период его полувыведения составляет 10-35 лет. К 50 годам его общее весовое содержание в теле человека может достигать 30-50 мг. Главным «хранилищем» кадмия в организме служат почки (30-60% всего количества) и печень (20-25%). Остальной кадмий находится в поджелудочной железе, селезенке, трубчатых костях, других органах и тканях. В основном кадмий находится в организме в связанном состоянии — в комплексе с белком-металлотионеином (являющимся, таким образом естественной защитой организма, по последним данным альфа-2 глобулин также связывает кадмий), и в таком виде он менее токсичен, хотя и далеко не безвреден. Даже «связанный» кадмий, накапливаясь годами способен привести к неприятностям со здоровьем, в частности к нарушению работы почек и повышенной вероятности образования почечных камней. К тому же часть кадмия остается в более токсичной ионной форме.
Также кадмий способен проникать через плацентарный барьер, при этом кадмий обладает выраженным тератогенным действием, обусловленным нарушением поступления в плод некоторых необходимых элементов (цинка). Такие свойства кадмия, а также большой период выведения указывают на недопустимость приема сколько-нибудь значимых хронических или острых токсических доз кадмия не только во время беременности, но и фактически с момента рождения девочки до окончания репродуктивного возраста женщины. В случае невыполнения этого условия риск повреждения плода резко возрастает.
Существует две возможных причины повышенного содержания кадмия в пищевых продуктах. Во-первых, это может произойти в результате попадания его из окружающей среды. Такое происходит, когда для выращивания сельскохозяйственных культур или животных используют территории, загрязненные кадмием. В этом случае группой риска являются овощи, фрукты, мясо, молоко. Пшеница содержит кадмия втрое больше, чем рожь. Кадмий накапливается, в первую очередь, в грибах, во многих растениях (особенно зерновых, овощных и стручковых культурах, а также орехах) и животных (прежде всего, водных). В растения тяжелый металл проникает из почвы. Одним почвам изначально свойственно повышенное содержание кадмия, другие загрязнены промышленными отходами или обработаны удобрениями, содержащими кадмий. Кадмия естественного в пищевых продуктах содержится примерно в 5—10 раз меньше, чем свинца. Повышенные концентрации его наблюдаются в какао-порошке (до 0,5 мг/кг), почках животных (до 1,0 мг/кг) и рыбе (до 0,2 мг/кг).
Во-вторых, кадмий может попадать в пищевой продукт из упаковки (характерно для консервов, особенно выполненных из неразрешенных для контакта с пищевыми продуктами материалов) или в процессе приготовления пищевого продукта (при неправильном использовании посуды с цветными рисунками, например – кадмий входит в состав окрашивающих веществ; или при ремонте посуды при помощи кадмий-содержащих припоев).
Острое отравление кадмием проявляется в основном диспепсическими явлениями – тошнотой, рвотой, диареей, спазмами. В тяжелых случаях может человек может перейти в шоковое состояние.
Хронические отравления кадмием характеризуются остеопорозом, нарушением работы почек, развитием систолической гипертензии и анемии. При диагностике обращают внимание на «кадмиевый» ренит, неврологические симптомы (приступы головных болей, головокружения, усиление коленного рефлекса, тремор, дермографизм и др.), нефропатию с характерной протеинурией, возникновением болезни итаи-итаи (характеризуется деформацией скелета с существенным уменьшением роста, наличием поясничных болей, болью в мышцах ног, утиной походкой.).
В основных пищевых продуктах содержание кадмия регламентировано на уровне от 0,05 до 0,2 мг/кг. Отдельную группу риска составляют курящие люди, — в одной пачке сигарет может находиться до 1 мкг кадмия.
Обратно в Пищевые загрязнители
Европейское управление по безопасности продуктов питания рекомендует более строго ограничить поступление кадмия в организм человека.
Кадмий — это природный тяжелый металл, способный накапливаться в живых организмах. В организм человека кадмий попадает в основном с пищей и водой, хотя есть и иные источники поступления этого микроэлемента — например, табачный дым. Кадмий накапливается в трубчатых костях, поджелудочной железе, селезенке, но, прежде всего, в печени и особенно в почках, причем период его полувыведения из организма составляет от 10 до 30 лет.
При достижении определенной концентрации кадмий способен вызывать тяжелые дисфункции. О том, какова же эта предельно допустимая концентрация, и вели речь эксперты, съехавшиеся на днях в Берлин. На конференции Европейское управление по безопасности продуктов питания (EFSA) и немецкий Федеральный институт по оценке рисков (BfR) представили свои новые цифры, существенно отличающиеся от прежних. Если до сих пор медики исходили из того, что безопасным является поступление в организм до семи микрограммов кадмия в неделю на один килограмм живого веса, то теперь этот показатель понижен до 2,5 микрограммов.
«Однако это не повод для тревоги, — говорит директор берлинского Института по оценке рисков Андреас Хензель (Andreas Hensel). — Ведь концентрация кадмия в наших продуктах питания и в почве на наших полях не изменилась, изменилось лишь наше отношение к ней. Теперь мы оцениваем ее строже, поскольку пришли к выводу, что наши прежние рекомендации законодателям содержали завышенные цифры».
Кадмий вездесущ
Пшеница содержит кадмия втрое больше, чем рожь
Кадмий накапливается, в первую очередь, в грибах, во многих растениях (особенно зерновых, овощных и стручковых культурах, а также орехах) и животных (прежде всего, водных). В растения тяжелый металл проникает из почвы. Одним почвам изначально свойственно повышенное содержание кадмия, другие загрязнены промышленными отходами или обработаны удобрениями, содержащими кадмий. Вместе с водой и питательными веществами корни растений всасывают и кадмий.
«А затем многое зависит от вида растения, от того, сколько кадмия из стебля попадает в листья и в плодовые тела, — говорит Маркус Шварц (Markus Schwarz), биохимик Института исследования и экспертизы опасных материалов (FoBiG) во Фрайбурге. — Тут имеются большие различия». Так, килограмм пшеницы содержит в среднем 30 микрограммов кадмия, а рожь — втрое меньше.
По поручению Федерального института по оценке рисков Маркус Шварц вычислил, сколько кадмия потребляют с пищей жители Германии. У него получилось, что среднестатистический едок получает 58 процентов той дозы кадмия, превышение которой чревато негативными последствиями для здоровья.
Негативная сторона вегетарианства
Вегетарианская пища — не обязательно здоровая
По словам ученого, сегодня жители страны потребляют в среднем 1,8 микрограмма кадмия в неделю на килограмм веса тела — это на добрую треть меньше новой нормы, не говоря уже про старую. Правда, у вегетарианцев, основу питания которых составляют овощи и зерновые, этот показатель гораздо выше — в среднем по Европе он составляет 5,4 микрограмма, что более чем вдвое превышает рекомендованную цифру. Правда, само Европейское управление по безопасности продуктов питания признает, что даже при таких дозах кадмия риск для здоровья все же крайне мал.
Тем не менее, эксперты призывают добиваться снижения концентрации тяжелого металла в почве и требуют введения новых, более строгих норм содержания кадмия в минеральных удобрениях. «Там же, где почва уже сильно загрязнена, есть смысл подумать о перепрофилировании, — говорит Андреас Хензель. — Конечно, если кадмий уже в почве, он никуда оттуда так быстро не денется. Но ведь вовсе необязательно пасти на таких полях коров или выращивать там пищевые и кормовые культуры. На этих площадях можно возделывать и технические культуры — например, для производства биотоплива».
Автор: Владимир Фрадкин
Редактор: Дарья Брянцева
Соединения кадмия, и особенно его оксиды, являются токсичными веществами. Сам элемент имеет свойство накапливаться в организме, постепенно его отравляя. Относится к иммунотоксичным элементам.
В то же время, недавние исследования на крысах позволили ученым сделать вывод, что дефицит элемента у подопытного животного замедляет процессы роста.
Описание и характеристика
Кадмий является элементом 12-й подгруппы периодической системы. Относится к переходным металлам, порядковый номер — 48. Цвет металла — серебристо-белый. Из физических свойств можно выделить мягкость и тягучесть.
Обладает очень низкой температурой плавления — 321 °С. Данное качество элемента используют для снижения температуры плавления различных сплавов. В периодической системе находится между ртутью и цинком, поэтому имеет с данными элементами некоторые схожие свойства.
Знаете ли вы? Кадмий назван в честь Кадма — героя древнегреческой мифологии, основателя древнегреческого города Фивы и внука Посейдона.
Достаточно 300 мг суточной дозы вещества для развития заболеваний, связанных с избытком металла. В случае, если доза достигает 1–9 г, очень велика вероятность летального исхода.
Микроэлементы участвуют практически во всех процессах, протекающих в организме человека. Узнайте больше о таких микроэлементах, как бром, рубидий, селен, йод, кобальт, натрий, молибден, никель, олово, фосфор, хром и цинк.
Функции и роль в организме
Элемент присутствует в организме практически любого живого существа. На 1 кг массы тела морского обитателя приходится до 3 мг кадмия. У остальных животных и птиц нашей планеты этот показатель — около 0,5 мг. В теле здорового взрослого человека содержится от 30 до 50 мг кадмия.
Органы основного скопления металла — почки и печень. Как уже было сказано, металл имеет свойство накапливаться (хотя он частично выводится через кишечник), и по этой причине больше всего вещества содержится в организме пожилых людей.
Важно! С возрастом концентрация кадмия в организме увеличивается.
Полной ясности роли данного элемента в нашем организме не существует. Наиболее вероятное объяснение — вещество выполняет важные функции в ферментации белков. Возможно, металл является ингибитором действия некоторых ферментов, связывая тиольную группу в белках. В ферментах, содержащих цинк, кадмий его замещает. Также благодаря своим физико-химическим свойствам может заменять кальций в костях.
В чем содержится кадмий: продукты-источники
Главные источники поступления в организм — различные морепродукты, особенно много вещества содержится в мидиях и устрицах. Щавель, капуста, шпинат и салат также богаты металлом. Довольно большое количество вещества содержится в грибах. Ну, и не следует забывать о табакокурении.
Есть ли суточная потребность
Для человека нормой является потребление 0,01–0,035 мг ежесуточно.
Дефицит и переизбыток: причины и симптомы
Дефицит элемента развивается в том случае, когда уровень суточного поступления падает ниже 0,005 мг. В тонком кишечнике усваивается чуть более 4 % кадмия, попавшего туда с пищей. На то, насколько хорошо усваивается металл, влияет содержание в организме следующих элементов:
- кальций;
- медь;
- цинк.
Тот кадмий, который попадает к нам из атмосферного воздуха при дыхании, усваивается гораздо лучше (до половины всей массы). Скапливается вещество в печени, почках и кишечнике.
Знаете ли вы? В природе в цинксодержащих минералах всегда присутствует кадмий.
Организм мужчин содержит большее количество вещества, нежели женский. Среднее содержание вещества в почках:
- мужчины — 0,045 мг/г;
- женщины — 0,03 мг/г.
В печени:
- мужчины — 0,0042 мг/г;
- женщины — 0,0034 мг/г.
В ребрах:
- мужчины — 0,0004 мг/г;
- женщины — 0,0005 мг/г.
Выводится металл из организма очень медленно. Считается, что обычная скорость выведения составляет примерно, 0,01 % в сутки от общей массы вещества.
Женский половой гормон эстроген способствует выведению благодаря усилению эндокринных процессов, связанных с медью.
Характерные особенности кадмиевого обмена:
- Не существует нормальной системы гомеостатического контроля.
- Металл имеет свойство накапливаться, выводится очень медленно. Примерный период полувыведения — четверть века.
- Большей частью собирается в печени и почках.
- Нарушение эндокринных процессов, связанных с обменом цинка, меди, железа, селена и других элементов.
Нехватка
Дефицит элемента, вероятно, препятствует нормальному росту. Исследования в данной области проводились только на лабораторных животных, достоверных данных относительно человека нет.
Важно! Одна сигарета увеличивает содержание в организме кадмия на 0,0001 мг. Учитывая количество сигарет, выкуриваемых среднестатистическим курильщиком, можно сделать вывод, что курение действительно убивает.
Излишек
- Хронический кадмиоз — болезнь, которая развивается при чрезмерно высоком уровне кадмия. Болезнь поражает мочеполовую систему.
- Велика вероятность заболеваний, связанных с нарушением углеводного обмена, а также болезней, при которых неправильно усваивается белок. В результате глюкоза или белок оказываются в моче, что может привести к некрозу яичек.
- Возможны заболевания бронхов и легких. Из-за плохого всасывания кишечником железа может развиться малокровие.
- Повышение АД может привести к гипертонической болезни.
- Дегенеративные процессы в костях и суставах из-за того, что кадмий замещает кальций, вытесняя его из костей.
- Проблемы с обонянием, болезни носовой полости.
- Угроза онкологических заболеваний, связанная со злоупотреблением табакокурением.
Взаимодействие с другими веществами
- Активно взаимодействует с редкоземельными и двухвалентными металлами.
- Цинк и медь способствуют выведению металла из организма.
- Сера, селен, медь и цинк — вещества, способствующие медленному всасыванию металла в кишечнике.
- Растительная клетчатка также замедляет усвоение вещества.
Жившему в XVI веке алхимику и врачу Парацельсу приписывают знаменитые слова: «Все есть лекарство, все есть яд, и дело только в дозе». Являлся ли знаменитый швейцарец автором этих строк в действительности, нам уже не узнать никогда. Но то, что данное утверждение как нельзя более точно описывает действие кадмия на наш организм — сомнения не вызывает.
Критические составные продуктов
Возьмем рисовое растение, которое предрасположено вытягивать из почвы и воды арсен и аккумулировать его. Ядовитый полуметалл встречается в природе, но может и проникнуть в пищевые продукты из-за загрязнения их. Тяжелый металл кадмий естественным путем попадает в зерновые культуры, правда в маленькой концентрации.Анорганический арсен является канцерогенным, т.е. способен вызвать раковое заболевание. То же самое относится к акриламиду, образующемуся в продуктах из углеводов под влиянием высоких температур (фритирование картофеля, рисовые вафли итд). Кадмий становится вреден почкам и в форме ингаляции становится канцерогенным для организма.
Несколько лет назад, как пишет Эко-тест в за сентябрь 2009 года, был обнаружен нелегальный генетически манипулируемый рис в русских рисовых продуктах, который не был даже допущен до употребления. Поскольку рис все-же находят при рутинном контроле пищевых продуктов, по указанию Эко-теста были проведены в лабораториях исследования на наличие генно — манипулируемых продуктов. В тех странах, где выращивают рис влажно и тепло и потому у грибков плесени идеальные условия для размножения. Поэтому проверяют и на ядовитые продукты обмена веществ этих грибков. Определенной дозы допущения границы присутствия арсена в рисе или подобных продуктах пока нет. Для опасного тяжелого металла как кадмий имеются ограничения для риса или зерна в количестве 0,2 мг/кг.
Также для акриламида нет указаний в смысле верхней границы его присутствия в продуктах или дозе его толерирования организмом. Но это вещество настолько вредно, что его следует и дальше сознательно минимизировать — меньше поджаривать картошку, хрустящие хлебцы, рисовые вафли, кексы итд. Помню, одна из медсестер сознательно ела, нравившиеся ей обгорелые концы белого хлеба в тостере и слушать не хотела о вреде.
Кадмий опаснее чем предполагали?!
Кадмий может угрожать здоровью и потому в продуктах питания не желателен. В России многие продукты загрязнены кадмием, т.е. его в большем количестве содержится в продуктах моря (кроме рыбы), внутренностях, диких грибах. В основном в зерновых и овощах через продукты питания мы получаем их с пищей и особенно вегетарианцы, которые много употребляют овощей и зерновых. В течении долгого времени употребляемые продукты с высоким содержанием кадмия ведут у поражению почек, деминерализации костей (остеопороз), а также кадмий является канцерогенным, т.е. может вызвать раковое заболевание у людей.
То же самое касается содержания ртути в морских продуктах, например в рыбе. Органические соединения хлора как диоксины попадают к нам в организм почти исключительно через употребление жирных животных продуктов.
Употребление свыше нормы кадмия не означает непременную угрозу здоровью каждому потребителю. Дело в том, что оно дает о себе знать в последующих годах, ближе к старости. Согласно последним данным все-же следует предпринять все мероприятия чтобы все слои населения, а не только вегетарианцев охранить от опасности загрязнения кадмием и снизить его содержание в продуктах питания. Например, посредством уменьшения его присутствия в удобрениях или употреблении таких растений, которые меньше всего накапливают в себе кадмий.
Я хочу признаться, что давно уже покупаю некоторые продукты исключительно в магазинах биологически чистых продуктов, потому что у меня нет своего огорода и я живу в центре города. Экологически чистые картофель и пшеница содержат меньше кадмия из-за отказа от него в удобрениях, но не всегда, потому что кадмий находится в воде, почве, в воздухе. Лучше выбирать продукты с меньшим количеством этого яда. Так, например, рожь содержит в среднем на 80% меньше, чем пшеница. Овсяная крупа также полезна. Растения с большими листьями как шпинат и сельдерей наоборот особенно много вытягивают из почвы кадмия.
Что касается вегетарианцев, то доктор Markus Keller, участник ученого Совета Союза Вегетарианцев советует больше употреблять экологически чистые продукты. Продукты из цельного зерна полезны, хотя как-раз в их верхнем слое и в зародыше накапливается кадмий, но их полезное действие больше чем риск накапливания этого вещества. Ученый советует вегетарианцам оптимировать употребление цинка, железа и кальция ведет к накапливанию кадмия в кишечнике организмом. Особенно вегетарианцы должны больше принимать кальций!
Кадмий в основном попадает из-за загрязнений воздуха на сельско-хозяйственные угодья и из-за металлостроения. В минеральных удобрениях он попадает в почву и кроме того каждый год примерно 400 тонн химиката из батарей проникает в почву и окружающую среду. По показаниям учреждения по окружающей среде только треть всех батарей корректно утилизируется, а остальная часть исчезает в мусоре, который выносится из квартиры и другими путями. Я собираю батареи и приношу в дрогерею, куда хожу за покупками и где стоят специальные цистерны для батарей, отслуживших свой срок.