ملوثات الغذاء وطرق الكشف عنها وقياسها
تعد مشكلة تلوث الغذاء من أكثر المشاكل التي تؤرق العالم، خاصة مع تفاقمها يوماً بعد يوم بصورة مفزعة، حتى في البلدان المتقدمة التي تتوافر لديها أحدث التكنولوجيات، وتحرص على توفير أعلى مستويات الرعاية والعناية لمواطنيها، والأغذية قد تتلوث خلال مراحل الإنتاج أو عمليات التجهيز والتصنيع، أو أثناء إعدادها للاستهلاك.
وفي كثير من الأحيان يتلوث الغذاء من جراء تلوث المياه أو الهواء. وتلوث الغذاء يحدث نتيجة تعرضه للسموم الفطرية أو البكتريا والطفيليات، وقد يتلوث كيميائياً نتيجة تعرضه للمبيدات أو المركبات المعدنية والمواد الحافظة.
وإذا تلوث الغذاء فإنه قد يؤدي إلى مخاطر صحية كبيرة تصل إلى التسمم والوفاة. ويتم الكشف عن تلوث الغذاء وقياسه بطرق متنوعة ومختلفة، تتراوح بين القياسات البيولوجية والكيميائية والفيزيائية تبعاً لنوع الغذاء وملوثاته.
والتلوث البكتيري للغذاء يسبب العديد من الأمراض للإنسان، كالتيفوئيد والدوسنتاريا العضوية والكوليرا وغير ذلك من الأمراض التي لا حصر لها. وقد يكون التلوث البكتيري للغذاء ناجماً عن تلوثه بالبكتريا الممرضة، أو المواد السامة التي تفرزها البكتريا الملوثة للغذاء.
ويمكن الكشف عن تلوث الغذاء بالبكتيريا وسمومها من خلال فحص العدد البكتيري Bacterial Count في جرام واحد من عينة الغذاء، كما يمكن فحص الغذاء معملياً لعزل البكتريا الملوثة له، والتي قد تكون مصدراً لنقل الأمراض إلى الإنسان. وكذا الكشف عن السموم البكتيرية الناتجة عن مجموعات بكتيرية لا تسبب العدوى، ولكنها تفرز سموماً داخل الأطعمة أثناء نموها، على نحو يؤدي إلى التسمم الغذائي عند تناول هذه الأطعمة.
ومن أشهر المجموعات البكتيرية الملوثة للغذاء، بكتيريا السالمونيلا Salmonella، وتعد اللحوم والدواجن ومنتجات الألبان أشهر الأغذية المعرضة للإصابة بها. ويمكن عزل هذه البكتريا عن الغذاء الملوث عن طريق عمل مسحة Smear بكتيرية، يتم تثبيتها على شريحة زجاجية، ثم تصبغ بصبغة جرام Gram Stain، وتستخدم هذه الطريقة عند الشك في وجود هذه البكتريا بأعداد كبيرة.
وهناك بكتيريا المكورة العنقودية Staphylococcus Aureus، التي تصيب نحو 40% من الناس في أنوفهم، و15% منهم في الحنجرة والأيدي.
وتشكل أيدي العاملين في تحضير الأطعمة بالمطاعم، المصدر الأساس لتلوث الغذاء بهذه المجموعة البكتيرية، كما يتلوث الحليب ومشتقاته بهذه البكتريا إذا أخذ من حيوانات ملتهبة الضرع. وللكشف عن وجود هذه البكتريا وتلويثها للغذاء، فإنه يتم أخذ عينة من الغذاء، ثم تلقح أوساط غذائية خاصة بتلك العينة، وتترك لمدة يومين ثم تفحص المزارع البكتيرية.
ومن البكتريا الملوثة للغذاء أيضاً بكتيريا البوتيوليزم Clostridium Botulinum، والتي تفرز سموماً فعالة تؤثر على الجهاز العصبي للإنسان، وتلوث هذه البكتريا الأغذية المعلبة كالفاصوليا الخضراء والبازلاء والزيتون.
وعندما يتناول الإنسان الغذاء الملوث بهذه السموم تظهر عليه أعراض تتراوح بين الصداع والقيء والإسهال وصعوبة المضغ والبلع، وتحدث الوفاة في 20% من حالات التسمم.
وللكشف عن تلوث الغذاء بسموم هذه المجموعة البكتيرية، يتم تحضير مستخلص مائي من عينة الغذاء باستخدام سائل فسيولوجي معقم، ثم يفصل السائل عن المواد الصلبة بواسطة جهاز الطرد المركزي، ثم يرشح باستخدام المرشحات البكتيرية.
ويختبر وجود السموم الخاصة بهذه المجموعة البكتيرية باستخدام طريقة الحقن لمجموعة من الفئران، ثم تلاحظ الحيوانات بعد ذلك، حيث تموت خلال ساعات إذا كان السم شديد المفعول، بينما تعيش لعدة أيام في حالة تلوث الغذاء بتركيزات خفيفة.
وقد يتلوث الغذاء بالسموم الفطرية Mycotoxins، ويعد الغذاء ملوثاً بهذه السموم إذا وجدت فيه فطريات معينة، قادرة على إفراز مواد سامة تضر بالإنسان أو الحيوان أو تجعل الغذاء خالياً من القيمة الغذائية.
ومن أشهر السموم الفطرية الملوثة للغذاء، سموم الأفلاتوكسين التي تفرزها أنواع معينة من الفطريات، مثل فطر الأسبرجلس Aspergillus، الذي عرف عام 1961م عندما هلك نحو مائة ألف من طيور الديك الرومي في إحدى المزارع البريطانية، حيث تم تحليل عينات الغذاء التي تناولتها هذه الطيور ووجد أنها ملوثة بسموم الأفلاتوكسين.
وبعد تجارب وبحوث كثيرة على هذه السموم وجد أنها تؤدي إلى سرطان الكبد والمعدة والرئة، وأنها مسببة للتشوهات. وأكثر الأغذية عرضة للتلوث بهذه السموم الفطرية الأرز والكسرات والحبوب بأنواعها.
ويتم الكشف عن تلوث الغذاء بسموم الأفلاتوكسين بأخذ عينة من الغذاء ثم إضافة خليط من الكحول المثيلي والهكسان وكلوريد الصوديوم إليها، وتضرب العينة بواسطة خلاط ثم يفصل السائل الرائق بواسطة جهاز الطرد المركزي، ثم يوضع في قمع فصل لمدة 10 دقائق حتى تتكون طبقتان، ثم تؤخذ الطبقة الكحولية ويضاف إليها حجم مماثل من الكلوروفورم وترج المحتويات، ثم تترك حتى تتكون طبقتان من جديد، ثم تفصل طبقة الكلوروفورم، وتنقى السموم المذابة بالكلوروفورم بواسطة كروماتوغرافيا الطبقات الرقيقة Thin Layer Chromatography، ويحسب تركيزها بعد ذلك.
وقد يتلوث الغذاء كيميائياً من خلال المكملات الغذائية Additives، مثل المواد الملونة والتي ثبت أن بعضها مواد مسرطنة، أومكسبات النكهة ومنها ثاني أكسيد الكلور وأكسيد الأزوت وسيكلامات الصوديوم، ومعظمها يؤثر سلباً على صحة الإنسان، وكذا المواد الحافظة التي تعد من أخطر ملوثات الغذاء، بسبب انتشارها الواسع، حيث أن معظمها له تأثيرات سامة ومسرطنة.
كما أنها تتسبب في ظهور سلالات من مجموعات بكتيرية كالسالمونيلا وغيرها ذات مناعة ومقاومة شديدة، بما يجعلها مصدر خطورة كبيرة على من يتناولون هذه الأطعمة.
ومن أشهر المواد الحافظة المستخدمة حمض الكبريتوز وهيدروكسي البنزويت، وحمض السوربيك. كما تحتوى معظم المواد الحافظة على مركبات النترات والنيتريت، التي تساعد على نمو البكتريا والفطريات بالغذاء.
وتتلوث الأغذية أيضاً بالعديد من المبيدات المستخدمة في مقاومة الآفات، حيث تتلوث التربة بهذه المبيدات أو تحملها الجداول والأمطار إلى المسطحات المائية، فتتلوث الكائنات البحرية كالأسماك والقشريات وحتى النباتات البحرية.
وتشير الكثير من الدراسات إلى أن العديد من أغذية الإنسان أصبحت ملوثة بالمبيدات، التي أصبحت موجودة في اللحوم والدواجن والألبان والبيض وفي أنسجة الأغذية النباتية.
بل إن مادة الدي دي تي السامة، وجدت في ثلوج القطب المتجمد الجنوبي، وفي معظم المسطحات البحرية التي درست حتى الآن.
وتلوث الغذاء بهذه المبيدات له آثار بالغة على صحة الإنسان، حيث يمكن أن يتسبب في تشوهات جنينية ويؤدي إلى تأثيرات مسرطنة والتهابات مزمنة في الكلى والكبد وغير ذلك.
ومما يزيد من خطورة هذه المبيدات، تأثيراتها التراكمية وانتقالها ضمن حلقات السلسلة الغذائية، فقد ثبت وجود بعض هذه المبيدات في حليب الأمهات، وهو ما يعني انتقاله إلى الأطفال.
ويعد التلوث بالعناصر المعدنية ومركباتها من أخطر مصادر تلوث الغذاء، فقد أصبح الرصاص يلوث الكثير من الحبوب والمكسرات وخاصة في الدول النامية، ويتلوث الغذاء بالرصاص أثناء عمليات التحضير أو نتيجة استخدام أواني رصاصية.
كما دلت التحاليل التي أجريت في عدة دول على وجود الزئبق في علب التونة والأسماك والقشريات، وقد أصبح معروفاً للجميع مدى التأثير الخطير لتراكم الزئبق في جسم الإنسان، حيث يسبب تليف الكبد والكلية والدماغ.
أما الكوبالت فهو يتسبب في تلوث العديد من المشروبات الغازية، حيث يضاف إلي هذه المشروبات لإحداث الرغوة، ويكاد القصدير يلوث جميع المعلبات المعدنية.
ويعتبر الغذاء ملوثاً بالرصاص إذا احتوى على 2 ملجم / كجم، وملوثاً بالزئبق إذا احتوى على 0.5 ملجم/ كجم، بينما يصبح معجون الطماطم، المعروف بالكاتشب ketchup، ملوثاً بالنحاس إذا احتوى على تركيز أعلى من 20 ملجم/كجم.
وتجدر الإشارة إلى أن أفضل الطرق لقياس تركيز العناصر الملوثة للغذاء، وخاصة الملوثات الكيميائية، هي استخدام جهاز الامتصاص الذري.
تعد مشكلة تلوث الغذاء من أكثر المشاكل التي تؤرق العالم، خاصة مع تفاقمها يوماً بعد يوم بصورة مفزعة، حتى في البلدان المتقدمة التي تتوافر لديها أحدث التكنولوجيات، وتحرص على توفير أعلى مستويات الرعاية والعناية لمواطنيها، والأغذية قد تتلوث خلال مراحل الإنتاج أو عمليات التجهيز والتصنيع، أو أثناء إعدادها للاستهلاك.
وفي كثير من الأحيان يتلوث الغذاء من جراء تلوث المياه أو الهواء. وتلوث الغذاء يحدث نتيجة تعرضه للسموم الفطرية أو البكتريا والطفيليات، وقد يتلوث كيميائياً نتيجة تعرضه للمبيدات أو المركبات المعدنية والمواد الحافظة.
وإذا تلوث الغذاء فإنه قد يؤدي إلى مخاطر صحية كبيرة تصل إلى التسمم والوفاة. ويتم الكشف عن تلوث الغذاء وقياسه بطرق متنوعة ومختلفة، تتراوح بين القياسات البيولوجية والكيميائية والفيزيائية تبعاً لنوع الغذاء وملوثاته.
والتلوث البكتيري للغذاء يسبب العديد من الأمراض للإنسان، كالتيفوئيد والدوسنتاريا العضوية والكوليرا وغير ذلك من الأمراض التي لا حصر لها. وقد يكون التلوث البكتيري للغذاء ناجماً عن تلوثه بالبكتريا الممرضة، أو المواد السامة التي تفرزها البكتريا الملوثة للغذاء.
ويمكن الكشف عن تلوث الغذاء بالبكتيريا وسمومها من خلال فحص العدد البكتيري Bacterial Count في جرام واحد من عينة الغذاء، كما يمكن فحص الغذاء معملياً لعزل البكتريا الملوثة له، والتي قد تكون مصدراً لنقل الأمراض إلى الإنسان. وكذا الكشف عن السموم البكتيرية الناتجة عن مجموعات بكتيرية لا تسبب العدوى، ولكنها تفرز سموماً داخل الأطعمة أثناء نموها، على نحو يؤدي إلى التسمم الغذائي عند تناول هذه الأطعمة.
ومن أشهر المجموعات البكتيرية الملوثة للغذاء، بكتيريا السالمونيلا Salmonella، وتعد اللحوم والدواجن ومنتجات الألبان أشهر الأغذية المعرضة للإصابة بها. ويمكن عزل هذه البكتريا عن الغذاء الملوث عن طريق عمل مسحة Smear بكتيرية، يتم تثبيتها على شريحة زجاجية، ثم تصبغ بصبغة جرام Gram Stain، وتستخدم هذه الطريقة عند الشك في وجود هذه البكتريا بأعداد كبيرة.
وهناك بكتيريا المكورة العنقودية Staphylococcus Aureus، التي تصيب نحو 40% من الناس في أنوفهم، و15% منهم في الحنجرة والأيدي.
وتشكل أيدي العاملين في تحضير الأطعمة بالمطاعم، المصدر الأساس لتلوث الغذاء بهذه المجموعة البكتيرية، كما يتلوث الحليب ومشتقاته بهذه البكتريا إذا أخذ من حيوانات ملتهبة الضرع. وللكشف عن وجود هذه البكتريا وتلويثها للغذاء، فإنه يتم أخذ عينة من الغذاء، ثم تلقح أوساط غذائية خاصة بتلك العينة، وتترك لمدة يومين ثم تفحص المزارع البكتيرية.
ومن البكتريا الملوثة للغذاء أيضاً بكتيريا البوتيوليزم Clostridium Botulinum، والتي تفرز سموماً فعالة تؤثر على الجهاز العصبي للإنسان، وتلوث هذه البكتريا الأغذية المعلبة كالفاصوليا الخضراء والبازلاء والزيتون.
وعندما يتناول الإنسان الغذاء الملوث بهذه السموم تظهر عليه أعراض تتراوح بين الصداع والقيء والإسهال وصعوبة المضغ والبلع، وتحدث الوفاة في 20% من حالات التسمم.
وللكشف عن تلوث الغذاء بسموم هذه المجموعة البكتيرية، يتم تحضير مستخلص مائي من عينة الغذاء باستخدام سائل فسيولوجي معقم، ثم يفصل السائل عن المواد الصلبة بواسطة جهاز الطرد المركزي، ثم يرشح باستخدام المرشحات البكتيرية.
ويختبر وجود السموم الخاصة بهذه المجموعة البكتيرية باستخدام طريقة الحقن لمجموعة من الفئران، ثم تلاحظ الحيوانات بعد ذلك، حيث تموت خلال ساعات إذا كان السم شديد المفعول، بينما تعيش لعدة أيام في حالة تلوث الغذاء بتركيزات خفيفة.
وقد يتلوث الغذاء بالسموم الفطرية Mycotoxins، ويعد الغذاء ملوثاً بهذه السموم إذا وجدت فيه فطريات معينة، قادرة على إفراز مواد سامة تضر بالإنسان أو الحيوان أو تجعل الغذاء خالياً من القيمة الغذائية.
ومن أشهر السموم الفطرية الملوثة للغذاء، سموم الأفلاتوكسين التي تفرزها أنواع معينة من الفطريات، مثل فطر الأسبرجلس Aspergillus، الذي عرف عام 1961م عندما هلك نحو مائة ألف من طيور الديك الرومي في إحدى المزارع البريطانية، حيث تم تحليل عينات الغذاء التي تناولتها هذه الطيور ووجد أنها ملوثة بسموم الأفلاتوكسين.
وبعد تجارب وبحوث كثيرة على هذه السموم وجد أنها تؤدي إلى سرطان الكبد والمعدة والرئة، وأنها مسببة للتشوهات. وأكثر الأغذية عرضة للتلوث بهذه السموم الفطرية الأرز والكسرات والحبوب بأنواعها.
ويتم الكشف عن تلوث الغذاء بسموم الأفلاتوكسين بأخذ عينة من الغذاء ثم إضافة خليط من الكحول المثيلي والهكسان وكلوريد الصوديوم إليها، وتضرب العينة بواسطة خلاط ثم يفصل السائل الرائق بواسطة جهاز الطرد المركزي، ثم يوضع في قمع فصل لمدة 10 دقائق حتى تتكون طبقتان، ثم تؤخذ الطبقة الكحولية ويضاف إليها حجم مماثل من الكلوروفورم وترج المحتويات، ثم تترك حتى تتكون طبقتان من جديد، ثم تفصل طبقة الكلوروفورم، وتنقى السموم المذابة بالكلوروفورم بواسطة كروماتوغرافيا الطبقات الرقيقة Thin Layer Chromatography، ويحسب تركيزها بعد ذلك.
وقد يتلوث الغذاء كيميائياً من خلال المكملات الغذائية Additives، مثل المواد الملونة والتي ثبت أن بعضها مواد مسرطنة، أومكسبات النكهة ومنها ثاني أكسيد الكلور وأكسيد الأزوت وسيكلامات الصوديوم، ومعظمها يؤثر سلباً على صحة الإنسان، وكذا المواد الحافظة التي تعد من أخطر ملوثات الغذاء، بسبب انتشارها الواسع، حيث أن معظمها له تأثيرات سامة ومسرطنة.
كما أنها تتسبب في ظهور سلالات من مجموعات بكتيرية كالسالمونيلا وغيرها ذات مناعة ومقاومة شديدة، بما يجعلها مصدر خطورة كبيرة على من يتناولون هذه الأطعمة.
ومن أشهر المواد الحافظة المستخدمة حمض الكبريتوز وهيدروكسي البنزويت، وحمض السوربيك. كما تحتوى معظم المواد الحافظة على مركبات النترات والنيتريت، التي تساعد على نمو البكتريا والفطريات بالغذاء.
وتتلوث الأغذية أيضاً بالعديد من المبيدات المستخدمة في مقاومة الآفات، حيث تتلوث التربة بهذه المبيدات أو تحملها الجداول والأمطار إلى المسطحات المائية، فتتلوث الكائنات البحرية كالأسماك والقشريات وحتى النباتات البحرية.
وتشير الكثير من الدراسات إلى أن العديد من أغذية الإنسان أصبحت ملوثة بالمبيدات، التي أصبحت موجودة في اللحوم والدواجن والألبان والبيض وفي أنسجة الأغذية النباتية.
بل إن مادة الدي دي تي السامة، وجدت في ثلوج القطب المتجمد الجنوبي، وفي معظم المسطحات البحرية التي درست حتى الآن.
وتلوث الغذاء بهذه المبيدات له آثار بالغة على صحة الإنسان، حيث يمكن أن يتسبب في تشوهات جنينية ويؤدي إلى تأثيرات مسرطنة والتهابات مزمنة في الكلى والكبد وغير ذلك.
ومما يزيد من خطورة هذه المبيدات، تأثيراتها التراكمية وانتقالها ضمن حلقات السلسلة الغذائية، فقد ثبت وجود بعض هذه المبيدات في حليب الأمهات، وهو ما يعني انتقاله إلى الأطفال.
ويعد التلوث بالعناصر المعدنية ومركباتها من أخطر مصادر تلوث الغذاء، فقد أصبح الرصاص يلوث الكثير من الحبوب والمكسرات وخاصة في الدول النامية، ويتلوث الغذاء بالرصاص أثناء عمليات التحضير أو نتيجة استخدام أواني رصاصية.
كما دلت التحاليل التي أجريت في عدة دول على وجود الزئبق في علب التونة والأسماك والقشريات، وقد أصبح معروفاً للجميع مدى التأثير الخطير لتراكم الزئبق في جسم الإنسان، حيث يسبب تليف الكبد والكلية والدماغ.
أما الكوبالت فهو يتسبب في تلوث العديد من المشروبات الغازية، حيث يضاف إلي هذه المشروبات لإحداث الرغوة، ويكاد القصدير يلوث جميع المعلبات المعدنية.
ويعتبر الغذاء ملوثاً بالرصاص إذا احتوى على 2 ملجم / كجم، وملوثاً بالزئبق إذا احتوى على 0.5 ملجم/ كجم، بينما يصبح معجون الطماطم، المعروف بالكاتشب ketchup، ملوثاً بالنحاس إذا احتوى على تركيز أعلى من 20 ملجم/كجم.
وتجدر الإشارة إلى أن أفضل الطرق لقياس تركيز العناصر الملوثة للغذاء، وخاصة الملوثات الكيميائية، هي استخدام جهاز الامتصاص الذري.
