Oczyszczanie organizmu z toksyn dietą – co mówi nauka?
W zakres amerykańskiej ustawy o kontroli substancji toksycznych (Toxic Substances Control Act, TSCA) wchodzi około 30 000 substancji chemicznych, dopuszczonych do obrotu komercyjnego, mimo braku jednoznacznych dowodów na potwierdzenie ich bezpieczeństwa [1]. Największe obawy wzbudzają jednak chemikalia od dawna zakazane, które po dziś dzień zanieczyszczają łańcuch żywnościowy. Persistent lipophilic organic pollutants (PLOP), czyli trwałe lipofilowe zanieczyszczenia organiczne to grupa substancji, do której zaliczają się, m.in. dioksyny, PCB, czy środki owadobójcze, takie jak DDT [2]. Jak obniżyć swoją ekspozycję na PLOP?
Jakie zanieczyszczenia występują w żywności?
Współcześnie głównym źródłem DDT jest mięso, a konkretnie mięso ryb [3]. Oceany to w końcu takie jakby ścieki ludzkości – to właśnie do nich trafiają ostatecznie wszystkie wytwarzane przez nas zanieczyszczenia [3]. PCB również obecne są głównie w rybach, a heksachlorobenzen, zakazany pestycyd o potencjalnym działaniu rakotwórczym, występuje w wielu rodzajach produktów odzwierzęcych, przede wszystkim w mięsie i nabiale [3].
PCB to grupa zakazanych substancji chemicznych, które wykorzystywane były niegdyś w roli płynów izolacyjnych do urządzeń elektrycznych. W badaniu z 2010 r. [4] przeanalizowano 12 000 próbek żywności i pasz pochodzących z 18 różnych krajów. Najwyższe stężenie PCB wykryto w rybach i olejach rybich [4]. Na drugim miejscu znalazły się jajka, potem nabiał i pozostałe rodzaje mięsa [4]. Jeśli chodzi o konkretne produkty, najbardziej skoncentrowane źródła PCB to łosoś [5] (hodowlany jest bardziej zanieczyszczony niż dziki [6]) i tuńczyk w puszce [5]. W praktyce jednak, ponieważ udział ryb w diecie przeciętnego człowieka jest stosunkowo niewielki, dla większości ludzi głównym źródłem narażenia są pozostałe rodzaje mięsa [5].
Z drugiej strony najmniej zanieczyszczone są organizmy z samego dołu łańcucha pokarmowego, czyli rośliny [4]. W porównaniu z rybami, zarówno słodko-, jak i słonowodnymi, produkty roślinne zawierają od 7 do 20 razy mniej dioksyn i związków dioksynopodobnych, w tym właśnie PCB (Wykres 1) [7].
Produkty odzwierzęce a toksyny – jak powstaje błędne koło zanieczyszczeń?
Między innymi właśnie dlatego we współczesnym świecie warto opierać swoją dietę na produktach roślinnych. Ograniczając się do początkowego ogniwa łańcucha pokarmowego, minimalizujemy naszą ekspozycję na zanieczyszczenia przemysłowe, które akumulują się w tkankach organizmów reprezentujących ogniwa wyższe.
Każdego roku w samym tylko USA rzeźnie produkują miliardy kilogramów tzw. produktów ubocznych pochodzenia zwierzęcego, z czego większość jest ponownie wykorzystywana w roli paszy dla zwierząt hodowlanych (szczególnie kurczaków) [8]. W efekcie zawarte w nich metale ciężkie i zanieczyszczenia przemysłowe zostają na nowo wprowadzone do łańcucha żywnościowego.
Jeśli chodzi o główne źródła narażenia na metale ciężkie, rtęć wiąże się z białkami [9], toteż w wysokim stężeniu występuje np. w białku jaj (czterokrotnie wyższym niż w żółtku) [10]. Ołów natomiast kumuluje się w kościach, więc zawarty jest w mączce kostnej, którą karmione są zwierzęta hodowlane [9]. Większość spożytego ołowiu jest przez zwierzęta wydalana [11], ale ich odchody przerabia się potem na paszę [12]. Jest to więc swego rodzaju błędne koło, które z czasem skutkuje akumulacją zanieczyszczeń w organizmach zwierząt, nawet tych z natury roślinożernych.
Niższe narażenie na zanieczyszczenia przemysłowe może być jednym z powodów, dla których osoby na diecie roślinnej są w mniejszym stopniu zagrożone rozwojem raka – wszystkich rodzajów razem wziętych [13]. Wpływ tych związków na długość życia jest jednak nieznany.
Związki chemiczne, które mogą skracać życie
Metale ciężkie, takie jak ołów, wydają się przyspieszać proces starzenia ludzkiego organizmu [14], a większość badań populacyjnych wskazuje na silny związek między zwiększoną ekspozycją na zanieczyszczenia środowiskowe i krótszymi telomerami [15]. Dobra wiadomość jest taka, że tylko dla kilku takich szkodliwych substancji wykazano istotną zależność z przedwczesną śmiercią [16]. Należy do nich, między innymi, beta-heksachlorocykloheksan – od dawna zakazany pestycyd, którego podwyższone stężenie we krwi koreluje z wyższym ryzykiem śmierci z jakiejkolwiek przyczyny [16].
Mniej mięsa, mniej toksyn – badania nad mlekiem kobiecym
Wskazówek jak obniżyć ekspozycję na ten związek dostarczyło nam badanie z 1983 r. [17], w którym przeanalizowano mleko matki od dwóch sióstr, różniących się między sobą nawykami żywieniowymi. Stężenie beta-heksachlorocykloheksanu, jak również PCB, DDT i innego zakazanego pestycydu – dieldryny, w mleku matki-wegetarianki było dużo niższe niż w mleku jej mięsożernej siostry [17]. Z badań sprzed ponad 30 lat wynika, że średni poziom niektórych zanieczyszczeń w mleku matek na diecie bezmięsnej jest od 50 do 100 razy niższy niż średnia krajowa [18]. Mało tego, dla 6 z 7 uwzględnionych tutaj substancji zanieczyszczających zakresy wyników nawet na siebie nie zachodziły – najwyższy wynik wśród wegetarianek był niższy niż najniższy wynik wśród ogółu populacji [18].
Czy dieta bezmięsna zmniejsza ryzyko obciążenia toksynami?
Z podwyższonym ryzykiem śmierci powiązane zostały również wysoko chlorowane PCB [19]. Zmniejszenie narażenia na te związki to, w gruncie rzeczy, kwestia ograniczenia spożycia tłuszczów odzwierzęcych [19]. W badaniu z 2010 r. [20] we krwi uczestników oznaczono całą gamę związków należących do tej grupy, łącznie z tymi powiązanymi z wyższą śmiertelnością. Krew osób na diecie roślinnej okazała się „znacznie mniej zanieczyszczona”, ale w przypadku wspomnianego już beta-heksachlorocykloheksanu różnica nie osiągnęła istotności statystycznej [20].
W badaniu z 1998 r. [21] wykazano, że osoby stosujące dietę roślinną mają w organizmie niższy poziom dioksyn (Wykres 2), jak również grupy uniepalniaczy, znanych pod nazwą polibromowane difenyloetery (PBDE) [22].
Jeśli spojrzeć na źródła związków opóźniających zapłon w łańcuchu żywnościowym, jasne staje się, dlaczego kluczem do redukcji narażenia może być ograniczenie spożycia produktów odzwierzęcych. W USA pod względem stężenia najgorzej wypadają ryby, jednak głównym źródłem ekspozycji na PBDE jest drób (na drugim miejscu plasuje się mięso przetworzone) [23]. Wynika to z faktu, że w diecie Amerykanów nieproporcjonalnie duży udział ma kurczak. Poza tym z jakiegoś powodu w USA mięso kurczaka jest od 10 do 20 razy bardziej zanieczyszczone niż w innych krajach (konkretnie w Hiszpanii i Japonii) [24]. Zależność jest ewidentna – im dłuższy staż na diecie bezmięsnej, tym niższy poziom PBDE w organizmie [22].
Zdrowa dieta to też potencjalnie niższe narażenie na metale ciężkie [25]. W badaniu z 1998 r. [26] wykazano, że stężenie rtęci we włosach osób na diecie bazującej na produktach roślinnych może być nawet do 10 razy niższe niż we włosach osób, które jedzą ryby. Z tym że na razie nie wiemy, czy mamy tu do czynienia ze związkiem przyczynowo-skutkowym. Co na to badania interwencyjne?
Wpływ spożycia mięsa na obecność toksyn w organizmie w badaniach naukowych
W ciągu 3 miesięcy dieta roślinna obniża w organizmie stężenie rtęci, ołowiu i kadmu, a w wyniku ponownego włączenia do diety mięsa i jajek następuje powrót do stanu wyjściowego (Wykres 3) [25]. Związki chloroorganiczne (np. PCB) są pod tym względem bardziej problematyczne, bo w przeciwieństwie do metali ciężkich, potrafią krążyć w łańcuchu żywnościowym przez dziesięciolecia [27].
W 2013 r. na zlecenie USDA sprzedawane w USA mięso i drób zostały przebadane pod kątem stężenia związków dioksynopodobnych [28]. Wyniki ujawniły możliwe zagrożenie dla zdrowia publicznego, ale tak naprawdę obawy dotyczyły głównie zdrowia dzieci [28]. Oszacowane dzienne narażenie przeciętnej osoby dorosłej było dużo niższe niż limit bezpieczeństwa ustanowiony przez amerykańską Agencję Ochrony Środowiska (EPA) [28]. Ryzyko jego przekroczenia stwierdzono tylko w przypadku dzieci spożywających codziennie przeciętną porcję mięsa lub drobiu o najwyższym wykrytym stężeniu związków dioksynopodobnych [28].
Spośród zawartych w mięsie 33 chemicznych substancji zanieczyszczających wszystkie mogą działać potencjalnie rakotwórczo [29]. W związku z tym odkryciem niektórzy europejscy toksykolodzy sugerują, że dzieci nie powinny spożywać więcej niż łącznie 5 porcji wołowiny, wieprzowiny i kurczaka miesięcznie – co odpowiada mniej więcej jednej porcji co 6 dni [29]. W Europie najbardziej zanieczyszczonym rodzajem mięsa jest jagnięcina [29]. Limit jej spożycia wśród osób dorosłych to 1 porcja na 4-5 miesięcy [29].
Zaskakujący może okazać się fakt, że pod względem zawartości rakotwórczych PLOP, mięso ekologiczne wcale nie wydaje się bezpieczniejsze niż konwencjonalne. W badaniu z 2017 r. [30] wykazano, że różnice są minimalne – zbliżony poziom zanieczyszczeń wykryto we wszystkich próbkach mięsa, niezależnie od metody produkcji.
Co zrobić, aby obniżyć poziom toksyn w organizmie?
Jak możemy zmniejszyć nasze narażenie na te szkodliwe związki? Zalecane jest spożycie żywności o wysokiej zawartości błonnika [31]. Błonnik wiąże bowiem niektóre z tych substancji zanieczyszczających, wspomagając tym samym ich usuwanie z organizmu [31].
Pomocna może być też aktywność fizyczna. Jak pokazują badania, osoby aktywne fizycznie mają niższe stężenie trwałych zanieczyszczeń organicznych w krwiobiegu [32]. Potencjalnych wyjaśnień jest kilka. Po pierwsze, zanieczyszczenia mogą być usuwane wraz z potem [33]. Po drugie, ruch może zwiększać produkcję enzymów detoksykujących [34]. Po trzecie, pod wpływem aktywności fizycznej więcej zanieczyszczeń może być wydalane wraz z żółcią (przynajmniej u szczurów) [35].
Ze względu na obecny stopień zanieczyszczenia „konieczna jest znaczna, możliwie jak największa, redukcja ogólnego spożycia mięsa, a zmiany należy wprowadzić możliwie jak najszybciej” [36]. W międzyczasie konsumenci mogą zmniejszyć swoje narażenie na dioksyny i związki dioksynopodobne (w tym PCB), poprzez odkrawanie tłuszczu z mięsa surowego oraz dokładne odcedzanie tłuszczu wytopionego z mięsa w wyniku obróbki termicznej [37].
Krótko mówiąc, zamiast szukać sposobów na oczyszczenie organizmu z toksyn, lepiej w ogóle nie dopuścić do jego „zanieczyszczenia”.
Źródło: nutritionfacts.org
[1] Cui Y, Balshaw DM, Kwok RK, Thompson CL, Collman GW, Birnbaum LS. The exposome: embracing the complexity for discovery in environmental health. Environ Health Perspect. 2016;124(8):A137-A140.[2] Moser GA, McLachlan MS. The influence of dietary concentration on the absorption and excretion of persistent lipophilic organic pollutants in the human intestinal tract. Chemosphere. 2001;45(2):201-211.
[3] Fromberg A, Granby K, Højgård A, Fagt S, Larsen JC. Estimation of dietary intake of PCB and organochlorine pesticides for children and adults. Food Chem. 2011;125(4):1179-1187.
[4] Results of the monitoring of non dioxin-like PCBs in food and feed. EFSA Journal. 2010;8(7):1701.
[5] Saktrakulkla P, Lan T, Hua J, Marek RF, Thorne PS, Hornbuckle KC. Polychlorinated biphenyls in food. Environ Sci Technol. 2020;54(18):11443-11452.
[6] Schell LM, Gallo MV, Cook K. What’s NOT to eat–food adulteration in the context of human biology. Am J Hum Biol. 2012;24(2):139-148.
[7] Schecter A, Cramer P, Boggess K, Stanley J, Olson JR. Levels of dioxins, dibenzofurans, PCB and DDE congeners in pooled food samples collected in 1995 at supermarkets across the United States. Chemosphere. 1997;34(5-7):1437-1447.
[8] Jekanowski M. Survey says: A snapshot of rendering. Render. 2011;40:58-61.
[9] Dórea JG. Vegetarian diets and exposure to organochlorine pollutants, lead, and mercury. Am J Clin Nutr. 2004;80(1):237-238.
[10] Dórea JG. Fish meal in animal feed and human exposure to persistent bioaccumulative and toxic substances. J Food Prot. 2006;69(11):2777-2785.
[11] Waldner C, Checkley S, Blakley B, Pollock C, Mitchell B. Managing lead exposure and toxicity in cow-calf herds to minimize the potential for food residues. J Vet Diagn Invest. 2002;14(6):481-486.
[12] Sapkota AR, Lefferts LY, McKenzie S, Walker P. What do we feed to food-production animals? A review of animal feed ingredients and their potential impacts on human health. Environ Health Perspect. 2007;115(5):663-670.
[13] Tantamango-Bartley Y, Jaceldo-Siegl K, Fan J, Fraser G. Vegetarian diets and the incidence of cancer in a low-risk population. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev. 2013;22(2):286-294.
[14] Misra BB. The chemical exposome of human aging. Front Genet. 2020;11:574936.
[15] Liu Y, Wang J, Huang Z, et al. Environmental pollutants exposure: A potential contributor for aging and age-related diseases. Environ Toxicol Pharmacol. 2021;83:103575.
[16] Fry K, Power MC. Persistent organic pollutants and mortality in the United States, NHANES 1999-2011. Environ Health. 2017;16(1):105.
[17] Norén K. Levels of organochlorine contaminants in human milk in relation to the dietary habits of the mothers. Acta Paediatr Scand. 1983;72(6):811-816.
[18] Hergenrather J, Hlady G, Wallace B, Savage E. Pollutants in breast milk of vegetarians. N Engl J Med. 1981;304(13):792.
[19] Lind PM, Salihovic S, Stubleski J, Kärrman A, Lind L. Association of exposure to persistent organic pollutants with mortality risk: an analysis of data from the prospective investigation of vasculature in uppsala seniors (Pivus) study. JAMA Netw Open. 2019;2(4):e193070.
[20] Arguin H, Sánchez M, Bray GA, et al. Impact of adopting a vegan diet or an olestra supplementation on plasma organochlorine concentrations: results from two pilot studies. Br J Nutr. 2010;103(10):1433-1441.
[21] „Schecter A, Päpke O. Comparison of blood dioxin, dibenzofuran, and coplanar PCB levels in strict vegetarians (vegans) and the general United States population. Organohalogen Compd. 1998;38:179-182”
[22] Schecter A, Robert Harris T, Päpke O, Tung KC, Musumba A. Polybrominated diphenyl ether (PBDE) levels in the blood of pure vegetarians (vegans). Toxicol Environ Chem. 2006;88(1):107-112.
[23] Schecter A, Päpke O, Harris TR, et al. Polybrominated diphenyl ether (Pbde) levels in an expanded market basket survey of U.S. food and estimated PBDE dietary intake by age and sex. Environ Health Perspect. 2006;114(10):1515-1520.
[24] Huwe JK, Larsen GL. Polychlorinated dioxins, furans, and biphenyls, and polybrominated diphenyl ethers in a U.S. meat market basket and estimates of dietary intake. Environ Sci Technol. 2005;39(15):5606-5611.
[25] Srikumar TS, Johansson GK, Ockerman PA, Gustafsson JA, Akesson B. Trace element status in healthy subjects switching from a mixed to a lactovegetarian diet for 12 mo. Am J Clin Nutr. 1992;55(4):885-890.
[26] Dickman MD, Leung CK, Leong MK. Hong Kong male subfertility links to mercury in human hair and fish. Sci Total Environ. 1998;214:165-174.
[27] Lee YM, Shin JY, Kim SA, Jacobs DR, Lee DH. Can habitual exercise help reduce serum concentrations of lipophilic chemical mixtures? Association between physical activity and persistent organic pollutants. Diabetes Metab J. 2020;44(5):764-774.
[28] Dearfield KL, Edwards SR, O’Keefe MM, et al. Dietary estimates of dioxins consumed in U.S. Department of Agriculture-regulated meat and poultry products. J Food Prot. 2013;76(9):1597-1607.
[29] Hernández ÁR, Boada LD, Almeida-González M, et al. An estimation of the carcinogenic risk associated with the intake of multiple relevant carcinogens found in meat and charcuterie products. Sci Total Environ. 2015;514:33-41.
[30] Hernández ÁR, Boada LD, Mendoza Z, et al. Consumption of organic meat does not diminish the carcinogenic potential associated with the intake of persistent organic pollutants (Pops). Environ Sci Pollut Res Int. 2017;24(5):4261-4273.
[31] Ta CA, Zee JA, Desrosiers T, et al. Binding capacity of various fibre to pesticide residues under simulated gastrointestinal conditions. Food Chem Toxicol. 1999;37(12):1147-1151.
[32] Lee YM, Shin JY, Kim SA, Jacobs DR, Lee DH. Can habitual exercise help reduce serum concentrations of lipophilic chemical mixtures? Association between physical activity and persistent organic pollutants. Diabetes Metab J. 2020;44(5):764-774.
[33] Genuis SJ, Lane K, Birkholz D. Human elimination of organochlorine pesticides: blood, urine, and sweat study. Biomed Res Int. 2016;2016:1624643.
[34] Yiamouyiannis CA, Sanders RA, Watkins JB, Martin BJ. Chronic physical activity: hepatic hypertrophy and increased total biotransformation enzyme activity. Biochem Pharmacol. 1992;44(1):121-127.
[35] Watkins JB 3rd, Crawford ST, Sanders RA. Chronic voluntary exercise may alter hepatobiliary clearance of endogenous and exogenous chemicals in rats. Drug Metab Dispos. 1994 Jul-Aug;22(4):537-43.
[36] González N, Marquès M, Nadal M, Domingo JL. Meat consumption: Which are the current global risks? A review of recent (2010-2020) evidences. Food Res Int. 2020 Nov;137:109341. doi: 10.1016/j.foodres.2020.109341. Epub 2020 May 29. Erratum in: Food Res Int. 2020 Nov;137:109620. doi: 10.1016/j.foodres.2020.109620. PMID: 33233049; PMCID: PMC7256495.
[37] Lupton SJ, O’Keefe M, Muñiz-Ortiz JG, Clinch N, Basu P. Survey of polychlorinated dibenzo-p-dioxins, polychlorinated dibenzofurans and non-ortho-polychlorinated biphenyls in US meat and poultry, 2012-13: toxic equivalency levels, patterns, temporal trends and implications. Food Addit Contam Part A Chem Anal Control Expo Risk Assess. 2017;34(11):1970-1981.
STRESZCZENIE:
Wiele toksycznych substancji obecnych w środowisku – takich jak dioksyny, PCB, DDT czy metale ciężkie – trafia do naszych organizmów głównie przez produkty odzwierzęce: mięso, ryby, nabiał i jajka. Rośliny zawierają ich znacznie mniej. Zanieczyszczenia kumulują się w tłuszczu zwierząt i mogą krążyć w łańcuchu pokarmowym przez dekady.
Dieta roślinna wiąże się z niższym poziomem toksyn we krwi, mleku matki i włosach. Potwierdzają to badania interwencyjne – przejście na dietę roślinną zmniejsza poziom rtęci, ołowiu i kadmu już po kilku miesiącach. Dodatkowo aktywność fizyczna i błonnik pomagają organizmowi usuwać toksyny. Najskuteczniejszą strategią nie jest więc oczyszczanie organizmu, lecz unikanie źródeł poszczególnych zanieczyszczeń. Jeśli interesujesz się tematem zanieczyszczeń żywności, zajrzyj do naszego artykułu!