Dołącz do czytelników
Brak wyników

ABC prawidłowego żywienia

1 lutego 2019

NR 4 (Sierpień 2018)

Wpływ pozostałości środków ochrony roślin w żywności na mikrobiom człowieka

0 104

Środki ochrony roślin są szeroko stosowane w zwalczaniu chwastów oraz chorób roślin, w rolnictwie, ogrodnictwie, sadownictwie i leśnictwie. Mogą być pochodzenia naturalnego lub syntetyczne. Poprzez ich aplikację człowiek uzyskuje wyższe plony, dzięki czemu żywność staje się tańsza, a ludzkość, mając nieskrępowany dostęp do pożywienia przez cały rok, nie cierpi głodu. Rola tych substancji dla ludzkiej egzystencji i przetrwania jest zatem ogromna. Jednak należałoby w tym miejscu przypomnieć i zaznaczyć, że wytwarzane bez ograniczeń produkty roślinne wykorzystywane są także do skarmiania zwierząt, które człowiek hoduje obecnie na masową skalę. Skutkuje to najwyższym w historii ludzkości i ciągle wzrastającym spożyciem mięsa. Ponadto stosowane środki ochrony roślin, szczególnie syntetyczne, nie są obojętne środowisku naturalnemu. Charakteryzują się wysoką toksycznością i długim czasem degradacji. Niszcząc pasożyty, zabijają również organizmy pożyteczne, np. pszczoły. Wykazują także tendencję do bioakumulacji w tkankach roślinnych i zwierzęcych. Przyczyniają się tym samym do mutacji i powodują choroby.

Pestycydy obejmują substancje chemiczne (syntetyczne i naturalne) stosowane nie tylko do ochrony roślin, ale także zwierząt i człowieka, przed szkodnikami i grzybami. To szeroka grupa związków chemicznych o różnych właściwościach chemicznych i fizycznych: rozpuszczalności w rozpuszczalnikach polarnych i niepolarnych, trwałości w środowisku oraz lotności i toksyczności [1]. Niektóre z nich są trwałe i pozostają w środowisku przez wiele lat. Bardzo wolno ulegają rozkładowi i dość łatwo kumulują się w organizmach zwierzęcych i ludzkich. Obecnie ludzkość zna ok. 10 000 związków tego typu [2]. W 2014 r., według Głównego Urzędu Statystycznego, w Polsce zostało wyprodukowanych ok. 30 000 ton pestycydów i z roku na rok zapotrzebowanie na nie wzrasta, co w oczywisty sposób związane jest z rozwojem produkcji żywności. Czy jednak zawsze zdrowej dla człowieka? Już tysiąc lat temu Hipokrates stwierdził, że „wszelka choroba ma źródło w trzewiach”, co prowadzone obecnie badania oraz najnowsza literatura naukowa potwierdzają. Idąc tym tropem, można uznać, że wiele dolegliwości swój zaczątek ma w uszkodzonym mikrobiomie jelitowym. W ludzkim organizmie powinno znajdować się ok. 2 kg dobrych bakterii nazywanych mikroflorą jelitową. Tylko w samym jelicie grubym bytuje 1014 mikroorganizmów. Stanowi to ponad tysiąc gatunków. Najliczniej jelito zasiedlają bakterie Firmicutes, Bacteroidetes, Proteobacteria i Acinetobacter [3, 4]. Jednak skład mikrobioty różni się dla poszczególnych odcinków przewodu pokarmowego. I tak, jama ustna to głównie bakterie: Staphylococcus, Peptococcus, Streptococcus, Lactobacillus i Fusobacterium oraz Bifidobacterium. W przełyku nie obserwuje się dużej ilości bakterii ze względu na szybki pasaż, podobnie jak w żołądku, gdzie bytują drożdże z rodzaju Candida gatunku albicans, bakterie z rodzaju Lactobacillus, rodzaju Helicobacter gatunku pylori i z rodzaju Streptococcus, i w którym pH jest niskie. Z kolei jelito cienkie zawiera bakterie, takie jak: Enterobacteriaceae, Clostridium, Streptococcus, Bacteroides, Lactobacillus, Veillonella i Enterococcus. Natomiast jelito grube jest najbogatsze w mikrobiotę jelitową, z uwagi na najwolniejszy pasaż pokarmów na tym właśnie odcinku. Obecne są tutaj następujące rodzaje bakterii: Bacillus, Bacteroides, Bifidobacterium, Clostridium, Enterococcus, Eubacterium, Streptococcus, Ruminococcus, Peptostreptococcus i Fusobacterium [5, 6]. Badania naukowe dowiodły, że ludzkie ciało ma mniejszą liczbę komórek niż bakterii występujących w ludzkim organizmie. Bakterie występujące w naszym przewodzie pokarmowym towarzyszą nam 365 dni w roku, siedem dni w tygodniu i 24 godziny na dobę, od momentu narodzin aż do śmierci. Dlatego należy o nie dbać i zapobiegać wpływowi czynników działających na ekostystem jelitowy destrukcyjnie, również poprzez przyjmowanie niepożądanych związków chemicznych – wraz z żywnością.

Doniesienia naukowe potwierdzają, że bytujące w jelitach człowieka bakterie to funkcjonalne struktury, które mają zdolność do komunikacji pomiędzy sobą i organizmem gospodarza. Jest to system czuciowy – porozumiewanie się, zwane w literaturze quorum-sensing signaling system – który wykorzystuje cząsteczki związków chemicznych. Wymiana informacji odbywa się w cytoplazmie komórki bakteryjnej, gdzie następuje przetworzenie sygnału docierającego ze środowiska. Dzięki badaniom wiadomo, że złożone błonowe „bioczujniki” mikroorganizmów, zamieszkujące ciało człowieka, potrafią odbierać sygnały fizjochemiczne, związane m.in. z jakością i obecnością składników pokarmowych, odczynem pH, a nawet informacje o składnikach odpornościowych gospodarza. Jest to szczególnie istotne dla układu immunologicznego człowieka, ponieważ czynniki środowiskowe mogą bezpośrednio aktywować lub wyciszać bakteryjne quorum sensing. W zależności od dialogu pomiędzy bakteriami a tkankami gospodarza generowane są pewne sygnały, które wpływają na ekspresję genów, a ta z kolei – na stabilizację bakterii bytujących w ludzkim organizmie [7–9].

Obecna w przewodzie pokarmowym mikrobiota bakteryjna nie wywołuje przewlekłej odpowiedzi zapalnej, której można by się spodziewać jako reakcji naturalnej na drobnoustroje. Główną barierę stanowi mucyna chroniąca błony śluzowe przed działaniem enzymów trawiennych, zawarta m.in. w śluzie nabłonka jelitowego. Na szczelność bariery jelitowej korzystnie wpływa także interleukina 1. Negatywne działanie na jakość bariery przejawia natomiast interferon γ (IFN-γ) oraz czynnik martwicy nowotworu (TNF-alfa). Upośledzenie funkcji bariery jelitowej potęguje również niedokrwienie jelit oraz występowanie flory patogennej, co wraz z zaburzeniami układu immunologicznego może prowadzić do poważnych i przewlekłych stanów zapalnych. Zadaniem „zdrowej” mikrobioty jelitowej jest wytwarzanie w jelicie białek AMPs, które mają zdolność do eliminacji patogenów [18]. Jednak w sytuacji zakłócenia równowagi mikrobiomu ludzkiego inicjatywę przejmują limfocyty Th17, które są odpowiedzialne za reakcje zapalne [19]. Zasadniczo do najważniejszych zadań mikrobiomu należą: stymulacja układu odpornościowego, co chroni organizm przed rozwojem patogenów, wytwarzanie biotyny i kwasu foliowego, a także udział w syntezie witaminy K i produkcji kwasu masłowego, który odpowiada za różnicowanie kolonocytów – komórek nabłonka jelitowego. 

Obecna w przewodzie pokarmowym mikrobiota bakteryjna nie wywołuje przewlekłej odpowiedzi zapalnej, ktorej można by się spodziewać jako reakcji naturalnej na drobnoustroje.

 

Coraz częściej występowanie konkretnych chorób łączy się z jakością i składem mikrobiomu człowieka. Zjawisko to jest szczególnie obserwowalne w przypadku chorób przewodu pokarmowego. Ze składem mikrobiomu korelowane są m.in. takie choroby, jak:

  • choroba Leśniowskiego-Crohna, która objawia się zwiększoną liczebnością bakterii Escherichia coli oraz Bacteroides vulgatus (błona komórkowa tych bakterii zawiera lipopolisacharyd, który silnie stymuluje układ immunologiczny), natomiast zmniejszoną ilością bakterii Firmicutes, odpowiedzialnych za wytwarzanie kwasu masłowego [11];
  • choroba uchyłkowa jelit, która związana jest z obecnością w ścianie jelit workowatych wypukłości, nazywanych uchyłkami [19];
  • otyłość, wynikająca m.in. ze wzrostu odsetka bakterii typu Firmicutes w stosunku do Bacteroidetes, co wynika ze zwiększonej dostępności energii pozyskiwanej z pokarmu – bakterie Firmicutes potrafią efektywniej metabolizować składniki pokarmowe, co przyczynia się do wzrostu masy ciała [19];
  • nowotwory jelita grubego – w prawidłowo funkcjonującym ekosystemie jelitowym bakterie odpowiedzialne m.in. za produkcję kwasu masłowego za jego pośrednictwem hamują rozwój komórek nowotworowych oraz indukują ich apoptozę, natomiast bakterie Bacteroides fragilis, Bacteroides vulgatus, Clostridium perfringens, Escherichia coli, Enterococcus faecalis za pośrednictwem enzymów beta-glukuronidazy i beta-glukozydazy biorą udział w syntezie związków toksycznych i kancerogennych.

Przedstawione wyżej treści potwierdzają, jak ogromną rolę w życiu człowieka odgrywa mikrobiom, który jest narażony na permanentny atak związków chemicznych, wchłanianych przez człowieka wraz z pokarmem.

Zadaniem pestycydów, jak już wspomniano, jest zwalczanie chwastów, szkodników zagrażającym uprawom i hodowlom. Niestety, niszczą one jednocześni...

Pozostałe 70% treści dostępne jest tylko dla Prenumeratorów.

Co zyskasz, kupując prenumeratę?
  • Roczną prenumeratę dwumiesięcznika Food Forum w wersji papierowej lub cyfrowej,
  • Nielimitowany dostęp do pełnego archiwum czasopisma,
  • Możliwość udziału w cyklicznych Konsultacjach Dietetycznych Online,
  • Specjalne dodatki do czasopisma: Food Forum CASEBOOK...
  • ...i wiele więcej!
Sprawdź

Przypisy