المعادن الثقيلة في الغذاء والماء.. في السنوات الأخيرة ازداد الاهتمام بسلامة المنتجات الغذائية من الملوثات الضارة، ومن هذه الملوثات وجود المعادن الثقيلة في الغذاء والماء ، ومعظم المعادن الموجودة في النظام الغذائي البشرى تأتى من أكل النباتات والحيوانات أو من شرب المياه.
المعادن الثقيلة في الغذاء والماء.. ما هي المعادن الثقيلة؟
المعادن هي عناصر طبيعية موجودة في قشرة الأرض، ولا يمكن صنعها بواسطة الكائنات الحية، هناك 35 من المعادن تهمُّنا في حياتنا، 23 منها من المعادن الثقيلة.
المعادن الثقيلة هي عناصر كيميائية ذات ثقل نوعي (Specific Gravity) عالٍ نسبيًا، نحو 5 أضعاف الثقل النوعي للماء، وفي حين تُعتبر بعض المعادن الثقيلة ضرورية لعمل الجسم بشكلٍ سليم، فإنها قد تصبح سامة عند المبالغة في تناولها، وتؤدي إلى تدهور كبير في الصحة العامة. ويرجع السبب إلى حقيقة تراكم هذه المواد الكيماوية في الجسم بما أنها غير قابلة للتحلل.
تصنف المعادن حسب الاحتياجات إلى:
- العناصر المعدنية الكبرى: ويحتاج منها الإنسان يومياً أكثر من 100 مليجرام، مثل الكالسيوم، الفوسفور، المغنيسيوم، البوتاسيوم، الكبريت، الصوديوم، الكلوريد.
- العناصر المعدنية الصغرى: ويحتاج منها الإنسان يومياً أقل من 100 مليجرام، مثل الحديد، الزنك، النحاس، اليود، الفلور، ... إلخ.
- لا يعرف لها أي دور بيولوجي سام عند مستويات منخفضة، مثل الكادميوم، الرصاص، الزئبق (أي المعادن الثقيلة)، وهي المشكلة الكبرى في مجال الأغذية.
المعادن الثقيلة في الغذاء والماء.. ما هي كمية المعادن الثقيلة التي يمكن أن تستهلكها بأمان؟
أظهرت الأبحاث أنه لا يوجد مستوى «آمن» لاستهلاك المعادن الثقيلة في الغذاء والماء. يمكن للبالغين على الأقل تحمّل كميات منخفضة من التعرض لهذه العناصر، ولكن بالنسبة للأطفال تكون التأثيرات أكثر حدة، خاصة فيما يتعلق بنمو الدماغ. يمكن أن تنجم الاضطرابات الإدراكية العصبية وضعف نمو الدماغ وانخفاض معدل الذكاء وغيرها من الاضطرابات السلوكية نتيجة التعرض الطويل الأمد لكميات صغيرة من المعادن الثقيلة.
عادة تحدد اللوائح الغذائية المستويات القصوى لهذه المعادن في الأغذية المختلفة، وأيضًا في مضافات الأغذية.
المعادن الثقيلة في الغذاء والماء.. مصادر التلوث بالمعادن الثقيلة
- تُعتبر التربة الزراعية من أهم مصادر تلوث الغذاء بالمعادن الثقيلة، والتي تأتي لها عن طريق مياه الري الملوثة، أو عن طريق استخدام المبيدات، حيث تنتقل هذه المعادن من خلال الجهاز الوعائي للنبات.
- بعض هذه المعادن الثقيلة قد توجد في المادة الغذائية نفسها في حالتها الطبيعية، إلا أن وجودها في الغذاء كمعدن أو كمركبات كيميائية من مصدر خارجي بكميات كبيرة نسبيًا تكون لها تأثيرات سامة بالنسبة للإنسان أو الحيوان. وحتى لو احتوى غذاء الإنسان على كميات ضئيلة منها، فهي قد تؤثر في المدى الطويل على العمليات الحيوية بالجسم، إذ أن بعضها له صفة تراكمية في الجسم.
- تُعتبر الفاكهة والمحاصيل الحقلية التي تُروى بمياه الصرف الزراعي الملوث بالمعادن الثقيلة أهم وأخطر مصدر لدخول المعادن الثقيلة السامة إلى جسم الإنسان.
- ومن بين الأطعمة التي تشكل أكبر خطر للتعرض للمعادن الثقيلة، الغذاء الذي يعتمد على الأرز والجزر والبطاطا الحلوة وعصائر الفاكهة.
- قد تتعرض أيضًا المواد الغذائية أثناء إنتاجها أو تصنيعها أو تعبئتها أو نقلها أو حفظها للتلوث بأنواع مختلفة من المعادن الثقيلة، نتيجة ملامسة المادة الغذائية لأسطح الأواني والأدوات أو العبوات أو مواد التغليف عامة المصنوعة من هذه المعادن الثقيلة، أو المحتوية على آثار منها كشوائب، أو نتيجة لاستخدام مضافات غذائية غير نقية تحتوي على شوائب لهذه المعادن.
وأهم المعادن التي تلوث المواد الغذائية وتُعتبر سامَّةَ التأثير الرصاص والكادميوم والزرنيخ والزئبق.
الرصاص (Pb)
الرصاص أكثر المعادن الثقيلة من حيث حالات التسمم سنويًا في العالم، سواء للإنسان أو الحيوانات البرية والبحرية، حيث إن 50 % من المتناول يحصل له امتصاص لدى الرضع والأطفال الصغار، بينما الكبار من 5-10%. في الوقت الحالي، يجب ألا يتجاوز الرصاص في مياه الشرب 5 أجزاء في البليون.
يتركز التسمم بالرصاص في العظام والدم والكلى والدماغ والغدة الدرقية، ويسبب قصورًا في عملها، كما يؤدي إلى التخلف العقلي عند الأطفال، وإذا كانت الجرعات التي تم التعرض لها كبيرة، فإنه يؤدي إلى تشنجات عصبية قد تنتهي بالموت، كما يعد الرصاص أيضًا مادة مسرطنة محتملة.
تُعد منطقة جنوب شرق آسيا أكثر مناطق العالم تأثرًا بتسمم الرصاص، إذ يصاب فيها أكثر من ربع مليون إنسان بتسمم الرصاص سنويًا، فيما يُسجَّل مثل هذا الرقم تقريبًا في باقي دول العالم.
ويصل الرصاص إلى المواد الغذائية إما عن طريق البقايا التي توجد في التربة أو عن طريق استعمال المعدن نفسه، أو السبائك التي تُستخدم في صناعة الأواني والآلات التي تلامس الغذاء أثناء إنتاجه. فالأواني التي تُطلى بالقصدير المحتوي على الرصاص، وكذلك الأصبغة أو المواد التي تُكسبه لمعة، قد تسبب كلُّها أو بعضها تلوثًا للمادة الغذائية. وكذلك إذا استخدمت زرنيخات الرصاص في مقاومة الحشرات، فإن بقاياها تبقى على الخضار والفاكهة.
الكادميوم (Cd)
هو أحد المعادن التي تُستخدم في طلاء الأواني والأدوات، ويدخل في تركيب مواد اللحام ومبيدات الآفات، يصل الكادميوم إلى الهواء الجوي كناتج سلبي لعمليات حرق الفحم في محطات توليد الطاقة، وقد ينتقل إلى الغذاء عن أحد هذه الطرق. كما يتواجد الكادميوم أيضًا في دخان السجائر.
5% من الكادميوم المتناول يُمتَص من الجهاز الهضمي، بينما 4 % عن طريق الرئتين، بينما يرتبط جزء منه بخلايا الأمعاء.
الكادميوم يذوب في الماء ويتراكم في النباتات والأسماك والحيوانات، ويوجد بنسبة عالية في الأسماك والكبد والكلاوي واللحوم، لذلك فإن التعرض لهذا المعدن ولو بنسب قليلة ومستمرة لفتره طويلة يؤدي إلى مشكلات في الكلى وأمراض الرئتين وهشاشة العظام، وحدوث ضغط دم مرتفع مع مشكلات في وظائف الكبد، وتحطيم خلايا المخ، وبالإضافة إلى ذلك، الكادميوم هو مادة مسرطنة محتملة.
في الوقت الحالي، يجب ألا تتجاوز مياه الشرب المعبأة 5 أجزاء في البليون من الكادميوم. تاريخيًا، يرتبط الكادميوم بالخضراوات الورقية والحبوب والبقوليات.
الزرنيخ (As)
الزرنيخ معدن ذو أثر سُمّي شديد، وشكله السام هو ثالث أكسيد الزرنيخ أو أكسيد الزرنيخوز. وعلى الرغم من وجود الزرنيخ في الدم فلا يُعرف له أثر في العمليات البيولوجية في الجسم، وأكثر كمية توجد منه في الجسم تكون في الشعر والأظافر، حيث يحتوي الشعر بين 0.3 و 0.7 جزء في المليون.
يوجد الزرنيخ في كل من الأشكال العضوية وغير العضوية؛ أما الشكل غير العضوي فهو أكثر ضررًا على الصحة العامة.
تدخل مركّبات الزرنيخ العضوية في تصنيع المبيدات الزراعية، ومعظم مركبات الزرنيخ تذوب في الماء. يوجد الزرنيخ أيضًا في مياه الشرب خاصة المياه الجوفية، ويعتبر التعرض للزرنيخ لفترات طويلة هو أحد أسباب حدوث سرطان المثانة والرئتين والجلد والكبد وممرات الأنف والبروستاتا. أما التعرض لمستوى منخفض منه فيؤدي إلى حدوث غثيان وقيء وزيادة إنتاج كرات الدم الحمراء والبيضاء، مع عدم انتظام في ضربات القلب ثم تدمير الأوعية الدموية، ومع الوقت يحدث اسوداد للجلد ثم ظهور حبوب وتآليل على الكف، وبطن القدم. لهذا فإنه من المفضل إذا كنت تشرب من مياه جوفية أن تختبر وجود الزرنيخ من عدمه. في عام 2001 راجعت هيئة EPA (وكالة حماية البيئة) المعدل المسموح لوجود الزرنيخ في مياه الشرب، وقامت بخفضه من 50 جزءًا/بليون ليصبح 10 أجزاء فقط/بليون، وبالرغم من ذلك فإن هناك بعض المتخصصين يعتقدون أنه لا يجب أن تزيد هذه النسبة عن 3 أجزاء/بليون.
الزئبق (Hg)
يعتبر الزئبق واحدًا من أكثر المعادن السامة التي تسبب مشكلات صحية عديدة، فمعظم الناس معرَّضون للتلوث بالزئبق من مصادر مختلفة، منها حشو الأسنان، والتغذية على الأسماك البحرية الكبيرة مثل التونا وغيرها. وتعتبر مياه الشرب ومياه الصرف الزراعي المختلطة بمخلفات المصانع هي أكثر مصادر التلوث بالزئبق في دول العالم الثالث. يؤدى الزئبق إلى ضَعف الإبصار وفقد السمع، وحدوث مشكلات في الجهاز الهضمي والعصبي لتأثيره السام على الأعصاب، كما يؤثر على القدرة العقلية، ويؤدى تراكمه إلى حدوث فشل في وظائف الكبد والكلى وضَعف في حاسة السمع.
يرتبط الزئبق عادةً بتناول الأسماك، حيث تمتص الأسماك البحرية وأسماك المزارع متبقيات الكيماويات السامة والمعادن الثقيلة، وتتركز في أجسامها، ويعتبر اسوداد الغشاء البريتونى في الأسماك أحد الدلائل القوية على تلوث هذه الأسماك بالمعادن الثقيلة، ومن الثابت أن المنتظمين على أكل الأسماك توجد في أجسامهم نسبة أعلى من مادة ميثيل الزئبق عن غيرهم.
ومع ذلك، لا يوجد الزئبق بمستويات غير آمنة في جميع أنواع الأسماك، ومن المهم معرفة أنواع الأسماك المغذية والآمنة للأكل.
كيف يمكن تقليل تناول المواد الثقيلة في الغذاء والماء؟
في حين أنه ليس من العملي تجنب المعادن الثقيلة في الغذاء والماء تمامًا، فإن هناك طرقًا لتقليل تعرّضك لها:
- تناوَل نظامًا غذائيًا متوازنًا مع مجموعة متنوعة من الأطعمة من كل مجموعة غذائية (الفواكه والخضراوات والبروتين والحبوب ومنتجات الألبان). لن يؤدي التنوع الغذائي إلى زيادة الفيتامينات والمعادن المتنوعة التي تتناولها فحسب؛ كما أنه سيخفف من مخاطر استهلاك المعادن الضارة التي قد تنشأ عن الإفراط في استهلاك طعام معيّن أو مجموعة غذائية معيّنة مع مرور الوقت.
- استخدِم أواني الطهي المخصصة للطعام، والتي يمكن أن تقلل من إدخال المعادن السامة إلى الأطعمة المحضرة في المنزل.
- إن معرفة بعض الأطعمة التي من المحتمل أن تحتوي على مستويات عالية من المعادن الثقيلة والابتعاد أو الإقلال من تناولها يمكن أن يساعد في تقليل مخاطر التعرض لذلك.
