ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ Μικροβιολογία & Υγιεινή Τροφίμων Ακτινοβόληση και Ραδιομόλυνση των τροφίμων Διδάσκοντες: Καθ. Χρυσάνθη Παπαδοπούλου, Λέκτορας Ηρακλής Σακκάς
Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύπου άδειας χρήσης, η άδεια χρήσης αναφέρεται ρητώς.
Παραδόσεις Μικροβιολογίας Μικροβιολογίας και Υγιεινής Τροφίμων Aκτινοβόληση των τροφίμων Ραδιομόλυνση των τροφίμων Δύο έννοιες τελείως διαφορετικές που συχνά τις μπερδεύουμε Η ακτινοβόληση γίνεται για λόγους καλύτερης συντήρησης των τροφίμων και δεν έχει επιπτώσεις στην υγεία του καταναλωτή. Η ραδιομόλυνση προκύπτει μετά από πυρηνικές δοκιμές ή ατυχήματα σε πυρηνικούς αντιδραστήρες (π.χ. Τσερνόμπιλ, Φουκουσίμα) και έχει επιπτώσεις στην υγεία των καταναλωτών. Χρυσάνθη Παπαδοπούλου, DVM, MSc., PhD, Dipl ECVPH Kαθηγήτρια Mικροβιολογίας, Tμήμα Ιατρικής, Σχολή Επιστημών Υγείας Πανεπιστημίου Ιωαννίνων
Παραδόσεις Μικροβιολογίας Μικροβιολογίας και Υγιεινής Τροφίμων Aκτινοβολημένα τρόφιμα Η βιομηχανία τροφίμων χρησιμοποιεί διαφόρους μεθόδους για την συντήρηση των τροφίμων και την παράταση του χρόνου διατήρησης τους (shelf life). Στις μεθόδους αυτές συγκαταλέγονται: Θέρμανση Ψύξη Κατάψυξη Κάπνιση Ξήρανση Συσκευασία (απλή, κενό, τροποποιημένης ατμόσφαιρας) Προσθήκη χημικών ουσιών Ακτινοβόληση Χρυσάνθη Παπαδοπούλου, DVM, MSc., PhD, Dipl ECVPH Kαθηγήτρια Mικροβιολογίας, Tμήμα Ιατρικής, Σχολή Επιστημών Υγείας Πανεπιστημίου Ιωαννίνων
Παραδόσεις Μικροβιολογίας Μικροβιολογίας και Υγιεινής Τροφίμων Aκτινοβόληση τροφίμων Η τελευταία και πιο σύγχρονη μέθοδος συντήρησης τροφίμων. Πολλές χώρες σε όλο τον κόσμο επιτρέπουν την ακτινοβόληση τροφίμων, αλλά απαγορεύεται σε αρκετές ΕΕ χώρες Ιονίζουσα ακτινοβολία, συντηρεί τα τρόφιμα για μεγάλο χρονικό διάστημα, ενώ παράλληλα βελτιώνει την ασφάλεια τους. Η ιονίζουσα ακτινοβολία που χρησιμοποιείται για την ακτινοβόληση των τροφίμων είτε είναι υψηλής ενέργειας ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία (ακτίνες γ του 60 Co ή ακτίνες Χ) με ενέργεια μέχρι 5 MeV, είτε είναι ηλεκτρόνια ηλεκτρονικού επιταχυντή με ενέργεια μέχρι 10 MeV. Χ. Παπαδοπούλου, Kαθηγήτρια, Μικροβιολογίας, Τμήμα Ιατρικής, Σχολή Επιστημών Υγείας Πανεπιστημίου Ιωαννίνων
Παραδόσεις Μικροβιολογίας Μικροβιολογίας και Υγιεινής Τροφίμων Οι τύποι αυτοί ακτινοβόλησης έχουν επιλεγεί για τρείς λόγους: έχουν τα επιθυμητά αποτελέσματα στα τρόφιμα (καταστρέφουν τους ανεπιθύμητους μικροοργανισμούς) δεν αφήνουν ραδιενεργά κατάλοιπα στα τρόφιμα ή στην συσκευασία τους είναι εύχρηστες και έχουν λογικό κόστος Χ. Παπαδοπούλου, Kαθηγήτρια, Μικροβιολογίας, Τμήμα Ιατρικής, Σχολή Επιστημών Υγείας Πανεπιστημίου Ιωαννίνων
Παραδόσεις Μικροβιολογίας Μικροβιολογίας και Υγιεινής Τροφίμων Πως δρα η ακτινοβόληση Η χρήση της ιονίζουσας ακτινοβολίας στα τρόφιμα βασίζεται στην ιδιότητα της να καταστρέφει το DNA με αποτέλεσμα να αποδιοργανώνεται η διαδικασία διαίρεσης (πολλαπλασιασμού) των κυττάρων. Με την σωστή δόση ακτινοβολίας οι μικροοργανισμοί, τα αναπαραγωγικά κύτταρα των εντόμων και των φυτών δεν μπορούν να αναπαραχθούν, με αποτέλεσμα το τρόφιμο να παραμένει σταθερό και απαλλαγμένο από τον ανεπιθύμητο πολλαπλασιασμό όλων των παραπάνω. Χ. Παπαδοπούλου, Kαθηγήτρια, Μικροβιολογίας, Τμήμα Ιατρικής, Σχολή Επιστημών Υγείας Πανεπιστημίου Ιωαννίνων
Παραδόσεις Μικροβιολογίας Μικροβιολογίας και Υγιεινής Τροφίμων Οι δόσεις της ακτινοβόλησης Η δόση της ακτινοβολίας η ποσότητα της ενέργειας που απορροφάται από το τρόφιμο- είναι ο πιο κρίσιμος παράγοντας στην ακτινοβόληση των τροφίμων. Χρειάζεται διαφορετική δόση για κάθε είδος τροφίμων Οι δόσεις ακτινοβόλησης που χρησιμοποιούνται στην πράξη είναι ανίκανες να αδρανοποιήσουν ιούς, ένζυμα και μικροβιακές τοξίνες. Η ακτινοβόληση δεν έχει διαρκή δράση πάνω στα τρόφιμα, πράγμα που σημαίνει ότι αν δεν ληφθούν κατάλληλα μέτρα μπορεί να επιμολυνθούν μετά την ακτινοβόληση και να καταστατούν και πάλι επικίνδυνα για την δημόσια υγεία. Τα όρια της επιτρεπτής δόσης ακτινοβολίας μεταβάλλονται σε ορισμένες περιπτώσεις, ανάλογα με την αιτήσεις των αντίστοιχων βιομηχανιών ή οργανισμών. Χ. Παπαδοπούλου, Kαθηγήτρια, Μικροβιολογίας, Τμήμα Ιατρικής, Σχολή Επιστημών Υγείας Πανεπιστημίου Ιωαννίνων
Παραδόσεις Μικροβιολογίας Μικροβιολογίας και Υγιεινής Τροφίμων Δόσεις που απαιτούνται στις διάφορες εφαρμογές της ακτινοβόλησης των τροφίμων Εφαρμογή Απαιτούμενη Δόση (σε Gy) Αναστολή της βλάστησης σε πατάτες, κρεμμύδια 300-1200 Αναστολή της ανάπτυξης εντόμων σε δημητριακά, άλευρα, φρέσκα και αποξηραμένα φρούτα κλπ. 2000-8000 Αναστολή της ανάπτυξης παρασίτων στο κρέας και άλλα τρόφιμα 1000-3000 Μείωση των μικροοργανισμών που προκαλούν αλλοιώσεις σε ευαίσθητα τρόφιμα (φρούτα, λαχανικά, κρέας, πουλερικά, ψάρια) Μείωση του αριθμού των παθογόνων μη σπορογόνων μικροοργανισμών (εκτός των ιών) και των παρασίτων σε κατεψυγμένα πουλερικά, κρέατα, αυγά και άλλα τρόφιμα, με σκοπό την εξυγίανση τους και την προστασία της δημόσιας υγείας από συγκεκριμένους παθογόνους μικροοργανισμούς Μείωση ή και καταστροφή του μικροβιακού φορτίου σε αποξηραμένα συστατικά τροφίμων (μπαχαρικά, άμυλο, ένζυμα κλπ). Μείωση του αριθμού και της δράσης των ζωντανών μικροοργανισμών σε συσκευασμένα, αδρανοποιημένα με ένζυμα προϊόντα, ώστε ανεξάρτητα από τον χρόνο και τις συνθήκες συντήρησης τους να μην προκαλέσουν καμία αλλοίωση ή παθογόνο δράση. 5.000-100.000 30.000-100.000 30.000-200.000 250.000-600.000
Παραδόσεις Μικροβιολογίας Μικροβιολογίας και Υγιεινής Τροφίμων Τυπικές δόσεις ακτινοβολίας που απαιτούνται για την καταστροφή διαφόρων ειδών μικροοργανισμών σε φρέσκα και καταψυγμένα τρόφιμα ζωικής προέλευσης Είδος μικροοργανισμών Δόση για νωπά τρόφιμα (σε Gy) Δόση για καταψυγμένα τρόφιμα (σε Gy) Salmonella spp. 3000-8000 4000-13000 Escherichia coli 2300-3500 3000-6000 E. coli O157:H7 2400-2700 3100-4400 Vibrio spp. 300-1200 1100-7500 Yersinia enterocolitica 400-2100 4000 Campylobacter jejuni 800-2000 2100-3200 Staphylococcus aureus 2600-6000 3000-4500 Listeria monocytogenes 2700-1000 5200-13000 Streptococcus faecalis 6500-10000 Clostridium botulinum (τύπος Ε) σπόροι 12.500-14.000 Clostridium botulinum (τύποι Α &Β) σπόροι 10.000-36.000 Clostridium perfringens (βλαστική μορφή) 5900-8300 Bacillus cereus (σπόροι) 16.000 Bacillus cereus (βλαστική μορφή) 1700
Παραδόσεις Μικροβιολογίας & Υγιεινής Τροφίμων ΡΑΔΙΟΜΟΛΥΝΣΗ ΤΩΝ ΤΡΟΦΙΜΩΝ Η ραδιομόλυνση των τροφίμων προήλθε: από τις ατμοσφαιρικές πυρηνικές δοκιμές στα τέλη της δεκαετίας του 1960 και στις αρχές της δεκαετίας του 1970. από ατυχήματα σε πυρηνικούς αντιδραστήρες (Shellafield, Chernobyl, Fukosima) Το ποσοστό της πυρηνικής επίπτωσης το οποίο έμενε στην τροπόσφαιρα, έπεφτε σχεδόν όλο στο έδαφος μετά από ένα μήνα περίπου. Ό,τι εισέρχονταν στη στρατόσφαιρα παρέμενε εκεί για αρκετούς μήνες μέχρι να κατέβει στην τροπόσφαιρα και από εκεί να φθάσει στο έδαφος. X. Παπαδοπούλου, Καθηγήτρια Μικροβιολογίας, Ιατρικής Σχολής
Παραδόσεις Μικροβιολογίας & Υγιεινής Τροφίμων Βιολογικός χρόνος ημιζωής Η κατακράτηση των ραδιοϊσοτόπων στους ζωντανούς οργανισμούς είναι συνάρτηση του βιολογικού χρόνου ημιζωής (Τb). Ο βιολογικός χρόνος ημιζωής είναι το χρονικό διάστημα που απαιτείται ώστε ο αριθμός των ραδιενεργών σωματιδίων που βρίσκονται κάποια χρονική στιγμή σε ένα οργανισμό να μειωθεί στο μισό, εξαιτίας διεργασιών ασχέτων προς τη φυσική διάσπαση (στην οποία αντιστοιχεί άλλος χρόνος ημιζωής). X. Παπαδοπούλου, Καθηγήτρια Μικροβιολογίας, Ιατρικής Σχολής
Παραδόσεις Μικροβιολογίας & Υγιεινής Τροφίμων Ποια τα επικίνδυνα ραδιοϊσοτοπα Τα 2 μακρόβια προϊόντα σχάσης του ουρανίου, τα ισότοπα του κεσίου (Cs) και του στροντίου (Sr): Το κέσιο είναι χημικά και φυσιολογικά συγγενές με το κάλιο, επομένως είναι κυρίως ενδοκυττάριο ιόν, το οποίο κατανέμεται γρήγορα σε όλο το σώμα. Το στρόντιο είναι χημικά συγγενές με το ασβέστιο και εναποτίθεται βαθμιαία σε όλο τον όγκο των οστών. Το 90Sr (Τ1/2=28,6 χρόνια) και το βραχύβιο θυγατρικό του ύττριο-90 (Τ1/2=6,1 ώρες) έχουν διαφορετικές χημικές και μεταβολικές ιδιότητες, αλλά και τα δύο τείνουν να συγκεντρώνονται στον σκελετό. Το ύττριο εναποτίθεται στις επιφάνειες των οστών και στο ήπαρ. X. Παπαδοπούλου, Καθηγήτρια Μικροβιολογίας, Ιατρικής Σχολής
Παραδόσεις Μικροβιολογίας & Υγιεινής Τροφίμων Η ραδιομόλυνση των τροφίμων μετά από πυρηνικό ατύχημα Η βλάστηση μπορεί να μολυνθεί με 2 μηχανισμούς: 1. την εναπόθεση ραδιοϊσοτόπων στα φυλλώματα των φυτών και την απορρόφηση των και 2. την άντληση των ραδιοϊσοτόπων από το έδαφος δια των ριζών και την ενσωμάτωση τους στα φυτά. Η κατακράτηση των ραδιοϊσοτόπων στα φυλλώματα συχνά περιγράφεται με τη βοήθεια ενός χρόνου ημιζωής ίσου με 14 ημέρες περίπου. Ο μηχανισμός της εναπόθεσης της πυρηνικής επίπτωσης στα φυλλώματα των φυτών είναι βραχύβιος. Αντίθετα η απορρόφηση από τις ρίζες, ενώ στερείται σημασίας κατά τους πρώτους μήνες μετά την εναπόθεση της ραδιενεργού σκόνης, συνεισφέρει για πολλά χρόνια στη ραδιομόλυνση των φυτών. X. Παπαδοπούλου, Καθηγήτρια Μικροβιολογίας, Ιατρικής Σχολής
Παραδόσεις Μικροβιολογίας & Υγιεινής Τροφίμων Πως & πότε κινδυνεύει ο καταναλωτής Η δόση που δέχεται ένα άτομο όταν καταναλώνει ραδιομολυσμένο τρόφιμο οφείλεται στο μηχανισμό της εναπόθεσης βραχύβιων ραδιοϊσοτόπων (131Ι, 89Sr, 140Ba, 136Cs) μαζί με τα μακρόβια (90Sr, 134Cs, 137Cs). Στην περίπτωση επικίνδυνων συγκεντρώσεων ραδιοϊσοτόπων, η έκθεση του πληθυσμού μπορεί να αποτραπεί με την απαγόρευση κατανάλωσης μολυσμένων τροφίμων, κυρίως λαχανικών και γάλακτος. Αν η κατανάλωση αυτών των τροφίμων επιτραπεί, ο πληθυσμός βρίσκεται εκτεθειμένος σε ραδιομόλυνση που οφείλεται στην απορρόφηση ραδιοϊσοτόπων από τις ρίζες. X. Παπαδοπούλου, Καθηγήτρια Μικροβιολογίας, Ιατρικής Σχολής
Παραδόσεις Μικροβιολογίας & Υγιεινής Τροφίμων Πως φθάνουν τα ραδιοϊσότοπα στα τρόφιμα Η μελέτη της διείσδυσης του κεσίου στο έδαφος έχει δείξει ότι το ραδιοϊσότοπο αυτό δεσμεύεται σχεδόν όλο σε βάθος λίγων εκατοστών από την επιφάνεια και δεν είναι διαθέσιμο στις ρίζες των φυτών. Το στρόντιο είναι περισσότερο κινητό και απορροφιέται ευκολότερα από τις ρίζες των φυτών (2,5% το χρόνο από τις ρίζες του χόρτου βοσκής των ζώων και λιγότερο από 1% από άλλες καλλιέργειες) φθάνει όμως σε μεγαλύτερα βάθη από τις ρίζες των φυτών. Η ραδιομόλυνση του εδάφους από την πυρηνική επίπτωση περνά από το χόρτο βοσκής και τις άλλες ζωοτροφές στα ζώα με αποτέλεσμα την μόλυνση του γάλακτος και του κρέατος τους. X. Παπαδοπούλου, Καθηγήτρια Μικροβιολογίας, Ιατρικής Σχολής
Παραδόσεις Μικροβιολογίας & Υγιεινής Τροφίμων Ευχαριστώ πολύ για την προσοχή σας X. Παπαδοπούλου, Καθηγήτρια Μικροβιολογίας, Ιατρικής Σχολής
Τέλος Ενότητας
Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων» έχει χρηματοδοτήσει μόνο τη αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους.
Σημειώματα
Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 1.0. Έχουν προηγηθεί οι κάτωθι εκδόσεις: Έκδοση 1.0 διαθέσιμη εδώ. http://ecourse.uoi.gr/course/view.php?id=1360.
Σημείωμα Αναφοράς Copyright Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων, Διδάσκοντες: Καθ. Χρυσάνθη Παπαδοπούλου, Λέκτορας Ηρακλής Σακκάς. «Μικροβιολογία & Υγιεινή Τροφίμων. Ακτινοβόληση και Ραδιομόλυνση των τροφίμων». Έκδοση: 1.0. Ιωάννινα 2014. Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση: http://ecourse.uoi.gr/course/view.php?id=1360.
Σημείωμα Αδειοδότησης Το παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Δημιουργού - Παρόμοια Διανομή, Διεθνής Έκδοση 4.0 [1] ή μεταγενέστερη. [1] https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/.