Kémia az élelmiszerekben

  • Közreműködött: Ed Vitz, John W. Moore, Justin Shorb, Xavier Prat-Resina, Tim Wendorff és Adam Hahn
  • ChemPRIME a Chemical Education digitális könyvtárában (ChemEd DL)

Ha az egészséges ételek választásán gondolkodunk, gyakran hajlamosak vagyunk elkerülni a "vegyszerekkel" rendelkező ételeket. Kicsit jobban átgondolva gondolkodhatunk azon, hogy valójában hány mérgező "vegyi anyag" származik a növényekből, vagy valóban különbség van-e a növényekben található anyagok és az élelmiszer-gyártók által hozzáadott szintetikus vegyszerek között. Ez egy finom kérdés; még az esszenciális E-vitamin feleslege is cukorbetegséget okozhat [1] .

élelmiszerekben

A legmérgezőbb vegyi anyagok közül sok megtalálható a növényekben. Mérgező növényi vegyi anyagokra példa az oxálsav (vagy kalcium-oxalát, lásd az alábbi ábrát), amely rebarbarban, spenótban, agavéban, kiviben és számos más gyümölcsben és zöldségben található. A spenót és a rebarbara mérgező (nagyon nagy adagokban), mert az oxalát gátolja a sejtek energiatermelését és kristályokat képez a vesében (vesekő), néha veseelégtelenséget okozva. Mivel az oxalát erősen kötődik a kalciumhoz (Ca), a magas oxalátszint kalciumhiányhoz vezethet. Az oxalát halálos dózisa 1500 mg, a spenót 600 mg/100 g (száraz tömeg), a mogyoró 150 mg/100 g, a rebarbara 500 mg/100 g (levelekben sokkal magasabb) és egy csésze tea 50 mg. [2]

Kalcium-oxalát molekuláris szerkezete

Kalcium-oxalát kristályok a vizeletben

A molekuláris szintre összpontosítva a kémia olyan összefüggéseket tárhat fel, amelyeket egyébként nem vennénk észre. Például az oxalátmérgezés a fagyálló (etilén-glikol) beáramlásából is származik, amelyet időnként öngyilkossági kísérletekben használnak [3], és amelyeket az állatok időnként édes íze miatt lenyelnek. Az etilénglikol szerkezete hasonló az oxálsavhoz, azzal a különbséggel, hogy az egyes szénatomokon (C) egy-egy oxigénatomot két hidrogénatom helyettesíti.

Tehát a kémia lehet az élelmiszerben előforduló nemkívánatos anyagok forrása, gyakrabban információforrás arról, hogy milyen anyagok vannak jelen az élelmiszerekben, és hogyan hatnak testünkre. IWC Réplica de reloj mása Mivel az oxalát még erősebben kötődik a kalciumon (Ca) kívül más fémekhez, rozsdaeltávolítókban és ipari tisztítószerekben, sőt a "Bárőrző barátja" tisztítószerekben is megtalálható [4]. Egyes növények, mint például a szobanövény dieffenbachia, valójában tartalmazzák a kalcium-oxalát kristályokat egy másik, tűszerű formában, úgynevezett "raphides" -ként, amelyet alább mutatunk be. A növény rafidáival való érintkezés meglehetősen súlyos bőrirritációt okozhat. [5]

Tehát hogyan segíthet a kémia tanulmányozása abban, hogy megértsük, mi jó a testünknek és mi a rossz?

Mivel az anyagok atomösszetételére összpontosít, a kémia feltárja az vegyszerek "egészséges" spenótban és ipari tisztítószerekben!

A kémia olyan változatos helyeken alkalmazható, mint a legkisebb baktérium, az érő búzamező, a modern gyártóüzem, a bolygók bioszférái, például a Föld, a csillagközi tér hatalmas kiterjedése, sőt a szemed és az agyad is, amikor ezeket a szavakat olvasod.

A ChemPRIME felismeri, hogy a kémiai perspektíva hozzájárulhat mindazok megértéséhez, amelyek felkeltik az érdeklődésünket, például az elfogyasztott ételekkel kapcsolatban. Célunk egy másik dimenzió hozzáadása - az atomok és molekulák tulajdonságainak és kölcsönhatásának megértése - hozzáadása sok alanyhoz, ezáltal világossá téve, hogy a kémia tanulmányozása sokféle ember számára fontos. A biológusok például egyre kisebb organizmusokat, sejteket és sejtkomponenseket vizsgáltak, míg a vírusok és gének tanulmányozása során összefogtak vegyészekkel, akiket egyre nagyobb molekulák érdekeltek. Az eredmény egy új, interdiszciplináris terület volt, amelyet molekuláris biológiának hívtak, és megerősítette azt az elképzelést, hogy az élő szervezetek bonyolult, jól szervezett kémiai rendszerek. A vegyészek hasonló módon lépnek kapcsolatba a tudósokkal olyan területeken, mint a kémiai fizika, a geokémia, a farmakológia, a toxikológia, az ökológia, a meteorológia, az okeanográfia és még sok más. Ezeken a területeken a jelenlegi gyakorlat olyan, hogy az alapvető kémiai ismeretekkel nem rendelkező személyek súlyos hátrányban vannak, mivel a molekuláris szint perspektívája annyira fontos lett.

A kémia számos modern élelmiszer-technológia alapját képezi, ideértve a toxinok eltávolítását, tartósítását, a biztonságos megőrzést és elosztást lehetővé téve a romlás és a kórokozó mikroorganizmusok deaktiválásával, valamint az élelmiszer-konzisztencia növelésével. Ezek az előnyök nem mentesek költségektől. A fogyasztónak ismernie kell annak felismerését, hogy a feldolgozott (akár házilag feldolgozott) élelmiszer alacsonyabb rendű-e. Például a C-vitamint elpusztítja a hő, ezért a konzervgyümölcsök alacsonyabb C-vitamin-tartalommal rendelkeznek, mint a frissek. Másrészt a feldolgozás növelheti az élelmiszerek vitamin- és ásványianyag-tartalmát. A feldolgozott élelmiszerek tartalmazhatnak olyan élelmiszer-adalékanyagokat, amelyek váratlan negatív hatásokkal járhatnak. A BHA és a BHT antioxidánsokról kiderült, hogy késleltetik a romlást, elkerülve ezzel a pazarlást és bizonyos betegségeket. Egyes tanulmányok (nagy dózisban) néhány laboratóriumi állatban rákhoz kapcsolták őket [6], de más tanulmányok igazából azt mutatták, hogy a BHA és a BHT valóban megőrzi az egészséget és meghosszabbítja a várható élettartamot (egereknél) [7], és ezt egészséges táplálékkiegészítő [8]

Az élelmiszeripar ellenőrzése - legalábbis részben - politikai, és bizonyos kémiai ismereteket igényel mind a fogyasztók, mind a megválasztott képviselőik részéről. Az állampolgároknak legalább képesnek kell lenniük megkülönböztetni a tudományos „szakértők” által az ilyen kérdésekkel kapcsolatban felhozott érvényes és érvénytelen érveket. Magasabb-e a füstölők kockázata, mint az aflatoxin [9], a mogyoróban és más gabonákban természetesen megtalálható kémiai toxin, és valószínűleg az ismert legerősebb rákkeltő?

Az aflatoxin molekula

Az Aspergillus aflatoxint termelő tagjai gyakoriak és elterjedtek a természetben. Betakarítás előtt vagy tárolás közben gyarmatosíthatják és megfertőzhetik a gabonát, de füstöléssel könnyen ellenőrizhetők.

Tekintettel a kémia egyetemességére, a tudományok között betöltött központi szerepére és a modern életben betöltött jelentőségére, hogyan lehet rövid idő alatt sokat megismerni róla? Ha mindennek van kémiai vonatkozása, mivel az atomok és molekulák segíthetnek minden megértésében, akkor a kémia területe olyan tág és átfogó, hogy nem lehet elsajátítani annyira, hogy tanulmányait érdemes legyen elérni? Úgy gondoljuk, hogy a második kérdésre a válasz határozott nem! Ezt az egész könyvet úgy terveztük, hogy rövid idő alatt elsajátítsa a kémia jó részét. Ha ez sikerrel jár, akkor az első kérdésre is választ kaptak.

Hivatkozások

  1. ↑ Atul Butte, PLoS One 2010. május 20,
  2. ↑ Emsley, J. „Molekulák egy kiállításon”, Oxford U. Press, 1998
  3. ↑ http: //informahealthcare.com/doi/pdf/10.1080/15563650701419011
  4. ↑ hu.Wikipedia.org/wiki/Bar_Keepers_Friend
  5. ↑ hu.Wikipedia.org/wiki/Dieffenbachia
  6. ↑ hu.Wikipedia.org/wiki/Butylated_hydroxyanisole#Karcinogenitás
  7. ↑ Silverstein, A. és V. Silverstein, A vegyszerek, amelyeket eszünk és iszunk, Follett publishing Co., Chicago, 1973, p. 45
  8. ↑ hu.Wikipedia.org/wiki/Butylated_hydroxytoluene#Controversy
  9. ↑ hu.Wikipedia.org/wiki/Aflatoxin

Közreműködők és hozzárendelések

Ed Vitz (Kutztowni Egyetem), John W. Moore (UW-Madison), Justin Shorb (Hope College), Xavier Prat-Resina (University of Minnesota Rochester), Tim Wendorff és Adam Hahn.