2- فلزات سنگین

دومین دسته از آلاینده‌های حائز اهمیت مواد غذایی، فلزات سنگین هستند.

با رشد روز افزون شهرنشینی و فعالیت‌های کشاورزی و صنعتی، غلظت بعضی از آلاینده‌ها مثل فلزات سنگین در محیط افزایش پیدا کرده که این امر موجب وارد شدن این ترکیبات خطرناک به زنجیره غذایی می‌گردد. فلزات سنگین به طور طبیعی در مقادیر نسبتاً کم در پوسته زمین وجود دارند. این فلزات و دیگر عناصر می‌توانند به طور طبیعی در غذا حضور داشته باشند یا در نتیجه فعالیت‌های انسانی (طی پروسه‌های کشاورزی یا صنعتی) وارد غذا شوند. فلزات سرب، نیکل، کادمیوم، آرسنیک و جیوه اثرات نامطلوب و نگران‌کننده‌ای روی سلامت انسان دارند. سمیت این فلزات به خاطر تجمع در بافت‌های بیولوژیکی بدن است که درتمامی ارگانیسم‌های زنده بدن که درمعرض این فلزات قرار گرفته‌اند، اتفاق می‌افتد. شدت مسمومیت به نوع فلز بستگی دارد و به دو نوع حاد و مزمن تقسیم می‌شود. نکته مهم درباره فلزات سنگین این است که گرچه در طی گذر از دستگاه گوارشی یا ذخیره در بافت‌های حیوانی دچار تغییر می‌شوند، اما با این حال متابولیزه نمی‌شوند.

گزارش‌های زیادی در مورد بالا بودن سرب در شیر و فراورده‌های آن وجود دارد. از آنجا که این محصول توسط طیف وسیعی از جامعه خصوصاً کودکان استفاده می‌شود، نگرانی‌های زیادی را به‌وجود آورده‌است. سرب نیز به دلیل تأثیراتی که بر روی سیستم عصبی مرکزی و پیرامونی از خود برجای می‌گذارد، باعث ایجاد مسمومیت مزمن می‌شود که علایم آن شامل کم‌خونی، اختلال در کار کلیه‌ها و کاهش وزن است. سمیت جیوه به شکل شیمیایی آن بستگی دارد، به طوری که فرم آلی آن، خصوصاً فرم متیله شده، بسیار خطرناک‌تر از شکل عنصری یا همان فلزی آن است. جیوه آلی به دلیل حالت چربی‌دوست آن به‌ راحتی از غشاهای زیستی عبور می‌کند. وارد شدن این نوع جیوه به بدن باعث صدمه دیدن سیستم عصبی مرکزی می‌شود. امکان تجمع جیوه در بافت‌های محصولات دریایی نزدیک به مراکز صنعتی مانند پتروشیمی‌ها، بندرگاه‌ها و پالایشگاه‌ها وجود دارد. درصد عمده جیوه موجود در محصولات دریایی به شکل فلزی می‌باشد. کادمیوم نیز به راحتی در بافت‌های گیاهی و حیوانی پخش می‌شود و با وارد شدن به بدن انسان در کبد و کلیه انباشته شده و باعث کم‌خونی، افزایش فشار خون و اختلالات جنسی می‌شود. مصرف بلند مدت کادمیوم باعث ایجاد مسمویت مزمن می‌شود که با عوارضی چون تغییر شکل استخوان، کاهش قد و شکستگی‌های چندگانه در اثر کمبود ویتامین D همراه است. یکی از منابعی که احتمال حضور کادمیوم در آن وجود دارد، گندم است؛ مخصوصاً زمانی که گندم با سبوس آرد شود.

آرسنیک یکی دیگر از فلزات سنگین موجود در مواد غذایی می‌باشد که در سه بخش از مجموعه مقالات «فلزات سنیگن در مواد غذایی»، توضیحاتی در خصوص آن ارائه گردید (لینک مقاله اول، لینک مقاله دوم و لینک مقاله سوم). در بین فلزات سنگین، با توجه به نوع کاشت برنج، آلودگی به آرسنیک از سایر فلزات بیشتر می‌باشد. امکان تجمع آرسنیک در خاکی که مستعد کاشت برنج است، وجود دارد و این امر مشکل را حادتر می‌سازد. آرسنیک شبه فلز سمی معروفی است و سمیت آرسنیک، تابعی از ترکیبات آن می‌باشد. از نظر ترکیبی آرسنیک به دو دسته آرسنیک آلی و معدنی تقسیم می‌شود. مهمترین ترکیبات آرسنیک در محیط‌های آبی به ترتیب فراوانی، منو متیل آرسنیک، آرسنیک سه ظرفیتی و آرسنیت پنج ظرفیتی و دی متیل آرسنیک هستند. آرسنیک معدنی توسط فعل و انفعال بیوشیمیایی تغییر شکل می‌دهد و تبدیل به منو، دی، و تری متیل آرسنیک می‌شود که این فرآیند متیله شدن از سمیت آرسنیک می‌کاهد. اما ترکیبات متیله آرسنیک، تحت شرایط بی‌هوازی توسط باکتری‌ها به آرسنیک معدنی تبدیل می‌شوند. سمیت آرسنیک سه ظرفیتی آرسنیت (As⁺³) بیشتر از نوع پنج ظرفیتی آن آرسنات (As⁺⁵) است. دی اکسید آرسنیک‌های معدنی تمایل بیشتری جهت اتصال به پروتئین‌های حاوی گروه SH دارند و نسبت به ترکیبات آلی آن سمی‌تر و خطرناک‌تر می‌باشند. ترکیبات آلی که از طریق فرآورده‌های دریایی وارد بدن انسان می‌شوند و از سمیت بسیار پایین‌تری برخوردارند، معمولاً شامل تری متیل آرسنیک و آرسنو بتائین می‌باشند. 70درصد از آرسنیک موجود در برنج به شکل آرسنیک معدنی می‌باشد.