ارزیابی ریسک بهداشتی ناشی از ترکیبات PAH در انواع گوشت کبابی در شهر زاهدان

تأمین امنیت غذایی جمعیت در حال رشد جهان با توجه به محدود بودن منابع زمین به نحوی که کمترین تاثیر را بر محیط زیست بگذارد از مباحث مهم بشمار می رود(1). افزایش فعالیتهای صنعتی  و به دنبال آن تولید آلاینده‌هایی مانند هیدروکربن های چند حلقه‌ای معطر (PAHs) از مشکلات جدی و پیش روی انسان در دنیا است. طی دهه‌های گذشته، افزایش تقاضا برای ایمنی غذا، ضرورت تحقیق و بررسی در خصوص خطرات ناشی از مصرف غذاهای آلوده بویژه غذاههای آلوده به PAHs را ایجاد نموده است(2).   PAHs یک گروه از مواد شیمیایی با دو یا چند حلقه آروماتیک است(1, 3) که براساس تعداد حلقه‌های آروماتیک متراکم شده، می­توان­ آن‌ها را به هیدروکربن‌های سبک (2-4 حلقه) و هیدروکربن‌های سنگین (5 یا بیشتر حلقه) تقسیم کرد. PAHs سنگین نسبت به PAHs سبک، پایدارتر و سمی‌تر هستند (3-5) و خواص لیپوفیلیک‌ بیشتری دارند(6). این ترکیبات می‌توانند از راههای مختلف مواجهه، وارد بدن انسان شوند. از مسیرهای مواجهه انسان با PAHs، می توان مسیر استنشاق، تماس پوستی و همچنین مسیر دهانی از طریق مصرف غذاهای آلوده را نام برد. در میان این مسیرها، مصرف غذاهای آلوده شده بعنوان مسیر اصلی مواجهه انسان با PAHs شناخته شده است(7, 8). عواملی که باعث جذب PAHs موجود در مواد غذایی می‌شوند می‌توان به  اندازه PAHs، لیپوفیز بودن PAHs و میزان چربی‌های موجود در غذا اشاره کرد(9). از علل انتخاب PAHs بعنوان موضوع این تحقیق می‌توان به مواردی همچون سرطان‌زایی، قابلیت تجمع پذیری، سمیت بالا و مواجهه جمعیت بالای انسانی با چنین آلاینده ای اشاره نمود. سرعت ورود PAHs به بدن تحت تأثیر حضور ترکیباتی است که شخص به طور هم‌زمان در معرض آن‌ها قرار می گیرد(10-13). پس از ورود PAHs به بدن اثرات کوتاه‌مدت و بلند‌مدتی ایجاد می­کند. تأثیرات کوتاه‌مدت چنین ترکیباتی به وضوح مشخص نیست، ولی اثرات بلند‌مدت این ترکیبات ممکن است شامل آب مروارید، آسیب به کلیه و کبد و یرقان باشد. به عنوان نمونه، ارتباط مداوم پوست با نفتالین می تواند باعث قرمزی و التهاب پوست شود. در حالی که استنشاق یا بلعیدن مقادیر زیاد نفتالین می‌تواند باعث تخریب گلبول‌های قرمز شود(10, 14, 15). از اثرات بسیار مهم PAHs در انسان، می­توان به اثرات جهش‌زایی و سرطان‌زایی برخی از PAHs از جمله بنزوآلفاپیرن اشاره نمود(16-18). میزان PAH در غذاهای حرارت دیده به عواملی مانند زمان، نوع سوخت، فاصله از منبع گرما و نوع فرایند پختن بستگی دارد(12-14, 19, 20). در فرآورده‌های گوشتی، PAHs در طی پردازش در دمای بالا از قبیل دودی کردن، خشک کردن، برشته کردن یا کباب کردن و مخصوصا کباب زغالی شکل می گیرند. کباب کردن یک نوع از فرآیند پخت‌وپز است که از دمای بالای منبع حرارت برای از بین بردن میکروارگانیسم‌های بیماری‌‌زا و فاسد، برای کمک به کیفیت غذا (رنگ، فلوئور و بافت) و حفظ آن به عنوان یک راه برای افزایش عمر مفید استفاده می‌کند. مرغ کبابی به خصوص با استفاده از زغال ، غذای رایج در سراسر جهان است و می‌تواند با غلظت بالایی از PAHs آلوده باشد (21). سرطان یکی از بیماری‌های مزمن و غیر‌واگیر است که در کشورهای پیشرفته، پس از بیماری‌های قلبی – عروقی، دومین علت مرگ و در کشورهای در حال توسعه مسئول 6 درصد مرگ به‌شمار رفته و چهارمین علت مرگ و میر می‌باشد(10, 14). مرکز جهانی تحقیقات سرطان (IARC)[1]، سرطان‌زایی PAHs را به چند گروه تقسیم می کند؛ گروه 1 (سرطان‌زا برای انسان)، گروه 2A (احتمالا سرطان‌زا برای انسان)، گروه 2B (سرطان‌زا بالقوه برای انسان) و گروه 3 (غیر سرطان‌زا). براساس گروه‌بندی مذکور سازمان IARC ، بنزوآلفا پیرن(BαP)را در گروه 1 طبقه‌بندی کرده است.کمیته تخصصی مشترک FAO/WHO روی افزودنی‌های غذایی( Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives (JECFA)) قانون گذاشته است که مقدار BαP در غذا نباید از 10 ppb بیشتر باشد. در نتیجه، برای ارزیابی بهتر مواجهه با PAHs ، لازم است اطلاعات بیشتری در مورد کباب کردن، مصرف مواد غذایی دودی و مواجهه شغلی بدست آورد. از آن‌جایی که خطر ابتلا به سرطان در ارتباط با مصرف مواد آلاینده در رژیم غذایی افزایش می یابد، و این امر در رژیم غذایی مردم در سراسر جهان سهم زیادی دارد،  پیشگیری، درمان و همچنین تلاش های کنترلی در رابطه با منابع و عوامل ایجاد کننده آلاینده‌ها می‌توانند از طریق ارزیابی ریسک سلامت مورد استفاده قرار گیرند(22). با این توصیف از آنجایی که تاکنون مطالعه‌ی جامع و درخور توجه‌ای برای اندازه‎گیری این ماده‌ی سمی در گروه‌های مختلف غذایی در ایران صورت نگرفته است و از طرفی به دلیل مضر و خطرناک بودن آن برای انسان، در این مطالعه سعی خواهد شد گوشت یک ماده غذایی رایج در ایران بررسی شود و میزان PAHs شاخص در آن مورد سنجش قرار گیرد. پس از تعیین میزان غلظت ترکیبات PAHs افزایش ریسک منتسب به چنین ترکیباتی از طریق مدلهای توصیه شده توسط سازمان بهداشت جهانی بدست خواهد آمد.

1. غلظت PAHs در انواع گوشت کبابی (جوجه کباب، کباب برگ، کباب کوبیده) چقدر است؟
2. ریسک بهداشتی  PAHs در انواع گوشت کبابی (جوجه کباب، کباب برگ، کباب کوبیده) چقدر است؟
3. نوع سوخت ( زغالی و گازی) در میزان تشکیل ترکیبات PAH در گوشت کبابی موثر است..
4. نوع گوشت (گوشت قرمز و گوشت سفید) در میزان تشکیل ترکیبات PAH در کباب موثر است.
5. نوع کباب (جوجه کباب، کباب برگ، کباب کوبیده) در میزان تشکیل ترکیبات PAH در کباب موثر است.

تعیین ریسک بهداشتی ناشی از ترکیبات PAHs  در  انواع گوشت کبابی در شهر زاهدان

1. تعیین غلظت PAHs  در انواع گوشت کبابی (جوجه کباب، کباب برگ، کباب کوبیده) .
2. تعیین ریسک بهداشتی PAHs در انواع گوشت کبابی (جوجه کباب، کباب برگ، کباب کوبیده)
3. تعیین اثر نوع سوخت( زغالی و گازی) بر میزان تشکیل ترکیبات PAHs  در کباب.
4. تعیین اثر نوع گوشت (گوشت قرمز و گوشت سفید) بر میزان تشکیل ترکیبات PAH در کباب.
5. تعیین اثر نوع کباب( جوجه کباب، کباب برگ، کباب کوبیده) بر میزان تشکیل ترکیبات PAHs در کباب.

سازمان غذا و دارو، وزارت بهداشت، مردم

ارزیابی ریسک بهداشتی: 'روند برآورد تاثیر بالقوه از یک ماده شیمیایی و یا عامل فیزیکی بر روی یک سیستم جمعیت انسانی مشخص تحت مجموعه خاص از شرایط'(25).

توصیفی-تحلیلی

کباب های پخته شده در مراکز عرضه کباب های سنتی ثابت سطح شهر زاهدان که پخت همان روز باشند.

با توجه به واریانس یکی از PAHهای مورد بررسی (B (a) P) در کباب های مورد بررسی در مطالعات قبلی، B=0.2  و با α=0.05 ، حداقل حجم نمونه با استفاده از فرمول زیر، از هر کدام از کبا­بها، 10 بدست‌ می‌آید.

n=[(Z_1-α/2+Z_1-B)*(S₁²+S₂²)]/d²=[7.8*(0.31+0.25)]/0.6²=10

α=0.05

Z_1-α/2=1_.94

B=0.2

Z_1-B=0.84

با توجه به این که در این مطالعه به بررسی میزان PAHs در سه نمونه کباب برگ، کباب کوبیده و جوجه کباب می‌پردازیم، حجم نمونه برابر با 30  خواهد بود.

لیست مراکز ثابت عرضه کبابهای سنتی مختلف شهر زاهدان را از مرکز بهداشت تهیه کرده و سعی می شود شهر زاهدان به 4 منطقه تقسیم گردد و از هر منطقه با توجه به تعداد مراکز ثابت عرضه کبابهای سنتی موجود در آن منطقه از هر نوع کباب به میزان لازم تهیه شود.

نمونه‌های کباب جمع‌آوری شده به آزمایشگاه انتقال داده می‌شود و پس از عمل استخراج ، نمونه‌ها به دستگاه کروماتوگرافی گازی– طیف سنجی جرمی  (GC-MS) تزریق می‌شود و غلظت هر کدام از PAHs در واحد وزن گوشت اندازه‌گیری می‌شود.

نمونه‌های کباب به طور مستقیم پس از تولید خریداری شده و با کیسه‌های پلی‌اتیلن بسته‌بندی و به آزمایشگاه منتقل خواهند شد. همه نمونه های آماده شده از دو روش کوره ذغالی و شعله گازی استفاده می کنند. نمونه ها به قطعات 2.5 تا 5 سانتی متری برش داده خواهند شد(استخوان ها از 'جوجه کباب' گرفته خواهد شد)، هموژنیزه شده، در نایلون های وکیوم شده بسته بندی شده و در دمای 80- درجه سانتی گراد در تاریکی برای بیش از چهار هفته تا تجزیه و تحلیل ذخیره خواهند شد.

استانداردهای PAH از جمله ,Acenaphthene(Ac),Acenaphthylene(Ace) ,Fluorene(F),phenantherene(Pa),Anthracene(A),Fluoranthene(Fl),Pyrene(P),Benzo{a}anthracene(BaA),Chrysene(Ch),Benzo{b}fluranthene(Bbf),Benzo{k}fluoranthene(BkF),Benzo{a}pyrene(BaP),Indenol{1,2,3-cd}pyrene(IP),Dibenzo{a,h}anthracene(DhA),Benzo{g,h,i}perylene(BgP)  خریداری می­شوند. تکنیک استخراج مورد استفاده در این تحقیق استخراج با فازجامد(SPME)[1] می باشد. بدین صورت که به 5 گرم نمونه همگن شده، 1 میلی گرم استاندارد داخلی (بی فنیل) اضافه کرده و به مدت 10 دقیقه التراسوند می‌نماییم و بعد از آن 5/7 میلی لیتر مخلوط متانول-استونیتریل و 5/7 میلی لیتر پتاسیم هیدروکساید می‌ریزیم و شیک می نماییم و چند قطره هیدروکلریک اسید برای خنثی سازی اضافه می نماییم. در ادامه به مخلوط 10 میلی گرم جاذب کربن نانو تیوب مغناطیسی شده و 50 میلی گرم NaCl اضافه کرده و بعد از مخلوط کردن با شیکر توسط آهن ربا محلول را وارد ویال می نماییم و سپس 1 میلی لیتر دی کلرومتان اضافه کرده و مجدد شیک می نماییم و آماده و خشک می نماییم. جهت شناسایی کمی و کیفی ترکیبات PAHs در نمونه ها از دستگاه کروماتوگرافی گازی– طیف سنجی جرمی(GC – MS) استفاده خواهد شد. با این روش ها شناسایی PAHs در حد ppb امکان پذیر خواهد بود.

 سپس با توجه به غلظت‌های PAH به دست آمده، ریسک بهداشتی ناشی از ترکیبات PAH در انواع گوشت کبابی در شهر زاهدان با استفاده از فرمول‌های مربوطه محاسبه می‌شود(26) . ریسک سرطان زایی، به احتمال افزایش ابتلای یک فرد به سرطان در طول عمر در نتیجه قرار گرفتن در معرض مواد سرطان‌زا گفته می‌شود. جهت محاسبه احتمال خطرپذیری افراد به بیماری‌های سرطانی از عامل شیب سرطان استفاده می‌شود. فاکتور شیب، میزان روزانه PAH را در طول عمر مواجهه به طور مستقیم به افزایش خطر ابتلا به سرطان فردی تبدیل می‌کند. طبق دستورالعمل‌های سازمان حفاظت محیط زیست ایالات متحده، محدوده خطر قابل قبول برای ابتلا به سرطان برابر با ^6-10-^4-10 می باشد(27)

جهت ارزیابی خطر ابتلا به سرطان، در مواجهه غذایی PAH  از فرمول های زیر طبق مقاله ارزیابی ریسک PAH در گوشت (28)استفاده می گردد:

TEQ _BaP =C_i ×TEF_i

ILCR=TEQ_BaP×IR×EF×ED×SF×CF/(BW×AT

داده ها با استفاده از امار توصیفی شامل شاخصهای مرکزی و پراکندگی ،  جداول و نمودارهای اماری توصیف و ارائه خواهد شد. جهت تحلیل داده ها  از آزمونهای اماری آنالیز واریانس یا کروسکال والیس استفاده خواهد شد. برای مقایسه ریسک بدست امده با مقدار اساندارد از ازمون تک نمونه ای T یا ویل کاکسون استفاده خواهد شد.آنالیزهای آماری فوق در نرم افزار SPSS ویرایش 19 انجام می گیرد.

راهنمای عمومی اخلاق در پژوهش‌های علوم پزشکی  دارای آزمودنی انسانی  در جمهوری اسلامی ایران

کد 9 :

در پژوهش‌های پزشکی که ممکن است به محیط زیست آسیب برسانند، باید احتیاط‌های لازم در جهت حفظ و نگهداری و عدم آسیب رسانی به محیط ریست انجام گیرد.

کد 28 :

پژوهشگران موظفند که نتایج پژوهش‌های خود را صادقانه ، دقیق، و کامل منتشر کنند. نتایج، اعم از منفی یا مثبت، و نیز منابع تأمین بودجه، وابستگی  سازمانی، و تعارض منافع – در صورت وجود – باید کاملاً آشکارسازی شوند. پژوهشگران نباید در هنگام عقد قرارداد انجام پژوهش، هیچ  گونه شرطی را مبنی بر حذف یا عدم انتشار یافته‌هایی که از نظر حمایت کننده‌ی پژوهش  مطلوب نیست، بپذیرند.

کد 29 :

نحوه‌ی گزارش نتایج پژوهش باید ضامن حقوق مادی و معنوی تمامی اشخاص مرتبط با پژوهش، از جمله خود پژوهشگر یا پژوهشگران، آزمودنی‌ها و مؤسسه‌ی حمایت کننده‌ی  پژوهش باشد.

کد 30 :

گزارش‌ها و مقالات حاصل از پژوهش‌هایی که مفاد این راهنما را نقض کرده‌اند، نباید برای انتشار پذیرفته شوند.

 نداشتن دستگاه GC-mass در دانشگاه و دادن نمونه های برداشت شده به مراکز بیرون دانشگاه جهت تعیین غلظت PAHs

ارزیابی ریسک، PAH، گوشت کبابی

1.         Rose M, Holland J, Dowding A, Petch SR, White S, Fernandes A, et al. Investigation into the formation of PAHs in foods prepared in the home to determine the effects of frying, grilling, barbecuing, toasting and roasting. Food and Chemical Toxicology. 2015;78:1-9.

2.         Mansour SA, Belal MH, Abou-Arab AA, Gad MF. Monitoring of pesticides and heavy metals in cucumber fruits produced from different farming systems. Chemosphere. 2009;75(5):601-9.

3.         Abou-Arab A, Abou-Donia M, El-Dars F, Ali O, Goda HA. Detection of polycyclic aromatic hydrocarbons levels in Egyptian meat and milk after heat treatment by Gas chromatography-mass spectrometry. International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences. 2014;3(7):294-305.

4.         Li G, Wu S, Zeng J, Wang L, Yu W. Effect of frying and aluminium on the levels and migration of parent and oxygenated PAHs in a popular Chinese fried bread youtiao. Food chemistry. 2016;209:123-30.

5.         Al-Rashdan A, Helaleh MI, Nisar A, Ibtisam A, Al-Ballam Z. Determination of the levels of polycyclic aromatic hydrocarbons in toasted bread using gas chromatography mass spectrometry. International journal of analytical chemistry. 2010;2010.

6.         Farhadian A, Jinap S, Abas F, Sakar ZI. Determination of polycyclic aromatic hydrocarbons in grilled meat. Food control. 2010;21(5):606-10.

7.         Plaza-Bolaños P, Frenich AG, Vidal JLM. Polycyclic aromatic hydrocarbons in food and beverages. Analytical methods and trends. Journal of Chromatography A. 2010;1217(41):6303-26.

8.         Onwukeme V, Obijiofor O, Asomugha R, Okafor F. Impact of cooking methods on the levels of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in chicken meat. IOSR Journal of Environmental Science Ver I. 2015;9(4):2319-99.

9.         Marques A, Lourenço HM, Nunes ML, Roseiro C, Santos C, Barranco A, et al. New tools to assess toxicity, bioaccessibility and uptake of chemical contaminants in meat and seafood. Food Research International. 2011;44(2):510-22.

10.       El-Saeid M. Levels of class 2A and 2B polynuclear hydrocarbons in different barbecued meat by microwave assisted extraction coupled with gas chromatography/mass spectrometry. American-Eurasian Journal of Agricultural and Environmental Science. 2010;8(3):305-12.

11.       Grova N, Feidt C, Crépineau C, Laurent C, Lafargue PE, Hachimi A, et al. Detection of polycyclic aromatic hydrocarbon levels in milk collected near potential contamination sources. Journal of Agricultural and Food chemistry. 2002;50(16):4640-2.

12.       Grova N, Laurent C, Feidt C, Rychen G, Laurent F, Lichtfouse E. Gas chromatography-mass spectrometry study of polycyclic aromatic hydrocarbons in grass and milk from urban and rural farms. European Journal of Mass Spectrometry. 2000;6(5):457-60.

13.       Naccari C, Cristani M, Giofrè F, Ferrante M, Siracusa L, Trombetta D. PAHs concentration in heat-treated milk samples. Food research international. 2011;44(3):716-24.

14.       Rastkari N, Ahmadkhaniha R. Magnetic solid-phase extraction based on magnetic multi-walled carbon nanotubes for the determination of phthalate monoesters in urine samples. Journal of chromatography A. 2013;1286:22-8.

15.       Wenzl T, Simon R, Anklam E, Kleiner J. Analytical methods for polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in food and the environment needed for new food legislation in the European Union. TrAC Trends in Analytical Chemistry. 2006;25(7):716-25.

16.       Babaoglu AS, Karakaya M, Öz F. Formation of polycyclic aromatic hydrocarbons in beef and lamb kokorec: Effects of different animal fats. International journal of food properties. 2017;20(9):1960-70.

17.       Phillips DH. Polycyclic aromatic hydrocarbons in the diet. Mutation Research/Genetic Toxicology and Environmental Mutagenesis. 1999;443(1-2):139-47.

18.       Rey-Salgueiro L, García-Falcón MS, Martínez-Carballo E, Simal-Gándara J. Effects of toasting procedures on the levels of polycyclic aromatic hydrocarbons in toasted bread. Food Chemistry. 2008;108(2):607-15.

19.       Moazzen M, Ahmadkhaniha R, Gorji MEh, Yunesian M, Rastkari N. Magnetic solid-phase extraction based on magnetic multi-walled carbon nanotubes for the determination of polycyclic aromatic hydrocarbons in grilled meat samples. Talanta. 2013;115:957-65.

20.       Garcia Londoño VA, Garcia LP, Scussel VM, Resnik S. Polycyclic aromatic hydrocarbons in milk powders marketed in Argentina and Brazil. Food Additives & Contaminants: Part A. 2013;30(9):1573-80.

21.       Wongmaneepratip W, Vangnai K. Effects of oil types and pH on carcinogenic polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in grilled chicken. Food control. 2017;79:119-25.

22.       Hamidi EN, Hajeb P, Selamat J, Abdull AF. Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and their bioaccessibility in meat: a tool for assessing human cancer risk. Asian Pacific Journal of Cancer Prevention. 2016;17(1):15-23.

23.       ایوانی, محمدی قز, وحید, عاطفی. هیدروکربن‌های آروماتیک چند حلقه‌ای و راه‌های کاهش در محصولات غذایی. مجله علوم تغذیه و صنایع غذایی ایران. 2013;7(5):845-53.

24.       Terzi G, Celik T, Nisbet C. Determination of benzo [a] pyrene in Turkish döner kebab samples cooked with charcoal or gas fire. Irish Journal of Agricultural and Food Research. 2008:187-93.

25.           Australian and New Zealand guidelines for the assessment and management of contaminated sites, ANZECC and NH&MRC. In: (NH&MRC). AaNZEaCCANHaMRC, editor. 1992.

26.         Gorji MEh, Ahmadkhaniha R, Moazzen M, Yunesian M, Azari A, Rastkari N. Polycyclic aromatic hydrocarbons in Iranian Kebabs. Food control. 2016;60:57-63.

27.Mesdaghinia A,Nasseri S,Hadi M.Assessment Of Carcinogenic Risk and Non-Carcinogenic Hazard Quotient of Chromium in Bottled Drinking Waters in iran.ijhe.2016;9(3):347-358.

28.         Jiang D, Wang G, Li L, Wang X, Li W, Li X, et al. Occurrence, dietary exposure, and health risk estimation of polycyclic aromatic hydrocarbons in grilled and fried meats in Shandong of China. Food Science & Nutrition. 2018;6(8):2431-9.

پرسشنامه ندارد

اینجانب مطالعه ای تحت عنوان ارزیابی ریسک بهداشتی ناشی از ترکیبات PAH در انواع گوشت کبابی در شهر زاهدان را انجام خواهم داد.

در این مطالعه خون گیری انجام نخواهد شد.

سازمان های غذا و دارو، وزارت بهداشت و مردم می توانند از یافته های این مطالعه بهره مند شوند.

در این مطالعه هیچ گونه عوارض جانبی وجود ندارد.

در این مطالعه هیچ گونه عوارض جانبی وجود ندارد.

هزینه های کل این مطالعه 84300000 ریال می باشد.

روش جایگزینی برای این مطالعه وجود ندارد.

محرمانه نیست.

پژوهشگر پاسخگوی پرسش ها می باشد.

شماره تماس پژوهشگر : 09390699917(ریگی)

شماره تماس استاد راهنما : 09155412919(دکتر کمانی)

شماره تماس استاد مشاور : 09126309480(دکتر انصاری)

در صورتی که افراد تمایل به شرکت در مطالعه را نداشته باشند، از نمونه گیری حذف می شوند.

اینجانب از انجام این مطالعه رضایت کامل دارم.