Само словосочетание тяжелые металлы у меня, как у обывателя вызывает ассоциации с грибами растущими у шоссе или всплесками радиоактивности, но о продуктах в магазине, а уж тем более о риске для собственного здоровья я не задумываюсь. Точнее не задумывался.
В этой серии статей я поделюсь новым взглядом на тяжелые металлы, как на совершенно независимый механизм старения и развития патологий. Последние научные данные показывают, что даже при уровне тяжелых металлов ниже официально допустимого их влияние негативно. Расскажу откуда действительно появляются тяжелые металлы у современного человека в организма и исследую, что может быть сделано в быту и в индустрии.
Прежде чем перейти к самому вопросу, логично определиться что такое “тяжелые металлы”, очень тут меня выручил автор Троицкого Варианта Захар Слуковский [1], который пишет о своих мытарствах при подаче статьи, в которой использовал сочетание heavy metals.
С точки зрения науки словосочетание тяжелые металлы некорректно и как увидим в комментариях к статье, спорить об этом можно бесконечно.
Оказывается само словосочетание бытовое, как и слово микроб, например. Да, оно пришло из науки, но из той науки, где не было систем и классификаций.
Изначально тяжелыми металлами считались элементы с плотностью выше 4,5 г/см3, но по мере движения к систематизации с 1817 до нашего термин расплодил более 30 определений, а эксперты начали бороться с ним еще с конца 1980-х.
Я осознанно выбрал всего о четыре «тяжелых металла»: мышьяк (arsenic), свинец (lead) и кадмий (cadmium) и ртуть (mercury). Они наиболее показательны по путям загрязнения и путям выведения из организма, многие другие тяжелые металлы будут похожи на эти, но встречаться чуть реже. Основным документом, на который я ориентировался это американский план «Closer to Zero» по снижению «toxic element» в детском питании.
Теперь зайду на шаткую почву интерпретации статистики. Что бы показать важность этих металлов, я посмотрел связь смертности от всех причин (all cause mortality) и уровня выбранных металлов в крови. Хотя статистики не много (оказывается ученые не часто измеряют тяжелые металлы в крови или моче в эпидемиологических исследованиях), человечество выручает серия регулярных американских исследований диет и здоровья NHANES (National Health and Nutrition Examination Survey) [5], проводимых с 80х годов каждые 3-5 лет с числом участников от 10 до 40 тыс человек.
Для 26 000 американцев (1999-2014 гг.) общий уровень тяжелых металлов в крови (свинец, кадмий и ртуть) и в моче (10 разных) показал связь с риском смертности. Относительный риск в диапазоне 1.22 до 1.94, если сравнить людей с низким и высоким уровнем, i.e. простыми словами почти в 2 раза можно снизить риск смертности снизив общий уровень ТМ до низкого. Пожалуй на сегодня это самое сильное утверждение вытекающее из статистики.
Кадмий и в крови и в моче оказывает самое существенное влияние.
И это люди без отравления. Обычные люди. У одних высокий уровень, а у других низкий.
Кадмий отдельно смотрели на том же NHANES по данным 1999-2004 годов и для восьмидесятой процентили, то есть для тех, у кого уровень кадмия на уровне верхних 80% среди всех американцев (из 9000 в исследовании) уровень кадмия давал вклад 7 процентов в общий риск смертности и 9 в риск сердечно сосудистых.
Дальше беглый взгляд находит десятки подобных публикаций (но все они на тех же данных) и похожий уровень ассоциации с различными причинами смертности от почек и диабета до сердечно сосудистых.
Тут стоит сказать, что поскольку одним из основных факторов кадмия мы пока считаем курение, в стат анализе умеют разделять вклад кадмия и курения. Так что дело не просто в дыме, а как мы увидим дальше и вообще не в нем. Хотя именно для кадмия изначально именно дым решал,
на графике снижение кадмия с 80х годов именно благодаря снижению сигаретного дыма (пассивного и активного) [6].
Если просто начать искать тему тяжелых металлов на первые места поиска выходят статьи от 2021 года. 4 февраля 2021 года производители детского питания проснулись в холодном поту. Конгресс США опубликовал данные по уровню тяжелых металлов в детской еду, в котором выявлены превышения уровней всех четырех наших металлов в детском питании, более того, расследование обнаружило отсутсвие внутренного контроля на одних фабриках, а на других пренебрежение собственными стандартами [7].
Для примера выписал результаты по свинцу, но прежде скажу, что разрешенные нормы свинца в детском питании в Европе [9] 20 ppb (частей на миллиард), что равно 0,020 mg/kg, в США по детям нашел максимум для конфет 100 ppb и для сока 50 ppb [8].
А теперь выдержка из репорта конгресса.
«Свинец присутствовал в продуктах детского питания всех ответивших компаний.
-
Компания Nurture (HappyBABY) продавала готовые продукты детского питания, содержание свинца достигает 641 ppb. Почти 20% готовой продукции детского питания, протестированного компанией питания содержало более 10 частей на миллиард свинца.
-
Beech-Nut использовала ингредиенты, содержащие до 886,9 частей на миллиард свинца. Он использовал многие ингредиенты с высоким содержанием свинца, в том числе 483 ингредиента, которые содержали свинца более 5 частей на миллиард, 89 содержащих свинец более 15 частей на миллиард и 57 с содержанием более 20 частей на миллиард.
-
Hain (Earth’s Best Organic) использует ингредиенты, содержащие 352 ppb свинца. Хейн использовал много ингредиентов с высоким содержанием свинца, в том числе 88, в которых было протестировано содержание свинца более 20 частей на миллиард, и шесть, в которых было установлено содержание свинца более 200 частей на миллиард.
-
Гербер использовал ингредиенты, содержание свинца в которых достигало 48 частей на миллиард; и использовал много ингредиентов, содержащие более 20 частей на миллиард свинца.
Слова Best и Organic особенно интересны в этом контексте.
Несколько производителей не ответили на первый запрос конгресса. По итогам расследования более чем в 50 штатах можно подать в суд на производителей и, по-видимому, получить возмещение по сделке, если у ребенка появились расстройства такие как Аутизм или СДВГ. Пример типичной американской конторы по ссылке [10].В чем проблема с этими тяжелыми металлами?
1 — они реакционно способны и будут вступать в реакции там, где их не ждут.
2 — они 2х валентные и могут с большей константой связывания заменять Цинк и Магний в реакционных центрах ферментов. Один только магний поддерживает более 300 известных реакций в организме.
Не углубляясь в Биохимию в этой статье, хочу процитировать вводную часть научной статьи о механизмах действия тяжелых металлов [11].
Острые или хронические отравления могут возникать при контакте с водой, воздухом и пищей. Бионакопление этих тяжелых металлов приводит к разнообразному токсическому воздействию на самые разные ткани и органы организма. Тяжелые металлы нарушают клеточные процессы, включая рост, пролиферацию, дифференцировку, процессы восстановления повреждений и апоптоз. Сравнение механизмов действия показывает сходные пути для этих металлов, чтобы вызвать токсичность, включая образование ROS (активных форм кислорода), ослабление антиоксидантной защиты, инактивацию ферментов и окислительный стресс. С другой стороны, некоторые из них обладают избирательным связыванием со специфическими макромолекулами. Некоторые токсичные металлы, включая хром, кадмий и мышьяк, вызывают нестабильность генома. Дефекты репарации ДНК после индукции окислительного стресса и повреждения ДНК тремя металлами считаются причиной их канцерогенности. Даже при современных знаниях об опасности тяжелых металлов частота отравлений остается значительной и требует профилактического и эффективного лечения.
Неслабо, да?Порассуждаем об эволюции, так как “ничего не имеет смысла, кроме как в свете эволюции” [12]. Понятно, что большинство металлов “не намазано ровным слоем” по земле, скорее наоборот, они концентрируются в местах, где земная мантия выходит к поверхности. В других (в большинстве) местах их сильно меньше. Жизнь научилась использовать некоторые металлы, например железо, в своих целях и приспособила к этому свою машинерию, e.g. то же самое железо в молекуле гемоглобина связывает кислород и углекислый газ для транспортировки к легким. Другие металлы жизнь не встречала (тяжелые) в больших количествах и научилась их выводить из организма неспешно. Так продолжалось миллионы лет.
Потом пришел человек и начал ковырять застывшую мантию земной коры и доставать оттуда разные интересные штуки. Доставать и добавлять их во всякое: краски, бензин, зубные импланты, средства для производства шляп. Таким образом в клетках была достигнута “быстрая” отравляющая доза, когда эффект виден очень быстро
И у Ван-Гога (отравление свинцом [13]) и сумасшедшего шляпника (отравление ртутью [14] ) психопатологические отклонения были на лицо.Мартовский Заяц:… Нужно всегда говорить то, что думаешь.
Алиса: Я так и делаю, по крайней мере… По крайней мере я всегда думаю то, что говорю… а это одно и то же…
Шляпник: Совсем не одно и то же. Так ты еще чего доброго скажешь, будто «Я вижу то, что ем« и «Я ем то, что вижу«, — одно и то же!Мы то с вами в 21-м веке и бензин у нас unleaded (неэтилированный – это бензин который не содержит тетраэтилсвинца в своем составе). Мы скоро уберем свинцовую краску в старых домах. Перешли на новые пломбы. Бросили курить или даже не начинали. Не разбиваем электронные градусники. При чем тут тогда история с отравлениями?
Моя гипотеза для вас, гипотеза имеющая целую цепочку проверяемых фактов, что в небольших количествах яд продолжает работать так же как и в больших, но медленнее. Мы не сойдем с ума и не отрежем себе уши, мы просто сократим время жизни на 5-15% в зависимости от того, насколько нам повезет с местом производства нашей ежедневной еды.
Именно еда, вода и воздух стали сегодня самыми важными источниками тяжелых металлов, и судя по эпидемиологическим исследованиям (как те, что в начале статьи) есть коэффициент наклона кривой, который отражает влияние нашего текущего уровня тяжелых металлов на продолжительность жизни. Больше металлов, короче жизнь.Если сравнивать эффект курения и еды на показатели кадмия, например, то много не найдешь. Но некоторые исследования современных продуктов питания показывают высокое количество кадмия приходящего именно из еды, так у женщин курящих уровень кадмия в моче был 0,43 мг/г, а у женщин не курящих 0,30 мг/г. Некурящие женщины, которые ели тофу поднимали свой уровень до 0,41 мг/г. [15]. В другом исследовании наблюдали за грудным молоком у Курящих и Некурящих австрийских мам. Курение повышало уровень кадмия вдвое, а употребление пшеничных хлопьев на 30% [16].
Самые плохие новости похоже ждут вегетарианцев — в исследовании сравнили уровень кадмия у вегетарианцев и мясоедов, и уровень кадмия у вегетарианцев превышал уровень у мясоедов втрое [17].
Оно и понятно, кадмий очень хорошо всасывается растениями и депонируется в разных участках: у одних растений в корне, а у других в плодах и листьях. Оказывается кадмий очень любит прилипать к крахмалистым поверхностям и липким белкам, именно их и мы полюбили за чувство сытости, и вывели сорта богатой глютеном пшеницы и толстобокой картошки. Уровень кадмия в пшенице около 100 ppb [18], а уровень кадмия в снеках будет уже 200 ppb [19].
Переносимая доза (без последствий) для взрослого 4,1 мкг в день.
Если пересчитать на пшеницу — не больше 40 грамм, а снеков — всего 20.
Второй отчет по конгресса США [20] показал, что в детской еде может содержаться до 43 ppb, то есть 43мкг/кг, кадмия. Значит 100 грамм такой еды уже превышают взрослую дозу.За пределами этой статьи остались механизмы нашего организма для борьбы с кадмием, проверка американскими лабораториями добавок на предмет содержания тяжелых металлов и возможности технологий в производстве и выращивании еды.
Я пиарюсь в этой части статьи
Обо всем этом я рассказываю в своем канале и напишу вторую и третью часть для этой серии здесь. Как всегда рад вдумчивым комментариям.Ссылки
2 — https://www.fda.gov/food/chemicals-metals-pesticides-food/metals-and-your-food
3 — https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22472185/
4 — https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33618481/
5 — https://www.cdc.gov/nchs/nhanes/index.htm
6 — https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-94-007-4470-7_10
8 — https://www.fda.gov/food/metals-and-your-food/lead-food-foodwares-and-dietary-supplements
9- https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=CELEX:02006R1881-20150521
10 — https://www.millerandzois.com/baby-food-lawsuits.html
11 — https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fphar.2021.643972/full
12 —https://en.wikipedia.org/wiki/Nothing_in_Biology_Makes_Sense_Except_in_the_Light_of_Evolution
13 — https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/9428166/
14 — https://vegan.ru/info/detail.php?ID=3696
15 — https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S004896971100074X
16 — https://www.nature.com/articles/7500518
17 — https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17152224/
ссылка на оригинал статьи https://habr.com/ru/post/657275/
Добавить комментарий