CO TO JEST SPECJACJA I ANALIZA SPECJACYJNA?
Specjacja to występowanie różnych form chemicznych i fizycznych tego samego pierwiastka w danym obiekcie. Najważniejsze jest badanie 6 specjacji tych pierwiastków, które wywierają istotny wpływ na fizjologiczne funkcje żywych organizmów, ponieważ wpływ ten z reguły zależy od formy specjacyjnej. Dotyczy to zarówno pierwiastków uważanych za toksyczne, jak np.: ołów, rtęć, arsen, oraz pierwiastków o ważnych funkcjach biochemicznych, jak np.: fosfor, wapń, magnez, jod. Poznanie specjacji pozwala m.in. wyjaśnić wpływ pierwiastków na funkcjonowanie żywych organizmów, procesy detoksykacji, rolę zanieczyszczeń żywności, oraz pomaga racjonalizować procesy zanieczyszczania i oczyszczania środowiska przyrodniczego. Obiektami badania są próbki środowiskowe (wody, gleby, osady denne), tkanki roślinne, zwierzęce i ludzkie, płyny fizjologiczne, żywność, a także materiały technologiczne (np. katalizatory, surowce i półprodukty). Zasadnicze trudności w analizie specjacyjnej to: możliwość zmian specjacji w trakcie procesu analitycznego, zazwyczaj bardzo mała zawartość poszczególnych związków, co wymaga bardzo czułych metod analitycznych o niskiej granicy wykrywalności oraz niebezpieczeństwo zanieczyszczenia lub strat tych związków w trakcie procesu analitycznego. W analizie specjacyjnej wykorzystuje się większość współczesnych technik analitycznych, jednak największe znaczenie mają techniki sprzężone, w których procesy rozdzielania i wydzielania, najczęściej metodami chromatografii, są stosowane łącznie z czułymi technikami detekcji, głównie metodami spektrometrycznymi.
ARSEN I JEGO ZWIĄZKI
Analiza specjacyjna znalazła największe zastosowanie w badaniu próbek żywności i materiałów środowiskowych. Jednym z najczęściej oznaczanych pierwiastków jest arsen i jego formy chemiczne. Pierwiastek ten występuje na różnych stopniach utlenienia, zarówno w postaci związków nieorganicznych, jak i organicznych. Nieorganiczne związki arsenu są znacznie bardziej toksyczne niż organiczne, a z kolei trójwartościowe formy arsenu są bardziej toksyczne niż pięciowartościowe. Narażenie na arsen nieorganiczny jest szczególnie niepokojące z powodu jego właściwości rakotwórczych. W oparciu o obserwowalną zwiększoną ilość przypadków zachorowań na raka u osób narażonych na działanie arsenu, pierwiastek ten został sklasyfikowany przez Międzynarodową Agencję Badań nad Rakiem (IARC) jako czynnik rakotwórczy dla ludzi. Według klasyfikacji IARC, związki As można podzielić na: kancerogenne dla ludzi (As nieorganiczny), potencjalnie kancerogenne dla ludzi (kwas dimetyloarsenowy DMA, kwas monometyloarsenowy MMA) i inne związki arsenoorganiczne nie klasyfikowane ze względu na ich toksyczność dla ludzi.
W ostatnich latach pojawiło się szereg nowych dokumentów i regulacji prawnych, w których podaje się nie tylko dopuszczalne zawartości całkowitego arsenu, ale również arsenu nieorganicznego – jako znacznie bardziej toksycznego. W 2015 r ukazało się Rozporządzenie Komisji EU 2015/1006 zmieniające rozporządzenie nr 1881/2006 w odniesieniu do najwyższych dopuszczalnych poziomów nieorganicznego arsenu w środkach spożywczych.
Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności (EFSA) przyjął w 2009 r. nową opinię dotyczącą występowania arsenu w żywności, w której podkreślono, że wartość 15 μg/kg masy ciała (m.c.) dotychczas przyjęta jako tolerowane tygodniowe pobranie , powinna zostać poddana rewizji, ponieważ nowsze wyniki badań wykazały, że poza rakiem skóry arsen nieorganiczny powoduje raka płuc i pęcherza moczowego. Pojawiły się również doniesienia o szeregu niekorzystnych skutków przy narażeniach niższych niż 15 μg As /kg m.c./tydzień. Ponadto stwierdzono, że dzieci w wieku poniżej trzech lat są szczególnie narażone na arsen nieorganiczny w wyniku spożywania diety zawierającej produkty spożywcze na bazie ryżu. Narażenie to u dzieci z grupy wiekowej 0-3 lata, szacuje się na ok. 2 do 3 razy wyższe niż u dorosłych. Rozporządzenie 2015/1006 podaje najwyższe dopuszczalne poziomy arsenu nieorganicznego dla produktów żywnościowych na bazie ryżu. W przypadku ryżu przeznaczonego do produkcji żywności dla niemowląt i małych dzieci granica ta została ustalona na 0,1 mg/kg świeżego produktu.
Odpowiedzią na te wymagania jest norma opracowana przez Europejski Komitet Normalizacyjny: 16802:2016 „Artykuły żywnościowe – Oznaczanie pierwiastków śladowych i ich form chemicznych – Oznaczanie arsenu nieorganicznego w artykułach żywnościowych pochodzenia morskiego i roślinnego metodą anionowymiennej HPLC- ICP-MS”, która obowiązuje w 33 krajach Europy.