Кадмий

СТАЙЛАБ предлагает стандарты кадмия для анализа его содержания в продуктах питания методами ИСП и ИСП-МС.

Кадмий – это мягкий ковкий металл, который в основном присутствует в качестве примеси в различных минералах и рудах, преимущественно, цинковых. Он был открыт в 1817 году в Германии. Кадмий используют для изготовления никель-кадмиевых аккумуляторов, солнечных батарей, полупроводников, стержней атомных реакторов, криогенной техники. Его применяют в качестве припоя и для защиты других металлов от коррозии, а также для изготовления красных, оранжевых и желтых красителей.

Все соединения кадмия, как и он сам, токсичны. Механизм его действия, как и у других тяжелых металлов, основан на взаимодействии с –SH-группами ферментов и нарушении их нормального функционирования. Для острого отравления кадмием характерно поражение печени и почек, лихорадка, озноб, головная боль и некоторые другие признаки. При отравлении парами этого металла или его оксида может возникать боль в груди, кашель, пневмония и отек легких. Острые отравления кадмием чаще всего происходят на производствах электроники или красителей, а также при масштабных авариях, в ходе которых в окружающую среду попадают большие количества этого металла.

Хроническое отравление кадмием приводит к нарушению работы генов в митохондриальной ДНК проксимальных канальцев нефронов – клеток почек. Это вызывает хроническую почечную недостаточность, следствием которого является остеомаляция – снижение содержания кальция и фосфора в костях, в результате чего они размягчаются. Хроническое отравление кадмием также может приводить к формированию камней в почках и к остеопорозу. Кадмий и все его соединения канцерогенны. Существуют предположения, что кадмий может действовать как эндокринный дизруптор, поскольку он способен связываться с некоторыми из рецепторов к эстрогенам. Хроническое воздействие кадмия связывают с повышением риска возникновения сердечно-сосудистых заболеваний и гипертонии.

С 1912 году в Японии отмечали случаи болезни итай-итай. Для нее были характерны сильные боли в спине и суставах, недостаточная минерализация костей, анемия, кашель и почечная недостаточность. Причины заболевания начали искать в 1940-х годах, и в 1955 году предположили, что болезнь представляет собой хроническое отравление кадмием. В 1960-х годах это было доказано. Река, протекавшая через префектуру Тояма, начиналась в горах, где добывали золото, серебро, свинец, медь и цинк. Население префектуры потребляло кадмий как с водой, так и с пищей – рыбой, выловленной в реке и рисом, поля которого орошала та же река.

Кадмий является экотоксикантом и способен к биоаккумуляции. Он накапливается как в растительных, так и животных организмах. В окружающую среду этот металл попадает в результате вулканической активности, выветривания горных пород, в ходе добычи металлов, плавки, производства электроники и другой промышленной деятельности. Он легко переносится на большие расстояния с потоками воздуха. Источником кадмия могут становиться речные и морские отложения, в которых он накапливается. Это происходит при смене русла реки, обмелении водоемов, а также при использовании ила для удобрения полей.

Для человека одним из существенных источников кадмия является табак, который накапливает этот металл из почвы. При курении кадмий проникает в легкие, где всасывается значительно лучше, чем в желудке. Некурящие люди подвергаются воздействию кадмия с питьевой водой, мясом, морепродуктами, грибами, какао-продуктами, а также с зерном, овощами и корнеплодами. Растения накапливают кадмий из почвы, в которую он попадает с бытовыми отходами или с органическими удобрениями, такими, как навоз.

В Российской Федерации и странах Таможенного Союза максимально допустимые концентрации кадмия в пищевых продуктах и воде указаны в ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции», ТР ТС 033/2013 «О безопасности молочной продукции», «Единых санитарно-эпидемиологических и гигиенических требованиях к товарам, подлежащим санитарно-эпидемиологическому надзору (контролю)» и в других регламентах. Согласно им, содержание кадмия в мясе и мясной продукции не должно превышать 0,05 мг/кг, в яйце – 0,01 мг/кг. В странах Евросоюза содержание кадмия в пищевых продуктах также регулируют законодательно. С актуальными нормами можно ознакомиться на сайте compact24.com.

С 1 июля 2018 года вступает в силу ГОСТ 34141-2017 «Продукты пищевые, корма, продовольственное сырье. Определение мышьяка, кадмия, ртути и свинца методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой». Этот метод обладает очень высокой точностью и чувствительностью.

Стандарты SPEX CertiPrep для анализа кадмия методами ИСП и ИСП-МС изготавливаются в соответствии с ISO 17034:2016 (аккредитация A2LA). Система контроля качества соответствует ISO 9001:2015 (аккредитация DQS). Их стабильность и точность концентрации гарантируется производителем.

Литература

1. Exposure to cadmium: A major public health concern. WHO, 2010
2. Fechner, P.; Damdimopoulou, P.; Gauglitz, G. Biosensors paving the way to understanding the interaction between cadmium and the estrogen receptor alpha. PLOS ONE, 2011. 6 (8): e23048.
3. Hamilton, J. What is Itai-Itai disease
4. Takebayashi S, Jimi S, Segawa M, Takaki A. Mitochondrial DNA deletion of proximal tubules is the result of itai-itai disease. Clin Exp Nephrol. 2003 Mar;7(1):18-26.
5. Cadmium dietary exposure in the European population. European Food Safety Authority

1