Γκελης Ν. Δημητριος [Δρ],

Ιατρός Ωτορινολαρυγγολόγος, Οδοντίατρος, Διδάκτωρ της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου Αθηνών, Ιατρικός Εμψυχωτής (Medical Life Coach)

Γκελη Αικατερινη

Ιατρός, Ακτινολόγος, Άσσος, Κορινθίας

Γκέλης Δ. Νικόλαος [Δρ}, Κόρινθος

Ψυχολόγος, Κόρινθος .(JavaScript must be enabled to view this email address)

Τα θειώδη είναι ανόργανα άλατα με αντιοξειδωτικές και χημικές συντηρητικές ιδιότητες, που φυσιολογικά υπάρχουν στα σταφύλια, κρεμύδια, σκόρδο και άλλα λαχανικά. Οι χημικές ενώσεις από τις οποίες μπορεί να παραχθούν σουλφίδια ή θειώδη ονομάζονται θειωτικοί παράγοντες (sulfiting agents).

Τα θειώδη  έχουν χρησιμοποιηθεί από την αρχαιότητα για την πρόληψη του ενζυματικού και μη ενζυματικού μαυρίσματος των φρούτων και των λαχανικών, τον έλεγχο της ανάπτυξης μικροοργανισμών, ως παράγοντες λεύκανσης ή αποχρωματισμού τροφίμων, ως αντιοξειδωτικοι ή αναγωγικοί παράγοντες, ως συντηρητικά των κρασιών , μπύρας και άλλων ποτών [10, 11]. 

Μορφές θειωδών ενώσεων που χρησιμοποιούνται στα τρόφιμα και ποτά

Παραδείγματα θειωδών ενώσεων είναι το διοξείδιο του θείου (sulfur dioxide), θεικό νάτριο, (sodium sulfate), πυροθειώδες ή μεταδιθειώδες νάτριο και κάλιο (sodium and potassium bisulfites), που χρησιμοποιούνται ευρύτατα ως χημικά συντηρητικά οίνων, και διάφορα μεταδισουλφίδια (metabisulfites).

Τα θειώδη  χρησιμοποιούνται στα φρούτα και τα λαχανικά για την πρόληψη του δυσάρεστου μαυρίσματός τους, για την πρόληψη της μελάνωσης των  καραβίδων και των αστακών (΄΄μαύρων κηλίδων΄΄) , στα κρασία για την αποφυγή ανάπτυξης βακτηριδίων, στο ζυμάρι  ως ρυθμιστικά [ρυθμιστικά των ζυμαριών (dough conditioners)], και ως λευκαντικά ορισμένων διατροφικών αμύλων και κερασιών. Τα θειώδη  χρησιμοποιούνται και ως έκδοχα ορισμένων φαρμάκων, εξασφαλίζοντας έτσι τη σταθερότητά τους και την ισχύ τους [12,13]. 

Όρια συγκεντρώσεων των θειωδών  στα τρόφιμα και ποτά

Οι συγκεντρώσεις των θειωδών  στα  τρόφιμα ποικίλουν ευρύτατα και  δεν ξεπερνούν τις αρκετές εκατοντάδες μερών τους ανά εκατομμύριο (ppm). Μπορεί όμως να φτάσουν και τα 1000 ppm σε ορισμένα φρούτα και προϊόντα λαχανικών [10, 11].

Τα λευκά κρασιά περιέχουν μεγαλύτερες συγκεντρώσεις θειώδους από τα κόκκινα κρασιά. Όταν το κρασί περιέχει υψηλές συγκεντρώσεις θειώδους μυρίζει σαν κλούβιο αυγό.

Το κρασί που δεν περιέχει θειώδες είναι βραχύβιο. Τα μακρύτερο χρονικό διάστημα που μπορεί να διατηρηθεί ένα κρασί, που δεν περιέχει θειώδες είναι συνήθως οι 18 μήνες, με εξαίρεση ορισμένα φυσικά κόκκινα γλυκά κρασιά, που είναι πολύ πλούσια σε πολυφαινόλες, τανίνες, ανθοκυαμίνες, όπως το βιολογικό, φυσικό λιαστό κόκκινο Αγιωργίτικο κρασί Νεμέας "Γκελάντο" και "Γκέλικος ΝΑΜΑ". Στο χρόνο αυτό περιλαμβάνεται ο χρόνος παραμονής του κρασιού στο οινοποιείο, στο κατάστημα πωλήσεώς του και στα χέρια του αγοραστού του.

Το λευκό κρασί που παρασκευάζεται χωρίς σουλφίδια πρέπει να καταναλώνεται σύντομα, διαφορετικά θα μετατραπεί σε ξύδι. Αν ένα οινοποιείο πρόκειται να παρασκευάσει κάποιο κρασί, στο οποίο  δεν θα χρησιμοποιηθούν σουλφίδια θα πρέπει να καθαριστούν επιμελώς οι συσκευές από προηγούμενη οινοποίηση σταφυλιών, στο μούστο των οποίων προστέθηκε κάποιο θειώδες.

Προκειμένου να φονευθούν τα μικρόβια που εξαρτώνται από το οξυγόνο (αερόβια), μερικοί χρησιμοποιούν μια στιβάδα διοξειδίου του άνθρακα στο κρασί. Κατά τη διάρκεια της εμφιάλωσης χρησιμοποιούν άλλοι αέριο άζωτο για τον ίδιο λόγο. Το αποστειρωμένο φιλτράρισμα του κρασιού είναι σημαντικό, όπως και η απόλυτη καθαριότητα των βαρελιών, των σωλήνων και των  δεξαμενών του μούστου. Αφού γίνει η εμφιάλωση τελικά, οι φιάλες φυλάσσονται σε δροσερό μέρος, γερμένες στο πλάϊ.

Για να χαρακτηριστεί ένα κρασί ελέυθερο θειωδών  πρέπει οι συγκεντρώσεις του σε σουλφίδια να είναι μικρότερες των 10 μερών ανά εκατομμύριο [10 parts per million (ppm)].

Η δράση των θειωδών  στα τρόφιμα και τα ποτά και στο ανθρώπινο σώμα

Στα φρέσκα φρούτα και λαχανικά τα θειώδη εμποδίζουν το ένζυμο οξειδάση της πολυφαινόλης [polyphenol oxidase (PPO)] να τα μαυρίσει [10 ].

To  διοξείδιο του θείου  (SO2) είναι αέριο με οσμή «καιόμενου θείου». Αποτελεί το κυριότερο προϊόν της καύσεως ουσιών που περιέχουν θείο  και είναι ένας μείζων ατμοσφαιρικός ρύπος  με περιβαλλοντική σημασία. Το διοξείδιο του θείου απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα κατά τις εκρήξεις των ηφαιστείων και παράγεται σε μικρότερες ποσότητες με τις καύσεις ορυκτών καυσίμων.

Κατά την καύση των γαιανθράκων και του πετρελαίου παράγεται μεταξύ των άλλων και το διοξείδιο του θείου. Υπό την επίδραση της υγρασίας  και κάποιου καταλύτη, όπως το διοξείδιο του αζώτου, το διοξείδιο του θείου οξειδώνεται προς θειικό οξύ, το οποίο όταν γίνεται στην ατμόσφαιρα δημιουργείται το φαινόμενο της όξινης βροχής.

Τα θειώδη  είναι oi θειωτικοί παράγοντες, οι οποίοι εισάγονται  ευρύτατα σε τρόφιμα και ποτά, χρησιμοποιούμενα ως χημικά συντηρητικά και αντιμικροβιακά. Το θειώδες (SO2) παράγεται ενδογενώς και στο ανθρώπινο σώμα, ως επακόλουθο του φυσιολογικού μεταβολισμού των αμινοξέων που περιέχουν θειούχα αμινοξέα [1]. Το σουλφίδιο (SO2)  οξειδώνεται προς θεiικό (τελική αντίδραση της διάσπασης των αμινοξέων που περιέχουν θείο) εκτός από την επίδραση των μιτοχονδριακών ενζύμων και από την οξειδάση του σουλφιδίου στο ήπαρ και τελικά αποβάλλεται με τα ούρα [12].

Μια σπάνια συγγενής ανεπάρκεια της οξειδάσης του θειώδους  στους ανθρώπους οδηγεί σε διανοητική καθυστέρηση, νευρολογικά συμπτώματα και πρόωρο θάνατο [2] .Ο μηχανισμός της τοξικότητας του θειώδους  παραμένει αδιευκρίνιστος, αν και έχει υποστηριχτεί μπορεί να ευθύνεται ο σχηματισμός πρωτεϊνοτροποποιητικών πρωτεϊνών μέσω της αλληλεπίδρασης με το ONOO [3].

Ο ρόλος των θειωδών  στη φυσιολογία και την παθοφυσιολογία είναι πολύ περιορισμένος. Έχει προταθεί η άποψη ότι τα θειώδη  δρουν ως ενδογενείς χημικοί μεσολαβητές στην άμυνα ή τη δημιουργία φλεγμονής του ξενιστή, καθώς ενεργοποιεί τα ανθρώπινα ουδετερόφιλα in vitro, προκαλώντας αύξηση της παραγωγής  της (IL)-12 και IL-8 [4, 5], ελάττωση της παραγωγής IL-1ra [6, 7, 8], αύξηση της παραγωγής ελεύθερων ριζών οξυγόνου και αύξηση της εξαρτώμενης από Mac-1 προσκόλλησης των ουδετεροφίλων [9]. Τα θειώδη  περιέχονται σε ορισμένα φάρμακα, ως σταθεροποιητικοί παράγοντες και χημικά συντηρητικά [13, 14]. 

Κλινικά συμπτώματα μετά από έκθεση στα θειώδη

Έχει υπολογιστεί ότι μόνο στις ΗΠΑ υπάρχουν μέχρι  500,000 άτομα(< .05% του πληθυσμού) με ευαισθησία στα θειώδη. Η ευαισθησία στα θειώδη είναι πιο διαδεδομένη στα άτομα που πάσχουν από άσθμα και κυρίως στις γυναίκες, ενώ είναι ασυνήθιστη στα παιδιά της προσχολικής ηλικίας [15].

Το θειώδες  είναι ένα δυνητικά τοξικό μόριο, που μπορεί να εισέλθει στο σώμα από το στόμα, με την εισπνοή ή με ένεση. Ο μηχανισμός της τοξικότητάς του θειώδους είναι άγνωστος. Πιθανόν να διεγείρει το σουλφίδιο το προσαγωγό σκέλος του χολινεργικού αντανακλαστικού [19].

Η κυτταρική αποτοξίνωση  από το θειώδες  στα θηλαστικά  γίνεται μέσω της οξειδάσης του θειώδους, όπου το θειώδες μετατρέπεται σε θειικό [16].

Η έκθεση στα θειώδη, όπως η επαφή τους με το δέρμα, η λήψη τους από το στόμα ή η παρεντερική χορήγησή τους (μπορεί να δημιουργήσει κλινικά αποτελέσματα  στα ευαίσθητα προς τα θειώδη, άτομα,  που μπορεί να είναι από μια απλή δερματίτιδα, κνίδωση, ερυθρότητα του προσώπου, υπόταση, κοιλιακό άλγος, διάρροια, έντονος πονοκέφαλος, μέχρι επικίνδυνες για τη ζωή αναφυλακτικές και ασθματικές αντιδράσεις.

Η έκθεση στα θειώδη  ξεκινάει κυρίως από την κατανάλωση τροφίμων και ποτών που τα περιέχουν. Έκθεση στα θειώδη μπορεί να γίνει και με τη λήψη φαρμάκων που περιέχουν θειώδες  ως χημικό συντηρητικό ή με την επαγγελματική χρήση τους, όπως π.χ. οι οινοποιοί.

Οι περισσότερες μελέτες αναφέρουν ότι η ευαισθησία στα σουλφίδια έχει επίπτωση 3-10% μεταξύ των ασθματικών, όταν τα προσλάβουν με τροφή ή ποτό [17].

Οι παρενέργειες από τη λήψη θειωδών σε μη ασθματικά άτομα είναι πολύ σπάνια. Οι ασθενείς με άσθμα, που αντιμετωπίζεται μόνο με κορτιζόνη (κορτιζονοεξαρτώμενοι) ή  που εμφανίζουν μια υπεραντιδραστικότητα του βρογχικού βλεννογόνου υψηλότερου βαθμού μπορεί να κινδυνεύσουν περισσότερο να εκδηλώσουν ασθματική αντίδραση, αν λάβουν τρόφιμα που περιέχουν τα θειώδη.

Ακόμη και μεταξύ των ασθματικών οι αντιδράσεις από ευαισθησία στα θειώδη ποικίλει σε ένταση, κυμαινόμενη από την πολύ μικρή μέχρι την πολύ έντονη αντίδραση [18]. Γενικά όμως η πλειοψηφία των αντιδράσεων είναι είναι ήπιες. Το συνηθέστερο σύμπτωμα που εμφανίζουν οι ασθματικοί είναι ο βρογχόσπασμος.

Μηχανισμός με τον οποίο δημιουργείται η ευαισθησία στα θειώδη

Ο μηχανισμός με τον οποίο δημιουργείται η ευαισθησία στα θειώδη δεν είναι πλήρως διευκρινισμένος. Έχει ενοχοποιηθεί η εισπνοή διοξειδίου του θείου, που παράγεται στο στόμαχο, μετά από λήψη  τροφών ή ποτών που περιέχουν θειώδη, η ανεπάρκεια μιτοχονδριακού ενζύμου και η αλλεργική αντίδραση που γίνεται με τη μεσολάβηση ΙgE ανοσοσφαιρινών [17]. Οι αντιδράσεις στα θειώδη  μπορεί να είναι πρώιμες ή όψιμες [19].

Πρόληψη των αντιδράσεων προς τα θειώδη

Τα άτομα που γνωρίζουν την ευαισθησία τους στα θειώδη θα πρέπει να αποφεύγουν περιοχές με έντονη ατμοσφαιρική ρύπανση διότι στην ατμόσφαιρα υπάρχουν υψηλές πυκνότητες διοξειδίου του θείου (SO2), τη λήψη τροφίμων, ποτών και φαρμάκων που περιέχουν θειώδη. Τα ευάισθητα άτομα στα θειώδη πρέπει προτού κεκινήσουν να πιουν κρασί να διαβάζουν την ετικέτα του μπουκαλιού, η οποία πρέπει να αναφέρει ότι "περιέχει θειώδη" ή "δεν περιέχει πρόσθετα θειώδη".

Στην Ελλάδα κυκλοφορεί το βιολογικό, λιαστό, φυσικό  γλυκό, κόκκινο κρασί Νεμέας "Γκελάντο"(Gkelanto) και το "Γκέλικος ΝΑΜΑ", τα οποία δεν περιέχουν πρόσθετα θειώδη ή άλλου τύπου χημικά συντηρητικά. Η φυσική συντήρηση αυτών των κρασιών οφείλεται στις  απόλυτες συνθήκες καθαριότητας που παρακευάζονται από υγιή βιολογικά σταφύλια και στην αυθονία φυσικών πολυφαινολών, τανινών και ανθοκυανών που τα συνοδεύουν.

Βεβαίως και αν ακόμη δεν προστεθούν θειώδη σε ένα κρασί, το κρασί από μόνο του παράγει θειώδη, που το προστατεύουν. Αυτή όμως η ποσότητα είναι κλινικά ασήμαντη και σπανίως μπορεί να εκδηλώσει κάποιος αντιδράσεις ευαισθησίας προς τα θειώδη.

Σε περίπτωση μιας σπανιότατης εκδήλωσης μιας οξείας αναφυλακτικής αντίδρασης που αποδίδεται στα θειώδη, αυτή πρέπει να αντιμετωπιστεί με τη χορήγηση αδρεναλίνης υποδορίως [19].

Βλέπε επίσης στο Λεξικό της παρούσης ιστοσελίδας: Πυροθειώδες νάτριο, πυροθειώδες κάλιο

Βιβλιογραφία
1. Garrett RM, Johnson JL, Graf TN, Feigenbaum A, Rajagopalan KV: Human sulfite oxidase R160Q: identification of the mutation in a sulfite oxidase-deficient patient and expression and characterization of the mutant enzyme. Proc Natl Acad Sci USA 95:6394-6398, 1998.
2. Shih VE, Abroms IF, Johnson JL, Carney M, Mandell R, Robb RM, Cloherty JP, Rajagopalan KV: Sulfite oxidase deficiency. Biochemical and clinical investigations of a hereditary metabolic disorder in sulfur metabolism. N Engl J Med 297:1022-1028, 1977.
3. Reist M, Jenner P, Halliwell B: Sulphite enhances peroxynitrite-dependent alpha1-antiproteinase inactivation. A mechanism of lung injury by sulphur dioxide? FEBS Lett 423:231-234, 1998.
4. Ratthe C, Pelletier M, Roberge CJ, Girard D: Activation of human neutrophils by the pollutant sodium sulfite: effect on cytokine production, chemotaxis, and cell surface expression of cell adhesion molecules. Clin Immunol 105:169-175, 2002.
5. Pelletier M, Savoie A, Girard D: Activation of human neutrophils by the air pollutant sodium sulfite (Na(2)SO(3)): comparison with immature promyelocytic HL-60 and DMSO-differentiated HL-60 cells reveals that Na(2)SO(3) is a neutrophil but not a HL-60 cell agonist. Clin Immunol 96:131-139, 2000.
6. Mishra A, Dayal N, Beck-Speier I: Effect of sulphite on the oxidative metabolism of human neutrophils: studies with lucigenin- and luminol-dependent chemiluminescence. J Biolumin Chemilumin 10:9-19, 1995.
7. Beck-Speier I, Lenz AG, Godleski JJ: Responses of human neutrophils to sulfite. J Toxicol Environ Health 41:285-297, 1994.
8. Labbe P, Pelletier M, Omara FO,Girard D: Functional responses of human neutrophils to sodium sulfite (Na2SO3) in vitro. Hum Exp Toxicol 17:600-605, 1998.
9. Shigehara T, Mitsuhashi H, Ota F, Kuroiwa T, Kaneko Y, Ueki K, Tsukada Y, Maezawa A, Nojima Y: Sulfite induces adherence of polymorphonuclear neutrophils to immobilized fibrinogen through activation of Mac-1 beta2-integrin (CD11b/CD18). Life Sci 70:2225-2232, 2002.
10. Sapers, G.M. 1993. Browning of foods: control by sulfites, antioxidants, and other means. Food Technol. 47(10): 75-84.
11. Taylor, S.L., Higley, N.A., and Bush, R.K. 1986. Sulfites in foods: Uses, analytical methods, residues, fate, exposure assessment, metabolism, toxicity, and hypersensitivity. Adv. Food Res. 30: 1-76.
12. Ahmad A, Ahmad S, Baig MA. Purification and characterization of sulfite oxidase from goat liver. Indian J Biochem Biophys. 2008 Dec;45(6):379-86.
13. Knodel, L.C. 1997. Current Issues in Drug Toxicity; Potential health hazards of sulfites. Toxic Subst. Mech. 16(3): 309-311.