Wszystko jest trucizną i nic nią nie jest

„Wszystko jest trucizną i nic nie jest trucizną, bo tylko dawka czyni truciznę” – to jedne z najbardziej znanych słów Paracelsusa^[1] – wybitnego lekarza żyjącego w XVI wieku n.e. Stwierdzenie to leży u podstaw współczesnej toksykologii i powinno być oczywiste dla każdego z nas. Wydaje się jednak, że często wcale tak nie jest. Prawdopodobnie większość ludzi zgodzi się, że trichloroetylen (składnik klejów czy preparatów do usuwania farby) jest trujący, a kofeina (występująca w kawie) raczej nie. Podejrzewam też, że wszyscy jednogłośnie stwierdzą, że nie jest możliwe zatrucie wodą. Powstaje więc pytanie: co wolisz wypić – kubek kofeiny, kubek trichloroetylenu czy 10 litrów wody?

Wszystkie te substancje to w pewnym stopniu trucizny, musimy jednak przyjrzeć się ich LD₅₀, aby wyciągnąć właściwe wnioski. Wbrew pozorom ta prosta wiedza może zupełnie zmienić obraz otaczającego nas świata i pomóc w racjonalnym podejściu do spraw zdrowia i żywienia.

Rozwiązanie przedstawionej we wstępie zagadki może być zaskakujące, ale prawdopodobnie najmniejsze szkody wyrządziłoby nam wypicie kubka trichloroetylenu. Żeby zrozumieć tę pozornie absurdalną odpowiedź, należy najpierw wyjaśnić czym jest LD₅₀ oraz jakie są jego wartości dla omawianych substancji.

Rys. 1 Budowa strukturalna trichloroetylenu

LD to skrót od angielskich słów lethal dose czyli dawka śmiertelna. Indeks dolny oznacza natomiast procent badanych zwierząt, które zmarły. LD₅₀ jest więc taką ilością substancji, która po podaniu spowoduje śmierć połowy badanej populacji. Mówiąc bardziej kolokwialnie, jeśli wartość LD₅₀ dotyczy człowieka, to po spożyciu takiej ilości danej substancji masz 50% szansy na to, że przeżyjesz.

Jakie są wartości LD₅₀ dla poszczególnych substancji? Popatrzmy na tabelę poniżej. Z oczywistych względów (konieczność zaistnienia śmiertelnego zatrucia) nie istnieje wystarczająca ilość danych na temat LD₅₀ dla ludzi. Istnieje jednak bardzo duża ilość informacji na temat tej wartości dla szczurów. Z tego powodu będziemy się posługiwać głównie LD₅₀ wyznaczonym dla tych ssaków. Nie możemy tych wartości przełożyć bezpośrednio na ludzi, ale możemy założyć, że toksyczność będzie proporcjonalna.

Rozważania będą dotyczyć mężczyzny o masie ciała 70 kg.

Nazwa substancji	LD₅₀[mg/kg]	Komentarz
Woda (szczur, doustnie)	>90 000^[2]	W przypadku masy ciała wynoszącej 70 kg dawka zagrażająca zdrowiu wynosiłaby 6,3 l. Można więc swobodnie założyć, że jednorazowe wypicie 10 l wody mogłoby skończyć się niezbyt dobrze praktycznie dla każdego z nas.
Sacharoza (szczur, doustnie)	29 700^[3]	Rozpatrując taką samą masę ciała można powiedzieć, że spożycie 2,1 kg tego cukru może być niebezpieczne dla zdrowia.
Wit. C (szczur, doustnie)	11 900^[4]	Spożycie ok. 8330 tabletek Rutinoscorbinu może skończyć się śmiercią.
Siarczek kadmu (szczur, doustnie)	7 080^[5]	Ta nazwa brzmi groźnie, prawda? Okazuje się, że siarczek kadmu jest nieco mniej toksyczny od witaminy C, a prawie tak samo toksyczny jak alkohol. Nie wszystko, co ma nieznaną nam chemiczną nazwę, musi być od razu bardzo trujące.
Etanol (szczur, doustnie)	7 060^[6]	Dość wysoka wartość LD₅₀ dla tego związku może dawać poczucie, że jest on względnie bezpieczny. Ilość śmiertelnych przypadków przedawkowania alkoholu przeczy temu stwierdzeniu. Oprócz dawki, która może nam zaszkodzić (w przypadku masy ciała wynoszącej 70 kg – 490 g czystego etanolu) trzeba jeszcze wziąć pod uwagę zawartość tej substancji w spożywanych produktach. Np. 50 ml wódki zawiera 16 g czystego alkoholu etylowego, co znaczy, że wypicie 30 kieliszków może skutkować śmiercią. Z drugiej strony oficjalnie podaje się, że 5‰ alkoholu we krwi to dawka śmiertelna, a co za tym idzie wypicie ok. 15 kieliszków powinno już skutkować śmiercią. Dla porównania przypomnę, że podobny efekt miałoby spożycie 8330 tabletek Rutinoscrobinu. Nietrudno więc zauważyć, że o wiele łatwiejsze jest zatrucie alkoholem niż wit. C. Często mówi się, że takie statystyki nie dotyczą Polaków i Rosjan. Coś może w tym być, ponieważ znalazłem udokumentowany przypadek Polaka, który miał aż 13,74 promila alkoholu we krwi i przeżył!^[7]
Trichloroetylen (szczur, doustnie)	4 900^[8]	Trichloroetylen – substancja trochę bardziej toksyczna od alkoholu. Nie polecam jedzenia kleju, ale raczej od tego nie umrzecie.
Kofeina (szczur, doustnie)	192^[9]	Związek psychoaktywny zawarty w kawie, 25 razy bardziej szkodliwy niż trichloroetylen! Zapewniam, że wypicie szklanki czystej kofeiny na pewno zakończyłoby się śmiercią. Tak naprawdę nie ma się jednak czego obawiać. Znowu, tak jak w przypadku alkoholu, trzeba wziąć pod uwagę zawartość kofeiny w produktach spożywczych. Wynosi ona ok. 50 – 100 mg na filiżankę kawy. Oznacza to, że nasz hipotetyczny, siedemdziesięciokilogramowy mężczyzna musiałby na raz wypić 134 – 270 filiżanek tego napoju.
Kapsaicyna (mysz, doustnie)	50^[10]	Związek odpowiadający za ostrość papryki czy pieprzu. Spożycie tylko 3,5 g tego związku może skutkować śmiercią. Jak już się pewnie domyślacie, jest to wartość absurdalnie duża biorąc pod uwagę zawartość kapsaicyny w ostrej papryce.
Strychnina (człowiek, doustnie) (szczur, dosutnie)	1-2^[11] 0,16^[11]	Teraz dochodzimy do substancji, które są niezwykle toksyczne dla człowieka. Strychnina to związek, który niegdyś stosowany był jako trutka na szczury. Patrząc na wartości LD₅₀nietrudno zrozumieć ten wybór. Już 0,08 mg tego związku zabije większość szczurów. Analogicznie 70 – 140 mg może zabić naszego człowieka i to w dość makabryczny sposób – poprzez uduszenie spowodowane skurczem mięśni oddechowych.
Jad niektórych węży (szczur, dożylnie)	0,025^[12]	Konkretnie – jad tajpana pustynnego, jednego z najbardziej niebezpiecznych węży zamieszkujących Australię.
Polon-210 (człowiek, inhalacja)	10^-5[13]	Niezwykle toksyczny izotop odkrytego przez Marię Curie-Skłodowską pierwiastka. Jego kontakt w ilości 700 ng z układem oddechowym człowieka może się skończyć tragicznie.
Jad kiełbasiany (botoks) (człowiek, doustnie)	10^-6[14]	Jad kiełbasiany to zdecydowanie jedna z najbardziej toksycznych substancji. Już 70 ng mogłoby zabić człowieka. Nanogramów! Czyli milion razy mniej niż miligram. Jest to wartość niezwykle mała, takiej ilości substancji nie jesteśmy nawet w stanie zaobserwować gołym okiem. Kryształek tej substancji wielkości ziarenka piasku mógłby zabić kilkaset osób. Jad kiełbasiany bezsprzecznie wygrywa w naszym rankingu śmierci… Tak na marginesie – jest jednym z głównych składników aktywnych botoksu. Odpowiednio mała dawka wstrzyknięta w mięsień twarzy prowadzi do zaniku jego aktywności, a w efekcie zmniejszenia ilości tworzonych się zmarszczek.

Co z tego wszystkiego wynika?

Po pierwsze – przy analizowaniu szkodliwości danej substancji nie wystarczy nam informacja, że jest „toksyczna”. Musimy wiedzieć w jakim stopniu jest toksyczna czyli sprawdzić jej LD₅₀;
Następnie należy zastanowić się w jakiej postaci i stężeniu możemy mieć do czynienia z danym związkiem. Jeśli jest to produkt spożywczy, należy zainteresować się przeciętną zawartością substancji w danym produkcie. Może bowiem okazać się, że trochę nagina się prawdę mówiąc o usuwaniu z produktu szkodliwych składników, podczas gdy jest ich tak mało, że nie mogą mieć wpływu na nasze zdrowie. A przecież wiadomo, zdrowe musi być drogie;
W przypadku wielu toksyn należy też wziąć pod uwagę długotrwałe narażenie na ich obecność w naszym środowisku. Małe, ale regularne dawki mogą również prowadzić do poważnych problemów zdrowotnych;
Trzeba również przeanalizować różne cechy naszego organizmu – wiek, płeć, masę ciała czy indywidualną wrażliwość na dany związek. W praktyce takich czynników jest tak wiele, że w większości przypadków musimy opierać się na uogólnionych danych.

No dobrze – powiedziałby ktoś mądrzejszy ode mnie – to w końcu mogę się zatruć wszystkim czy nie? Musiałbym mu odpowiedzieć – tak, ale czasem musisz się bardzo postarać, a czasem nie zdążysz nawet o tym pomyśleć.

Opracował: Maciej Bielak-Wolanin

Przemysław Mastalerz, Ekologiczne kłamstwa ekowojowników, Wydawnictwo Chemiczne, 2012, s. 28
Material Safety Data Sheet Water MSDS. Section 11: Toxicological Information for the LD₅₀ verification
Safety (MSDS) data for sucrose
Safety (MSDS) data for ascorbic acid. Oxford University. 2005-10-09. Retrieved 2007-02-21
Advanced Search – Alfa Aesar – A Johnson Matthey Company. Alfa.com. Retrieved on 2013-07-17
Safety (MSDS) data for ethyl alcohol
Miał 13,74 promila alkoholu we krwi. I przeżył. Rekord świata? Gazeta.pl Wiadomości, 2013-08-07. [dostęp 2013-08-07]. [zarchiwizowane z tego adresu (2013–08–11)]
Hayes, W.J., Jr., E.R. Laws, Jr., (eds.). Handbook of Pesticide Toxicology. Volume 2. Classes of Pesticides. New York, NY: Academic Press, Inc., 1991., p. 690)
Safety (MSDS) data for caffeine
Capsaicin Material Safety Data Sheet (PDF). sciencelab.com. 2007. Retrieved 2007-07-13.
INCHEM: Chemical Safety Information from Intergovernmental Organizations: Strychnine
LD50 for various snakes. Seanthomas.net. Retrieved on 2013-07-17.
Topic 2 Toxic Chemicals and Toxic Effects
Fleming, Diane O.; Hunt, Debra Long (2000). Biological Safety: principles and practices. Washington, DC: ASM Press. p. 267. ISBN 1-55581-180-9