Archiwum

prof. dr hab. Franciszek Brzóska, prof. dr hab. Tadeusz Barowicz, dr inż. Bogdan Śliwiński

Instytut Zootechniki PIB w Krakowie

 

Jod (J) jest pierwiastkiem niezbędnym do życia ssaków, w tym człowieka.  Występuje w powietrzu, wodzie oraz glebie. Pierwotnym jego źródłem są skały -  łupki bitumiczne, które podlegając  wietrzeniu uwalniają go do wód i powietrza. Woda morska oraz żyjące w niej rośliny oraz organizmy zwierzęce są największym na ziemi magazynem jodu (tab.1). Należy do niezbędnych mikroelementów, które przede wszystkim są dostarczane w pokarmie oraz wodzie pitnej.

 

 

Tab.1. Średnia zawartość jodu (μg/100 g) w roślinach i produktach pochodzenia zwierzęcego

 

Produkt	Zawartość jodu (μg/100 g)
Sałata Szpinak Jabłko Pomidor Mleko krowie Ser dojrzewający („Gouda”) Ser twarogowy („Grani”) Masło Jajo kurze Cielęcina Dorsz Łosoś Płastuga Makrela Śledź Karp	23,7 20,9 1,9 3,1 10,4 35,0 2,7 1,4 21 2,2 110 44 52 40 30 1,5

 

Występowanie w przyrodzie

            Stężenie jodu w wodzie morskiej jest 10-krotnie wyższe niż w wodzie słodkiej i wynosi około 50 μg/l. Występuje w postaci soli. Uwalniając się do jodu elementarnego paruje i występuje w powietrzu w ilości ok. 0,7 μg/m³. Na ilość jodu w powietrzu ma wywiera wpływ nie tylko odległość od akwenów morskich, kierunek wiatru, ale również zanieczyszczenie środowiska. Jako pierwiastek dobrze rozpuszczalny w wodzie, w postaci deszczu, mgły lub kryształków śniegu, w postaci opadu wzbogaca powierzchniowe warstwy gleby. Stężenie jodu w opadach atmosferycznych oraz w glebie wywiera zasadniczy wpływ na zawartość tego pierwiastka w wodach powierzchniowych, skąd jest pobierany przez rośliny. Zawartość jodu w roślinach lądowych wynosi średnio ok. 1 mg/kg s.m.

            Rozmieszczenie jodu na kuli ziemskiej około milion lat temu było w miarę równomierne. Zlodowacenia oraz zmiana ukształtowania powierzchni ziemi doprowadziły do zubożenia niektórych regionów w ten pierwiastek. Proces ten był powolny i trwa nadal. Przyczyniają się do tego mające stale miejsce ruchy tektoniczne, trzęsienia ziemi oraz wybuchy wulkanów. Powstawanie obszarów ubogich w jod obserwowane jest w regionach nawiedzanych przez silne opady, sprzyjające wypłukiwaniu tego pierwiastka z gleby, szczególnie w górskich rejonach Karpat i Alp w Europie. Na terenie Polski  do takich regionów zalicza się Pogórze Karpackie oraz Pogórze Sudeckie. Na pozostałym obszarze, za wyjątkiem okolic nadmorskich jest mniej niż średnie zaopatrzenie w jod.

 

Rola jodu w organizmie

Jod jest niezbędnym pierwiastkiem biorącym udział w tworzeniu hormonów tarczycy. Hormony te regulują metabolizm, wzrost i rozmnażanie, prace komórek nerwowych i mięsni, powstawanie białek, wzrost włosów i regenerację skóry oraz zużycie tlenu przez komórki. Wywiera więc istotny wpływ na szereg procesów metabolicznych, niezbędnych dla prawidłowego wzrostu oraz rozwoju zwierząt i człowieka. Niski poziom jodu w wodzie oraz w paszach roślinnych sprawia, że regiony Polski południowej zagrożone są występowaniem u ludzi i zwierząt wola tarczycy, prowadzącego do zaburzeń wzrostu oraz rozwoju umysłowego. Jak wykazano doświadczalnie, dzieci którym w procesie dorastania zapewniono niezbędną ilość jodu, mają wyższy iloraz inteligencji, niż te z obszarów z niedoborem jodu. Wiadomo również, że niedobór hormonów tarczycy może niekiedy powodować różny stopień uszkodzenia mózgu u płodów dzieci, a w skrajnych przypadkach nawet kretynizm. Na terenach z niedoborem jodu obserwuje się również zahamowanie wzrostu u zwierząt gospodarskich oraz komplikacje w ich rozrodzie. Hormony tarczycy pobudzają syntezę cholesterolu lub jego degradację, nasilają działanie amin katecholowych, hamują syntezę białka, przez co wpływają na transkrypcję genów.

W Polsce znane jest występowanie wola u ludzi na terenach podgórskich. Jak wykazano, województwo Małopolskie i Podkarpackie, a zwłaszcza ich południowe obszary należą do najbardziej wolotwórczych regionów w Polsce.

            Ponad 60% jodu obecnego w organizmie (20-30 mg) zdeponowane jest w gruczole wewnętrznego wydzielania – tarczycy. Pozostałe 40% jest rozproszone po całym organizmie. Najwięcej jego znajduje się w kościach, jajnikach i krwi. Poza pokarmem, organizm zwierzęcia wchłania jod przez skórę

 

Tab.2. Zawartość jodu w paszach ( mg/kg s.m.) dla bydła

 

Rodzaj paszy	Zawartość jodu
Trawy (kostrzewa łąkowa, kupkówka posp.) Koniczyna (czerwona, biała) Kukurydza na zielonkę Ziarna zbóż:    pszenica ozima    jęczmień jary    żyto ozime    kukurydza	0,129 0,106 0,094   0,055 0,038 0,053 0,048

 

Jod w diecie człowieka

            Do najlepszych źródeł jodu dla ludzi oraz zwierząt należą świeże ryby i owoce morza, wodorosty morskie (kelp), sól jodowana, rośliny oraz produkty pochodzenia zwierzęcego pochodzące z terenów bogatych w jod. Zawartość jodu w jajach kurzych oraz w mleku krów zależy od jego występowania w paszach podawanych zwierzętom (tab.2). Poziom jodu w mięśniach jest niski. Ponieważ na wielu obszarach kraju zawartość jodu w wodzie i glebie jest ograniczona, jest on profilaktycznie dodawany do soli kuchennej w ilości 30 mg/kg. Jedna łyżeczka jodowanej soli kuchennej zawiera 420 μg jodu.

            Absorpcję jodu z przewodu pokarmowego ocenia się na 80-92%, przy czym nieorganiczne związki (np. KJ) zostają wchłonięte bardzo szybko i niemal całkowicie, natomiast przechodzenie jodu znajdującego się w formach organicznych jest ograniczone. Układ oddechowy  oraz skora są również możliwymi drogami wnikania jodu do organizmu, niemniej jednak ich znaczenie (z wyjątkiem obszarów nadmorskich) jest mało istotne. Jak już wspomniano, organizm ssaka gromadzi jod w 70-80% w gruczole tarczycowym, a pozostała część jest magazynowana m. in. w śliniankach, gruczole mlekowym i jajnikach, w błonie śluzowej żołądka i mięśniach szkieletowych. Jod jest usuwany przez nerki, a jego ilość wydalona z moczem jest powszechnie używanym w medycynie wskaźnikiem zaopatrzenia organizmu człowieka w ten pierwiastek. Na jego podstawie określany jest stopień niedoboru jodu u ludzi oraz opracowywane są programy profilaktyki jodowej.

 

Tab.3. Dzienne zapotrzebowanie na jod w diecie przez człowieka (WHO, UNICEF, ICCIDO, 2007)

 

Grupa wiekowa	Zalecana dawka (μg/osobę/dzień)
Niemowlęta i dzieci do lat 6 Dzieci od 6 do 12 lat Dzieci powyżej 12 lat Dorośli Kobiety w ciąży i karmiące	90 120 150 150 250

 

            Tarczyca dorosłego człowieka wydziela dziennie około 100-200 μg tyroksyny, która w swoim składzie zawiera 60-120 μg jodu. W wyniku degradacji tego hormonu, ok. 20% jodu powraca do tarczycy w celu ponownego wykorzystania. Ilość jodu ponadto jest dodatkowo wzbogacana w organizmie ze źródeł endogennych, takich jak gruczoły ślinowe lub błona śluzowa żołądka. Utrata z kolei jodu z moczem wynosi ok. 100 μg/dzień. Na tej podstawie Międzynarodowa Organizacja Zdrowia (WHO) podała, że minimalne dzienne zapotrzebowanie na jod przez dorosłego człowieka powinno wynosić 50-70 μg, co przy przeliczeniu na masę ciała (70 kg) daje 1 μg jodu na 1 kg. Optymalnym z kolei zapotrzebowaniem wg tej organizacji jest 150 μg/osobę. Dopuszczalna dzienna dawka jodu dla dorosłego człowieka została określona na 1-2 g. Jej wysokość w dużej mierze zależy m. in. od właściwości osobniczych, drogi podania, postaci jodu (forma mineralna czy organiczna), stanu zdrowia, a także od stopnia zanieczyszczenia środowiska naturalnego.

            Zapotrzebowanie na jod przez ludzi zależy m. in. od wieku, płci oraz trybu życia. W stanach fizjologicznych, takich jak ciąża i laktacja u kobiet oraz okres wzrostu u dzieci (tab.3), zapotrzebowanie na jod jest wyższe.

            Głównym źródłem jodu dla ludzi jest dieta, szczególnie jeśli jest bogata w produkty pochodzenia morskiego, nabiał oraz jaja. Woda pitna pokrywa tylko w ok. 10% zapotrzebowanie na jod. W naszym kraju podstawowymi źródłami jodu w diecie są mleko, jego przetwory, jaja oraz ryby morskie. Te ostatnie, z racji niskiego spożycia przez statystycznego Polaka, w niewielkim stopniu niwelują deficyt jodu w diecie. Najbardziej efektywnym źródłem jodu w diecie ludzi jest dziś mleko krowie. Dla przykładu, w Stanach Zjednoczonych oraz w krajach skandynawskich, mleko i jego przetwory w ok. 80% pokrywają dzienne zapotrzebowanie na jod u dzieci, zaś w ok. 50% u ludzi dorosłych. Badania z kolei przeprowadzone w naszym kraju 30-40 lat temu wykazały, że mleko zaledwie w 3-4% pokrywa dzienne zapotrzebowanie dzieci na jod. Od tamtego czasu poziom jodu w mleku krów zwiększył się znacząco i obecnie mleko jest  jego najlepszym źródłem. Z tego też względu prowadzonych jest szereg akcji zachęcających dzieci i młodzież do codziennego picia mleka i spożywania jego przetworów (sery, kefir, jogurt).

Jod w diecie krów mlecznych

            Zawartość jodu w naturalnych paszach dla bydła nie pokrywa jego zapotrzebowania pokarmowego na ten pierwiastek. U krów mlecznych ok. 10% dziennej dawki jodu z paszy przechodzi do mleka. Stwierdzono również istnienie liniowej zależność pomiędzy ilością jodu pobraną z paszą, a jego poziomem w pozyskiwanym mleku. Według danych ARC (1980) zapotrzebowanie bydła mlecznego na jod określone zostało na 0,5 mg/kg s.m. dawki, co odpowiada ok. 9-11 mg jodu na sztukę podczas doby. Dziś, wobec wzrostu wydajności mlecznej krów podczas ostatnich 20 lat, zapotrzebowanie na jod przyjmuje się na poziomie 12 mg/dobę w przypadku zwierząt zasuszonych oraz 60 mg/dobę dla krów wysokomlecznych w  pełni laktacji. Przy takim poziomie jodu w paszy poprawia się nie tylko cielność krów, ale również zwiększa jego zawartość w mleku (150-200 μg/litr).

            Zawartość jodu w mleku, oprócz jego ilości w diecie, zależy m. in. od rasy krów, okresu laktacji oraz pory roku. Zwiększona ilość jodu w mleku stwierdzana jest u krów rasy Holstein. Również w miarę trwania laktacji spada produkcja mleka, a zawartość w nim jodu rośnie. W zimie zawartość jodu w mleku krów jest o 30% większa niż latem. I tak, w badaniach próbek mleka (n=96) przeprowadzonych w Instytucie Zootechniki-PIB w Krakowie stwierdzono, że w mleku UHT sprzedawanym w supermarketach na terenie całej Polski, w sezonie letnim zawartość jodu wynosiła średnio 143,2 μg/kg i wahała się od 103,3 do 162,7 μg/kg. Z kolei w sezonie zimowym, zawartość jodu w mleku wynosiła średnio 182,4 μg/kg i wahała się od 140,6 do 235,5 μg/kg. Jest to dobry poziom europejski, podobny jak w Niemczech i Francji.

 

Premiksy i lizawki z jodem

            Badania przeprowadzone w ostatnich latach na terenie Polski południowej wskazują na niezadawalający poziom jodu w mleku, nie przekraczający 70 μg/litr. Receptą na poprawę takiego stanu rzeczy jest m. in. większe niż dotychczas stosowanie w żywieniu krów mlecznych premiksów mineralnych zawierających w swoim składzie związki jodu oraz powszechne używanie lizawek solnych z mikroelementami. Stosowanie bowiem w żywieniu krów mlecznych lizawek solnych wzbogaconych w mikroelementy, w tym w jod, zwiększa zawartość tych ostatnich w mleku oraz jego przetworach, stając się istotnym czynnikiem w profilaktyce odżywiania się ludności. Dopuszczalna zawartość poziomu jodu w mieszankach paszowych dla zwierząt określona została na 5 mg/kg s.m. Obowiązujące w naszym kraju przepisy prawa paszowego zezwalają na stosowanie w paszach dla zwierząt jodku potasu, jodku sodu, uwodnionego czterojodanu wapnia oraz bezwonnego jodanu wapnia.

Lizawki solne, zawierające w swoim składzie jod, w naszym kraju produkowane są m. in. przez kopalnię soli w Kłodawie (pod nazwą Multi Lisal). Cieszą się dużym powodzeniem wśród odbiorców, a większość produkcji jest eksportowana do krajów Unii Europejskiej. W swoim składzie zawierają one jod w ilości 60-100 mg/kg, co przy hipotetycznym zużyciu 50-60 g lizawki/krowę/dobę daje pobranie 5 mg jodu na dobę. Obecnie w kopalni Kłodawa jodowane jest 116 tys. ton soli kamiennej.

            Jak wykazały badania przeprowadzone w Instytucie Zootechniki-PIB, dzięki skarmianiu krowami lizawek zawierających jod, można podnieść nawet 8-,9-krotnie zawartość tego pierwiastka w mleku. Podawanie krowom jodu w paszy pod postacią KJ w ilości 45-55 mg/dzień/ sztukę pozwala uzyskać nawet 150-200 μg jodu w litrze mleka. Wypicie przez dziecko np. w szkole, szklanki takiego mleka pozwoliłoby zaspokoić 50% jego dziennego zapotrzebowania na jod (patrz tab.3).

 

Preparaty do dezynfekcji strzyków

            Preparaty zawierające w swoim składzie jod znalazły zastosowanie do dezynfekcji strzyków krów przed i po doju. Należy tu wymienić preparaty Incozan zawierające w swoim składzie jod   jak: Pollena –Jod M-1, M-2, M-3 oraz Pollena-Jod K i Pollena-Jod Z.  Są one elementem profilaktyki schorzeń wymienia. Wstępne badania przeprowadzone w Instytucie Zootechniki-PIB w Krakowie wskazują, że codzienne stosowanie preparatów dezynfekcyjnych z serii Pollena wzbogaca mleko krów w jod, nawet o 30%.

 

Podsumowanie

            W związku, że problem niedoboru jodu w większości krajów jest ciągle żywy, i będzie narastał, prowadzone są prace mające na celu  znalezienie bogatych oraz łatwo dostępnych naturalnych jego źródeł. Najprostszym wydawałoby się i najbardziej efektywnym sposobem na uzupełnienie diety człowieka w jod jest jodowanie soli spożywczej.

W Polsce jodowanie soli kuchennej ma wieloletnią tradycję. Po raz pierwszy ten proces rozpoczęto już w roku 1935. Po wojnie od 1947 roku ponownie jodowano sól w województwach Polski południowej. W 1980 roku przerwano profilaktykę jodową, co pociągnęło za sobą wzrost częstości występowania wola tarczycowego u noworodków i dzieci. W 1991 roku utworzono Polską Komisję ds. Kontroli Zaburzeń z Niedoboru Jodu, której celem miało być wprowadzenie na terenie całego kraju optymalnej profilaktyki jodowej. Obecnie w celu wzbogacenia soli kuchennej w jod stosuje się jodek potasu w ilości 30 mg na kg soli. Stosowanie jednak w żywieniu człowieka jodowanej soli pociąga za sobą negatywne skutki w postaci schorzeń serca oraz układu krwionośnego (nadciśnienie tętnicze) na skutek nadmiernego spożycia soli kuchennej w diecie. Zgodnie z rekomendacjami Światowej Organizacji Zdrowia (WHO), wskazane jest ograniczenie dziennego spożycia soli kuchennej do 4-5 gramów na osobę. W Polsce spożycie takie jest dwa razy wyższe i waha się w granicach 11-15 gramów na osobę w ciągu doby.  Z tych względów lansowanie stosowania w żywieniu krów mlecznych premiksów mineralnych bogatych w jod oraz lizawek mineralnych ze zwiększoną zawartością jodu jest ze wszech miar korzystne.

Za główne przyczyny niskiej zawartości jodu w mleku spożywczym w Polsce przyjmuje się niezadawalającą podaż dla krów mlecznych mieszanek mineralnych, zbyt małą zawartość jodu w tych mieszankach i lizawkach solnych oraz niskie zużycie preparatów dezynfekujących zawierających w swoim składzie jod. Optymalne zaopatrzenie krów w jod może nastąpić poprzez zwiększenie zawartości tego pierwiastka w mieszankach mineralnych (premiksy) oraz lizawkach solnych.

 Jod podawany krowom w paszy, nie tylko zwiększa jego zawartość w mleku oraz  przetworach mlecznych, ale także przyczynia się do zwiększenia wydajności mlecznej krów. Sądzi się, że spożycie mleka oraz jego przetworów bogatych w jod, obok jodowania soli kuchennej, powinno być skuteczną alternatywą w profilaktyce zwalczania wola oraz niedoboru jodu w diecie człowieka.

Przedstawione argumenty wskazują, że rolnicy-producenci mleka w naszym kraju, oprócz działalności gospodarczej, w mniej lub bardziej świadomy sposób mogą spełniać istotną rolę społeczną. Produkując mleko zasobne w jod włączają się bowiem w profilaktykę jodową, pozytywnie wpływając oraz kształtując zdrowotność polskiego społeczeństwa.