Kort antwoord
Cyanide kan al in kleine hoeveelheden erg giftig zijn! Een plotseling te veel van deze chemische stof zorgt ervoor dat cellen in het lichaam zuurstof minder goed om kunnen zetten in energie. Onze hersenen vreten energie (veel meer dan andere organen) en worden dus sneller en harder getroffen door cyanidevergiftiging. Kleine constante hoeveelheden cyanide (in cassave bijvoorbeeld) kunnen ook leiden tot neurologische symptomen op de lange termijn.
Langer antwoord
Maar wat is cyanide eigenlijk? Cyanide is een simpel molecuul, bestaande uit twee atomen: koolstof (symbool C ‘Carbon’, in het periodiek systeem) en stikstof (N, van ‘Nitrogen’ in het Engels). Deze twee atomen hebben een drievoudige verbinding en op zichzelf is dit molecuul negatief geladen. Dit molecuul kan zich binden aan andere moleculen en vormt dan een gas (waterstofcyanide, ook wel blauwzuur genoemd) of een vaste stof (waaronder de zouten: kaliumcyanide en calciumcyanide).
De gasvorm van cyanide is extreem dodelijk! Het middel Zyklon-B bevat waterstofcyanide, en werd door de Nazi’s gebruikt in de gaskamers. Cyanide in vaste vorm wordt aangemaakt door bepaalde bacteriën, schimmels en planten. Het zit onder andere in amandelen, pitjes van bepaalde vruchten, en cassave (een wortelknol die veel gegeten wordt in Zuid-Amerika en Afrika). Maar niet gevreesd! De hoeveelheid cyanide in deze producten is, als ze op de juiste manier bereid worden, ongevaarlijk. Kleine waarschuwing: mocht je meer dan 1 kilo (~1000 nootjes) aan amandelen achter elkaar eten, dan kan je (lichte) cyanidevergiftiging oplopen!
Afbeelding 1: Cyanide is een molecuul bestaande uit een driedubbele koolstof-stikstof verbinding. Je vindt kleine hoeveelheden cyanide in onder andere amandelen, pitjes van appels, perziken en kersen, en in de wortelknol cassave. Cassave wordt gebruikt om bijvoorbeeld zetmeel en bloem van te maken.
Maar wat doet cyanide nu precies waardoor het zo dodelijk kan zijn? Cyanide moleculen worden geabsorbeerd door onze cellen (waaronder hersencellen) en binden zich vervolgens aan een specifiek eiwit in onze mitochondriën (dit zijn organellen: ‘orgaantjes’ van cellen). De mitochondriën zijn de ‘powerhouse’ van onze cellen en gebruiken zuurstof om energie te produceren (in meer detail: ze zetten het stofje ADP om in ATP, wat gebruikt wordt als brandstof in ons lichaam). Cyanide bindt zich aan het eiwit cytochrome oxidase en blokkeert daarmee dit proces. Het gebrek aan energie in de cellen leidt tot orgaanfalen. De organen die de meeste zuurstof (en ook energie) nodig hebben zijn de hersenen en het hart. Daardoor kan cyanide inname leiden tot een coma en uiteindelijk de dood. Dit is wat er gebeurt bij acute vergiftiging, bijvoorbeeld bij het slikken van een cyanidepil (een zelfmoord-pil, gebruikt in de Tweede Wereldoorlog waar kaliumcyanide in zit).
Afbeelding 2: Een hersencel (links) bevat kleine mitochondriën (rechts). Deze mitochondriën produceren constant energie in ons lichaam. In het membraan van de mitochondriën (onder) bevinden zich eiwitten die zorgen voor energieproductie. Cyanide (CN3, in het rood) bindt zich aan het eiwit cytochrome oxidase en blokkeert daarmee de omzetting van ADP naar ATP en daarmee de energie-toevoer in ons lichaam.
Dat een acute, hoge dosis aan cyanide gevaarlijk is, is duidelijk. Maar ook komt het voor dat een lagere dosis cyanide over een langere tijd leidt tot neurologische problemen. Een zorgelijk voorbeeld hiervan is cyanide in de cassaveplant, die hierboven al genoemd werd.
Cassave wordt in grote delen van Zuid-Amerika en Afrika verbouwd vanwege zijn hoge voedingswaarde. Maar cassave kan ook cyanide bevatten als het niet goed wordt klaargemaakt. Denk bijvoorbeeld aan oorlogsgebieden, waar veel honger is en mensen geen tijd hebben om het op de juiste manier te bereiden. Er zijn twee neurologische aandoeningen die gelinkt zijn aan slecht bereide cassave: Myeloneuropathie en Konzo.
Myeloneuropathie tast het ruggenmerg aan. Dit zorgt voor problemen met gevoel, zicht, gehoor en balans bij volwassenen. Het gaat hierbij vooral om ouderen, die voornamelijk cassave eten. Konzo veroorzaakt plotselinge spierzwakte door schade aan de bovenste motorneuronen, wat resulteert in onomkeerbare bewegingsproblemen (zoals permanente verlamming).
Beide aandoeningen benadrukken het belang van goed voedselverwerking, om zo neurotoxische effecten te voorkomen. Het is niet precies bekend of langdurige consumptie van lagere hoeveelheden cyanide meer subtielere effecten heeft op het zenuwstelsel. Dat wordt op dit moment onderzocht.
Cyanide heeft dus, afhankelijk van de dosis, sterke negatieve effecten op ons lichaam! Bij een acute, hoge dosis zorgt de verminderde energie-toevoer voor orgaanfalen. De hersenen zijn door hun hoge energieconsumptie een van de eerste organen die vervolgens uitvallen. Ook een lagere dosis op de lange termijn kan leiden tot hersenschade, zoals bij slecht- of onverwerkte cassave. Maar niet gevreesd: dit zal niet voorkomen bij de cassave chips van de Albert Heijn. Hoewel je in diezelfde supermarkt nu misschien anders kijkt naar een kilo amandelen: en dan niet alleen vanwege de prijs…
Meer lezen:
https://www.youtube.com/watch?v=c6i63BhBt5Q
Newton, C.R., 2017. Cassava, konzo, and neurotoxicity. The Lancet Global Health, 5, pp.853-854.
Tshala‐Katumbay, D.D., Ngombe, N.N., Okitundu, D., David, L., Westaway, S.K., Boivin, M.J., Mumba, N.D. and Banea, J.P., 2016. Cyanide and the human brain: perspectives from a model of food (cassava) poisoning. Annals of the New York Academy of Sciences, 1378, pp.50-57.