Потенциально опасные компоненты продуктов питания: ГМО. Химически опасные объекты

Тип загрязнений

Вид продукта

Характер контаминации

Контаминант(ы)

Животные

Животные

B. cereus , токсины, Cl. botulinum, сальмонеллы, стафилококковые энтеротоксины и др.

Мониторинг загрязнений пищевых продуктов за 1987-1993 гг позволил определить перечень приоритетных загрязнителей пищевых продуктов в России.

Загрязнители различных пищевых продуктов в России

Контаминанты пищевых продуктов

Пищевые продукты представляют собой сложные многокомпонентные системы, состоящие из сотен химических соединений. Все химические вещества пищи с определенной степенью условности могут быть разделены, во-первых, на собственно компоненты пищевых продуктов, то есть вещества, специфические для определенного вида продуктов растительного и животного происхождения; во- вторых, на пищевые добавки - вещества, специально вносимые в пищевые продукты для достижения определенного технологического эффекта и, в-третьих, на контаминанты из окружающей среды. Чужеродные вещества пищи подразделяют на пищевые добавки и контаминанты.

Пищевые добавки - химические вещества природного или синтетического происхождения, специально добавляемые в пищевые продукты на различных этапах его производства, хранения или транспортирования с целью достижения желаемого эффекта. Несомненно, что наибольшую опасность для здоровья человека представляют контаминанты пищевых продуктов, поступающие их окружающей среды - контаминанты как естественного, так и антропогенного происхождения. По данным зарубежных исследователей, из общего количества чужеродных химических веществ, проникающих из окружающей среды в организм человека, в зависимости от условий проживания, 30-80 % поступает с пищей. Наибольшую опасность с точки зрения распространенности и токсичности имеют следующие контаминанты:

· токсические элементы;

· нитраты, нитриты, нитрозоамины;

· гистамин; · пестициды;

· антибиотики;

· радионуклиды;

· полициклические ароматические углеводороды (ПАУ);

· диоксины и диоксиноподобные соединения;

· бактерии и бактериальные токсины;

· микотоксины.

В науке о безопасности питания базисным регламентом являются предельно допустимая концентрация (ПДК), допустимое суточное потребление (ДСП) и допустимая суточная доза (ДСД). ПДК загрязняющих веществ в продуктах питания - установленное законом предельно допустимое с точки зрения здоровья человека количество вредного вещества. Токсичность - способность химических веществ вызывать нарушения жизнедеятельности организма - отравление. Токсическое действие загрязнителей различных групп отличается по критериям риска: тяжести, частоте встречаемости и времени наступления поражения.

Контаминанты пищевых продуктов химического происхождения.

Токсичные металлы. По вопросу металлических загрязнений существует несколько точек зрения. Согласно одной их них, все металлы периодической системы делят на группы:

Металлы, как незаменимые факторы питания (эссенциальные макро- и микроэлементы); -неэссенциальные или необязательные для жизнедеятельности металлы;

Токсичные металлы.

Согласно другой точке зрения, все металлы необходимы для жизнедеятельности, но в определенных количествах. По воздействию на организм человека выработана следующая классификация микроэлементов:

Микроэлементы, имеющие значение в питании человека и животных (Co, Cr, Ce, F, Fe, I, Mo, Mn, Ni, Se, Si, V, Zn);

Микроэлементы, имеющие токсикологическое значение (As, Be, Cd, Co, Cr, F, Hg, Mn, Mo, Ni, Pb, Pd, Se, Sn, Ti, V, Zn).

При этом следует отметить, что 10 из перечисленных элементов отнесены в обе группы. Биологически эссенциальные металлы имеют пределы доз, определяющие их дефицит, оптимальный уровень и уровень токсического действия. Токсические металлы на этой же шкале в низких дозах не оказывают вредного действия и не несут биологических функций. Однако в высоких дозах они оказывают токсическое действие. Таким образом не всегда можно установить различие между жизненно необходимыми и токсичными металлами. Все металлы могут проявить токсичность, если они потребляются в избыточном количестве. Кроме того, токсичность металлов проявляется в их взаимодействии друг с другом. Тем не менее, существуют металлы, которые проявляют сильно выраженные токсикологические свойства при самых низких концентрациях и не выполняют кокой либо полезной функции. К таким токсичным металлам относят ртуть , кадмий , свинец , мышьяк . Ртуть, кадмий, свинец, мышьяк, медь, стронций, цинк, железо Объединенная комиссия ФАО и ВОЗ по пищевому кодексу (Codex Alimehtarius) включила в число компонентов, содержание которых контролируется при международной торговле продуктами питания. В России и СНГ подлежат контролю еще 7 элементов (сурьма, никель, хром, алюминий, фтор, йод, олово), а при наличии показаний могут контролироваться и некоторые другие металлы. В России гигиеническими требованиями определены критерии безопасности для следующих токсических веществ: свинец, мышьяк, кадмий. Ртуть, медь, цинк, железо, олово (для консервов в сборной жестяной таре), хром (для консервов в хромированной таре).

Свинец относится к наиболее известным ядам и среди современных токсикантов играет весьма заметную роль. Свинец находится в микроколичествах почти повсеместно. В почвах обычно содержится от 2 до 200 мг/кг свинца. Свинец, как правило сопутствует другим металлам, чаще всего цинку, железу, кадмию и серебру. В наше время в роли токсикантов окружающей среды выступают прежде всего алкильные соединения свинца, такие как тетраэтилсвинец. В радиусе нескольких километров от свинцеперерабатывающих предприятий концентрация этого металла в некоторых овощах и фруктах варьируется в пределах (мг/кг): в помидорах - 0,6...1,2, в огурцах - 0,7...1,1, в перце - 1,5...4.5, в картофеле - 0,7...1,5. При обработке продуктов основным источником поступления свинца является жестяная банка, которая используется для упаковки от 10 до 15 % пищевых изделий. Свинец токсически действует на 4 системы органов: кроветворную, нервную, желудочно-кишечную и почечную. Экспертами ФАО и ВОЗ установлена величина ПДК (допустимая суточная доза) свинца для взрослого человека, которая составляет 0,007 мг/кг массы тела, а ПДК (предельно допустимая концентрация) в питьевой воде - 0,05 мг/л.

Мышьяк. Природный мышьяк находится в элементном состоянии, в виде арсенидов и арсеносульфидов тяжелых металлов. Содержится во всех объектах биосферы: в морской воде - около 5 мкг/кг, в земной коре - 2 мг/кг, рыбах и ракообразных - в наибольших количествах. Мышьяк в зависимости от дозы, может вызвать острое и хроническое отравление. Хроническая интоксикация возникает при длительном употреблении питьевой воды с 0,3...2.2 мг/л мышьяка. Разовая доза мышьяка в 30 мг смертельна для человека. Допустимая суточная доза мышьяка - 0,05 мг/кг массы тела, что для взрослого человека составляет около 3 мг/сут.

Кадмий. Кадмий представляет собой один из самых опасных токсикантов из внешней среды. В природной среде кадмий встречается в очень малых количествах, именно поэтому его отравляющее действие было выявлено лишь недавно. В последние 30 - 40 лет он все больше применяется в промышленности. Кадмий опасен в любой форме - принятая внутрь доза в 30 - 40 мг уже может оказаться смертельной. Поглощенное количество кадмия выводится из организма очень медленно (0,1 % в сутки), легко может происходить хроническое отравление. В организме кадмий в первую очередь накапливается в почках. Кадмий почти невозможно изъять из природной среды, поэтому он все больше накапливается в ней и попадает различными путями в пищевые цепи человека и животных. Больше всего кадмия мы получаем с растительной пищей. Эксперты ФАО полагают, что взрослый человек с рационом получает 30...150 мкг кадмия в сутки. Допустимая суточная доза кадмия составляет 1 мкг/кг массы тела.

Ртуть. Один из самых опасных и высокотоксичных элементов, обладающий способностью накапливаться в организме растений, животных и человека. В пищевых продуктах ртуть может присутствовать в 3-х видах: атомарная ртуть, окисленная ртуть и алкилртуть - соединения ртути с алкилирующими соединениями. Токсичность ртути зависит от вида ее соединений, которые по разному всасываются, метаболизируются и выводятся из организма. С токсикологической точки зрения ртуть наиболее опасна, когда она присоединена к углеродному атому метиловой, этиловой или пропиловой группы - это алкильные соединения с короткой цепью. Процесс метилирования ртути является ключевым звеном ее биокумуляции по пищевым цепям водных экосистем. Механизм токсического действия ртути связывают с ее взаимодействием с белками. Ртуть изменяет свойства белков или инактивирует ряд жизненно важных ферментов. Неорганические соединения ртути нарушают обмен аскорбиновой кислоты, пиридоксина, кальция, меди, цинка, селена; органические - обмен белков, цистеина, аскорбиновой кислоты, токоферолов, железа, меди, марганца, селена. Ртуть, проникнув в клетку, может включиться в структуру ДНК, что сказывается на наследственности человека. Фоновое содержание ртути в съедобных частях сельскохозяйственных растений составляет от 2 до 20 мкг/кг, редко до 50-200 мкг/кг. Среднее содержание в овощах - 3-59, фруктах - 10-124, бобовых - 8-16, зерновых - 10-103 мкг/кг. Фоновое содержание в продуктах животноводства составляет, мкг/кг: мясо - 6- 20, печень - 20-35, молоко - 2-12, коровье масло - 2-5, яйца - 2-15. Мясо рыбы отличается наибольшей концентрацией ртути и ее соединений, поскольку аккумулирует ее из воды и корма, в который входят другие гидробионты, богатые ртутью. Например, в мясе хишных пресноводных рыб уровень ртути составляет 107 -509, океанских - 300 - 600 мкг/кг. Допустимый уровень содержания ртути для рыбы (в зависимости от вида) - до 0,7 мкг/кг. Допустимое недельное поступление не должно превышать 0,3 мг на человека, в том числе метилртути не более 0,2 мг, что эквивалентно 0,005 мг/кг и 0,003 мг/кг массы тела за неделю. В питьевой воде до 0,001 мг/л, а для других прочих продуктов - около 0,05 мг.

Медь. Медь присутствует почти во всех пищевых продуктах. Суточная потребность взрослого человека в меди 2,0 - 2,5 мг, то есть 35 - 40 мкг/ кг массы тела, для детей - 80 мкг/ кг массы тела. Однако при нормальном содержании в пище молибдена и цинка - физиологических антагонистов меди - по оценке экспертов ФАО, суточное потребление меди может составлять не более 0,5 мкг/кг массы тела. В организме человека присутствуют механизмы биотрансформации меди. При длительном воздействии высоких доз меди наступает «поломка» механизмов адаптации, переходящая в интоксикацию и специфическое заболевание.

Цинк. Цинк присутствует во многих пищевых продуктах и напитках, особенно в продуктах растительного происхождения. Суточная потребность в цинке взрослого человека составляет 15 мг. Содержание цинка в пищевых продуктах составляет, мг/кг: мясо - 20-40, рыбопродукты - 15-30, устрицы - 60-1000, яйца - 15-20, фрукты и овощи - 5, зерновые - 25-30, молоко - 2-6 мг/л. В суточном рационе взрослого человека содержание цинка составляет 13 - 25 мг. Цинк и его соединения малотоксичны. Однако избыток цинка вызывает токсическое действие на организм. Токсические дозы солей цинка действуют на желудочно-кишечный тракт. ПДК цинка в питьевой воде - 5 мг/л, для водоемов рыбохозяйственного значения - 0,01 мг/л.

Олово. Пищевые продукты содержат этот элемент до 1 - 2 мг/кг. Неорганические соединения олова малотоксичны, органические - более токсичны, находят применение в сельском хозяйстве в качестве фунгицидов, в химической промышленности. Основным источником загрязнения пищевых продуктов оловом являются консервные банки, фляги. Опасность отравления оловом увеличивается при постоянном присутствии его спутника - свинца. Не исключено взаимодействие олова с отдельными веществами пищи и образование более токсичных органических соединений. Высокая концентрация олова в пище может привести к острому отравлению. Показано, что для человека токсичная доза олова составляет 5 - 7 мг/кг массы тела. Отравление оловом может вызвать признаки острого гастрита, оно отрицательно влияет на активность пищеварительных ферментов.

Нитраты, нитриты и нитрозосоединения

Нитраты и нитриты широко распространены в окружающей среде, главным образом в почве и воде. Наряду с нитратами в почве содержится другой минеральный источник азота - аммоний. Он адсорбируется почвой и нитрифицируется. Нитраты быстро и легко реагируют с другими компонентами почвы. Нитритов в растениях содержится небольшое количество, в среднем - 0,2 мг/кг, поскольку они представляют собой промежуточную форму восстановления окисленных форм азота в аммиак. В больших количествах нитраты опасны для здоровья человека. Человек относительно легко переносит дозу в 150.200 мг нитратов в сутки, 500 мг считается предельно допустимой дозой, а 600 мг в сутки - доза, токсичная для взрослого человека. Для грудных детей токсичной является доза 10 мг в сутки. Министерством здравоохранения России утверждена суточная допустимая доза нитратов - 5 мг на 1 кг массы тела человека (300-350 мг нитратов ежедневно). Поступление такого количества нитратов не вызывает никаких изменений ни у человека, ни у его потомков. Эта доза нитратов соответствует рекомендациям Всемирной организации здравоохранения. Основным источником нитратов в сырье и продуктах питания служат азотсодержащие соединения и нитратные пищевые добавки, вводимые в мясные изделия для улучшения их органолептических показателей и подавления размножения некоторых патогенных микроорганизмов. Для увеличения урожайности растительной продукции агрохимическая технология часто нарушается - в почву вносят повышенное количество азотсодержащих удобрений. Это приводит к увеличению содержания нитратов в растительном сырье и продуктах. В молодых растениях нитратов на 50-70 % больше, чем в зрелых. Их содержание возрастает ближе к корню. Повышенное содержание нитратов в растениях может быть обусловлено и рядом других факторов, влияющих на метаболизм азотсодержащих соединений. Такими факторами являются соотношение различных питательных веществ в почве, освещенность, температура, влажность и др. Большая освещенность и наличие большого количества солнечного света способствуют ассимиляции азота из почвы, что в конечном итоге обусловливает снижение содержания нитратов в растениях. Также действует и повышение температуры и влажность воздуха, способствуя увеличению активности нитратредукетазы, что ведет к снижению содержания нитратов в плодах и овощах. На концентрацию нитратов в растениях оказывают влияние и сроки уборки урожая. Так, увеличение продолжительности вегетации в весенний период положительно сказывается на снижении содержания нитратов в овощах. Содержание нитратов в пищевых продуктах может возрастать по мере их хранения. Это связано с развитием микрофлоры, способной восстанавливать нитраты. Потенциальная токсичность нитратов, содержащихся в повышенной концентрации в пищевом сырье и продуктах питания, заключается в том, что они при определенных условиях могут окисляться до нитритов, которые обуславливают серьезное нарушение здоровья не только детей, но и взрослых. Токсическое действие нитритов в человеческом организме проявляется в форме метгемоглобинемии. Она является следствием окисления двухвалентного железа гемоглобина в трехвалентное. В результате такого окисления гемоглобин превращается в NO-метгемоглобин, который не способен связывать и переносить кислород. Тяжелая форма заболевания проявляется при содержании в крови более 40 % метгемоглобина. Установлено, что нитраты могут угнетать активность иммунной системы организма, снижать устойчивость организма к отрицательному воздействию факторов окружающей среды. Нормирование нитратов, нитритов как пищевых добавок осуществляется в связи с их использованием в производстве некоторых продуктов питания. Содержание нитритов в пищевых продуктах допускается до 50 мг/кг, солонине из говядины и баранины - до 200 мг/кг, в экспортируемых - до 30 мг/кг. Основным источником поступления нитратов в организм человека являются продукты растительного происхождения, в частности овощи (82 -92%). Основные поставщики нитритов - мясные продукты, на долю которых приходится 53-60 % от общего поступления нитритов в организм человека. В каждой стране установлены предельно-допустимые концентрации нитратов. Большое внимание уделяют нитритам и нитратам еще и потому, что они превращаются в организме в конечном итоге в нитрозосоединения , многие из которых являются канцерогенными. Так, из известных в настоящее время нитрозосоединений 80 нитрозоаминов и 23 нитрозоамида являются активными канцерогенами. Нитрозосоединения могут образовываться в результате технологической обработки сельскохозяйственного сырья и полуфабрикатов, варки, жарения, соления, длительного хранения. При этом, чем интенсивнее термическая обработка и длительнее хранение пищевых продуктов, тем больше вероятность образования в них нитрозосоединений. В свежих продуктах нитрозосоединения содержатся в незначительных количествах, за исключением тех случаев, когда эти продукты изготовлены с нарушением технологических режимов и из сырья с высоким исходным уровнем предшественников реакций нитрозирования. Существует много типов нитрозосоединений и механизмы их действия на живой организм различны. По-видимому, они вызывают необратимые изменения ДНК. Приоритетными продуктами, характеризующимися наибольшей частотой и уровнем содержания нитрозосоединений, являются рыбные и мясные копченые изделия и пивоваренный солод. Для этих и некоторый других пищевых продуктов гигиеническими требованиями установлены допустимые уровни содержания нитрозосоединений.

Гистамин

Гистамин (β-имидазолэтиламин или 2-аминоэтилимидазол) является широко распространенным биогенным амином, повышенное накопление которого в некоторых продуктах питания при определенных условиях может служить причиной пищевых отравлений. Гистамин является естественной составной частью продуктов питания, так как в процессе жизнедеятельности он образуется в различных тканях животных. Естественное содержание гистамина невелико и не оказывает неблагоприятного воздействия на организм. Гистамин образуется в продуктах в результате декарбоксилирования аминокислоты гистидина при участии ферментов микрофлоры, развивающейся при нарушении условий хранения. Среди микробов, ответственных за процесс декарбоксилирования гистидина отмечают представителей семейства Enterobakteriacea (Echerichia Enterobacter, Schigella, Salmonella) и некоторые виды, принадлежащие к Pseudomonas, Streptococcus, Lactobacillus, Clostridium. Накопление гистамина в рыбе может происходить в период от вылова до замораживания, особенно, если она в этот период хранится без охлаждения. Возможно накопление гистамина в рыбе при нарушении условий холодильного хранения и несоблюдении технологии оттаивания и сроков хранения перед термообработкой. В этих случаях в мышечной ткани некоторых видов рыб, особенно тунцов, скумбрий и некоторых других может происходить накопление гистамина до токсичных уровней. В подавляющем большинстве случаев зарегистрированные вспышки гистаминовых отравлений были обусловлены употреблением рыбы из семейства скумбриевых, содержащей большое количество гистамина, и продуктов ее переработки. Доза переносимости гистамина для взрослого человека составляет 5 -6 мг/кг массы тела. Токсическая доза находится в пределах более 100-1000 мг/кг продукта и высокотоксичная - свыше 1 г/кг. Предельно допустимая концентрация гистамина в рыбопродуктах установлена на уровне 100 мг/кг с учетом практики международного законодательства. В случае обнаружения гистамина в рыбе, содержание которого превышает ПДК, ее следует направлять на рыбоперерабатывающие предприятия для изготовления рыбопродукции, где по технологии предусматривается разбавление (фаршевые изделия) или подсортировка с другими видами рыб (консервы). При этом среднее содержание гистамина в продуктах, поступающих для питания не должно быть более 100 мг/кг массы рыбы.

Инсектициды - уничтожают насекомых;

Родентициды - уничтожают грызунов;

Фунгициды - уничтожают грибы;

Гербициды - против сорных растений;

Бактерициды - против бактерий;

Акарициды - против клещей.

Особую группу составляют дефолианты - средства для удаления листьев и ботвы, ретарданты - препараты для укорачивания соломы и регуляторы роста растений. Опасность пестицидов для человека определяют рядом критериев, характеризующих возможность поступления в организм и способность оказывать неблагоприятное действие. К критериям опасности относят их устойчивость в окружающей среде, стойкость к химическим, физическим и прочим фактором при технологической и кулинарной обработке пищевого сельскохозяйственного сырья и продуктов питания. Критериями токсичности пестицидов являются величины токсических смертельных доз при разных путях поступления в организм - через кожу, легкие или желудочно-кишечный тракт. Однако многие вещества, будучи малотоксичными, опасны в связи с возможностью мутагенного, тератогенного, и канцерогенного действия при влиянии на организм в небольших количествах, близких к реально встречающимся. Применение пестицидов ставит три основные проблемы. Первая из них связана с тем, что определенные пестициды, например ДДТ и ртутьорганические соединения, имеют тенденцию накапливаться в живых организмах. В некоторых случаях пестициды не только накапливаются в организме в количестве большем, чем в окружающей среде, но их концентрация возрастает по мере продвижения по пищевым цепям. Это явление называют эффектом биологического усиления. ДДТ служит примером биологически усиливающегося пестицида. Когда в организм животного попадает ДДТ - с водой, с остатками уже обработанных растений или насекомыми, которые питались такими растениями, он концентрируется в жировых тканях, так как ДДТ растворим в жирах. Из жировых тканей ДДТ выводится очень медленно. Если какой-то другой организм в пищевой цепи поедает первый, то он в этом случае поглощает уже более концентрированную дозу ДДТ. Взрослый житель Германии в среднем содержит в своем организме 4 мг ДДТ на 1 кг жира, житель США - примерно в 2,5 раза больше. Поскольку ДДТ жирорастворим, он накапливается прежде всего в жировой ткани и органах, где присутствуют жироподобные вещества, то есть в печени, сердце и нервной системе. Хлорированные углеводороды, такие, как ДДТ, и пестициды, содержащие мышьяк, свинец или ртуть, относятся к группе устойчивых, они не разрушаются за время одного вегетационного сезона под действием солнца или бактерий, что свидетельствует о продолжительности сохранения пестицидов в почве или на культурных растениях после обработки. Период полужизни у ДДТ, например, может длиться до 20 лет - через 20 лет только половина первоначально использованного ДДТ разложится до простых соединений. Широкий спектр воздействия и устойчивость ДДТ оказались впоследствии коварными сторонами этого вещества. Устойчивость ДДТ способствовала его накоплению в пищевых цепях, что оказало губительное действие на их концевых звенья. Когда в США концентрация ДДТ в молоке кормящих матерей в результате передачи этого вещества через пищевые цепи достигла уровня в 4 раза выше предельно допустимого, применение ДДТ было запрещено. Далее ДДТ был запрещен в Новой Зеландии, СССР, Венгрии, Швеции, Дании, Финляндии и других странах. Экспериментально были установлено, что ДДТ может вызывать генетические изменения в человеческом организме. Другие компоненты пестицидов - ртуть и мышьяк полностью не разрушаются практически никогда: они циркулируют в экосистеме или оказываются захороненными в иле. Неодинаковая химическая стойкость различных пестицидов предопределяет как уровень их остаточных количеств в объекте биосферы, так и динамику их миграции в биологической пищевой цепи. Поступление с пищей предельно допустимых остаточных количеств пестицидов, как правило, не приводит к острым отравлениям. Оно проявляет себя растянутым во времени хроническим действием со слабо выраженными признаками, либо практически никак не проявляет. Непосредственный контакт с пестицидными препаратами, потребление продукции в высоким их содержанием могут стать причиной острых отравлений и даже гибели людей. По данным ООН, ежегодно почти у 1 млн человек регистрируют отравления пестицидами, применяемыми при обработке сельскохозяйственных культур, из них около 40 тыс. человек погибают. При этом, следует отметить, что число острых отравлений, вызванных пестицидами, как правило, не превышает 10 % общего числа острых отравлений. Так же по данным ООН, из общего числа отравлений химическими средствами со смертельным исходом в мире на долю пестицидов приходится 2,6 %. Таким образом, пестициды казалось бы нельзя отнести к химическим средствам, представляющим ощутимую реальную опасность в повседневной жизни человека. В то же время, существует опасность косвенного (через миграционные, пищевые цепи) влияния пестицидов на здоровье человека и его наследственный аппарат, только токсиколого-гигиенические проблемы, с которыми сталкивается человек при применении пестицидов, носят хронический характер. Вторая - это способность вредителей становиться устойчивыми к пестицидам: пестициды перестают их убивать. Многие вредные насекомые в результате постоянного контакта с пестицидами приобретают или условно оборонительные рефлексы, или среди них формируются устойчивые к пестицидам популяции. Это происходит в результате мутаций, возникающих у некоторых особей среди бесчисленного потомства, появляющегося ежегодно. По данным ФАО в мире уже зарегистрировано около 450 видов вредных для растений насекомых, грызунов, нематод, у которых выработалась резистентность к различным химическим пестицидам, часто к нескольким. Приходится повышать концентрацию пестицидов, что в свою очередь, приводит к увеличению остаточных их количеств в продуктах питания. Кроме того, развитие устойчивости у насекомых поставило под угрозу успешное использование пестицидов для борьбы с насекомыми - переносчиками заболеваний. Например, комары стали невосприимчивы сначала к ДДТ, а потом к пропоксуру, который заменил ДДТ. Сейчас снова наблюдается рост числа заболеваний малярией. Третья проблема, связанная с использованием пестицидов, заключается в том, что после химического подавления вредителей они не только возвращаются, но и могут появится в гораздо больших количествах, то есть возрождаться. Еще больше осложняет ситуацию неожиданное интенсивное размножение популяций насекомых, не вызывающих ранее беспокойства ввиду своей малочисленности. Это называется вторичными вспышками численности. В целом, для снижения остаточных количеств пестицидов в пищевом сырье и продуктах необходима тщательная кулинарная обработка и технологическая переработка сельскохозяйственной продукции.

Антибиотики . Антибиотики - специфические продукты жизнедеятельности или их модификации, обладающие высокой физиологической активностью по отношению к определенным группам микроорганизмов (вирусам, актиномицетам, грибам, бактериям, водорослям или протоза) или злокачественным опухолям, избирательно задерживая их рост или полностью подавляя их развитие. Загрязнение пищевых продуктов антибиотическими веществами может произойти в результате:

· лечебно - ветеринарных мероприятий сельскохозяйственных животных;

· использование антибиотиков в кормопроизводстве;

· применения антибиотиков в качестве консервирующих веществ при производстве пищевых продуктов.

Роль антибиотиков в животноводстве особенно возросла при переходе к промышленной технологии выращивания скота и птицы. Изменение условий содержания животных по сравнению с выпасными, концентрация большого количества особей на небольших площадях, изменение структуры рациона животных - все это приводит к тому, что возникновение болезни лишь в небольшой части популяции может вызвать развитие эпизоотии. В этих условия х трудно переоценить ветеринарную роль антибиотиков для сохранения поголовья скота и птицы. В ветеринарии антибиотики используются для лечения таких заболеваний как: мастит, сибирская язва, пневмония и т.д. В кормопроизводстве антибиотики используют в качестве кормовых добавок, стимулирующих рост животных. Антибиотические вещества в небольших количествах положительно влияют на обмен веществ животных и птицы, улучшают использование корма, снижают в определенных условиях потребность в белке, повышают резистентность организма, что в конечном итоге способствует ускорению роста животных. Все производимые кормовые антибиотики должны отвечать следующим требованиям:

Не использоваться в терапевтических целях и не вызывать перекрестной резистенции бактерий к антибиотикам, применяемым в медицине;

Практически не всасываться в кровь из пищевого тракта;

Не менять своей структуры в организме;

Не обладать антигенной природой, способствующей возникновению аллергии.

Введение антибиотиков сельскохозяйственным животным может привести к загрязнению пищевых продуктов животного происхождения. Контроль за остатками антибиотиков имеет большое гигиеническое значение. При употреблении продуктов питания, содержащих антибиотики, изменяется кишечная микрофлора, что приводит к нарушению синтеза витаминов и размножению патогенных микробов в кишечнике и возникновению аллергических заболеваний. Наиболее сильными аллергенами являются пенициллин и тилозин. В мясе, мясопродуктах, субпродуктах убойного скота и птицы контролируются как допущенные к применению в сельском хозяйстве кормовые антибиотики - гризин, бацитрацин, так и лечебные антибиотики, наиболее часто используемые в ветеринарии - антибиотики тетрациклиновой группы, стрептомицин, левомицетин. В молоке и молочных продуктах контролируются такие антибиотики как левомицетин, пенициллин, стрептомицин, антибиотики тетрациклиновой группы.

Пенициллин относится к группе лактамных антибиотиков. Он оказывает антимикробное действие в отношении некоторых граммположительных бактерий (стафилококки, стрептококки и др.) и практически не активен в отношении граммотрицательных бактерий и дрожжей. По характеру действия на микроорганизмы пенициллин - бактериостатический, а в определенных концентрациях бактериоцидный антибиотик. Чувствительные к пенициллину микроорганизмы относительно легко и быстро приобретают устойчивость к антибиотику. У бактерий устойчивость к пенициллину сопровождается способностью образовывать фермент пенициллиназу. При применении антибиотиков пенициллиновой группы наблюдается частое проявление аллергических реакций.

Стрептомицин относится к группе аминогликозидных антибиотиков, которая включает биологически активные соединения, содержащие в молекулах два или более аминосахара, которые связаны гликозидными связями с аминоциклитольным кольцом. Стрептомицин подавляет рост многих видов микроорганизмов. К стрептомицину довольно легко появляется устойчивость, возникают формы бактерий, резистентных к антибиотику. Токсичность стрептомицина сравнительно невелика. Для человека массой 60 кг токсическая доза этого антибиотика составляет около 6 г. Есть указания, что стрептомицин может оказывать определенное действие на эндокринную систему.

В группу антибиотиков тетрациклинового ряда входят вещества, имеющие близкое химическое строение. Тетрациклиновые антибиотики обладают широким антибиотическим спектром в отношении граммположительных и граммотрицательных бактерий, а также риккетсий, некоторые из этих антибиотиков используются в животноводстве как стимуляторы роста сельскохозяйственных животных и птиц. Ценность тетрациклиновых антибиотиков определяется их высокой биологической активностью и относительно низкой токсичностью.

Левомицетин (хлорамфеникол) относятся к группе ароматических антибиотиков. Левомицетин обладает широким антимикробным действием. Он подавляет развитие многих видов грамположительных и грамотрицательных бактерий, риккетсий, спирохет, хламидий и др. Некоторые микроорганизмы приобретают устойчивость к левомицетину, но резистентность развивается очень медленно.

Сохранение скоропортящихся продуктов питания - одна из важнейших проблем пищевой и консервной промышленности. Различные методы сохранения продуктов консервирование, сквашивание, замораживание и охлаждение применялись человеком издавна. Эти методы широко применяются и теперь. Однако известно, что при кипячении, консервировании, сквашивании и в меньшей мере при охлаждении, замораживании продуктов питания изменяются их ценные свойства и особенно аромат, структура, питательная ценность и др. Порча пищевых продуктов при хранении может вызываться развитием различных микроорганизмов: мицелиальные грибы, дрожжи, бактерии; действием ферментов и влиянием окислительных процессов, стимулируемых кислородом воздуха. Для борьбы с порчей пищевых продуктов используются различные физические и химические методы. Перспективным направлением является использование антибиотических веществ, которые в очень низких концентрациях обладают мощным биологическим действием, не проявляя токсичности в отношении животных и человека и препятствуя порче продуктов.

В группу низинов входят пять форм антибиотиков - низины А, В, С, D, Е. Наиболее биологически активный вариант - низин А. Низин - продукт жизнедеятельности группы молочнокислых стрептококков, естественным местом обитания которых является молоко, сыр, кисломолочные напитки, творог, простокваша и др. Низин подавляет развитие ряда грамположительных и некоторых кислотоустойчивых бактерий, не оказывает влияния на грамотрицательные бактерии, дрожжи и плесневые грибы. Низин нашел применение в пищевой промышленности в качестве консерванта некоторых скоропортящихся продуктов. Его применяют при консервировании томатов, зеленого горошка, цветной капусты, мяса, рыбы, молока, сыров и других продуктов. Безопасность использования низина при производстве пищевых продуктов обусловлена тем, что, имея полипептидную структуру, он быстро разрушается в организме человека до аминокислот ферментами пищеварительного тракта. Благодаря этому исключается возможность накопления низина в организме человека и появления резистентных к нему форм микроорганизмов.

Радионуклиды . Опасность внутреннего облучения обусловлена попаданием и накоплением радионуклидов в организм через продукты питания. Биологические эффекты воздействия таких радиоактивных веществ аналогичны внешнему облучению. Наряду с испытаниями ядерного оружия, источниками загрязнения окружающей среды могут быть: добыча и переработка ториевых руд; получение уранового топлива; работа ядерных реакторов; переработка ядерного топлива с целью извлечения радионуклидов для нужд народного хозяйства; хранение и захоронения радиоактивных отходов. Растения, используемые человеком и животными в пищу, по степени накопления радиоактивных веществ располагаются в следующем порядке: табак (листья) > свекла (корнеплоды) > картофель (клубни) > пшеница (зерно) > естественная травяная растительность (листья и стебли).

Полициклические и ароматические углеводороды (ПАУ). Эти вещества канцерогенной природы широко распространены в окружающей среде и происходят из многих источников, представляя собой комбинации многоядерных ароматических углеводородов, которые включают такие соединения, как антрацен, бензантрацен, фенантрен, флуорен, пирен, бензапирен, хризен и другие, обнаруживаются в воде, воздухе, табачном и коптильном дыме, пищевых продуктах, бензиновом и дизельном выхлопных газах, а также при неполном сгорании топлива. Канцерогенные углеводороды вызывают рак , как правило, при малой эффективной дозе в месте действия. Канцерогенная активность реальных сочетаний ПАУ на 70-80 % обусловлена бензапиреном. Поэтому по присутствию в пищевых продуктах и других объектах бензапирена можно судить об уровне их загрязнения ПАУ и степени онкогенной опасности для человека. Бензапирен попадает в организм человека даже с такими пищевыми продуктами, в которых существование канцерогенных углеводородов до настоящего времени не предполагалось. Он обнаружен в хлебе, овощах, фруктах, маргарине, растительных маслах, а также в обжаренном кофе, копченостях и мясных продуктах, поджаренных на древесном угле. Условия термической обработки пищевых продуктов имеют важное значение в накоплении бензапирена. В подгоревшей корке хлеба обнаружено до 0,5 мкг/кг бензапирена, его содержание в продуктах домашнего копчения может достигать 50 мкг/кг и более. Полимерные упаковочные материалы могут играть немаловажную роль в загрязнении пищевых продуктов ПАУ, особенно при наличии в продуктах элюэнтов. Так, например, эффективным элюэнтом ПАУ является жир молока, который экстрагирует до 95 % бензапирена из парафино-бумажных пакетов или стаканчиков. Сильное загрязнение продуктов ПАУ наблюдается при обработке их дымом. При исследовании солодового кофе было обнаружено большое количество канцерогенных веществ, которое намного превышает их содержание в жареных зернах. Нормирование бензапирена осуществляется для копченых, мясных и рыбных продуктов, а также продовольственного сырья. Максимально допустимый уровень его содержания в этих продуктах составляет 0.001 мг/кг.

Диоксины и диоксиноподобные соединения

Диоксины и диоксиноподобные соединения обладают токсичностью, представляют реальную угрозу загрязнения пищевой продукции, включая питьевую воду. Источниками загрязнения могут быть предприятия металлургической, целлюлозно- бумажной и нефтехимической промышленности. Наиболее опасный источник диоксинов - заводы, производящие хлорную продукцию, в том числе пестициды. В частности, речь идет о крупнотоннажных производствах 2,4,5 -трихлорфенола (ТХФ) и полихлорбифенола (ПБХ). Непосредственными источниками интоксикации оказались 2,3,7,8 - тетрахлордибензо-п-диоксин (2,3,7,8 - ТХДД), образующийся как микропримесь при получении ТХФ, и 2,3,7,8 - тетрахлордибензофуран (2,3,7,8 -ТХДВ) - микропримесь ПХБ. ТХДД - наиболее опасный яд для человека. Отличается высокой стабильностью, не поддается гидролизу и окислению, устойчив к высокой температуре (разлагается при 750° С), действию кислот и щелочей, не воспламеняем, обладает высокой растворяемостью в жирах. Наряду с ТХДД существует 22 изомера ТХДД, у ТХДВ -38 изомеров. Совокупность однороднозамещенных полихлор- и полибромдибензо-п-диоксинов и дибензофуранов включает 420 индивидуальных соединений. Аналогичное разнообразие наблюдается у полигалогенированных бифенилов. Однороднозамещенные ПБХ включают 209 гомологов и изомеров. Столько же изомеров входит в ряды полибромбифенолов (ПББ), однородно замещенных галогенированных азобензолов и их азоксианалогов. Такое количество высокоопасных диоксинов, циркулирующих во внешней среде, ставит серьезные проблемы в их идентификации, определении, методах обнаружения, установлении гигиенических нормативов. При попадании в окружающую среду диоксины интенсивно накапливаются в почве, водоемах, активно мигрируют по пищевым цепям, особенно в ее жиросодержащих объектах. В организм человека диоксины поступают в основном с продуктами питания (98 -99 % от общей дозы). Среди основных продуктов опасные концентрации этих веществ обнаруживаются в мясе, молочных продуктах и рыбе. Следует отметить способность диоксинов накапливаться в коровьем молоке, где их содержание в 40 - 200 раз выше, чем в тканях животного. Источниками диоксинов могут быть картофель, морковь, другие корнеплоды, так как основная часть диоксинов кумулируется в корневых системах растений и только 10 % в наземных частях. Допустимая суточная доза для человека, согласно рекомендации ВОЗ, - 10нг/кг. Аналогичный уровень принят и в России. ДСД является отправной точкой для нормирования содержания диоксинов в различных продуктах питания. Гигиеническими требованиями установлены максимально допустимые уровни содержания полихлорированных бифенилов в рыбе и рыбопродуктах, являющихся приоритетными по загрязнению этими контаминантами.

Остатки моющих средств. На любом этапе подготовки пищевых продуктов или производства продуктов чистые химикаты являются наиболее опасными химическими рисками. Остатки после чистки могут оставаться на посуде, трубопроводах, и оборудовании и переноситься прямо на пищевые продукты. Также пищевые продукты могут быть обрызганы ими во время уборки прилежащих объектов. Поэтому очень важно при проектировании системы безопасности, анализируя опасные факторы, также рассматривать процедуры уборки. Проблемы могут быть предотвращены использованием нетоксичных моющих средств для уборки везде, где это возможно.

а также можно дополнительно о вредных для организма человека веществах можно ознакомиться:

О возможности тонкой (на молекулярном уровне) очистке организма можно прочитать в статье на нашем сайте: