курсовая работа найти Мировой рынок вооружений и военной техники

Профилактика загрязнений

Кадмий. Кадмийпредставляет собой один из самых опасных токсикантов внешней среды. В природной среде кадмий встречается в очень малых количествах, именно поэтому его отравляющее действие было выявлено лишь недавно. Кадмий содержится в мазуте и дизельном топливе, освобождаясь при его сгорании, используется в качестве присадки к сплавам, при нанесении гальванических покрытий (кадмирование неблагородных металлов), для получения кадмиевых пигментов, необходимых для производства лаков, эмалей и керамики, в качестве стабилизатора пластмасс (например, поливинилхлорида), в электрических батареях. В результате всего этого, а также при сжигании кадмийсодержащих пластмассовых отходов кадмий может попадать в воздух. Кадмий также обычно сопутствует в природных рудах другим металлам, чаще всего цинку. В некоторых странах соли кадмия используются в ветеринарии как антигельминтные и антисептические препараты. Фосфатные удобрения и навоз также содержат кадмий.

Все это определяет основные пути загрязнения окружающей среды, а, следовательно, продовольственного сырья и пищевых продуктов. В нормальных геохимических регионах с относительно чистой экологией содержание кадмия в почве составляет 0,05 мг/кг, в чистом воздухе – 0,05 мкг/м³, в воздухе промышленных городов – 0,3-0,5 мкг/м³, в воде – 0,05-1,0 мкг/л; в растительных продуктах составляет, мкг/кг: зерновые – 28-95; горох – 15-19; фасоль – 5-12; картофель – 12-50; капуста – 2-26; помидоры – 10-30; салат – 17-23; фрукты – 9-42; растительное масло – 10-50; са­хар – 5-31; грибы – 100-500. В продуктах животного происхожде­ния содержание кадмия, в среднем, мкг/кг: молоко – 2,4; творог – 6; яйца – 23-250; мясо – 6-90; печень – >200; рыба – 30-60; ракообразные – 900-2000.

Установлено, что примерно 80 % кадмия поступает в организм человека с пищей, 20 % – через легкие из атмосферы и при курении.

С рационом взрослый человек получает в сутки до 150 и более мкг кадмия на 1 кг массы тела. В одной сигарете содержится 1,5-2,0 мкг кадмия, поэтому его уровень в крови и почках у курящих в 1,5-2,0 раза выше по сравнению с некурящими.

92-94 % кадмия, попавшего в организм с пищей, выводится с мочой, калом и желчью. Остальная часть находится в органах и тканях в ионной форме или в комплексе с низкомолекулярным белком – металлотионеином. Период полураспада – 30-40 лет. Здоровый организм человека содержит около 50 мг кадмия. Инте­ресно отметить, что в организме новорожденных он отсутствует и появляется к 10 месяцу жизни. Кадмий, как и свинец, не является необходимым элементом для организма млекопитающих.

Количество кадмия, попадающее в организм человека, зависит не только от потребления им кадмийсодержащих пищевых продуктов, но и в большой степени от качества его диеты. Достаточное количество железа в крови тормозит аккумуляцию кадмия. Кроме того, большие дозы витамина D действуют как противоядие при отравлении кадмием.

Попадая в организм в больших дозах, кадмий проявляет силь­ные токсические свойства. Главной мишенью биологического действия являются почки. Механизм токсического действия кадмия связан с блокадой сульфгидрильных групп белков. Кроме этого, он является антагонистом цинка, кобальта, селена, ингибируя ак­тивность ферментов, содержащих указанные металлы. Известна способность кадмия в больших дозах, нарушать обмен железа и кальция. Все это приводит к возникновению широкого спектра за­болеваний: гипертоническая болезнь, анемия, снижение иммуни­тета и др. Отмечены тератогенный, мутагенный и канцерогенный эффекты кадмия.

Отравления кадмием могут быть острыми, подострыми и хроническими.

Острые отравления характеризуются тошнотой, рвотой, спазмами в животе, диареей. Возникают при потреблении напитков из пластмассовой, жестяной, керамической тары, материал которой содержит кадмий.

При хронических отравлениях наблюдаются поражение почек, нарушение синтеза белков, нуклеиновых кислот, анемия, снижение иммунитета, деформация скелета, предрасположенность к перелому костей. Отмечается эмбриотоксическое и ганадотоксическое действия.

Всемирная организация здравоохранения считает максимально допустимой величину поступления кадмия для взрослых людей 500 мкг в неделю, то есть ДСП -70 мкг/сут, а ДСД -1 мкг/кг массы тела.

Кадмий опасен в любой форме – принятая внутрь доза в 30-40 мг уже может оказаться смертельной.

Важное значение в профилактике интоксикации кадмием имеет правильное питание: преобладание в рационе растительных бел­ков, богатое содержание серосодержащих аминокислот, аскорби­новой кислоты, железа, цинка, меди, селена, кальция. Необходимо профилактическое УФ-облучение в 1/8-1/4 биодоз. Целесообразно исключить из рациона продукты, богатые кадмием. Белки молока способствуют накоплению кадмия в организме и проявлению его токсических свойств.

Профилактика загрязнений

Мышьяк. Мышьяк широко распространен в окружающей среде. Со­держится во всех объектах биосферы: морской воде – около 5 мкг/л, земной коре – 2 мг/кг, рыбах и ракообразных – в наи­больших количествах. Наиболее распространенными неорганическими соединениями мышьяка являются оксид трехвалентного мышьяка (III) Аs₂O₃ и оксид пятивалентного мышьяка (V) Аs₂O₅, другими важными соединениями мышьяка являются хлорид мышьяка (III) и различные соли, такие, как арсенат свинца, а также газообразное водородное соединение – арсин.

Мышьяк применяется в металлургии при получении некоторых сплавов для увеличения твердости и термостойкости сталей.

Загрязнение продуктов питания мышьяком обусловлено его ис­пользованием в сельском хозяйстве в качестве ин­сектицидов, фунгицидов, древесных консервантов, стерилизатора почвы. Мышьяк находит применение в производстве полупровод­ников, стекла, красителей.

Фоновый уровень мышьяка в продуктах пита­ния из нормальных геохимических регионов составляет в среднем 0,5-1 мг/кг: в овощах и фруктах – 0,01-0,2, зерновых – 0,006-1,2, говядине и свинине – 0,005-0,05, яйцах – 0,003-0,03, коровьем молоке и кисломолочных продуктах – 0,005-0,01, твороге – 0,003-0,03 мг/кг. Высокая концентрация мышьяка, как и других химичес­ких элементов, отмечается в печени, пищевых гидробионтах, в част­ности морских. В организме человека обнаруживается около 1,8 мг мышьяка.

Мышьяк, в зависимости от дозы, может вызывать острое и хро­ническое отравление.

Острое отравление зависит от пути попадания мышьяка в организм. Существует два пути попадания в организм:

– через верхние дыхательные пути,

– оральный путь, т.е. через желудочно-кишечный тракт.

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. Механизм токсического действия мышьяка связан с блокированием SH-групп ферментов, контролирующих тканевое дыхание, деление клеток, другие жизненно важные функции. Специфическими симп­томами интоксикации считают утолщение рогового слоя кожи ла­доней и подошв. Неорганические соединения мышьяка более ток­сичны, чем органические. После ртути мышьяк является вторым по токсичности контаминантом пищевых продуктов. Соединения мышьяка хорошо всасываются в пищевом тракте. 90 % поступив­шего в организм мышьяка выделяется с мочой. Биологическая ПДК мышьяка в моче равна 1 мг/л, а концентрация 2-4 мг/л свидетельст­вует об интоксикации. В организме он накапливается в эктодермальных тканях – волосах, ногтях, коже, что учитывается при био­логическом мониторинге. Биологический период полужизни мышь­яка в организме – 30-60 час. При длительном воздействии мышьяка развивается рак кожи, нарушение деятельности коры головного мозга. Необходимость мышьяка для деятельности организма человека не доказана, за исключением его стимулирующего действия на процесс кроветворения. Тера­певтические свойства мышьяка известны более 2000 лет.

По данным экспертов ФАО/ВОЗ, суточное поступление мышь­яка в организм взрослого человека составляет в среднем 0,05-0,42 мг, т. е. около 0,007 мг/кг массы тела, и может достигать 1 мг в зависимости от его содержания в потребляемых продуктах питания и проникновения из других объектов окружающей среды. ФАО/ВОЗ установила ДСД мышьяка 0,05 мг/кг массы тела, что составляет для взрослого человека около 3 мг/сутки.

Бесконтрольное использование мышьяка и его соединений приводит к его накоплению в продовольственном сырье и пище­вых продуктах, что обусловливает риск возможных интоксикаций и определяет пути профилактики.

Токсиколого-гигиеническая характеристика ртути.

Профилактика загрязнений

Ртуть. Один из самых опасных и высокотоксичных элементов, обладающий способностью накапливаться в организме растений, животных и человека. В природе ртуть находится в трех окислен­ных состояниях: металлическая – Hg (0); одновалентный ион, со­стоящий из двух ядер, соединенных ковалентной связью – (Hg – Hg )² ; двухвалентный ион – Hg ² .

Ртуть – своеобразный металл, в нормальных условиях это жидкость, нестабильный и летучий элемент. В последнее столетие доказано, что ртуть участвует во многих химических реакциях как катализатор. Благодаря своим свойствам она находит широкое применение в промышленности. Ежегодно в мире получают более 10 тыс. т ртути. Из них примерно 25 % используют для производства электродов при получении хлора и щелочей, 20 % – в электрическом оборудовании, 15 % – при производстве красок, 10 % – для производства ртутных приборов таких, как термометры, 5 % – в производстве зеркал, в агрохимии и 3 % в качестве ртутной амальгамы при лечении зубов. Еще около 25 % производимой ртути используется в других отраслях промышленности: при получении детонаторов, катализаторов (например, для производства ацетальдегида и поливинилхлорида), в производстве бумажной пульпы, фармацевтике и косметике, а также в военных целях. Промышленное значение имеют высокотоксичные неорганические соединения ртути, в частности сулема, из которой получают другие ртутные соединения и которая применяется, при травлении стали. Сулема вызывает смертельные отравления при приеме внутрь в количестве 0,2-0,3 г. Органические соединения ртути применяли в качестве фунгицидов при обработке зерна. Однако с тех пор, как стало известно об опасности подобных соединений, во многих странах их использование было запрещено.

Ртуть относится к числу рассеянных в природе микроэлементов. По распространению в земной коре она занимает 62-е место, средняя концентрация составляет 0,5 мг/кг; в морской воде – около 0,03 мкг/л; в организме взрослого человека – около 13 мг.

Распределение и миграция ртути в окружающей среде осуществляются в виде круговорота двух типов:

· перенос паров ртути от наземных источников в мировой океан;

· циркуляция соединений ртути, образуемых в процессе жизнедеятельности бактерий.

Загрязнение пищевых продуктов ртутью может происходить в результате:

· естественного процесса испарения из земной коры в коли­честве 25-125 тыс. т ежегодно;

· использования ртути в народном хозяйстве.

Второй тип круговорота, связанный с метилированием неор­ганической ртути, является наиболее опасным, поскольку приводит к образованию метилртути, диметилртути, других высокотоксичных соединений, поступающих в пищевые цепи. Метилирование ртути осуществляют аэробные и анаэробные микробы, а также микромицеты, обитающие в почве, в верхнем слое донных отложений во­доемов. Предполагают, что метилирование ртути микроорганизма­ми может осуществляться при определенных условиях в кишечнике животных и 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. Наибольшая концентрация ртути обнаружена в шляпочных грибах – 6-447 мкг/кг, в перезрелых – до 2000 мкг/кг. В отличие от расте­ний, в грибах может синтезироваться метилртуть.

Фоновое содержание в продуктах животноводства составляет, мкг/кг: мясо – 6-20, печень – 20-35, почки – 20-70, молоко – 2-12, коровье масло – 2-5, яйца – 2-15. С увеличением количест­ва ртути в корме и питьевой воде ее концентрация в органах и тканях существенно возрастает.

Мясо рыбы отличается наибольшей концентрацией ртути и ее соединений, которые активно аккумулируются в организме из воды и корма, содержащих другие гидробионты, богатые ртутью. В мясе хищных пресноводных рыб уровень ртути составляет 107-509 мкг/кг, нехищных – 79-200 мкг/кг, океанских – 300-600 мкг/кг. Организм рыб способен синтезировать метилртуть, которая накап­ливается в печени при достаточном содержании в корме цианкобаламина (витамина В₁₂). У некоторых видов рыб в мышцах содер­жится белок металлотионеин, с которым ртуть и другие металлы образуют комплексные соединения и накапливаются в организме: 500-20000 мкг/кг (рыба-сабля) или 5000-14000 мкг/кг (тихоокеанский марлин). При загрязне­нии рек, морей и океанов ртутью ее уровень в гидробионтах на­много увеличивается и становится опасным для здоровья человека.

При варке рыбы и мяса концентрация ртути в них снижается, при аналогичной обработке грибов – остается без изменений. Это различие объясняется тем, что в грибах ртуть связана с аминогруппами азотсодержащих соединений, в рыбе и мясе – с серосодержащими аминокислотами.

Токсичность ртути зависит от вида ее соединений, которые по-разному всасываются, метаболизируются и выводятся из организма. Наиболее токсичны алкилртутные соединения с короткой цепью – метилртуть и этилртуть. Неорганические соединения выделяются преиму­щественно с мочой, органические – с желчью и калом. Период полувыведения из организма неорганических соединений – 40 су­ток, органических – 76.

Механизм токсического действия ртути связывают с ее взаимо­действием с SH-группами белков. Блокируя их, ртуть изменяет свойства ряд жизненно важных ферментов и инактивирует ряд гидролитических и окислительных ферментов. Ртуть, проникнув в клетку, может включиться в структуру ДНК, что сказывается на наследственности человека. Мозг проявляет особое сродство к метилртути и способен аккумулировать почти в 6 раз больше ртути, чем остальные органы. В других тканях органические соединения деметилируются и превращаются в неорганическую ртуть. В эмбрионах ртуть накапливается так же, как и в организме матери, но содержание ртути в мозге плода может быть выше.

Не­органические соединения ртути нарушают обмен аскорбиновой кислоты, пиридоксина, кальция, меди, цинка, селена, органиче­ские – обмен белков, цистеина, аскорбиновой кислоты, токоферолов, железа, меди, марганца, селена. Клиническая картина хро­нического отравления организма небольшими дозами ртути полу­чила название микромеркуриализма.

Защитным эффектом при воздействии ртути на организм чело­века обладают цинк и особенно селен. Токсич­ность неорганических соединений ртути снижают избыток аскорбиновой кислоты и меди, орга­нических – протеины, цистин, токоферолы. Избыточное потребле­ние с пищей пиридоксина усиливает токсичность ртути.

В пищевых продуктах ртуть может присутствовать в 3-х видах:

– атомарная ртуть (металлическая),

– окисленная ртуть (сулема),

– метилртуть – поступает в основном с рыбой.

Случаи загрязнения пищевых продуктов металлической ртутью являются очень редкими. Ртуть плохо адсорбируется на продуктах и легко удаляется с поверхности пищи.

Однако отказ от питания рыбой тоже не служит надежной защитой от поступления в организм ртути, если вырабатывают рыбную муку и используют ее в качестве корма для домашних животных. Даже растительные продукты могут быть источником ртути, если к компосту добавить средство для улучшения структуры почвы, содержащее ртуть.

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 0,0033 мг/кг массы тела за неделю. В питьевой воде до 0,001 мг/л, а для всех других пищевых продуктов – около 0,05 мг/кг.

Безопасным уровнем содержания ртути в крови считают 50-100 мкг/л, волосах – 30-40 мкг/г, моче – 5-10 мкг/сут. Человек получает с суточным рационом 0,045-0,060 мг ртути, что примерно соответствует рекомендуемой ФАО/ВОЗ по ДСП – 0,05 мг. Допустимая величина ртути для рыбы составляет 0,5 мг/кг.

В табл.1 приводятся допустимые уровни содержания токсических элементов в пищевых продуктах, определенные санитарными правилами и нормами.

Ранее согласно требованиям СанПиН 2.3.560-96 в качестве токсичных элементов также нормировались цинк, медь и железо.

Организацией ФАО/ВОЗ дополнительно регламентируются количества меди, стронция, цинка, железа, сурьмы, никеля, хрома, алюминия.

Таблица 1

Допустимые уровни содержания химических элементов

в пищевых продуктах, мг/кг, не более

Окончание табл. 1

Пестициды – вещества химического и биологического происхождения, применяемые для уничтожения сорняков (гербициды), насекомых (инсектициды), грызунов (зооциды), возбудителей болезней растений, в качестве дефолиантов (для уничтожения листьев), десикантов (для обезвоживания растений) и регуляторов роста растений и т.д. В настоящее время предусмотрено использование около 600 препаратов на основе 300 действующих веществ, относящихся к различным группам химических соединений. Пестициды подразделяются на хлор-, ртуть-, и фосфорорганические соединения, синтетические пиретроиды, медьсодержащие фунгициды и т. д.

С гигиенической позиции принята следующая классификация пестицидов:

1. По токсичности при однократном поступлении в организм через желудочно-кишечный тракт пестициды делятся:

· на сильнодействующие ядовитые вещества – ЛД₅₀ до 50 мг/кг, (ЛД₅₀ наименьшая доза, вызывающая смерть 50 % подопотных животных),

· высокотоксичные – ЛД₅₀ 50-200 мг/кг,

· среднетоксичные – ЛД₅₀ 200-1000 мг/кг,

· малотоксичные – ЛД₅₀ более 1000 мг/кг.

2. По кумулятивным свойствам – на вещества, обладающие:

· сверхкумуляцией – коэффициент кумуляции меньше 1,

· выраженной кумуляцией – 1-3,

· умеренной кумуляцией – 3-5,

· слабовыраженной кумуляцией – более 5, где коэффициент кумуляции – отношение суммарной дозы препарата при многократном введении к дозе, вызывающей гибель животных при однократном введении.

3. По стойкости:

· очень стойкие – время разложения на нетоксичные компоненты свыше 2 лет,

· стойкие – 0,5-1 год,

· умеренно стойкие – 1-6 мес,

· малостойкие – 1 мес.

Нарушение гигиенических норм хранения, транспортировки и применения пестицидов, низкая культура работы с ними приводят к накоплению их в кормах, продовольственном сырье и пищевых продуктах. Попадая в организм человека, пестициды оказывают разностороннее токсическое действие, в зависимости от особенностей химической структуры и дозы поступления.

Применение химических средств защиты растений ставит три основные проблемы:

1. Первая из них связана с тем, что определенные пестициды, например ДДТ (хлорированные углеводороды) и ртутьорганические соединения, имеют

тенденцию накапливаться в живых организмах. Это явление называют эффектом биологического усиления.

2. Вторая проблема связана с продолжительностью сохранения пестицидов в почве или на культурных растениях после обработки. 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, экзоферментов или микроорганизмов.

Период полужизни у ДДТ, например, может продолжаться до 20 лет. За этот период только половина первоначально использованного ДДТ разложится до простых соединений.

Длительная устойчивость пестицидов является основным фактором в процессе вторичного загрязнения, когда продукты питания никогда не подвергавшиеся обработке пестицидами, тем не менее их содержат.

Циркуляция пестицидов может происходить по следующим схемам:

воздух – растения – почва – растения – травоядные животные – человек;

почва – вода – зоофитопланктон – рыба – человек.

Какое же место занимают пестициды среди других веществ, представляющих опасность для жизни человека? По данным ООН, из общего числа отравлений химическими средствами со смертельным исходом в мире на долю пестицидов приходится лишь 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 трофические, пищевые цепи) влияния пестицидов на здоровье человека и его наследственный аппарат.

Попавшее в организм постороннее вещество становится физиологически активным в том случае, когда оно предварительно соединяется с рецептором. В качестве рецептора могут служить белки клеточных мембран, ферменты и другие белки, способные встраиваться в биологические процессы. Основные данные относятся к накоплению препаратов в жировых клетках и материнском молоке.

3. Третья проблема – это способность вредителей становиться устойчивыми к пестицидам: пестициды перестают их убивать. Устойчивость организма к пестициду, или резистентность, – это биологическое свойство организма сопротивляться отравляющему действию пестицида, способность выживать и размножаться в присутствии химического вещества, которое раньше подавляло это развитие.

Это приводит к необходимости увеличения кратности химобработок, повышению концентрации применяемых 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.

4. С четвертой проблемой столкнулись сравнительно недавно. Было установлено, что почвенные микроорганизмы адаптируются к пестицидам и начинают разрушать или использовать их, или угнетаются и погибают.

На эффективность снижения остаточных количеств (ОК) пестицидов влияет характер распределения их в разных частях растения. Известно, что основное количество ФОП и ХОП концентрируется в кожуре плодов и овощей или на ее поверхности, практически не проникая внутрь плода. Следовательно, начальным этапом промышленной и кулинарной переработки фруктов, овощей и ягодявляется их мойка. Эффективность мойки значительно повышается при использовании салфеток, а также различных моющих средств, удаляющих жиры и воск (детергенты, каустическая сода, спирты). Соотношение между объемами продукта и моющей жидкости должно быть не менее 1: 5.

Более эффективным способом снижения ОК пестицидов в пищевых продуктах является очистка от наружных частей растения. Например, при удалении кожуры у цитрусовых, яблок, груш, бананов, персиков и т.д. достигается их максимальное освобождение ОК пестицидов – 90-100 %. Достаточно высоких степеней снижения ОК можно достичь при очистке картофеля, огурцов и томатов, при удалении наружных листьев у капусты и листовых овощей.

Освобождение продуктов питания от ОК пестицидов происходит при использовании традиционных технологий их переработки и кулинарной обработки, таких как варка, жарение, печение, консервирование, изготовление варенья, джема, мармелада и т.д.

В процессе сушки в зависимости от ее характера, вида сырья и свойств препаратов может происходить или концентрирование остатков пестицидов, или их удаление и разрушение.

При переработке зерновых культур ОК пестицидов неравномерно распределяются в различных фракциях помола. Наибольшие количества загрязнителей обнаруживаются обычно в отрубях, наименьшие – в муке тонкого помола.

Скорость деструкции ОК пестицидов в хранящихся продуктах зависит от условий. Температурные параметры, влажность среды, продолжительность хранения могут в значительной мере варьироваться в зависимости от вида продукта, его назначения и других условий.

При низких температурах (минус 18 … минус 23 °С) снижение ОК обычно бывает незначительным даже в тех случаях, когда длительность хранения превышает 2 года. С повышением температуры и периодом хранения степень деструкции увеличивается.

Остаточное содержание пестицидов в мясных и молочных продуктах можно снизить путем их термической обработки. Наиболее эффективным в этом отношении является отваривание мяса в воде. При этом необходимо помнить о возможности перехода ОК пестицидов в бульон, а также иметь в виду, что некоторые пестициды могут в процессе варки трансформироваться с образованием более токсичных соединений.

Гигиеническое нормирование пестицидов в пищевых продуктах осуществляется в соответствии с СанПиН 2.3.2.1078-01. В табл. 2 приведены допустимые уровни содержания пестицидов в отдельных группах пищевых продуктов.

Таблица 2

Допустимые уровни содержания пестицидов в пищевых

продуктах, мг/кг, не более

Окончание табл. 2.

Тема 10. ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВЕЩЕСТВАМИ И СОЕДИНЕНИЯМИ,

ПРИМЕНЯЕМЫМИ В РАСТЕНИЕВОДСТВЕ

В современном сельскохозяйственном производстве используется широкий ассортимент химических средств, предназначенных для повышения урожайности, защиты и регуляции роста растений.

Регуляторы роста растений

Регуляторы роста растений (РРР) применяют с целью влияния на процессы роста, развития и жизнедеятельности растений, обеспечения урожайности, улучшения качества, облегчения уборки. К этой группе соединений можно отнести также гербициды, которые вызывают задержку роста и гибель растений, хотя в зависимости от дозы могут проявлять как ингибирующее, так и стимулирующее действие. РРР, в отличие от гербицидов, дают указанный эффект в значительно более низких дозах – граммах и миллиграммах действующего вещества на гектар.

Существующие РРР можно разделить на две группы: природные и синтетические.

Природные РРР – присущие растениям соединения, которые выполняют роль фитогормонов: ауксины, гиббереллины, цитокинины, абсцизовая кислота, этилен и др. Они не представляют какой-либо опасности для человека, так как в процессе эволюции человеческого организма вырабатывались соответствующие механизмы их биотрансформации.

Синтетические РРР – получают химическим или микробиологическим путем. С физиологической точки зрения являются аналогами эндогенных фитогормонов либо могут оказывать влияние на гормональный статус растений. К этой группе относятся:

– производные сульфонилмочевины;

– азоксофор;

– биферан (предпосевная обработка клубней картофеля);

– кротонолактон (обработка семян риса);

– квартазин (обработка семян ячменя, пшеницы, ржи);

– фумар и т. д.

В отличие от природных синтетические РРР могут оказывать вредное воздействие на организм человека как ксенобиотики. Вместе с тем степень опасности большинства РРР не изучена. Практически отсутствует информация о механизме действия РРР на растительный и животный организмы в плане, как интоксикации, так и стимулирования процессов жизнедеятельности. Имеются единичные сведения о биологической активности производных сульфонилмочевины.

Механизм действия высоких доз РРР заключается в подавлении активности ацетолактатсинтетазы – ключевого фермента на раннем этапе биосинтеза ряда аминокислот. Предполагают, что ростстимулирующее действие низких доз связано с влиянием РРР на эндогенный уровень природных гормонов или непосредственно на клеточные структуры.

РРР используют также для увеличения сроков хранения растительных продуктов, например, картофеля, моркови, лука, репы и т.д. При этом сохраняется водный баланс, вкусовые качества, витамины, минеральные вещества, другие показатели пищевой ценности. Так, обработка посевов сахарной свеклы и моркови за 12-15 дней до уборки 0,3 %-м и 1,5 %-м растворами МГ-натрия, 60 %-м настоем (действующее вещество – гидразин малеиновой кислоты) позволяет продлить срок хранения овощепродуктов до 7 мес, сократить потери сахаристости на 20-25 %, сохранить питательную ценность. Вместе с тем не ясны скрытые механизмы воздействия РРР на обменные процессы растений, предполагается их негативное влияние, возможность которого связана с нарушением внутриклеточного обмена и образования токсичных соединений. Кроме того, остаточные количества РРР в продовольственном сырье и пищевых продуктах могут сами проявлять токсичные свойства. Потенциальная опасность РРР для человека усугубляется стойкостью этих соединений в окружающей среде и продуктах питания.

Основные направления профилактических работ:

1. Применение наиболее безопасной технологии обработки семенного и посадочного материала.

2. Соблюдение определенных условий использования: рН, температура, наличие конкретной микрофлоры, другие факторы, влияющие на стабильность и активность РРР.

3. Накопление банка данных РРР по их экологической безопасности и степени опасности для человека.

4. Разработка доступных методов определения остаточных количеств РРР и методических подходов к оценке токсичности.

Удобрения

Применение удобрений в сельском хозяйстве имеет важное значение для управления плодородием почв, повышения урожайности и пищевой ценности сельскохозяйственных культур. Нарушение агрохимических и гигиенических регламентов применения удобрений приводит к чрезмерному накоплению их в почве, растениях, они загрязняют продовольственное сырье и пищевые продукты, оказывая тем самым токсическое действие на организм человека.

В зависимости от химического состава различают удобрения азотные, фосфорные, калийные, известковые, микроудобрения, бактериальные, комплексные и др. Условно их можно подразделить на минеральные и органические. Необходимость в удобрениях объясняется тем, что естественный круговорот азота, фосфора, калия, других питательных для растений соединений не может восполнить потери этих биоэлементов, уносимых из почвы с урожаем.

Азотные удобрения. В зависимости от формы соединения азота существуют:

– аммиачные – азот присутствует в виде свободного аммиака (жидкий, водный и безводный);

– аммонийные – азот представлен ионом аммония (сульфат аммония);

– нитратные – азот находится в составе остатка азотной кислоты (натриевая и кальциевая селитры);

– аммонийно-нитратные – содержат азот в аммонийной и нитратной формах (аммиачная селитра);

– амидные – представлены мочевиной – амидом карбаминовой кислоты, превращающимся в почве под воздействием уреазы бактерий в углекислый аммоний.

К медленнодействующим азотным удобрениям относятся мочевино-фор-мальдегидные, мочевино-альдегидные, изобутилдиенди-мочевина, оксамид и др.

Азот играет важную роль в жизнедеятельности растений в качестве компонента белков, нуклеиновых кислот, витаминов, других биологически активных веществ.

Нитратная форма удобрений в допустимых дозах способствует образованию в растениях аскорбиновой кислоты и кальция, аммонийная – фосфора.

Фосфорные удобрения. Различаются количеством оксида фосфора Р₂О₅. Один из самых распространенных видов – суперфосфат. Накопление в почве и растениях большого количества Р₂О₅ тормозит протекающие в них биологические процессы.

Калийные удобрения – калийная соль (хлористый калий), калиймагнезиальное удобрение (КСl NaCl MgSO₄), калийно-аммиачная селитра (KNO₃ NH₄Cl) и др. Калий не входит в органический состав веществ растений, но он активно участвует в углеводном и белковом обменах.

Микроудобрения – необходимы для обогащения почвы микроэлементами. Наибольшее распространение получили борные, молибденовые, медные, марганцевые, цинковые, кобальтовые.

Комплексные удобрения – содержат комплекс питательных для растений элементов (фосфорно-азотные, фосфорно-калийные).

Органические удобрения. Играют важную роль в улучшении плодородия почв с низким содержанием гумуса, а также тяжелых почв с непрочной структурой. С экскрементами коровы за год выделяется 46 кг азота, 27 кг Р₂О₅, 67 кг К₂О, свиньи соответственно – 62,45 и 28 кг.

Нарушение гигиенических правил использования удобрений, особенно неорганической природы, приводит к накоплению большого количества отдельных элементов и их соединений в почве и сельскохозяйственном сырье, создает проблему загрязнения пищевой продукции. Типичным примером может служить проблема нитратов, нитритов и нитрозаминов при неконтролируемом применении азотных удобрений.

Определенную перспективу имеют микробные биоудобрения, получаемые при помощи биологической очистки сточных вод животноводческих комплексов. Путем аэробной переработки производят две фракции удобрений: твердую – осадок первичных отстойников – и биомассу микроорганизмов. Смесь активных микроорганизмов ила с осадками отстойников в соотношении 1 : 1 высушивают при температуре выше 100 ⁰С и получают биоудобрение «Бамил» (биомасса активных микроорганизмов ила). Опыт такой работы имеется на свинооткормочном комплексе «Восточный» Ленинградской области. Ежегодно на этом комплексе по откорму 108 тыс. голов получают до 10 тыс. т биоудобрений, эффективных для многих сельскохозяйственных культур.

По агрохимическим свойствам «Бамил» отличается от других органических удобрений высоким содержанием азота (5 %), фосфора (1,6 %), калия (0,5 %), магния (2 %), кальция (7 %), ряда микроэлементов. Отмечено благоприятное влияние удобрения на биологическую активность почвы. Санитарно-гигиеническая оценка «Бамила» показала полное отсутствие тяжелых металлов, яиц гельминтов, снижение общей микробной обсемененности на 99,9 %, т.е. этот препарат отвечает экологическим требованиям по использованию удобрений.

Вода, выходящая из биопрудов, имеет коли-титр 0,001, микробное число 7000, способна по своему составу стимулировать рост растительности и может быть пригодна для разведения травоядных рыб – карпа и толстолобика.

Одним из новых источников удобрений могут быть отходы флотации угля (ОФУ). Каждый год их накапливается огромное количество. ОФУ имеют сложный состав: в них содержатся минеральные вещества, около 2 % примесей (мелкодисперсный уголь, смолы, масла, флотореагенты), обнаружены тяжелые металлы, полициклические ароматические углеводороды, нитрозосоединения. При неправильном сборе и хранении они могут стать источником загрязнения воздушного бассейна, подземных и поверхностных водоисточников.

Проведение комплексных гигиенических исследований показало, что предельно допустимой дозой внесения ОФУ в почву является 3 кг на 1 кг или 10 т/га. При таком варианте ни один из неблагоприятных компонентов отходов, в том числе БП, не поступает в сельскохозяйственные растения, атмосферный воздух и грунтовые воды в количествах, превышающих ПДК, что исключает загрязнение пищевых продуктов, делает ценным и безопасным удобрением.

Сточные воды (СВ) и твердые отходы получили широкое применение в сельском хозяйстве в качестве источников орошения и удобрения, учитывая дефицит этих источников. Для очистки или переработки сточных вод и твердых отходов используют эффективные методы биотехнологии.

Сточные воды можно условно разделить на следующие виды:

1. Хозяйственно-фекальные. Содержат взвешенные вещества, растворимые минеральные и органические соединения, патогенные возбудители. Они требуют механической и биологической очистки, в отдельных случаях – хлорирования.

2. СВ животноводческих комплексов. Отличаются от предыдущих более высокой концентрацией минеральных и органических соединений, содержат общего азота до 4 г/л и более, фосфора (Р₂О₂) до 900 и более мг/л, калия (К₂О) до 6000 мг/л и более. В стоках могут присутствовать патогенная микрофлора, яйца гельминтов, остаточные количества консервантов, пестицидов, лекарственных препаратов и т. д.

Перед использованием для орошения стоки должны пройти механическую и биологическую очистку. Агрохимические и гигиенические требования предусматривают их разбавление пресной водой с целью доведения общей минерализации до 1,5-2 г/л (не выше), содержания общего азота 150-300 мг/л. Это предупреждает загрязнение почвы и сельскохозяйственных культур токсическими веществами.

3. Промышленные, к которым присоединяются фекально-хозяйственные стоки из бытовых помещений. Представляют наибольшую опасность загрязнения продукции сельского хозяйства. Содержат высокие концентрации самых разнообразных органических и неорганических соединений. Среди промышленных стоков более приемлемы для орошения стоки предприятий пищевой промышленности.

4. Смешанные городские сточные воды содержат комплекс возможных загрязнителей, включая поверхностно-активные вещества (ПАВ).

Концентрация взвешенных веществ в оросительной воде не должна превышать 3000 мг/л, бихроматная окисляемость воды – 1100-2000 мг кислорода на 1 л, титр кишечной палочки и энтерококка – не менее 1-10 мл/л. Согласно ГОСТ, содержание отдельных веществ не должно превышать, мг/л: общий азот – 120, фосфор – 30, калий – 159. Сумма минеральных солей не должна быть выше 1,5 г/л.

ПАВ являются постоянным химическим ингредиентом очищенных сточных вод, предназначенных для орошения земледельческих угодий. Они обладают способностью накапливаться в почве: их можно обнаружить на глубине 30 м и на расстоянии от 300 м до 3 км от источника загрязнения. Отмечено накопление ПАВ в слое почвы глубиной 0,5 м в количестве до 1 мг/кг при орошении водой, содержащей 2 мг ПАВ на 1 л.

Основная нагрузка в процессе самоочищения почвы от загрязнителей ложится на микроорганизмы. В этой связи обращает внимание способность ПАВ изменять количественный и качественный состав микрофлоры почвы. Имеются данные об ингибирующем действии алкилбензосульфонатов на процесс нитрификации, проявление которого в различных почвах зависит от степени разветвленности алкильной цепи ПАВ. Анионное ПАВ алкилсульфонат натрия угнетает целлюлозоразлагающую активность микроорганизмов. Имеется ряд других примеров отрицательного влияния детергентов на микрофлору почвы.

ПАВ внедряются в пищевые цепочки, загрязняют продовольственное сырье и продукты питания, оказывая неблагоприятное воздействие на здоровье человека. ПАВ способны образовывать в почве нитрозосоединения. В сточных водах, предназначенных для орошения, обнаружено и идентифицировано около 200 ПАВ.

В нашей стране не обоснованы нормативы ПАВ в почве, сельскохозяйственных культурах и продуктах питания, что должно быть предметом целевых исследований органов здравоохранения.

Реиспользование сточных вод получает широкое распространение во всем мире, особенно в аридных и субаридных зонах. Основные доводы – необходимость экономии водных ресурсов, минеральных и органических удобрений, увеличение производства продуктов питания. В нашей стране площади орошаемых СВ земель превышают 200 тыс. га.

Утилизация осадков сточных вод (ОСВ). Эта проблема имеет важное значение, поскольку только в нашей стране на очистных сооружениях накапливается в год до 4 млн. т сухой массы ОСВ. Органическая часть этих осадков представлена протеином, другими азотсодержащими веществами, жирами, углеводами (лигнин). Осадки содержат микро- и макроэлементы, ряд органических и неорганических токсикантов. Обычными компонентами осадков являются яйца гельминтов, сапрофиты и патогенные бактерии, вирусы, грибы, простейшие водоросли. Несмотря на богатый питательный состав ОСВ, содержание в них тяжелых металлов, других вредных примесей и высокая обсемененность свидетельствуют о необходимости гигиенического регламентирования ОСВ, используемых в качестве удобрений.

Для обеззараживания и дегельминтизации ОСВ применяют термическую обработку. В отношении других токсигенных веществ и соединений используют принцип разбавления, руководствуясь допустимыми нормативами их содержания в почве, воде и сельскохозяйственных растениях. Широко применяют современные биохимические способы очистки, позволяющие получить наиболее доступный и безопасный продукт для его использования в качестве удобрения или кормовой добавки.

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 обусловливают серьезное нарушение здоровья не только детей, но и взрослых.

В организме человека нитриты из нитратов образуются в пищеварительном тракте (желудке и кишечнике) или уже непосредственно в полости рта. Поступающие с пищей нитраты всасываются в пищеварительном тракте, попадают в кровь и с ней в ткани. Через 4-12 час большая их часть (80 % у молодых и 50 % у пожилых людей) выводится из организма через почки. Остальное их количество остается в организме.

Концентрация нитратов в слюне пропорциональна их количеству, потребляемому с пищей. Величина этой концентрации влияет на образование нитритов.

Особенно чувствительны к действию нитратов и нитритов маленькие дети. Это связано со слабой активностью у них ферментов.

Механизм токсического действия нитритов на организм заключается в их взаимодействии с гемоглобином крови. В результате окисления двухвалентного железа до трехвалентного образуется метгемоглобин, который в отличие от гемоглобина не способен связывать и переносить кислород. Развивается клиническая картина гипоксии. 1 мг нитрита натрия может перевести в метгемоглобин около 2000 мг гемоглобина.

Наряду с клиническими проявлениями интоксикации (обильное потение, синюшность кожи, одышка, головокружение) хроническое воздействие нитритов приводит к снижению содержания в организме витаминов А, Е, С, В₁, В₆. С этим связывают снижение устойчивости организма к воздействию различных факторов, в том числе онкогенных.

Первые признаки – головокружение, одышка – наблюдаются при содержании в крови 6-7 % метгемоглобина. Легкая форма заболевания проявляется при содержании в крови 10-20 % метгемоглобина, средняя – при содержании 20-40 %, а тяжелая – при содержании более 40 % метгемоглобина. При тяжелой форме возможен летальный исход, так как метгемоглобин не способен переносить кислород.

Нитраты и нитриты способны изменять активность обменных процессов в организме. Это обстоятельство используют в животноводстве. При добавлении в рацион определенных количеств нитритов при откорме свиней снижается интенсивность обмена и происходит отложение питательных веществ в запасных тканях животного.

Установлено, что нитраты могут угнетать активность иммунной системы организма, снижать устойчивость организма к отрицательному воздействию факторов окружающей среды. При избытке нитратов чаще возникают простудные заболевания, а сами болезни приобретают затяжное течение.

В каждой стране, в том числе и в Российской Федерации, установлены предельно допустимые уровни нитратов в растительных продуктах (табл. 3).

Для продуктов детского питания СанПиНом предусмотрены более жесткие требования безопасности.

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, в солонине из говядины и баранины – до 200 мг/кг, в экспортируемых – до 30 мг/кг. Для обеспечения указанных нормативов нитриты используют в следующих количествах: засолка говядины, баранины и конины – 0,1-0,12 % от массы рассола; для свинины – 0,06-0,08 %; колбасных изделий – 0,003-0,005 % от массы мяса.

Нитрит натрия или калия используется в качестве консерванта сыра и брынзы – 300 мг на 1 л молока.

Таблица 3

Допустимые уровни нитратов в плодоовощной продукции, мг/кг, не более

Допустимые концентрации в рационе и продуктах питания. ДСД нитратов для человека составляет 300-325 мг. ПДК в питье вой воде – 45 мг/л или 10 мг нитратного азота в 1 л. Если учитывать потребление питьевой воды в размере 2 л в сутки, то на долю ДСП через пищевые продукты приходится 210 мг нитратов.

Основным источником поступления нитратов в организм человека являются продукты растительного происхождения, в частности овощи, а нитритов – мясные продукты, на долю которых приходится 53-60 % от общего поступления нитритов в организм человека.

Большое внимание уделяют нитратам и нитритам 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 нитрозаминов и 23 нитрозамида являются активными канцерогенами.

N-нитрозосоединения (НС) – вещества, у которых нитрозогруппа связана с атомом азота. Они образуются при определенных условиях из предшественников: нитратов, нитритов с вторичными, третичными и четвертичными аминами.

Наибольшее распространение получили следующие нитрозосоединения: N-нитрозодиметиламин (НДМА), N-нитрозодиэтиламин (НДЭА), N-нитрозоди-пропиламин (НДПА), N-нитрозодибутиламин (НДБА) и др.

НС оказывают на организм человека выраженное токсическое действие, поражают печень, кроветворную, лимфатическую, пищеварительную системы, являются иммунодеприсантами, обладают эмбриотоксическим, тератогенным и канцерогенным действиями.

Канцерогенный эффект нитрозосоединений зависит от дозы и времени их влияния на организм, низкие однократные дозы суммируются и затем вызывают злокачественные опухоли.

Нитрозирование протекает при рН 2-3, а в присутствии катализаторов и при более низком значении рН, которое, как правило, поддерживается в желудке человека. Такими катализаторами служат ионы галогенов и тиоционат (роданид). Последний содержится в слюне, причем у курящих людей в 3-4 раза большей концентрации, чем у некурящих.

В желудке нитраты образуют с биогенными аминами, содержащимися, например, в мясе, нитрозамины и нитрозамиды. У людей с пониженной кислотностью желудочного сока из нитратов образуется большое количество нитрозаминов, вызывая более высокую частоту рака желудка.

Нитрозамины образуются не только в желудочно-кишечном тракте, но и вне живого организма. Доказано их наличие в воздухе, в различном сырье и продуктах питания.

В общей схеме экзогенного воздействия на человека нитрозосоединений пищевым продуктам отводится основное место, что обусловлено широким применением в технологии их производства нитритов и коптильного дыма, содержащего окислы азота. НС могут образовываться в результате технологической обработки сельскохозяйственного сырья и полуфабрикатов, варки, жарения, соления, длительного хранения. При этом, чем интенсивнее термическая обработка и продолжительнее хранение пищевых продуктов, тем больше вероятность образования в них НС. В свежих продуктах НО 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.

Например, свежее мясо почти не содержит НС, их концентрация возрастает в следующей последовательности:

свежее мясо – вареное – полукопченое – копченое – сосиски.

НС обнаруживают в пиве особенно темном в 70-75 % случаев, из молочных продуктов иногда в сырах твердых и плавленых.

Безопасная суточная доза низкомолекулярных нитрозаминов для человека составляет 10 мкг/сут или 5 мкг/кг пищевого про­дукта. Рекомендованная ПДК нитрозосоединений в воде хозяй­ственно-пищевого назначения – 0,03 мкг/л.

Установлено, что реакция нитрозирования в человеческом орга­низме подавляется аскорбиновой кислотой. Подобным действи­ем обладают также токоферолы (витамин Е), полифенолы, танин и пектиновые вещества.

Отсюда следует, что постоянное потребление витамина С мо­жет воспрепятствовать образованию канцерогенных нитрозами­нов, и наоборот, постоянная низкая его концентрация в организме повышает вероятность заболевания раком. Установлено, что при соотношении витамина С к нит­ратам 2:1 и более нитрозамины не образуются. Кроме того, на­личие в организме высокого содержания клетчатки и пектиновых веществ подавляет всасывание нитрозаминов в толстой кишке.

Профилактика загрязнений пищевых продуктов НС:

1. Контроль за содержанием нитратов и нитритов, НС в пищевом сырье и пищевых продуктах.

2. Использование как можно меньшего количества нитратов и нитритов в качестве пищевых добавок, замена их на другие вещества.

3. Соблюдение оптимальных технологических режимов обработки пищевых продуктов с целью уменьшения процессов нитрозирования.

4. Соблюдение оптимальных режимов хранения пищевых продуктов.

5. Не следует применять повторный разогрев подкисших пищевых продуктов, содержащих нитраты и нитриты, т.к. в кислой среде при повышенной температуре усиливаются процессы нитрозирования амидов и аминов.

6. Не рекомендуется длительное хранение продуктов с высоким уровнем предшественников НС, даже в холодильных условиях.

7. Использование ингибиторов образования НС, таких как аскорбиновая кислота, токоферол, йодид калия, цистеин, кофеин, сульфаниловая кислота и др. Возможна комбинация этих веществ. При чем рекомендуется перед приемом высоконитратной пищи принимать витамин С или выпивать фруктовый сок. Витамин С уменьшает образование НС в желудке на 26-76 %.

8. Рекомендуется варку и тушение овощей проводить с открытой крышкой, для того, чтобы улетучивались НС.

Содержание нитрозосоединений в отдельных группах пищевых продуктов представлено в табл. 4.

Таблица 4

Допустимые уровни содержания нитрозаминов в пищевых продуктах, мг/кг, не более

Примечание. В скобках указаны ДУ для копченых продуктов.

Гигиенические нормативы установлены в СанПиН 2.3.2.1078-01.

С суточным рационом человек получает ориентировочно 1 мкг НС, с питьевой водой – 0,01 мкг, с вдыхаемым воздухом – 0,3 мкг. В зависимости от степени загрязнения объектов окружающей среды эти цифры могут существенно колебаться. Половину всех НС человек получает с солено-копчеными продуктами.

К диоксинам – полихлорированным дибензодиоксинам (ПХДД) относится большая группа ароматических трициклических соединений, содержащих от 1 до 8 атомов хлора. Кроме этого, существует две группы родственных химических соединений – полихлорированные дибензофураны (ПХДФ) и полихлорированные бифенилы (ПХБ), которые присутствуют в окружающей среде, продуктах питания и кормах одновременно с диоксинами.

В настоящее время выделено 75 ПХДД, 135 ПХДФ и более 80 ПХБ. Они являются высокотоксичными соединениями, обладающими мугагенными, канцерогенными и тератогенными свойствами.

Источниками диоксина и диоксиноподобных соединений могут быть предприятия металлургической, целлюлозно-бумажной и нефтехимической промышленности. В основном диоксины и диоксиноподобные соединения образуются при сгорании синтетических покрытий и масел, уничтожении отходов в мусоросжигательных печах, содержатся в выхлопных газах грузовых автомобилей. Для снижения отложений свинца в моторное топливо, содержащее алкилсвинец (0,15 г свинца в 1 л бензина), добавляют дихлорэтан в качестве «мусорщика».

Основными представителями рассматриваемой группы соединений являются 2,3,7,8-тетрахлордибензопарадиоксин (ТХДД), 2,3,7,8-тетрахлордибензо-фуран (ТХДФ).

Одним из наиболее токсичных и хорошо изученных диоксинов является ТХДД. ТХДД – наиболее опасный яд для человека. Отличается высокой стабильностью, не поддается гидролизу и окислению, устойчив к высокой температуре (разлагается при 750 ⁰С), действию кислот и щелочей, невоспламеняем, обладает высокой растворимостью в жирах.

О токсичности ТХДД существуют самые различные противоречивые мнения. Так, например, нет единого мнения о его способности вызывать раковые заболевания у человека. Однако установлено, что в присутствии ТХДД усиливается воздействие на человеческий организм свинца, кадмия, ртути, нитратов, хлорфенолов, радиации. Расчетная среднесмертельная доза для человека при однократном оральном поступлении составляет 0,05-0,07 мг/кг, расчетная минимальная токсическая доза при хроническом оральном поступлении – 0,1 мкг/кг.

Отравление ТХДД вызывает хлоракне, которое выражается в трудно излечимом поражении кожи, после чего остаются шрамы. Кроме того, ТХДД вызывает тяжелые повреждения печени, сопровождающиеся массовым распадом клеток печени и поступлением желчи в кровеносную систему. В результате этого возможна глубокая потеря сознания (кома), что приводит к летальному исходу. При беременности ТХДД может привести к патологии организма ребенка.

ПХДФ. После проникновения дибензофуранов через кишечный эпителий происходит их связывание с белками крови, причем основными органами, где они аккумулируются, являются печень и жировые ткани.

ПХДФ оказывают тератогенное и отравляющее действие на зародыши. Смерть эмбрионов проявляется уже при очень низких концентрациях. Кроме того, наблюдаются явно выраженные уродства. Наиболее часто встречается такое уродство, как «волчья пасть».

Полихлорированные бифенилы (ПХБ) во многом сходны с ПХДД и ПХДФ. Токсичность ПХБ заметно возрастает с увеличением содержания в них хлора. Отравление ПХБ вызывает хлоракне, изменяет состав крови, структуру печени и поражает нервную систему. Эти соединения обладают также сильным канцерогенным действием.

Период полураспада этих соединений в природной среде составляет от 10 до 100 лет, что значительно больше, чем для ДДТ. Эти чрезвычайно устойчивые вещества применяют как жидкие теплоносители в холодильных установках, как пластификаторы в пластмассах. Несмотря на малорастворимость ПХБ в воде и высокую температуру кипения, они встречаются повсеместно — в воздухе, почве и воде, включаясь, таким образом, в пищевые цепи и системы, активно мигрируют по пищевым цепям, особенно в 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. Человек массой тела 70 кг получает с пищей в течение дня в среднем 0,35 нг/кг ТХДД.

Особое внимание следует уделить проблеме содержания полихлорированных бифенилов и диоксинов в грудном молоке, что является фактором риска для здоровья детей раннего и старшего возраста.

Допустимая суточная доза (ДСД) для человека согласно рекомендации ВОЗ – 10 нг/кг. Аналогичный уровень принят в России.

ДСД является отправной точкой для нормирования содержания диоксинов в различных продуктах питания и воде. Максимально допустимые уровни (МДУ) их содержания в основных группах пищевых продуктов составляют, нг/кг (в пересчете на ТХДД):

– молоко (в пересчете на жир) – 5,2 (Германия – 1,4);

– рыба (съедобная часть) – 11,0, в пересчете на жир – 88,0;

– мясо (съедобная часть) – 0,9, в пересчете на жир – 3,3;

– пищевые продукты – 0,036 (США – 0,001);

– вода объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения -20 нг/л (США и Германия – 0,01).

В России предстоит большая работа в области идентификации и нормирования диоксинов. Принятый в настоящее время норматив по воде труднообъясним с гигиенических позиций, так как это продукт ежедневного и практически неконтролируемого потребления.

Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) широко распространены в окружающей среде. Они образуются в процессе горения и содержатся во многих природных продуктах. Представители этой группы соединений обнаружены в выхлопных газах двигателей, продуктах горения печей и отопительных установок, табачном и коптильном дыме. Полициклические ароматические углеводороды присутствуют в воздухе, почве и воде.

Загрязнение почвы одним из ПАУ – бенз(а)пиреном является индикатором общего загрязнения окружающей среды вследствие возрастающего загрязнения атмосферного воздуха.

Накапливаемый в почве бенз(а)пирен может переходить из корней в растения, то есть растения загрязняются не только с осаждающейся из воздуха пылью, но и через почву. Концентрация его почве разных стран изменяется от 0,5 до 1 000 000 мкг/кг.

В воде в зависимости от загрязнения найдены различные концентрации бенз(а)пирена: в грунтовой – 1-10 мкг/л, в речной и озерной 10-25 мкг/л, в поверхностной – 25-100 мкг/л.

ПАУ чрезвычайно устойчивы в любой среде, и при систематическом их образовании существует опасность их накопления в природных объектах. В настоящее время 200 представителей канцерогенных углеводородов, включая их производные, относятся к самой большой группе известных канцерогенов, насчитывающей более 1000 соединений.

По канцерогенности полициклические ароматические углеводороды делят на основные группы:

1 – наиболее активные канцерогены – бенз(а)пирен (бп), дибенз(а, h)антрацен, дибенз(а, i)пирен;

2 – умеренно активные канцерогены – бенз(h)флуорантен;

3 – менее активные канцерогены – бенз(е)пирен, бенз(а)антроцен, дибенз(а, с)антрацен, хризен и др.

Бенз(а)пирен попадает в организм человека не только из внешней среды, но и с такими пищевыми продуктами, в которых существование канцерогенных углеводородов до настоящего времени не предполагалось. Он обнаружен в хлебе, овощах, фруктах, растительных маслах, а также обжаренном кофе, копченостях и мясных продуктах, поджаренных на древесном угле.

Условия термической обработки пищевых продуктов оказывают большое влияние на накопление БП. В подгоревшей корке хлеба обнаружено БП до 0,5 мкг/кг, подгоревшем бисквите – до 0,75 мкг/кг. Продукты домашнего копчения могут содержать БП более 50 мкг/кг. Образование канцерогенных углеводородов можно снизить правильно проведенной термической обработкой.

Сильное загрязнение продуктов полициклическими ароматическими углеводородами наблюдается при обработке их дымом.

В плодах и овощах бенз(а)пирена содержится в среднем 0,2-150 мкг/кг сухого вещества. Мойка удаляет вместе с пылью до 20 % полициклических ароматических углеводородов. Незначительная часть углеводородов может быть обнаружена и внутри плодов. Яблоки из непромышленных районов содержат 0,2-0,5 мкг/кг бенз(а)пирена, вблизи дорог с интенсивным движением – до 10 мкг/кг.

Полимерные упаковочные материалы могут играть немаловажную роль в загрязнении пищевых продуктов ПАУ, особенно при наличии в продуктах элюэнтов (веществ, экстрагируемых в растворителе). Так, например, эффективным элюэнтом ПАУ является жир молока, который экстрагирует до 95 % БП из парафино-бумажных пакетов или стаканчиков.

С пищей взрослый человек получает в год 0,006 мг БП. В интенсивно загрязненных ПАУ районах эта доза возрастает в 3 и более раз. Предполагают, что для человека с массой тела 60 кг ДСД БП должна быть не более 0,24 мкг. ПДК БП в атмосферном воздухе – 0,1 мкг/100 м³, в воде водоемов – 0,005 мг/л, в почве – 0,2 мг/кг.

При попадании в организм полициклические углеводороды под действием ферментов образуют эпоксисоединение, реагирующее с гуанином, что препятствует синтезу ДНК, вызывает нарушение или приводит к возникновению мутаций, способствующих развитию раковых заболеваний, в том числе таких видов рака, как карциномы и саркомы.

Учитывая, что почти половина всех злокачественных опухолей у людей локализуется в желудочно-кишечном тракте, отрицательную роль загрязненной канцерогенами пищевой продукции трудно переоценить. Для максимального снижения содержания канцерогенов в пище основные усилия должны быть направлены на создание таких технологических приемов хранения и переработки пищевого сырья, которые бы предупреждали образование канцерогенов в продуктах питания или исключали загрязнение ими.

Хлорсодержащие углеводороды

С 1970-х г. актуальной стала проблема загрязнения окружающей среды алкилхлоридами – хлорсодержащими углеводородами. Хлорированные алканы и алкены особенно часто используются в качестве растворителей либо как материал для ряда синтезов. Из-за сравнительно низких температур кипения (40-87 °С) и более высокой, чем у полициклических ароматических углеводородов, растворимости в воде (около 1 г/л при 25 °С) алкилхлориды широко распространились в окружающей среде. Особо летучие соединения могут проникать даже через бетонные стенки канализационных систем, попадая, таким образом, в грунтовые воды. Поскольку у хлоралканов и хлоралкенов сильнее выражен липофильный, чем гидрофильный, характер, они накапливаются в жировых отложениях организма. Это предопределяет их накопление в отдельных звеньях цепи питания.

Эти вещества подразделяют на две группы по их воздействию на печень человека:

1) соединения, оказывающие сильное действие на печень – тетрахлорметан, 1,1,2-трихлорметан, 1,2-дихлорэтан;

2) соединения, оказывающие менее сильное действие на печень – трихлорэтилен, дихлорметан.

Из группы сильнодействующих на печень хлорированных углеводородов следует выделить тетрахлорметан, используемый, главным образом, для синтеза фторхлоруглеводородов. Кроме того, его применяют в качестве растворителя жиров. Предполагают, что от 5 до 10 % всего производимого тетрахлорметана попадает в окружающую среду.

К числу хлорированных углеводородов, обладающих некоторым отравляющим действием на печень, относится среди других и трихлорэтилен. Около 90-100 % всего производимого трихлорэтилена попадает в окружающую среду, главная часть – в воздух, остальная – в твердые отходы и сточные воды.

Токсическое действие на человека трихлорэтилена обусловлено его метаболическими превращениями. Под действием монооксигеназы трихлорэтилен превращается в эпоксисоединение, которое самопроизвольно преобразуется в трихлорацетальдегид, реагирующей с ДНК и образующей промутагенные вещества. При систематическом воздействии подобных хлоруглеводородов могут наблюдаться повреждения центральной нервной системы.

Предельно допустимые концентрации хлоруглеводородов – только растворителей – принимаются для всей суммы веществ этой группы.

Некоторые хлоруглеводороды находят применение в качестве пестицидов, например ДДТ и линдан.

ПРИМЕНЯЕМЫМИ В ЖИВОТНОВОДСТВЕ

С целью повышения продуктивности сельскохозяйственных животных, профилактики заболеваний, сохранения доброкачественности кормов в животноводстве широко применяются различные кормовые добавки, лекарственные и химические препараты: аминокислоты, минеральные вещества, ферменты, антибиотики, транквилизаторы, антибактериальные вещества, антиоксиданты, ароматизаторы, красители и т. д. Многие из них являются чужеродными для организма веществами, поэтому их остаточное содержание в мясе, молоке и жирах может отрицательно влиять на здоровье человека.

Антибактериальные вещества

Антибиотики (АБ). Относятся, наряду с сульфаниламидами и нитрофуранами, к антибактериальным веществам, которые интенсивно применяют в ветеринарии и животноводстве для ускорения откорма, профилактики и лечения эпизодических заболеваний, улучшения качества кормов, их сохранности и т. д.

АБ добавляются, как правило, в корм на уровне 50-200 г на 1 т. Около половины производимых в мире антибиотиков применяется в настоящее время в животноводстве. В нашей стране в начале 90-х гг. для кормовых и ветеринарных целей использовалось 58 наименований препаратов.

АБ способны переходить в мясо, молоко животных, яйца птиц, другие продукты и оказывать токсическое действие на организм человека. Положение усугубляется существованием R-плазмидной (внехромосомной) передачи лекарственной устойчивости, как в организме людей, так и животных: R-фактор обладает способностью переносить от бактерии к бактерии устойчивость к множеству АБ сразу и, что особо опасно, делает возможным передачу резистентности от непатогенных бактерий к патогенным видам, например от S. faecalis к S. aureas, от Е. coli к Salmonella или Shigella. Существование внехромосомной передачи лекарственной устойчивости (возможно, и других ее видов) может быть причиной снижения терапевтического эффекта АБ и возникновения заболеваний, связанных с инфекциями. По степени увеличения этой способности известные антибактериальные вещества можно расположить в следующем порядке:

– бацитрацин, флаомицин, виргиниомицин и родственные соединения;

– тилозин, другие макролиды, фураны, полимиксины;

– пенициллин, тетрациклины;

– ампициллин, цефалоспорины;

– сульфаниламиды, стрептомицин и другие аминогликозиды;

– флоамфеникол.

АБ, содержащиеся в пищевых продуктах в количествах, превышающих допустимые нормы, могут оказывать аллергическое действие. Наиболее сильными аллергенами являются пенициллин и тилозин. Следовательно, необходим эффективный контроль за применением АБ в ветеринарии и животноводстве, а также за их остаточным количеством в продуктах питания.

При оценке содержания АБ в корме, продовольственном сырье и пищевых продуктах недостаточно ориентироваться на общетоксикологические критерии, поскольку оценка порога вредного действия АБ на организм затруднительна. Необходимо использовать новые гигиенические подходы нормирования:

· изучение сенсибилизирующего действия на организм продуктов, контаминированных АБ или их метаболитами;

· определение качественного и количественного сдвига кишечного микробиоценоза;

· анализ обсемененности продуктов и кормов антибиотикорезистентной микрофлорой с множественной устойчивостью.

Важным и необходимым аспектом этой работы является внедрение (с установлением ГОСТов) современных методов испытания АБ с применением компьютезированной газожидкостной хроматографии, иммунодефицитного анализа, радиоиммунологического определения и т.д. В настоящее время действует специальная инструкция по применению АБ при выращивании и откорме сельскохозяйственных животных.

Допустимые уровни содержания АБ в продуктах питания регламентируются санитарными нормами (табл. 5).

АБ могут быть природными компонентами в пищевых продуктах или попадать в них в результате технологических процессов, например, при созревании сыров. Эти АБ в небольших количествах полезны для человека, определяют в ряде случаев вкусовые и диетические свойства продукта.

Сульфаниламиды (СА). Оказывают антимикробное действие, менее эффективное, чем у АБ, однако СА более доступны и дешевы для борьбы с инфекционными заболеваниями скота и птицы.

Таблица 5

Допустимые уровни содержания антибиотиков в продуктах питания, ед/г, не более

Концентрация СА в кормах достигает десятков миллиграммов на 1 кг. Они способны накапливаться в организме животных и птицы, загрязнять молоко, мясо, яйца, мед и продукты, изготовленные из них.

С целью снижения остаточного количества СА в сырье рекомендуют строго соблюдать сроки отмены СА, которые устанавливаются в зависимости от вида лекарства, способа его применения, вида животного и производимого продукта питания. Наиболее часто обнаруживаются следующие СА: сульфаметазин, сульфахиноксазолин, сульфадиметоксин, сульфаметозин.

В нашей стране содержание СА в пищевых продуктах и продовольственном сырье не регламентируется и должно быть предметом изучения. В США допустимый уровень загрязнения мясных продуктов большинством препаратов из класса СА составляет менее 0,1 мг/кг, в молоке и молочных продуктах – 0,01 мг/кг. Остатки таких соединений, как сульфапиридин и сульфаметазин, не разрешены.

Нитрофураны (НФ).Обладают бактерицидным и бактериостатическим действием. Наибольшую антимикробную активность проявляют 5-нитро-2-замещенные фураны, которые различаются по способу применения, длительности циркуляции в организме и т.д.

Отличительной чертой НФ является эффективность их действия в борьбе с инфекциями, устойчивыми к СА и АБ.

Накопление НФ в органах и тканях животных зависит от сроков отмены препаратов перед убоем, которые составляют от 5 до 20 дней. Увеличение такого срока особенно важно для кур-несушек.

Считают, что остатки этих лекарственных препаратов не должны содержаться в пище человека, поэтому допустимые концентрации НФ в пищевых продуктах отсутствуют. Вместе с тем имеющиеся данные свидетельствуют о возможной контаминации.

Из лекарственных препаратов широко применяются витамицин, бацихилин, кормогризин и фрадизин.

В нашей стране применяются также антибиотики тетрациклинового ряда, входящие в состав кормовых добавок в качестве лечебно-профилактических средств: биовит-20, биовит-40 и биовит-80, содержащие соответственно 20, 40 и 80 мг хлортетрациклина; терранит Р – в 1 г 20 или 40 мг окситетрациклина; терравит К – в 1 г 60 или 80 мг окситетрациклина; терравит В – в 1 г 200 мг тетрациклина-основания или 350 мг окситетрациклина; биотетракорм-100 – в 1 г 70-80 мг хлортетрациклина и 20-25 мг тетрациклина-основания.

Рассмотренная группа антибиотиков наиболее стойкая, препараты необходимо исключать из рациона за 8-10 дней до убоя.

Наряду с рассмотренными выше лекарственными средствами в животноводстве применяются пестициды (для борьбы с болезнями животных). Пестициды также могут загрязнять продукты животноводства через корм животных (см. тему пестициды).

Гормональные препараты (ГП)

Используются в ветеринарии и животноводстве для стимуляции роста животных, улучшения усвояемости кормов, многоплодия, регламентации сроков беременности, ускорения полового созревания и т.д. Многие ГП обладают выраженной анаболической активностью, применяются в этой связи для откорма скота и птицы: полипептидные и белковые гормоны (инсулин, соматотропин и др.); производные аминокислот – тиреоидные гормоны; стероидные гормоны, их производные и аналоги.

Естественным следствием применения ГП в животноводстве явилась проблема загрязнения ими продовольственного сырья и пищевых продуктов.

С развитием науки были созданы синтетические ГП, которые по анаболическому действию эффективнее природных гормонов в 100 и более раз. Этот факт, а также дешевизна их синтеза определили интенсивное внедрение этих препаратов в практику животноводства. Это, например, диэтилстрильбэстрол, синэстрол, диенэстрол, гексэстрол и др. Однако в отличие от природных аналогов многие синтетические ГП оказались более устойчивыми, плохо метаболизируются и накапливаются в организме животных в больших количествах, мигрируя по пищевой цепочке в продукты питания. Кроме того, синтетические ГП стабильны при приготовлении пищи, способны вызывать нежелательный дисбаланс в обмене веществ и физиологических функциях организма человека. Применение гормональных препаратов и других биокатализаторов требует проведения тщательных гигиенических исследований по их токсикологии, накоплении в клетках и тканях организма.

Медико-биологическими требованиями определены допустимые уровни содержания ГП в продуктах питания, мг/кг, не более:

– мясо сельскохозяйственных животных, птицы и продукты их переработки – эстрадиол и тестостерон соответственно 0,0005 и 0,015;

– молоко и молочные продукты, казеин – эстрадиол на уровне 0,0002;

– масло коровье – 0,0005.

Фоновый уровень природных гормонов и гормоноподобных соединений в пищевых продуктах невелик. Они могут быть растительного и животного происхождения, содержатся в незначительных количествах и принимают определенное участие в процессах жизнедеятельности организма.

Длительное время в сельском хозяйстве применяли мочевину. В желудке жвачных она расщепляется до аммиака, который используется микроорганизмами для синтеза белка. Однако передозировка мочевины приводила к интоксикации и даже гибели крупного рогатого скота.

Перспективной кормовой добавкой является полиакриламид. Его кормовая ценность обеспечивается наличием NH₂-группы.

Важное значение имеет производство белково-витаминных концентратов (БВК), полученных путем микробиологического синтеза. Определены гигиенические требования к БВК, используемого в качестве кормовой добавки: влажность – не более 10 %, содержание общего азота – не менее 8 %, белка – не менее 48 %, нуклеиновых кислот – не более 8 %, липидов, полициклических углеводородов – 5 %, остатков углеводородов – не более 0,1 %, свинца, мышьяка – не более 5 мг/кг. БВК не должны содержать афлатоксины, патогенную микрофлору, живые дрожжевые клетки, непатогенную микрофлору – не более 100 тыс. на 1 г. Эти требования могут корректироваться в зависимости от состава БВК и их назначения.

Систематическое употребление продуктов питания, загрязненных НФ, АБ, СА, другими чужеродными веществами, затрудняет проведение ветеринарно-санитарной экспертизы этих продуктов, ухудшает их качество, приводит к возникновению резистентных форм микроорганизмов, является причиной различных форм аллергических реакций и дисбактериозов.

Применение лекарственных препаратов и кормовых добавок в ветеринарии, животноводстве и птицеводстве требует соблюдения определенных гигиенических правил, направленных на снижение загрязнения продовольственного сырья и пищевых продуктов. Представляется важным обеспечить необходимый контроль остаточных количеств загрязнителей в продуктах питания, использовать быстрые и надежные методы их анализа. Актуальность рассматриваемой проблемы обусловлена расширением поставок зарубежной продукции с весьма разнообразным спектром разрешенных там препаратов.

В качестве основных профилактических мероприятий следует отметить соблюдение гигиенических правил применения лекарственных средств и кормовых добавок, проведение дальнейших работ по изучению механизма их фармакологического действия и возможных отдаленных последствий. Немаловажное значение имеют накопление банка используемых препаратов, их идентификация, разработка достоверных методов определения в продовольственном сырье и пищевых продуктах.

Тема 14. Радиоактивное загрязнение

Продовольственного сырья

И пищевых продуктов

Основные представления о радиоактивности

И ионизирующих излучениях

Немногим более ста лет назад человечество впервые узнало о существовании ионизирующего излучения и радиоактивности.

Радиоактивное излучение и его воздействие на человека стали в последние десятилетия для многих регионов планеты одним из основных токсикантов окружающей среды.

Радиоактивные вещества обладают радиоактивностью только, пока в них происходят ядерные превращения. По истечении опре­деленного времени они становятся нерадиоактивными, превраща­ясь в стабильные изотопы. Для оценки продолжительности жизни радионуклида введено понятие – период полураспада – время, в течение которого радиоактивность вещества (или число радиоак­тивных ядер) в среднем уменьшается вдвое. Период полураспада различных радионуклидов колеблется в широких пределах – от до­лей секунды до многих миллионов лет.

Периоды полураспада некоторых радионуклидов, внесших зна­чительный вклад в облучение населения и загрязнение террито­рии после чернобыльской катастрофы приведены ниже: йод-133 – 20,8 час; йод-131 – 8,05 сут; цезий-144 – 284 сут; рутений-106 -1 год; цезий-134 – 2,1 года; цезий-137 – 30 лет; стронций-90 – 28 лет; плутоний-239 – 20 000 лет.

Принято считать, что вещество становится нерадиоактивным по истечении 10 периодов полураспада.

Как известно, атом состоит из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов. В состав ядра входят положительно заряженные протоны и нейтральные нейтроны, которые вместе называются нуклонами. Протоны и нейтроны имеют приблизительно одинаковую массу, которая в 1840 раз превышает массу электрона, поэтому масса атома определяется в основном массой нуклонов. Количество нуклонов в ядре характеризуется массовым числом А.

Нуклиды – разновидности атомов с определенным массовым числом и атомным номером. Например, нуклид стронция – 90/38 Sг, где делимое – массовое число, делитель – атомный номер.

Изотопы– атомы одного и того же элемента, имеющие разные массовые числа.

Радиоактивность – самопроизвольный распад атомных ядер некоторых элементов, приводящий к изменению их атомного номера и массового числа. Радиоактивный распад не может быть оста­новлен или ускорен, он осуществляется со строго определенной скоростью, измеряемой периодом полураспада – временем, в те­чение которого распадается половина всех атомов. Распад радио­активных элементов сопровождается потоками ионизирующих из­лучений, каждый из которых характеризуется своими физико-хими­ческими свойствами.

Ионизация. Описанные выше ионизирующие излучения обла­дают способностью проходить через различные вещества живой и неживой природы, возбуждая при этом их атомы и молекулы. Та­кое возбуждение заканчивается вырыванием отдельных электро­нов из электронных оболочек нейтрального атома, который пре­вращается в положительно заряженный ион. Так происходит пер­вичная ионизация объекта воздействия излучений. Освобожден­ные электроны, обладая определенной энергией, взаимодейству­ют со встречными атомами и молекулами, создавая новые ионы, происходит вторичная ионизация.

До середины XX века природные источники ионизирующих из­лучений были единственными в облучении человека, создавая ес­тественный радиационный фон (ЕРФ).

Основным дозообразующим компонентом ЕРФ является зем­ное излучение от естественных радионуклидов, существующих на протяжении всей истории Земли. От этих источников человек под­вергается воздействию как внешнего (в результате излучения ра­дионуклидов, находящихся в окружающей среде), так и внутрен­него облучения (за счет радионуклидов, попадающих внутрь орга­низма с воздухом, водой и продуктами питания). Большинство ис­следователей считают, что наибольшее значение имеют источни­ки внутреннего облучения, которые обусловливают, по данным разных авторов, примерно от 50 до 68 % естественного радиаци­онного фона.

Основное значение во внутреннем облучении имеют поступа­ющие с воздухом, водой и продуктами питания радионуклиды се­мейств урана-238 и тория-232, их многочисленные дочерние про­дукты, а также изотоп калия – калий-40. На долю семейства урана (56 %), калия – 40 (25 %) и се­мейства тория (16 %).

Основным источником природных радиоактивных элементов, поступающих в организм человека, являются пищевые продукты.

Удельная активность изотопов свинца ²¹⁰Рв и полония ²¹⁰Ро в растительной пище составляет от 0,02 до 0,37 Бк/кг.

Особенно высокая активность ²¹⁰Рв и ²¹⁰Ро обнаружена в чае (до 30,5 Бк/кг). В продуктах животного происхождения (молоке) удель­ная активность ²¹⁰Рв колеблется в пределах от 0,013 до 0,18 Бк/кг, а ²¹⁰Ро – от 0,13 до 3,3 Бк/кг.

Таким образом, суммарная радиоактивность растений в 10 раз выше, чем тканей животных.

Следует отметить, что поверхностные водоисточники могут со­держать повышенное количество радионуклидов. Так, в водах ку­рортов Белокурихи, Железноводска активность радона ²²² Rn достигает до 48 Бк/л.

В настоящее время естественный радиоактивный фон в резуль­тате деятельности человека качественно и количественно изме­нился. Повышение ЕРФ под влиянием новых видов технологичес­кой деятельности человека получило название «техногенно усилен­ного фона». Примерами такой деятельности являются широкое применение минеральных удобрений, содержащих примеси ура­на (например, фосфатных); увеличение добычи урановых руд; мас­совое увеличение числа авиационных перевозок, при которых кос­мическое облучение растет.

Выбросы в атмосферу при аварии на ЧАЭС имели специфи­ческий состав – в первые недели после взрыва основным был ра­диоактивный йод, затем – радиоизотопы цезия-137 и цезия-134. Для случаев возникновения радиационных аварий были разра­ботаны временно допустимые уровни (ВДУ) и допустимые уровни (ДУ) поступления радионуклидов внутрь организма с уче­том интегральных поглощенных доз за ряд последующих лет.

Следует отметить, что допустимый уровень (ДУ) активности ра­диоактив-ного цезия в молочных продуктах, принятый в странах Ев­ропы, колеблется в пределах от 370 Бк/кг (ФРГ) до 4 000 Бк/кг (Ве­ликобритания, Франция, Испания). В Японии величина принятого ДУ активности радиоактивного цезия в молочных продуктах наи­меньшая – 37 Бк/кг.

Комиссия Соdex Alimentarius ФАО/ВОЗ приняла, что допустимые уровни радиоактивных веществ в загрязненных пищевых продук­тах, реализуемых на международном рынке и предназначенных для всеобщего потребления, составляют: для цезия и йода -1 000 Бк/кг, для стронция – 100 Бк/кг, для плутония и америция – 1 Бк/кг. Для молока и продуктов детского питания допустимые уровни актив­ности составляют: для цезия – 1 000 Бк/кг, для стронция и йода -100 Бк/кг, для плутония и америция -1 Бк/ кг. По мнению ВОЗ, пред­лагаемые уровни основаны на критериях, обеспечивающих охра­ну здоровья и безопасность населения.

Пути поступления радионуклидов в организм человека с пищей достаточно сложны и разнообразны. Можно выделить следующие из них:

растение – человек;

растение – животное – молоко – чело­век;

растение – животное – мясо – человек;

атмосфера – осадки – водоемы – рыба – человек;

вода – человек;

вода – гидробионты – рыба – человек.

Различают поверхностное (воздушное) и струк­турное загрязнение пищевых продуктов радионуклидами.

При поверхностном загрязнении радиоактивные вещества, пе­рено-симые воздушной средой, оседают на поверхности продук­тов, частично проникая внутрь растительной ткани. Более эффек­тивно радиоактивные вещества удерживаются на растениях с вор­систым покровом и с разветвленной наземной частью, в складках листьев и соцветиях. При этом задерживаются не только раство­римые формы радиоактивных соединений, но и нерастворимые. Однако поверхностное загрязнение относительно легко удаляет­ся даже через несколько недель.

Структурное загрязнение радионуклидами обусловлено физи­ко-хими-ческими свойствами радиоактивных веществ, составом почвы, физиологическими особенностями растений. Радионукли­ды, выпавшие на поверхности почвы, на протяжении многих лет остаются в ее верхнем слое, постоянно на несколько сантиметров в год, мигрируя в более глубокие слои. Это в дальнейшем приво­дит к их накоплению в большинстве растений с хорошо развитой и глубокой корневой системой.

Большой интерес, на наш взгляд, представляют данные о сте­пени накопления радионуклидов в тканях растений, используемых человеком и животными в пищу. Растения по степени накопления радиоактивных веществ располагаются в следующем порядке: та­бак (листья) > свекла (корнеплоды) > картофель (клубнеплоды) > пшеница (зерно) > естественная травяная растительность (листья и стебли). Быстрее всего из почвы в растения поступает стронций-90,стронций-89, йод-131, барий-140 и цезий-137.

Кроме пищевого, имеются многие другие пути поступления ра­дионук-лидов в организм. К основным путям относят воздушный и кожный. Однако наибольшее значение имеет пищевой (алиментарный) путь.

На человеческий организм

В зависимости от распределения в тканях организма различа­ют:

· остеотропные радионуклиды – накапливающиеся преимуще­ственно в костях – радиоизотопы стронция, кальция, бария, радия, иттрия, циркония, плутония;

· концентрирующиеся в печени (до 60 %) и частично в костях (до 25 %) – церий, лантан, прометий;

· равно­мерно распределяющиеся в тканях организма – тритий, углерод, железо, полоний;

· накапливающиеся в мышцах – калий, рубидий, цезий; селезенке и лимфатических узлах – ниобий, рутений.

Ра­диоизотопы йода избирательно накапливаются в щитовидной же­лезе, где их концентрация может быть в 100-200 раз выше, чем в других органах и тканях.

Механизм воздействия ионизирующего излучения на биологи­ческие объекты, в том числе и на человека, подразделяют на не­сколько этапов.

На первом – физико-химическом – этапе, который продолжает­ся тысячные и миллионные доли секунды, в результате поглоще­ния большого количества энергии излучения образуются ионизи­рованные, активные в химическом отношении атомы и молекулы. Обладая высокой химической активностью, они реаги­руют с ферментами и тканевыми белками, окисляя или восстанав­ливая их, что приводит к разрушению молекул белка, изменению ферментных систем, расстройству тканевого дыхания – глубоко­му нарушению биохимических и обменных процессов в органах и тканях и накоплению токсичных для организма соединений.

Следующий, второй этап связан с воздействием ионизирую­щего излучения на клетки организма и продолжается от несколь­ких секунд до нескольких часов. Поражаются различные структур­ные элементы ядер клеток, в первую очередь, дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК).

Происходит повреждение хромосом, которые являются ответ­ственными за передачу наследственной информации. При этом возникают хромосомные аберрации – поломки, перестройка и фрагментация хромосом, обусловливающие отдаленные онкогенные и генетические последствия.

Третий этап характеризуется воздействием излучения на орга­низм в целом. Его первые проявления могут возникать уже через несколько минут (в зависимости от полученной дозы), усиливать­ся в течение нескольких месяцев и реализовываться через многие годы.

Чувствительность различных органов и тканей человека к иони­зирующему излучению неодинакова. Для одних тканей и клеток ха­рактерна большая радиочувствительность, для других – наоборот, большая радиоустойчивость. Наиболее чувствительны к облуче­нию кроветворная ткань, незрелые форменные элементы крови, лимфоциты, железистый аппарат кишок, половые железы, эпите­лий кожи и хрусталик глаза; менее чувствительны – хрящевая и фиб­розная ткани, паренхима внутренних органов, мышцы и нервные клетки.

Поражающее действие ионизирующего излучения зависит от целого ряда факторов. Во-первых, оно носит строго количествен­ный характер, т.е. зависит от дозы. Во-вторых, существенную роль играет и характеристика мощности дозы радиационного воздействия: одно и то же количество энергии излучения, поглощенное клеткой, вызывает тем большее повреждение биологических структур, чем короче срок облучения. Большие дозы воздействия, растянутые во времени, вызывают существенно меньшие повреж­дения, чем те же дозы, поглощенные за короткий срок.

Таким образом, эффект облучения зависит от величины погло­щенной дозы и временного распределения ее в организме. Облу­чение может вызвать повреждения от незначительных, не дающих клинической картины, до смертельных. Однократное острое, а так­же пролонгированное, дробное или хроническое облучение в дозе, увеличивает риск отдаленных эффектов – рака и генетических на­рушений.

Опасность внутреннего облучения обусловлена попаданием и накоплением радионуклидов в организме через продукты питания. Биологические эффекты воздействия таких радиоактивных ве­ществ аналогичны внешнему облучению.

Биологическое действие радиоактивных веществ различных химических классов избирательно.

В Российской Федерации радиационная безопасность пищевой продукции определяется ее соответствием допустимым уровням цезия-137 и стронция-90, которые приведены в СанПиН 2.3.2.1078-01 (табл. 6).

Современная концепция радиозащитного питания базируется на трех основных положениях:

1) максимально возможное уменьшение поступления радионук­лидов с пищей;

2) торможение процесса сорбции и накопления радионуклидов в организме;

3) соблюдение принципов рационального питания.

Уменьшение поступления радионуклидов в организм с пищей можно достичь путем снижения их содержания в продуктах при по­мощи различных технологических или агрозоотехнических при­емов, а также моделирования питания, т.е. использования рацио­нов, содержащих их минимальное количество.

За счет обработки пищевого сырья – тщательного мытья, чист­ки продуктов, отделения малоценных частей можно удалить от 20 до 60 % радионуклидов. Так, перед мытьем некоторых овощей це­лесообразно удалить верхние наиболее загрязненные листья (ка­пуста, лук репчатый и др.). Картофель и корнеплоды обязательно моют дважды: перед очисткой от кожуры и после.

Наиболее предпочтительным способом кулинарной обработки пищевого сырья в условиях повышенного загрязнения окружаю­щей среды радиоактивными веществами является варка. При отваривании значительная часть радионуклидов переходит в отвар. Использовать отвары в пищу нецелесообразно. Для получения отвара нужно варить продукт в воде 10 мин, а затем слить воду и продолжать варку в новой порции воды. Такой отвар можно использовать в пищу, например, он приемлем при приго­товлении первых блюд.

Таблица 6

Допустимые уровни содержания радионуклидов в пищевых продуктах,

БК/кг, не более

Окончание табл. 6

Мясо перед приготовлением в течение двух часов следует за­мочить в холодной воде, порезав его небольшими кусками, затем снова залить холодной водой и варить при слабом кипении в тече­ние 10 мин, слить воду и в новой порции воды варить до готовнос­ти. Необходимо помнить о том, что при жарении мяса и рыбы про­исходит их обезвоживание и на поверхности образуется корочка, препятствующая выведению радионуклидов и других вредных веществ. Поэтому при вероятности загрязнения пищевых продук­тов радиоизотопами следует отдавать предпочтение отварным мясным и рыбным блюдам, а также блюдам, приготовленным на пару.

На выведение радионуклидов из продукта в бульон влияет со­левой состав и реакция воды.

Существенного снижения содержания радионуклидов в молоч­ных продуктах можно достичь путем получения из молока жиро­вых и белковых концентратов.

Для выведения уже попавших в организм радионуклидов необходима высокобелковая диета. Употребление белка должно быть увеличено не менее, чем на 10 % от суточной нормы для воспол­нения носителей SН-групп, окисляемых активными радикалами, образуемых радионуклидами. Источниками белковых веществ, кроме мяса и молочных продуктов, являются продукты из семян бобовых растений, морская рыба, а также крабы, креветки и кальмары.

На уровень отложения радионуклидов в организме влияет со­держание в пищевых продуктах калия и кальция. Чем больше орга­низм получает с пищей калия, являющегося ионным антагонистом цезия, тем меньше откладывается в костях стронция. Поэтому це­лесообразно чаще включать в рацион питания продукты, богатые калием, такие как печеная картошка, петрушка, изюм, курага, урюк, орехи и др. Больше кальция поступит в организм при увеличении в рационе молочных продуктов, яиц, продуктов из семян бобовых растений, рыбы.

В желудке радионуклиды находятся в «свободном» состоянии, не взаимодействуя с химическими компонентами перевариваемых продуктов. Этим создаются относительно благоприятные условия для поглощения (связывания) их радиозащитными веществами. Эффективными сорбентами радиоактивного цезия являются ферроцианиды, альгинаты, высококислотные полисахариды. Предпоч­тительнее применение радиопротекторов природного происхож­дения, не обладающих побочным действием на организм и прояв­ляющих достаточно выраженный радиозащитный эффект. К числу таких радиопротекторов относятся пектиновые вещества, содер­жащие свободные карбоксильные группы галактуроновой кисло­ты, способные к связыванию радионуклидов с образованием не­растворимых комплексов, не всасываемых и выводимых из орга­низма. Эти свойства пектиновых веществ позволили использовать их в профилактическом и лечебном питании. Комплексообразующая способность пектинов увеличивается с повыше­нием рН среды.

Оптимальная профилактическая доза пектина в условиях радио­активного загрязнения составляет не менее 15-16 г.

Одним из направлений радиозащитного питания является уве­личение потребления витаминов – антиокислителей (А, Е), также обладающих радиопротекторными свойствами. Поэтому жела­тельно больше употреблять в пищу различных растительных ма­сел – оливкового, кукурузного, подсолнечного – по 2-3 столовые ложки в день. Ускорить выведение из организма радионуклидов, в том числе цезия, способны аскорбиновая кислота (витамин С), щавелевая и лимонная кислоты.

Для торможения процесса всасывания и накопления радио­нуклидов в организме необходимо создать условия для активной перистальтики кишечника, чтобы уменьшить время облучения организма радионуклидами, проникшими в желудочно-кишечный тракт. Этому способствует потребление продуктов, содержащих пищевые волокна – хлеба из муки грубого помола, перловой и гречневой каш, холодных фруктовых и овощных супов, блюд из вареных и сырых овощей, а также молочных продуктов, содер­жащих органические кислоты, – кефира, простокваши, кумыса. Полезны также настой чернослива с сахаром, отвар пшенич­ных отрубей, морская капуста. Целесообразно пользоваться лег­кими слабительными средствами растительного происхождения. К ним относятся почечуйная трава, спорыш, корень солодки, корень одуванчика, семя льна, семена подорожника, кора крушины, лист сенны, корень ревеня, алоэ, плоды жостера и др.

В период повышенного радиационного воздействия необхо­димо для усиления биохимических реакций в организме увели­чить количество жидкости лучше за счет питья различных соков с мякотью (богатых пектиновыми веществами), хлебного кваса, ви­таминных напитков, чая.

Существует распространенное мнение, что при повышении ра­диацион-ного фона полезно употреблять спиртные напитки. Дей­ствительно, в небольших дозах красные вина способствуют кро­ветворению, а содержащиеся в красных терпких винах антоцианы и катехины способны образовывать с некоторыми радионуклидами нерастворимые комплексы, выводимые затем из орга­низма. Однако, диапазон такого действия очень мал, количество фенольных соединений даже в красных винах незначительно, а условия настолько специфичны – прием красного вина эффекти­вен не позже чем через 1-2 час после попадания в организм ра­дионуклидов, что употреблять его как защитное средство не эф­фективно. Кроме того, сам алкоголь оказывает прямое токсичес­кое влияние на внутренние органы человека, особенно на печень, и без того подвергающуюся воздействию радионуклидов. Намного полезнее употреблять свежезаваренный, особенно зе­леный чай, который содержит намного больше катехинов, чем любые вина. К тому же в листьях чая содержится повышен­ное количество витамина Р, который уменьшает проницае­мость и ломкость капилляров и имеет антиокислительные свой­ства.

Растительными и животными продуктами

Химические компоненты пищевых продуктов

Растительного происхождения

Ряд веществ этой группы проявляет относительно высокую ос­трую токсичность, но большинство из них не представляет значи­тельной опасности для здоровья человека, если эти продукты не потребляются в исключительно больших количествах.

Наиболее известные вещества, входящие в эту группу, следующие:

Гликоалкалоиды.Основные гликоалкалоиды – соланин и его разновидность чаконин.

Соланин входит в состав картофеля. Количество его в органах растения различно (мг%) – в цветках до 3 540, листьях – 620, стеб­лях – 55, ростках, проросших на свету – 4 070, кожуре – 270, мякоти клубня – 40. При хранении зрелых и здоровых клубней к весне ко­личество соланина в них увеличивается втрое. Особенно много его в зеленых, проросших и прогнивших клубнях. Свет, попадающий на картофель, способствует образованию в нем ядовитого гликоалкалоида, а освещенные участки кожуры и мякоти приобретаютзеленый цвет. Термическая обработка и силосование разрушают соланин, и растение теряет ядовитость.

Действие соланина на организм человека и животного сложное. В больших дозах он вы­зывает отравление, в малых – полезен. Известны случаи отравле­ния животных, которым скармливали ботву и очистки проросших и позеленевших клубней, и людей, питающихся недоброкачествен­ным картофелем. Чаще отравления возникают у детей, которые поедают картофельные ягоды. Клиника отравления развивается быстро, появляется першение в горле, боль в животе, тошнота, рвота, понос, дрожание рук, сердцебиение, снижение артериаль­ного давления, одышка, а в тяжелых случаях – судороги и потеря сознания.

Такие симптомы проявляются при концентрации сола­нина, равной приблизительно 2,8 мг на 1 кг массы тела.

В небольших концентрациях соланин обладает противовоспа­лительным, антиаллергическим, обезболивающим и спазмолити­ческим действием. При попадании его на воспаленную кожу или слизистую оболочку отмечается быстрое уменьшение боли, зуда, отечности и воспаления тканей. Соланин в малых количествах сни­жает возбудимость нервной системы, уменьшает частоту сердеч­ных сокращений и уровень артериального давления, угнетает вы­работку соляной кислоты в желудке, улучшает моторную функцию кишечника, увеличивает содержание калия и уменьшает концент­рацию натрия в крови. Хороший эффект достигается при лечении им болезней сердца и почек, сопровождающихся отеками; язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки; гастритов с повышен­ной кислотностью желудочного сока, запоров и бессонницы.

Некоторые другие плоды растений семейства пасленовых так­же характеризуются известной или предполагаемой токсичностью. К этим продуктам относятся баклажаны и томаты.

Цианогенные гликозиды.Соли синильной кислоты или цианиды – это вещества, биоло­гическое действие которых известно почти каждому. Цианиды об­наруживаются во многих растениях, в том числе и пищевых. Одна­ко в растениях и получаемых из них продуктах питания нет свободных цианидов. В растениях они находятся в составе гликозидов – соединений с сахарами (отсюда их название – «цианогенные гликозиды»).

Цианогенные гликозиды в растениях – это лимарин, который является компонентом семян льна и белой фасоли; амигдалин, который находится в ядре косточковых плодов и горького минда­ля; дхурин, входящий в состав зерна сорго.

Синильная кислота, освобождающаяся под влиянием фермен­тов из гликозидов – это легкая летучая жидкость с характерным запахом горького миндаля. В количестве 0,05 г она вызывает у че­ловека смертельное отравление.

Отравления цианидами происходят вследствие употребления в пищу большого количества ядер косточек персика, абрикоса, вишни, сливы, а также других растений семейства розоцветных или настоек из них, кассавы, клубней маниока.

Наибольшее количество цианогенного гликозида – амигдалина содержится в косточках абрикоса и горького миндаля. Установле­но, что в 100 г горького миндаля содержится 0,25 г синильной кис­лоты, т.е. около 5 смертельных доз для взрослого человека. В 5-10 ядрах содержится смертельная доза для маленького ребенка.

Употребление даже небольшого количества очищенных горь­ких ядер абрикосов (примерно 60-80 г) может вызвать смертель­ное отравление. Поэтому применение горького миндаля в кондитер­ском производстве ограничивается. Ограничивается также настаи­вание косточковых плодов в производстве алкогольных напитков.

Клиническая картина отравления цианидами заключается в сле­дующем: в легких случаях отравления возникают головная боль и тошнота; в тяжелых – поражение дыхательного центра, которое приводит к параличу дыхания и смерти.

Токсины, содержащиеся в грибах. Грибы в зависимости от содержания и состава токсинов делят на съедобные, условно съедобные и ядовитые (включая несъе­добные).

Съедобные грибы можно употреблять в пищу без особой пред­варитель-ной обработки. К ним относятся большинство трубчатых грибов (белый, подберезовик, подосиновик, масленок) и некото­рые пластинчатые (шампиньон, опенок настоящий, лисичка и др.).

Условно съедобные перед кулинарной обработкой необходи­мо отварить, а отвар вылить (сморчки, сыроежки) или вымочить их в холодной воде, часто меняя ее (млечники, волнушки, чернуш­ки и др.) для удаления токсинов. Без такой обработки условно съе­добные грибы могут вызвать отравление.

К ядовитым и несъедобным относят грибы, характеризующие­ся неблагоприятными органолептическими (по вкусу, запаху и т. д.) свойствами (желчный гриб и др.), и ядовитые грибы.

Выделяют 4 вида отравлений условно съедобными и ядовиты­ми грибами.

Первый вид – отравления гальвелловой кислотой и гиромитрином, обладающих гемолитическими и гепатотропными дей­ствиями и содержащихся в весенних грибах – строчках. По внеш­нему виду эти грибы похожи на сморчки, с которыми их часто пу­тают. Сморчки также содержат ядовитую гальвелловую кислоту, которая очень хорошо растворяется в воде, особенно при кипяче­нии. Поэтому при приготовлении блюд из сморчков их необходи­мо предварительно проварить 10-15 мин и тщательно промыть чистой горячей водой. Сморчки вызывают отравление лишь тог­да, когда их употребляют вместе с отваром. Строчки же, помимо гальвелловой кислоты, содержат ядовитое термоустойчивое со­единение гиромитрин, которое не растворяется в горячей воде и разрушается лишь при длительном высушивании грибов.

Признаки отравления строчками появляются спустя 6-10 час ин­куба-ционного периода в виде слабости, тошноты, рвоты с приме­сью желчи; изредка наблюдается понос. В тяжелых случаях – жел­туха, увеличение печени, селезенки, сильные головные боли, по­теря сознания, судороги.

Выздоровление наступает через 1-2 дня в легком случае, 4-7 сут – средней тяжести, несколько недель – в тяжелом случае. Летальность составляет 30 % при явлениях сердечной недостаточ­ности, в коматозном состоянии.

Второй вид – отравления, связанные с грибами рода блед­ной поганки, млечниками и близкими к ним видами, содержа­щими аманитотоксины – аманитогемолизин, аманит и фаллотоксины – фаллидин, разрушающие липопротеидные комплексы, вы­зывая полиорганные поражения с вовлечением в процесс цент­ральной нервной системы.

Бледная поганка – самый ядовитый гриб из всех встречающих­ся на нашей территории. В 70 % случаев отравления, вызванные бледной поганкой, заканчиваются летальным исходом. Под назва­нием «бледная поганка» обычно подразумевают три вида грибов: зеленую, желтую и белую поганки. Растут эти грибы с июля до глубокой осени. Яды белой поганки устойчивы к нагреванию, они не переходят в отвар, не разрушаются при сушке грибов и под дей­ствием пищеварительных ферментов. Все части этого гриба чрез­вычайно ядовиты и ни один вид кулинарной обработки не осво­бождает их от ядовитых веществ. Упот-ребление даже небольшой части гриба может вызвать острое отравление.

То, что бледная поганка ядовита, известно всем. Однако мало кто знает, что опасность представляют также ее споры. Поскольку ветер может занести их на растущие поблизости растения, нужно соблюдать осторожность, собирая по соседству с бледной поган­кой другие грибы, ягоды или травы.

Симптомы отравления ядами белой поганки проявляются че­рез 8-24 час после употребления грибов в пищу. Возникают внезап­ные резкие боли в области живота, рвота, понос холероподобного вида, общая слабость, снижение температуры, цианоз, судоро­ги. Пульс устанавливается слабый, нитевидный. Смерть наступа­ет через 2-3 дня в результате паралича сосудо-дыхательного цен­тра. Летальность составляет 70 %.

Третий вид отравления в результате употребления в пищу красного, пантерного, порфирового и других видов мухомо­ра, содержащих токсины мускарин, микоатропин, микотоксин.

Токсины этих грибов не разрушаются при кипячении, солении и других видах технологической и кулинарной обработки.

Инкубационный период при отравлении мухомором составля­ет от 0,5 до 6 час. Клиническая картина отравления – тошнота, рво­та водянистый понос, обильное потоотделение, слюно- и слезо­течение. Появляются признаки нервно-психических расстройств, головокружение, спутанность сознания, галлюцинации, бред, зрачки глаз расширяются. В тяжелых случаях развивается коматозное состояние. Исход отравлений чаще всего благоприятный, летальность невелика.

Четвертый вид – отравления токсинами грибов без специфи­ческих особенностей, свойственных отравлению токсином опре­деленного гриба.

Такие отравления вызываются ложными опятами, сатанинским (чертовым), желчным грибами или неправильно приготовленны­ми свинушками и сыроежками.

Симптомы отравления развиваются через 0,5-2 час после упот­ребления этих грибов в пищу. Возникают диспепсические явления, в тяжелых случаях появляются сильная жажда, судороги, наруша­ется кровообращение.

Желчный гриб и сатанинский (чертов) внешне похожи и явля­ются ядовитыми спутниками белого гриба. Однако мякоть желч­ного гриба на изломе быстро розовеет, а сатанинского – сначала розовеет, а потом синеет.

Съедобные грибы также могут стать причиной отравления, если употребляют старые или длительно хранившиеся после сбора гри­бы. Грибы являются скоропортящимися продуктами. Поэтому пе­рерабатывать их необходимо в день сбора. После созревания гри­бы быстро становятся хорошей питательной средой для микроор­ганизмов, в том числе болезнетворных, и хранение грибов при ком­натной температуре способствует их интенсивному размножению.

Установлено, что в некоторых видах съедобных грибов, даже относящихся к наиболее ценным (белом грибе, лисичке, опенке, сыроежке, грузде и др.), также содержатся токсины, но они при варке разрезанной мякоти разрушаются.

Ядовитые вещества обнаружены и в таких грибах, как рядовки, поддубники, говорушки, но они не вызывают отравления, так как не растворяются в секреторной жидкости пищеварительной сис­темы человека. Однако если приготовленные из этих грибов блю­да употреблять вместе с алкоголем, который растворяет токсины, отравление возникает незамедлительно, и последствия могут быть самые печальные.

Если после употребления грибного блюда начали появляться признаки отравления, необходима немедленная медицинская по­мощь. При любом отравлении грибами, даже, на первый взгляд, нетяжелом, следует доставить пострадавшего в лечебное учреж­дение или вызвать скорую помощь. До прихода врача больного необходимо уложить в постель. Чтобы не допустить всасывания яда, больному следует промыть желудок, дать выпить маленьки­ми глотками холодного крепкого чая или кофе, раствора пектина; живот и ноги согреть грелками. Абсолютно противопоказаны при этом спиртные напитки, которые ускоряют всасывание яда. Для установления причины отравления следует сохранить для анали­за остатки грибного блюда, сырые грибы и их очистки, а также рвот­ные массы и остатки пищи.

Зобогенные вещества.Более 50 лет назад открыто зобогенное действие овощных ра­стений семейства капустных – капусты белокочанной, цветной, савойской, кольраби и некоторых кормовых растений – турнепса, рап­са и особенно горчицы. Скармливанием значительных количеств капусты удается вызвать зоб у экспериментальных кроликов.

В различных видах капусты содержание изотиоцианатов колеблется от 10 до 30 мг/100 г, тиоцианатов – от 3 до 50 мг/100г.

Для предотвращения «капустного зоба» необходимо дополнительное введение в рацион питания человека йодосодержащих пищевых продуктов. К сожалению, это не всегда дает эффект.

Токсикологическая характеристика ядовитых растений.Существуют различные классификации ядовитых растений, ос­нованные, главным образом, на специфике состава или токсического действия биологически активных веществ. Среди всего раз­нообразия ядовитых растений различают:

– безусловно ядовитые растения (с подгруппой особо ядови­тых);

– условно ядовитые – токсичные лишь в определенных местах произрастания или при неправильном хранении сырья, фермен­тативном воздействии грибов и других микроорганизмов.

Ядовитыми принято считать те растения, которые вырабатыва­ют токсические вещества – фитотоксины, даже в незначительных количествах вызывающие смерть и поражение организма челове­ка и животных.

Токсичность различных растений может варьировать в зависи­мости от положения вида в географическом ареале, характера по­чвы и местообитания, климатических условий года, стадии онто­генеза и фенофазы. Например, такое смертельно ядовитое рас­тение, как чемерица в некоторых районах Армении и Алтая счита­ется хорошим кормовым видом, а в южной части Томской области оно содержит на 1/3 меньше алкалоидов, чем в северной. Токсич­ность астрагалов зависит от содержания в почве селена, которого они могут накапливать до десятых долей процента в составе су­хой фитомассы.

Токсические свойства одних и тех же растений не одинаковы по воздействию на различные группы животных. Сильно токсичные для человека – белладонна и дурман, совершенно безвредны для грызунов, псовых, кур, но вызывают отравление уток и цыплят. Ядовитые ягоды ландыша, поедаемые даже в массовых количе­ствах, не вызывают отравления лисиц. Ядовитые для человека пло­ды омелы не ядовиты для птиц и т.д.

Ядовитые растения являются причиной большинства случаев отравления человека и животных. При этом особенно следует вы­делить отравления детей, поедающих привлекательные плоды, сочные корешки, луковицы, стебли. Как особую форму следует рас­сматривать так называемые лекарственные отравления при непра­вильном применении и передозировке препаратов ландыша, на­перстянки, адониса, валерианы, чемерицы, лимонника, женьше­ня, красавки, аконитов, папоротника мужского, спорыньи и др.

Реже токсическое воздействие оказывает вдыхание ядовитых выделений – дистанционное отравление багульником, ясенцем, хвойными, родендронами, ароидными. Кроме того, могут возни­кать контактные повреждения кожи и слизистых, протекающие по типу сильных аллергических реакций (крапива, борщевик, ясенец, молочаи, горчицы, болиголов, воронец, волчье лыко, токсикодендрон, рута, бешеный огурец, туя, некоторые примулы). Существуют также производственные отравления людей респираторно-контактного характера при выращивании, заготовке и переработке рас­тительного сырья (табак, белладонна, чемерица, лютиковые, крас­ный перец, чистотел), обработке или химической переработке дре­весины (все хвойные, токсикодендрон, дуб, бук, ольха, конский каштан, белая акация, бересклет).

Иногда отравление растительными продуктами связано с упот­реблением в пищу меда, загрязненного ядовитой пыльцой расте­ний (багульник, рододендрон, хамедафна, лавровишня, волчье лыко, чемерица, лютиковые, белена, дурман, красавка, табак, авран, анабазис, вороний глаз, зведчатка злаковидная), а также мо­лока (особенно, подсосным молодняком) и мяса после поедания животными токсичных растений (лютиковые, эфедра, тисе, посконник, маковые, безвременник, хлопковый жмых – отравление моло­ка; чемерица, пикульник, акониты – отравление мяса). Порчу мо­лока вызывают также горькие, ароматические, смолоносные, кремнеземистые и содержащие оксалаты растения – полынь, пиж­ма, пиретрум, тысячелистник, хвощ, молочай, повилика, марьян­ник, люпин, горец перечный, кислица, дуб, можжевельник. Отрав­ление может наступить при употреблении в пищу и на корм скоту зерна и муки, загрязненных спорыньей, семенами куколя, плеве­ла, живокости, пикульника, белены, гелиотропа, львиного зева, триходесмы. Известны случаи отравления ягодами голубики, на которых сконденсировались токсичные эфирные выделения ба­гульника при их совместном произрастании.

Первая помощь при большинстве отравлений ядовитыми рас­тениями должна сводиться к скорейшему удалению из организма содержимого желудочно-кишечного тракта, приему внутрь адсор­бирующих (активированный уголь), осаждающих (танины), окис­ляющих (перманганат калия), нейтрализующих (сода, кислое пи­тье) и обволакивающих (крахмальная слизь, яичный белок, моло­ко) веществ. Одновременно следует установить по непереварен­ным остаткам причину отравления.

Моллюсков и ракообразных

В продуктах животного происхождения наиболее распростра­ненными токсинами естественного происхождения являются мор­ские токсины.

Мно­гие виды рыб и морских животных могут быть вредными или даже смер­тельными для человека.

Основное количество отравлений можно разделить на следую­щие категории:

– паралитическое отравление токсинами мяса моллюсков и ра­кообразных;

– отравление тетродотоксином;

– отравление галлюциногенами;

– отравление ихтиотоксинами, ихтиокринотоксинами, ихтиохемотоксинами;

– интоксикация сигуатера;

– скомброидное отравление;

– отравление альготоксинами.

Паралитическое отравление токсинами мяса моллюсков и ракообразных. В течение нескольких веков известно, что моллюски и ракооб­разные становятся иногда токсичными. Было установлено, что моллюски и ракообразные становятся токсичными, когда они питаются бентосом, в частности панцир­ными жгутиковыми – динофлагеллятами. Эти организмы, а также другой фитопланктон, составляют основу морской пищевой цепи. При определенных условиях развития эти организмы проходят пе­риод быстрого роста (цветения), давая феномен, образно назы­ваемый «красным приливом». Большое количество организмов в воде (около 1 000 000 на 1 мл) окрашивают воду в различные от­тенки красного цвета. При сравнительно низкой концентрации в дневное время «цветение» морской воды может быть не обнару­жено. Однако ночью в результате люминесценции, присущей этим организмам, их скопления отчетливо видны в виде огоньков, вспы­хивающих на гребнях волн. Паралитический яд концентрируется в любом морском организме, который питается динофлагеллятами, содержащими токсины. Токсины не действуют на моллюсков и ра­кообразных, но их действие проявляется на других морских орга­низмах. Поэтому, если на берегу обнаруживается большое коли­чество мертвой рыбы, крабов и подобных организмов, можно предполагать наличие «красного прилива». Установлено также, что при концентрации динофлагеллят в воде до 200 клеток на 1 мл дву­створчатые моллюски становятся очень токсичными для челове­ка. Причиной токсичности являются сильнодействующие нейротоксины – сакситоксин и сакситоксиновые аналоги (гонаутоксины), выделенные из динофлагеллят. При отравлении средней тяжести паралитический яд вызывает ощущение покалывания или онемения вокруг губ, лица и шеи, головную боль, головокружение и тошноту. В тяжелых случаях отравление проявляется в скован­ности или онемении конечностей и одновременно общей слабости, учащении пульса и затруднении дыхания. При тяжелых формах мышечного паралича и выраженном затрудненном дыхании воз­можна смерть в течение 24 час. Болезнь часто диагностируется не­правильно, так как симптомы иногда расценивают как признаки тя­желого опьянения. Существует мнение, что человек может выра­ботать ограниченный иммунитет к этому яду; противоядие неиз­вестно.

Для стран, где моллюски входят в традиционный пищевой ра­цион, эта проблема имеет серьезное эпидемиологическое значе­ние.

Отравление тетродотоксином. Отравление токсином иглобрюхих рыб – тетродотоксином – это еще один вид отравления, связанного с употреблением токсичной рыбы.

Иглобрюхие рыбы – фугу считаются деликатесом в Японии, вслед­ствие чего тетродонное отравление представляет там постоянную проблему. Начиная с 60-х годов прошлого столетия, в Японии еже­годно официально регистрируется до 50-100 случаев отравления фугу, смертность по этой причине достигает 60-70 % от всех пи­щевых отравлений. Наиболее ядовиты у фугу – молоки, икра, печень, в меньшей – кожа и кишечник.

Действующим началом, вызывающим тетродонное отравление, является тетродотоксин. Это нерастворимое в воде термостабиль­ное вещество. Он вызывает судороги и смерть людей в течение 1,5-8 час в результате паралича дыхания. Противоядие неизвестно.

Отравление галлюциногенами. Некоторые виды рыб – кефаль, султанка, «сонная рыба» – вызы­вают отравления, сопровождающиеся галлюцинациями. Основными симптомами были гал­люцинации и кошмары, которые особенно обострялись у больных во время сна. Установлено, что галлюцинизирую-щий токсин лока­лизуется в голове рыбы. При меньшей степени отравления возни­кает зуд и чувство жжения в горле сразу же после приема пищи, мышечная слабость, частичный паралич ног. Симптомы проявля­ются через 0,5-2 ч. Выздоровление наступает через 12-24 ч в за­висимости от степени интоксикации. Следует отметить, что отрав­ление этим токсином возможно при употреблении в пищу и сырой, и вареной рыбы.

Отравление ихтиотоксинами, ихтиокринотоксинами и ихтиохемотоксинами. В особую группу выделяют несколько видов отравлений, вызываемых токсинами, содержащимися в различных частях некоторых видов рыб.

Различают ихтиотоксины, ихтиокринотоксины и ихтиохемотоксины.

Ихтиотоксины – это токсины, содержащиеся в органах воспро­изводства рыб – икре и молоках. Таких рыб известно более 50 ви­дов. Симптомами отравления ихтиотоксинами являются боли в желудке и диарея. В качестве яркого примера такого отравления можно привести так называемую «барбусовую холеру», вспышки которой наблюдались в Европе. Яд, содержащийся в икре рыб – маринок, усачей и османов – ципринидин – вызывает падение ар­териального давления, снижение температуры тела и паралич ды­хательной системы. В токсичных дозах яда возможна остановка сердца.

Ихтиокринотоксины – это токсины, вырабатываемые кожными железами или отдельными клетками некоторых видов рыб. Как пра­вило, эти токсины имеют горький вкус, токсичны для других рыб и обладают гемолитическим действием. К таким рыбам относят ка­менных окуней, мурен и т.д.

Ихтиохемотоксины – это токсины, содержащиеся в сыворотке крови рыб – большеголова атлантического, сельдевых рыб, анчоу­сов, тунцов, морского и пресноводного угря. Отравление насту­пает, как правило, при приеме с пищей больших количеств свежей крови этих рыб. Симптомы отравления выражаются в возникнове­нии рвоты, нерегулярном пульсе, параличе мышц и дыхательной системы; в тяжелых случаях отравления наступает смерть. Причи­ной служат токсины аминной и пептидной природы – куботоксин, гистамин, путресцин, кадаверин, спермидин и др. Мясо тунца, в частности, богато аминокислотой гистидином, которая путем декарбоксилирования превращается в физиологически активный амин гистамин, вызывающий аллергические реакции: оттеки и по­краснение лица и шеи, головокружение и тахикардию. Установле­но, что в мясе таких рыб может содержаться до 350 мг гистамина на 100 г мяса, что превышает допустимую концентрацию в 100 раз.

Интоксикация сигуатера. Сигуатера – это название обычно нелетального пищевого отравления, вызываемого рифовыми рыбами в тропических и суб­тропических странах. Однако этот термин неточен.

В настоящее время известно более 400 видов сигуатоксичных рыб. Ежегодно множество людей заболевает после от­равления такой рыбой. Действительное число случаев таких отравлений неизвестно, так как сигуатера не подлежит учету, и многие врачи неправильно диагностируют это заболевание. По симптомам оно сходно с отравлением фосфорорганическими веществами.

Типичные симптомы этого отравления включают начальный период желудочно-кишечного расстройства – боли в животе, тошнота, рвота и понос, а затем наступает растянутый период неврологических нарушений – покалывание и онемение губ, язы­ка и конечностей, головная боль, судороги. В большинстве слу­чаев эти симптомы продолжаются от нескольких часов до не­скольких недель и затем проходят. В случаях тяжелой интокси­кации симптомы могут продолжаться в течение 20-25 лет.

Заболевание вызывается токсином, происхождение которо­го до настоящего времени точно неизвестно. Предполагают, что его вырабатывают придонные синезеленые водоросли. Косвен­ным подтверждением этого предположения является то, что большинство сигуатоксичных рыб обитают вблизи дна или, если они хищные, питаются придонной рыбой. Установлено, что си­гуатера вызывается не одним соединением. Выделено несколь­ко токсичных веществ, включая растворимый в липидах токсин (сигуатерин), водорастворимый токсин (сигуатоксин) и токсин с высокой молекулярной массой (мейтотоксин). Структура этих токсинов неизвестна. Однако разработаны методы их опреде­ления в рыбе и рыбных продуктах.

В связи с тем, что токсины стабильны при замораживании и кипячении, разработаны правила для предупреждения отравле­ния: рекомендуется не употреблять те виды рыб, которые опас­ны в определенной местности; не употреблять внутренние орга­ны, особенно печень; не употреблять крупную и старую рыбу, ко­торая с возрастом становится более сигуатоксичной.

Скомброидное отравление. Самое большое количество отравлений продуктами моря вы­зываются токсинами, образуемыми при бактериальном разложе­нии из-за неправильного хранения рыбы. Этот тип отравления на­зывается скомброидным. Симптомы скомброидного отравления напоминают аллергическую реакцию на гистамин и включают покраснение лица, сильную головную боль, рвоту и боли в животе. Эта болезнь редко приводит к смертельному исходу.

Бактериальное разложение тканей тунца, макрели, сардин, ан­чоусов и других рыб создает высокий уровень концентрации гистамина (2 000-5 000 мкг/г) до появления первых внешних призна­ков ее порчи. Однако причину скомброидного отравления нельзя объяснить только лишь избыточной концентрацией гистамина. Не­которые люди выдерживают большие количества чистого гиста­мина (около 180 нг) без вредных последствий. По всей вероятнос­ти, причина скомброидного отравления другая, которая до насто­ящего времени неизвестна.

Отравление альготоксинами. Альготоксины – это токсины синезеленых водорослей Суаnорhуtа. Они обитают во внутренних пресноводных водоемах нашей страны. Массовое размножение синезеленых водорослей, известное как «цветение воды» – явление экологического харак­тера, однако, оно имеет важное биологическое и медицинское зна­чение. Развитие синезеленых водорослей приводит к накоплению в теле многих гидробионтов и окружающей водной среде сильно­действующих токсических веществ, продуцируемых водорослями. Альготоксины аккумулируются в водной экосистеме, иногда под­вергаясь трансформации и сохраняя при этом токсичность. Вто­рым звеном в цепи аккумуляции и передачи альготоксинов явля­ются моллюски и рыбы, далее присоединяются теплокровные на­земные животные и человек. Известны также отравления траво­ядных (домашний скот) на водопое при попадании в пищеваритель­ный тракт как фитопланктона, так и самой воды. Определенную опасность представляет загрязнение альготоксинами водоснаб­жения и водозаборов. Отравление может произойти при купании во время цветения воды.

Масштабы этих явлений могут быть достаточно большими, так как во время цветения воды развивается значительная биомасса (более 100-200 г/л) и численность (миллионы клеток на 1 л) си­незеленых водорослей.

Токсичные свойства синезеленые водоросли приобретают из-за присутствия в них таких токсичных соединений, как анаток­син, неосакситоксин, сакситоксин, микроцистин, L-лейцин и R-аргигин (так называемый токсин LR). Последние токсины осо­бенно опасны, их называют иногда в литературе фактором быс­трой смерти.

Отравление синезелеными водорослями может протекать в нескольких клинических формах, в том числе желудочно-кишеч­ной, кожно-аллергической, мышечной и смешанной.

При попадании токсинов синезеленых водорослей в водопро­водную сеть возможны вспышки эпидемического токсического гастроэнтерита, протекающего по типу дизентирио- или холеро-подобного заболевания. Основные симптомы: тошнота, боли в желудке, спазмы кишечника, рвота, понос, головная боль, боли в мышцах и суставах.

При кожно-аллергической форме характерен дерматит, зуд, набухание и гиперемия слизистых глаз (коньюктивиты), реакции со стороны дыхательных путей по типу бронхиальной астмы.

В особую форму выделяют «юксовско-сартланскую болезнь», обычно развивающуюся после употребления в пищу инфициро­ванной синезелеными водорослями рыбы (щуки, судака, налима, окуня и др.). К факторам, провоцирующим общее начало заболе­вания, относят физическое напряжение и охлаждение. Интокси­кация развивается через 10-72 час после употребления в пищу рыбы, причем термическая обработка не снижает токсичности. Молниеносно возникают очень резкие боли в мышцах ног, рук, по­ясницы, грудной клетки, усиливающиеся при малейшем движе­нии. Наблюдаются цианоз кожи, сухость во рту, иногда рвота. Опасность представляет асфиксия вследствие паралича дыха­тельной мускулатуры. Болевой приступ длится от 3 до 4 сут. Воз­можны рецидивы.

Для профилактики отравлений рекомендуется длительное ки­пячение воды, фильтрация ее через активированный уголь, на во­допроводных станциях – озонирование. Следует отметить, что ос­новной показатель загрязнения воды альготоксинами – сильный рыбный запах. Следовательно, употреблять рыбу из такого во­доема небезопасно. В системе профилактических мероприятий ведущее место занимает также постоянный гидробиологический контроль качества воды.

Бумагу, применяемую для изготовления этикеток и подвертки, подразделяют на основу для парафинирования и на этикеточную. В пищевой промышленности используют три марки бумаги-основы: ОДПЭ-22, ОДПЭ-25 и ОДП-22. Первые предназначаются для изготовления рулонной парафинированной этикетки для наружной завертки изделий, а основа марки ОДП-22 – рулонной парафинированной подвертки для внутренней завертки.

Для печатания этикеток применяют в основном этикеточную бумагу трех марок: А, Б и В. Она обеспечивает возможность получения многокрасочных этикеток с последующей отделкой: бронзование, лакирование и конгревное тиснение.

В качестве влагонепроницаемой бумаги в пищевой промышленности используют пергамент – непроклеенную бумагу, обработанную хлоридом цинка и серной кислотой с последующей нейтрализацией, обладающую свойством водо- и жиронепроницаемости. Другие марки – подпергамент и пергамин также непроницаемы для воды и жира, но эти их свойства ниже, чем у пергамента.

Для завертки кондитерских и других пищевых изделий применяют фольгу. Ее изготовляют из тонкого листа алюминия специальных марок.

По состоянию поверхности фольга подразделяется на следующие марки: ФГ – фольга гладкая пищевая; ФЛ – фольга лакированная бесцветным лаком; ФО – фольга окрашенная, покрытая цветным лаком; ФТ – фольга тисненая; ФОТ – фольга с комбинированной отделкой, окрашенная тисненая. Кроме того, фольгу выпускают кошированной – склеенной с бумагой. Фольгу дублируют полиэтиленом или с одной стороны покрывают лаком. Такая фольга, приобретая механическую прочность, пригодна для термосварки и применяется для упаковки кондитерских изделий.

Кроме того, фольга выпускается в отожженном (мягком) и необожженном (твердом) состоянии. Для упаковки применяется отожженная фольга марок ФЛ, ФО, ФТ и ФОТ, а фольга марки ФГ в любом состоянии. Например, для машинной завертки плиточного шоколада в основном используется фольга гладкая твердая, а для завертки конфет, карамели и ириса – мягкая.

Весьма разнообразны также комбинации фольги с пленками.

Трехслойные упаковочные материалы бумага-фольга-полиэтилен и целлофан-фольга-полиэтилен используют для упаковки пищевых концентратов, растворимого кофе, сухих дрожжей и других гигроскопических продуктов, а также продуктов длительного хранения.

Широкое применение получили изделия из полимерных материалов (аминопласт, полиамиды, поливинилхлорид, полиметилметакрилат, полистирол, полипропилен, полиэтилен, пенопласты, фенопласты, фторопласты и т.д.).

Полимеры бывают синтетические и натуральные, последние могут быть модифицированы химическими способами обработки. На практике указанные полимеры применяют не в чистом виде, а в различных сочетаниях. При этом в состав полимерных композиций вводят отвердители, пластификаторы, наполнители, красители, порообразователи, другие компоненты для придания полимерам определенных свойств.

В рецептуру полимерного или другого материала не должны входить вещества обладающие токсичностью. Список таких веществ определяется службой Госсанэпиднадзора.

Добавки подразделяются на допустимые и недопустимые в зависимости от биологической активности, степени миграции из полимерных материалов, опасности вредного влияния на организм. Использование добавок регламентируется гигиеническими нормативами, определенными в токсикологическом эксперименте.

Для изготовления жесткой и полужесткой тары – бутылок, флаконов, стаканов – применяют полиэтилен низкой и высокой плотности, полипропилен, непластифицированный жесткий поливинилхлорид.

В качестве тары для пищевых продуктов получили распространение эластичные тубы, чаще всего изготовляемые из поливинилхлорида или полиэтилена низкой плотности. Их применяют для упаковки варенья, джема, мясных и рыбных паштетов, томатной пасты, приправы для соусов.

Из ударопрочного полистирола изготовляют стаканы с полиэтиленовыми крышками для масла, сырковой массы, мороженого, коробки для кондитерских изделий, банки вместимостью до 1,0-1,5 л для замороженных продуктов.

В последнее время особое значение для упаковки продукта приобрели многослойные комбинированные материалы, в которых сочетаются различные полимерные пленки между собой или с бумагой, картоном, фольгой. К числу комбинированных материалов, получаемых сочетанием двух различных полимерных пленок, относят целлофан-полиэтилен, целлофан-саран, лавсан-полиэтилен, которые сочетают свойства каждого отдельно взятого компонента. Например, пленка целлофан-полиэтилен сочетает высокую механическую прочность, газонепроницаемость, восприимчивость к печатным краскам целлофана с водостойкостью, влагонепроницаемостью, морозостойкостью, эластичностью и термосваримостью полиэтилена.

Полиэтиленовый воск (Е 114), добавленный к парафину, дает возможность получить прочное покрытие бумаги и картона. Полиэтиленовый воск используется для покрытия бумажной и картонной тары для молока, сливочного масла, маргарина, мороженого и др.

Создан новый отечественный упаковочный материал – ламистер – алюминиевая фольга, склеенная с полипропиленом. Она используется для кулинарной продукции. Из ламистера также изготавливаются банки для пресервов и консервов.

Новинкой являются картонные упаковки фирмы РКL (Германия), позволяющие производить асептическую фасовку жидких пищевых продуктов – соков, напитков, молока и др. Эта упаковка обеспечивает сохранность витаминов других питательных веществ, защищает продукт от воздействия света.

Эффективной современной упаковкой являются пакеты Тетра Брик Асептик. Они применяются для упаковки напитков, жидких и пастообразных продуктов более чем в 100 странах мира.

В последнее время на смену одноразовой упаковке приходит многооборотная. Так, упаковку типа Тетра Пак, Тетра Брик, Брик Пак, Комбиблок, Пьюр Пак, Тетра Топ сменяют, например, высокопрочные бутылки из полиэтилентерефталата (ПЭТФ). В Германии доля ПЭТФ-упаковки в секторе безалкогольных напитков увеличивается с 34 до 42 %. Для увеличения инертности ПЭТФ-тары и снижения ее проницаемости компания «Тетра Пак» разработала новую технологию «Siox», позволяющую нанести внутренний стеклянный слой. Такая упаковка успешно прошла испытания. Однако она на 20 % дороже ПЭТФ.

Наиболее устойчивыми материалами к воздействию пищевой продукции являются нержавеющая сталь и алюминий. Железо применяется при условии его покрытия цинком, оловом, эмалью. Использование лужёной, оцинкованной и эмалированной посуды регламентируется в отношении конкретных пищевых продуктов и сырья, а также технологических режимов их производства.

Так, например, лужёная посуда не должна передавать в пищевой продукт олово, эмалированная – бор, фтор, никель, кобальт, глиняная – свинец, или эти токсические вещества нормируются на уровне предельно-допустимых концентраций.

Вопросы экологии полимерной упаковки

Экологической характеристикой упаковочных материалов принято считать единицы загрязнения среды UBР, которые учитывают возможность и легкость их утилизации, ее стоимость и другие показатели, рассчитываемые по специальной методике. В табл. 7 указаны значения UBР для некоторых типов упаковки.

Таблица 7

Значения UBР для некоторых типов упаковки

По мнению специалистов, нельзя рекомендовать упаковку, если UBР превышает 100.

Экологические вопросы по полимерной упаковке решаются по следующим направлениям:

– применение многооборотной тары;

– сжигание использованной полимерной упаковки по специальной технологии;

– утилизация отходов полимерной тары во вторичное сырье для получения новой тары и упаковки, изготовления изделий бытового и технического назначения;

– использование самодеструктируемой полимерной упаковки.

Особенностью данного вида упаковки является ее способность к разложению под воздействием микроорганизмов, света, кислорода и других факторов.

Самодеструктируемые полимерные упаковочные материалы способу разложения делят на 3 вида:

– биодеструктируемые полимеры;

– фотодеструктируемые;

– полимеры окислительной деструкции.

Из биодеструктируемых полимеров наиболее известны Ecoster и Polyelean, в которых к полиолефинам добавляется 6 % деструктируемых материалов. Широкое применение получил также Ecolyte-винил-кетонполимер. В настоящее время активно ведется поиск новых видов полимеров окислительной деструкции и других типов самодеструктируемых пленок.

Тема 17. ПИЩЕВЫЕ ДОБАВКИ

Пищевые добавки

Пищевые добавки ис­пользуются человеком в течение тысячелетий. Как только человек начал заниматься земледелием и скотоводством, возникла необ­ходимость делать запасы пищи и заботиться о ее сохранности. Так было открыто консервирующее действие соли, дыма, холода, ук­суса. Последний, как предполагают, получен случайно из прокис­шего вина.

В XIV веке в Европе начали применять селитру для засолки мяса и рыбы, изобрели другие способы консервирования. Вместе с тем на протяжении многих веков эта сторона человеческой дея­тельности практически не развивалась, что приводило к огромной потере продуктов питания, снижению их питательной ценности.

К началу XX столетия с возникновением крупных городов, развитием сельского хозяйства и пищевых производств обост­рились проблемы сохранности и безопасности продуктов питания. Для решения этих проблем в продукты питания стали добавлять различные вещества химической и биологической природы, пре­пятствующие развитию микроорганизмов.

Настоящее время характеризуется бурным развитием этой отрасли. При­менение пищевых добавок стало смещаться из области домашней кухни в область промышленного изготовления продуктов. При этом выделяются следующие основные направления:

– увеличение срока хранения продукта;

– улучшение технологических свойств;

– обеспечение высоких сенсорных качеств продукта.

Несмотря на существующие у многих предубеждения, пищевые добавки по остроте, частоте и тяжести возможных заболеваний следует отнести к разряду веществ минимального риска.

Согласно определению ВОЗ, под пищевыми добавками пони­мают химические вещества и природные соединения, которые сами по себе не употребляются в пищу, а добавляются в нее для улучшения качества сырья и готовой продукции. К пищевым добавкам не относят соединения, повышающие пищевую ценность продуктов питания, например, витамины, минеральные вещества, аминокислоты.

Пищевые добавки могут добавляться в продукт на различных этапах его производства, хранения и транспортирования с целью улучшения или облегчения технологического процесса, увеличе­ния стойкости продукта к различным видам порчи, сохранения структуры и внешнего вида продукта. Пищевые добавки могут ос­таваться в продуктах полностью или частично в неизмененном виде или в виде веществ, образовавшихся в результате химического взаимодействия добавок с компонентами пищевых продуктов.

Большинство пищевых добавок не имеют, как правило, пище­вого назначения и являются биологически инертными для организ­ма. Однако известно, что любое химическое соединение или ве­щество в определенных условиях может быть токсичным. Следо­вательно, пищевая добавка только тогда считается безопасной, если у нее отсутствуют острая и хроническая токсичность, канце­рогенные, мутагенные, тератогенные и гонадотоксические свойства. Поэтому к пищевым добавкам предъявля­ют строгие требования.

Понятие безвредности вещества, применяемого в качестве пищевой добавки, и обусловливает способ его применения. Решаю­щее значение имеет суточное количество вещества, поступающе­го в организм, длительность его потребления, режим питания, пути поступления вещества в организм и многие другие факторы.

Кро­ме того, следует учитывать, что взрослые люди, дети, пожилые и старики, беременные и кормящие женщины имеют различный уро­вень чувствительности и защитных сил, и поэтому проблема при­менения пищевых добавок приобретает еще большее гигиеническое значение. Не менее важным, требующим внимания фактором является также возможное взаимодействие пищевых добавок с вредными химическими веществами, попадающими в организм че­ловека из окружающей среды.

Таким образом, пищевые добавки могут быть использованы в пищевой промышленности только после всестороннего изучения перечисленных свойств и установления полной безопасности при­менения каждой конкретной добавки.

В настоящее время вопросами применения пищевых добавок занимается специализированная международная организация – Объединенный комитет экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добав­кам и контаминантам (загрязнителям) – и JECFA (ФАО – от англ. FAO – Food and Agricultural Organization – специализированная органи­зация ООН по вопросам продовольствия и сельского хозяйства, ВОЗ – Всемирная организация здравоохранения). Для выполне­ния Объединенной программы ФАО/ВОЗ по пищевым стандартам при комитете создана Соdex Аlimentarius, представляющая собой межправительственный орган, который включает более 120 госу­дарств-членов.

В России и других странах СНГ решение вопроса о применении пищевой добавки является прерогативой Министерства здраво­охранения и медицинской промышленности и Государственного комитета санитарно-эпидемио-логического надзора. В специали­зированных научно-исследовательских институтах, лабораториях и кафедрах медицинских вузов проводятся токсикологические и другие исследования для оценки безвредности того или иного ве­щества, предлагаемого промышленностью в качестве пищевой до­бавки, руководствуясь рекомендациями Объединенного комите­та экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам.

Пищевые добавки, согласно российскому санитарному законо­датель-ству, не допускается использовать в тех случаях, когда не­обходимый эффект может быть достигнут технологическими ме­тодами – технически и экономически целесообразными. Не раз­решается также введение пищевых добавок, способных маскиро­вать технологические дефекты, порчу исходного сырья и готового продукта или снижать его пищевую ценность.

Пищевые продукты для детского питания, особенно для пита­ния грудных детей, должны быть изготовлены без применения ка­ких-либо пищевых добавок.

Исходным для определения допустимой концентрации пище­вой добавки является так называемое приемлемое суточное по­ступление пищевых добавок в организм человека (Ассер table daily intake)- максимально допустимое для животных количество вещества с учетом «коэффициента запаса», то есть уменьшенное в 100, а иногда и в 500-1 000 раз.

Основной формой государственного законодательства, регла­ментиру-ющего качество пищевых продуктов в России, а также при­меняемых пищевых добавок, являются государственные стандар­ты и «Санитарные пра­вила по применению пищевых добавок», которые постоянно со­вершенствуются и адаптируются к международным правилам и нормам.

Согласно европейской цифровой кодификации пищевые добавки классифицируют следующим образом:

· Е100-Е182 – красители;

· Е200 и далее – консерванты;

· Е300 и далее – антиокислители (антиоксиданты);

· Е400 и далее – стабилизаторы консистенции;

· Е500 и далее – эмульгаторы;

· Е600 и далее – усилители вкуса и аромата;

· Е700-Е800 – запасные индексы для другой возможной информации;

· Е900 и далее – антифламинги, противопенные вещества;

· Е 1000 и далее – глазирующие агенты, подсластители, добав­ки, препятствующие слеживанию сахара, соли, добавки для обработки муки, крахмала и т. д.

В некоторых случаях после названия пищевой добавки или за­меня-ющего его индекса может стоять ее концентрация. Так, на­пример, в нашей стране концентрация выражается в мг на 1 кг или 1 л продукта, а за рубежом используется аббревиатура ррm (англ. pаrts per million – частей на миллион), обозначающая, что на 1 млн весовых или объемных частей продукта приходится определенное количество пищевой добавки. Например, величина 70 ррm указы­вает, что в миллионе частей продукта находится не более 70 час­тей пищевой добавки.

В соответствии с технологическим предназначением пищевые добавки классифицируют следующим образом:

А. Пищевые добавки, обеспечивающие необходимый внешний вид и органолептические свойства продукта, включающие в свою очередь:

– улучшители консистенции;

– пищевые красители;

– ароматизаторы;

– вкусовые вещества.

Б. Пищевые добавки, предотвращающие микробную или окис­лительную порчу продуктов (консерванты):

– антимикробные средства: химические и биологические;

– антиокислители.

В. Пищевые добавки, необходимые в технологическом процессе производства пищевых продуктов:

– ускорители технологического процесса;

– фиксаторы миоглобина;

– технологические пищевые добавки разрыхлители теста, желеобразователи, пенообразователи, отбеливатели и др.

Г. Улучшители качества пищевых продуктов.

Комиссия по Соdex Аlimentarius выделяет ряд функциональ­ных классов пищевых добавок, их определений и подклассов:

класс 1 – кислоты (Асid) – повышают кислотность и придают кислый вкус пище;

класс 2 – регуляторы кислотности (Аcidity regulator) – изменя­ют или регулируют кислотность или щелочность пищевого про­дукта;

класс 3 – вещества, препятствующие слеживанию и комкова­нию (Anticaking agent) – снижают тенденцию частиц пищевого про­дукта прилипать друг к другу,

класс 4 – пеногасители (Antifoming agent) – предупреждают или снижают образование пены;

класс 5 – антиокислители (Antioxidant) – повышают срок хра­нения пищевых продуктов, защищая от порчи, вызванной окис­лением;

класс 6 – наполнители (Bulking agent) – вещества, которые уве­личивают объем продукта, не влияя на его энергетическую цен­ность;

класс 7 – красители (Соlour) – усиливают или восстанавлива­ют цвет;

класс 8 – вещества, способствующие сохранению окраски (Соlоur retention agent) – стабилизируют, сохраняют или усилива­ют окраску продукта;

класс 9 – эмульгаторы (Emulsifier) – образуют или поддержи­вают однородную смесь двух или более несмешиваемых фаз, та­ких, как масло и вода в пищевых продуктах;

класс 10 – эмульгирующие соли (Emulsifying salt) – взаимодей­ствуют с белками сыров с целью предупреждения отделения жира при изготовлении плавленых сыров;

класс 11 – уплотнители растительных тканей (Ferming agent) – придают или сохраняют ткани фруктов и овощей плотными и све­жими, взаимодействуют со студнеобразующими веществами;

класс 12 – усилители вкуса и запаха (Flavour enhancer) – уси­ливают природный вкус и запах пищевых продуктов;

класс 13 – вещества для обработки муки (Flour treatment agent) – вещества, добавляемые к муке для улучшения ее хлебопекарских качеств или цвета;

класс 14 – пеноообразователи (Foarming agent) – создают условия для равномерной диффузии газообразной фазы в жидкие и твердые пищевые продукты;

класс 15 – желеобразователи (Gelling agent) – вещества, об­разующие гели;

класс 16 – глазирователи (Glazing agent) – вещества, придаю­щие блестящую наружную поверхность или защитный слой;

класс 17 – влагоудерживающие агенты (Нumectant) – предох­раняют пищу от высыхания;

класс 18 – консерванты (Preservative) – повышают срок хране­ния продуктов, защищая от порчи, вызванной микроорганизма­ми;

класс 19 – пропелленты (Propellant) – газообразные вещества, выталкивающие продукт из контейнера,

класс 20 – разрыхлители (Raising agent) – вещества или соче­тание веществ, которые увеличивают объем теста;

класс 21 – стабилизаторы (Stabilizier) – позволяют сохранять однородную смесь двух или более несмешиваемых веществ в пи­щевом продукте или готовой пище;

класс 22 – подсластители (Sweetener) – вещества несахарной природы, которые придают пищевым продуктам и готовой пище сладкий вкус;

класс 23 – загустители (Thickener) – повышают вязкость пи­щевых продуктов.

Все компоненты, применяемые в области Соdex Аlimentarius, имеют в списке INS (International Numbering System – Междуна­родная цифровая система) свой номер. Это делает идентифика­цию вещества легкой и точной, защищая от ошибок при перево­де, позволяет выделять их в продуктах питания Система INS-номеров разработана на основе цифровой системы классификации пищевых добавок, принятой в странах Европы, для краткости на­зываемой системой Е-нумерации.

Список разрешенных пищевых добавок для производства пи­щевых продуктов или продажи населению постоянно пересмат­ривается и обновляется в связи с получением новых научных дан­ных об их свойствах и внедрении новых препаратов. Следует от­метить, что в нашей стране список разрешенных пищевых доба­вок значительно меньший, чем за рубежом, например, в США или странах Западной Европы.

Источники пищи

18.1. Основные определения

Достижения современной науки позволяют осуществить перенос любого организма в клетку реципиента для получения растения, животного или микроорганизма с рекомбинантными генами и, соответственно, новыми свойствами.

В настоящее время биотехнология на практике показывает крупные успехи в сельском хозяйстве. Это выведение новых сортов растений, устойчивых к гербицидам, насекомым, болезням, стрессовым воздействиям. Это производство новейших пищевых продуктов с заданными свойствами; производство пищевого и кормового белка, медицинских препаратов; создание безотходных технологий и утилизация веществ, вредных для окружающей среды; выведение высокопродуктивных животных и микроорганизмов с новыми и усиленными свойствами и признаками.

Важнейшей составной частью современной биотехнологии является генетическая, или генная, инженерия.

Существует несколько определений, раскрывающих суть генной инженерии. По мнению академика А.А. Баева, это «конструирование in vitro функционально активных генетических структур (рекомбинантных гибридных ДНК)», или «создание искусственных генетических программ».

Методы генетической инженерии позволяют конструировать фрагменты рекомбинантных молекул ДНК того или иного организма, которые при внедрении в генетический аппарат придавали бы им свойства, полезные для человека.

Современная биотехнология базируется на принципах традиционной селекции, заключающихся в приобретении организмами необходимых качественно новых признаков. Однако в отличие от обычной селекции, которая в течение длительного времени испытывает множество комбинаций генов, биотехнология позволяет ввести в генетический аппарат объекта один ген или группу генов, отвечающих за проявление желаемого признака, что намного ускоряет достижение требуемого результата.

Генно-инженерно-модифицированный (генно-модифицированный) организм – организм или несколько организмов, любое неклеточное, одноклеточное или многоклеточное образование, способные к воспроизводству или передаче наследственного генетического материала, отличные от природных организмов, полученные с применением методов генной инженерии и содержащие генно-инженерный материал, в том числе гены, их фрагменты или комбинации генов (Закон РФ «О государственном регулировании в области генно-инже-нерной деятельности» (1996 г.).

Организмы, подвергшиеся генетической трансформации, называют трансгенными.

Трансгенные организмы – животные, растения, микроорганизмы, вирусы, генетическая программа которых изменена с применением методов генной инженерии.

Во всем мире интенсивно растут объемы посевных площадей, занятых под Трансгенные культуры. Только за последние два года более чем в 20 раз увеличились площади возделываемых культур трансгенных растений, в том числе сои, рапса, томатов, картофеля, и эта тенденция прогрессирует как в развитых, так и в развивающихся странах.

В США производится более 150 наименований генно-модифицированных источников (ГМИ). Наиболее распространенной является соя, которая используется при производстве более чем 3000 пищевых продуктов: супов, детских каш, картофельных чипсов, маргаринов, салатных соусов, рыбных консервов и многого другого. Применяемую в США сою не делят на генетически измененную и неизмененную: в переработку идет та и другая совместно, поэтому без специальных исследований трудно сказать, какое сырье было использовано в производстве продуктов питания.

Помимо американской сои, создан устойчивый к гербицидам рапс бельгийской фирмы. Кукуруза, устойчивая к инсектицидам, разработана швейцарскими предпринимателями. В этом же направлении работает и нидерландская фирма. В Австралии получен виноград, из которого производят вино с улучшенными органолептическими свойствами. Однако эти продукты используются

на внутренних рынках и не поставляются на мировой рынок, главным образом, по причине определенных требований к маркировке такой продукции.

Важное значение приобретают новые технологии получения трансгенных сельскохозяйственных животных и птицы, направленные на повышение продуктивности и оптимизацию отдельных частей и тканей туши (тушек), что оказывает положительное влияние на качество и физико-химические свойства мяса, его технологичность и промышленную пригодность, особенно в условиях дефицита отечественного мясного сырья.

Возможность использования специфичности и направленности интегрированных генов позволяет менять структуру и цвет мышечной ткани, рН, жесткость, влагоудерживающую способность, степень и характер жирности (мраморность), а также консистенцию, вкусовые и ароматические свойства мяса после технологической обработки. С помощью генной инженерии можно не только добиться желаемых показателей, но и повысить приспосабливаемость животных и птицы к окружающей среде, получить устойчивость к заболеваниям, направленно изменить наследственные признаки.

За рубежом достигнуты определенные успехи в рассматриваемом направлении. В нашей стране такие исследования проводятся во Всероссийском институте жиров и во Всероссийском НИИ мясной промышленности, и уже получены первые обнадеживающие результаты.

В области генной инженерии микроорганизмов большая часть исследований направлена на отбор продуцентов ферментов, витаминов, антибиотиков, органических кислот и др.

Следует также отметить, что, хотя конкретных примеров серьезной экологической опасности трансгенных сортов и гибридов в природной среде не выявлено, их потенциальная опасность не подвергается сомнению (рис. 3). Прогнозы строятся пока не на фактических данных, а на основании общебиологических закономерностей, вытекающих из положений генетики популяций и т.д. Они дают возможность выявить вероятные механизмы отрицательных последствий широкого распространения генетически модифицированных растений и оценить потенциальные риски для окружающей среды и здоровья человека.

Гигиенический контроль за пищевой продукцией

Из генетически модифицированных источников

С 1 июля 1999 г. введен в действие особый порядок биологической оценки и регистрации пищевой продукции, полученной из ГМИ, предусматривающий обязательную государственную регистрацию пищевых продуктов и продовольственного сырья, а также компонентов для их производства, полученных из ГМИ. Отдельные направления экспертизы распределяются ведущими научными учреждениями страны.

Экспертиза пищевой продукции из генетически модифицированных источников проводится по трем направлениям (рис. 4).

Рис. 3. Потенциальные опасности применения ГМИ

Рис. 4. Схема комплексной оценки пищевой продукции, полученной из ГМИ

Нормативно-законодательное регулирование создания

И применения ГМИ

Вопросы создания, правовой охраны и использования селекционных достижений отражены в Законе РФ «О селекционных достижениях» (1993 г.).

ФЗ «О государственном регулировании в области генно-инже-нерной деятельности» (1996 г.) регулирует отношения в сфере природопользования охраны окружающей среды и обеспечения экологической безопасности, возникающие при осуществлении генно-инженерной деятельности.

В соответствии с Постановлением Правительства РФ № 464 от 22.04.97 г., в Российской Федерации создана Межведомственная комиссия по проблемам генно-инженерной деятельности (МВКГИД), которая регулирует вопросы получения, биологических испытаний, а также полевых испытаний трансгенных растений.

Постановлением Главного государственного санитарного врача Российской Федерации № 14 от 08.11.2000 г. в РФ введено положение о порядке проведения санитарно-эпидемиологической экспертизы пищевых продуктов из генетически модифицированных источников (ГМИ).

К настоящему времени Минздравом России подготовлена необходимая нормативно-методическая база по оценке качества и безопасности для здоровья населения новых видов продовольственного сырья и пищевых продуктов из ГМИ, а также идентификация специфических белков и ДНК. С этой целью утверждены Методические указания «Медико-биологическая оценка пищевой продукции, полученной из генетически модифицированных источников» (МУК 2.3.2.970-00).

«Продовольственное сырье и пищевые продукты. Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых про­дуктов» (СанПиН 2.3.2.1078-01), в приложении которого установлены основные требования к маркировке пищевой ценности пищевых продуктов.

Постановление Главного государственного санитарного врача Российской Федерации «О нанесении информации на потребительскую упаковку пищевых продуктов, полученных на основе генетически модифицированных источников» № 13 от 08.11.2000 г. В соответствии с данным постановлением юридическим и физическим лицам, осуществляющим закупку, поставку, производство и реализацию пищевых продуктов, полученных из ГМИ, рекомендовано обеспечить нанесение необходимой информации на потребительскую упаковку пищевых продуктов.

Одним из важнейших факторов, влияющих наряду с питанием на состояние человека и популяции, являются социальные токсиканты – наркотики, алкоголь и курение. Употребление алкоголя, наркотиков и курение в значительной мере изменяют эндоэкологию, под влиянием которой в организме человека физиологичес­кие функции трансформируются, существенно отличаясь от функ­ций человека, не употребляющего эти токсиканты. Поэтому нар­котики, табак и алкоголь отнесены к классу опасных для челове­ческого организма. Следует отметить, что питание таких людей существенно изменяется и многие химические соединения, входя­щие в состав пищевых продуктов и безвредные для обычных лю­дей, взаимодействуя с продуктами измененного под действием этих токсикантов обмена в их организме, также становятся токсичными.

Наркотики

Хотя злоупотребление наркотиками стало одной из важнейших мировых проблем XX в., опыт употребления людьми наркоти­ческих средств измеряется тысячелетиями.

В настоящее время наркомания достигла таких масштабов, что перестала быть проблемой одной личности. Она приобрела все характерные черты проблемы всего мирового сообщества. Все замыкается в границах треугольника: человек – общество – нарко­тик. Эти три составляющие находятся в тесной связи, а значение каждого из них меняется в зависимости от соотношения внешних и внутренних факторов.

Группа экспертов Всемирной организации здравоохранения определила наркоманию как состояние эпизодического или хронического отравления, вызванного повторяющимся вве­дением наркотика. Специалисты различают в наркомании, как бо­лезни, две разновидности состояний – зависимость и привыкание.

Основными характерными признаками зависимости являются сильное или непреодолимое желание приема наркотика; тенден­ция увеличения дозировки, психическая зависимость от эффекта наркотиков. Характерными признаками привыкания являются по­требность в наркотике как средстве улучшения настроения, не­большая тенденция к увеличению дозировки, невысокая степень психической зависимости при полном отсутствии физической.

Все наркотики, с точки зрения их происхождения, классифици­руют на две группы – натуральные и синтетические. Независимо от их происхождения различают несколько типов наркотической зависимости: амфетаминовый, барбитуровый, каннабиноловый, кокаиновый, галлюциногенный, опиумный типы, тип Кату, тип ра­створителей.

Основными диагностическими критериями наркомании как тя­желого заболевания являются нарушение поведения (депрессия, перепады настроения, безразличие и т.д.), клиническая картина из­вестных видов наркомании и типа зависимости, физическое состояние.

Все типы наркотической зависимости позволяют сделать однозначный вывод об опасности наркотиков для физи­ческого и психического здоровья человека. Поэтому их следует отнести к веществам, представляющим опасность для человека с высокими критериями риска по тяжести, частоте встречаемости и времени наступления отравления с летальным исходом.

Табачный дым и курение

Некоторые эксперты относят рак к категории болезней, вызы­ваемых факторами окружающей среды. Однако многие из этих факторов являются контролируемыми. В наибольшей степени это относится к курению. По статистике, например, курением обуслов­лены 30 % смертей от рака.

Изучение последствий курения на организм человека ведут по двум направлениям. Во-первых, курильщиков сравнивают с людь­ми, которые не курят. Курильщики, как выясняется, больше страдают не только от таких легочных болезней, как рак легких и эмфи­зема, но и от болезней сердца.

Во-вторых, изучают химический состав табачного дыма, чтобы установить, какие вещества он содержит. Затем эти вещества ис­пытывают на животных для определения их вредности. Изучение состава табачного дыма показало, что он содержит химические соединения, уже известные как канцерогенные или подозревае­мые в этом. В дыме сигарет обнаружены и другие вредные веще­ства, такие как свинец и окись углерода.

Курильщики подвергают себя воздействию довольно высоких доз окиси углерода. Окись углерода присоединяется к гемоглобину крови, который теряет при этом способность доставлять кис­лород тканям тела. Гемоглобин связывает окись углерода в 200 раз прочнее, чем кислород, поэтому сердце у курильщика получает меньше кислорода.

Какое значение при этом имеет питание курильщика? Дело в том, что нитриты, используемые для консервирования таких мяс­ных продуктов, как сосиски и тушенка, тоже связывают гемогло­бин, превращая его в метгемоглобин. Установлено, что порция с консервированным мясом массой 110 г может инактивировать от 1,5 до 5,7 % гемоглобина взрослого человека. Объединенное дей­ствие курения, нитритов в пищевых продуктах и различных загряз­нителей оказывают значительное токсическое влияние на орга­низм человека.

В дополнение к различным газо- и парообразным веществам органических соединений с дымом сигарет в легкие попадают так­же твердые частицы никеля, мышьяка, кадмия и свинца.

В сигареты добавляют ряд ароматизирующих веществ. Экс­перты высказали опасение в отношении таких добавок как какао, кумарин, корни дудника, триэтиленгликоль, которые или сами канцерогенны, или дают канцерогенные продукты при сгорании. 2/3 дыма от сигареты не попадает в легкие курильщика, а просто рассеивается в окружающем воздухе. Фактически большая часть кадмия и никеля оказывается в этом «неиспользованном» дыме.

Дети, вдыхающие табачный дым, больше страдают от болез­ней дыхательных путей и подвергаются большей опасности за­болеть раком, когда они станут взрослыми.

Многие ошибочно полагают, что употребление «бездымного» табака, т.е. нюхательного или жевательного, не связано ни с ка­ким риском. Нюхательный табак – пылевидный, а жевательный – это табак грубой резки. Обычно его держат между щекой и дес­ной, и он может вызвать рак полости рта. Нюхательный табак ока­зывает практически то же отрицательное влияние на человеческий организм, что и курение.

Борьба с курением в настоящее время в России сводится к на­несению предупреждающих этикеток на пачки сигарет, типа «Ку­рение опасно для здоровья …», немногими запретами на куре­ние в общественных местах и предупреждениями медицинских работников.

Фармакологическая промышленность пытается помочь в ре­шении этой проблемы: уже разработана жевательная резинка «Никоретте», каждая подушечка которой содержит 2 мг никотина. Это эквивалент примерно двух сигарет марки «Саmе1». Инте­ресно, что «Никоретте» разработана в Швеции по заказу военно-морского флота. На подводных лодках курение строжайше зап­рещено, и сгорающим от желания сделать затяжку морякам пред­ложили альтернативу. Результаты превзошли все ожидания: же­лание курить сильно подавлялось. Объем продаж это жеватель­ной резинки на Западе составил в настоящее время 115 млн дол­ларов в год.

Среди немедикаментозных средств освобождения от желания курить популярно иглоукалывание (помогает на некоторое вре­мя в 40-50 % случаев), групповая и индивидуальная психотера­пия (более 40 % бросают курить), гипноз.

Новейшие исследования показывают, что эффективной мерой противодействия негативному влиянию курения является упот­ребление в пищу продуктов, богатых антиокислителями. Они так­же могут способствовать предотвращению перехода холестери­на сыворотки крови в форму, при которой он активно оседает на стенках сосудов, а таrже повышать защищенность клеток от кан­церогенных веществ.

К основным антиокислителям, как известно, относятся вита­мины С и Е, каротин, а также некоторые жирные кислоты. Потреб­ление пищевых продуктов, содержащих эти соединения, несколь­ко снижает негативное влияние курения на организм человека.

Повседневная пища часто содержит вещества, оказывающие стимулирующее влияние на центральную нервную и сердечно-со­судистую системы. Прежде всего это кофе и чай, содержащие алкалоид кофеин.

Чай и кофе обычно потребляют несколько раз в день. Тонизи­рующий эффект возникает через 0,5-1 час и может продолжаться несколько часов. Две бутылки кока-колы или пепси-колы пример­но равноценны по содержанию кофеина в одной чашке кофе. То­низирующее действие кофе длится всего 2-3 недели, а затем ис­чезает. Считают, что систематическое употребление 1 г кофе­ина в день даже для здоровых людей нежелательно и может при­вести к кофеинизму.

Чрезмерное употребление кофе (1000 и бо­лее мг) может оказывать негативное влияние на сердечно-сосу­дистую систему. Кофе вызывает усиление психомоторных реакций или нарушает тонкую координацию движений. Стимулирующее влияние кофеина, вероятно, связано с повышением концентрации кальция и облегчением высвобождения нейромедиаторов. Кофе­ин повышает концентрацию глюкозы и инсулина в крови. Доказа­но, что кофе и чай уменьшают всасывание железа (на 39-64 %). Ортодифенолы, входящие в состав кофе, проявляют значительный антитиаминовый эффект, что сказывается на усвоении тиамина организмом человека. Экспериментальные исследования не выя­вили самостоятельного канцерогенного действия кофеина. Одна­ко в свете теории двухстадийного канцерогенеза (первая – возник­новение опухоли, вторая – ее активация) кофеин может служить фактором, увеличивающим частоту развития опухолей, индуциро­ванными различными физическими и химическими факторами.

Конечно, нет оснований, рассматривать употребление кофе и чая как угрозу общественному здоровью, однако лицам с гиперхолестеринемией следует ограничивать их потребление.

Алкогольобладает большой энергетической ценностью – более 2,9 МДж (700 ккал) в одном стакане водки. Исследования показа­ли, что за счет алкоголя может удовлетворяться от 1/3 до 1/2 су­точной потребности в энергии. В России среднедушевое потреб­ление стопроцентного алкоголя в 1992 г. составило 5 л, в 1993 г. – уже 6 л. По оценкам специалистов, нынешнее потребление абсо­лютного алкоголя в России – от 10 до 12 л в год, а по отдельным районам, областям, краям и республикам до 20 и более литров. Это связано, прежде всего, с современным экономическим и мо­ральным состоянием общества.

Потребление алкоголя – очень сложная проблема. Ее, пожалуй, можно сравнить только с проблемой наркомании. Тибетские врачи различали три периода опьянения – в пер­вом периоде опьяненные теряют благоразумие и стыдливость, ста­раются сохранить спокойствие и воображают, что говорят правду; во втором периоде делаются похожими на взбесившихся слонов и совершают безнравственные и безрассудные поступки; в тре­тьем периоде теряют сознание, падают как мертвые и решитель­но ничего не помнят.

Результаты научных исследований подтвердили, что алкоголь обладает мощным наркотическим и депрессантным действием, приводящим к деградации личности. Кроме того, алкоголь оказы­вает сильное токсическое действие на нервные клетки головного мозга, убивая их, на сосуды, повышая содержание липидов в кро­ви и ломкость сосудов, и на печень, вызывая цирроз. Алкоголь относится к антиалиментарным факторам. Говорить о нормативах ал­когольных напитков не приходится. Существует только экономи­ческий аспект этой проблемы, но он имеет обратную сторону – ведь алкоголики нетрудоспособны. У них часто рождаются умственно неполноценные дети. В России и США 75 % случаев хронического панкреатита связано с употреблением родителями алкогольных напитков.

Существует ложное представление, что вредны лишь крепкие напитки, а те, в которых алкоголя немного, как, например, пиво, даже полезны. Различные сорта пива содержат от 2,5 до 6 % спир­та. Подсчитано, что в 2-х кружках пива столько же алкоголя, что и в 100 г водки. По результатам исследований отечественных и зару­бежных ученых установлено, что пиво не повышает аппетита, так как сначала возбужденная слизистая оболочка желудка увеличи­вает выделение сока, появляется ощущение голода. Но такой сок содержит много соляной кислоты, беден ферментами и не улуч­шает пищеварения. У любителей пива возникает так называемое «пивное сердце». В этих случаях даже незначительные физические нагрузки становятся не­посильными. Среди любителей пива цирроз печени и гипертони­ческая болезнь распространены так же часто, как и среди привер­женцев крепких спиртных напитков. У лиц, систематически потреб­ляющих пиво, смертность от рака в два раза выше средней. Губи­тельно влияет пиво и на нервную систему, в частности на мозг. Пос­ле употребления всего одной кружки пива в течение суток замет­но снижается объем памяти, замедляется скорость мышления, двигательных реакций, многие функции нервной системы стано­вятся неустойчивыми. Особый вред пиво наносит растущему орга­низму, так как обычно при употреблении его возникает тяга к спир­тным напиткам, а затем раннее пьянство и алкоголизм.

Библиографический список

1. Безопасность пищевого сырья и продуктов питания / Донченко Л.В., Надыкта В.Д. – М.: Пищепромиздат, 2001. – 528 с.

2. Безвредность пищевых продуктов / Под ред. Г.Р. Робертса. – Пер. с англ. – М.: Агропромиздат, 1986. – 287 с.

3. Булдаков. Пищевые добавки. – С.-П.: Справочник, 1998.

4. Витамины и микроэлементы в клинической фармакологии / Под ред. В.А. Тутельяна. – М.: Палея-М, 2001. – 560 с.

5. Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов. Санитарные правила и нормы. СанПиН 2.3.2.1078-01. – М.: Книга сервис, 2002. – 160 с.

6. Позняковский В.М. Гигиенические основы питания, безопасность и экспертиза пищевых продуктов: Учебник. 4-е изд., испр. и доп. – Новосибирск: Изд-во Новосиб. ун-та, 2004. – 479 с.

7. Пивоваров Ю.П., Королик В.В., Зиневич Л.С. / Гигиена и основы экологии человека. – Ростов н/Д: Феникс, 2002. – 512 с.

8. Покровский В.И., Романенко Г.А., Княжев В.А., Герасименко Н.Ф., Онищенко Г.Г., Тутельян В.А., Позняковский В.М. Политика здорового питания. Федеральный и региональный уровни. – Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2002. – 344 с.

9. Росивал Л., Энгст Р., Соколай А. Посторонние вещества и пищевые добавки в продуктах. – М.: Легкая и пищевая промышленностьть, 1982. – 500 с.

10. Тара из полимерных материалов. Справочное издание / Соломенко М.Г., Шредер В.Л., Кривошей В.Н. – М.: Химия, 1990. – 400 с.

11. Тутельян В.А., Суханов Б.П., Австриевских А.Н., Позняковский В.М. Биологически активные добавки в питании человека. – Томск: Изд-во НТЛ, 1999. – 296 с.

12. Универсальная энциклопедия лекарственных растений / Пустырский И., Прохоров В. – Мн.: Книжный Дом; М.: Махаон, 2000. – 656 с.

13. Журналы: «Пищевая промышленность», «Гигиена и санитария», «Пищевые ингредиенты. Сырье и добавки», «Вопросы питания», «Тара и упаковка».

Оглавление

Предисловие …………………………………………………………………..….… 3