Промышленной токсикологии
 Скачать 2.49 Mb.
|
|
А – Добавки, обеспечивающие необходимый внешний вид и органолептические свойства продукта (красители, вкусовые вещества, улучшители консистенции); Б – Добавки, предотвращающие микробную или окислительную порчу продукта (консерванты, антиокислители); В – Добавки, необходимые для технологического процесса (отбеливатели, ускорители, пенообразователи, разрыхлители теста); Г – Добавки, улучшающие качество пищевых продуктов. Классификация пищевых добавок в рамках Международной цифровой системы выглядит следующим образом: Е100-182 – красители; Е200-290 – консерванты; Е296-391 – антиоксиданты, регуляторы кислотности; Е400-495 – стабилизаторы, эмульгаторы, загустители; Е500-585 – уплотнители, вещества, препятствующие слеживанию, слипанию и комкованию; Е600-650 – усилители вкуса и аромата; Е700-899 – запасные номера; Е900-967 – глазирователи, подсластители, противопенные вещества; Е1100-1105 – ферментные препараты; Е1200-1520 – загустители, стабилизаторы, увлажнители. К сожалению, из 1520 наиболее широко применяемых пищевых добавок только около 100 считаются безопасными при употреблении в пищу в небольших количествах [32]. Подавляющее большинство химических веществ, добавляемых к пищевым продуктам, могут вызвать или усугубить астму, аллергию, гиперактивность, дерматит, крапивницу, мигрень, сенную лихорадку, желудочные расстройства. Некоторые из этих веществ действуют как яды на печень, почки, щитовидную железу, мозг, а также на гормональную, иммунную, нервную, сердечнососудистую и эндокринную системы. По-прежнему в перечне применяемых пищевых добавок присутствуют химические соединения, проявляющие тератогенные, мутагенные и канцерогенные свойства. К сожалению, из 45 таких веществ в Украине запрещены лишь 9; немногим больше в России – 14. Среди незапрещенных в нашей стране канцерогенных добавок можно упомянуть следующие: тартразин (Е102), хинолин желтый (Е104), желтый «солнечный закат» (Е110), азорубин (Е122), пунцовый 4R (Е124), эритрозин (Е127), красный 2G (Е128), красный АС (Е129), индигокармин (Е132), бриллиантовый голубой (Е133), бриллиантовый черный (Е151), орто-фенилфенол (Е231), бутилгидроксианизол (Е320), тальк (Е553), сахарин (Е954) и др. Перечисленные добавки запрещены во многих странах Европы и мира. Серьезное беспокойство вызывает и тот факт, что список запрещенных в Украине пищевых добавок включает лишь 116 веществ. Аналогичный список в России почти в два раза больше: 194 соединения (приложение 6). Несмотря на незначительное содержание добавок в пищевых продуктах каждый человек съедает в среднем более 5кг пищевых добавок в год. Многие из них надолго оседают в организме (в том числе, канцерогенные соединения) и по достижении определенной концентрации инициируют цепь нежелательных и опасных процессов на клеточном уровне (подробно – в подразделе 7.6.). По мнению медиков, самый большой вред нашему организму, особенно детскому, наносят синтетические красители и консерванты. Так, исследования британских ученых показали, что синтетические пищевые красители (Е102, Е104, Е110, Е122, Е124, Е129) и консервант бензоат натрия (Е211), широко используемые в напитках, печенье, конфетах и мороженом, провоцируют у детей гиперактивность, быструю утомляемость, нарушения работы желудочно-кишечного тракта и нервной системы. У ребят развивается так называемый синдром дефицита внимания, из-за чего страдает их способность к чтению и усвоению новых знаний. Не решен вопрос о запрете ещё одного распространенного пищевого азокрасителя – красный 2G (Е128), который в Европе и в Украине добавляют в сосиски, колбасы, гамбургеры. Попав в организм, красный 2G трансформируется в анилин, который может спровоцировать рак и генетические изменения на клеточном уровне. Очень токсичен краситель Е173 (порошковый алюминий), который применяют при украшении импортных конфет, тортов и других кондизделий. В Европе и России Е173 давно запрещен (приложение 6). Для окрашивания кондитерских изделий, напитков и других продуктов «Санитарные нормы и правила по использованию пищевых добавок» (1996г), действующие в Украине, разрешают использовать 16 синтетических красителей, ПДК которых в зависимости от вида продукта питания колеблются от 30 до 500 мг/кг продукта. Данные о присутствии красителей, обладающих канцерогенным действием, в некоторых продуктах питания приведены в табл. 7.4. Данные о суточных дозах пищевых красителей (нормативных и фактических) представлены в табл.7.5. Таблица 7.4 – Содержание пищевых красителей в продуктах питания
Таблица 7.5 – Допустимые суточные дозы (ДСД) пищевых красителей
(к) – проявляет канцерогенные свойства Данные табл.7.5 наглядно свидетельствуют, что здоровье людей фактически отдано на откуп производителям пищевых красителей. Вместо запрета опасных добавок, и ФАО/ВОЗ и Минздрав Украины разработали нормативы преднамеренного поступления канцерогенных соединений в организм взрослыхи детей. В этой связи весьма характерна история, связанная с представленным в табл.7.5 синтетическим азокрасителем – амарантом №2 (Е123). После обнаружения канцерогенных и тератогенных свойств амаранта №2 в 70-х годах прошлого столетия общественным организациям США потребовалось 15 лет, чтобы добиться его запрета. В США амарант №2 был запрещен, но он по-прежнему присутствует в продукции, поставляемой в другие страны: напитки типа «Кока-колы», «Фанты», «Пепси», кондитерские изделия, сухие завтраки и т.п. Не лучшим образом выглядит ситуация и с консервантами. Во всем мире при посоле мяса или рыбы и изготовлении мясопродуктов в них добавляют нитриты калия или натрия, которые сохраняют естественный (розово-красный) цвет мяса и придают ему привлекательный вид, а также препятствуют возникновению бактериальных ядов (например, ботулизма). Установленная в нашей стране допустимая концентрация нитритов в колбасных изделиях–50мг/кг, в других странах (Венгрия, Румыния) еще выше – 150мг/кг. Попав в условия кислой среды желудка, нитриты могут превращаться в нитрозоамины, обладающие сильными канцерогенными и мутагенными свойствами (подробно – в подразделе 7.6). Сходную трансформацию претерпевает консервант Е239 (гексаметилентетрамин или уротропин), который добавляют в красную икру. В кислой среде уротропин подвергается гидролизу с образованием аммиака и формальдегида, проявляющего канцерогенные свойства. В России для стабилизации черной икры применяют весьма токсичный консервант Е285 (тетраборат натрия или бура), хотя в большинстве стран он давно запрещен или заменен. Следует отметить, что за последние десятилетия разработаны новые консерванты природного происхождения, более эффективные и безопасные по сравнению с химическими веществами, но их внедрением практически никто не занимается. Современные способы животноводства и получения мясопродуктов также связаны с использованием значительного количества различных кормовых добавок и фармакологически активных веществ. Добавляемые в пищу животных вещества наиболее часто относятся к различным лекарствам. Кроме уменьшения риска инфекций, такие добавки способствуют лучшему усвоению кормов и повышению продуктивности животных. В настоящее время в животноводстве используются более 300 медикаментов, многие из которых могут попадать в мясопродукты, а затем – в организм человека. Широко используются в животноводстве эстрогены и тиреостатики. Эстрогены добавляют в корм для того, чтобы животные быстрее набирали вес при одновременной экономии кормов. В основе их состава лежат женские половые гормоны естественного происхождения или синтезированные искусственно. Тиреостатики также применяются для уменьшения расхода кормов, но действуют они на функции щитовидной железы, тормозя образование в ней гормонов, способствующих интенсификации энергетических процессов в клетках. Многие из рассматриваемых добавок небезразличны для человека, потребляющего мясо с их остаточным содержанием. Так, антибиотики понижают сопротивление организма к ряду заболеваний, а у эстрогенов обнаружены канцерогенные и мутагенные свойства. Особенно опасны они для детей. В связи с этим многие, особенно синтетические, эстрогены запрещены, что, однако, не исключает их нелегального применения. Применяемые в качестве пищевых добавок вещества проходят гигиенические и токсикологические испытания. Использование их в промышленности регламентировано специальными технологическими инструкциями и санитарными правилами по применению пищевых добавок, в которых указаны допустимые концентрации пищевых добавок или их остатков в пищевых продуктах. В последние годы на украинском продовольственном рынке произошли существенные изменения ассортимента и качества товаров. Половина всех поступающих на него продуктов – импортного происхождения, поэтому контроль их качества представляет большие трудности. Для борьбы за чистые продукты питания жители многих развитых стран объединяются под эгидой различных обществ и движений. Так, например, в Германии организация «Зеленые потребители» объединяет около 1/3 населения. В европейских странах введена система экомаркировки, т.е. специальных меток, подтверждающих гарантию безопасности продуктов и других товаров для здоровья населения. Согласно международным нормативным документам, на этикетке должны быть указаны все добавки, которые могут повлиять на здоровье людей. Экомаркировка потребительских товаров служит не только для подтверждения их безопасности для населения, но и рассматривается в ряде стран как инструмент экополитики наряду с ограничением выбросов загрязняющих веществ окружающую среду, а также как способ налогового регулирования. Так, в частности, Академия наук США представила правительству доклад, в котором рекомендовано не субсидировать хозяйства, использующие химические средства защиты растений. Ученые США стали инициаторами создания в 1989г Национального центра безопасности пищевых продуктов и технологий. Отправной точкой деятельности центра является положение о том, что недостаточно высокое экологическое качество пищевых продуктов может стать причиной снижения генетического потенциала человека, отрицательно влияет на производительность труда и может привести к увеличению смертности населения. Необходимым шагом является информирование населения об истинном положении дел и ликвидация экологической безграмотности. 7.6. Канцерогенные вещества в пищевых продуктах Известно, что по линии питания в организм человека поступает большая часть химических веществ – 70…90%. Значительную долю среди них составляют канцерогены, являющиеся причиной 75% всех болезней человека. Согласно данным (1994г) Национального института Рака США, 35% случаев рака вызвано особенностями питания, 30% – курением, 10% – инфекциями, 4% – факторами производственной среды, 19% – другими факторами и только 2…3% случаев рака вызвано загрязнением окружающей среды. В настоящее время в каждой пятой смерти на планете повинен рак, который уносит больше человеческих жизней, чем СПИД, малярия и туберкулез вместе взятые. Развитие рака в организме происходит в результате сложного процесса превращения нормальной клетки в опухолевую и включает три стадии: инициирование, активацию и прогрессию опухоли. Как показали многочисленные исследования, решающее влияние на формирование опухоли оказывают канцерогенные вещества, попадающие в организм с продуктами питания, водой, через органы дыхания и кожу. Локализация канцерогенов в клетках ведет к хромосомным нарушениям и образованию тройных комплексов: ДНК-канцероген-белок. В дальнейшем такие комплексы активируют канцерогенез других токсичных веществ. Циркулирующие в окружающей среде канцерогены образуются в результате деятельности человека, продуцируются живыми организмами или возникают абиогенно: выбросы вулканов, космохимические процессы. Наиболее опасно загрязнение среды антропогенного происхождения – в результате дымовых выбросов отопительных систем, промышленных предприятий и транспорта, что приводит к постоянно растущему накоплению канцерогенов в атмосфере, почве и водоемах. Так, среднегодовая концентрация 3,4-бензпирена в воздухе крупных городов с интенсивным автомобильным движением превышает ПДК в 4…7 раз, а его максимальная концентрация в единичных замерах составляет 13…21 ПДК. Загрязнение атмосферы и почвы создает возможность прямого попадания канцерогенов на поверхность овощей, фруктов, злаковых культур, растительного сырья, продуктов, хранящихся или получаемых на открытом воздухе. Во многих продуктах питания концентрация БП превышает 25мкг/кг, в растительных маслах и кулинарных жирах–5-20 мкг/кг. Конечной мишенью такого потока опасных соединений оказывается организм человека. Статистические данные свидетельствуют, что вследствие все возрастающего загрязнения окружающей среды количество онкологических заболеваний на планете за последние 25 лет увеличилось на 400%. Среди многочисленных химических соединений, вызывающих злокачественные новообразования, наиболее токсичными являются диоксины, характеризующиеся комплексом необычных физико-химических свойств и уникальной биологической активностью. Диоксины – тотальный яд, поскольку даже в относительно малых дозах они поражают практически все формы живой материи – от бактерий до теплокровных. Их токсичность выше цианидов, стрихнина, кураре и сопоставима с токсичностью боевых отравляющих веществ – табуна, зарина, зомана. Диоксины и родственные им ксенобиотики эффективно накапливаются в жировых тканях, печени, кроветворных органах и выводятся из организма очень медленно. Биоконцентрирование осуществляетсякак по пищевым цепям, так и путем межфазных переходов из любых сред, в том числе из воздуха, воды и почвы (даже в случае их ничтожного содержания в этих средах). Для человека период полувыведения диоксинов из организма достигает 6…7 лет. Основная опасность для человека от диоксинов состоит в подавлении иммунной системы («химический СПИД»), а также в канцерогенном, тератогенном (искажением гена), мутагенном и эмбриотоксичном действии. Нарушаются детородные функции, развиваются хронические заболевания, наступает ранняя инвалидность и смерть. Более 95% диоксинов поступает в организм человека с пищей. Ксенобиотики попадают по цепи питания с наземными растениями (пшеница, соя, морковь и др.), с коровьим молоком, с мясом свиней и коров, с рыбой. Носителем диоксинов является бумага, получаемая путем отбеливания целлюлозы хлором на бумажных комбинатах. Бытовое использование бумаги неизбежно сопровождается переходом ксенобиотиков непосредственно в пищу (молоко, жиры, кофе, чай и т.д.), а затем в организм. Фасованные жирсодержащие продукты также являются источником ксенобиотиков вследствие хорошей растворимости последних в жирах. Особенно опасно использование диоксинсодержащей бумаги в качестве детских пеленок, гигиенических тампонов и платков, поскольку кожные покровы и слизистые ткани извлекают ксенобиотики из бумаги. Признано недопустимым появление диоксинов в продуктах питания, питьевой воде и в воздухе. Однако достичь этого при циркуляции в биосфере значительных количеств этих ксенобиотикив практически невозможно. Поэтому в настоящее время стоит вопрос лишь об ограничении риска поражения человека и природы диоксинами и родственными веществами. Предельные нормы содержания диоксинов в объектах окружающей среды и допустимого «потребления» человеком выражают в диоксиновом эквиваленте, т.е. по отношению к наиболее токсичному 2,3,7,8-тетрахлордибензо-пара-диоксину (ТХДД). Допустимая суточная доза (ДСД), т.е. такое количество ТХДД, которое не должно действовать на человека в течение 70 лет, в разных странах составляет 1-4 пг/кг массы в день (1пг=10-12г). Нормативы допустимого содержания диоксинов в России (в Украине диоксиновый контроль отсутствует) установлены для следующих пищевых продуктов: молоко и молочные продукты – 5,2 нг/кг; рыба и рыбопродукты – 11,0 нг/кг; мясо и мясопродукты – 0,9 нг/кг. Нетрудно заметить, что установленная ДСД – очень малая величина, которую довольно легко можно превысить. Так, рыбаки, питающиеся рыбой, в которой концентрируются диоксины, превышают ДСД в 100…1000 раз. Грудные дети при кормлении материнским молоком получают 50…100 ДСД, поскольку концентрация диоксинов в грудном молоке матерей в промышленных странах в 10…15 раз превышает допустимую норму. Так, экспериментально доказан факт, что во время лактации происходит экстракция диоксинов и дибензофуранов из организма женщины и концентрирование их в грудном молоке (до 47 нг/кг). За весь период вскармливания мать передает ребенку до 40% содержащихся в ней (особенно, в жировой ткани) диоксинов и дибензофуранов. О превышении ДСД свидетельствуют также данные о суточном поступлении диоксинов в промышленных странах, которое составляет 3…6 пг/кг массы человека. Другая распространенная группа канцерогенных соединений – полициклические ароматические углеводороды, получившие глобальное распространение. Как и диоксины, ПАУ специально не производятся: они образуются при всех процессах горения и переработки горючих ископаемых и содержатся в некоторых природных продуктах. ПАУ присутствуют в воздухе, воде и почве. Они чрезвычайно устойчивы в любой среде и концентрируются в любых природных экосистемах. Так, фоновое содержание ПАУ в зерне в значительной мере зависит от мест его произрастания и оказывается выше в районах крупных промышленных предприятий. Загрязнение зерна злаковых или семян подсолнечника приводит к присутствию ПАУ в хлебобулочных, мучнисто-кондитерских изделиях, подсолнечном и кукурузном маслах. Скармливание кормов с высоким содержанием ПАУ приводит к его постепенному накоплению в мясе некоторых животных, в яйцах, молоке. Накопление этих веществ у животных протекает по-разному. В то время как одни семейства рыб не проявляют к нему склонности, другие, например карп, могут аккумулировать за 76 часов 2700-кратные количества ПАУ. Наиболее токсичный из них – 3,4-бензпирен – более устойчив в окружающей среде по сравнению с другими ПАУ и поэтому способен накапливаться по пищевой цепи. Больше всего его накапливают картофель, свекла и капуста, кочанный салат, камбала и треска. Мясные продукты (колбасы, рулеты, окорока) могут содержать БП в широком интервале концентраций – 0,4…2025 мкг/кг. О предельных концентрациях, оказывающих на человека канцерогенное действие, нет точных данных, так как локальное действие БП проявляется только при непосредственном контакте. При попадании в организм ПАУ под действием ферментов образуют эпоксисоединения, реагирующие с гуанином, что препятствует синтезу ДНК, вызывает нарушения или приводит к возникновению мутаций, способствующих развитию раковых заболеваний различных органов. Мясные и рыбные продукты очень интенсивно загрязняются канцерогенными веществами в процессе их технологической обработки коптильным дымом. Устойчивость мяса и рыбы после копчения обусловлено присутствием веществ фенольного характера. При копчении образуются и ПАУ, которые вместе с дымом оседают на мясе. При холодном копчении содержание бензпирена в дыме всегда ниже, чем при горячем копчении (60…1200С). Среднее содержание БП в копченостях составляет 2…16 мкг/кг. При поджаривании шашлыков на древесном угле содержание БП может достигать 50мкг/кг, а в шашлыках, полученных с помощью ИК-облучения, – 0,2…8 мкг/кг. Можно свести содержание БП в мясных копченостях до минимума, если подобрать оптимальное расстояние от нагревателя или вести холодное копчение при 12…240С. Бензпирен был обнаружен во фруктах (в частности, в сушеных сливах, яблоках, вишнях) и семенах после их высушивания горячим воздухом, содержащим продукты сжигания топлива, в количестве 0,3…24 мкг/кг. Источником образования канцерогенов может быть кулинарная обработка продуктов, в частности, поджаривание. При увеличении времени обработки жира, повторном нагреве и с ростом температуры (2000С и выше) протекает ряд сложных реакций, ведущих к синтезу БП и других канцерогенных веществ. К числу таких соединений, наряду с ПАУ, относятся нитрозосоединения (НС) типа  , в которых R – алкильный, арильный или алициклический радикал, а R’ может иметь любое строение, включая амид–, эфирные, ароматические и другие группы. Часто НС разделяют на две группы – нитрозоамины и нитрозоамиды. Из известных в настоящее время нитрозосоединений 80 нитрозоаминов и все нитрозоамиды являются активными канцерогенами. Интенсивное применение в сельском хозяйстве азотных удобрений и пестицидов, способных к нитрозированию (карбаматы, производные мочевины и тиазинов, N,N-двузамещенные амиды, производные алкилгуанидина), а также пестицидов, содержащих до 1 г/кг различных нитросоединений, привело к значительному накоплению предшественников нитрозоаминов (нитратов и нитритов) в почве, воде и растениях. Нитрозоамины содержатся в рыбных и мясных продуктах, молоке, сыре, а также в табачном дыме. Они могут образовываться и выделяться в воздух при копчении и консервировании продуктов питания, содержащих нитраты и нитриты; при жарении, сушке и солении. N-нитрозоамины обнаружены в пшенице, кукурузе, свекле, картофеле, пастбищных и дикорастущих травах. Некоторые нитрозоамины имеют природное происхождение. Доказан эндогенный синтез нитрозоаминов у животных и человека, в частности, в кислотной среде желудочного сока из нитратов и вторичных аминов или амидов. Нитрозоамины, взаимодействуя с ДНК, РНК и белками клеток, вызывают разного рода дистрофии и гибель большей части клеточных популяций. В эксперименте на животных установлена возможность трансплацентарного действия этих соединений и установлено их токсическое воздействие на плод. Синтезу нитрозосоединений в организме человека активно способствует тиоцианат, который содержится в слюне (в слюне курильщиков его концентрация в 3-4 выше). Способны превращаться в нитрозоамины и такие наиболее часто встречающиеся в пищевых продуктах пестициды, как атразин, прометрин, симазин, тиурам. НС образуются в пищевых продуктах при их технологической обработке (например, хот-доги и т.п.) и в растительных кормах – при их заготовке и длительном хранении. Так, при длительном хранении (особенно в неблагоприятных условиях) в сухой траве и растительных животноводческих концентратах количество НС может достигать 150 мкг/кг, при технологической обработке мясных продуктов содержание НС в беконе и мясных консервах повышается до 100…250 мкг/кг, в колбасах, обработанных большим количеством специй – до 1700 мкг/кг, в копченой и соленой рыбе – до 400 мкг/кг, в рыбной муке – до 2 мг/кг. Нитрозосоединения содержатся в соленой рыбе, приготовленной по сухому, так называемому «китайскому» способу, популярному в странах Юго-Восточной Азии. Этот способ заключается в том, что непотрошеную рыбу мелких и средних размеров сушат на солнце, помещая ее не в рассол, а в сухую соль; при этом вода, содержащаяся в мякоти рыбы, постепенно замещается солью. В рыбе, приготовленной по такому рецепту, высоко содержание N-нитрозоаминов, N-нитрозоамидов, нитритов, солеустойчивых бактерий, ряда галофильных бактерий и грибов. Эпидемиологическими исследованиями показано, что в Китае частота назофарингеальных карцином и риск их возникновения коррелирует с потреблением соленой рыбы, приготовленной по «китайскому» методу. Кроме того, исследования в США, Японии, Италии, а также в Тунисе, на Аляске и Гавайях показали, что употребление в пищу соленой рыбы, приготовленной по «китайскому» рецепту (или сходным способом), связано с развитием рака носоглотки. В некоторых случаях также отмечалась нечетко выраженная связь с опухолями желудка и пищевода. По заключению экспертной группы Международного агентства по раку (МАИР), употребление такой соленой рыбы является безусловным канцерогенным фактором для человека (приложение 7). Ежедневно в организм человека с пищей поступает 0,1…1мкг нитрозосоединений. К этому надо добавить то неопределенное количество, которое образуется непосредственно в пищеварительном тракте. Безопасная суточная доза нитрозоаминов для человека составляет 10 мкг. Исследования зарубежных ученых показали, что наиболее опасными канцерогенными веществами, одна-единственная доза которых вызывает рак (у подопытных животных!), – являются афлатоксины (см. подраздел 7.2) и нитрозоамины. Одним из источников загрязнения растительного сырья и кормов животных канцерогенами служат химические вещества, применяемые для защиты растений. Среди пестицидов (тиомочевина, тиоурацил, метоксихлор, ДДТ, севин и др.) обнаружено значительное количество канцерогенных соединений. Кроме того, все хлорсодержащие пестициды содержат диоксины в концентрации до 5 ррb. Несколько неожиданным источником канцерогенных соединений может оказаться продажный кофе, из которого удален кофеин. Для этой цели кофе-бобы обрабатывают органическими растворителями, например дихлорметаном, после предварительной обработки водяными паром. Остатки растворителя затем испаряют, однако это не обеспечивает его полного удаления. Во многих опытах, в том числе на млекопитающих, было установлено мутагенное и канцерогенное действие дихлорметана. Если при удалении кофеина в кофе остаются совершенно незначительные количества растворителя, то все равно вопрос о применении этого метода остается спорным, так как согласно действующему законодательству предельное содержание всех хлорсодержащих растворителей не должно превышать 25 мкг/л. В США для извлечения кофеина из кофе используют дихлорэтан. В Германии используют не вызывающий сомнений метод экстракции углекислым газом при температуре 70…900С и давлении 100…200 атм. К сожалению, пример с кофе (и не только с ним одним!) сравнительно недавно получил неожиданное продолжение. В 2002 году ученые Стокгольмского университета обнаружили, что во многих продуктах каждодневного употребления содержание акриламида, обладающего канцерогенными и мутагенными свойствами, в сотни и даже тысячи раз превышает его ПДК, установленную для питьевой воды. В список акриламидных продуктов попали не только чипсы, жареный и печёный картофель и мясо, сухие завтраки, фаст-фуды, хлебцы, кукурузные палочки и хлопья, печенье, бисквиты и прочие мучные кондитерские изделия, но даже кофе и хлеб. По данным ВОЗ, среднее содержание акриламида составляет, мг/кг: Чипсы картофельн. –1,3 (0,3…3) Сухие завтраки – 0,15 Картофель жар. и фри – 0,3 Хлебцы,печенье,бискв. – 0,14 Кофе молотый – 0,2 Птица – 0,052 Кукур.хлопья и палочки – 0,17 Хлеб – 0,03 Акриламид используется в промышленности для получения полиакриламидных материалов. Полиакриламиды применяют для обработки питьевой и сточной воды, при которой в процессе коагуляции с их помощью удаляют различные загрязняющие вещества. Хотя полиакриламид содержит очень малое количество акриламида, согласно новым правилам ЕС ПДК по акриламиду в питьевой воде снижена до 0,0001мг/л. Приведенные выше данные намного превышают эту норму. Как показали дальнейшие исследования, образование акриламида происходит при температуре 120…185оС и выше в результате реакции аминокислоты аспарагина и углеводов (особенно, фруктозы). Пищевые жиры также дают большой вклад в образование акриламида (жареный арахис). Высокая температура, типичная для жарки, гриля и духовки, способствует синтезу акриламида. Искать продукты, в которых этого вещества мало, бесполезно. На упаковке информацию об этом не приводят, а количество акриламида может колебаться даже в разных партиях одного и того же продукта. Если же те же самые продукты не жарить, а варить, акриламид в них не образуется совсем или его количество незначительно. Еще один совет шведские ученые дают всем уже сегодня: «Золотистый цвет вместо темно-коричневого, когда вы что-то жарите. В частности, картофель, печенье и т.п.» Действие канцерогенных веществ может быть существенно ослаблено с помощью витаминов (рибофлавина, аскорбиновой кислоты, витамина Е), b-каротина, полифенолов, микроэлементов (солей цинка и селена). Полный перечень доказанных канцерогенов для человека по данным МАИР приведен в приложении 7. 7.7. Генетически модифицированные продукты (ГМП) Генная инженерия предполагает перенос генов от одного вида в хромосомы особей другого вида для того, чтобы передать желаемую черту или особенность, что позволяет выводить сельскохозяйственные культуры, которым не страшны ни засуха, ни мороз, ни вредители. Само слово «неурожай» вскоре может остаться в прошлом, ведь при своей неприхотливости трансгенные культуры необычайно плодовиты. Сегодня более 20 стран мира на площадях около 100 млн. гектаров выращивают генетически модифицированные овощи и злаки. Общий перечень генетически модифицированных растений (ГМР) достаточно широк: соя (94% мировых посевов), хлопок, кукуруза, помидоры, картофель, кабачки, рис, горох, пшеница, рапс, сахарная свекла, подсолнечник, табак. В мире более 140 культур являются генно-модифицированными. Лидеры по выращиванию ГМР: США, Аргентина, Канада, Бразилия, Китай. Экспериментальное создание генетически модифицированных организмов (ГМО) началось еще в 70-е годы ХХ века, а первые ГМП появились в супермаркетах США в 1994г. В цепочку молекул ДНК томата искусственно внедрили гены бактериальных культур. Помидоры стали стремительно плодиться, как микробы, и быстро созревать. Далее томаты получили ген морозоустойчивости от арктической камбалы. Годом позже появились трансгенная соя – устойчивая к пестицидам, а также картофель, который несъедобен для колорадского жука. Рис получил ген человека, отвечающий за состав женского молока, который делает злак более питательным. В этой связи модифицированные животные (например, коровы с повышенной жирностью молока; лосось, который может жить как в соленой, так и в пресной воде и др.) пока не получили широкого применения. В Украине проблема ГМР возникла в 1997г. в связи с попыткой внедрить в сельскохозяйственной производство трансгенный картофель «Новый лист», разработанный концерном «Монсанто» (США). Ученые «Монсанто» вывели этот сорт, «привив» картофелю ген бактерии Bacillus thuringiensis. Этот ген заставляет картофель продуцировать совершенно нехарактерный для него белок ВТТ, являющийся смертельным ядом для колорадского жука. «Новый лист» прочно защищен от колорадского жука, но не лишен он и недостатков. Не всем показались приемлемыми его вкусовые качества. Кроме того, он подвержен заболеванию фитофторозом, поэтому обработка соответствующими ядохимикатами ему все равно требуется. Но главное сомнение – это белок ВТТ. Если он убивает насекомое, то можно ли быть уверенным в его абсолютной безвредности для человека? Лаборатория гигиены и токсикологии биопрепаратов Украинского гигиенического центра занималась исследованием белка ВТТ и не получила достаточных оснований для категорического утверждения о безвредности этого белка. В 1997–1998г.г. фирма «Монсанто» завезла для испытаний более 400т трансгенного картофеля, который в течение двух лет проходил испытания в нескольких областях Украины. Однако намечавшееся производство семян этого картофеля так и не состоялось: «Новый лист» в Украине не был зарегистрирован, а весь выращенный во время испытаний урожай было предписано уничтожить. Но судя по тому, что многие крестьянские хозяйства (даже в далекой глубинке) сегодня высаживают «Новый лист» на своих полях, полученный семенной материал был сохранен нелегально. В настоящее время более 26 стран используют ГМП. Среди них США, Канада, Аргентина, Китай, Австралия, Мексика, Уругвай. Специальная Комиссия при ЕС признала ГМП практически безопасными для человека. Однако ряд стран ЕС (Австрия, Швейцария, Германия, Греция, Польша) до сих пор категорически запрещают культивировать внутри своих стран и ввозить извне ГМП, мотивируя отказ не вредностью, а защитой прав потребителя. Сельское хозяйство в Европе доведено до совершенства, что привело к кризису перепроизводства. Поэтому европейские страны не приветствуют более продуктивные ГМР. И все же в рамках ВТО Евросоюз не смог противостоять ГМО, но ввел обязательную маркировку на продукты, содержащие более 0,9% ГМО. Против ввоза ГМП категорически выступают также страны Африки и Азии. В Украине ситуация осложняется тем, что законодательство, которое должно регулировать использование ГМП, фактически отсутствует, т.е. полностью отсутствует контроль за ввозом и продажей ГМП. Поэтому официально в Украине не зарегистрирован ни один ГМО. Вместе с тем, по данным Всеукраинского государственного центра стандартизации, метрологии, сертификации и защиты прав потребителей примерно половина продуктов питания на украинском рынке содержит генно-модифицированные ингредиенты, а примерно половина засеянной в стране сои и кукурузы является генетически модифицированной. Один из последних сортов модифицированной кукурузы содержит ген, вызывающий у подопытных животных бесплодие. Продукция известных на рынке Украины фирм (Nestle, Coca-Cola, McDonalds, Danon, Mars, Pepsi) включает неконтролируемое количество ГМО. Более 10 лет идет речь о создании реестра трансгенных сортов растений, специального порядка ввоза и таможенного оформления, но вопросы эти так и остались нерешенными. В результате таможенная проверка на содержание ГМО ввозимого в Украину семенного материала не проводится. Принятый в конце 2009г. закон об обязательной маркировке продукции с содержанием более 0,9% ГМО, скорее всего, останется на бумаге вследствие отсутствия в стране специальных лабораторий для этой цели и тотальной коррупции на пути маркировки. В то же время согласно закону «О защите прав потребителей» покупатель имеет право на получение информации, обеспечивающей возможность сознательного и компетентного выбора до приобретения товара. Вопрос этот является весьма актуальным, так как по внешнему виду, вкусу и запаху генетически модифицированные продукты невозможно отличить от натуральных. Наиболее спорным и по сей день неясным остается вопрос: нужны ли нам трансгенные продукты? Сторонники ГМП утверждают, что генная инженерия спасет растущее население планеты от голода, так как ГМР могут существовать на менее плодородных почвах и давать богатый урожай, а затем долго храниться. Экологи опасаются, что в результате переноса генетического материала от ГМР к их диким родственникам могут появиться новые виды растений, которые в дальнейшем вытеснят своих диких предшественников из их традиционной экологической ниши, т.е. инициируют катастрофические изменения в экосистемах. Так, при перекрестном опылении сорняки могут получить от ГМР ген устойчивости к вредителям и пестицидам, что приведет к неконтролируемому размножению сорняков и вытеснению других видов. Основной вопрос – безопасны ли ГМП для человека, пока остается без ответа. По мнению экспертов в области питания, ГМП вредны для здоровья. Этот вывод основывается на результатах зарубежных наблюдений за подопытными крысами, которых кормили трансгенным картофелем. Потребление этого продукта негативно сказалось на иммунной системе крыс, вызывало аномальные изменения кишечника, болезни почек, печени, головного мозга и, в конечном счете, гибель до 60% наблюдаемой популяции животных. Остальные крысы потеряли способность к размножению. Однако однозначных научных доказательств вреда трансгенных подуктов для человека сегодня нет. Для того, чтобы доказать какой-либо вред продукта, необходимо провести сложные исследования на специальном модельном объекте, который больше всего соответствовал бы человеку. Генетически модифицированные продукты стали одним из достижений ХХ века. Проблема ГМП актуальна, поскольку в ней экономические интересы многих стран приходят в противоречие с основными правами человека. Неконтролируемое потребление ГМП может иметь непредсказуемые последствия в будущем. Чтобы полностью осознать весь риск употребления в пищу ГМО, должно пройти несколько десятков лет и смениться хотя бы три поколения людей, питавшихся ГМП. Контрольные вопросы 1. Как проявляется действие нитратов и нитритов, попавших в организм человека с продуктами питания? 2. Укажите, чем различаются пути попадания свинца и кадмия в цепь питания человека? 3. Покажите на примере соединений ртути особенности биоконцентрирования в организме человека. 4. Перечислите радионуклиды, наиболее часто встречаются в растительной пище и попадающие в цепь питания человека. 6. Как проявляется действие кофеина на человека? Какая доза его считается повышенной, а какая – летальной? 7. Какие ядовитые для человека вещества называются микотоксинами? 8. Охарактеризуйте основные свойства афлатоксинов, присутствующих в продуктах питания. 9. Сформулируйте концепцию безвредности токсически сомнительных веществ, принимаемых человеком с пищей. 10. Укажите недостатки расчетного метода определения ВДК пестицидов в продуктах питания. 11. Каковы недостатки существующих нормативов ПДК вредных веществ в продуктах питания? 12. Объясните смысл понятия: «канцерогенность металла». 13. Дайте развернутую характеристику токсического и канцерогенного действия железа, меди, кобальта, никеля, свинца, олова, кадмия, цинка, ртути и хрома на здоровье человека. 14. С какой целью пищевые добавки вводятся в продукты питания? 15. Охарактеризуйте побочные действия отдельных пищевых добавок. 16. Назовите верхний предел суточной дозы пищевых красителей. 17. Какова доля химических веществ поступает в организм человека по цепи питания? 18. Назовите источники и пути попадания канцерогенных соединений в продукты питания. 19. С какими последствиями связана тепловая обработка продуктов питания при повышенной температуре? 20. Что входит в понятия ГМП, ГМР, ГМО? 21. Приведите сравнительную характеристику преимуществ и недостатков генетически модифицированных продуктов. 8. ОСНОВЫ ПРОМЫШЛЕННОЙ ТОКСИКОЛОГИИ Токсичность (от греческого toxiкon – яд) – это способность некоторых химических элементов, соединений и биогенных веществ вызывать нарушения физиологических функций организма, в результате чего возникают симптомы интоксикации (заболевания), а при тяжёлых поражениях – его гибель. Вещества, вызывающие отравления, рассматривают в качестве яда. Ядами называют вещества, которые при поступлении в организм различными путями (через органы дыхания, кожу, пищеварительный тракт) в незначительных количествах способны вступать во взаимодействие с жизненно важными структурами организма и вызывать нарушение его жизнедеятельности, переходящее при определенных условиях в болезненное состояние, т.е. в отравление или смерть. Яд – достаточно условное понятие. Действие вещества на организм зависит от многих условий; дозы, поступившей в организм, времени воздействия (экспозиции), содержания в окружающей среде и др. Ещё Парацельс сказал: «Всё есть яд, и ничто не лишено ядовитости: одна лишь доза делает яд незаметным». Можно привести немало примеров, как яд превращался в лекарство. Например, сильно разбавленным боевым отравляющим веществом ипритом можно лечить чешуйчатый лишай. Производные кураре широко применяют в анестезиологии. Яд кобры при больших разбавлениях можно использовать как обезболивающее средство, причем действует он дольше, чем классический морфий и не вырабатывает у пациента наркотический зависимости. Пчелиным ядом издавна лечат многие болезни. О его дозировке (один пчелиный укус – примерно 0,6 мг яда) позаботилась сама природа. Кислород для аэробных организмов является необходимым, а для анаэробных – представляет собой опасный яд. Мышьяк в малых дозах используется в качестве лекарственного средства, а поваренная соль в больших количествах может вызвать отравление. Таким образом, «самое ядовитое» вещество при нулевой экспозиции совершенно безопасно, а «малоядовитое» вещество в большой концентрации может оказаться токсичным. Вещества, содержащихся в сбросах и выбросах предприятий, в зависимости от их специфических особенностей, также оказываются ядами, а ситуации связанные с угрозой отравления человека, получили название «экологических ловушек». Так как источником ксенобиотиков является промышленно-техническая деятельность, их называют промышленными ядами. Токсический эффект зависит от многих факторов, но, в первую очередь, определяется: -химическим строением токсина, которое обусловливает способ проникновения его в клетку, распределение и накопление в органах и тканях; от химического строения зависит не только активность, но и степень выведения токсина из организма; -наиболее медленной элементарной стадией в химических и ферментативных реакциях клетки (организма), лимитирующей скорость процесса отравления клетки (организма) и его детоксикации; -факторами внешней среды – температура, величина рН, концентрация кислорода, интенсивность УФ-излучения, уровень общего загрязнения, которые влияют на проявления токсического эффекта, как путём изменения активности токсина, так и путём ухудшения общего состояния организма за счёт ослабления его защитных функций; -биологическими и физиологическими характеристиками организма – возраста, питания, голодания, сезонных особенностей состояния. Как уже отмечалось, в значительной степени токсический эффект зависит от дозы и времени контакта организма с ядом. Под дозой понимают общее количество яда, достигшее места воздействия (т.е. тех структур и органов, где он вызовет токсический эффект) и определяющее последующее состояние организма. Доза определяет не только степень нарушений, вызванных токсином, но и продолжительность самого токсического эффекта. В зависимости от дозы токсина эффект может проявляться даже после того, как организму удается полностью обезвредить или вывести токсин. Понятие «доза» не тождественно понятию «концентрация», так как даже при постоянном нахождении организма в среде с повышенной концентрацией токсичного вещества бывает трудно оценить полученную им дозу, а можно говорить лишь о содержании токсина в тканях и органах на данный момент. Таким образом, высокая концентрация токсина в окружающей среде ещё не означает, что его также много поступит и в организм (т.е. полученное организмом доза также будет большой), так и низкая его концентрация вовсе не является показателям того, что организм получил малую дозу. Это обстоятельство особенно важно учитывать, когда речь идёт о комбинированном загрязнении среды. В этом случае присутствие нескольких токсинов может привести как к взаимно усиливающемуся эффекту (синергизму), так и к подавлению активности одних токсинов другими (антагонизму). Таким образом, наблюдаемая концентрация загрязняющего вещества во внешней среде позволяет оценивать только его потенциальную токсичность, в то время как фактическая токсичность зависит от многих факторов, в том числе от формы его нахождения в окружающей среде (например, соединения ртути, свинца, кадмия). Чаще всего в основе гибели организма лежит поражение одного из жизненно важных органов или систем, а динамика самого процесса отравления зависит от чувствительности организма, которая, в свою очередь, определяется его видовой принадлежностью и интенсивностью обмена веществ, а также условиями окружающей среды. Обычно, чем активнее обмен, тем выше чувствительность организма к внешнему токсину и тем большее количество загрязнителя накопится в нем. Это объясняет, например, необычайно высокую чувствительность детского организма (особенно младенцев до 1 года) к загрязнению среды и повышенное содержание тяжёлых металлов в теле беременных женщин (т.е. в период наибольшей активизации обменных процессов), проживающих в промышленных регионах. 8.1. Задачи и методы промышленной токсикологии Наука, исследующая взаимодействие живого организма и яда, называется токсикологией. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||