10.3. «Загрязнители» пищевых продуктов

В результате воздействия загрязненной внешней среды при нарушении норм выращивания растений или кормления животных, а также при нарушении технологической обработки или условий хранения в пищевых продуктах могут появиться токсичные вещества. Их называют загрязнителями. К ним относятся токсичные элементы, пестициды, микотоксины, антибиотики и ряд других соединений.

Пестициды. Интенсивное сельскохозяйственное производство в настоящее время невозможно без использования химических пестицидов для защиты урожая. Культурные растения неспособны нормально расти и развиваться без участия человека – они очень неустойчивы в современных экологических условиях и постоянно привлекают вредителей. В настоящее время на нашей планете обитают 10000 видов вредных насекомых и других членистоногих, 3000 видов нематод (круглых червей), 120000 видов грибов, около 100 видов фитопатогенных ( то есть вызывающих заболевания у растений ) бактерий и примерно 600 видов фитопатогенных вирусов. Кроме того, насчитывается около 30000 видов сорных растений.

В связи с этим люди вынуждены активно защищать сельскохозяйственные растения от сорняков, вредителей и болезней. Химический способ защиты культурных растений и животных в настоящее время является самым массовым из-за его технологической простоты, невысокой стоимости и эффективности.

Пестициды (ядохимикаты) – группа веществ, используемых как основные средства защиты растений, животных и различных материалов от повреждений разнообразными организмами.

По своему назначению различают следующие пестициды:

- инсектициды – для уничтожения вредных насекомых;

- акарициды – для уничтожения клещей, вредных для сельскохозяйственных растений и животных;

- нематициды – для уничтожения круглых червей, вредных для сельскохозяйственных растений;

- родентициды – для уничтожения вредных грызунов;

- моллюскоциды – для уничтожения моллюсков;

- бактерициды – для подавления патогенных бактерий;

- гербициды – для уничтожения нежелательной травянистой растительности;

- фунгициды – для уничтожения или предотвращения роста патогенных грибов;

- арборициды – для уничтожения древесно-кустарниковой растительности;

- альгициды – для уничтожения водорослей.

Химический состав пестицидов весьма разнообразен и включает не менее 12 классов химических соединений. Наиболее распространены четыре: хлорорганические (типа гексахлорциклогексана); фосфорорганические (типа метафоса, хлорофоса); карбаматы (типа севина); ртутьорганические (типа гранозана).

Нет смысла приводить названия пестицидов, так как их количество огромно (несколько сотен) и зависит от сельскохозяйственной культуры, внешних условий. Кроме того, учитывая быстрое привыкание вредителей к одним и тем же пестицидам, их приходится часто менять.

ДДТ ( дихлордифенилтрихлорэтан ) является одним из самых экологически опасных инсектицидов. Он был первым, который применили против переносчиков малярии и сыпного тифа во многих странах. В России из-за технической отсталости его применение началось незадолго до того, как во всем мире его запретили. Но мы успели загрязнить всю территорию и очень сильно. Его производство у нас началось в 1946 – 47 г.г. в Москве и Чувашии. С 1950 – 70 г.г. его использовали около 20 тыс. тонн в год. Даже после его запрета в 1969 – 70 г.г. его производство не прекратилось и он использовался до конца 1980-х годов в Узбекистане и некоторых областях России. По прогнозам он будет еще долго находиться в биосфере, поскольку отличается высокой устойчивостью.

Опасность применения пестицидов связана с наличием их остатков в пищевых продуктах, с загрязнением водоемов и почв. Такое загрязнение происходит при неправильном использовании пестицидов – нарушении сроков опрыскивания и доз применения.

Гигиеническая классификация разделяет пестициды по степени токсичности с учетом ЛД₅₀, кумуляции и стойкости в объектах окружающей среды. Современные пестициды обладают н и з к о й т о к с и ч н о с т ь ю ( стоимость при этом возрастает в сотни раз ) и в течение одного вегетационного периода полностью разрушаются в окружающей среде. Например, ЛД₅₀ поваренной соли – 3750 мг/кг, кофеина – 200 мг/кг, аспирина – 1750 мг/кг, а современных гербицидов – производных сульфонилмочевины – 5000 мг/кг.

Установлена шкала для оценки токсичности пестицидов в баллах от 0 до 21.

Как органические соединения пестициды хорошо растворимы в жирах, в организме человека они накапливаются в печени, почках и мозге и вызывают интоксикации, которые проявляются головными болями, снижением памяти, отсутствием аппетита, нарушением сна, общей вялостью, тошнотой.

Важное значение в развитии интоксикации имеет состояние организма. Высокой чувствительностью к пестицидам отличаются дети, подростки, больные и ослабленные люди.

Ряду пестицидов присущи гонадотоксическое , мутагенное, канцерогенное действие, а также аллергические свойства.

Для уменьшения возможной опасности разработаны т р е б о в а н и я к современным пестицидам:

- низкая острая токсичность для человека и полезных животных;

- отсутствие отрицательных эффектов при длительном воздействии малых доз, в том числе мутагенного, канцерогенного и тератогенного действия;

- низкая устойчивость в окружающей среде ( время разложения – не более одного вегетационного периода ).

Во всех видах продовольственного сырья и пищевых продуктов нормируются «глобальные» пестициды: гексахлорциклогексан (α-, β-, γ-изомеры), ДДТ и его метаболиты.

В рыбе и продуктах ее переработки дополнительно нормируются 2,4-Д-кислота, ее соли и эфиры.

В зерне и продуктах его переработки нормируются гексахлорциклогексан (α-, β-, γ-изомеры), ДДТ и его метаболиты, гексахлорбензол, ртутьорганические пестициды, 2,4-Д-кислота, ее соли и эфиры.

В отношении всех других применяемых в сельском хозяйстве пестицидов действуют следующие положения.

Для продовольственного сырья растительного происхождения обязательна информация о пестицидах, которые использовались.:

- при возделывании сельскохозяйственных культур;

- для фумигации (обработки от насекомых) помещений и тары для их хранения;

- для борьбы с вредителями продовольственных запасов.

Кроме того, должна быть указана дата последней обработки пестицидами.

Для продовольственного сырья животного происхождения обязательна информация об использовании пестицидов:

- для борьбы с эктопаразитами («внешними» паразитами- блохами и др.) животных и птицы;

- для обработки животноводческих и птицеводческих помещений;

- для обработки прудовых хозяйств и водоемов для производства рыбы.

Указываются наименование пестицида и конечная дата его использования.

Что касается растений, то значительная часть пестицидов накапливается на их поверхности. Поэтому перед употреблением их нужно тщательно мыть или снимать кожицу, если это возможно.

Нитросоединения ( нитраты, нитриты и нитрозамины). Нитраты – соли азотной кислоты – используются как минеральные удобрения, вносимые в почву с целью повышения урожайности продуктов растениеводства. Повышенные дозы нитратов или внесение их перед уборкой урожая способствует их накоплению в растениях. Избыточные дозы нитратов, невостребованные растениями, из почвы попадают в водоемы хозяйственно-питьевого назначения, а затем с пищей и водой поступают в организм человека. Животные продукты (мясо, молоко) содержат, как правило, весьма незначительные количества нитратов. Наибольшие количества нитратов содержатся в недозрелых овощах и овощах раннего срока созревания. Но есть и растения – «накопители» нитратов. К ним относятся зеленые листовые овощи: салат, ревень, петрушка, шпинат, щавель, укроп, а также свекла, капуста, морковь. Наименьшие количества нитратов содержатся во фруктах, ягодах и бахчевых культурах. При приеме высоких доз нитратов с питьевой водой или продуктами через 4 – 6 часов появляется тошнота, одышка, посинение кожных покровов и слизистых, диарея. Сопровождается все это общей слабостью, головокружением, болями в затылочной области, сердцебиением. В пищеварительном тракте нитраты восстанавливаются до более токсичных соединений – нитритов, которые при поступлении в кровь могут вызвать метгемоглобинемию. Происходит дезактивация оксигемоглобина и нарушается поступление в ткани кислорода.

Нитриты - соли азотистой кислоты- используются в качестве консерванта (нитрит натрия) при изготовлении колбас, ветчины, мясных консервов. Под действием микрофлоры желудочно-кишечного тракта из нитритов могут образовываться нитрозамины , обладающие канцерогенными свойствами (группа 2А – соединения, вероятно канцерогенные для человека). Амины – промежуточный продукт метаболизма белков, поэтому встречаются почти во всех пищевых продуктах. Нитрозамины образуются в процессе хранения продуктов, их консервировании, копчении и жарении. Больше всего нитрозаминов обнаружено в копченых мясных изделиях, колбасах, приготовленных с добавлением нитритов и в соленой и копченой рыбе.

Особенно высокие концентрации нитрозосоединений обнаружены в соленой рыбе, приготовленной сухим, так называемым «китайским» способом, популярным 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 –нитрозаминов, N- нитрозамидов, нитритов, солеустойчивых бактерий, ряда галофильных бактерий и грибов. Употребление такой рыбы, как показали исследования, приводит к развитию рака носоглотки, опухолям желудка и пищевода и является безусловным канцерогенным фактором для человека.

Сыры, солено-маринованные изделия, пиво- также источники нитрозаминов.

В связи с этим содержание азотсодержащих соединений нормируется: нитратов – в плодоовощной продукции, нитрозаминов – в рыбе, мясе, продуктах их переработки и в пивоваренном солоде.

Содержание в пищевых продуктах нитратов снижается при хранении и отваривании продукта. Что касается нитрозаминов, то защита от них – правильное хранение и не очень частое употребление ( по праздникам ).

Полициклические ароматические углеводороды. ПАУ (наиболее известный из них бензапирен) образуется при термическом воздействии на пищевые продукты. Он образуется при жарке зерен кофе, в подгоревшей корке хлеба, при сушке зерна дымом из бурого угля или мазутом, в копченой домашним способом рыбе или мясе. Иногда его концентрации достигают 50 мкг/кг. Помимо бенз(α)пирена насчитывается более 200 представителей этой группы соединений, все они являются сильными канцерогенами. В связи с этим содержание бенз(α)пирена нормируется в копченых мясных и рыбных продуктах и в продуктах растительного происхождения.

Тяжелые металлы. К тяжелым относятся металлы с атомной массой более 50 а.е.м., кроме благородных и редких. Обычно рассматривают 8 элементов: ртуть, свинец, кадмий, мышьяк, цинк, медь, олово и железо. Наибольшую опасность из них представляют первые три, которые обладают высокой токсичностью, способностью накапливаться в организме и вызывать отдаленные последствия (мутагенные и канцерогенные).

Источники попадания тяжелых металлов в пищу:

- загрязненные почвы: вблизи предприятий, автотрасс ( до 500 м ), почвы геохимических провинций, почвы с избыточным количеством минеральных удобрений. На степень накопления токсикантов в сельскохозяйственной продукции влияет уровень загрязненности почвы, содержание в ней гумуса ( чем его больше, тем хуже тяжелые металлы усваиваются растениями ), биологические особенности растений ( например, кадмий из почвы лучше всего аккумулируют листовые овощи, свекла и морковь ).

- сборные жестяные консервные банки ( припой, используемый при сварке швов содержит до 60% свинца и кадмий ), луженая, глазурованная керамическая и эмалированная посуда. Особенно опасно хранить кислые продукты. Открытые консервные банки нельзя хранить вообще, т.к. под действием кислорода воздуха коррозия банок усиливается.

Ртуть -весьма токсичный яд кумулятивного действия, поэтому в молодых животных его меньше, чем в старых, а в хищниках больше, чем в их жертвах. Особенно этим отличаются хищные рыбы, такие как тунец. Накопителями ртути являются почки животных, а из растительных продуктов ртуть больше всего содержится в орехах, какао-бобах и шоколаде (до 0,01 мг/кг). В большинстве остальных продуктов содержание ртути не превышает 0,01 – 0,03 мг/кг.

Особенно большую опасность представляет попадание ртути в водоемы, где в организме гидробионтов она подвергается метилированию и превращению в более токсичные органические соединения ртути, способные накапливаться в организме.

. Гидробионты способны накапливать метилртуть в концентрациях значительно превышающих её содержание в воде и низшем звене трофической цепи

( коэффициент концентрирования достигает 3000 ). Много ртути поступает в организм человека с морской рыбой, морепродуктами, рисом ( до 0,2 мг/кг ). Для людей, в рационе которых значительное место занимают морепродукты, фоновое содержание ртути в волосах может быть в 3 – 10 раз выше общепринятого уровня.

Воздействие ртути, попадающей в организм человека через морепродукты обычно иллюстрируется описанием болезни Минамата. В 50-е годы, компания «Чиссо» стала сбрасывать содержащие ртуть сточные воды в бухту Минамата ( Япония ). Произошло трансформирование ртути в метилртуть, которой и отравились жители бухты при употреблении в пищу рыбы. Следствием этого происшествия явилась гибель десятков людей, тяжелые поражения нервной системы и, кроме того, в период с 1955 по 1959 годы примерно каждый третий ребенок в Минамата рождался с психическими и физическими аномалиями. Негативные последствия этой трагедии продолжались еще многие годы, так как у детей наблюдалось отставание в умственном развитии. Другой случай воздействия метилртути описан в Колумбии (залив Картахен), где детальное обследование семей рыбаков выявило частые симптомы уменьшения остроты зрения, за которым следовало нарушение восприятия. В настоящее время проводятся эколого-эпидемиологические исследования среди семей, проживающих на побережье морей и океанов и использующих в пищу преимущественно морепродукты.

Другие ртутные интоксикации, возникающие гораздо чаще, связаны с использованием в пищу зерна, протравленного алкилртутными фунгицидами и предназначенного для использования только в качестве семян для посевов.

Допустимая суточная доза (ДСД) для ртути составляет 0,05 мг, из которых метилртути не должно быть более 0,03 мг. Недельная доза для взрослого человека не должна превышать 0,3 мг.

Свинец поступает в организм человека в основном с пищей, куда он попадает из глиняной посуды, покрытой глазурью (особенно желтого и красного цвета), из луженой и эмалированной посуды при хранении в ней пищи с повышенной кислотностью (квашенные овощи, щи, борщи, компоты, маринады, кисло-молочные продукты и др.). В основном повышенное содержание свинца наблюдается в консервах, помещенных в сборную жестяную тару, которая спаивается припоем, содержащим свинец. Поэтому рекомендуется вскрытые консервы из таких банок, даже для кратковременного хранения помещать в стеклянную посуду, так как под влиянием кислорода воздуха коррозия банок резко увеличивается и через несколько дней содержание свинца (и олова) в продукте резко возрастает. Попадая в организм человека свинец взаимодействует с сульфидгидрильными группами белков и блокирует различные ферментные системы.

При поступлении свинца в организм порядка 2 мг в сутки, уже спустя несколько месяцев могут развиться тяжелые свинцовые интоксикации. При этом вначале появляются общее недомогание, упадок сил, тошнота, а затем – «свинцовая кайма» по краю десен, запоры, колики в животе, малокровие, бледность. Острые формы пищевых отравлений развиваются крайне редко – при ежедневном поступлении свинца до 10 мг. В соответствии с санитарными правилами для лужения различных видов пищевой посуды должно использоваться олово, содержащее не более 1% свинца. Оловянно-свинцовый припой, используемый для пайки внутренних швов посуды, не должен содержать более 10% свинца.

Большое загрязнение свинцом происходит от сгорания этилированного бензина.

Тетраэтилсвинец (ТЭС), добавляемый в бензин для повышения октанового числа в количестве около 0,1%, весьма летуч и более токсичен, чем сам свинец и его неорганические соединения. И хотя в настоящее время использование ТЭС запрещено, он годами накапливается в почве вдоль автострад (опасная зона может простираться от 10 до 500 м в зависимости от интенсивности движенипя). Поэтому выращенные вдоль дорог продукты питания, собранные грибы или ягоды будут содержать высокие концентрации свинца, опасные для здоровья человека.

Кадмий относится к числу весьма токсичных веществ. Летальная доза кадмия 150 мкг/кг массы тела. Жители городов примерно 80% кадмия получают с пищей, а 20% - из загрязненной атмосферы и при курении. Повышенные концентрации его наблюдаются в какао-порошке, почках животных и рыбе. Содержание кадмия увеличивается в консервах из сборной жестяной тары, так как кадмий, как и свинец, переходит в продукт из некачественно выполненного припоя, в котором он содержится.

Повышенное количество кадмия (и других тяжелых металлов) может появиться в зоне вблизи промышленных предприятий, загрязняющих воздух и воду недостаточно очищенными отходами производства. Так, орошение рисовых полей стоками, содержащими кадмий, привело к возникновению хронической интоксикации людей в бассейне реки Джинцу (Япония). Болезнь получила название «Итай-Итай»

(или «Ох-Ох») и была первоначально отнесена к болезням неизвестной этиологии. Она проявлялась в виде сильных болей в конечностях и пояснице, нарушением почечной функции, позже – похуданием, деформацией скелета и переломами костей вследствие нарушения фосфорно-кальциевого обмена.

Острые и подострые интоксикации кадмием сопровождаются тошнотой, рвотой, болями в животе. Установлена связь между количеством обнаруженного в почве и воде кадмия и уровнем заболеваемости новообразованиями различных форм среди населения.

Мышьяк попадает в продукты питания в основном из почв, загрязненных мышьяксодержащими пестицидами или из почв биогеохимических провинций. Острая форма отравления сопровождается рвотой, болями в поджелудочной области, спазмами кишечника, диареей. При хронических отравлениях наблюдаются потери массы тела, расстройства желудочно-кишечного тракта, периферические невриты, поражения кожи, цирроз печени и развитие злокачественных новообразований.

Цинк является малотоксичным элементом. Отравление им может произойти при изготовлении и хранении в цинковой посуде пищи, имеющей кислую реакцию (квас, морс, квашенные или соленые овощи, пиво). Поэтому хранение пищевых продуктов и приготовление блюд в оцинкованной посуде запрещены, а разрешается лишь хранение воды и сыпучих продуктов.

Медь попадает в растения в случае использования медьсодержащих удобрений или пестицидов (при выращивании винограда), а также при использовании медной посуды. В настоящее время отравления солями меди встречаются крайне редко, так как медная посуда практически не используется.

Олово в основном попадает в пищевые продукты из покрытий посуды, тары и др. При поступлении в организм человека его больших количеств наблюдается снижение активности пищеварительных ферментов.

Во всех видах продовольственного сырья и пищевых продуктов нормируются токсичные элементы: свинец, мышьяк, кадмий, ртуть.

В консервированных продуктах, помимо этих элементов, нормируется олово и хром.

В продуктах переработки растительных масел и животных жиров (маргарины, кулинарные жиры, майонезы, кондитерские жиры), включая рыбий жир, наряду со свинцом, мышьяком, кадмием и ртутью нормируется никель.

В коровьем масле, топленых животных жирах, жировых продуктах на основе сочетания животных и растительных жиров, дополнительно к свинцу, мышьяку, кадмию и ртути нормируются медь и железо; в загустителях, стабилизаторах, желирующих агентах (пектин, агар, карагинан и другие камеди) – медь и цинк.

Ртуть не нормируется в мёде, сухих специях и пряностях.

Предельно допустимые концентрации тяжелых металлов в пищевых продуктах приведены в приложении 5.

Радионуклиды поступают в организм человека вместе с продуктами питания. Их источниками являются: производство и испытания ядерного оружия, работа АЭС

( особенно аварии на них ). Среди продуктов расщепления урана оказываются радиоактивные изотопы – стронций – 90 и цезий – 137, устойчивые во внешней среде и характеризующиеся длительным периодом полураспада ( порядка 30 лет ). Мигрируя из воздуха в почву – водоемы – растения – животных стронций и цезий в конечном итоге попадают в пищевые продукты, а с ними и в организм людей, где кумулируются в костях и мышечной ткани. Такое накопление связано со сходством химических свойств стронция с кальцием, а цезия с калием.

Радионуклиды способны накапливаться в капусте, картофеле, фасоли и других растениях. Вскармливание сельскохозяйственных животных этими продуктами, загрязненными радионуклидами, приводит к их накоплению в тканях животных и молоке лактирующего скота. По результатам исследований, в 70-х годах двадцатого столетия содержалось уже достаточное количество стронция, чтобы он оказывал свое канцерогенное действие. Опасность в какой-то мере уменьшилась в связи с запретом на испытания ядерного оружия в атмосфере. Однако после аварии на Чернобыльской АЭС опасность острой радиации сменилась длительной опасностью от употребления зараженных радиоизотопами пищевых продуктов.

Микотоксины. Это токсины плесневых грибов (мико-грибы), которые обладают токсическим эффектом в чрезвычайно низких концентрациях. Их обнаружили в пищевых продуктах только с появлением высокочувствительных методов анализа. В основном поражаются грибами рода Pinicillium и Aspergillus, образующими микотоксины, растительные продукты в виде плесневого налета. Оптимальные условия для их развития – температура около 30⁰С и влажность 85%.

Поэтому, если продукты при хранении в этих условиях покрываются плесенью, то лучше их целиком выбросить, так как хотя плесень развивается на поверхности, вырабатываемые ею токсины могут проникать в глубину продукта без изменения его вида и консистенции довольно глубоко. Микотоксины обладают тератогенным, мутагенным и канцерогенным действием и такая «экономия» может привести к серьезным нарушениям здоровья. Один из наиболее опасных микотоксинов – афлатоксин, обладающий канцерогенным действием. Наиболее изучены 5 основных представителей афлатоксинов, которые обозначаются буквами латинского алфавита В₁, В₂, С₁, С₂, М_1. Афлатоксин В₁ является наиболее опасным и высокотоксичным. Чаще всего афлатоксины встречаются в плодах масляничных культур (кукуруза, орехи, арахис). У лиц, потреблявших продукты, сильно загрязненные афлатоксинами, чрезвычайно высок риск развития гепатокарцином и цирроза печени. Доказано также что афлатоксины влияют на наследственные свойства организма. Афлатоксины термолабильны, в воде плохо растворимы, разрушаются только крепкой желчью.

Второй часто встречающийся микотоксин – патулин, также обладающий канцерогенным действием. Он встречается в заплесневелых яблоках, облепихе, а также в других фруктах, плодах и овощах, ягодах и соках, джемах, приготовленных из заплесневевших плодов и ягод.

Токсины грибов из рода Fusarium – вомитоксины образуются в перезимовавшем в поле зерне. Отравления этими токсинами вызывают септическую ангину. Также они известны как отравление «пьяным хлебом», признаками которого является состояние возбуждения, эйфории (смех, пение и т.д.), нарушение координации движений (шаткая походка). Нередко появляются расстройства желудочно-кишечного тракта. Токсическое вещество этих грибов термоустойчиво и при тепловой обработке изделий из зерна не теряет активности.

В гнилых кукурузных початках встречается еще один опасный микотоксин – зеароленон. Реже в растительных продуктах встречаются другие микотоксины (Т-2,

вомитоксин, дезоксиниваленол ). В животных продуктах микотоксины обнаруживаются только в молоке, если коровы съедают плесневелые корма.

Микотоксины (афлатоксин В₁, вомитоксин, зеароленон, дезоксиниваленол, Т-2 токсин, патулин) нормируются в продуктах растительного происхождения.

Основной мерой профилактики микотоксикозов является создание правильных условий хранения продуктов (особенно зерна), исключающих их увлажнение и плесневение

Ветеринарные препараты. Этот вид загрязнителей присущ только животным организмам и включает стимуляторы роста животных (в том числе гормональные препараты) и лекарственные средства (в том числе антибиотики), применяемые в животноводстве для откорма, лечения и профилактики заболеваний скота и птицы.

Существуют очень строгие инструкции, определяющие тип используемого препарата (не рекомендуется использовать препараты, предназначенные для лечения людей) и время приема препарата до убоя или до получения молока для питания людей. К сожалению, эти инструкции часто нарушаются и у некоторых людей, чаще всего детей наблюдается аллергия со всеми нежелательными признаками (сыпью на коже и т.д.).

Контроль за ветеринарными препаратами заключается в том, что изготовитель продукции предоставляет информацию о том, какие стимуляторы роста и лекарственные препараты использовались.

Микробиологические загрязнители. Безопасность пищевых продуктов как животного, так и растительного происхождения определяется прежде всего по микробиологическим показателям.

Наиболее уязвимыми с точки зрения микробного загрязнения являются молоко, мясо и продукты их переработки.

Гигиенические нормативы включают контроль за 4 группами микроорганизмов.

1. Санитарно-показательные микроорганизмы. В эту группу входят разные виды микробов (бактерии группы кишечных палочек, энтерококки и др.), по количеству которых (в определенном объеме продукта) можно судить о степени его «общей загрязненности».

2. Условно-патогенные микроорганизмы: кишечная палочка (Е. coli), золотистый стафилококк (Staphylococcus aureus), бактерии рода протея (Proteus), сульфитредуцирующие клостридии (Clostridius perfringens), парагемолитический вибрион ( Vibrio parahaemolyticus), бациллы цереус (Bacillus cereus).

3. Патогенные микроорганизмы, в том числе сальмонеллы (Salmonella), листерии (Listeria monocytogenes), бактерии рода иерсений ( Yersinia).

4. Микроорганизмы порчи – в основном это дрожжи и плесневые грибы, молочнокислые бактерии.

Для большинства групп микроорганизмов – кишечные палочки, многие условно-патогенные и патогенные микроорганизмы (в том числе сальмонеллы и листерии) – определена масса продукта, в которой их не должно быть. В отношении других микроорганизмов определено допустимое количество колониеобразующих единиц в

1 г (мл) продукта (КОЕ/г, мл).

Самым сильным из всех известных бактериальных токсинов является ботулотоксин – белок, продуцируемый микроорганизмами Clostridium botulinum. Эти бактерии развиваются в белковой среде в анаэробных условиях – в герметично закрытых консервных банках (например, грибов, фасоли, гороха), внутри больших кусков мяса, рыбы, колбасы. В настоящее время известно более 8 типов токсина: А, В, С, D, E, F и т.д., близких по структуре и токсической активности. Возбудитель ботулизма чувствителен к кислой среде, его развитие приостанавливается при рН 4,5 и ниже (что используется при производстве консервов). Важнейшим способом борьбы с ботулотоксином является высокая температура: при кипячении он разрушается в течение 15 мин, при нагревании до 80⁰С – через 30 мин.

Ботулотоксины – самое ядовитое вещество, известное человеку (летальная доза для людей 8 – 10 мкг). 300 г вещества достаточно, чтобы отравить все население земного шара (возможно поэтому оно находится на снабжении армии США как отравляющее вещество). Ботулотоксин может проникать в организм через ЖКТ с зараженной водой, пищей, а при применении его в виде аэрозоля и через органы дыхания. Токсин относится к «нервным» ядам; основным проявлением интоксикации является паралич поперечнополостной мускулатуры, который начинается с глазодвигательной группы мышц (двоение в глазах, дрожание глазных яблок, опущение век). Позже присоединяется паралич мышц глотки, пищевода (нарушение глотания). Смерть наступает (иногда на 10-е сутки и позже) от паралича дыхательной мускулатуры и асфиксии. Летальность при отравлении ботулотоксином составляет от 15 до 30%, а при несвоевременном оказании помощи (введение антиботулинистической сыворотки) может достигать 90%.

Возбудители паразитарных заболеваний. Паразитарные заболевания вызываются гельминтами, их яйцами и личиночными формами. Гельминты обычно обитают в органах и тканях человека и животных. По форме тела различают круглых и плоских гельминтов, а по величине – очень мелких (0,5 мм) и очень крупных (10 – 15 м). Разнообразны и места паразитирования гельминтов в теле человека и животного. Одни виды (аскариды, острицы, власоглав, бычий и свиной цепни, лентец широкий и др.) паразитируют в кишечнике, другие (кошачья двуустка) – в печени, а некоторые (эхинококк) поселяются в разных органах - печень, легкие, мозг.

В зависимости от того в какой среде развивается инвазионная (заразная) форма гельминта, гельминтозы разделяют на две группы: геогельминтозы и биогельминтозы. Возбудители геогельминтозов развиваются без промежуточных хозяев, для возбудителей биогельминтозов требуется промежуточный хозяин.

Человек заражается геогельминтозами при проглатывании инвазионных яиц, находящихся на грязных руках, немытых овощах, зелени, ягодах, выращенных на почве, загрязненной необезвреженными фекалиями. Пищевые продукты загрязняются яйцами через мух, при мытье посуды, овощей и фруктов загрязненной водой и т.д. возбудителями геогельминтозов являются аскариды (аскаридоз), власоглав (трихоцефалез), острицы (антеробиоз), карликовый цепень (гименолепидоз).

Биогельминтозами человек заражается при употреблении в пищу недоваренного или недожаренного мяса, строганины, опробовании сырого фарша, засоленного сала с прожилками мяса (тениидозы, трихинеллез), а также сырой, вяленой, недоваренной, недожаренной или недостаточно просоленной рыбы, сырой икры, инвазированными личинками (дифиллоботриоз, описторхоз и др.).

Возбудитель биогельминтозов:

- бычий цепень (тениаринхоз). Мясо, зараженное личинками гельминта (финнами) называется финнозным;

- свиной цепень (тениоз), способный поражать многи органы, так как одновременно с кишечной формой у человека может паразитировать личиночная форма (цистерциркоз) в головном мозгу, мышцах и другиз органах;

- личинки трихинелл (трихинеллез), которые поселяются в шейных и межреберных мышцах человека;

- лентец широкий (дифиллоботриоз), относящийся к самым крупным паразитам человека и достигающий длины 10 м и более и приводящий к развитию анемии вплоть до злокачественной формы в результате нарушения витаминного обмена (особенно В₁₂);

- кошачья двуустка (описторхоз) и др.

Некоторые виды паразитов обезвреживаются при посоле, другие – при термообработке при температуре 80⁰С и выше. Однако самой надежной защитой является соблюдение санитарно-гигиенических нормативов, согласно которым в продовольственном сырье и пищевых продуктах не допускается наличие возбудителей паразитарных заболеваний (гельминты, их яйца и личиночные формы). Так, в мясе и мясных продуктах не должно быть финн (цистицерков), личинок трихинелл и эхинококков, цист (от греческого kystis, временная форма существования многих одноклеточных; имеет защитную оболочку, благодаря которой простейшие могет существовать в неблагоприятных условиях несколько лет), саркоцист и токсоплазм.

В рыбе, ракообразных, моллюсках, земноводных, пресмыкающихся и продуктах их переработки недопустимо наличие живых личинок паразитов, опасных для здоровья человека.

Пищевые добавки. Это природные или синтезированные вещества, добавляемые в продукты питания для сохранения пищевых свойств продуктов, увеличения их сроков хранения, придания им более привлекательного вида, удешевления и упрощения технологической переработки.

Пищевые добавки используются человеком много веков: соль, специи – перец, гвоздика, мускатный орех, корица, мед и др. Однако широкое использование пищевых добавок началось в конце XIX в., оно связано с ростом населения, концентрацией его в городах, необходимостью совершенствования традиционных пищевых технологий, достижениями химии, созданием продуктов специального назначения. В настоящее время в России при производстве и обороте пищевых продуктов используется 425 разрешенных пищевых добавок, в других странах – от 500 до 2300.

В России допускаются к использованию пищевые добавки, не оказывающие, по данным современных научных исследований, вредного воздействия на жизнь и здоровье человека и жизнь и здоровье будущих поколений.

Их применение и допустимые уровни содержания в пищевых продуктах регламентированы СанПиН 2.3.2.1293-03 «Гигиенические требования по применению пищевых добавок».

В зависимости от назначения пищевые добавки разделяют на красители, консерванты, антиокислители, подсластители, усилители вкуса, загустители, регуляторы кислотности и др.

Красители предназначены для усиления или восстановления цвета продукта. Наиболее широко их применяют при производстве кондитерских изделий, напитков, маргарина, некоторых видов консервов и т.д. Используют природные, натуральные и синтетические красители. Натуральные красители представляют собой смесь каротиноидов, антоцианов, флавоноидов, хлорофилла и других натуральных компонентов растений. Например, желтый краситель куркуму (Е100) получают из многолетних травянистых растений семейства имбирных; энокраситель - интенсивно красного цвета получают из выжимок красных сортов винограда и ягод бузины, а красный кармин (Е120) получают из кошенели – насекомых, живущих на кактусах. В качестве желтых и розово-красных красителей используют пигменты, содержащиеся в соке кизила, красной и черной смородины, клюквы, брусники, в состав которых входят антоцианы, для придания красного цвета используют краситель, выделенный из свеклы (Е162). Для придания темно-коричневого цвета используют продукт карамелизации сахара – сахарный колер.

Большинство синтетических красителей являются канцерогенами, мутагенами и аллергенами, поэтому у нас в стране разрешено использовать только некоторые из них: индигокармин интенсивного синего цвета и тартразин (Е102) с оранжево-желтой окраской. К разрешенным к использованию красителям относятся рибофлавины (Е101), шафран (Е164). Запрещены в настоящее время цитрусовый красный 2 (Е121) и амарант (Е123).

Наряду с красителями используются цветорегулирующие материалы. Это нитрат и нитрит калия (Е250), используемые во всем мире как фиксаторы цвета колбасы и мясных изделий и антимикробные вещества. В мясо их разрешено добавлять не более 50 мг/кг. Также их добавляют в сыр и брынзу – не более 300 мл на 1 л молока. Для отбеливания муки раньше применяли броматы калия (Е924а) и кальция (Е924б), которые сейчас запрещены, что связано с разрушением витаминов В₁ , РР и метионина.

Консерванты прекращают или задерживают рост и размножение микроорганизмов, поэтому их добавляют к пищевым добавкам для увеличения их сроков хранения. Универсального консерванта, пригодного для всех пищевых продуктов не существует.

Наиболее распространенными консервантами являются соединения серы (сернистый газ, сульфиты), которые подавляют рост плесневых грибов, дрожжей, некоторых бактерий и используются для многих продуктов питания (мармелад, пастила, зефир, картофель, вино). Сернистый газ разрушает витамины В₁ и биотин, поэтому его применение для стабилизации нежелательно (рекомендуемая доза 0,7 мг на 1 кг массы тела). Сорбиновая кислота (Е200) и ее калиевые, натриевые и кальциевые соли применяются при производстве фруктовых, овощных, рыбных и мясных изделий, маргарина. Предельное ее содержание в продуктах питания должно быть

1 – 0,8 г/кг, а в напитках - 0,3 – 0,5 г/л.

Бензойная кислота (Е210) входит в состав многих плодов и является распространенным природным консервантом. Она применяется при изготовлении фруктово-ягодных изделий, а ее соли – бензоаты – при производстве рыбных консервов, маргарина, напитков. Допустимое содержание бензоата натрия в кондитерских изделиях – 700 мг/кг, в плодово-ягодных полуфабрикатах и маргарине – 1000 мг/кг, в рыбной икре и консервах – 1000 – 2000 мг/кг.

Уротропин и входящий в его состав формальдегид (Е240) в нашей стране раньше использовали для консервирования икры лососевых рыб. Допустимое содержание составляло 1000 мг на 1 кг продукта. Сейчас эта пищевая добавка запрещена.

Органические кислоты (муравьиная, пропионовая) и их соли обладают высоким антимикробным действием. Соли муравьиной кислоты, наряду с этим улучшают вкус. Однако рекомендуемая доза не должна превышать 0,5 мг на 1 кг массы тела, что связано со способностью муравьиной кислоты ингибировать тканевые ферменты и нарушать функции почек и печени.

Пропионовую кислоту добавляют к хлебным и кондитерским изделиям и к муке для предупреждения плесневения. Выраженным отрицательным действием на организм человека она не обладает.

Антиокислители, как и консерванты предназначены для продления сроков хранения продуктов питания. Синтетические антиокислители – бутилоксианизол (БОА) и бутилокситолуол (БОТ) замедляют окисление ненасыщенных жирных кислот, входящих в состав липидов, поэтому их добавляют к жирам животного происхождения в количестве не более 200 мг/кг при необходимости хранения этих продуктов более 3 месяцев. Природные антиокислители – токоферолы – присутствуют в растительных маслах и используются в качестве добавок (Е307). Другие антиокислители: аскорбиновая кислота (Е300), лимонная кислота (Е330), лецитин (Е322).

Подсластители широко применяются с давних времен. Первыми из них были мед, соки и плоды растений. Основное сладкое вещество в них – сахароза. Из синтетических веществ широко применяется сахарин (Е954), который слаще сахарозы в 300 – 550 раз и разрешен в количестве 5 г/кг продукта. Используется сахарин при производстве продуктов для больных диабетом, диетических сыров, напитков, жевательной резинки. Наряду с сахарином к разрешенным добавкам относятся ксилит (Е967), цикламаты (Е952) и аспартам (Е951). Сладость ксилита по сравнению с сахарозой составляет 0,85. Он практически полностью усваивается организмом и оказывает положительное действие на состояние зубов, увеличивает выделение желудочного сока и желчи. Цикламаты (Е952) имеют сладость в 30 раз выше, чем у сахарозы и обеспечивают стабильный приятный вкус при варке, выпечке, хорошо растворимы в воде. Поэтому в ряде стран они применяются в кондитерской промышленности и при производстве напитков.

Аспартам (Е951) прошел тщательную проверку на токсичность и канцерогенность и является безвредным. Он не оказывает побочного действия на пищеварительный тракт, сердечно-сосудистую и центральную нервную систему. Аспартам используют для подслащивания пищевых продуктов, которые не требуют тепловой обработки (кремов, мороженного) и длительного хранения, так как при этом снижается сладость готового продукта.

Усилители вкуса вносятся в пищевые продукты с целью улучшения их органолептических свойств. Наиболее распространен глутамат натрия (Е620), который добавляют в количестве 0,1 – 0,3% от массы продукта и применяют при производстве концентратов, первых и вторых блюд и других продуктов (колбасы, птица), срок хранения которых необходимо увеличить. Это связано с антиокислительными свойствами данной пищевой добавки. Однако при изготовлении продуктов детского питания его использовать запрещено. У нас в стране также запрещено применение синтетических продуктов, которые усиливают аромат, свойственный данному натуральному продукту. Для придания определенного вкуса в готовые блюда и кулинарные изделия нередко добавляют пряности (лавровый лист, перец, тмин, анис, корицу, гвоздику и др.), а также приправы (соль, горчицу, уксус). Эти вещества также должны соответствовать нормам, не содержать вредных примесей и микроорганизмов.

Эмульгаторы и стабилизаторы - это вещества, изменяющие консистенцию пищевых продуктов. К ним относятся пектины (Е440), альгинат натрия (Е401), агар, агароид, желатин, крахмал и вещества, получаемые искусственно: метилцеллюлоза, модифицированные крахмалы (Е1400-1450).

Представления о пищевых добавках постоянно изменяются, что связано с накоплением результатов по оценке токсичности веществ. Информация о вредных пищевых добавках приведена в приложении 6.

Генетически измененная пищевая продукция. Современная генно-инженерная биотехнология позволяет использовать нужные гены из клеток живых организмов, а также конструировать новые гены, клонировать их в живых организмах и вводить различными методами в основной организм. С помощью специфических ферментов (рестриктаз) определенный участок ДНК «вырезается» и присоединяется с помощью другого фермента (лигазы) к другой молекуле ДНК (вектору). Затем этот вектор и «посаженный» в него ген можно ввести в клетку любого растения и тем самым придать этому растению совершенно новый признак. Например, можно придать растениям устойчивость к болезням, вредителям, пестицидам, неблагоприятному климату, порче при хранении, стрессам; улучшить их агротехнические свойства, значительно увеличить их урожайность (ожидаемый рост продуктивности трансгенных растений составляет 10 – 25% ), а также замедлить старение и повысить пищевую ценность культур.

Появление генетически измененных культурных растений, используемых в питании – закономерный процесс. Продукты, полученные с использованием генетически модифицированных источников ( ГМИ ), создают основу для более сбалансированного питания людей. Каждая в отдельности традиционная сельскохозяйственная культура не отвечает потребностям организма современного человека во всех пищевых веществах (белках, жирах, углеводах, минеральных и минорных веществах). Поэтому ученые пытаются восполнить необходимые пищевые ингредиенты в растениях генно-инженерными методами, создавая новые формы растений, отсутствующие в природе. На современном этапе развития генетической инженерии растений, который получил название «метаболическая инженерия», ставится задача «научить» растение производить совершенно новые вещества, используемые как в медицине, так и в других областях, особые жирные кислоты, полезные белки с высоким содержанием незаменимых аминокислот, модифицированные полисахариды, «съедобные» вакцины, антитела, интерфероны и другие «лекарственные» белки, новые полимеры, не засоряющие окружающую среду и многое другое.

Уже созданы кофейные зерна без кофеина, клубника с меньшим содержанием сахара (ее можно употреблять в пищу больным сахарным диабетом), картофель с повышенным содержанием крахмала, рис с повышенным содержанием железа и др.

Однако самый главный аргумент за трансгенные растения, заключается в том, что численность населения Земли постоянно растет, и «продовольственная проблема» становится все более актуальной.

В настоящее время генетически модифицированные растения выращиваются в 18 странах мира, среди которых странами – лидерами являются США, Аргентина, Канада и Китай. Наибольшие посевные площади занимают культуры – соя, кукуруза, хлопок, рапс, картофель, сахарная свекла, томаты, тыква и др. Уже 60% производимой в мире сои, 15% картофеля, 7% кукурузы являются генетически модифицированными.

В России посевов трансгенных культур для коммерческого использования пока нет, однако мораторий на ввоз из-за рубежа трансгенной пищевой продукции пока отсутствует и все большее ее количество поступает на российский продовольственный рынок из США.

Некоторые продукты и блюда полностью могут быть приготовлены из трансгенных растений – например, гамбургеры, салаты, картофель-фри. В других продуктах ГМИ наиболее часто встречаются там, где при изготовлении используют сою: в мясных продуктах – 17,7%; хлебобулочных и мукомольно-крупяных изделиях – 16,7% и соевых продуктах – 16,4%.

На основе современных знаний невозможно точно оценить риск для здоровья человека от использования в пищу продуктов из ГМИ.

В медицинском аспекте вызывают опасения следующие моменты:

- снижение пищевой ценности продукта;

- нарушение его усвояемости;

- появление аллергенности;

- увеличение содержания в продукте «разрешенных» токсических веществ;

- появление в очень малых количествах токсичных веществ, которых вообще не должно быть в данном продукте.

Наибольшие опасения у специалистов вызывает тот факт, что в геном бактерии могут быть перенесены гены устойчивости к антибиотикам (в частности, к канамицину). Антибиотики используются в качестве маркеров при создании генетически модифицированных растений. Предполагается, что при переваривании пищи эти гены устойчивости могут передаваться собственной микрофлоре кишечника человека, в том числе болезнетворным микробам, в результате чего и они приобретут устойчивость к данному антибиотику.

В связи с этим большинство стран ЕС достаточно жестко и скрупулезно регламентируют порядок создания, испытания и использования генетически модифицированных организмов ( ГМО ). Эти страны сходятся во мнении, что реальное влияние генетически модифицированных продуктов на здоровье людей пока еще не изучено в достаточной степени. В отличие США и Канады в этих странах признают, что необходима научно обоснованная оценка безопасности растений, получаемых в результате трансгенеза. Даже правила маркировки ГМИ в европейских странах отличаются от таковых в США и Канаде.

В табл. 51 представлены добровольность или обязательность маркировки ГМИ в продуктах питания в некоторых странах мира.

Таблица 51

Добровольность или обязательность маркировки ГМИ в продуктах питания

в некоторых странах мира

Название страны	Маркировка	Год введения	Предел содержания ГМИ, при котором производится маркировка (%)1
США	Добровольная	2001	5
Канада	Добровольная	2001	5
Бразилия	Зависит от провинции	2001	4
Корея	Обязательная	1998	3
Норвегия	Обязательная	1998	2
Швейцария	Обязательная	1998	2
Россия	Рекоменда- тельная Обязательная	1999 2002	5 5

В России с 1999 года постановлением главного государственного врача РФ введена рекомендательная маркировка пищевой продукции, полученной из ГМИ. С 2002 года маркировка ГМИ пищи является обязательной (СанПин 2.3.2.1078-01 «Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов»). Маркировке подлежит вся пищевая продукция, полученная из ГМИ, содержащая в своем составе более 5% компонентов из ГМИ.

Такая информация для потребителей должна наноситься на этикетку в виде надписей:

- «генетически модифицированный (наименование продукта)»,

или:

- «(наименование продукта) получен на основе генетически модифицированных источников»,

или:

- «(наименование продукта) содержит компоненты, полученные из генетически модифицированных источников».

Общие международные правила по оценке безопасности пищи из ГМИ пока не разработаны. Ученые разных стран понимают, что традиционные подходы, которые применяются для оценки безопасности пищевых добавок или пестицидов, нельзя применять в полной мере для оценки ГМИ.

Большинство исследователей в разных странах для оценки безопасности ГМИ придерживаются концепции композиционной эквивалентности. Суть этой концепции в том, что конкретное трансгенное растение сравнивают с его традиционным аналогом (соответствующим «нетрансгенным» растением) по нескольким показателям:

- фенотипические (внешние) характеристики;

- уровень содержания основных пищевых веществ, в том числе минорных биологически активных компонентов;

- уровень содержания антиалиментарных (уменьшающих содержание полезных пищевых веществ в продукте или снижающих их усвоение в желудочно-кишечном тракте) и токсических веществ, характерных для данного вида продовольствия и регламентируемых в нем.

При этом все созданные трансгенные растения разделены на два типа:

1. растения, композиционно эквивалентные традиционному аналогу;

2. растения, композиционно неэквивалентные традиционному аналогу.

Полная эквивалентность возможна в том случае, если в конечном продукте отсутствуют носители генетической модификации, а именно – белок, придающий новое свойство продукту, и трансгенная ДНК. Такими продуктами могут являться, например, сахар (полученный из трансгенной сахарной свеклы) или высокоочищенное растительное масло (из трансгенных сои, репса, кукурузы).

Таблица 52

Пищевые продукты, полученные из генетически модифицированных

источников, не требующие этикетирования

Продовольственное сырье	Пищевые продукты
Соя	Соевое масло рафинированное
	Соевый лецитин
	фруктоза
Кукуруза	Кукурузное масло рафинированное
	Кукурузный крахмал
	Мальтодекстрины
	Сиропы из кукурузного крахмала
	Глюкоза
	Фруктоза
	Патока и другие олигосахара
Сахарная свекла	Сахар
	Глюкоза
	Фруктоза
Картофель	Картофельный крахмал
	Глюкоза
	Патока и другие олигосахара
Рапс	Рапсовое масло и продукты, его содержащие
Лен	Льняное масло и продукты, его содержащие
Хлопок	Хлопковое масло и продукты, его содержащие

Особое внимание при оценке композиционной эквивалентности генно- модифицированного продукта традиционному аналогу уделяется белковому компоненту.

Если трансгенное растение композиционно эквивалентно традиционному аналогу, но отличается наличием измененного белка, то проводятся токсикологические исследования этого белка:

- его аминокислотный состав сравнивают с таковым у известных токсичных белков;

- острую токсичность оценивают на лабораторных животных;

- изучают его перевариваемость в пищеварительных соках и стабильность в процессе производства пищевых продуктов;

- оценивают его потенциальную аллергенность.

Оценка потенциальной аллергенности учитывает следующие параметры:

- размер белка;

- устойчивость белка к перевариванию и технологической обработке (большинство известных аллергенов медленно перевариваются в пищеварительном тракте и устойчивы к технологической обработке);

- схожесть структуры белка с таковой у известных аллергенов.

В России санитарно-эпидемиологической экспертизе подлежит следующая продукция с использованием генетически модифицированных микроорганизмов:

1. Сыры, полученные с использованием трансгенных дрожжевых затравок.

2. Пиво, полученное с использованием генетически модифицированных дрожжей.

3. Молочная продукция, полученная с использованием трансгенных культур микроорганизмов («стартерных»).

4. Копченые колбасы, полученные с использованием «стартерных» культур.

5. Пищевые продукты, технология приготовления которых предусматривает использование кисломолочных бактерий, вырабатывающих ферменты.

6. Биологически активные добавки к пище, содержащие генетически модифицированные штаммы бактерий (пробиотики).