ЛЕКЦИЯ 10

Химическая гармония организма:

экологические аспекты производства пищевых продуктов

Часть 1. Загрязнение продовольственного сырья и пищевых продуктов ксенобиотиками биологического и химического происхождения (микроорганизмы, химические элементы, антиалиментарные факторы, компоненты природной пищи, неблагоприятно влияющие на организм)

1.1. Экологические аспекты питания

В современных условиях в понятие «качество жизни» помимо экономических и социальных ком­понентов входит еще один аспект, менее ясный и не столь легко измеримый, но тем не менее реальный и важный - качество окружающей среды.

Качество окружающей среды не поддается четкому определению. При его оценке каждый человек, по-видимому, будет ставить свой круг вопросов, которые отражают личный подход к этой проблеме. На­пример, достаточно ли чисты водоемы для использования их в пище­вых целях? Можно ли покупать овощи без опасения из-за их высокой загрязненности токсическими веществами? Есть ли поблизости не­тронутый лес, открытый для пеших прогулок и туризма?

Взаимодей­ствие человека с окружающей средой является столь сложным, что лишь экологический подход позволяет понять весь спектр факторов.

Жизнь человека тесно взаимосвязана с условиями окружающей

его внешней среды — без кислорода воздуха человек может прожить

около 3 мин, без воды - 3 дня, без пищи - немногим более 30 дней.

Вмешательство человека в окружающую среду обусловило загряз­ненность пищевого сырья и продуктов питания токсичными ве­ществами. Для вмешательства человека в окружающую среду ха­рактерны две особенности: с положительными и с отрицательными последствиями. Например, ядовитые и вредные вещества, попав в экосистему, не исчезают бесследно. Даже низкие их концентрации, действуя долгое время, могут повредить человеку, животным и рас­тениям. Как показали исследования, некоторые яды могут переда­ваться по пищевым цепям и сетям. Кроме того, в отдельных звеньях пищевой цепи может происходить нарастание накопления ядов, если они не разлагаются и не выводятся из организма. Та концентрация, которая для рыбы еще может быть терпима, в организме хищной птицы, съевшей не одну такую рыбу, вырастает настолько, что пти­ца гибнет или перестает размножаться. Такой же пример можно при­вести и для человека как составного элемента экосистемы.

Экологический эффект пищи проявляется через биологические, культурные и поведенческие механизмы. Прежде всего пища опре­деляет важные физиологические процессы поддержания целост­ности тканей; она регулирует биохимические механизмы обмена веществ и является главной детерминантой роста и развития. Все это оказывает на человека, в свою очередь, непосредственное влия­ние как на представителя общества. Другие биологические эффек­ты пищи не столь очевидны, но определяют культурные и поведен­ческие реакции популяций, что полностью соответствует экологи­ческим принципам. В промышленно развитых странах в условиях избытка продуктов питания наиболее актуальной проблемой об­щества становится проблема качества и безопасности пищи. В от­сталых странах в условиях недостатка продуктов питания вопро­сом жизни остается обеспечение минимально требуемого коли­чества основных продуктов питания.

1.2 Охрана продуктов питания от чужеродных химических веществ

Пищевые продукты представляют собой сложные многокомпонентные системы, состоящие из сотен химических соединений. Эти соединения можно условно разделить на следующие три группы.

1.Соединения, имеющие алиментарное значение. Это необходимые организму нутриенты: белки, жиры, углеводы, витамины, минеральные вещества.

П. Вещества, участвующие в формировании вкуса, аромата, цвета, предшественники и продукты распада основных нутриентов, другие биологически активные вещества. Они носят условно неалиментарный характер. К этой группе относят также природные соединения, обладающие антиалиментарными (препятствуют обмену нутриентов, например антивитамины) и токсическими свойствами (фазин в фасоли, соланин в картофеле).

Ш. Чужеродные, потенциально опасные соединения антропогенного или природного происхождения. Согласно принятой терминологии, их называют контаминантами, ксенобиотиками, чужеродными химическими веществами. Эти соединения могут быть неорганической и органической природы, в том числе микробиологического происхождения.

Основные пути загрязнения продуктов питания и продовольственного сырья:

• Использование неразрешенных красителей, консервантов, антиокислителей или применение разрешенных в повышенных дозах.

• Применение новых, нетрадиционных технологий производства продуктов питания или отдельных пищевых веществ, в том числе полученных путем химического и микробиологического синтеза.

• Загрязнение сельскохозяйственный культур и продуктов животноводства пестицидами, используемыми для борьбы с вредителями растений и в ветеринарной практике для профилактики заболеваний животных.

• Нарушение гигиенических правил использования удобрений (в растениеводстве), оросительных вод, твердых и жидких отходов промышленности и животноводства, коммунальных и других сточных вод, осадков очистных сооружение и т.д.

• Использование в животноводстве и птицеводстве неразрешенных кормовых добавок, консервантов, стимуляторов рота, профилактических и лечебных медикаментов или применение разрешенных добавок и других соединений в повышенных дозах.

• Миграция в продукты питания токсических веществ из пищевого оборудования, посуды, инвентаря, тары, упаковок вследствие использования неразрешенных полимерных, резиновых и металлических материалов.

• Образование в пищевых продуктах эндогенных токсических соединений в процессе теплового воздействия (например, кипячения, дарения, облучения), других способов технологической обработки.

• Несоблюдение санитарных требований в технологии производства и хранения пищевых продуктов, что приводит к образованию бактериальных токсинов (микотоксины, ботулотоксины и др.).

• Поступление в продукты питания токсических веществ, в том числе радионуклидов, из окружающей среды – атмосферного воздуха, почвы, водоемов.

Наибольшую опасность с точки зрения распространенности и токсичности имеют следующие контаминанты:

1.Токсины микроорганизмов – относятся к числу наиболее опасных природных загрязнителей. Наиболее распространены в растительном сырье. Так. В поступающем по импорту арахисе обнаруживаются афлотоксины до 26 % от объема исследуемого продукта, в кукурузе – до 2,8 %, ячмене – до 6 %. Патулин, как правило, выявляется в продуктах переработки фруктов – в соках, фруктовых пюре и джемах, что связано с нарушениями технологий и использованием нестандартного сырья.

2.Токсические элементы (тяжелые металлы). Основной источник загрязнения – угольная, металлургическая и химическая промышленность.

3.Антибиотики – получили распространение в результате нарушений их применения в ветеринарной практике. Остаточные количества антибиотиков обнаруживаются в 15-26 % продукции животноводства и птицеводства. Проблема усугубляется тем, что методы контроля и нормативы разработаны только для немногих из нескольких десятков применяемых препаратов. Обращает внимание большой уровень загрязнения левомицетинов – одним из наиболее опасных антибиотиков.

4.Пестициды – накапливаются в продовольственном сырье и пищевых продуктах вследствие бесконтрольного использования химических средств защиты растений. Особую опасность представляет одновременное наличие нескольких пестицидов, уровень которых превышает ПДК.

5.Нитраты, нитриты, нитрозамины. Проблема нитратов и нитритов связана с нерациональным применением азотистых удобрений и пестицидов, что приводит к накоплению указанных контаминантов, а также аминов и амидов, усилению процессов нитрозирования в объектах окружающей среды и организме человека и, как следствие этого, образованию высокотоксичных соединений – N-нитрозаминов.

По данным Института питания РАМН, в настоящий момент N-нитрозамины встречаются практически во всех мясных, молочных и рыбных продуктах, при этом около 40 % мясных и почти половина рыбных продуктов содержат их в концентрациях, превышающих гигиенические нормативы.

6.Диоксины и диоксиноподобные соединения – особо опасные хлорорганические контаминанты, основными источниками которых являются предприятия, производящие хлорную продукцию.

7.Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) – образуются в результате природных и техногенных процессов.

8.Радионуклиды – причиной загрязнения может быть небрежное обращение с природными и искусственными источниками.

9.Пищевые добавки – подсластители, ароматизаторы, красители, антиоксиданты, стабилизаторы и т.д. Их применение должно регламентироваться нормативной документацией с наличием разрешения органов здравоохранения.

Существует проблема загрязнения продовольствия фузариотоксинами – дезоксиниваленолом (ДОН) и зеараленоном, которая обусловлена вспышками фузариоза зерна.

По результатам мониторинга, проводимого Институтом питания РАМН, определен перечень приоритетных загрязнителей, подлежащих контролю в различных группах продовольственного сырья и пищевых продуктов. Вполне вероятно, что в дальнейшем этот перечень может быть дополнен.

Фальсификация пищевых продуктов и продовольственного сырья – это изготовление и реализация поддельных пищевых продуктов и продовольственного сырья, не соответствующих своему названию и маркировке. В последние годы в России отмечается массовый характер подобных фальсификаций, что определяет соответствующие задачи для правоохранительных структур и органов государственного контроля – в первую очередь для Госстандарта и Госсанэпиднадзора.