Экологическое проблемы питания человека

Для поддержания жизнедеятельности человеку, как и любому другому живому существу необходимо получать извне питательные вещества для обеспечения пластических и энергетических нужд клеток организма. Пищевые продукты представляют собой сложный комплекс химических веществ, включающий

1. Питательные вещества:

- пищевые: обеспечивают биологические потребности организма (белки, жиры, углеводы, витамины, минеральные соли, воду)

- вкусовые: не обладая, как правило, биологическим действием, определяют органолептические свойства продукта питания – внешний вид, консистенцию, цвет, запах, вкус (органические кислоты, эфиры, кетоны, красители, дубильные вещества, ароматические соединения и др.)

По составу микроэлементов географические регионы отличаются друг от друга. Избыток или недостаток необходимых организму человека химических веществ в питьевой воде, продуктах питания, могут стать причиной развития целого ряда патологический состояний. Заболевания, возникающие в результате того, что в окружающей среде наблюдается избыток или недостаток микроэлементов или дисбаланс макроэлементов носят название эндемических. Микроэлементарные эндемии - это болезни, постоянно существующие на ограниченной территории с связанные с ее климатогеографическим и, в том числе, биогеохимическими и техногенными факторами. 29 из 92 хим. элементов необходимы для жизни, 16 из них являются микроэлементами, содержащиеся в тканях и жидкостях организма в очень малых концентрациях. Природные эндогенные микроэлементозы вызывают врожденные пороки развития, наследственные болезни (дефицит цинка у матери приводит к гидроцефалии плода и др патологии). В регионах Гималаев, Юго-Восточной азии, Центральной африки, Анд, Океании и Альп распространен зоб и заболевание – кретинизм. Существует аутосомная рецессивная предрасположенность к эндемическому кретинизму, которая в условиях пренатального йод-дефицита ведет к возникновению болезни. Так, в северном Заире до 70 % населения имеет зоб, а кретинизм в 2-6% случаев. Около 70% населения Российской федерации проживает в йоддефицитных территориях. Избыточное поступление фтора в огранизм приводит к флюорозу, недостаток – к кариесу, избыток молибдена связывают с подагрой, ванадия – с кариесом.

2.Антипитательные вещества - являясь естественным компонентом пищи, снижают ее биологическую ценность за счет нарушения усвоения соответствующих пищевых веществ.

- ингибиторы протеиназ, которые образуют стойкие комплексы с главными протеолитическими ферментами поджелудочной железы: трипсином, химотрипсином и эластазой, подавляя тем самым их активность. Вследствие этого белки пищи перевариваются неполностью и их суммарное усвоение достоверно снижается. По химической структуре они являются низкомолекулярными белками с несвойственной большинству соединений этого класса относительно высокой термической устойчивостью и резистентностью в отношении действия протеолитических ферментов. Наиболее значительно содержание ингибиторов протеиназ в сое, фасоли, горохе, пшенице и рисе. В меньших количествах они обнаружены в других злаковых и во многих овощах. Ингибиторы протеиназ, содержащиеся в продуктах животного происхождения (яйцах птиц, тканях легких и некоторых желез), в отличие от своих растительных аналогов термолабильны и быстро разрушаются при обычной кулинарной обработке.

- антивитамины - химические соединения, обладающие способностью уменьшать или полностью снимать полезные специфические эффекты тех или иных витаминов. Механизм действия антивитаминов основан на их структурном подобии соответствующим витаминам и возникающих на этой основе конкурентных взаимоотношениях между ними, результатом которых является связывание и инактивация витаминов. В настоящее время известны антагонисты аскорбиновой кислоты, тиамина, биотина, рибофлавина и ниацина. Наиболее значимыми из них является аскорбатоксидаза и тиаминаза, под влиянием которых при неправильной кулинарной обработке продуктов питания может теряться заметное количество соответствующих витаминов. Аскорбатоксидаза содержится во многих овощах и фруктах. Наиболее богаты ею огурцы, кабачки, цветная капуста, петрушка, тыква. Оптимальные условия для инактивации витамина С под действием аскорбатоксидазы создаются при измельчении и последующем хранении сырых продуктов, а также при изготовлении овощных и фруктовых соков. Аскорбатоксидаза термолабильна: прогревание продукта при 100°С в течении 1-3 мин полностью подавляет ее активность. Тиаминаза присутствует преимущественно в мышечной ткани пресноводных рыб, особенно семейства карповых. Относительно богата ею атлантическая сельдь. Вместе с тем развитие недостаточности витамина B₁ вследствие инактивации его тиаминазой возможно лишь у лиц, употребляющих в пищу сырую рыбу, поскольку тиаминаза быстро разрушается при термической обработке рыбы.

- химическими соединениями, образующими труднорастворимые комплексы с минеральными элементами, что резко снижает их усвояемость. К ним относятся фитин (инозитол-гексафосфорная кислота) и щавелевая кислота. Фитин образует прочные труднорастворимые комплексы с кальцием, магнием, железом, цинком и медью, вследствие чего всасывание этих металлов в кишечнике резко уменьшается. Фитин наиболее распространен в растительных продуктах, особенно в злаковых и бобовых, а также в некоторых овощах. Фитин достаточно термостабилен и сохраняет активность вплоть до 70°С.

Щавелевая кислота образует практически нерастворимые в воде соли кальция. Наиболее богаты ею некоторые овощи (шпинат, портулак, щавель, ревень, красная свекла), избыточное употребление которых может существенно уменьшить поступление кальция в организм за счет молока, сыра и других продуктов.

3. Чужеродные вещества - не свойственны натуральному продукту, но могут быть добавлены с целью совершенствования технологии, сохранения или улучшения качества продукта и его пищевых свойств, или же они могут образовываться в продукте в результате технологической обработки (нагревания, жарки, облучения, либо просто загрязняющие вещества. Остаточные количества пестицидов, радиоактивные вещества, соли тяжелых металлов, нитрозамины, примеси растительного и иного происхождения, другие вещества. Из общего количества чужеродных химических веществ, проникающих из окружающей среды в организм человека 30-80 % поступает с пищей. Существуют нормативы (ПДК) для содержания чужеродных веществ в продуктах питания. Превышение этих уровней приводят к нарушениям нормального функционирования организма, патологиям и летальному исходу.

Человек, как и любой другой компонент экосистемы, включается в пищевые цепи. Пищевые цепи - это одна из основных форм взаимосвязи между различными организмами экосистемы, каждый из которых поедается другим видом. Пример: наиболее простые цепи с небольшим количеством звеньев: растения (овощи, фрукты, зерновые - человек); наиболее сложные пищевые цепи, как правило, связаны с водной средой: (солнечный свет – растения – травоядные животные – человек; водоем – фитопланктон – растительный зоопланктон – плотоядный зоопланктон – мирные рыбы (хищные рыбы) - человек). Особенностью пищевых цепей является то, что в каждом последующем звене происходит кумуляция (накопление) загрязнителей (химических, радиоактивных) в значительно большем количестве, чем в предыдущем звене. Например, в грибах концентрация радиоактивных веществ может быть в 1000 – 10 000 раз выше, чем в почве.