- •Лекція . Токсичні речовини в харчових продуктах. Харчування і безпека життєдіяльності План лекції
- •1. Токсичні речовини харчових продуктів: природні компоненти продуктів, що проявляють шкідливу дію та шкідливі речовини, які потрапляють у їжу ззовні класифікація чужорідних речовин
- •Забруднення речовинами, які застосовуються в рослинництві
- •Природні токсиканти
- •Антиаліментарні фактори харчування
- •Шляхи надходження чужорідних речовин в продукти харчування
- •2. Міри токсичності. Міжнародний і Державний контроль безпеки харчових продуктів.
- •Міжнародний і Державний контроль безпеки харчових продуктів
- •Заходи щодо зменшення небезпечних речовин в харчових продуктах.
- •4. Ідентифікація небезпечних речовин.
- •Контрольні питання
Антиаліментарні фактори харчування
Крім чужорідних сполук, що забруднюють харчові продукти (контамінантів-забруднювачів, і природних токсикантів, необхідно враховувати дію антиаліментарних факторів харчування (речовини природного походження, які є складовими частинами натуральних продуктів харчування). Таким речовинам не притаманна загальна токсичність, але вони здатні вибірково погіршувати або блокувати засвоєння нутрієнтів.
Інгібітори травних ферментів. До цієї групи належать речовини тридиційно білкової природи, що блокують активність травних ферментів (пепсин, трипсин, хімотрипсин, α-амілаза, ліпази). Механізм дії цих сполук полягає в пригніченні активності головних травних ферментів і зниженні засвоєння білкових речовин і інших макронутриєнтів.
Білкові інгібітори виявлено в насіннях бобових культур (соя, квасоля й ін.), злакових (пшениця, ячмінь і ін.), у картоплі, яєчному білку й інших продуктах рослинного й тваринного походження. У ріпаку міститься інгібітор ліпаз фенольної природи. Крім картоплі, білкові інгібітори виявлено в інших пасльонових, а саме - у томатах, баклажанах, тютюні.
Ціаногенні глікозиди - це глікозиди деяких ціаногенних альдегідів і кетонів, які при ферментативному або кислотному гідролізі виділяють ціановодневу кислоту - HCN, що вражає нервову систему.
Із представників ціаногенних гликозидів доцільно відзначити лимарин, що міститься в білій квасолі, і амигдалін, що міститься в кісточках мигдалю (до 8%), персиків, сливши, абрикосів (від 4 до 6%). Амигдалін являє собою сполуку, яка складається із дисахариду гентиобіози й аглікону, що включає залишок HCN і бензальдегіду.
Біогенні аміни. До сполук цієї групи належать серотонін, тирамін, гістамін.
Серотонін міститься у фруктах і овочах. Тирамін найчастіше виявляється у ферментованих продуктах. Вміст гістаміну корелює з вмістом тираміну в сирі від - 10 до 2500 мг/кг. У кількостях більше 100 мг/кг гістамін може являти загрозу для здоров'я людини.
Алкалоїди - це великий клас органічних сполук і найсильніших отрут, і корисних лікарських засобів. Найсильніший галюциноген - ЛСД (диетиламід лізергінової кислоти) виділено з маточних ріжків (паразитичного грибка, що росте на житі).
До пуринових алкалоїдів належать кофеїн і часто супутні йому теобромін і теофілін. Кофеїн присутній у зернах кави й листях чаю; у напоях кави й чаю, у напоях пепсі-кола й кока-кола. Пуринові алкалоїди при систематичному вживанні кількостях більше норми викликають у людини постійну потребу в них. До групи стероїдних алкалоїдів належать соланіни й чаконіни (глікоалкалоїди), що містяться в картоплі. Вони містять один і той самий аглікон (соланідин), але різні залишки цукрів. В картоплі виявлено шість глікоалкалоїдів, одним із яких є α-соланін. Це речовини середньої токсичності. Ці сполуки володіють антихолін-естеразною активністю. Соланіни й чаконіни можуть міститися в баклажанах, томатах, тютюні.
Антивітаміни. До антивітамінів належать дві групи сполук: 1(антиметаболітна) група - конкурентні інгібітори: сполуки, що є хімічними аналогами вітамінів із заміщенням якоїсь функціонально важливої групи на неактивний радикал. 2 група - неконкурентні інгібітори: сполуки, які специфічно інактивують вітаміни за допомогою їхньої модифікації або обмежуючи їхню біологічну активність.
Лейцин - порушує обмін триптофану, у результаті чого блокується утворення із триптофану ніацину - вітаміну PP. Індолілоцтова кислота й ацетилпіридин містяться в кукурудзі і є антивітамінами щодо вітаміну РР. Аскорбатоксидаза й деякі інші окисні ферменти проявляють антивітамінну активність щодо вітаміну С. Найактивніша аскорбатоксидаза в огірках, кабачках, найменше - у моркві, буряках, томатах. Тіаміназа - антивітамінний фактор для вітаміну В1. Найбільший вміст цього ферменту в прісноводних і морських рибах, він продукується бактеріями кишкового тракту. Ортодифеноли й біофлавоноїди (речовини з Р-вітамінною активністю), які містяться в каві й чаї, а також окситіамін, що утворюється при тривалому кип'ятінні кислих ягід і фруктів, проявляють антивітамінну активність щодо тіаміну. Лінатин - антагоніст вітаміну В6, міститься в насінні льону. Інгібітори піродоксалевих ферментів виявлені в їстівних грибах і деяких видах насіня бобових. Авідин - білкова фракція, що міститься в яєчному білку; призводить до дефіциту біотину (вітаміну Н). Гідрогенізовані жири є факторами, що знижують збереження вітаміну А. Гіпервітамінози також негативно впливають на засвоєння вітамінів. Відомі два типи: гіпервітаміноз А и гіпервітаміноз D. [Наприклад, печінка північних морських тварин неїстівна через великий зміст вітаміну А].
Фактори, що знижують засвоєння мінеральних речовин. Продукти з високим змістом щавлевої кислоти і її солей (шпинат, ревінь, щавель, червоний буряк) здатні призводити до серйозних порушень сольового обміну, необернено зв'язувати іони кальцію. Інтоксикація щавлевою кислотою проявляється на фоні дефіциту вітаміну D. [Приклад. Відомі випадки отруєнь із летальним результатом, як від самої щавлевої кислоти (при фальсифікації продуктів, зокрема вин, коли підкислення проводили дешевою щавлевою кислотою), так і від надлишкового споживання продуктів, що містять її в більших кількостях].
Фітин (інозитолгексафосфатна кислота) легко утворює важкорозчинні комплекси з іонами Са, Mg, Fe, Zn, і Сu. В цьому полягає його демінералізующий ефект. Велика кількість фітину міститься в злакових і бобових культурах: в пшениці, горосі, кукурудзі, причому основна частина зосереджена в зовнішньому шарі зерна. Хліб, випечений з борошна вищого сорту, практично не містить фітину. У хлібі з житнього борошна його мало, завдяки високій активності фітази, здатної розщеплювати фітин.
Дубильні речовини, кофеїн, баластні сполуки можуть розглядатися як фактори, що знижують засвоєння мінеральних речовин.
Отрути пептидної природи. До циклічних циклопептидів належать антибіотики, гормони й токсини. Отрутний гриб бліда поганка (Amanita phalloides) містить не менш десяти токсичних циклопептидів. Вони містять залишок цистеїну, звязаного з індольним кільцем триптофану. Особливо отрутний циклопептид блідої поганки - α-аманітин. В її структурі сульфур цистеїну, зв'язуючись із залишком триптофану, розділяє циклопептид на два кільця.
Лектини - група речовин глікопротеїдної природи. Лектини виявлено в бобових, арахісі, проростках рослин, а також в ікрі риб. Лектини в великих концентраціях підвищують проникність стінок кишечника для чужорідних речовин; порушувати усмоктування нутриєнтів; викликати склеювання еритроцитів крові. Деякі лектини токсичні, наприклад, лектин з насіння рицини (Ricinus communis), а також лектини деяких тварин і мікроорганізмів, зокрема холерний токсин.
Алкоголь. Етанол синтезується ферментними системами організму для власних потреб. Ферментних потужностей організму вистачає для окислювання ендогенного алкоголю в енергетичних цілях. При споживанні алкоголю в більших кількостях ферменти не справляються, відбувається нагромадження етилового спирту й оцтового альдегіду, що викликає симптоми інтоксикації. Хронічне споживання алкогольних напоїв призводить до авітаминозів, порушення вуглеводного, жирового й білкового обміну й закінчується, як правило, важкими патологіями. Алкоголь має ще наркотичну дію, викликаючи стійку залежність, що приводить до негативних змін психіки й до деградації особистості. Таким чином, алкоголь можна розглядати як антиаліментарний фактор харчування, що приводить до специфічних порушень обміну речовин.
