Пау (Полициклические ароматические углеводороды)

К наиболее активным канцерогенам относят 3,4-бенз(α)пирен, являющийся одним из компонентов дыма, сажи и смолы, а также холатрен, перилен и дибенз(α,i)пирен.

К малотоксичным ПАУ относят антрацен, фенантрен, пирен, флуорантен, структурные формулы которых выглядят следующим образом:

ПАУ образуются в процессах сгорания нефтепродуктов, угля, дерева, мусора, табака, причем, чем ниже температура, тем больше их концентрация. ПАУ накапливаются в пищевых продуктах при отдельных видах термической обработки, в частности сушка зерна дымовыми и топочными газами, копчение мясных и рыбных продуктов, слив значительно увеличивают в них содержание бенз(α)пирена. Загрязнение пищевых продуктов ПАУ возможно и при использовании отдельных видов упаковочных материалов. Так, например, жир молока экстрагирует до 95% бенз(α)пирена из парафинобумажных пакетов или стаканчиков.

При попадании с пищей в организм человека ПАУ под действием ферментов образуют эпоксисоединение, реагирующее с гуанином, что блокирует синтез ДНК, приводит к возникновению мутаций, способствующих развитию таких раковых заболеваний как карциномы и саркомы.

СанПиН 2.3.2. 1078-01 регламентирует допустимый уровень бенз(α)пирена в копченых колбасных изделиях и шпиге, рыбных консервах и пресервах, продовольственном зерне – не более 0,001 мг/кг.

Для эффективного снижения содержания ПАУ в пищевых продуктах необходимо совершенствование способов и оборудования для их термической обработки; применение в мясоперерабатывающем производстве коптильных препаратов и коптильных жидкостей, не содержащих ПАУ; удаление ПАУ путем рафинирования растительных масел.

89 Загрязнение пищевых продуктов пестицидами

Пестициды (англ. pestis – паразиты, cide – уничтожать) - общее название всех химических соединений, которые применяются в сельском хозяйстве для защиты культурных растений от сорняков, насекомых, грызунов, возбудителей болезней и т.д. В настоящее время в мире в качестве пестицидов используется около 900 соединений, входящих в состав 60 тыс. препаратов.

Пестициды различаются по объектам воздействия,например:

антисептики – для предохранения материалов от разрушения микроорганизмов;

бактерициды – для борьбы с бактериями и бактериальными болезнями растений;

гербициды – для борьбы с сорняками;

синергисты – усилители действия пестицидов;

фумиганты – применяются в паро- или газообразном состоянии для уничтожения вредителей и возбудителей болезней растений;

фунгициды – для борьбы с грибковыми болезнями и тд

Пестициды подразделяются на хлор-, ртуть- и фосфороорганические соединения, карбаматы (производные карбаминовой кислоты), синтетические пиретроиды, медьсодержащие фунгициды (для борьбы с грибами) и т.д.

По токсичности при однократном поступлении в организм через желудочно-кишечный тракт пестициды делятся на:

• сильнодействующие ядовитые вещества – ЛД₅₀ до 50 мг/кг;

• высокотоксичные - ЛД₅₀ 50 – 200 мг/кг;

• среднетоксичные - ЛД₅₀ 200 - 1000 мг/кг;

• малотоксичные - ЛД₅₀ более 1000 мг/кг.

По стойкости:

• очень стойкие – время разложения на нетоксичные компоненты свыше 2 лет;

• стойкие – 0,5 – 1 год;

• умеренно стойкие – 1 – 6 мес.;

• малостойкие – 1 мес.

Применение химических средств защиты растений ставит четыре основных проблемы:

• первая из них связана с тем, что определённые пестициды, в том числе ртутьсодержащие, имеют тенденцию накапливаться в живых организмах, причём в количестве большем, чем в окружающей среде;

• вторая проблема связана с продолжительностью сохранения пестицидов в почве и на растениях после обработки (период полураспада у ДДТ до 20 лет);

• третья проблема – это способность вредителей становится резистентными к пестицидам;

• четвертая проблема – влияние пестицидов на живую фазу почвы. Установлено, что почвенные микроорганизмы либо адаптируются к пестицидам, либо угнетаются и погибают.

Длительная устойчивость пестицидов является основным фактором в процессе вторичного загрязнения, когда продукты питания, никогда не подвергавшиеся обработке пестицидами, тем не менее, их содержат.

Кратко рассмотрим основные группы пестицидов.

Хлорорганические пестициды (ХОП) применяют как активные инсектициды, акарициды и фумиганты в борьбе с вредителями зерновых и технических культур. Из-за высокой устойчивости и способности биоконцентрации в пищевых цепях, ХОП являются глобальными экозагрязнителями. Они гидрофобны, хорошо растворяются в органических растворителях и жирах, очень медленно разлагаются под влиянием физических, химических и микробиологических факторов, способны накапливаться в почве за счет адсорбции с ее органическими компонентами, а также в растениях, передаваться по пищевым цепям и концентрироваться в живых организмах. Период полураспада этих соединений в большинстве случаев превышает 1,5 года, а для ДДТ и его метаболитов составляет 15 – 20 лет.

ХОП обладают эмбриотоксическим действием, вызывают пороки развития и мутагенные изменения, некоторые из них являются канцерогенами и аллергенами. Пестициды оказывают негативное влияние на эндокринную систему, изменяют активность половых гормонов, что, по мнению ряда ученых, может изменить половую ориентацию и привести к женскому и мужскому бесплодию; снижают умственные способности и нарушают иммунный статус человека.

Фосфорорганические пестициды (ФОП) – одна из наиболее многочисленных групп пестицидов, включающая такие известные препараты, как хлорофос, бромофос, метафос, карбофос и др. Они, как и хлорорганические пестициды, плохо растворимы в воде, но менее стойкие (до нескольких месяцев).

ФОП обладают и кумулятивными свойствами. В результате функциональной кумуляции при хронической и острой интоксикации проявляются сходные симптомы: головная боль, ухудшение памяти, бессонница, снижение остроты зрения, дезориентация в пространстве, иногда невриты и парезы.

Установлено, что ФОП обладают эмбриотоксическими и тератогенными свойствами.

Ртутьорганические пестициды (РОП) ограниченно используют для обработки семян при бактериальных и грибковых заболеваниях.

Поскольку РОП относят к сильнодействующим ядовитым веществам, в России их применение запрещено. Опасность этих препаратов усугубляется высокой летучестью при обычных температурах, что может приводить к тяжелым отравлениям.

В окружающей среде РОП трансформируются до метилртути, при хроническом отравлении которой отмечается потеря веса, слабость, утомляемость, психические расстройства, галлюцинации, стоматит.

Арилоксиалкилкарбоновые кислоты и их производные (ААКК) используют в качестве гербицидов, альгицидов и регуляторов роста растений. Наибольшее распространение получили такие среднетоксичные препараты, как 2,4-дихлорфеноксиуксусная кислота (2,4-Д кислота) и ее производные, 2,4-дихлорфеноксипропионовая кислота (2,4-ДП кислота) и ее производные.

Неорганические и органические металлсодержащие пестициды. Наиболее известными и широко применяемыми являются неорганические и органические соединения меди, особенно медный купорос, бордоская жидкость, купрозан и др. Препараты меди ядовиты и могут быть причиной острых отравлений при дозах менее 2 г., при этом отмечается рвота рвотными массами, окрашенными в голубой или зеленый цвет. Медьсодержащие пестициды вызывают дерматиты и экзему.

В России утверждены гигиенические нормы максимально допустимых уровней пестицидов в продуктах питания. В соответствии с СанПиН 2.3.2.2078-01 во всех видах продовольственного сырья и пищевых продуктов контролируются такие хлорорганические пестициды (ХОП), как гексахлорциклогексан, ДДТ и его метаболиты. В зерне и продуктах переработки контролируются также отсутствие ртутьорганических пестицидов, 2,4-Д кислоты, её солей и эфиров. В рыбе и продуктах переработки также не допускается наличие 2,4-Д кислоты, её солей и эфиров.

В то же время следует подчеркнуть, что эффективность снижения остаточных количеств пестицидов зависит от характера их распределения в разных частях растений. ХОП и ФОП практически не проникают внутрь плодов и овощей, концентрируясь на поверхности или в кожуре. Поэтому мойка с использованием салфеток, детергентов, каустической соды, спирта при соотношении объемов продукта и моющей жидкости не менее 1:5, а также очистка от наружных частей растений позволяют остаточные концентрации отдельных пестицидов снизить на 90 – 100% или 50- 70%.

Традиционные приемы термической обработки и доведения до кулинарной готовности, такие как варка, жарение, консервирование также приводят к уменьшению содержания пестицидов в продуктах. В то же время при отваривании в воде не исключен переход пестицидов в бульон и их трансформация с образованием более токсичных соединений. В процессе сушки возможно как удаление, так и концентрация отдельных видов пестицидов. Квашение и маринование не приводят к снижению загрязнения ФОП, так как они устойчивы в кислой среде.

В растениеводстве, наряду с пестицидами, широко применяют регуляторы роста растений (РРР) с целью влияния на процессы роста, развития и жизнедеятельности растений, повышения урожайности, улучшения качества, облегчения уборки, удлинения сроков хранения. К этой группе соединений относят также и гербициды, вызывающие задержку роста и гибель растений.

РРР разделяют на две группы: природные и синтетические.

Природные РРР – присущие растениям соединения, выполняющие роль фитогормонов. Они не представляют какой-либо опасности для человека.

Синтетические РРР получают химическим или микробиологическим путём. С физиологической точки зрения являются аналогами эндогенных фитогормонов, либо могут оказывать влияние на гормональный статус растений.