28. Медицинское значение ксенобиотиков, содержащихся в продуктах питания. Де-токсикация ксенобиотиков.

В продуктах, произведенных с помощью микробиологической техники образуются биогенные амины: тиранин, гистамин. Тиранин в больших количествах содержится в шоколаде, сыре, пиве, вине, квашенной капусте. Всасываясь, он обусловливает высвобождение норадреналина из симпатических нервных окончаний, что приводит к повышению артериального давления. Людям, страдающим гипертонией, необходимо употреблять вышеназванные продукты питания с осторожностью.

Гистамин обнаруживается в некоторых сортах вин. Прием значительных количеств гистамина ведет к острой интоксикации, которая сопровождается сильными головными болями и спазмами гладкой мускулатуры.

Генетически модифицированные (трансгенные) продукты получают генно-инженерными тех-нологиями. Они могут активно или косвенно вмешиваться в физиологическую и метаболическую про-цессы человеческого организма. Микроорганизмы, измененные генно-инженерными методами, могут вызывать аллергические реакции, передавать свои гены другим микроорганизмам и приобретать устойчивость к антибиотикам.

Медицинское значение ксенобиотиков, попадающих в пищевые продукты при обработке.

Пищевые добавки вносят в продукты питания искусственно с целью повышения качества, уве-личения сроков хранения или придания продуктам определенных свойств. В качестве консервантов используют кислоты бензойную и сорбиновую, водорода пероксид, гексаметилентетрамин и др. Нит-раты и нитриты добавляют в мясные и некоторые рыбные продукты с целью улучшения их вкуса и за-паха, стабилизации цвета, предотвращения развития Clostridium botulinum, Bacillus cereus. В сырокоп-ченых колбасах нитритов 150 мг/кг, в вареных - до 50-60 мг/кг. Нитраты применяют при производстве некоторых сыров для предотвращения развития микрофлоры.

В качестве антиокислителей широкое распространение получили синтетические соединения бутилоксианизола и бутилокситолуола, которыми пропитывают упаковочный материал для жиров и жировых продуктов. В качестве эмульгаторов используют моно- и диглицериды жирных кислот и продукт этерификации полиглицерина насыщенными жирными кислотами. Их добавляют к продук-там питания в количествах, не превышающих 2000 мг/кг продукта.

В качестве стабилизаторов в кондитерских изделиях допущены агар, агароид, натрия альгинат. В колбасном производстве широко используются натрия фосфат, одно-, дву-, три- и четырехзамещенный пирофосфорнокислый натрий. В качестве загустителей пищевых веществ используют целлюлозу, жела-тин, пектин, метилцеллюлозу. Солезаменители, как и сахарозаменители, применяются для диетического питания в качестве вкусовых веществ. Ароматизирующие вещества представляют собой многокомпо-нентные смеси: настои, сиропы, экстракты из натурального сырья, эфирные масла растительного про-исхождения, синтетические соединения. В группу ароматизирующих веществ внесены также коптиль-ные жидкости - препараты для копчения рыб и мяса.

Натуральные красители представляют собой смесь каротиноидов, антоцианов, флавоноидов, хлорофилла и других натуральных компонентов растений, наделенных пигментами, и только донник - порошок растения. Все натуральные красители могут применяться для окрашивания пищевых продук-тов. Донник и шафран обладают не только окрашивающими свойствами, но и ароматизирующими.

Среди синтетических красителей практически нет безвредных веществ. Это азо-, нитро- и дифе-нилметановые соединения, хиноны, хинолины, пиразолоны, ксантены и др. Синтетические красители не отличаются острой токсичностью, но многие из них являются канцерогенами, мутагенами, аллерге-нами.

Ферменты, добавляемые к продуктам питания, представляют собой продукты жизнедеятельности микроорганизмов с питательной средой. Их получают путем микробиологического синтеза для ускоре-ния тестообразования, созревания мяса и рыбы, выхода сока из плодов и овощей, брожения крахмала и других процессов. Ферментные препараты в настоящее время широко применяются при производстве пива, спирта, сока, консервов, в хлебопекарной, рыбо- и мясоперерабатывающей промышленности.

Чаще всего в продукты питания из кухонной посуды, тары, упаковочных материалов, оборудо-вания мигрируют соли меди, цинка, свинца и других тяжелых металлов. Из синтетических материалов, контактирующих с продуктами питания (клеи, пленки, поливинилацетат, полистиролы, резиносодер-жащие компоненты, ионообменные смолы, органическое стекло, фторопласты, эмали для покрытия оборудования, тары и др.) в продукты питания поступают различные химические соединения. В част-ности, из упаковочных материалов в пищевые продукты может поступать поливинилхлорид (ПВХ). Поливинилхлорид обладает канцерогенным действием, вызывая гемангиосаркому. Поступление по-ливинилхлорида в пищевые продукты обычно происходит в случае повторного использования буты-лок и банок из ПВХ для хранения растительных масел, уксуса, фруктовых соков и горчицы.

При приготовлении пищи между карбонильными группами восстановленных сахаров и амино-группами аминов, пептидов и белков возникают побочные токсичные и мутагенные продукты, так называемы продукты «реакции Малларда». К ним относятся бенз(а)пирен, образующийся при копче-нии, а также при приготовлении пищи на гриле в случае попадания жира на раскаленный древесный уголь, и обладающий мутагенным и канцерогенным действием.

В результате нагревания при высокой температуре мяса аминокислоты триптофан, глютамино-вая кислота, а также содержащие их белки, могут образовывать канцерогенные гетероциклические амины, приводящие к возникновению злокачественных опухолей кишечника и молочной железы.

При длительном нагревании жиров образуются токсические вещества, вызывающие раздраже-ние пищеварительного тракта.

Детоксикация ксенобиотиков

Живые организмы защищаются от ксенобиотиков путем универсального двухстадийного меха-низма биотрансформации в относительно нетоксичные метаболиты с их последующим выведением.

Метаболизм гидрофобных ядов, лекарственных средств, канцерогенных веществ, стероидных гормонов, липидов происходит в микросомальной системе. Окисление их идет путем включения атома кислорода в связь между водородом и каким-либо другим атомом молекулы-субстрата (реакция гид-роксилирования), добавления дополнительного атома кислорода в -связь (эпоксидирование), присо-единения атома кислорода в молекулу к паре свободных электронов (окисление). Липофильные моле-кулы плохо выводятся из биологических мембран, так как образуют гидрофобные связи с молекулами мембранных структур. Окисление определенных групп молекулярным кислородом приводит к увели-чению гидрофильности чужеродных соединений и способствует их выведению или ускоряет реакции следующей детоксикации с участием ферментов.

Другой способ детоксикации ксенобиотиков – конъюгация, которая представляет собой ком-плексообразование с некоторыми соединениями, приводящее к образованию менее ядовитых и более растворимых легко выводимых веществ. Конъюгация может происходить с глутатионом, глюкуроно-вой кислотой, глюкуронсульфатом, глицином при участии глютатион-S-трансферазы. Глутатион, вы-ступая в качестве донора протонов, активизирует глутатионпероксидазу, глутатионтрансферазу и нейтрализует свободные радикалы кислорода. При этом образуется окисленный глутатион, который восстанавливается глутатионредуктазой.

Обычно химическая модификация ксенобиотика приводит к потере молекулой ее биологиче-ской активности и токсичности. Однако большинство синтетических ксенобиотиков (пестициды, по-лихлорированные бифенилы, ряд лекарственных средств) способны трансформироваться в продукты и соединения более опасные, чем исходные. Такое явление получило название метаболической актива-ции (летального синтеза). В результате метаболической активации образуются электрофильные продук-ты, основная опасность которых в их высокой реакционной способности с развитием отдаленных по-следствий в результате сенсибилизации, нарушений мембран, наследственной информации и пролифе-ративных клеточных процессов. Типичный пример такой реакции – образование в монооксигеназной системе из бенз(а)пирена окисленных производных (диалкогольэпоксид), способных связываться с ДНК, вызывая мутагенез и канцерогенез.

Существуют также неферментативные механизмы антиоксидантной защиты, связанные с дей-ствием природных адаптационных антиоксидантов α-токоферола, α-ретинола и β-каротина. Особое значение в настоящее время придается изучению роли аскорбиновой кислоты, биофлавоноидов и каль-ция в развитии адаптационного ответа организма. Кальций, являясь универсальным регулятором внут-риклеточных процессов, обеспечивает устойчивость основных защитно-адаптационных систем.