12.2.1. Пестициды

Пестициды  это химические вещества, применяющиеся для уничтожения микроорганизмов (фунгициды), сорняков (гербициды) и насекомых (инсектициды), вредоносных или нежелательных с точки зрения экономики или здравоохранения.

Практически все продукты растениеводства в процессе роста или хранения подвергаются действию химических веществ (пестициды, минеральные удобрения, продукты загрязнения атмосферы).

Современное промышленное животноводство также использует разнообразные химические вещества (пестициды, стимуляторы роста, кормовые добавки, гормональные препараты, консерванты и другие).

Применение пестицидов во всем мире увеличивается, так как они со-храняют урожай, снижают потери от микроорганизмов и сельскохозяйственных вредителей, уничтожают сорняки. В то же время возникает ряд про-блем и негативных моментов, связанных с отравлением людей, животных, растений, загрязнением окружающий среды, особенно водного и воздуш-ного бассейнов земли, нарушением равновесия в экологической системе между отдельными видами и различными представителями растительного и животного мира. Пестициды могут попадать в организм человека с пищей, из почвы, воды и воздуха. Велико влияние пестицидов на экологическую систему, многие пестициды способны разрушать природные ферменты, необходимые для жизни растений, животных и полезных насекомых.

Эффективное применение различных химических веществ и особенно пестицидов в сельском хозяйстве, исключающее попадание их в определенном количестве в окружающую среду и продукты питания,  одна из главных проблем химизации сельского хозяйства, а также органов здравоохранения.

Большинство современных пестицидов относится к малотоксичным и малостойким соединениям. К моменту зрелости и сбора урожая в продуктах растениеводства либо вовсе не обнаруживаются пестициды, либо их количество настолько мало, что не может оказать через пищу вредного влияния на организм человека. Только при грубом нарушении правил пользования пестицидами (увеличении доз, частоты и сроков обработки) в пищевых продуктах могут остаться пестициды в количестве, превышающем ПДК. Однако некоторые пестициды и при правильном использовании могут оказать отрицательное влияние на качество продуктов. Это в первую очередь относится к «системным пестицидам» внутрирастительного действия, которые проникают внутрь растений, попадают в их организм и ткани.

В настоящее время выпускается и применяется в сельском хозяйстве большое количество пестицидов различной химической структуры. Все пестициды, используемые в растениеводстве и животноводстве, делятся на следующие группы:

1. Хлорорганические химические вещества; применяются как инсектициды (гексахлорциклогексан  ГХЦГ, кельтан, каптан, полихлоркамфен, сульфон) для обработки картофеля, овощных, ягодных и зерновых культур

2. Фосфорорганические химические вещества, применяемые как инсектициды (карбофос, хлорофос, тетраметилтиурамид сульфид, метатион, дуребан и другие).

3. Производные карбаминовой, тиокарбаминовой и дитиокарбаминовой кислот; применяются как фунгициды (бенлат, поликарбацин, цинеб), гербициды (бетанол, ронит), инсектициды (севин, карбат, карбендазин).

4. Хлорпроизводные фенолоксикислот; используются как гербициды (кротилин, дипал, карнокс, бутирал, бексон, метаксон) для обработки зерновых культур и картофеля.

5. Производные сими-триазина; применяются как гербициды (приматол, метазин, мезоранил, мезурон, зенкор, прометрин, сульфазин) для обработки овощей, картофеля, ягодных, бобовых и цитрусовых культур.

6. Нитро- и хлорпроизводные фенола; используются как инсектициды (динофен, динобуто, крезанит и др.), гербициды (каратан, аратан, динокап, мороцид и др.); как инсектицид, фунгицид и гербицид для яблонь, груш, ягодных культур, винограда применяется нитрафен.

7. Производные мочевины; применяются как гербициды (арезин, вензар, диурон, линурон, монурон и другие) и фунгициды (карпен, церкобан, метилтиофан и другие) для картофеля, овощей, яблонь, груш и пшеницы.

8. Медьсодержащие соединения; используются как фунгициды (сульфат меди, оксихлорид меди, бордосская жидкость и другие) для многих плодовых, ягодных и овощных культур.

Более опасны для окружающей среды и человека хлорорганические соединения, менее  фосфорорганические, так как они быстрее разлагаются и их остатки в продуктах обнаруживаются в 4…5 раз реже, чем хлорорганические.

Широкое применение во многих странах мира получили карбаматы. Они используются в сельском хозяйстве в качестве инсектицидов, фунгицидов, гербицидов, нематоцидов, регуляторов роста растений, а также для борьбы с переносчиками инфекций.

Карбаматы  это большая группа синтетических пестицидов, N-заме-щенные эфиры карбаминовой кислоты, имеющие общую структурную формулу

R'  NН  C  ОR",

║

О

где R'  алкильные радикалы; R"  арильные радикалы.

Простые эфиры и N-замещенные производные карбаминовой кислоты  это нестойкие соединения, особенно в щелочной среде, распадающиеся с образованием спирта, фенола, аммония, амина и СО₂.

Соли и эфиры замещенной карбаминовой кислоты более стойки, чем сама карбаминовая кислота.

Производное карбаматного эфира  это твердое кристаллическое вещество с низким давлением пара и плохой растворимостью в воде, но хорошей  в органических растворителях. Некоторые карбаматы могут сублимироваться с поверхностного слоя почвы в атмосферный воздух, загрязняя его. Карбаматы быстро разлагаются в воде и легко смываются дождевыми водами с растений после их обработки, загрязняя воду рек и озер.

В почве карбаматы разлагаются по-разному в зависимости от влажности и типа почв, рН, наличия микроорганизмов, способности абсорбции, вида карбамата (например, карбендазин очень медленно разлагается).

Механизм токсического действия карбаматов основан на подавлении активности ацетилхолинэстеразы (АХЭ) и других эстераз; АХЭ способствует гидролизу ацетилхолина до холина и уксусной кислоты.

Установлено, что под влиянием химических веществ возможно изменение качества продуктов, которое может иметь как положительную, так и отрицательную направленность. Качество продуктов в результате применения химических веществ может повышаться за счет улучшения минерального состава, уничтожения микроорганизмов, накопления ценных веществ. Однако под влиянием пестицидов, способных проникать в растения, происходят физиолого-биохимические изменения, приводящие к изменению и ухудшению качества продуктов. Так, ухудшаются органолептические показатели за счет остаточного количества пестицидов (появляются посторонний запах и вкус); изменяется химический состав и биологическая ценность (уменьшается количество витаминов,  -каротина, углеводов, ами-нокислот); образуются новые химические соединения, являющиеся метаболитами пестицидов. Некоторые промежуточные продукты распада пестицидов представляют собой стойкие соединения, которые могут сохраняться после сбора урожая.

Сохранение остатков пестицидов в овощах и плодах представляет особую опасность, так как они часто используются в пищу в сыром виде и, следовательно, термического разложения пестицидов не происходит. Овощи в большей мере накапливают пестициды, чем плоды. Морковь, томаты и огурцы обладают высокой способностью накапливать пестициды, из которых чаще всего встречается севин.

Многие пестициды хорошо растворяются в жирах и могут накапливаться в продуктах животноводства, в частности, молоке, яйцах, сметане, масле и т. п.

В последние годы в связи с запрещением хлорорганических пести- цидов, улучшением санитарного контроля, использованием малостойких пестицидов их содержание в пищевых продуктах выше предельно-допустимых концентраций (ПДК) практически не обнаруживается.

В настоящее время в нормативной документации на качество пищевых продуктов и в сертификатах соответствия указывается ПДК для пестицидов.