Экология продуктов питания. Учебное пособие

Естественный путь контаминации заключается в бактериальной обсемененности и поражении пищевых продуктов плесневыми гриба­ми, что может приводить к образованию различных токсинов, а также к аккумуляции в тканях животных различных чужеродных веществ при употреблении контаминированных кормов.

жет происходить в следующих случаях:

Существует несколько точек зрения на проблему загрязнений ток­сичными элементами. Согласно одной из них, все химические элемен­ты периодической системы подразделяются на три группы:

 Микроэлементы, имеющие токсикологическое значение (As, Be, Cd, Со, Cr, F, Hg, Mn, Mo, Ni, Pb, Pd, Se, Sn, Ti, V, Zn).

Следует отметить, что девять из перечисленных элементов отнесе­ны к обеим группам: биологически эссенциальным микоэлементам и токсичным элементам. Биологически эссенциальные микроэлементы имеют пределы доз, определяющих их дефицит, оптимальный уровень, либо уровень токсического действия. Токсичные элементы в малых дозах не оказывают вредного действия и не выполняют биологических функций, однако при высоких дозах оказывают токсическое действие. Таким образом, не всегда можно установить различие между жизненно необходимыми и токсичными элементами. Все элементы могут про­явить токсичность, если они потребляются в избыточном количестве. Кроме того, токсичность химических элементов обнаруживается при их взаимодействии друг с другом. Например, физиологическое воздействие кадмия на организм, в частности его токсичность, зависит от количества присутствующего цинка, а функции железа в клетках определяются присутствием меди, кобальта и в некоторой степени молибдена и цинка.

Тем не менее существуют химические элементы, которые проявляют сильно выраженные токсикологические свойства при самых низких концентрациях и не выполняют какой-либо полезной функции. К таким токсичным элементам относятся ртуть, кадмий, свинец, мышьяк. Они не являются жизненно необходимыми, но даже в малых дозах приводят к нарушению нормальных метаболических функций организма.

Ртуть – своеобразный металл, в нормальных условиях – это жид­кость. Именно из-за этого она была названа «жидким серебром».

Ртуть относится к числу рассеянных в природе микроэлементов. По распространению в земной коре она занимает 62-е место, средняя концентрация составляет 0,5 мг/кг. Ртуть достаточно легко извлекается из руд и, несмотря на ограниченное применение, широко известна в течение уже многих веков.

В почве ртутные соединения находятся преимущественно в виде менее токсичной сернистой ртути или могут попадать в нее с протрав­ленными семенами в виде очень ядовитых ртутьорганических соеди­нений, используемых в растениеводстве в качестве фунгицидов.

В пищевых продуктах ртуть может присутствовать в трех видах: атомарная ртуть, окисленная ртуть Hg

Случаи загрязнения пищевых продуктов металлической ртутью встречаются очень редко. Она плохо адсорбируется на продуктах и легко удаляется с их поверхности.

Цепочку передачи ртутных соединений можно представить следу­ющим образом: промышленные выбросы → смывы с полей → водо­емы → зоопланктон, ракообразные, моллюски, рыбы, морские живот-

Среди морских рыб имеются семейства (тунцы, рыбы-сабли и др.), отличающиеся высоким концентрированием ртути (до 1 мг/кг). Пред­полагается, что мышцы этих рыб содержат белок металлотионеин, с которым ртуть образует комплексное соединение, фиксируемое в тка­нях и нетоксичное для самих рыб.

ртути с молоком, а также может вызвать ее накопление в большом ко­личестве в органах и тканях животных, употребляемых в пищу.

Допустимое недельное поступление соединений ртути не должно превышать 0,3 мг на человека (в том числе метилртути – не более 0,2 мг).

Органические соединения ртути – стойкие вещества, очень мед­ленно разрушающиеся и выводящиеся из организма. Метилртуть вы­водится из организма частично через почки с мочой, но в основном через печень – с желчью, а также с фекалиями. Продолжительность выведения соединений ртути из организма (полупериод их биологиче­ского распада) составляет около 70 дней. Токсическая опасность ртути выражается во взаимодействии с SH-группами белков. Блокируя их, ртуть изменяет биологические свойства тканевых белков и инактиви­рует ряд гидролитических и окислительных ферментов. Ртуть, про­никнув в клетку, может включиться в структуру ДНК и таким образом повлиять на наследственность человека. Мозг способен аккумулиро­вать метилртуть почти в шесть раз больше, чем остальные органы. Бо­лее 95 % ртути в тканях мозга находится в органической форме. В дру­гих тканях органические соединения деметилируются и превращаются в неорганическую ртуть. В эмбрионах ртуть накапливается так же, как и в организме матери, но содержание ее в мозге плода может быть выше.

Кадмий – один из наиболее опасных токсикантов внешней среды. В природной среде кадмий встречается в очень малых количествах, в виде элемента, сопутствующего цинку. Наибольшее его содержание обнаружено в почве (в среднем 0,1 мг/т).

В

последние годы кадмий все шире применяется в промышленно­сти. Он содержится в мазуте и дизельном топливе, освобождаясь при их сгорании. Используется в качестве присадки к сплавам, при нанесе­нии гальванических покрытий (кадмирование неблагородных метал­лов); для получения кадмиевых пигментов, необходимых для произ­водства лаков, эмалей и керамики; в качестве стабилизатора пластмасс (например, поливинилхлорида); в электрических батареях; в мине­ральных удобрениях, особенно фосфорсодержащих, и некоторых фун­гицидах. В результате промышленных выбросов, а также при сжига­нии кадмийсодержащих пластмассовых отходов кадмий может попа­дать в воздух, воду и почву.

Кроме загрязненной окружающей среды дополнительным источ­ником кадмия для человека могут стать продукты, контактирующие с посудой и оборудованием, содержащими его (жестяные банки, торго­вые автоматы, керамическая, оцинкованная посуда, упаковки и оберт­ки с плохо фиксированными покрытиями, пластмассы).

Больше всего кадмия человек получает с растительной пищей. Кадмий легко переходит из почвы в растения, которые поглощают его до 70 % из почвы и лишь 30 % – из воздуха. В морских рыбах содер­жание кадмия обычно ниже опасного уровня. А вот двустворчатые моллюски и ракообразные могут аккумулировать кадмий, превышая его концентрацию в миллионы раз по сравнению с содержанием его в воде. В организм животных кадмий в основном поступает с пищей. Мало кадмия накапливается в жировой и мышечной тканях животных, а наибольшие концентрации наблюдаются в почках (особенно у сви­ней) и печени.

Кадмий почти невозможно изъять из природной среды, поэтому он все больше накапливается в ней и попадает различными путями в пи­щевые цепи человека и животных. Поглощенное количество кадмия выводится из организма очень медленно (0,1 % в сутки). Кадмий имеет высокий коэффициент биологической кумуляции, полупериод его био­логического распада составляет 19…40 лет. Поэтому возникает реаль­ная угроза неблагоприятного воздействия на человеческий организм потребления кадмия даже в низких дозах.

Всемирная организация здравоохранения считает максимально до­пустимой дозой кадмия для взрослых людей 500 мкг в неделю, т. е. ДСП составляет 70 мкг/сут., а ДСД – 1 мкг на 1 кг массы тела.