12 Эссенииальные вещества — незаменимые, не- синтезируемые в организме. 13 Путриенты — пищевые вещества (белки, уг- леводы, жиры, витамины и др.).

ВВЕДЕНИЕ

Проблема взаимоотношений человека и окружающей среды с точки зрения охраны внутренней среды человека, а следователь­но, сохранения и укрепления здоровья, про­филактики инфекционных и неинфекцион­ных заболеваний с давних пор является од­ной из глобальных проблем человечества. Особенно актуальной эта проблема стано­вится в последнее время в связи с усилени­ем загрязнения окружающей среды, слож­ной, нестабильной, а порой и критической обстановкой во многих регионах мира, в том числе и в нашей стране.

Наряду с загрязнением окружающей среды (атмосферный воздух, вода, почва и др.) сле­дует выделить один из самых важных факто­ров, влияющих на состояние здоровья челове­ка и популяции в целом, — фактор питания. Проблема питания всегда была одной из важ­нейших для человеческого общества. Ведь все, кроме кислорода, человек для своей жизнедея­тельности получает из пищи и воды. При этом следует иметь в виду, что пища имеет одно принципиальное отличие от других факторов внешней среды: в процессе питания она пре­вращается из внешнего во В1гутренний фактор, и ее компоненты в цепи последовательных превращений трансформируются в энергию физиологических функций и структурные эле­менты органов и тканей человека.

В современных условиях очевидны и акту­альны два относительно самостоятельных ас­пекта взаимосвязи питания и процессов пре­вращения (биотрансформации) компонентов пищи и чужеродных веществ в организме че­ловека. Один из аспектов заключается в том, что пища современного человека является не только носителем пластических и энергетичес­ких материалов, но и источником компонентов неалиментарного (непищевого) характера, сре­ди которых немало компонентов природного или антропогенного происхождения. Пища яв­ляется источником необходимых организму пищевых и биологически активных вешеств, но наряду с этим и источником различных ксе­нобиотиков (чужеродных веществ) радио­нуклидов, ядохимикатов (пестицидов), нитра­тов, нитритов, микотоксинов, разного рода биологических загрязнителей (микроорганиз­мов, вирусов, гельминтов) и др.

В то же время химический состав пищи как в традиционном его понимании (содержание пищевых и биологически активных веществ — белков, жиров, углеводов, витаминов, мине­ральных макро- и микроэлементов, воды), так и с учетом неалиментарных компонентов ока­зывает регулирующее влияние практически на все системы живого организма, ответственные за' транспорт, метаболизм, обезвреживание и элиминацию (выведение) ксенобиотиков.

ВРЕДНЫЕ ВЕЩЕСТВА ПИЩИ

Не останавливаясь на вопросах физиологии питания и функциях тех или иных макро-(белки, жиры, углеводы, минеральные соли) и микронутриентов (микроэлементы, вод о- и жи­рорастворимые витамины), которые весьма многообразны, остановимся на вопросах охра­ны внутренней среды организма от вредных компонентов пищи. Следует признать, что на­копление во внутренних средах организма лю­бых стойких чужеродных веществ (ксенобио­тиков) является крайне нежелательным, а в

Все химические вещества пищи условно могут быть разделены на три основные группы. Первую группу представляют при­родные компоненты пищевых продуктов, специфические для определенного вида про­дуктов животного или растительного проис­хождения. Вторую и третью группы состав­ляют вещества, поступающие в пищевые продукты из окружающей среды: а) контами-наиты (загрязнители) биологической или хи­мической (антропогенной) природы; 6) пи-

Пища

| Природные компоненты пищи

_2+3_

Вещества из окружающей среды

Обычные компоненты в необычно высоких количествах

Контаминанты

Пищевые добавки

Антиалиментарные компоненты

Необычные компоненты из новых источников

Биологические (природные)

Химические (антропогенные)

Компоненты с выражен­ной фармакологической активностью

Токсические компоненты

Схема 1. Классификация вредных веществ пищи

некоторых случаях представляет прямую угро­зу здоровью человека ввиду нарушения кле­точного метаболизма. Охрана внутренней сре­ды человека является приоритетным принци­пом гигиены в целом, и гигиены питания в ча­стности. В этой связи несомненный интерес представляет знакомство с основными вредны­ми веществами, встречающимися в пищевых продуктах.

(Здесь следует оговориться, что понятия «вредности» и «безвредности» довольно отно­сительны. Ведь известно, что норой обычные и даже незаменимые компоненты пищи в опре­деленных условиях могут быть небезразличны для организма, н наоборот, многие токсичные, ядовитые вещества могут использоваться, на­пример, в лечебных целях. Поэтому в данном разделе речь пойдет только о веществах, представляющих потенциальную, возможную угрозу для здоровья человека Л щевые добавки — вещества, специально вно­симые в пищевые продукты для достижения определенных технологических эффектов. Классификация чужеродных веществ пищи представлена на схеме 1.

Прежде чем подробно остановиться на ха­рактеристике большой группы пищевых доба­вок — химических веществ природного или синтетического происхождения, специально добавляемых в пищевые продукты на различ­ных этапах его производства, хранения или транспортировки, кратко рассмотрим характе­ристику первых двух групп вредных веществ пиши: природных компонентов пиши и загряз­нителей химической или биологической при­роды.

К первой группе эффектов неблагоприят­ного влияния природных компонентов пиши на организм человека относятся, прежде всего, случаи наследственного нарушения синтеза ка­

ких-либо ферментов^и пищеварительного трак­та, что приводит к нарушению обмена тех или иных нутриентов (пищевых веществ — бел­ков, углеводов и др.). В качестве одного из примеров можно привести широко распростра­ненный синдром непереносимости молока, а точнее молочного сахара — лактозы, связан­ный с отсутствием (или снижением активнос­ти) в слизистой кишечника фермента, расщеп­ляющего лактозу — р-галактозидазы. Другое заболевание — глютеновая энтеропатия — связано с недостаточностью одного из протео-литических ферментов, расщепляющего глю-тен, что проявляется в непереносимости пше­ничного белка. В основе непереносимости ряда пищевых веществ могут лежать другие меха­низмы, связанные с наследственным дефектом синтеза внутриклеточных ферментов. Напри­мер, генетический дефект синтеза такого фер­мента, как фенилаланингидроксилаза приво­дит к заболеванию, именуемому фенилкетону-рией.

^м Фермент — fermentuni — органическое веще­ство, близкое к белкам, образующееся в клетках. Ферменты (энзимы) — специфичные катализаторы, принимающие участие во многих биохимических ре­акциях в живых организмах в качестве факторов, организующих химические превращения; ферменты играют чрезвычайно важную роль в обмене ве­ществ, во многих проявлениях жизни.

¹⁵ Этиологический фактор — то, что является причиной. Этиология — aetiologia (от греч. сатш aitia причина + лоуос logos учение) — учение о причинах болезней, в широком смысле слова — о сущности этих причин.

Следствием резкого нарушения одного из принципов рационального питания, а имен­но, нарушения соотношения содержания пи­щевых веществ в рационе, могут быть забо­левания, связанные с избыточным поступле­нием в организм тех или иных нутриентов. Так, преобладание в рационе углеводов и, в первую очередь, сахарозы (сахара) способ­ствует возникновению сахарного диабета, ожирения, некоторых форм сердечно-сосу­дистой патологии, а избыточное потребление жиров, особенно содержащих насыщенные жирные кислоты (например, животные ту­гоплавкие жиры), приводит в развитию ате-росклеротических поражений сосудов, ожи­рения. Неблагоприятно может сказываться на здоровье человека не только избыток (или недостаток, — а это тема другого разго­вора) тех или иных макро- или микроэле­ментов пищи, но и их несбалансированность. Так, например, этиологическим¹-* фактором эпидемической пеллагры у населения, по­требляющего в качестве источника белка пре­имущественно кукурузу и сорго, является несбалансированность аминокислот лейцина н изолейцина. Токсический эффект могут вызвать также некоторые жирные кислоты, например эруковая, характерная для рапсо­вого и горчичного масел.

Нельзя не остановиться также и на некото­рых пищевых компонентах, обладающих вы­раженной фармакологической активностью. Одним их таких компонентов является этанол (этиловый или винный спирт), являющийся, с одной стороны, биологически активным веще­ством (источником энергии), а с другой — ве­ществом, представляюшим опасность для здо­ровья человека, так как его фармакологичес­кое, в частности наркотическое, действие вы­ражено в значительно большей степени. К ток­сикантам следует отнести и некоторые стиму­ляторы нервной деятельности — производные ксантина (кофеин, теобромин, теофиллин), являющиеся, как известно, специфическими компонентами чая, кофе, некоторых прохлади­тельных тонизирующих напитков (Coca-Cola и др.). Значительную опасность могут представ­лять и продукты, насыщенные биологически активными компонентами — биогенными ами­нами (тирамин, серотонин, норадреналин и др.), содержащимися как в продуктах живот­ного (сыры, печень, соленая рыба), так и рас­тительного (томаты, бананы, апельсины, ана­насы) происхождения. Поступление с пищей вышеперечисленных веществ в ряде случаев сопоставимо, а иногда и превышает фармако­пейные дозы. Так, к примеру, чашка крепкого кофе содержит 100—150 мг кофеина, а в 100 г бананов содержится до 3 мг серотонина.

Другую значительную группу природных пищевых компонентов представляют так назы­ваемые антиалиментарные (непищевые) веще­ства, сами по себе не обладающие токсическим действием, но специфическим образом снижа­ющие усвояемость отдельных пищевых ве­ществ. Так, например, из некоторых злако-. вых, бобовых, овощей (рис, пшеница, соя, фа­соль), а. также продуктов животного проис­хождения (белки яиц кур, индеек, уток) выде­лена большая группа ингибиторов"' протеи-наз — ферментов, расщепляющих белки в пи­щеварительном тракте. Эти белки-ингибиторы образуют стойкие комплексы с основными протеолитическими ферментами желудочно-ки­шечного тракта (трипсином, химотрипсином, ос-амилазой и др.), что приводит в снижению активности последних, а значит — к неполно­му перевариванию белков рациона. Тепловая обработка позволяет снизить активность инги­биторов протеиназ некоторых продуктов, на­пример яиц.

Антивитамины (другая группа антиалимен­тарных веществ) названы так потому, что спо­собны полностью или частично блокировать биологическое действие витаминов. Так, на­пример, в состав многих овощей, фруктов и ягод входит аскорбатоксидаза — фермент, разрушающий аскорбиновую кислоту (вита­мин С). Однако важно подчеркнуть, что ас-

^lfi Ингибитор — вещество, которое прекращает, задерживает пли угнетает химическую реакцию или физиологическое действие.

корбатоксидаза проявляет свою активность главным образом вне организма, приводя к по­тере витаминной ценности пищи, особенно при ее приготовлении (нарезании). Другой пример антивитаминов — тиаминаза, фермент, рас­щепляющий тиамин (витамин В|). Значитель­ное количество тиаминазы выделено из некото­рых видов рыб, в частности карповых. Так, например, описаны случаи тиаминовой недо­статочности у жителей Таиланда, употребляв­ших в пищу сырую рыбу, несмотря на то, что в рационе содержалось значительное количе­ство витамина В,.

Наконец, еще одна группа антиалиментар­ных веществ характеризуется деминерализую­щими факторами, подавляющими усвоение кальция, железа, цинка и ряда других мине­ральных элементов, образуя с ними труднора­створимые соединения. Типичными представи­телями деминерализующих веществ являются щавелевая кислота и фитин (инозитолгекса-фосфорная кислота). Первая содержится в больших количествах в щавеле, ревене, шпи­нате, а фитин обнаружен в злаковых и бобо­вых. Описаны случаи отравления людей про­дуктами, содержащими большое количество щавелевой кислоты, обладающей декальцини-рующим эффектом.

Для некоторых пищевых продуктов харак­терно наличие в их составе природных токси­ческих компонентов, представляющих в опре­деленных условиях опасность для здоровья потребителя. Так, горький миндаль, ядра кос­точек абрикосов, персиков, вишен и других плодов содержат токсичные компоненты — пианогенные гликозиды. Представляет опас­ность и позеленевший картофель, так как в этом случае в клубнях происходит накопление соланина — органического вещества, обладаю­щего токсичными свойствами. Продукты коп­чения, перегретые продукты, особенно жиры, накапливают полициклические ароматические углеводороды, нитрозосоединения, обладаю­щие канцерогенным эффектом.

Следует все же отметить, что природные компоненты пищи, которые были упомянуты выше, могут оказывать вредное побочное дей­ствие (вплоть до летального исхода) лишь в определенных условиях: либо при врожден­ных нарушениях метаболизма, либо при рез­ких нарушениях количественного и качествен­ного их соотношения в рационе. Несомненно, что наибольшую опасность для здоровья че­ловека представляют природные токсичные компоненты пиши и контаминанты пищевых продуктов, поступающие из окружающей среды.

В настоящее время к основным загрязните­лям пищевых продуктов относят токсичные металлы (свинец, кадмий, ртуть, олово и др.) и мышьяк; радионуклиды стронция, цезия, йо­да; пестициды и их метаболиты, продукты дег­радации; нитраты, нитриты и N-нитрозосоеди-нения; полициклические ароматические угле­водороды; фтористые соединения; селен; сти­муляторы роста сельскохозяйственных живот­ных (гормоны, антибиотики), а также органи­ческие и неорганические соединения, мигриру­ющие в пищевые продукты из упаковочных материалов.

Имеют значение и некоторые природные контаминанты биологического происхождения: бактерии и их токсины, микотоксины, гель­минты, вирусы.

И наконец, третью группу чужеродных ве­ществ пищи составляет огромное количество пищевых добавок, о которых будет рассказано ниже.