ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 08.02.2024
Просмотров: 125
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
бобы какао и кофе; некоторые овощи и фрукты.
Структурные формулы двух афлатоксинов приведены ниже:
I. Афлатоксин В1: R=H; Афлатоксин M1: R=OH
II Афлатоксин В2: R, R1=H; Афлатоксин M2: R=OH, R1=H
М-форма впервые была обнаружена в молоке. Афлатоксин содержится и в других видах плесени, так что продукты питания после заражения плесневым грибом могут стать источником накопления афлатоксина.
Высшая токсичность афлатоксина В1 была обнаружена в опытах на крысах (ЛД50 17,9 мг/кг), другие виды афлатоксинов менее ядовиты (табл. 7.2).
Поскольку афлатоксины могут связываться с белками, аккумулируются они в продуктах питания, изготовление которых связано с концентрированием белков, например при изготовлении сыра из молока. Афлатоксины проявляют нейро-, нефротоксическое, иммунодепрессивное, канцерогенное, мутагенное и тератогенное действие.
Предельно допустимые концентрации афлатоксинов в пищевых продуктах составляют не более 5 мкг/кг. В молоке и продуктах детского питания присутствие афлатоксинов не допускается.
Таблица 7.2 – Содержание афлатоксина В1 в некоторых продуктах питания, зараженных плесенью
Для защиты от афлатоксинов и других микотоксинов необходимо воспрепятствовать образованию плесневых грибов на продуктах питания, так как
афлатоксины устойчивы к действию температуры и не разрушаются при кипячении, поджаривании, а также при обработке в автоклаве. Поскольку оптимальные условия развития афлатоксинов и других видов плесени, содержащих токсины, лежат при температуре около 300С и относительной влажности воздуха 75%, необходимо, чтобы продукты питания хранились при иных условиях. Лучше всего сохранять продукты питания в сухом воздухе при температуре ниже 100С. Более надежны условия хранения в вакууме при температуре около 50С.
Несмотря на наличие в продуктах питания других вредных или даже ядовитых веществ, отравления происходит довольно редко, т.к. такие вещества зачастую разлагаются в процессе приготовления пищи.
Относительно токсичности сомнительных веществ, которые человек принимает с пищей, существует концепция объяснения их безвредности, состоящая из трех пунктов:
– устанавливаются нормальныеконцентрации в продуктах питания;
– токсичность веществ различной природы не суммируется;
– вредные воздействия ослабляются многочисленными антагонистическими влияниями.
В качестве примера антагонизма типичных токсикантов следует отметить взаимное ослабление действия селена и ртути. Селен ускоряет выведение ртути, тормозит её метилирование, вытесняет ртуть из связи с сульфгидрильными группами. С другой стороны, и добавление ртути, как полагают, ослабляет токсичность селена.
Синергетические эффекты наблюдаются очень редко: например, съедобный гриб-навозник с алкоголем. Суть эффекта заключается в том, что содержащееся в навознике токсичное вещество коприн нерастворимо в воде, а лишь – в этиловом спирте. Поэтому при употреблении гриба с алкоголем возникают отравления (приготовленный на основе этого гриба препарат „копринус” используется для лечения алкоголизма).
Основываясь на этих 3-х положениях, именно многообразие сомнительных в токсическом отношении веществ, содержащихся в пище, можно рассматривать как лучшую гарантию их безопасности согласно концепции – «безопасность в многообразии»
7.3. Нормативы ПДК загрязняющих веществ в продуктах
питания
Основным ограничительным нормативом является допустимое остаточное количество (ДОК) вредного вещества в продуктах питания или в урожае в период его сбора (г/кг, мг/кг).
ПДК вредных химических соединений в продуктах питания (ПДКпр) разработаны для ряда химических элементов, способных в определенных количествах вызывать патологический эффект. Некоторые из них приведены в приложении 4.
Для ряда сельскохозяйственных культур установлены ПДКпр пестицидов и их метаболитов. Гигиенические нормативы учитывают физико-химические свойства пестицидов, время сохранения их остатков и метаболитов в пищевых продуктах, способы применения и особенности самих продуктов, т.е. рН клеточного сока, активность форменных систем, проницаемость клеточных мембран. Поскольку экспериментальное определение ПДКпр весьма длительно, для установления ВДК пестицидов в продуктах питания (ВДКпр) используют расчетные методы.
Так, для расчета ВДКпр пестицидов (мг/кг) Каган, Сасинович и Овсеенко (1971г) предложили формулу:
Шицкова, Елизарова и др. (1973г.) рекомендовали рассчитывать ВДКпр для пестицидов различных классов по величине их ПДК, регламентированных для воды природных водоемов (ПДКв).
Для фосфорорганических пестицидов была предложена формула
а для хлорорганических
Однако, расчетное регламентирование ВДК токсичных соединений дает достоверные результаты лишь тогда, когда уравнения основаны на токсикометрических и физиологических параметрах и нормативных величинах из смежных областей гигиены, которые, в свою очередь, установлены по результатам экспериментальных исследований.
Серьезную опасность для здоровья человека представляют ТМ (при содержании выше ПДК), поскольку в условиях глобального загрязнения среды обитания они попадают в пищевые продукты через почву, воду и атмосферу. В настоящее время до 70% ТМ поступает в организм человека с пищевой продукцией. Данные о среднем содержании основных ТМ в различных видах сельскохозяйственной продукции приведены в табл. 7.3.
Таблица 7.3 – Тяжелые металлы в с/х продукции, мг/кг сухой массы
Для людей неконтролируемое загрязнение пищевой продукции токсичными металлами может вызвать серьезные последствия. Содержание ТМ в выпускаемой продукции растительного происхождения зависит от дополнительных материалов, чистоты и условий выращивания основного заготовляемого сырья, качества его технологической обработки
Такие ТМ, как Pb, Hg, Cd, Ni, Ве, даже при самых низких концентрациях проявляют сильно выраженные токсические свойства. Данные о ПДК тяжелых металлов в сырье растительного происхождения и различных готовых продуктов питания приведены в приложении 5.
В пищевых продуктах не допускается содержание металлов, которые вызывают прогоркание (медь) и другие дефекты качества. В медной посуде при варке варенья заметно темнеет, и даже чернеет, вишня.
Потемнение продуктов могут вызывать олово и алюминий. Причиной изменения цвета может быть также присутствие в продукте железа.
Концентрация олова в консервированных продуктах зависит от качества внутренней поверхности банки, типа консервируемой пищевой продукции, длительности экспозиции.
Существующие методы определения токсичности тяжелых металлов не позволяют дать принципиальную оценку их опасного воздействия на человека, поскольку эксперименты обычно проводятся на микроорганизмах или теплокровных животных. Существующими государственными стандартами не учитываются валентность и формы миграции тяжелых металлов, а также параметры, определяющие токсичность ионов и их физиологическое действие на организм человека. Установленные ПДК не учитывают эффектов химического и биологического накопления вредных веществ в пищевых продуктах, а также превращение металлов в более токсичные формы в результате метаболизма и миграционных процессов по пищевой цепи. При этом очень важным является то, что при оценке воздействия вредных веществ на экосистемы определяющей оказывается не первоначальная их концентрация в биосфере, а перенос, накопление и трансформация в критических звеньях экосистемы, в результате чего наблюдаются иные концентрации и вторичные продукты с другими токсичными свойствами.
7.4. Токсическое и канцерогенное действие тяжелых металлов на организм человека
Исследования показали, что в организме человека металлы составляют около 3% по массе, т.е. при массе человека 60…70 кг это – 1,8…2кг. Большую часть составляют: кальций (1700г), калий (250г), натрий (70г), магний (42г), железо (5г), цинк (3г). Остальное приходится на микроэлементы. Если концентрация элемента в организме превышает 10-2%, то его считают макроэлементом. Микроэлементы находятся в организме в концентрациях 10-5…10-3%. Если концентрация элемента ниже 10-5%, то его считают ультрамикроэлементом.
Представление об обязательной токсичности всех ТМ в допустимых концентрациях не соответствует действительности, поскольку доказано, что токсические металлы в низких дозах не оказывают вредного действия. В то же время все микроэлементы, даже жизненно необходимые, в избыточных дозах токсичны. Такие металлы, как Hg, Cd, Pb, As, Ве, сильно токсичны при самых низких концентрациях и не выполняют какой-либо полезной функции.
По токсичности тяжелые металлы делятся на три класса:
I – наиболее токсичные (Cd, Hg, Ni, Pb, Co, Ве, As);
II – умеренно токсичные (Cu, Zn, Mn, Cr, Mo, Sb);
III – малотоксичные (Ba, V, Sr и другие).
К химическим канцерогенам относят хром, мышьяк, никель, кадмий бериллий; потенциальными канцерогенами являются кобальт, ртуть, свинец и некоторые другие металлы. Понятие «канцерогенность металла» относится не к элементу как таковому в виде простого вещества, а к его определенному физико-химическому состоянию.
Канцерогенез – это способность вещества (металла) проникать в клетку и реагировать с молекулой ДНК, вызывая хромосомные нарушения клетки. Канцерогенез зависит как от механизма поступления канцерогенных веществ в клетку, так и от их количества в клетке.
Канцерогенные вещества можно разделить на три категории: металлсодержащие частички, водорастворимые соединения металлов, жирорастворимые соединения. Наибольшей проникающей способностью обладают водорастворимые соединения.
В наибольшей степени на механизм канцерогенеза влияют: рН среды, температура, наличие в клетке аминокислот. В кислой области рН наблюдается наибольшая растворимость канцерогенов в клетке. Если в клетках находятся аминокислоты, которые хорошо связывают металлы (например, цистеин, гистидин), то существенно снижается способность канцерогенов (в частности, никеля) проникать в такие клетки. Повышение температуры ускоряет процесс канцерогенеза.
Структурные формулы двух афлатоксинов приведены ниже:
I. Афлатоксин В1: R=H; Афлатоксин M1: R=OH
II Афлатоксин В2: R, R1=H; Афлатоксин M2: R=OH, R1=H
М-форма впервые была обнаружена в молоке. Афлатоксин содержится и в других видах плесени, так что продукты питания после заражения плесневым грибом могут стать источником накопления афлатоксина.
Высшая токсичность афлатоксина В1 была обнаружена в опытах на крысах (ЛД50 17,9 мг/кг), другие виды афлатоксинов менее ядовиты (табл. 7.2).
Поскольку афлатоксины могут связываться с белками, аккумулируются они в продуктах питания, изготовление которых связано с концентрированием белков, например при изготовлении сыра из молока. Афлатоксины проявляют нейро-, нефротоксическое, иммунодепрессивное, канцерогенное, мутагенное и тератогенное действие.
Предельно допустимые концентрации афлатоксинов в пищевых продуктах составляют не более 5 мкг/кг. В молоке и продуктах детского питания присутствие афлатоксинов не допускается.
Таблица 7.2 – Содержание афлатоксина В1 в некоторых продуктах питания, зараженных плесенью
Продукт питания | Вид плесени | Конц-ия афлатоксина В1 |
Выпечка | Aspergillus glaucus | 100 мкг/кг |
Земляной орех | Aspergillus flavus | 1100 мкг/кг |
Лесной орех | Aspergillus flavus | 20 мкг/ядро |
Апельсины | Penicillium expansum | 5–50 мкг/кг |
Лимоны | Penicillium digitatum | 20–30 мкг/кг |
Персики | Aspergillus niges | 5 мкг/кг |
Сало | Aspergillus flavus | 100–5000 мкг/кг |
Томатный сок | Aspergillus flavus | 20 мкг/кг |
Белый хлеб | Penicillium glaucum | 20 мкг/кг |
Для защиты от афлатоксинов и других микотоксинов необходимо воспрепятствовать образованию плесневых грибов на продуктах питания, так как
афлатоксины устойчивы к действию температуры и не разрушаются при кипячении, поджаривании, а также при обработке в автоклаве. Поскольку оптимальные условия развития афлатоксинов и других видов плесени, содержащих токсины, лежат при температуре около 300С и относительной влажности воздуха 75%, необходимо, чтобы продукты питания хранились при иных условиях. Лучше всего сохранять продукты питания в сухом воздухе при температуре ниже 100С. Более надежны условия хранения в вакууме при температуре около 50С.
Несмотря на наличие в продуктах питания других вредных или даже ядовитых веществ, отравления происходит довольно редко, т.к. такие вещества зачастую разлагаются в процессе приготовления пищи.
Относительно токсичности сомнительных веществ, которые человек принимает с пищей, существует концепция объяснения их безвредности, состоящая из трех пунктов:
– устанавливаются нормальныеконцентрации в продуктах питания;
– токсичность веществ различной природы не суммируется;
– вредные воздействия ослабляются многочисленными антагонистическими влияниями.
В качестве примера антагонизма типичных токсикантов следует отметить взаимное ослабление действия селена и ртути. Селен ускоряет выведение ртути, тормозит её метилирование, вытесняет ртуть из связи с сульфгидрильными группами. С другой стороны, и добавление ртути, как полагают, ослабляет токсичность селена.
Синергетические эффекты наблюдаются очень редко: например, съедобный гриб-навозник с алкоголем. Суть эффекта заключается в том, что содержащееся в навознике токсичное вещество коприн нерастворимо в воде, а лишь – в этиловом спирте. Поэтому при употреблении гриба с алкоголем возникают отравления (приготовленный на основе этого гриба препарат „копринус” используется для лечения алкоголизма).
Основываясь на этих 3-х положениях, именно многообразие сомнительных в токсическом отношении веществ, содержащихся в пище, можно рассматривать как лучшую гарантию их безопасности согласно концепции – «безопасность в многообразии»
7.3. Нормативы ПДК загрязняющих веществ в продуктах
питания
Основным ограничительным нормативом является допустимое остаточное количество (ДОК) вредного вещества в продуктах питания или в урожае в период его сбора (г/кг, мг/кг).
ПДК вредных химических соединений в продуктах питания (ПДКпр) разработаны для ряда химических элементов, способных в определенных количествах вызывать патологический эффект. Некоторые из них приведены в приложении 4.
Для ряда сельскохозяйственных культур установлены ПДКпр пестицидов и их метаболитов. Гигиенические нормативы учитывают физико-химические свойства пестицидов, время сохранения их остатков и метаболитов в пищевых продуктах, способы применения и особенности самих продуктов, т.е. рН клеточного сока, активность форменных систем, проницаемость клеточных мембран. Поскольку экспериментальное определение ПДКпр весьма длительно, для установления ВДК пестицидов в продуктах питания (ВДКпр) используют расчетные методы.
Так, для расчета ВДКпр пестицидов (мг/кг) Каган, Сасинович и Овсеенко (1971г) предложили формулу:
Шицкова, Елизарова и др. (1973г.) рекомендовали рассчитывать ВДКпр для пестицидов различных классов по величине их ПДК, регламентированных для воды природных водоемов (ПДКв).
Для фосфорорганических пестицидов была предложена формула
а для хлорорганических
Однако, расчетное регламентирование ВДК токсичных соединений дает достоверные результаты лишь тогда, когда уравнения основаны на токсикометрических и физиологических параметрах и нормативных величинах из смежных областей гигиены, которые, в свою очередь, установлены по результатам экспериментальных исследований.
Серьезную опасность для здоровья человека представляют ТМ (при содержании выше ПДК), поскольку в условиях глобального загрязнения среды обитания они попадают в пищевые продукты через почву, воду и атмосферу. В настоящее время до 70% ТМ поступает в организм человека с пищевой продукцией. Данные о среднем содержании основных ТМ в различных видах сельскохозяйственной продукции приведены в табл. 7.3.
Таблица 7.3 – Тяжелые металлы в с/х продукции, мг/кг сухой массы
Продукты | Pb | Hg | Cd | Cu | Ni | Co |
Пшеница | 0,04 | 0,01 | 0,014 | 4,7 | 0,43 | 0,055 |
Кукуруза | 0,003 | 0,003 | 0,06 | 2.9 | 0,84 | 0,053 |
Свекла | - | 0,007 | - | 1.4 | - | 0,02 |
Картофель | 0,03 | - | 0,050 | 1,4 | 0,05 | 0,05 |
Капуста | - | 0,02 | 0,015 | 0,75 | 0,05 | 0,06 |
Морковь | - | 0,005 | 0,13 | 0,8 | 0,06 | 0,02 |
Горох | - | 0,01 | 0,020 | 7,5 | 0,47 | 0,131 |
Для людей неконтролируемое загрязнение пищевой продукции токсичными металлами может вызвать серьезные последствия. Содержание ТМ в выпускаемой продукции растительного происхождения зависит от дополнительных материалов, чистоты и условий выращивания основного заготовляемого сырья, качества его технологической обработки
Такие ТМ, как Pb, Hg, Cd, Ni, Ве, даже при самых низких концентрациях проявляют сильно выраженные токсические свойства. Данные о ПДК тяжелых металлов в сырье растительного происхождения и различных готовых продуктов питания приведены в приложении 5.
В пищевых продуктах не допускается содержание металлов, которые вызывают прогоркание (медь) и другие дефекты качества. В медной посуде при варке варенья заметно темнеет, и даже чернеет, вишня.
Потемнение продуктов могут вызывать олово и алюминий. Причиной изменения цвета может быть также присутствие в продукте железа.
Концентрация олова в консервированных продуктах зависит от качества внутренней поверхности банки, типа консервируемой пищевой продукции, длительности экспозиции.
Существующие методы определения токсичности тяжелых металлов не позволяют дать принципиальную оценку их опасного воздействия на человека, поскольку эксперименты обычно проводятся на микроорганизмах или теплокровных животных. Существующими государственными стандартами не учитываются валентность и формы миграции тяжелых металлов, а также параметры, определяющие токсичность ионов и их физиологическое действие на организм человека. Установленные ПДК не учитывают эффектов химического и биологического накопления вредных веществ в пищевых продуктах, а также превращение металлов в более токсичные формы в результате метаболизма и миграционных процессов по пищевой цепи. При этом очень важным является то, что при оценке воздействия вредных веществ на экосистемы определяющей оказывается не первоначальная их концентрация в биосфере, а перенос, накопление и трансформация в критических звеньях экосистемы, в результате чего наблюдаются иные концентрации и вторичные продукты с другими токсичными свойствами.
7.4. Токсическое и канцерогенное действие тяжелых металлов на организм человека
Исследования показали, что в организме человека металлы составляют около 3% по массе, т.е. при массе человека 60…70 кг это – 1,8…2кг. Большую часть составляют: кальций (1700г), калий (250г), натрий (70г), магний (42г), железо (5г), цинк (3г). Остальное приходится на микроэлементы. Если концентрация элемента в организме превышает 10-2%, то его считают макроэлементом. Микроэлементы находятся в организме в концентрациях 10-5…10-3%. Если концентрация элемента ниже 10-5%, то его считают ультрамикроэлементом.
Представление об обязательной токсичности всех ТМ в допустимых концентрациях не соответствует действительности, поскольку доказано, что токсические металлы в низких дозах не оказывают вредного действия. В то же время все микроэлементы, даже жизненно необходимые, в избыточных дозах токсичны. Такие металлы, как Hg, Cd, Pb, As, Ве, сильно токсичны при самых низких концентрациях и не выполняют какой-либо полезной функции.
По токсичности тяжелые металлы делятся на три класса:
I – наиболее токсичные (Cd, Hg, Ni, Pb, Co, Ве, As);
II – умеренно токсичные (Cu, Zn, Mn, Cr, Mo, Sb);
III – малотоксичные (Ba, V, Sr и другие).
К химическим канцерогенам относят хром, мышьяк, никель, кадмий бериллий; потенциальными канцерогенами являются кобальт, ртуть, свинец и некоторые другие металлы. Понятие «канцерогенность металла» относится не к элементу как таковому в виде простого вещества, а к его определенному физико-химическому состоянию.
Канцерогенез – это способность вещества (металла) проникать в клетку и реагировать с молекулой ДНК, вызывая хромосомные нарушения клетки. Канцерогенез зависит как от механизма поступления канцерогенных веществ в клетку, так и от их количества в клетке.
Канцерогенные вещества можно разделить на три категории: металлсодержащие частички, водорастворимые соединения металлов, жирорастворимые соединения. Наибольшей проникающей способностью обладают водорастворимые соединения.
В наибольшей степени на механизм канцерогенеза влияют: рН среды, температура, наличие в клетке аминокислот. В кислой области рН наблюдается наибольшая растворимость канцерогенов в клетке. Если в клетках находятся аминокислоты, которые хорошо связывают металлы (например, цистеин, гистидин), то существенно снижается способность канцерогенов (в частности, никеля) проникать в такие клетки. Повышение температуры ускоряет процесс канцерогенеза.