Екологія - Васюкова Г.Т. - Небезпеки, зв'язані з забрудненнями з навколишнього середовища

Добре відомо, що харчові продукти можуть служити факторами переносу багатьох патогенних і токсичних агентів захворювань. Збудники захворювань, пов'язаних із вживанням харчових продуктів, характеризуються великою розмаїтістю. Дія деяких з них обумовлена токсичними метаболітами, що утворяться при розвитку мікроорганізмів у харчовому продукті до його споживання (наприклад, стафілококове харчове отруєння і ботулізм). Несприятлива дія й ін. зумовлена споживанням продуктів, що містять живі мікроорганізми (наприклад, сальмонели). У деяких випадках потрібно споживання великої кількості живих мікроорганізмів, що утворять розлади в травному тракті і виділяють токсин (наприклад, інтоксикація).

Вага наслідків, викликуваних мікроорганізмами, змінюється від тимчасового дискомфорту і досить швидкого видужання до гострого токсичного ефекту при ботулізмі, що у залежності від часу, що пройшов до встановлення діагнозу і початку лікування, може мати дуже високу смертність.

Захворювання, пов'язані з вживанням харчових продуктів, розвиваються майже відразу. Наприклад, у випадку ботулізму симптоми з'являються протягом 12-36 годин після вживання продукту, що містить токсин. Стафілококова інтоксикація розвивається протягом 1-6 годин після споживання продукту, а сальмонельоз - протягом 12-18 годин після поглинання мікроорганізмів.

Небезпеки живильних речовин

Небезпека харчових продуктів, пов'язана з живильними факторами (можна розглядати з погляду недоліку і надлишку живильних речовин) виявляється такими захворюваннями, як цинга, пелагра, рахіт, бери-бери і базедова хвороба.

Відомо, що надлишок живильних речовин, зокрема жиророзчинних вітамінів і деяких мікроорганізмів, також токсичний.

Небезпеки, зв'язані з забрудненнями з навколишнього середовища

Серед безлічі хімічних речовин, впливу яких піддається людина, включаючи природні речовини, найбільш важливими є ті, котрі тут класифікуються як забруднення з зовнішнього середовища. Вони включають мікроелементи і металоорганічні з'єднання (миш'як, ртуть, кадмій, свинець і олово), а також ряд органічних сполук (поліхлордифеніли (ПХД) і галогенопохідні вуглеводні пестициди). Ця категорія містить речовини досить різного хімічного складу, однак, вони відрізняються деякими характеристиками реагування. Забруднення з зовнішнього середовища досить стабільні і тому персиструють у навколишньому середовищі, мають тенденцію до біоаккумуляції в харчовому ланцюзі і можуть піддаватися біотрансформації зі збільшенням токсичності. Аналіз поширеності і токсичності забруднень з навколишнього середовища показує важливість цього класу з'єднань для проблеми безпеки харчування.

В останні роки особлива увага приділяється екологічній чистоті харчових продуктів.

Серед багатьох хімічних речовин, впливу яких піддається організм людини, включаючи речовини, що додаються чи штучно вхідні в природний склад харчових продуктів, знаходиться група з'єднань, зумовлених як забруднення з навколишнього середовища. Вони становлять найбільшу небезпеку для здоров'я людини. Спалахи захворювань через поглинання деяких хімічних речовин іноді охоплюють велику кількість людей, є яскравим доказом загрози для здоров'я людини.

Ця група з'єднань включає велику кількість різних за хімічною структурою речовин, однак, усі забруднення з навколишнього середовища можуть бути розділені на два великих хімічних класи: мікроелементи і металоорганічні з'єднання; органічні речовини, причому найважливішими серед останніх є галогенізовані ароматичні вуглеводні.

Забруднення з навколишнього середовища надходять у харчові продукти з двох основних джерел. Першим з них є промислове скидання хімічних відходів у навколишнє середовище, особливо в ріки. У невеликій кількості інших випадків харчові продукти можуть бути забруднені в результаті неправильного використання хімічних речовин через незнання можливості нагромадження деяких хімічних речовин у харчовому ланцюзі. Другим важливим джерелом забруднення харчових продуктів є вивільнення забруднень із природних джерел, наприклад, з геологічних формацій.

Більшість забруднень харчових продуктів промислового походження - це складні органічні речовини, що являють собою кінцеві чи побічні продукти промислових хімічних процесів. У деяких випадках забруднення може бути домішкою в кінцевому продукті, що потрапляє в нього в процесі виробництва. В інших випадках неорганічні і металорганічна речовина вивільняється в результаті діяльності людини і забруднює харчовий продукт.

Поліхлордифеніли (ПХД), синтезовані в 1881р., являють собою складну суміш хлорованих ізомерів дифенілу. У США і Канаді ПХД продаються під торговою назвою "Арохлор" і використовуються головним чином як діелектрики в електротехнічній промисловості. Основним джерелом забруднень навколишнього середовища є руйнування старих трансформаторів, конденсаторів і подібних приладів у місцях їхнього поховання в землі з наступним витоком їхнього вмісту в ґрунт і ґрунтові води.

Іншим джерелом ПХД у харчових продуктах є пакувальні матеріали, виготовлені з переробленого паперу, що містить ПХД.

Здатність нагромадження забруднень з навколишнього середовища обмежена визначеними продуктами рослинного і тваринного походження. Риба накопичує ПХД до рівня, більш ніж у 100 000 разів перевищуючого наявні у воді. У Японії був виявлений вміст ПХД більш 1 частини на мільйон у їстівних частинах 16% морської риби й у 18% прісноводної риби. Аналіз морських організмів із прибережних вод Швеції, показав, що нижчі галогени ПХД метаболізуються чи виділяються швидше, ніж вищі, у результаті чого збільшується вміст останніх при проходженні через харчовий ланцюг.

Відношення змісту залишку в харчових продуктах до змісту його в кормі тварин максимально в ПХД зі ступенем хлорування 54%.

Зміст ПДХ у молоці приблизно в 4 рази перевищує його зміст у коров'ячому кормі. Зміст залишку в яйцях курей приблизно дорівнює змісту в кормі, тоді як зміст залишку в тканинах організму (жировій основі) приблизно в 6 разів перевищує його рівень у кормі. Відношення змісту залишку в продуктах і тканинах до поглиненої кількості нижче для ПХД зі ступенем хлорування нижче 54%.

Діоксини - мікрокількості ізомеру 2,3,7,8-тетрахлоррдиоксину, що є найбільш токсичною формою, були виявлені в деяких промислових з'єднаннях 2,4,5- трихлорфеноксиоцтової кислоти (2,4,5-Т) і 2,4,5-трихлорфенолу.Цей ізомер не виявляється в 2,4-дихлорфенооцтовій кислоті (2,4-D) і не утвориться в ній у ході реакції синтезу 2,4-D. Інші ізомери діоксинів були виявлені в промислових з'єднаннях пентахлорфенолу. Дані, що маємо про молочну худобу і рибу, вказують на присутність діоксинів, принаймні, у деяких харчових продуктах у кількості декількох частин на трильйон.

Пентахлорфенол (ПХФ) - це винятково ефективний пестициді консервант деревини. Щорічно світове виробництво перевищує 90710 т. Близько 80% цієї кількості використовується для консервації деревини. На відміну від багатьох забруднень, ПХФ хиткий у зовнішньому середовищі і потім його кількість у харчових продуктах незначна; має невелике токсикологічне значення за винятком випадків неправильного використання.

Гексахлорбензол (ГХБ) - це фунгіцид, що використовується в основному для боротьби з головешкою в насіннях зернових культур. Цей фунгіцид вважався причиною масового отруєння в Туреччині в результаті вживання обробленої фунгіцидом пшениці.

Мирекс - хлорований інсектицид, що використовується для боротьби з мурахами Ріхтера Мирекс, застосовується також як засіб вогнегасіння за назвою "Дехлорон". Він винятково стійкий у навколишньому середовищі і виявляється в жировій тканині в осіб, що проживають на значній відстані від його місцеположення чи використання у виробництві.

Дихлордифенілтрихлоретан, ртуть - дуже токсичні речовини, небезпечні для здоров'я і в даний час заборонені.

Свинець. Природна присутність свинцю в ґрунті і воді призвела до його наявності у всіх живих організмах. Додаткова кількість свинцю потрапляє в харчові продукти з забрудненого навколишнього середовища і при обробці продуктів за участю свинцю. Пестициди, що містять свинець, зможуть безпосередньо збільшити вміст свинцю у фруктах і овочах, а при досить тривалому використанні пестицидів свинець надходить у продукти безпосередньо з забрудненого ґрунту.

При обробці продуктів основним джерелом свинцю є бляшана банка, що використовується для упакування від 10 до 15% продуктів. Свинець потрапляє в продукт зі свинцевого припою у швах банки. Близько 20% свинцю в щоденному раціоні людей надходить з консервованих продуктів, утому числі від 13 до 14% із припою, а інші 6-7% - із самого продукту. Використання свинцевого припою у швах банок і для закриття випускних отворів було причиною присутності свинцю в консервованих молочних продуктах. З упровадженням нових методів пайки і закручування банок вміст свинцю в цих продуктах зменшується.

Кадмій. Одним із джерел кадмію є шахти. Використання стоків з підвищеним вмістом кадмію може привести до підвищення вмісту кадмію в овочах, а також у тканинах сільськогосподарських тварин. Устриці є особливо багатим джерелом кадмію. Листяні рослини, наприклад, шпинат, латук, кресс-салат і мангольд( листяний буряк), є акумуляторами кадмію. На основі досвідів виявлено, що концентрація кадмію нарівні 0,05мол/мг у розчинах ґрунту достатня для того, щоб багато сільськогосподарських культур накопичували кадмій до рівня, що робить рослини небезпечними для споживання.

Біоакумуляція кадмію морськими організмами являє собою потенційну небезпеку для здоров'я людини. Найбільше відрізняються в цьому молюски через свою виражену спорідненість до кадмію. Значна біологічна акумуляція кадмію спостерігається в американських омарах при концентрації кадмію у воді на рівні 0,005 частини на мільйон. Ступінь небезпеки кадмію для людини в харчових продуктах не вивчена цілком. Відзначається, що для людини концентрація 15 частин на мільйон достатня для появи легких симптомів інтоксикації кадмієм. Важливо відзначити, що токсичність кадмію залежить від вмісту цинку в харчових продуктах. Симптоми недоліку цинку підсилюються прийомом великих доз кадмію, а токсичність кадмію зменшується при підвищеному прийомі цинку.

Як і кадмій, миш'як забруднює харчові продукти і воду в результаті скидання із шахт. Крім цих локальних сильних забруднень надходження миш'яку з інших джерел звичайно незначне. З'єднання, що містять миш'як, можуть використовуватися як інсектициди при вирощуванні визначених фруктів.

Високий вміст миш'яку в деяких видах морської риби і морських тварин з панциром. Крім того, морська рослинність, наприклад, водорості містять підвищену концентрацію миш'яку (від 0,7 до 142 частин на мільйон у залежності від виду і регіону).

Харчові добавки з бурих водоростей можуть містити до 20 частини на мільйон миш'яку і викликати інтоксикацію в людей, які приймали ці добавки.

Олово. Основна його частина надходить у харчові продукти в процесі консервування; припустимі рівні до 250 частин на мільйон. Джерелом вмісту олова можуть бути з'єднання органічного олова, використовувані як стабілізатори в пластмасах для метилування олова в біологічних системах.

Галогенізовані вуглеводні - аліфатичні гапоїдпохідні речовини з короткими ланцюгами менш стійкі в плині тривалого часу в жировій тканині організму, чим більш складне з'єднання ароматичного ряду. Це не означає, що перші менш токсичні, тому що багато речовин з коротким ланцюгом, а також деякі речовини ароматичного ряду, канцерогенні для тварин. Взагалі в групу канцерогенів входять з'єднання з прямим і розгалуженим ланцюгом і циклічні галогенізовані з'єднання.

Небезпеки природного походження

Відома тільки невелика частина цих речовин, але серед них є з'єднання, що відрізняються гострою і хронічною токсичною дією, ці з'єднання включають великий клас речовин, що зустрічаються в продуктах рослинного походження: від оксалатів у шпинаті до гінкоалколоїдів у картоплі і грибних отрутах, до цих речовин відносяться також мікроелементи токсилогічно важливі мікотоксини, що зустрічаються в зернових і інших продуктах, вражених цвіллю (наприклад, афлотоксини, охра-токсини, па-тулін, згараленон і трихоцетонові токсини).

Іншими важливими забрудненнями природного походження є піролізідинові алкалоїди і паралітична отрута панцирних. Необхідно, крім того, згадати про велику кількість з'єднань, що утворяться при збереженні чи обробці, готуванні продуктів, наприклад, нітрозамінні і багатоядерні вуглеводні. Ці забруднення природного походження важливі не тільки через їхнє безпосереднє споживання людиною, але також " через їхній вторинний вплив, пов'язаний зі споживанням їстівних субпродуктів від сільськогосподарських тварин". З погляду ваги поразки цей клас містить високотоксичні речовини, а також сильні канцерогени.

Небезпеки харчових добавок і барвників

Цей клас включає велику розмаїтість речовин: більш 2000 прямих і, можливо, близько 1000 непрямих, хоча більшість непрямих добавок, імовірно, не залишається в кінцевих продуктах. Відповідно до цього визначення в дану категорію необхідно включити також трохи стільник лікарських препаратів, що входять у раціон сільськогосподарських тварин.

Розбіжність між суспільною думкою і дійсною небезпекою є в значній мірі результатом непорозуміння визначення "добавка". На противагу суспільному розумінню більшість прямих харчових добавок є 6ВАЗ - загальноприйнятими безпечними речовинами. Ці речовини, в основному спеції і смакові речовини, включають багато знайомих інгредієнтів, деякі з який, наприклад, сіль і ряд спецій, використовуються в плині тисячоліть, аналіз інформації з безпеки деяких 6ВАЗ - речовин показує, що близько 90% з них не представляють значної небезпеки при споживанні людиною. Непрямі добавки, що використовуються у виробництві при обробці й упакуванні і можуть потрапляти в продукти, утворять численну групу, але в продуктах, якщо вони і є, то звичайно знаходяться в невеликій кількості. Дослідження ваги, частоти виникнення і часу настання ефектів цієї дуже великої групи компонентів вказує на незначний рівень їхньої небезпеки. Багато плутанини з безпекою харчових продуктів і відносним ризиком, пов'язаним з ними, відбувається через нездатність правильно оцінити небезпеку, чи, точніше, ризик компонентів харчових продуктів. Чи є це мікробним токсином, вітаміном, природним чи іншим забрудненням із зовнішнього середовища, чи харчовою добавкою, який ризик представляє даний вплив? У деяких випадках докази наявності ризику відомі з безпосереднього досвіду чи людини з епідеміологічних досліджень, але в більшості випадків змушені покладатися на результати лабораторних досліджень на тваринах.