Загрязнение продовольственного сырья и пищевых продуктов ксенобиотиками химического и биологического происхождения

Загрязнение продовольственного сырья

и пищевых продуктов  ксенобиотиками

химического и биологического происхождения

ЛЕКЦИЯ 3

3.1. Охрана продуктов  питания от чужеродных химических веществ — важная гигиеническая проблема

Пищевые продукты представляют собой сложные многокомпо-нентные системы, состоящие из сотен химических соединений. Эти соединения можно условно разделить на следующие три группы.

1. Соединения, имеющие алиментарное значение. Это необхо-димые организму нутриенты: белки, жиры, углеводы, витамины,минеральные вещества.
2. Вещества, участвующие в формировании вкуса, аромата, цвета, предшественники и продукты распада основных нутриентов, другие биологически активные вещества. Они носят условно неалиментарный характер. К этой группе относят также природные соединения, обладающие антиалиментарными (препятствуют обмену нутриентов, например антивитамины) и токсическими свойствами (фазин в фасоли, соланин в картофеле).

III. Чужеродные, потенциально опасные соединения антропогенного или природного происхождения. Согласно принятой терминологии, их называют контаминантами, ксенобиотиками, чужеродными химическими веществами (ЧХВ). Эти соединения могут быть неорганической и органической природы, в том числе микробиологического происхождения.

Основные пути загрязнения продуктов питания и продовольственного сырья:

• Использование  неразрешенных красителей,  консервантов, антиокислителей или применение разрешенных в повышенных дозах.
• Применение новых нетрадиционных технологий производства продуктов питания или отдельных пищевых веществ, в томчисле полученных путем химического и микробиологического

синтеза.

• Загрязнение сельскохозяйственных культур и продуктов животноводства пестицидами, используемыми для борьбы с вредителями растений и в ветеринарной практике для профилактики заболеваний животных.

Нарушение гигиенических  правил использования удобрений

• (в растениеводстве), оросительных вод, твердых и жидких отходов промышленности и животноводства, коммунальных и других сточных вод, осадков очистных сооружений и т. д.
• Использование в животноводстве и птицеводстве неразрешенных кормовых добавок, консервантов, стимуляторов роста, профилактических и лечебных медикаментов или применение разрешенных добавок и других соединений в повышенных дозах.

• Миграция в продукты питания токсических веществ из пищевого оборудования, посуды, инвентаря, тары, упаковок вследствие использования неразрешенных полимерных, резиновых и металлических материалов.
• Образование в пищевых продуктах эндогенных токсических  соединений в процессе теплового воздействия (например, кипячения, жарения, облучения), других способов технологической обработки.
• Несоблюдение санитарных требований в технологии производства и хранения пищевых продуктов, что приводит к образованию бактериальных токсинов (микотоксины, батулоток-

сины и др.).

• Поступление в продукты питания токсических веществ, в том  числе радионуклидов, из окружающей среды — атмосферного воздуха, почвы, водоемов.

Наибольшую опасность  с точки зрения распространенности и токсичности имеют следующие контаминанты:

1. Токсины микроорганизмов — относятся к числу наиболее опасных природных загрязнителей. Наиболее распространены в растительном сырье. Так, в поступающем по импорту арахисе обнаруживаются афлотоксины до 26% от объема исследуемого продукта, в кукурузе — до 2,8 %, ячмене — до 6 %. Патулин, как правило, выявляется в продуктах переработки фруктов — в соках фруктовых пюре и джемах, что связано с нарушениями технологий и использованием нестандартного сырья.

2. Токсические элементы (тяжелые металлы). Основной источник загрязнения — угольная, металлургическая и химическая промышленность.
3. Антибиотики — получили распространение в результате нарушений их применения в ветеринарной практике. Остаточные количества антибиотиков обнаруживаются в 15-26% продукции животноводства и птицеводства. Проблема усугубляется тем, что методы контроля и нормативы разработаны только для немногих изнескольких десятков применяемых препаратов. Обращает внимание большой уровень загрязнения левомицетином — одним из наиболее опасных антибиотиков.
4. Пестициды — накапливаются в продовольственном сырье и пищевых продуктах вследствие бесконтрольного использования химических средств защиты растений. Особую опасность вызывает одновременное наличие нескольких пестицидов, уровень которых превышает ПДК.
5. Нитраты, нитриты,  нитрозамины.  Проблема нитратов и нитритов связана с нерациональным применением азотистых удобрений и пестицидов, что приводит к накоплению указанных контаминантов, а также аминов и амидов, усилению процессов нитрозирования в объектах окружающей среды и организме человека и, как следствие этого, образованию высокотоксичных соединений — N-нитрозаминов.

По данным Института  питания РАМН, в настоящий момент N-нитрозамины встречаются практически во всех мясных, молочных и рыбных продуктах, при этом 36 % мясных и 51 % рыбных продуктов содержат их в концентрациях, превышающих гигиенические нормативы.

6. Диоксины и диоксиноподобные соединения — хлорорганические, особо опасные контаминанты, основными источниками 
   которых являются предприятия, производящие хлорную продукцию.
7. Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) —образуются в результате природных и техногенных процессов.
8. Радионуклиды — причиной загрязнения может быть небрежное обращение с природными и искусственными источниками.
9. Пищевые добавки — подсластители, ароматизаторы  красители, антиоксиданты, стабилизаторы и т. д. Их применение должно регламентироваться нормативной документацией с наличием разрешения органов здравоохранения.

Существует проблема загрязнения  продовольствия фузарио-токсинами — дезоксиниваленолом (ДОН) и зеараленоном, которая обусловлена вспышками фузариоза зерна.

По результатам мониторинга, проводимого Институтом питания РАМН, за последние пять лет определен перечень приоритетных загрязнителей, подлежащих контролю в различных группах продовольственного сырья и пищевых продуктов (табл. 21).

Вполне вероятно, что  в дальнейшем этот перечень может  быть дополнен.

В третьей главе отдельные  группы контаминантов рассмотрены более подробно.

Фальсификация пищевых  продуктов и продовольственного сырья — это изготовление и реализация поддельных пищевых продуктов и продовольственного сырья, не соответствующих своему названию и маркировке. В последние годы в России отмечается массовый характер подобных фальсификаций, что определяет соответствующие задачи для правоохранительных структур и органов государственного контроля — в первую очередь для Госстандарта и Госсанэпиднадзора.

В табл. 22 представлены некоторые  методы идентификации и выявления фальсифицированных пищевых продуктов.

Содержание в пищевых продуктах вредных для организма чужеродных соединений регламентируется специальными документами, которые постоянно корректируются в связи с идентификацией новых загрязнителей и изучением их токсических свойств, уровнем развития технологий.

В 1994-1995 гг. наблюдались вспышки острых отравлений вследствие потребления недоброкачественной продукции. Лидировали в этом списке ликероводочные изделия, что было связано с их фальсификацией, недостаточным контролем качества со стороны государственных органов, а также с широким поступлением импортной продукции, не отвечающей требованиям безопасности.

Остро стоит проблема профилактики хронических пищевых интоксикаций, которые длительное время протекают скрыто, без выраженных симптомов заболевания. Нарушая обмен веществ, ЧХВ оказывают общетоксическое действие на организм или отрицательно влияют на отдельные процессы жизнедеятельности. Они способны вызывать гонадотропный, эмбриотропный, тератогенный, мутагенный и канцерогенный эффекты, снижать иммунозащитные силы организма. Все это приводит к ускорению процессов старения организма, снижению продолжительности жизни, нарушению функции воспроизводства.

В связи с проблемой  защиты продовольственного сырья и пищевых продуктов от загрязнения немаловажный интерес представляет использование природных цеолитов, обладающих способностью сорбировать различные соединения химической и микробиологической природы. Конкретные меры профилактики вытекают из описанных выше путей загрязнения продуктов питания. Эти меры должны быть юридически закреплены в соответствующих правовых документах, доведены до сведения населения.

В разных странах проблема чистоты продуктов питания решалась своим путем и в разное время. Первый закон, касающийся чистоты пищевых продуктов, вышел в Америке в 1906 г. Поправки вносились часто, но только в последние 10-20 лет принят и дейст действует закон о безопасности пищевых продуктов. Большую роль сыграла разработка и внедрение новых методов исследований: ВЖХ, ГЖХ, полярография, при помощи которых в продуктах обнаруживают следы загрязнений, которые ранее не удавалось идентифицировать. Встал вопрос о нормировании большого количества посторонних веществ. Появились новые отрасли генетической токсикологии, эпидемиологии питания, которые обеспечивали накопление банка данных. Важным этапом этой работы в нашей стране явилось принятие в январе 2000 г. Закона Российской Федерации «О качестве и безопасности пищевых продуктов».

Лекция 4

Загрязнение микроорганизмами и их метаболитами

Загрязнение вызывает две  формы заболеваний: пищевое отравление (пищевая интоксикация) и пищевую токсикоинфекцию. ПИЩЕВАЯ ИНТОКСИКАЦИЯ: ее вызывает токсин, продуцируемый микроорганизмом, который попадает и развивается в продуктах. Типичными примерами пищевой интоксикации являются стафилококковое отравление и ботулизм.

Пищевые интоксикации можно  условно подразделить на бактериальные токсикозы и микотоксикозы.

Бактериальные токсикозы

В качестве примера можно  привести стафилококковое пищевое отравление. Вызывается энтеротоксином, который продуцируется бактерией Staphylococcus aureus (S. aureus) в период ее роста в пищевых продуктах. Идентифицировано шесть энтеротоксинов: А, В, С, D, Е и F. Выделены и получены две формы энтеротоксина С — С^ и С₂.

Бактерия устойчива  к нагреванию, сохраняет активность при 70 °С в течение 30 мин., при 80 °С — 10 мин. Еще более устойчивы к нагреванию энтеротоксины S. aureus, окончательная инактивация которых наступает только после 2,5-3 ч кипячения. S. aureus обладает устойчивостью к высоким концентрациям поваренной соли и сахара. Жизнедеятельность бактерии прекращается при концентрации хлорида натрия (поваренной соли) в воде более 12%, сахара — 60 %, что необходимо учитывать при консервировании пищевых продуктов. При температуре до 4-6 °С размножение S. aureus также прекращается. Оптимальная температура для размножения стафилококков — 22-37 °С.

Источником инфекции могут  быть и человек, и сельскохозяйственные животные. Через последних заражается в основном молоко, мясо и продукты их переработки. У человека стафилококковая инфекция локализуется на кожных покровах, в носоглотке, кишечнике, других органах и тканях.

Попадая в продовольственное  сырье, пищевые продукты и кулинарные изделия, стафилококки продуцируют  токсины с различной интенсивностью, зависящей от уровня обсеменения, времени и температуры хранения, особенностей химического состава объекта загрязнения (содержание белков, жиров, углеводов, витаминов, рН среды и т. д.). Наиболее благоприятная среда для жизнедеятельности бактерий — молоко, мясо и продукты их переработки, поэтому именно эти пищевые продукты чаще вызывают стафилококковое отравление.

Молоко и  молочные продукты. Загрязнение молока стафилококками может происходить от коров, больных маститом, при контакте с кожными покровами больных животных и человека, занято-

го переработкой молока. Отмечено, что стафилококки размножаются и продуцируют энтеротоксины в сыром молоке слабее, чем в пастеризованном, поскольку они являются плохим конкурентом в борьбе с другими микроорганизмами молока. Этим объясняется отсутствие энтеротоксинов и стафилококков в кисломолочных продуктах, для закваски которых используются активные молочные культуры. Кроме того, молочная кислота, образующаяся в процессе изготовления этих продуктов, тормозит размножение данных микроорганизмов.

Попадая в молоко, стафилококк  начинает продуцировать энтеротоксины при комнатной температуре через 8 ч, при 35-37 °С — в течение 5 ч. При обсеменении стафилококками молодого сыра энтеротоксины выделяются на 5-й день его созревания в условиях комнатной температуры. По истечение 47-51 дня хранения сыра происходит гибель стафилококков, энтеротоксины же сохраняются еще в течение 10-18 дней.

В других молочных продуктах  энтеротоксины можно обнаружить, если эти продукты были изготовлены из молока и молочных смесей, обсемененных стафилококками.