Источники загрязнений пищевых продуктов

Третья проблема, связанная  с использованием пестицидов, заключается  в том, что после химического  подавления вредителей они не только возвращаются но и могут появится в гораздо больших количествах, то есть возрождаться. Еще больше осложняет ситуацию неожиданное интенсивное размножение популяций насекомых, не вызывающих ранее беспокойства ввиду своей малочисленности. Это называется вторичными вспышками численности.

В целом, для снижения остаточных количеств пестицидов в пищевом  сырье и продуктах необходима тщательная кулинарная обработка и  технологическая переработка сельскохозяйственной продукции.

Антибиотики

Антибиотики - специфические  продукты жизнедеятельности или  их модификации, обладающие высокой  физиологической активностью по отношению к определенным группам  микроорганизмов (вирусам, актиномицетам, грибам, бактериям, водорослям или протоза) или злокачественным опухолям, избирательно задерживая их рост или полностью подавляя их развитие.

Загрязнение пищевых продуктов  антибиотическими веществами может  произойти в результате:

· лечебно-ветеринарных мероприятий  сельскохозяйственных животных;

· использование антибиотиков в кормопроизводстве;

· применения антибиотиков в  качестве консервирующих веществ при производстве пищевых продуктов.

Роль антибиотиков в животноводстве особенно возросла при переходе к  промышленной технологии выращивания  скота и птицы. Изменение условий  содержания животных по сравнению с  выпасными, концентрация большого количества особей на небольших площадях, изменение структуры рациона животных - все это приводит к тому, что возникновение болезни лишь в небольшой части популяции может вызвать развитие эпизоотии. В этих условия х трудно переоценить ветеринарную роль антибиотиков для сохранения поголовья скота и птицы. В ветеринарии антибиотики используются для лечения таких заболеваний как: мастит, сибирская язва, пневмония и т.д.

В кормопроизводстве антибиотики  используют в качестве кормовых добавок, стимулирующих рост животных. Антибиотические  вещества в небольших количествах  положительно влияют на обмен веществ  животных и птицы, улучшают использование  корма, снижают в определенных условиях потребность в белке, повышают резистентность организма, что в конечном итоге  способствует ускорению роста животных.

Все производимые кормовые антибиотики  должны отвечать следующим требованиям:

- не использоваться в  терапевтических целях и не  вызывать перекрестной резистенции бактерий к антибиотикам, применяемым в медицине;

- практически не всасываться  в кровь из пищевого тракта;

- не менять своей структуры  в организме;

- не обладать антигенной  природой, способствующей возникновению  аллергии.

Введение антибиотиков сельскохозяйственным животным может привести к загрязнению  пищевых продуктов животного  происхождения. Контроль за остатками антибиотиков имеет большое гигиеническое значение. При употреблении продуктов питания, содержащих антибиотики, изменяется кишечная микрофлора, что приводит к нарушению синтеза витаминов и размножению патогенных микробов в кишечнике и возникновению аллергических заболеваний. Наиболее сильными аллергенами являются пенициллин и тилозин.

В мясе, мясопродуктах, субпродуктах убойного скота и птицы контролируются как допущенные к применению в  сельском хозяйстве кормовые антибиотики - гризин, бацитрацин, так и лечебные антибиотики, наиболее часто используемые в ветеринарии - антибиотики тетрациклиновой группы, стрептомицин, левомицетин.

В молоке и молочных продуктах  контролируются такие антибиотики  как левомицетин, пенициллин, стрептомицин, антибиотики тетрациклиновой группы.

Пенициллин относится к группе лактамных антибиотиков. Он оказывает антимикробное действие в отношении некоторых граммположительных бактерий (стафилококки, стрептококки и др.) и практически не активен в отношении граммотрицательных бактерий и дрожжей. По характеру действия на микроорганизмы пенициллин - бактериостатический, а в определенных концентрациях бактериоцидный антибиотик. Чувствительные к пенициллину микроорганизмы относительно легко и быстро приобретают устойчивость к антибиотику. У бактерий устойчивость к пенициллину сопровождается способностью образовывать фермент пенициллиназу.

При применении антибиотиков пенициллиновой группы наблюдается  частое проявление аллергических реакций.

Стрептомицин относится к группе аминогликозидных антибиотиков, которая включает биологически активные соединения, содержащие в молекулах два или более аминосахара, которые связаны гликозидными связями с аминоциклитольным кольцом. Стрептомицин подавляет рост многих видов микроорганизмов.

К стрептомицину довольно легко появляется устойчивость, возникают  формы бактерий, резистентные к антибиотику.

Токсичность стрептомицина  сравнительно невелика. Для человека массой 60 кг токсическая доза этого  антибиотика составляет около 6 г. Есть указания, что стрептомицин может  оказывать определенное действие на эндокринную систему.

В группу антибиотиков тетрациклинового ряда входят вещества, имеющие близкое химическое строение. Тетрациклиновые антибиотики обладают широким антибиотическим спектром в отношении граммположительных и граммотрицательных бактерий, а также риккетсий, некоторые из этих антибиотиков используются в животноводстве как стимуляторы роста сельскохозяйственных животных и птиц. Ценность тетрациклиновых антибиотиков определяется их высокой биологической активностью и относительно низкой токсичностью.

Левомицетин (хлорамфеникол) относятся к группе ароматических антибиотиков. Левомицетин обладает широким антимикробным действием . Он подавляет развитие многих видов грамположительных и грамотрицательных бактерий, риккетсий, спирохет, хламидий и др. Некоторые микроорганизмы приобретают устойчивость к левомицетину, но резистентность развивается очень медленно.

Сохранение скоропортящихся продуктов  питания - одна из важнейших проблем пищевой и консервной промышленности. Различные методы сохранения продуктов консервирование, сквашивание, замораживание и охлаждение применялись человеком издавна. Эти методы широко применяются и теперь. Однако известно, что при кипячении, консервировании, сквашивании и в меньшей мере при охлаждении замораживании продуктов питания изменяются их ценные свойства и особенно аромат, структура, питательная ценность и др.

Порча пищевых продуктов  при хранении может вызываться развитием  различных микроорганизмов: мицелиальные грибы, дрожжи, бактерии; действием ферментов и влиянием окислительных процессов, стимулируемых кислородом воздуха. Для борьбы с порчей пищевых продуктов используются различные физические и химические методы. Перспективным направлением является использование антибиотических веществ, которые в очень низких концентрациях обладают мощным биологическим действием, не проявляя токсичности в отношении животных и человека и препятствуя порче продуктов.

В группу низинов входят пять форм антибиотиков - низины А, В, С, D, Е. Наиболее биологически активный вариант - низин А. Низин - продукт жизнедеятельности группы молочнокислых стрептококков, естественным местом обитания которых является молоко, сыр, кисломолочные напитки, творог, простокваша и др.

Низин подавляет развитие ряда грамположительных и некоторых  кислотоустойчивых бактерий, не оказывает  влияния на грамотрицательные бактерии, дрожжи и плесневые грибы.

Низин нашел применение в  пищевой промышленности в качестве консерванта некоторых скоропортящихся  продуктов. Его применяют при  консервировании томатов, зеленого горошка, цветной капусты, мяса, рыбы, молока, сыров и других продуктов. Безопасность использования низина при производстве пищевых продуктов  обусловлена тем, что, имея полипептидную  структуру, он быстро разрушается в  организме человека до аминокислот  ферментами пищеварительного тракта. Благодаря этому исключается  возможность накопления низина в  организме человека и появления резистентных к нему форм микроорганизмов.

Радионуклиды

Опасность внутреннего облучения  обусловлена попаданием и накоплением  радионуклидов в организм через  продукты питания. Биологические эффекты  воздействия таких радиоактивных  веществ аналогичны внешнему облучению.

Наряду с испытаниями  ядерного оружия, источниками загрязнения  окружающей среды могут быть: добыча и переработка ториевых руд; получение  уранового топлива; работа ядерных  реакторов; переработка ядерного топлива  с целью извлечения радионуклидов  для нужд народного хозяйства; хранение и захоронения радиоактивных  отходов.

Растения, используемые человеком  и животными в пищу, по степени  накопления радиоактивных веществ  располагаются в следующем порядке: табак (листья) > свекла (корнеплоды) > картофель (клубни) > пшеница (зерно) > естественная травяная растительность (листья и стебли).

Полициклические и ароматические  углеводороды (ПАУ)

Эти вещества канцерогенной  природы широко распространены в  окружающей среде и происходят из многих источников, представляя собой  комбинации многоядерных ароматических  углеводородов, которые включают такие соединения, как антрацен, бензантрацен, фенантрен, флуорен, пирен, бензапирен, хризен и другие, обнаруживаются в воде, воздухе, табачном и коптильном дыме, пищевых продуктах, бензиновом и дизельном выхлопных газах, а также при неполном сгорании топлива.

Канцерогенные углеводороды вызывают рак, как правило, при малой  эффективной дозе в месте действия.

Канцерогенная активность реальных сочетаний ПАУ на 70-80% обусловлена  бензапиреном. Поэтому по присутствию в пищевых продуктах и других объектах бензапирена можно судить об уровне их загрязнения ПАУи степени онкогенной опасности для человека.

Бензапирен попадает в организм человека даже с такими пищевыми продуктами, в которых существование канцерогенных углеводородов до настоящего времени не предполагалось. Он обнаружен в хлебе, овощах, фруктах, маргарине, растительных маслах, а также в оюжаренном кофе, копченостях и мясных продуктах, поджаренных на древесном угле.

Условия термической обработки  пищевых продуктов имеют важное значение в накоплении бензапирена. В подгоревшей корке хлеба обнаружено до 0,5 мкг/кг бензапирена, его содержание в продуктах домашнего копчения может достигать 50 мкг/кг и более. Полимерные упаковочные материалы могут играть немаловажную роль в загрязнении пищевых продуктов ПАУ, особенно при наличии в продуктах элюэнтов. Так, например, эффективным элюэнтом ПАУ является жир молока, который экстрагирует до 95% бензапирена из парафино-бумажных пакетов или стаканчиков.

Сильное загрязнение продуктов  ПАУ наблюдается при обработке  их дымом. При исследовании солодового кофе было обнаружено большое количество канцерогенных веществ, которое  намного превышает их содержание в жареных зернах.

Нормирование бензапирена осуществляется для копченых, мясных и рыбных продуктов, а также продовольственного сырья. Максимально допустимый уровень его содержания в этих продуктах составляет 0.001 мг/кг.

Диоксины и диоксиноподобные соединения

Диоксины и диоксиноподобные соединения обладают токсичностью, представляют реальную угрозу загрязнения пищевой продукции, включая питьевую воду.

Источниками загрязнения  могут быть предприятия металлургической, целлюлозно-бумажной и нефтехимической  промышленности. Наиболее опасный источник диоксинов - заводы, производящие хлорную продукцию, в том числе пестициды. В частности, речь идет о крупнотоннажных производствах 2,4,5 -трихлорфенола (ТХФ) и полихлорбифенола (ПБХ).

Непосредственными источниками  интоксикации оказались 2,3,7,8 - тетрахлордибензо-п-диоксин (2,3,7,8 - ТХДД), образующийся как микропримесь при получении ТХФ, и 2,3,7,8 - тетрахлордибензофуран (2,3,7,8 -ТХДВ) - микропримесь ПХБ.

ТХДД - наиболее опасный яд для человека. Отличается высокой  стабильностью, не поддается гидролизу  и окислению, устойчив к высокой температуре (разлагается при 750С), действию кислот и щелочей, не воспламеняем, обладает высокой растворяемостью в жирах.

Наряду с ТХДД существует 22 изомера ТХДД, у ТХДВ -38 изомеров. Совокупность однороднозамещенных полихлор- и полибромдибензо-п-диоксинов и дибензофуранов включает 420 индивидуальных соединений. Аналогичное разнообразие наблюдается у полигалогенированных бифенилов. Однороднозамещенные ПБХ включают 209 гомологов и изомеров. Столько же изомеров входит в ряды полибромбифенолов (ПББ), однородно замещенных галогенированных азобензолов и их азоксианалогов. Такое количество высокоопасных диоксинов, циркулирующих во внешней среде, ставит серьезные проблемы в их идентификации, определении, методах обнаружения, установлении гигиенических нормативов.

При попадании в окружающую среду диоксины интенсивно накапливаются в почве, водоемах, активно мигрируют по пищевым цепям, особенно в ее жиросодержащих объектах.

В организм человека диоксины поступают в основном с продуктами питания (98-99% от общей дозы). Среди основных продуктов опасные концентрации этих веществ обнаруживаются в мясе, молочных продуктах и рыбе. Следует отметить способность диоксинов накапливаться в коровьем молоке, где их содержание в 40-200 раз выше, чем в тканях животного. Источниками диоксинов могут быть картофель, морковь, другие корнеплоды, так как основная часть диоксинов кумулируется в корневых системах растений и только 10% в наземных частях.

Допустимая суточная доза для человека, согласно рекомендации ВОЗ, - 10нг/кг. Аналогичный уровень  принят и в России. ДСД является отправной точкой для нормирования содержания диоксинов в различных продуктах питания. Гигиеническими требованиями установлены максимально допустимые уровни содержания полихлорированных бифенилов в рыбе и рыбопродуктах, являющихся приоритетными по загрязнению этими контаминантами.