Вопрос 7.2 Полициклические ароматические углеводороды

Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) — насчитывают более 200 представителей, которые являются сильными канцерогенами.

К наиболее активным канцерогенам относят 3,4-бенз(а)пирен, который был идентифицирован в1933 г. как канцерогенный компонент сажи и смолы, а также холантрен, перилен и дибенз(а)пирен.

Ниже приведены структурные формулы наиболее канцерогенных ПАУ.

 

 

К малотоксичным ПАУ относят антрацен, фенантрен, пирен,флуорантен.

Канцерогенная активность реальных сочетаний полициклических ароматических углеводородов на 70-80% обусловлена бенз(а)пиреном. Поэтому по присутствию бенз(а)пирена в пищевых продуктах и других объектах можно судить об уровне их загрязнения ПАУ и степени онкогенной опасности для человека.

Канцерогенные ПАУ образуются в природе путем абиогенных процессов, так, например, ежегодно в биосферу поступают тысячи тонн бенз(а)пирена природного происхождения. Еще больше — за счет техногенных источников. Образуются ПАУ в процессах сгорания нефтепродуктов, угля, дерева, мусора, пищи, табака, причем, чем ниже температура, тем больше образуется ПАУ.

В пищевом сырье, полученном из экологически чистых растений, концентрация бенз(а)пирена 0,03—1,0 мкг/кг.

Полимерные упаковочные материалы могут играть немаловажную роль в загрязнении пищевых продуктов ПАУ, например, жир молока экстрагирует до 95% бенз(а)пирена из парафинобумажных пакетов или стаканчиков. Высока концентрация бенз(а)пирена и в табачном дыме.

С пищей взрослый человек получает бенз(а)пирена около 0,006 мг/год. ПДК бенз(а)пирена в атмосферном воздухе - 0,1 мкг/100 м³, в воде водоемов - 0,005 мг/л, в почве - 0,2 мг/кг.

Приведенные выше данные свидетельствуют о том, что бенз(а)пирен попадает в организм человека с такими пищевыми продуктами, в которых до настоящего времени существование канцерогенных веществ не предполагалось. Он обнаружен в хлебе, овощах, фруктах, маргарине, растительных маслах, в обжаренных зернах кофе, копченостях, жаренных мясных продуктах. Причем его содержание значительно колеблется в зависимости от способа технологической и кулинарной обработки или от степени загрязнения окружающей среды.

Образование канцерогенных углеводородов можно снизить правильно проведенной термической обработкой. При правильном обжаривании кофе в зернах образуется 0,3-0,5 мкг/кг бенз(а)пирена, а в суррогатах кофе – 0,9-1 мкг/кг наряду с другими полициклическими соединениями. В подгоревшей корке хлеба содержание бенз(а)пирена повышается до 0,5 мкг/кг, а в подгоревшем бисквите - до 0,75 мкг/кг. При жарении мяса содержание бенз(а)пирена также повышается, но незначительно.

Сильное загрязнение продуктов полициклическими ароматическими углеводородами наблюдается при обработке их дымом. При исследовании солодового кофе было обнаружено большое количество канцерогенных веществ, которое намного превышают их содержание в жареных зернах. Так, в солодовом кофе, поджареном при непосредственном контакте с дымом, выявлено в 50 раз больше бенз(а)пирена (15-16 мкг/кг). При сушке зерна дымовыми газами, образуемыми при сгорании необработанного бурого угля, загрязнение бенз(а)пиреном в 10 раз превышает первоначальное его содержание, а при использовании брикетов из бурого угля - в 2 раза. При сушке зерна топочными газами, образуемыми при сгорании мазута, содержание бенз(а)пирена увеличивается в 2-3 раза, при сгорании дизельного топлива – 1,4-1,7 раз, при использовании природного газа – 1,2 раза. Содержание бенз(а)пирена зависит не только от технологического процесса сушки, но и от места его произрастания. Образцы зерна в областях, удаленных от промышленных предприятий, содержат в среднем 0,73 мкг/кг бенз(а)пирена, а зерна в промышленных районах - 22,2 мкг/кг.

В плодах и овощах бенз(а)пирена содержится от 0,2 до 150 мкг/кг сухого вещества. Мойка удаляет вместе с пылью до 20 % полициклических ароматических углеводородов. Незначительная часть углеводородов может быть обнаружена и внутри плодов. Яблоки из непромышленных районов содержат 0,2-0,5 мкг/кг бенз(а)пирена, вблизи дорог с интенсивным движением – до 10 мкг/кг.

Основными загрязнителями наряду с бенз(а)пиреном являются фенантрен (10-5000 мкг/кг), пирен (8-3200 мкг/кг) и флуорантрен(3-400 мкг/кг).

Загрязнение почвы бенз(а)пиреном служит индикатором общего загрязнения окружающей среды вследствие возрастающего загрязнения атмосферного воздуха.

Накапливаемый в почве бенз(а)пирен может переходить через корни в растения, т.е. растения загрязняются не только осаждающейся из воздуха пылью, но и через почву. Концентрация его в почве разных стран изменяется от 0,5 до 10⁶ мкг/кг.

В воде в зависимости от загрязнения найдены различные концентрации бенз(а)пирена: в грунтовой – 1-10 мкг/м³, в речной и озерной 10-25 мкг/м³, в поверхностной – 25-100 мкг/м³.

Это приводит к тому, что в среднем каждый житель планеты в течение жизни (70 лет) принимает с пищевыми продуктами от 24 до 85 мг бенз(а)пирена.

Учитывая, что почти половина всех злокачественных опухолей у людей локализуется в желудочно-кишечном тракте, значение загрязненной канцерогенами пищи трудно переоценить. Для максимального снижения содержания канцерогенов в пище основные усилия должны быть направлены на создание таких технологических приемов хранения и переработки пищевого сырья, которые бы предупреждали образование канцерогенов в продуктах питания или исключали загрязнение ими.

Контрольные вопросы:

1) Какие вещества относятся к диоксинам?

2) В каких пищевых продуктах больше всего накапливается диоксинов?

3) Назовите представителей ПАУ.

4) Каким веществом обусловлена канцерогенная активность реальных сочетаний ПАУ?

5) Назовите основные пути поступлений диоксинов и ПАУ в пищевые продукты.

Практическое занятие 7

 

Тема 8: Антиалиментарные факторы

 

Помимо чужеродных веществ, загрязняющих пищевые продукты, необходимо учитывать действие веществ, не обладающих общей токсичностью, но способных избирательно ухудшать или блокировать усвоение натуральных питательных веществ в организм. Эти соединения называют антиалиментарными факторами питания. Этот термин распространяется только на вещества природного происхождения, которые являются составными частями натуральных продуктов питания.

Перечень антиалиментарных факторов питания достаточно обширен. Остановимся на рассмотрении некоторых из них.