Полициклические ароматические углеводороды

Насчитывается более 200 представителей полициклических ароматических углеводородов (ПАУ), являющихся сильными канцерогенами. Наиболее активным из них является 3,4-бенз(а)пирен, который был идентифицирован в 1993 г., как концентрированный компонент сажи и смолы, дибензпирен, дибензантрацин. К малотоксичным относят антрацит, фенатрен, ипрен, флуорантен.

Канцерогенная активность различных ПАУ на 70-80% обусловлена бенз(а)пиреном. Поэтому по его присутствию в пищевых продуктах и других объектах можно судить об уровне их загрязнения ПАУ и степени опасности для человека.

В пищевом сырье, полученном из экологически чистых растений, концентрация бенз(а)пирена составляет 0,03-1 мкг/кг. Термическая обработка приводит к увеличению его содержания до 50 мкг/кг и более. Полимерные упаковочные материалы играют немаловажную роль в загрязнении пищевых продуктов ПАУ. Например, жир молока экстрагирует до 95% бенз(а)пирена из парафинобумажных пакетов или стаканчиков. Высокая концентрация бенз(а)пирена наблюдается в табачном дыме.

Таблица 9

Оценка степени загрязнения окружающей среды ПАУ

Объект изучения	Фоновое содержание	Степень загрязнения
Умеренная	Значительная	Большая
Почва (мг/кг)	1 - 3 до 10	До 20 - 30	31 - 100	б.100
Растительность (мг/кг)	0,01 - 01	До 10	11 - 20	б.20
Вода (мг/кг)		До 0,005	До 0,01	Б.0,01
Атмосферный воздух (мкг/100 м^3)	0,00005 - 0,0015	До 0.2	0,3 - 1,0	б.1,0

С пищей взрослый человек получает бенз(а)пирена в количестве 0,0006 мг/год. В интенсивно загрязненных районах эта доза увеличивается в 5 раз и больше.

Таблица 10

Содержание бенз(а)пирена в пищевых продуктах

Пищевой продукт	Концентрация бенз(а)пирена, мкг/кг	Пищевой продукт	Концентрация бенз (а)пирена, мкг/кг
Свинина свежая	Не обнаружено	Цветная капуста
Говядина свежая	Не обнаружено	Сахар	0,23
Колбаса вареная	0,26 - 0,5	Соль	0,03 - 0,5
Колбаса копченая	0 - 2,1	Зерно	0,17 - 4,38
Колбаса, телятина	Не обнаружено	Мука	0,2 - 1,6
Колбаса полукопченая	0 - 7,2	Ячмень и солод	0,35 - 0,7
Жареная телятина	0,18 - 0,63	Мука высшего сорта	0,09
Крабы свежие (сухая масса)	6 - 18	Хлебобулочные изделия	0,13 - 0,47
Камбала свежая (сухая масса)		Ржаной хлеб	0,08 - 1,63
Красная рыба	0,7 - 1,7	Белый хлеб, батон	0,08 - 0,09
Сельдь холодного копчения: - внешняя часть - внутренняя часть	11,2 6,8 0,2 - 1	Картофель	1 - 16,6
Умеренно поджаренный кофе	0,3 - 0,5
Молоко	0,01 - 0,02	Пережаренный кофе	5,6 - 6,1
Сливочное масло	0 - 0,13	Сушеные фрукты:
Оливковое масло, рафинированное	Не обнаружено	Сливы Груша	23,9 5,7
Рапсовое масло	0,9	Вишня	14,2
Подсолнечное масло	0,93 - 30	Яблоки	0,3
Кокосовое масло	18,6 - 43,7

Содержание бензапирена в различных продуктах представлено в таблице 10. Приведенные данные свидетельствуют о том, что бензапирен попадает в организм человека с такими пищевыми продуктами, в которых до настоящего времени существование канцерогенных веществ не предполагалось. Он обнаружен в хлебе, овощах, фруктах, в копченостях, жаренных мясных продуктах. Причем его содержание колеблется в зависимости от способа технологической и кулинарной обработки или степени загрязнения окружающей среды.

3.1.3. Диоксины

Эти соединения относятся к токсичным загрязнителям пищевых продуктов и питьевой воды.

Основным представителем является ТХДД (2,3,7,8-тетрахлордибензо-n-диоксин) – наиболее опасный яд для человека. Он отличается высокой стабильностью, не поддается гидролизу и окислению, устойчив к высоким температурам (разлагается при 750^о с), действию кислот, щелочей, не воспламеняем, обладает высокой растворимостью в жирах.

ТХДД относится к 1 классу токсичности. Расчетная среднесмертельная доза для человека, при однократном оральном поступлении составляет 0,05-0,07 мг/кг, при хроническом оральном поступлении – 0,1 мкг/кг.

Диоксины обладают высокой эффективностью накопления в почвах, водоемах, активно мигрируют по пищевым цепям, особенно в жиросодержащих объектах.

В организм человека они в основном поступают с мясными, рыбными и молочными продуктами (98-99% от общего количества).

Способность диоксинов накапливаться в коровьем молоке в 40-200 раз выше, чем в тканях животных.

Основная часть диоксинов кумулируется в корневых системах растений (картофель, морковь и другие корнеплоды).

Человек с массой тела около 70 кг получает с пищей в течение дня 0,65 нг/кг ТХДД.

Радионуклиды

Основной причиной поступления радионуклеидов в окружающую среду, продовольственное сырье и пищевые продукты является их радиоактивное загрязнение. Существуют естественные и искусственные радионуклиды. К естественным радионуклидам относятся космогенные радионуклиды, главным образом H (a-3), Be (a-7), C(a-14), Na(a-22), и радионуклиды, присутствующие в объектах окружающей среды с момента образования Земли. Основным источником облучения человека и загрязнение пищевых продуктов являются K(a-40), U(a-238), Th(a-232) ‑ радионуклиды земного происхождение.

Стронций ‑ один из наиболее радиоактивных элементов. Концентрация металла в плодах, растущих на нормальной почве, колеблется от 1 до 169 мг/кг. В животных тканях содержится от 0,06 до 0,50 мг/кг металла. Взрослый человек поглощает с пищей обычно от 0,4 до 2 мг/день стронция.

Контаминанты-загрязнители, применяемые в растениеводстве

Остатки ядохимикатов, используемых в сельском хозяйстве, представляют наиболее значительную группу загрязнителей, т.к. присутствуют почти во всех пищевых продуктах растительного происхождения. В эту группу загрязнителей входят пестициды (бактериоциды, фунгициды, инсектициды, гербециды и др.), удобрения, регуляторы роста растений, средства против прорастания, средства, ускоряющие созревание плодов.

Нитраты

Основными источниками поступления нитратов в сырье и продукты питания помимо азотосодержащих соединений являются нитратные пищевые добавки, вводимые в мясные изделия для улучшения их органолептических показателей и подавления размножения некоторых патогенных микроорганизмов. В натуральном мясе уровень нитратов низкий – до 5-25 мг/кг, в рыбе 2-15 мг/кг. Их применяют в производстве некоторых сыров, например, в костромском сыре было обнаружено 30-140 мг/кг нитратов и 0,1 мг/кг нитритов. Для увеличения урожайности растительной продукции в почву вносят повышенное количество азотосодержащих удобрений. Это приводит к увеличению содержания нитратов в растительном сырье и продуктах. Овощи и фрукты (черная редька, столовая свекла, листовой салат, щавель, редиска, ревень, сельдерей, шпинат, листья петрушки, укроп) наиболее интенсивно накапливают нитраты. Считается, что злаки, фрукты, ягоды не накапливают опасные концентрации нитратов. Если овощи выращены без дополнительного внесения азотистых удобрений, содержание в них нитратов примерно оценивается так: в салате – 2900 мг/кг, петрушке ‑ 250 мг/кг, капусте ‑ 100 мг/кг, картофеле ‑ 20 мг/кг. При избытке азота в почве наибольшее количество нитратов накапливается в шпинате (до 6900 мг/кг), свекле (до 5000 мг/кг), салате (до 4400 мг/кг), редисе (до 3500 мг/кг). Наименьшее количество нитратов содержится при таких условиях в томатах. В молодых растениях нитратов на 50-70% больше, чем в зрелых. Уровень содержания нитратов в растениях зависит от индивидуальных особенностей растений и их сорбционной способности. Существуют, так называемые, «растения накопители нитратов», это, в первую очередь, листовые овощи, а также корнеплоды, например, свекла и др. Недозрелые овощи, такие как картофель, а также овощи ранних сроков созревания могут содержать нитратов больше, чем достигшие нормальной уборочной зрелости. Возрастающее и часто безконтрольное применение азотистых удобрений, т.е. неправильная дозировка и сроки внесения удобрений, использование некоторых гербицидов, например, 2,4-Д (дихлорфеноксиуксусная кислота) и дефицит молибдена в почве приводит к нарушению обмена веществ в растениях и способствуют накоплению нитратов.

Нитраты сами по себе не обладают выраженной токсичностью, однако одноразовый прием 1-4 г нитратов вызывает у людей острое отравление, а доза 8-14 г может оказаться смертельной. ДСД, в пересчете на нитрат ион, составляет 5 мг/кг массы тела. ПДК нитратов в питьевой воде – 45 мг/л.

Потенциальная токсичность нитратов, содержащихся в повышенной концентрации в пищевом сырье и продуктах питания, заключается в том, что они при определенных условиях могут окисляться до нитритов, которые обусловливают ядовитое воздействие на организм человека.

Нитриты

Нитриты представляют собой промежуточные продукты восстановления окисленных форм азота в аммиак. В растениях они содержатся в небольшом количестве, в среднем на уровне 0,2 мг/кг.

Согласно данным ФАО/ВОЗ ДСД нитрита составляет 0,2 мг/кг массы тела, исключая грудных детей. Острая интоксикация отмечается при одноразовой дозе в 200-300 мг, летальный исход ‑ при 300-2500 мг. Токсичность нитритов зависит от пищевого рациона, индивидуальных особенностей организма, в частности, от активности фермента метгемоглобинредуктазы, способного восстанавливать метгемоглобин в гемоглобин. Хроническое воздействие нитритов приводит к уменьшению в организме концентраций витаминов А, Е, С, В₁, В₆, что в свою очередь сказывается на снижении устойчивости организма к воздействию различных негативных факторов.

N-нитрозосоединения

Из нитратов и нитритов в присутствии различных аминов могут образовываться N-нитрозоамины.

В зависимости от природы радикала могут образовываться разнообразные нитрозоамины, 80% из которых обладают канцерогенным, мутагенным, тератогенным действием, причем канцерогенное действие этих соединений определяющее.

Нитрозоамины могут образовываться в окружающей среде. Так, с суточным рационом человек получает примерно 1 мкг нитрозосоединений, с питьевой водой – 0,01 мкг, с вдыхаемым воздухом – 0,3 мкг, но эти значения могут значительно колебаться в зависимости от степени загрязнения окружающей среды. В результате технологической обработки сырья, полуфабрикатов (интенсивная термическая обработка, копчение, соление, длительное хранение и т.п.), образуется широкий спектр нитрозосоединений. Кроме этого, нитрозоамины образуются в организме человека в результате эндогенного синтеза из нитратов и нитритов).

Половину всех нитрозосоединений человек получает с солено-копчеными мясными и рыбными продуктами (табл.11).

Таблица 11

Содержание нитрозосоединений в пищевых продуктах

Продукты	Нитрозосоединения, мкг/кг
Говядина и свинина
Колбасы:
- ливерная	8,8
- вареные	1,7 - 8,3
- полукопченые	9,7 - 18,9
- копченые	13 - 74
Сосиски
Бекон жареный
Консервы баночные мясные:
- свинина тушеная	2,5
- говядина тушеная	1 - 3

Безопасная суточная доза низкомолекулярных нитрозоаминов для человека составляет 10 мкг в сутки или 5 мкг/кг пищевого продукта. Рекомендованная предельно допустимая концентрация нитрозосоединений в воде хозяйственно-пищевого назначения ‑ 0,03 мкг/л (табл.12).

Таблица 12