Опасности пищевого происхождения

Питание – один из главных факторов связи человека с внешней средой. Являются ли наши пищевые продукты безопасными? Научно-технический прогресс, вмешательство человека в окружающую среду наряду с положительными аспектами (прогресс в медицине, гигиене и технологии производства продуктов питания) имеют и отрицательные последствия для здоровья населения (загрязнение окружающей среды, продуктов питания чужеродными веществами, обладающими токсическими свойствами). Как и многие другие стороны жизни, абсолютная безопасность питания невозможна, так как практически нет ни одного компонента наших пищевых продуктов, который бы не был опасен для той или иной части населения.

Пищевые продукты представляют собой сложные многокомпонентные системы, состоящие из сотен химических соединений. Эти соединения можно условно разделить на следующие группы:

v соединения, имеющие алиментарное (от англ. аlіmеntаry – пищевой, питательный) значение. Это необходимые организму нутриенты: белки, жиры, углеводы, витамины, минеральные вещества;

v вещества, участвующие в формировании вкуса, аромата, цвета, предшественники и продукты распада основных нутриентов, другие биологически-активные вещества (БАВ). Они носят условно неалиментарный характер. К этой группе относят также природные соединения, обладающие антиалиментарными (препятствуют обмену нутриентов, например антивитамины) и токсическими (фазин в фасоли, соланин в картофеле) свойствами;

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

Основными путями загрязнения продуктов питания и продовольственного сырья являются:

v использование неразрешенных красителей, консервантов, антиоксидантов или их применение в повышенных дозах;

v применение новых нетрадиционных технологий производства продуктов питания или отдельных пищевых веществ, и том числе полученных путем химического или микробиологического синтеза;

v загрязнение сельскохозяйственных культур и продуктов животноводства пестицидами, используемыми для борьбы с вредителями растений и в ветеринарной практике для профилактики заболеваний животных;

v нарушение гигиенических правил использования в растениеводстве удобрений, оросительных вод, твердых и жидких отходов промышленности и животноводства, коммунальных и других сточных вод, осадков очистных сооружений и т.д.;

v использование в животноводстве и птицеводстве неразрешенных кормовых добавок, консервантов, стимуляторов роста, профилактических и лечебных медикаментов или применение разрешенных добавок и прочего в повышенных дозах;

v миграция в продукты питания токсических веществ из пищевого оборудования, посуды, инвентаря, тары, упаковок вследствие использования неразрешенных полимерных, резиновых и металлических материалов;

v образование в пищевых продуктах эндогенных токсических соединений в процессе теплового воздействия, кипячения, жарения, облучения и других способов технологической обработки;

v несоблюдение санитарных требований в технологии производства и хранения пищевых продуктов, что приводит к образованию токсинов (бактериальных и микотоксинов);

v поступление в продукты питания токсических веществ, в том числе радионуклидов, из окружающей среды - атмосферного воздуха, почвы, водоемов.

Опасности, связанные с пищевыми продуктами, можно объединить в несколько групп. Оценка риска в любой такой группе включает три основных критерия:

v тяжесть опасности;

v частоту встречаемости;

v время наступления эффекта.

Тяжесть опасности указывает на тип вызываемого эффекта, изменяющегося от слабовыраженного и временного дискомфорта до более серьезных, но обратимых действий вплоть до необратимых последствий, включая смерть.

Частота встречаемости относится к количеству случаев или интенсивности возникновения данного эффекта.

Время наступления эффекта подразумевает время возникновения эффекта с момента воздействия опасности и может изменяться от немедленного наступления эффекта до отдаленных последствий.

Применяя вышеизложенные критерии риска, можно выделить пять групп опасности пищевых продуктов.

Опасности микробного происхождения. Хорошо известно, что пищевые продукты могут служить факторами переноса многих патогенных и токсигенных агентов заболеваний. Возбудители заболеваний, связанных с употреблением пищевых продуктов, характеризуются большим разнообразием. Действие некоторых из них обусловлено токсическими метаболитами, образующимися при развитии микроорганизмов в пищевом продукте до его потребления (стафилококковое пищевое отравление и ботулизм). Неблагоприятное действие других обусловлено потреблением продуктов, содержащих живые микроорганизмы (сальмонеллы, кишечная палочка). В некоторых случаях живые микроорганизмы образуют споры в пищеварительном тракте и выделяют токсин (интоксикация Сlоstrіdіum реrfrіngеns). При нарушении санитарно-гигиенических режимов производства, хранения и реализации пищевые продукты могут быть источником инфекционного заболевания, носителем которого являются больные люди и животные, бактерионосители и насекомые. К таким опасным заболеваниям относятся дизентерия, холера, туберкулез, сибирская язва и др. Высокую опасность для здоровья человека представляют метаболиты микроскопических грибов – микотоксины, которые обладают токсическим эффектом в чрезвычайно малых количествах и способны интенсивно поступать вглубь пищевых продуктов. Проблема микотоксинов приобрела глобальный характер в 60-х гг. XX в. и связана с нарушением экологического равновесия при интенсивных технологиях возделывания сельскохозяйственных культур. Источник опасностей микробного происхождения может находиться в сельскохозяйственной организации, может возникнуть во время приготовления пищи в организации общественного питания или в домашних условиях.

Тяжесть последствий, вызываемых микроорганизмами изменяется от временного дискомфорта до острого токсического эффекта или возникновения онкологических заболеваний, например, при ботулизме или употреблении пищевых продуктов, содержащих микотоксины, которые при отсутствии лечения могут привести к летальному исходу.

Опасности, связанные с компонентами пищевых продуктов. Опасность пищевых продуктов, связанная с их составными компонентами, может рассматриваться с точки зрения недостатка и избытка таких веществ. Дефицит, например, некоторых витаминов проявляется такими заболеваниями, как цинга, бери-бери и базедова болезнь. Однако известно, что и избыток, в частности, жирорастворимых витаминов и некоторых микроэлементов также токсичен. Кроме проблем недостатка и избытка питательных веществ существуют и другие различные вопросы, связанные с нерациональным и несбалансированным питанием. Например, результатом такого питания является повышенная восприимчивость к инфекционным заболеваниям, к заболеваниям, вызванным употреблением пищевых продуктов, а также к действию загрязнителей из окружающей среды. Значительную потенциальную опасность создает распространение специальных диет.

Частоту встречаемости опасности, связанной с компонентами пищевых продуктов, трудно установить количественно. Заболевания, возникающие при их недостатке, и случаи, связанные с токсичностью витаминов и минеральных веществ, вероятно, встречаются редко. В большинстве случаев эффекты, наблюдающиеся при заболеваниях этой категории, могут быть охарактеризованы как отдаленные, хотя возможны также острые токсические воздействия.

Опасности, связанные с загрязнениями из внешней среды. Среди множества химических веществ, воздействию которых подвергается человек, наиболее важными являются те, которые классифицируются как загрязнители из внешней среды. Они включают микроэлементы и металлорганические соединения (мышьяк, ртуть, кадмий, свинец, олово), а также ряд органических соединений (полихлордифенилы, галогенпроизводные углеводородные пестициды, диоксины, регуляторы роста растений и др.), радионуклиды. К загрязнителям окружающей среды также можно отнести ядовитые отходы промышленности, транспорта и домашнего хозяйства, которые попа- Дают в продукты питания через воздух, воду и почву или проникают в них при хранении. Кроме того, в пищевые продукты при их производстве могут попасть остатки детергентов (моющих средств) из оборудования. Загрязнения из внешней среды имеют тенденцию к биоаккумуляции в пищевой цепи и могут подвергаться биотрансформации с увеличением токсичности. Анализ распространенности и токсичности загрязнений из окружающей среды показывает важность этого класса соединений для безопасности питания. Тяжесть вызываемых последствий изменяется в широких пределах в зависимости от длительности и степени воздействия. Некоторые из них (например, свинец, ртуть, полихлорфенилы) вызывают особое беспокойство в случаях внутриутробного развития, а также у новорожденных и детей младшего возраста в связи с повышенным накоплением этих веществ. Частоту возникновения влияния загрязнителей из окружающей среды оценить количественно трудно. Ее можно выразить только косвенно, сопоставляя то, что известно о токсичности, со сведениями об экспозиции, полученными при определении количества этих веществ в пищевых продуктах. В соответствии со спектром вызываемых последствий продолжительность действия веществ-загрязнителей может меняться в очень широких пределах. Например, эффекты, возникающие при кратковременном воздействии этих веществ (поражение центральной нервной системы), могут быть причиной длительных воздействий.

Опасности естественного происхождения. Огромное количество соединений, которые имеются в пищевых продуктах в естественных условиях, может быть частично включено в группу соединений микробного происхождения, а частично – в группу загрязнений из внешней среды. Известна лишь небольшая часть этих веществ, но среди них имеются соединения, которые отличаются острым и хроническим токсическим воздействием.

Эти соединения включают большой класс веществ, содержащихся в продуктах растительного происхождения: от оксалатов в шпинате до гликоалкалоидов в картофеле и грибных ядов. К этим веществам относятся также микроэлементы и токсикологически важные микотоксины, встречающиеся в зерновых продуктах, подверженных поражению плесневыми грибами (афлатоксины, охратоксины, патулин, зеараленон и трихотеценовые токсины).

Другими важиыми загрязнениями еетественного происхождения являются пирролизидиновые алкалоиды и паралитический яд панцирных животных. Имеется также большое количество соединений, образующихся при хранении, обработке и приготовлении продуктов (нитрозамины и полициклические ароматические углеводороды).

Загрязнения естественного происхождения важны не только потому, что они непосредственно потребляются человеком, но и в связи с их вторичным воздействием, происходящим при потреблении съедобных субпродуктов, полученных от сельскохозяйственных животных. С точки зрения тяжести поражения этот класс содержит высокотоксичные вещества, а также сильные канцерогены. Частоту возникновения эффектов, обусловленных действием этих компонентов, нельзя точно измерить, но наличие афлатоксинов в пищевых продуктах требует повышенного внимания к ним и совершенствования контроля продуктов. Соответственно большому разнообразию возможных эффектов начало действия может изменяться от немедленного до отдаленного.

Опасности пищевых добавок. Класс пищевых добавок включает природные, идентичные природным или искусственные (синтетические) вещества, которые преднамеренно вводят в пищевой продукт по технологическим соображениям на различных этапах производства, хранения, транспортировки с целью улучшения или облегчения производственного процесса или отдельных операций, увеличения стойкости продукта к различным видам порчи, сохранения структуры и внешнего вида продукта или специального изменения его органолептических свойств. Такие вещества называются еще прямыми пищевыми добавками.

Большинство прямых добавок являются общепринятыми безопасными веществами (GRAS-веществами). К ним относятся соль и ряд специй. Анализ информации по GRAS-веществам показывает, что 90% из них не представляют значительной опасности при потреблении человеком. При обработке и упаковке в пищевые продукты могут попасть косвенные добавки, которые образуют многочисленную группу, но в продуктах, если они и имеются, обычно находятся в небольшом количестве.

Независимо от уровня опасности пищевых добавок необходимо периодически проверять их безопасность в свете быстрого развития науки и изменений в характере потребления продуктов питания. Все пищевые добавки, в том числе GRAS- вещества, прямые и косвенные добавки, красители и лекарственные препараты, вводимые в рацион животных, постоянно проверяются международными организациями.

В Республике Беларусь в качестве критерия безопасности пищевых добавок служат Санитарные правила и нормы СанПиН 13-10 РБ-2002 «Гигиенические требования к качеству и безопасности пищевых добавок и их применению».

Таким образом, основными загрязнителями пищевых продуктов, представляющими наибольшую опасность с точки зрения распространенности и токсичности, имеют нижеследующие контаминанты.

Токсины микроорганизмов – наиболее опасные природные загрязнители. Так, в поступающем по импорту арахисе обнаруживаются афлатоксины до 26%, в кукурузе - до 2,8, в ячмене - до 6%. Патулин, как правило, выявляется во фруктовых соках, пюре, джемах при использовании нестандартного сырья и нарушении технологий.

Токсические элементы (тяжелые металлы) – основной их источник - угольная, металлургическая и химическая промышленность.

Антибиотики – остаточные их количества обнаруживаются в 15-26% продукции животноводства и птицеводства. Наиболее загрязнены продукты левомицетином.

Пестициды – накапливаются в продовольственном сырье и пищевых продуктах вследствие бесконтрольного использования химических средств защиты растений. Особую опасность представляет одновременное наличие нескольких пестицидов, уровень которых превышает предельно допустимую концентрацию.

Нитраты, нитриты, нитрозамины – накапливаются в продовольственном сырье и продуктах питания из-за нерационального применения азотистых удобрений и пестицидов. Почти все рыбные, молочные и мясные продукты содержат N-нитрозамины, при этом в 36% мясных и 51% рыбных продуктов они содержатся в концентрациях, превышающих гигиенические нормативы.

Диоксины и диоксиноподобные соединения – хлорорганические особо опасные загрязнители, источниками которых являются организации, производящие хлорную продукцию.

Полщиклические ароматические углеводороды (ПАУ) – образуются в результате природных и техногенных процессов.

Радионуклиды – причиной загрязнения может быть небрежное обращение с природными и искусственными источниками.

Пищееые добавки – подсластители, ароматизаторы, красители, стабилизаторы и т.д. Их применение регламентируется органами здравоохранения.

В настоящее время СанПиН 11-63 РБ-2009 определен перечень приоритетных загрязнителей, подлежащих контролю н различных группах продовольственного сырья и пищевых продуктов (табл. 2).

 

Таблица 2. Загрязнители, подлежащие контролю в различных группах продовольственного сырья и пищевых продуктов

 

Группы пищевых продуктов	Загрязнители
Зерно и зерно-продукты	Токсические элементы (свинец, мышьяк, кадмий, ртуть). Пестициды (гексахлорциклогексан, ДДТ, гексахлорбензол, ртутьорганические, 2,4-Д-кислота). Микотоксины (афлатоксин В1, зеараленон, вомитоксин, охратоксин А, Т-2 токсин)
Мясо и мясо-продукты	Токсические элементы (свинец, мышьяк, кадмий, ртуть). Антнбиотики (левомицитин, тетрациклиновая группа, гризин, бацитрацин). Нитрозамины (сумма N-нитродемитиламина и N-нитродиэтиламина). Гормональные препараты. Нитриты. Полихлорированные дибензодиоксины и дибензофураны. Бенз(а)пирен. Пестициды (гексахлорциклогексан, ДДТ, хлорофос, диметилдихлорфосфат, 2,4-Д-кислота)
Молоко и молочные продукты	Токсические элементы (свинец, мышьяк, кадмий, ртуть). Антибиотики (левомицитин, тетрациклиновая группа, стрептомицин, пенициллин). Пестициды (гексахлорциклогексан, ДДТ, хлорофос, 2,4-Д-кислота, диметилдихлорфосфат). Афлатоксин М1. Полихлорированные бифенилы. Полихлорированные дибензодиоксины и дибензофураны. Меламин
Овощи, фрукты, картофель	Токсические элементы (свинец, мышьяк, кадмий, ртуть). Патулин. Пестициды (гексахлорциклогексан, ДЦТ, амбуш, децис). Нитраты