Найти и обезвредить! Опасные вещества в пище. Потенциально опасные загрязнители пищевых продуктов

Биотехнологические проекты давно перешагнули из области научного знания в область промышленно-коммерческого использования. Научно-технический прогресс нашел применение результатам фундаментальных биологических и молекулярно-биологических исследований в сельском хозяйстве, пищевой промышленности и фармацевтике, медицине и приборостроении. Особенно широко в последнее время эксплуатируются достижения генетики и молекулярной биологии в сфере производства новых сортов сельскохозяйственных растений и пород животных, обладающих разнообразными новыми признаками, отсутствовавшими у родительских видов/сортов.

Быстрое и массовое производство таких сортов, легкость и научная предсказуемость приобретения ими заданных свойств привели к их широкому использованию. Так в настоящий момент посевы ГМО (генетически модифицированных организмов) во всем мире занимают площади более 67.7 млн. гектар.

Аргументы сторонников соблюдения принципов предосторожности заставляют в настоящий момент правительства многих стран Европейского союза, Азии и Африки вносить корективы в сельскохозяйственную политику и отказываться от производства ряда сортов ГМО. В мировой литературе развернулась острая дискуссия об обоснованности декларируемых рисков применения ГМО.

Многие аргументы сторонников соблюдения принципов предосторожности получили экспериментальное подтверждение (см. обзоры М.С.Соколова с соавт. (1), М Джованнетти (2))

1. Классификация рисков

Встраивание в геном организма-хозяина новых конструкций имеет цель получить новый признак, недостижимый для данного организма путем селекции или требующий годы работы селекционеров. Но вместе с приобретением такого признака организм приобретает целый набор новых качеств, опосредованных как плейотропным действием нового белка, так и свойствами самой встроенной конструкции, в том числе ее нестабильностью и регуляторным действием на соседние гены.

Все нежелательные явления и события, происходящие при возделывании и потреблении ГМО, можно объединить в три группы: пищевые, экологические и агротехнические риски.

1.1. Пищевые риски

• Непосредственное действие токсичных и аллергенных трансгенных белков ГМО.
• Риски, опосредованные плейотропным действием трансгенных белков на метаболизм растений.
• Риски, опосредованные накоплением гербицидов и их метаболитов в устойчивых сортах и видах сельскохозяйственных растений.
• Риски горизонтального переноса трансгенных конструкций, в первую очередь в геном симбионтных для человека и животных бактерий (E.coli, Lactobacillus (acidophillus, bifidus, bulgaricus, caucasicus), Streptococcus thermophilus, Bifidobacterium и др.).

Экологические риски

• Снижение сортового разнообразия сельскохозяйственных культур вследс¬твии массового применения ГМО, полученных из ограниченного набора родительских сортов.
• Неконтролируемый перенос конструкций, особенно определяющих различные типы устойчивости к пестицидам, вредителям и болезням растений, вследствии переопыления с дикорастущими родственными и предковыми видами. В связи с этим снижение биоразнообразия ди¬корастущих предковых форм культурных растений и формирование «суперсорняков».
• Риски неконтролируемого горизонтального переноса конструкций в ризосферную микрофлору.
• Негативное влияние на биоразнообразие через поражение токсичными трансгенными белками нецелевых насекомых и почвенной микрофлоры и нарушении трофических цепей.
• Риски быстрого появления устойчивости к используемым трансгенным токсинам у насекомых-фитофагов, бактерий, грибов и других вреди¬телей, под действием отбора на признак устойчивости, высокоэффек¬тивного для этих организмов.
• Риски появления новых, более патогенных штаммов фитовирусов, при взаимодействии фитовирусов с трансгенными конструкциями, прояв¬ляющими локальную нестабильность в геноме растения-хозяина и тем самым являющимися наиболее вероятной мишенью для рекомбинации с вирусной ДНК.

Агротехнические риски

• Риски непредсказуемых изменений нецелевых свойств и признаков модифицированных сортов, связанные с плейотропным действием введенного гена. Например, снижение устойчивости к патогенам при хранении и устойчивости к критическим температурам при вегетации у сортов, устойчивых к насекомым-вредителям.
• Риски отсроченного изменения свойств, через несколько поколений, связанные с адаптацией нового гена генома и c проявлением как новых плейотропных свойств, так и изменением уже декларированных.
• Неэффективность трансгенной устойчивости к вредителям через несколь¬ко лет массового использования данного сорта.
• Возможность использования производителями терминальных технологий для монополизации производства семенного материала.

История вопроса

Риски, связанные с производством биотехнологической продукции, начали обсуждаться в научной литературе с 1983 г. (3, 4). К середине 80-х г. в развитых странах вырабатывается государственная политика по биотехнологии. Так, например, в США контроль за использованием ГМО находится в юрисдикции трех агентств, американского Агентства по охране окружающей среды, американского Министерства сельского хозяйства, и американского Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов. Существует так же координационный комитет, осуществля¬ющий согласованную работу всех трех ведомств по данному вопросу. Цели, задачи и законы, регламентирующие деятельность этого комитета, были опубликованы в 1986 г. (5).

Однако возможность формирования выраженного иммунного ответа на трансгенный белок, являющийся аллергеном и потребляемый в составе растительного продукта, были известны и ранее.

Например, за три года до начала этой дискуссии, Х.С.Мэйсон с соавт. показали высокий иммунный ответ у мышей на трансгенный картофель, модифицированный капсидным вирусным белком (9). Поскольку работа была посвященна модели оральной иммунизации животных белками, продуцируемыми в трансгенных системах, результаты этой и подобных работ остались незамеченными для диетологов и аллергологов. Тем не менее, работы, посвященные механизмам иммунного ответа человека на лектины, в частности хлебного дерева и сои, связывающихся с иммуноглобулином IgA1 (10) и приводящим к слипанию эритроцитов (11), были хорошо известны.

На страницах «BINAS News» опубликована полемика 1999 года, как критика и опровержение результатов А.Пуштаи, например, Д.Гейтхаусом, Ф.Дали, Р.Д.Брауном, так и позиция сторонников точки зрения А.Пуштаи, Б.Мифлина, Ж.Рифкина и др. (12). Тогда-же Е.Дришш и Т.Бег-Хансен публикуют меморандум, поддержавший А.Пуштаи и основанный на экспертной оценке его результатов группой из 20-ти (помимо авторов меморандума) ученых. Собственно, результаты Пуштаи были представлены в научной прессе после проведения экспериментов и подтверждения заявленных результатов сотрудником Абердинского Университета, С.В.Ивеном (5,7).

Позднее появляются работы, проведенные на культурах клеток крови человека и колоректальной карциномы, подтверждающие результаты А.Пуштаи (13, 14), начинают разрабатываться методики, посвященные оценке пищевых рисков, связанных с действием потенциальных аллергенов (15, 16).

Показательна история с сортом кукурузы StarLink® , скандал вокруг кото¬рой разгорелся в 2000–2001 гг. Эта кукуруза, трансформированная белком-токсином Bacillus thuringiensis Cry9C , была разрешена американским Агентством по охране окружающей среды к использованию с ограничениями, как кормовая культура в 1998 г.

Ограничение в использовании было вызвано результатами тестирования белка Cry9C на устойчивость к перевариванию пепсином и к нагреванию , показавшими устойчивость выше минимально допустимой (19).

Данные экспериментов по оценке токсичности и аллергенности модифицированного продукта всего на 10 крысах, якобы свидетельствали о его безопасности. В пользу своей точки зрения «Авентис» указывала на 30-летний опыт применения белка Cry9C в США в качестве инсектецида, и отсутствие данных в научной литературе по токсичному и аллергенному действию белка Cry9C.

Ряд публикаций, посвященных оценке аллергенности и других возможных воздействий на организм подопытных животных белками Cry9C и родственного ему Cry1Ab, показали отсутствие патогенного действия данных белков в составе ГМО (21–23). Тем не менее, существующие данные по аллергенности токсинов B. thuringiensis (24) заставили провести дополнительные исследования аллергенности Cry–белков .

Гликозилирование – особенность многих аллергенов пищи (28), и известно, что Cry-белки имеют потенциально гликозилируемые участки (29), и взаимодействуют с мембранными аминопептидазами, что свидетельствует о наличии у Cry-белков гликозил-фосфатидилинозитольного мембранного якоря (30).

Эти данные подтверждают первоначально осторожную оценку в применимости сорта StarLink® (19, 31) и оправдывают постоянно ведущийся в США мониторинг сортов кукурузы и производимых из них пищевых продуктов на присутствие белка Cry9C (32).

Свойства белков, обладающих бактерицидной, фунгицидной и инсектицидной активностью, используемых для трансформации сортов сельскохозяйственных растений

Как правило, токсичным или аллергеным действием обладают трансгенные белки, обеспечивающие устойчивость растений-реципиентов к поражению различными видами насекомых, грибковым и бактериальным заболевани¬ям. Устойчивость обеспечивается действием белков, обладающих набором специфициских свойств. Среди них:

• ферментативная активность к наиболее мажорным компонентам кле¬точной стенки целевых организмов (например, хитиназы для насекомых и грибов),
• лектиновая активность (лектины и арселины), опосредующая связыва¬ние с определенными рецепторам и мембранными гликопротеинами и реакции гликозилирования и приводящая к слипанию клеток желудочно-кишечного тракта и нарушению работы пищеварительных ферментов насекомых – вредителей,
• ингибирование рибосомальных белков (RIPs-белки), приводящее к нарушению синтеза новых белков клетками, контактирущими с RIPs,
• ингибирование функций пищеварительных протеаз и амилаз целевых организмов,
• формирование сквозных каналов в клеточной мембране (Cry- проток¬сины Bacillus thuringiensis, активизирующиеся после протеолитического расщепления), приводящее к лизису атакованных данными полипептидами клеток,
• проникновение в виде фрагментов исходного белка через стенки кишечника и связывание с ганглиозидами клеточных мембран (растительные протоксины: уреазы и канатоксины), что приводит к экзоцитозу клеток различных типов, разрушению кровяных пластинок и сопровождается гибелью целевого организма.

Табл.1 Действие некоторых растительных и бактериальных токсинов на целевые организмы и человека (19–30, 33–72).

Устойчивость к патогенам и вредителям формируется благодаря экспрессии генов этих белков под действием тканеспецифичных промоторов в целевых тканях и органах растения. В настоящий момент практически все перечисленные классы белков используются при создании коммерческих сортов пищевых и кормовых растений.

4. Свойства трансгенных белков, обладающих инсектицидной активностью.
Данные, приведенные в табл.1, свидетельствут о значительной токсичности или аллергенности представителей большинства указанных классов белков, при их введении перорально.

Однако часть из них присутствует и в норме в различных видах употребляемой растительной продукции. Проявление токсичных свойств таких белков будет опосредовано тканевой спецификой их экспрессии и концентрацией самих белков или синтезируемых при их участии продуктов метаболизма, например, ферментов биосинтеза гликоалкалоидов (в частности, соланина) у пасленовых (например, у помидоров, баклажанов, перца. прим.ред).

Уреазы редко используются для трансформации растений (32а), так как для млекопитающих хорошо известен токсичный эффект ряда белков этого класса, выраженый при инъекционном введении белка. Вообще все белки этого класса имеют сходный набор ферментативных и лектиновых функций (33, 34). Известно, что канатоксины и уреазы не стойки к кислой среде, и поэтому при попадании с пищей в пищеварительный тракт разрушаются еще в желудке (35). Белки переваривабтся в составе растительной ткани, где они содержатся в строго определенных количествах, причем все этапы созревания, транспортировки и запасания белка идут в соответствии с естественными программами регуляции функций клетки.

Как ведут себя трансгенные белки с повышенной экспрессией, насколько они доступны действию желудочного сока в составе трансгенной растительной ткани, необходимо выяснять в каждом конкретном случае. Тем более, что значительное увеличение экспрессии уреазы в трансгенных растениях (за счет плейотропных эффектов – см. ниже) показано, например, для коммерциализируемого сорта сои 30-4-2, устойчивого к пестициду Раундап (36).

Свидетельством важности проверки активности уреаз в трансгенных сортах являются также данные о снижении индекса перевариваемости корма бройлерными цыплятами при повышении активности соевых уреаз в нем, даже не смотря на снижение активности трипсинового ингибитора (37). Неясно также, как изменяется кругооборот азота в трансгенном растении и каковы последствия этих изменений для разных биоактивных метаболитов, так как механизмы индукции активности уреаз растений пока не выяснены (38).

Ингибиторы сериновых протеаз обладают множественными функциями. Выполняя у растений роль запасающих белков, белков-регуляторов апоптоза и внутриклеточного протеолиза, они дополнительно способны блокировать ферменты пищеварительного тракта насекомых, действуя как неспецифичные субстраты.

Пищеварительные ферменты насекомых, в частности их функциональные домены, сохранили высокое структурное сходство с подобными ферментами позвоночных, в том числе и человека, что приводит к сходному действию на них используемых растительных белков-ингибиторов (33, 39–43) .

Длительное воздействие на крыс соевыми ингибиторами протеиназ, в качестве пищевой добавки, или муки сырой сои, приводило к гипертрофии и гиперплазии поджелудочной железы, вплоть до неопластических новообразований и карциномы. Термальная обработка белков и пищи предотвращает эти эффекты (44). Подобное действие ингибиторов эндопептидаз сои на поджелудочную железу отмечено и для человека (45).

Здесь же следует отметить, что предлагается использовать в качестве трансгенных белков ингибиторы протеиназ млекопитающих, в частности белка-ингибитора бычьего трипсина, обладающего выраженным инсектицидным действием (46). Однако эффект длительного воздействия этих белков в составе трансгенной пищи вообще не изучен.

Ряд растительных ингибиторов альфа-амилазы формируют комплексы с ферментами слюнных и поджелудочной желез и достигают максимальной активности при температуре от 35 до 50о С (47, 48). Некоторые ингибиторы альфа-амилаз хорошо известны как сильные аллергены, например, тетрамерный ингибитор амилазы пшеницы (49). В работах, посвященных свойствам белков этого класса и их прикладному использованию (50, 51), перечислено значительное количество токсичных и аллергенных растительных ингибиторов альфа-амилазы и указана необходимость сторгих оценок их пищевых рисков.

Физиологическое действие арселинов на млекопитающих не изучено, но известно, что они близки по структуре и свойствам к фитогемагглютининовым лектинам и ингибиторам альфа-амилазы (52), что предполагает сходные пищевые риски.

RIP’s белки, или ингибиторы рибосомальных белков, имеют узкую видовую специфичность к различным рибосомальным белкам. Они удаляют консервативный аденин из 28S субъединицы РНК, что препятствует сборке рибосом и приводит к гибели клеток. В силу своей видовой специфичности можно подобрать белки, обладающими инсектицидными, фунгицидными или бактерицидными свойствами (53, 54).

Растения, трансформированные такими белками под специфическими вирусными промоторами, устойчивы к вирусным инфекциям, супрессируя выработку вирусных белков в инфицированных клетках (55). Но не стоит забывать, что рицин, один из сильнейших ядов, относится именно к этой группе белков .

Другой пример: циннамомин, формирующий устойчивость трансгенных растений к личинкам насекомых, специфичен к 28S РНК крысы (56). Поскольку инактивация рибосом происходит необратимо, даже слабая аффинность RIP’s к рибосомальным белкам млекопитающих будет приводить к эффекту накопления. Поэтому проверка безопасности таких белков, выделенных в составе экстракта из трансгенного растения, должна проводиться длительное время, в том числе и на культурах человеческих клеток (что не делается) .

Лектины были одними из первых трансгенов при формировании устойчивости к насекомым. Связываясь с гликанами на поверхности клетки, они приводят к слипанию клеток и нарушению физиологических функций организма. С этим свойством растительных лектинов связана 40-летняя история их применения в качестве цитотоксических препаратов при химиотерапии раковых заболеваний (57, 58).

О формировании иммунного ответа на некоторые трансгенные лектины мы упомянули в разделе «история вопроса» (6–8, 10, 11). Высокие пищевые риски при использовании лектинов были подтверждены и в других исследованиях . Так, лектин нарцисса, обладающий ярко выраженными свойствами инсектицида, является мутагеном, причем наиболее сильное мутагенное действие показано на культурах лимфоцитов человеческих эмбрионов и из периферического кровотока детей раннего постнатального периода развития (59). Эти данные показывают опасность использования данного лектина и близких к нему в первую очередь для наиболее молодой части человеческой популяции.

Проводимые работы с трансгенными инсектицидными лектинами бразильского ореха Bertholletia excelsa были прекращены в связи с их высокой аллергенностью (60, 61). Хитин-связывающие лектины из проростков пшеницы и фасоли обладают огромным инсектицидным потенциалом, но при этом токсичны для млекопитающих. Поэтому первоначально полученные трансгенные сорта кукурузы с широким спектром устойчивости к вредителям оказалось невозможным использовать в пищевых целях (62).

Для трансформации растений ферментами, разрушающими мажорные компоненты клеточной стенки вредителей, обычно хитина, используют растительные хитиназы, и хитиназы бактерий и насекомых (62, 63). Трансгенные конструкции на основе хитиназ сейчас очень популярны: хитиназами модифицированы различные сорта риса (64–66), картофеля (67, 68), пшеницы (69) и других культур. В то же время хорошо известны так называемые «латексные» или «банановые» аллергии, главным аллергеном в которых выступают хитиназы авокадо, бананов, каштана (70, 71). Хотя показана высокая аллергенность только хитиназ 1-го класса, возможная модификация трансгенного белка и близость структур хитиназ разных классов требует тщательной проверки на аллергенность всех трансгенных по хитиназам сортов (что не сделано).

Устойчивость к болезням может также индуцироваться не только белками, но и продуктами обмена веществ – вторичными метаболитами. Сорта кукурузы, табака и томатов с увеличенной экспрессией кислых пероксидаз вырабатывают в листьях повышенное содержание лигнина, препятствующего поражению растений насекомыми-вредителями (72). Продуктами разложения лигнина являются токсичные и мутагенные фенолы и метанол. Поэтому увеличение содержания лигнина в силосной массе, плодах или листьях табака представляет прямую опасность.

Картофель, устойчивый к ряду болезней, модифицированный пероксидазой и кислой хитиназой, помимо лигнина содержит сублетальное (для растения) количество перекисных радикалов (68). При этом не изучено, как будут модифицироваться в этих условиях алкалоиды, которыми богаты пасленовые (см. Раздел «Плейотропные влияния трансгенных белков»).

В заключение этого раздела – об аллергиях.

Аллергия на продукты питания – явление достаточно распространенное и неуклонно растущее среди населения развитых стран. Это связано, в первую очередь, с неблагоприятной экологической обстановкой, изменением традиционного рациона питания, к которому каждый народ адаптировался на протяжении многих веков, и современными технологиями пищевой промышленности, приводящими к повышенному содержанию в пище различных ксенобиотиков. И в этом смысле характеристикам трансгенных белков, обладающих инсектицидной активностью, необходимо уделить пристальное внимание, поскольку примерно половина патогенез-зависимых белков растений являются аллергенами (73). Повышение их содержания в устойчивых к заболеваниям сортов растений имеет прямой риск повышения аллергенности продуктов питания, изготовленных на основе этих сортов.

Детские аллергии – экссудативный диатез и нейродермит, вообще имеют особый статус в аллергологии. Иммунная система человека окончательно формируется только к 12–14 годам, а кишечная флора, адаптированная к «взрослой» пище – к 3-м годам. Слизистая оболочка пищеварительного тракта ребенка обладает повышенной проницаемостью, как для питательных веществ, так и для патогенов. Это компенсируется высоким содержанием разнообразных иммуноглобулинов и лимфоцитов в крови и слизистой оболочке кишечника ребенка.

Пищевые риски, связанные с устойчивостью ГМО к гербицидам.

Устойчивость возделываемых сортов к действию пестицидов дает большой экономический эффект – ручная или машинная прополка заменяется быстрой и сравнительно дешевой обработкой пестицидами, приводящей к гибели сорняков. Эта практика ведет к увеличению масштабов использования гербицидов , и, соотвественно их воздействия на окружающую среду, а также вызввает быстрый отбор видов-сорняков, обладающих повышенной устойчивостью к применяемым пестицидам (1, 75).

Для придания растению повышенной устойчивости к такому распространенному гербициду, как глифосат, используют конструкции на основе одного из двух генов: EPSPS (5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase) и GOX (глифосат оксидоредуктаза). Сами по себе эти белки не являются ни аллергенами, ни токсинами.

Для оценки безопасности пищевого примения таких сортов, необходимо знать: какова способность таких сортов к накоплению ядовитых для человека и животных инсектицидов, и не происходит ли накопления других ядовитых метаболитов или аллергенов под действием плейотропных эффектов трансгенных конструкций.

Следует иметь ввиду, что практически все пестициды токсичны для человека. Глифосат, например, является канцерогеном, вызывая лимфому (76). Обычно в работах, посвященных получению устойчивых к гербицидам сортов и их свойствам, указывают на отсутствие негативных свойств, подтвержденных многочисленными проверками (77).

Действительно, исходя из правил получения и дальнейшей валидации трансгенной культуры, оцениваюся перевариваемость белков и состав метаболитов нового сорта, учитывается количество встроенных конструкций и нецелевые изменения свойств сорта, отбираются только стабильные трансформанты.

Сотрудниками фирмы «Монсанто» было показано, например, хорошее соответствие состава модифицированной сои, устойчивой к глифосату, и родительского традиционного сорта (78). Но в литературе имеются данные, что при обработке глифосатом устойчивых к нему сортов сахарной свеклы, растения накапливают токсичные метаболиты глифосата (79).

Более того, показана способность репродуктивных тканей (!) хлопчатника, устойчивого к глифосату, к очень высокому накоплению этого гербицида – от 0,14 до 0,48 мг/г (80). Это чрезвычайно важно, так как такие дозы при употреблении в пищу будут смертельными (допустимые дозы остаточного глифосата и его токсичных метаболитов в пищевых продуктах в США – 0,02 мг/кг сухого вещества).

К сожалению, информация по анализу остаточных концентраций гербицидов в устойчивых сортах в сопровождающих документах и описаниях отсутствует. Насколько широко распространено это свойство устойчивых к глифосату сортов, какова тканевая специфичность накопления глифосата – неизвестно.

Другим эффективным и распространенным гербицидом является атразин.

Устойчивость картофеля и табака к его действию обеспечивается встраиванием в геном цитохрома CYP1A1, представителя класса P450 цитохромов (81, 82). Вместе с тем, известно немало работ, посвященных канцерогенным, иммунотоксичным и эмбриотоксичным свойствам этого вещества (например 83, 84). И в этом случае вопрос о накоплении этого гербицида в устойчивых к нему сортах не привлекает внимания разработчиков. А пищевой риск такого накопления огромен.
Риски, связанные с плейотропными влияниями трансгенных белков и конструкций, определяющих устойчивость к гербицидам, мы рассмотрим в следующем разделе.

Модификация метаболизма и плейотропные влияния трансгенных белков.

Пищевые риски могут быть связаны с действием плейотропных эффектов как самих трансгенных белков, так и регуляторным действием встроенных конструкций. Выше уже упоминалось усиление активности уреаз в трансгенном сорте сои, устойчивой к гербициду раундап (36).

Несмотря на правила валидации трансгенных сортов, обнаружить нецелевые изменения метаболизма, активности различных белков, включая лектины и фитогормоны, не просто – исследователь не знает точно, что проверять. Изменения могут быть не количественными, а качественными, например, состава минорных фракций гликоалкалоидов, которые совместно могут обладать многократным синергетическим усилением мембранолитической активности.

Существуют ли объективные основания для таких опасений? С конца 90-х годов проводилость изучение биосинтеза флавоноидов, природных антиоксидантов, участвующих в защите тканей растения от негативных последствий фотохимических реакций, на модели трансгенных растений (85). В настоящий момент существуют трансгенные сорта помидоров (86) и картофеля (87) с усиленной продукцией флавоноидов. Принято считать, что повышенное содержание флавоноидов на организм человека положительно. Но такое изменение метаболизма растений может приводить к росту пищевых рисков.

Так, масс-спектрофотометрический анализ трансгенного картофеля показал резкое изменение состава минорных фракций гликоалкалоидов (87). Для оценки пищевых рисков в таких случаях необходимо проведение долговременных тестов, которые пока не проводятся.

Проводя работы по созданию трансгенных растений с устойчивостью к стрессующим факторам и для увеличения урожайности, используют ключевой фермент синтеза полиаминов – аргинин декарбоксилазу (88). Результатом гиперэкспрессии этого фермента у трансгенных табака и риса является повышенное содержание агматина – его непосредственного метаболита, и в ряде случаев – рост концентрации вторичных метаболитов путрисцина, спермидина и спермина (88, 89).

При этом как агматин, так и его производные, являются биологически активными веществами, способными взаимодействовать с адренэргическими, имидазолиновыми и глутаматными рецепторами, выступая для организма человека в роли как нейромедиаторов, так и активаторов мито¬за и способствуя опухолеобразованию (90, 91). Будучи небелковой природы, эти вещества легко усваиваются организмом. Адекватность используемых в настоящий момент тестов для проверки таких рисков сомнительна.

Не обойдены вниманием производителей и цитокинины – растительные гормоны, производные пурина .

Сорта томатов, модифицированных генами изопентилтрансферазы и бактериальной фитоэнсинтазы, обладают повышенной продуктивностью (92, 93). Однако сложнейшая регуляторная сеть, включаемая действием цитокининов в организме растения и затрагивающая как метаболизм, так и разнообразные тканевые и ростовые процессы, только изучается (94), и предсказать все эффекты от такого рода изменений пока невозможно. Но показано, что содержание фитогормона зеатина пуринового ряда и его производных растет (94а).

Известны сильнейшие эффекты этих гормонов на клетки человека и млекопитающих различных типов (95, 96), за счет модуляции Ras – опосредованных клеточных сигнальных каскадов (97), ацетилхолинэстеразной активности (98), активности пуринорецепторов (99). Пока допустимые безопасные концентрации используемых фитогормонов в растительных продуктах не будут определены, остается высоко вероятным пищевой риск с использованием этих технологий.

У сорта пшеницы, модифицированного кислой глюконазой и хитиназой, наблюдалась гиперэкспрессия специфицеской фенилаланин-аммоний лиазы и связанное с этим накопление салициловой кислоты, приводящее к некрозам растительной ткани (100). Сама салициловая кислота обладает массой полезных свойств, и в модифицированном виде хорошо известна как аспирин, вот только в качестве пищевой добавки к хлебу или макаронным изделиям она может не подойти.

Риски производства фармацевтических препаратов в ГМО.

В 2003 г. возник термин «Фармагеддон» (101). Основанием служит большое число сортов риса и кукурузы, разрабатываемых и культивируемых различ¬ными биотехнологическими компаниями, несущих биологически активные вещества, в том числе: вакцины, гормоны роста, факторы свертывания крови, индустриальные энзимы, человеческие антитела, контрацептивные белки, подавляющие иммунитет цитокины и вызывающие аборт препараты. Существуют (101, 102) следующие риски неконтролируемого использования такой продукции:

• угроза переопыления и неконтролируемого распространения таких сортов среди пищевых;
• риск неконтролируемого экспонирования пищевых вакцин беременным;
• распространение вакцин и биоактивных веществ, выделяющихся в естественных условиях из растительных остатков через почвенные и поверхностные воды.

Насколько обоснованы эти риски?

При переносе пыльцы растений ветром или насекомыми на места произрастания других сортов этого же вида, а также при случайном смешивании сортового материала, образуются гибридные растения, несущие признаки обоих сортов. Пример с сортом кукурузы StarLink ® – не единственное подтверждение реальности таких рисков.

В Мексике и Гватемале дикорастущие виды кукурузы уже плотно насыщены трансгенными вставками, за счет переопыления с возделываемыми культурными сортами (1). В то же самое время, на рисовых полях Калифорнии среди пищевых сортов риса проводятся открытые полевые испытания сортов риса, несущего человеческие белки лактоферрин и лизозим, используемые в фармакологии при энзимотерапии.

Неконтролируемое распространение вакцин в составе пищевых продуктов обладает не меньшим риском. В ходе эмбриогенеза формирующаяся иммунная система «учится» распознавать «свои» белки, не путая их в дальнейшим с «чужими». Белки, экспонируемые клеткам иммунной системы во время эмбриогенеза, запоминаются как «свои». Если белок вакцины в это время попадет в кровоток эмбриона, то родившийся ребенок не сможет вырабатывать иммунитет к данному заболеванию, всегда распознавая данную бактерию или вирус как «свой».

При сборе урожая любой пищевой культуры огромная масса растительных остатков – листвы, стеблей и корней, остается на полях. Вероятность прямого распространения в почвенных водах белков, входящих в состав растений, низка, хотя значительно выше вероятность горизонтального переноса трансгенных конструкций в почвенных и других бактерий (см. далее). Но, кроме этого, существует еще один аспект рисков – это неконтролируемая вакцинация птиц и млекопитающих, обитающих в данной местности.

Если трансгенные вакцины направлены против бактерий и вирусов, имеющих местных животных в качестве переносчиков (или бактерий, родственных человеческим болезнетворным бактериям), то такая вакцинация спровоцирует мощный отбор среди патогенов и формирование суперинфекций.

Риски горизонтального переноса трансгенных конструкций.

Горизонтальный перенос генов широко известен в царстве бактерий. В ходе эволюции обмен генами осуществлялся как между ними, так и между бактериями и эукариотами. Способность обмениваться участками генома бактерии сохраняют до сих пор. И это свойство бактерий имее прямое отношение к экологическим и пищевым рискам испольгования ГМО.

Нахождение в желудочно-кишечном тракте в составе пищи собственно ферментов, использующих антибиотик как субстрат, практически безопасно для человека и животных. Ферментам необходимы строго определенные условия для проявления активности, поэтому белки, осуществляющие внутриклеточный метаболизм, функционировать будут только в составе живой клетки.

Вероятность встраивания трансгенной конструкции из растения в геном млекопитающих и человека ничтожно мала. Следует учитывать, что клетки высших эукариот имеют несколько изолирующих барьеров, эффективно препятствующих горизонтальному переносу. Даже в случае такого переноса клетка, как правило не размножается, находясь в терминальной стадии дифференцировки.

Перенос конструкции в половые клетки вообще невероятен, учитывая гемато-тестикулярный барьер, не проницаемый для крупных молекул. Но не следует забывать, что человек имеет эндосимбионтов, в частности, кишечную бактериальную флору. Известно, что бактерии способны к трансформации как кольцевыми, так и линейными формами ДНК с инвертированными повторами (103).

Фрагменты трансгенной ДНК в содержимом кишечника, крови и молоке животных, питающихся ГМО (у коров – 104, у свиней – 105). При этом, в соответствии с часто применяемой методикой отбора трансгенных конструкций под действием антибиотиков, эти фрагменты несут репортерные гены устойчивости к антибиотикам в качестве маркерных последовательностей (77, 106). Эти гены могут быть как молчащими, так и нормально экспрессирующимися. В любом случае, трансформация ими симбионтных или патогенных бактерий может «включить» их уже в составе бактериального генома, например, путем рекомбинации и возникновения т.н. химерных белков, обладающих ферментативной активностью по отношению к антибиотику.

Это ведет к формированию устойчивости к антибиотикам или самих симбионтных бактерий, или патогенной флоры. Результатом использования антибиотика при заболевании будет быстрый отбор бактерий, устойчивых к нему, и антибиотик либо начнет перерабатываться непосредственно в кишечнике, не достигая целевых патогенных бактерий, либо не будет оказывать влияния на резистентные к нему патогены.

Поскольку основные бактерии-симбионты живут в толстой кишке, риск метаболизма антибиотиков бактериями кишечной флоры касается, в основном, плохо всасывающихся антибиотиков, например неомицина и канамицина. Трансгенные конструкции, несущие в качестве маркерного признака устойчивость как раз к таким препаратам, и были широко использованы биотехнологическими компаниями.

Сценарии риска трансформации бактерий растительными конструкциями подвергались критике, например А.Л.Коновым (107), на основании экспериментальных данных, демонстрирующих низкую частоту передачи наследственного материала от ГМО-организмов болезнетворным бактериям.

Обратимся к цифрам и фактам.

Порядок частот трансформации для разных штаммов бактерий при обнаружении трансформированных колоний составлял 10-4 –10-8 , при отсутствии таковых – не выше 10-16 . Число симбионтных бактерий в одном грамме содержимого кишечника достигает 10-11 .При пересчете на общее содержимое кишечника это даст вполне высокую вероятность трансформации бактерий-симбионтов.

Для Escherichia coli давно известно большое число патотипов, имеющих различия от нескольких до 1387 новых генов, расположенных в штамм-специфических кластерах и приобретенных в разное время путем горизонтального переноса (108, 109). То-есть, горизонтальный перенос генов для нее не исключительное событие.

Что касается передачи устойчивости к антибиотикам между различными бактериями, то это вполне доказанное явление. Был показан перенос устойчивости к антибиотикам от патогенных Acinetobacter baumannii к E.coli и Proteus mirabilis (110). Действительно, эффективная бактериальная система переноса генов устойчивости к антибиотикам представлена IncQ-подобными плазмидами, передающимися между E.coli, Acinetobacter sp. и другими штаммами бактерий (111). И вероятность формирования рекомбинантных плазмид, несущих новые гены из конструкций, с новой устойчивостью к пока эффективным антибиотикам, пока никак не оценивалась.

В связи с изложенным выше материалом по свойствам белков с инсектицидной активностью возникает еще один риск – формирования новых патогенных штаммов E.coli. Показано, что широко используемый в трансгенных конструкциях 35S промотор вируса CaMV, контролирующий экспрессию целевого гена, распознается транскрипционным комплексом широкого спектра видов бактерий (112, 113). При этом велика вероятность получения химерных белков с непредсказуемыми свойствами. Какова специфичность экспрессии других используемых промоторов – предстоит оценить, и без такой оценки говорить о безопансости используемой ГМ-технологии.

В некоторых работах оценка рисков горизонтального переноса проводится на основе анализа методами ПЦР (полимеразной цепной реакции) мускулатуры животных, питающихся трансгенной растительной пищей (114). Очевидно, подобный подход совершенно не обоснован, и отсутствие маркеров конструкций в мускулатуре, вполе ожидаемое, никак не связано с реальными рисками горизонтального переноса.

Характеристики плейотропных влияний (или отсутствие таковых) встроенных генов и конструкций, проведенные с непосредствнно полученным сортом, должны меняться с течением времени. Это связано с нестабильностью ряда конструкций, способных к перемещению в геноме и амплификации с течением времени. Уже известны примеры по изменениям в геноме трансгенных растений, связанные с наличием «горячих точек» рекомбинации в конструкциях (115). Эти процессы резко снижают надежность и устойчивость однажды заявленных производителями свойств новых трансгенных сортов.

Критика метода отбора трансформированных культур по устойчивости к антибиотикам привела к тому, что использование репортерных генов устойчивости к антибиотикам запрещено для получения новых пищевых сортов, такие сорта изымаются из обращения. Тем не менее, во многих случаях использование плазмид, содержащих нетранскрибируемые копии генов устойчивости к антибиотикам продолжается.

И продолжается использование таких запрещенных сортов: согласно сообщению Mr. Morley от 25 июня 2003 года в Английском парламенте, в Англии на полях с ГМО сортами растений были найдены сорта, несущие гены устойчивости к канамицину и неомицину, ампициллину и амоксициллину, и к гидромицину.(115а)

Заключение

Отмеченные выше факты неблагоприятного воздействия трансгенов на организм человека и животных не свидетельствуют о порочности технологии создания ГМО как таковых. Мы обращаем внимание на актуальность проблемы анализа пищевых и прочих рисков использования ГМО, на необходимость выработки норм экспертизы и тестирования новых сортов, с учетом уже известных рисков и постоянному жесткому контролю ГМО по исходным, не модифицированным сортам.

Безусловно, оценка таких рисков всегда будет относительна – любые употребляемые нами продукты питания способны осуществлять разнообразные воздействия на организм, а в процессе производства любой пищевой продукции происходит вмешательство человека в окружающую природу.

Имеющиеся данные, лишь часть которых была кратко описана в настоящем обзоре, показывают, что есть немало уже доказанных случаев реальных пищевых рисков, связанных с использованием генетически модифицированных организмиов по сравнению с исходными организмами.

Однако в условиях монополизации и производства семенного материала, и его экспертизы одной или несколькими крупными биотехнологическими корпорациями трудно ожидать объективных оценок этих рисков. В результате, проблема «регуляции рисков» может превратиться в проблему «рисков регуляции» (116, 117).

Потенциально опасные для здоровья человека химические и биологические вещества попадают и накапливаются в пищевых продуктах по ходу как биологической цепи (обеспечивающей обмен веществ между живыми организмами, с одной стороны, и воздухом, водой и почвой - с другой), так и пищевой цепи, включающей все этапы сельскохозяйственного производства продовольственного сырья и пищевых продуктов, а также хранение, упаковку и маркировку, что отражено на схеме, изображенной ниже по тексту. Конкретные источники загрязнений пищевых продуктов приведены в таблице.

Источники загрязнения пищевых продуктов чужеродными веществами

Тип загрязнений	Вид продукта	Характер контаминации		Контаминант(ы)
1	2	3		4
Антропогенный	Растительные	Прямое осаждение на листьях, плодах и других открытых частях растений	Пестициды, инсектициды, фунгициды, гербициды
	Растительные	Всасывание через корневую систему из загрязнений почвы	Соли кадмия, свинца, цинка, компоненты минеральных удобрений, в частности нитраты
	Животные (водные организмы, рыбы)	Аккумуляция в тканях моллюсков и рыб загрязнений из сточных вод промышленных предприятий	Органические соединений ртути; хлорорганические соединения
	Животные	Аккумуляция в тканях животных препаратов, используемых для стимуляции их роста и лечения	Гормоны, гормоноподобные вещества, антибиотики
	Животные	Образование или накопление в процессе технологической или кулинарной обработки	Полициклические ароматические углеводороды, N-нитрозоамины, фенолы, олово, свинец
	Растительные и животные	Специальное внесение в конечный пищевой продукт с целью улучшения его качества, удлинения сроков хранения и т.д.	Пищевые добавки, красители, консерванты, антиокислители, эмульгаторы, ароматизаторы и др.
Естественный	Животные и растительные	Бактериальная обсемененность и размножение бактерий в благоприятных условиях как с образованием токсинов, так и без них	B. cereus , токсины, Cl. botulinum, сальмонеллы, стафилококковые энтеротоксины и др. Мониторинг загрязнений пищевых продуктов за 1987-1993 гг позволил определить перечень приоритетных загрязнителей пищевых продуктов в России. Загрязнители различных пищевых продуктов в России Группы пищевых продуктов Загрязнители Мясо и мясопродукты Токсичный элементы, антибиотики, гормональные препараты, нитриты, нитрозоамины, полихлорированные дибензодиоксины и дибензофураны Молоко и молочные продукты Токсичные элементы, антибиотики, пестициды, афлатоксины, полихлорированные дибензодиоксины и дибензофураны, полихлорбифенол Рыба и рыбопродукты Токсичные элементы, нитрозоамины, полихлорированные дибензодиоксины и дибензофураны, полихлорбифенол, гистамин Зерно и зернопродукты Пестициды, микотоксины (афлатоксин В1, вомитоксин, Т-2 токсин, зеараленон) Овощи, фрукты Нитраты, пестициды, патулин Контаминанты пищевых продуктов Пищевые продукты представляют собой сложные многокомпонентные системы, состоящие из сотен химических соединений. Все химические вещества пищи с определенной степенью условности могут быть разделены, во-первых, на собственно компоненты пищевых продуктов, то есть вещества, специфические для определенного вида продуктов растительного и животного происхождения; во- вторых, на пищевые добавки - вещества, специально вносимые в пищевые продукты для достижения определенного технологического эффекта и, в-третьих, на контаминанты из окружающей среды. Чужеродные вещества пищи подразделяют на пищевые добавки и контаминанты. Пищевые добавки - химические вещества природного или синтетического происхождения, специально добавляемые в пищевые продукты на различных этапах его производства, хранения или транспортирования с целью достижения желаемого эффекта. Несомненно, что наибольшую опасность для здоровья человека представляют контаминанты пищевых продуктов, поступающие их окружающей среды - контаминанты как естественного, так и антропогенного происхождения. По данным зарубежных исследователей, из общего количества чужеродных химических веществ, проникающих из окружающей среды в организм человека, в зависимости от условий проживания, 30-80 % поступает с пищей. Наибольшую опасность с точки зрения распространенности и токсичности имеют следующие контаминанты: · токсические элементы; · нитраты, нитриты, нитрозоамины; · гистамин; · пестициды; · антибиотики; · радионуклиды; · полициклические ароматические углеводороды (ПАУ); · диоксины и диоксиноподобные соединения; · бактерии и бактериальные токсины; · микотоксины. В науке о безопасности питания базисным регламентом являются предельно допустимая концентрация (ПДК), допустимое суточное потребление (ДСП) и допустимая суточная доза (ДСД). ПДК загрязняющих веществ в продуктах питания - установленное законом предельно допустимое с точки зрения здоровья человека количество вредного вещества. Токсичность - способность химических веществ вызывать нарушения жизнедеятельности организма - отравление. Токсическое действие загрязнителей различных групп отличается по критериям риска: тяжести, частоте встречаемости и времени наступления поражения. Контаминанты пищевых продуктов химического происхождения. Токсичные металлы. По вопросу металлических загрязнений существует несколько точек зрения. Согласно одной их них, все металлы периодической системы делят на группы: Металлы, как незаменимые факторы питания (эссенциальные макро- и микроэлементы); -неэссенциальные или необязательные для жизнедеятельности металлы; Токсичные металлы. Согласно другой точке зрения, все металлы необходимы для жизнедеятельности, но в определенных количествах. По воздействию на организм человека выработана следующая классификация микроэлементов: Микроэлементы, имеющие значение в питании человека и животных (Co, Cr, Ce, F, Fe, I, Mo, Mn, Ni, Se, Si, V, Zn); Микроэлементы, имеющие токсикологическое значение (As, Be, Cd, Co, Cr, F, Hg, Mn, Mo, Ni, Pb, Pd, Se, Sn, Ti, V, Zn). При этом следует отметить, что 10 из перечисленных элементов отнесены в обе группы. Биологически эссенциальные металлы имеют пределы доз, определяющие их дефицит, оптимальный уровень и уровень токсического действия. Токсические металлы на этой же шкале в низких дозах не оказывают вредного действия и не несут биологических функций. Однако в высоких дозах они оказывают токсическое действие. Таким образом не всегда можно установить различие между жизненно необходимыми и токсичными металлами. Все металлы могут проявить токсичность, если они потребляются в избыточном количестве. Кроме того, токсичность металлов проявляется в их взаимодействии друг с другом. Тем не менее, существуют металлы, которые проявляют сильно выраженные токсикологические свойства при самых низких концентрациях и не выполняют кокой либо полезной функции. К таким токсичным металлам относят ртуть , кадмий , свинец , мышьяк . Ртуть, кадмий, свинец, мышьяк, медь, стронций, цинк, железо Объединенная комиссия ФАО и ВОЗ по пищевому кодексу (Codex Alimehtarius) включила в число компонентов, содержание которых контролируется при международной торговле продуктами питания. В России и СНГ подлежат контролю еще 7 элементов (сурьма, никель, хром, алюминий, фтор, йод, олово), а при наличии показаний могут контролироваться и некоторые другие металлы. В России гигиеническими требованиями определены критерии безопасности для следующих токсических веществ: свинец, мышьяк, кадмий. Ртуть, медь, цинк, железо, олово (для консервов в сборной жестяной таре), хром (для консервов в хромированной таре). Свинец относится к наиболее известным ядам и среди современных токсикантов играет весьма заметную роль. Свинец находится в микроколичествах почти повсеместно. В почвах обычно содержится от 2 до 200 мг/кг свинца. Свинец, как правило сопутствует другим металлам, чаще всего цинку, железу, кадмию и серебру. В наше время в роли токсикантов окружающей среды выступают прежде всего алкильные соединения свинца, такие как тетраэтилсвинец. В радиусе нескольких километров от свинцеперерабатывающих предприятий концентрация этого металла в некоторых овощах и фруктах варьируется в пределах (мг/кг): в помидорах - 0,6...1,2, в огурцах - 0,7...1,1, в перце - 1,5...4.5, в картофеле - 0,7...1,5. При обработке продуктов основным источником поступления свинца является жестяная банка, которая используется для упаковки от 10 до 15 % пищевых изделий. Свинец токсически действует на 4 системы органов: кроветворную, нервную, желудочно-кишечную и почечную. Экспертами ФАО и ВОЗ установлена величина ПДК (допустимая суточная доза) свинца для взрослого человека, которая составляет 0,007 мг/кг массы тела, а ПДК (предельно допустимая концентрация) в питьевой воде - 0,05 мг/л. Мышьяк. Природный мышьяк находится в элементном состоянии, в виде арсенидов и арсеносульфидов тяжелых металлов. Содержится во всех объектах биосферы: в морской воде - около 5 мкг/кг, в земной коре - 2 мг/кг, рыбах и ракообразных - в наибольших количествах. Мышьяк в зависимости от дозы, может вызвать острое и хроническое отравление. Хроническая интоксикация возникает при длительном употреблении питьевой воды с 0,3...2.2 мг/л мышьяка. Разовая доза мышьяка в 30 мг смертельна для человека. Допустимая суточная доза мышьяка - 0,05 мг/кг массы тела, что для взрослого человека составляет около 3 мг/сут. Кадмий. Кадмий представляет собой один из самых опасных токсикантов из внешней среды. В природной среде кадмий встречается в очень малых количествах, именно поэтому его отравляющее действие было выявлено лишь недавно. В последние 30 - 40 лет он все больше применяется в промышленности. Кадмий опасен в любой форме - принятая внутрь доза в 30 - 40 мг уже может оказаться смертельной. Поглощенное количество кадмия выводится из организма очень медленно (0,1 % в сутки), легко может происходить хроническое отравление. В организме кадмий в первую очередь накапливается в почках. Кадмий почти невозможно изъять из природной среды, поэтому он все больше накапливается в ней и попадает различными путями в пищевые цепи человека и животных. Больше всего кадмия мы получаем с растительной пищей. Эксперты ФАО полагают, что взрослый человек с рационом получает 30...150 мкг кадмия в сутки. Допустимая суточная доза кадмия составляет 1 мкг/кг массы тела. Ртуть. Один из самых опасных и высокотоксичных элементов, обладающий способностью накапливаться в организме растений, животных и человека. В пищевых продуктах ртуть может присутствовать в 3-х видах: атомарная ртуть, окисленная ртуть и алкилртуть - соединения ртути с алкилирующими соединениями. Токсичность ртути зависит от вида ее соединений, которые по разному всасываются, метаболизируются и выводятся из организма. С токсикологической точки зрения ртуть наиболее опасна, когда она присоединена к углеродному атому метиловой, этиловой или пропиловой группы - это алкильные соединения с короткой цепью. Процесс метилирования ртути является ключевым звеном ее биокумуляции по пищевым цепям водных экосистем. Механизм токсического действия ртути связывают с ее взаимодействием с белками. Ртуть изменяет свойства белков или инактивирует ряд жизненно важных ферментов. Неорганические соединения ртути нарушают обмен аскорбиновой кислоты, пиридоксина, кальция, меди, цинка, селена; органические - обмен белков, цистеина, аскорбиновой кислоты, токоферолов, железа, меди, марганца, селена. Ртуть, проникнув в клетку, может включиться в структуру ДНК, что сказывается на наследственности человека. Фоновое содержание ртути в съедобных частях сельскохозяйственных растений составляет от 2 до 20 мкг/кг, редко до 50-200 мкг/кг. Среднее содержание в овощах - 3-59, фруктах - 10-124, бобовых - 8-16, зерновых - 10-103 мкг/кг. Фоновое содержание в продуктах животноводства составляет, мкг/кг: мясо - 6- 20, печень - 20-35, молоко - 2-12, коровье масло - 2-5, яйца - 2-15. Мясо рыбы отличается наибольшей концентрацией ртути и ее соединений, поскольку аккумулирует ее из воды и корма, в который входят другие гидробионты, богатые ртутью. Например, в мясе хишных пресноводных рыб уровень ртути составляет 107 -509, океанских - 300 - 600 мкг/кг. Допустимый уровень содержания ртути для рыбы (в зависимости от вида) - до 0,7 мкг/кг. Допустимое недельное поступление не должно превышать 0,3 мг на человека, в том числе метилртути не более 0,2 мг, что эквивалентно 0,005 мг/кг и 0,003 мг/кг массы тела за неделю. В питьевой воде до 0,001 мг/л, а для других прочих продуктов - около 0,05 мг. Медь. Медь присутствует почти во всех пищевых продуктах. Суточная потребность взрослого человека в меди 2,0 - 2,5 мг, то есть 35 - 40 мкг/ кг массы тела, для детей - 80 мкг/ кг массы тела. Однако при нормальном содержании в пище молибдена и цинка - физиологических антагонистов меди - по оценке экспертов ФАО, суточное потребление меди может составлять не более 0,5 мкг/кг массы тела. В организме человека присутствуют механизмы биотрансформации меди. При длительном воздействии высоких доз меди наступает «поломка» механизмов адаптации, переходящая в интоксикацию и специфическое заболевание. Цинк. Цинк присутствует во многих пищевых продуктах и напитках, особенно в продуктах растительного происхождения. Суточная потребность в цинке взрослого человека составляет 15 мг. Содержание цинка в пищевых продуктах составляет, мг/кг: мясо - 20-40, рыбопродукты - 15-30, устрицы - 60-1000, яйца - 15-20, фрукты и овощи - 5, зерновые - 25-30, молоко - 2-6 мг/л. В суточном рационе взрослого человека содержание цинка составляет 13 - 25 мг. Цинк и его соединения малотоксичны. Однако избыток цинка вызывает токсическое действие на организм. Токсические дозы солей цинка действуют на желудочно-кишечный тракт. ПДК цинка в питьевой воде - 5 мг/л, для водоемов рыбохозяйственного значения - 0,01 мг/л. Олово. Пищевые продукты содержат этот элемент до 1 - 2 мг/кг. Неорганические соединения олова малотоксичны, органические - более токсичны, находят применение в сельском хозяйстве в качестве фунгицидов, в химической промышленности. Основным источником загрязнения пищевых продуктов оловом являются консервные банки, фляги. Опасность отравления оловом увеличивается при постоянном присутствии его спутника - свинца. Не исключено взаимодействие олова с отдельными веществами пищи и образование более токсичных органических соединений. Высокая концентрация олова в пище может привести к острому отравлению. Показано, что для человека токсичная доза олова составляет 5 - 7 мг/кг массы тела. Отравление оловом может вызвать признаки острого гастрита, оно отрицательно влияет на активность пищеварительных ферментов. Нитраты, нитриты и нитрозосоединения Нитраты и нитриты широко распространены в окружающей среде, главным образом в почве и воде. Наряду с нитратами в почве содержится другой минеральный источник азота - аммоний. Он адсорбируется почвой и нитрифицируется. Нитраты быстро и легко реагируют с другими компонентами почвы. Нитритов в растениях содержится небольшое количество, в среднем - 0,2 мг/кг, поскольку они представляют собой промежуточную форму восстановления окисленных форм азота в аммиак. В больших количествах нитраты опасны для здоровья человека. Человек относительно легко переносит дозу в 150.200 мг нитратов в сутки, 500 мг считается предельно допустимой дозой, а 600 мг в сутки - доза, токсичная для взрослого человека. Для грудных детей токсичной является доза 10 мг в сутки. Министерством здравоохранения России утверждена суточная допустимая доза нитратов - 5 мг на 1 кг массы тела человека (300-350 мг нитратов ежедневно). Поступление такого количества нитратов не вызывает никаких изменений ни у человека, ни у его потомков. Эта доза нитратов соответствует рекомендациям Всемирной организации здравоохранения. Основным источником нитратов в сырье и продуктах питания служат азотсодержащие соединения и нитратные пищевые добавки, вводимые в мясные изделия для улучшения их органолептических показателей и подавления размножения некоторых патогенных микроорганизмов. Для увеличения урожайности растительной продукции агрохимическая технология часто нарушается - в почву вносят повышенное количество азотсодержащих удобрений. Это приводит к увеличению содержания нитратов в растительном сырье и продуктах. В молодых растениях нитратов на 50-70 % больше, чем в зрелых. Их содержание возрастает ближе к корню. Повышенное содержание нитратов в растениях может быть обусловлено и рядом других факторов, влияющих на метаболизм азотсодержащих соединений. Такими факторами являются соотношение различных питательных веществ в почве, освещенность, температура, влажность и др. Большая освещенность и наличие большого количества солнечного света способствуют ассимиляции азота из почвы, что в конечном итоге обусловливает снижение содержания нитратов в растениях. Также действует и повышение температуры и влажность воздуха, способствуя увеличению активности нитратредукетазы, что ведет к снижению содержания нитратов в плодах и овощах. На концентрацию нитратов в растениях оказывают влияние и сроки уборки урожая. Так, увеличение продолжительности вегетации в весенний период положительно сказывается на снижении содержания нитратов в овощах. Содержание нитратов в пищевых продуктах может возрастать по мере их хранения. Это связано с развитием микрофлоры, способной восстанавливать нитраты. 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 обуславливают серьезное нарушение здоровья не только детей, но и взрослых. Токсическое действие нитритов в человеческом организме проявляется в форме метгемоглобинемии. Она является следствием окисления двухвалентного железа гемоглобина в трехвалентное. В результате такого окисления гемоглобин превращается в NO-метгемоглобин, который не способен связывать и переносить кислород. Тяжелая форма заболевания проявляется при содержании в крови более 40 % метгемоглобина. Установлено, что нитраты могут угнетать активность иммунной системы организма, снижать устойчивость организма к отрицательному воздействию факторов окружающей среды. Нормирование нитратов, нитритов как пищевых добавок осуществляется в связи с их использованием в производстве некоторых продуктов питания. Содержание нитритов в пищевых продуктах допускается до 50 мг/кг, солонине из говядины и баранины - до 200 мг/кг, в экспортируемых - до 30 мг/кг. Основным источником поступления нитратов в организм человека являются продукты растительного происхождения, в частности овощи (82 -92%). Основные поставщики нитритов - мясные продукты, на долю которых приходится 53-60 % от общего поступления нитритов в организм человека. В каждой стране установлены предельно-допустимые концентрации нитратов. Большое внимание уделяют нитритам и нитратам еще и потому, что они превращаются в организме в конечном итоге в нитрозосоединения , многие из которых являются канцерогенными. Так, из известных в настоящее время нитрозосоединений 80 нитрозоаминов и 23 нитрозоамида являются активными канцерогенами. Нитрозосоединения могут образовываться в результате технологической обработки сельскохозяйственного сырья и полуфабрикатов, варки, жарения, соления, длительного хранения. При этом, чем интенсивнее термическая обработка и длительнее хранение пищевых продуктов, тем больше вероятность образования в них нитрозосоединений. В свежих продуктах нитрозосоединения содержатся в незначительных количествах, за исключением тех случаев, когда эти продукты изготовлены с нарушением технологических режимов и из сырья с высоким исходным уровнем предшественников реакций нитрозирования. Существует много типов нитрозосоединений и механизмы их действия на живой организм различны. По-видимому, они вызывают необратимые изменения ДНК. Приоритетными продуктами, характеризующимися наибольшей частотой и уровнем содержания нитрозосоединений, являются рыбные и мясные копченые изделия и пивоваренный солод. Для этих и некоторый других пищевых продуктов гигиеническими требованиями установлены допустимые уровни содержания нитрозосоединений. Гистамин Гистамин (β-имидазолэтиламин или 2-аминоэтилимидазол) является широко распространенным биогенным амином, повышенное накопление которого в некоторых продуктах питания при определенных условиях может служить причиной пищевых отравлений. Гистамин является естественной составной частью продуктов питания, так как в процессе жизнедеятельности он образуется в различных тканях животных. Естественное содержание гистамина невелико и не оказывает неблагоприятного воздействия на организм. Гистамин образуется в продуктах в результате декарбоксилирования аминокислоты гистидина при участии ферментов микрофлоры, развивающейся при нарушении условий хранения. Среди микробов, ответственных за процесс декарбоксилирования гистидина отмечают представителей семейства Enterobakteriacea (Echerichia Enterobacter, Schigella, Salmonella) и некоторые виды, принадлежащие к Pseudomonas, Streptococcus, Lactobacillus, Clostridium. Накопление гистамина в рыбе может происходить в период от вылова до замораживания, особенно, если она в этот период хранится без охлаждения. Возможно накопление гистамина в рыбе при нарушении условий холодильного хранения и несоблюдении технологии оттаивания и сроков хранения перед термообработкой. В этих случаях в мышечной ткани некоторых видов рыб, особенно тунцов, скумбрий и некоторых других может происходить накопление гистамина до токсичных уровней. В подавляющем большинстве случаев зарегистрированные вспышки гистаминовых отравлений были обусловлены употреблением рыбы из семейства скумбриевых, содержащей большое количество гистамина, и продуктов ее переработки. Доза переносимости гистамина для взрослого человека составляет 5 -6 мг/кг массы тела. Токсическая доза находится в пределах более 100-1000 мг/кг продукта и высокотоксичная - свыше 1 г/кг. Предельно допустимая концентрация гистамина в рыбопродуктах установлена на уровне 100 мг/кг с учетом практики международного законодательства. В случае обнаружения гистамина в рыбе, содержание которого превышает ПДК, ее следует направлять на рыбоперерабатывающие предприятия для изготовления рыбопродукции, где по технологии предусматривается разбавление (фаршевые изделия) или подсортировка с другими видами рыб (консервы). При этом среднее содержание гистамина в продуктах, поступающих для питания не должно быть более 100 мг/кг массы рыбы. Инсектициды - уничтожают насекомых; Родентициды - уничтожают грызунов; Фунгициды - уничтожают грибы; Гербициды - против сорных растений; Бактерициды - против бактерий; Акарициды - против клещей. Особую группу составляют дефолианты - средства для удаления листьев и ботвы, ретарданты - препараты для укорачивания соломы и регуляторы роста растений. Опасность пестицидов для человека определяют рядом критериев, характеризующих возможность поступления в организм и способность оказывать неблагоприятное действие. К критериям опасности относят их устойчивость в окружающей среде, стойкость к химическим, физическим и прочим фактором при технологической и кулинарной обработке пищевого сельскохозяйственного сырья и продуктов питания. Критериями токсичности пестицидов являются величины токсических смертельных доз при разных путях поступления в организм - через кожу, легкие или желудочно-кишечный тракт. Однако многие вещества, будучи малотоксичными, опасны в связи с возможностью мутагенного, тератогенного, и канцерогенного действия при влиянии на организм в небольших количествах, близких к реально встречающимся. Применение пестицидов ставит три основные проблемы. Первая из них связана с тем, что определенные пестициды, например ДДТ и ртутьорганические соединения, имеют тенденцию накапливаться в живых организмах. В некоторых случаях пестициды не только накапливаются в организме в количестве большем, чем в окружающей среде, но их концентрация возрастает по мере продвижения по пищевым цепям. Это явление называют эффектом биологического усиления. ДДТ служит примером биологически усиливающегося пестицида. Когда в организм животного попадает ДДТ - с водой, с остатками уже обработанных растений или насекомыми, которые питались такими растениями, он концентрируется в жировых тканях, так как ДДТ растворим в жирах. Из жировых тканей ДДТ выводится очень медленно. Если какой-то другой организм в пищевой цепи поедает первый, то он в этом случае поглощает уже более концентрированную дозу ДДТ. Взрослый житель Германии в среднем содержит в своем организме 4 мг ДДТ на 1 кг жира, житель США - примерно в 2,5 раза больше. Поскольку ДДТ жирорастворим, он накапливается прежде всего в жировой ткани и органах, где присутствуют жироподобные вещества, то есть в печени, сердце и нервной системе. Хлорированные углеводороды, такие, как ДДТ, и пестициды, содержащие мышьяк, свинец или ртуть, относятся к группе устойчивых, они не разрушаются за время одного вегетационного сезона под действием солнца или бактерий, что свидетельствует о продолжительности сохранения пестицидов в почве или на культурных растениях после обработки. Период полужизни у ДДТ, например, может длиться до 20 лет - через 20 лет только половина первоначально использованного ДДТ разложится до простых соединений. Широкий спектр воздействия и устойчивость ДДТ оказались впоследствии коварными сторонами этого вещества. Устойчивость ДДТ способствовала его накоплению в пищевых цепях, что оказало губительное действие на их концевых звенья. Когда в США концентрация ДДТ в молоке кормящих матерей в результате передачи этого вещества через пищевые цепи достигла уровня в 4 раза выше предельно допустимого, применение ДДТ было запрещено. Далее ДДТ был запрещен в Новой Зеландии, СССР, Венгрии, Швеции, Дании, Финляндии и других странах. Экспериментально были установлено, что ДДТ может вызывать генетические изменения в человеческом организме. Другие компоненты пестицидов - ртуть и мышьяк полностью не разрушаются практически никогда: они циркулируют в экосистеме или оказываются захороненными в иле. Неодинаковая химическая стойкость различных пестицидов предопределяет как уровень их остаточных количеств в объекте биосферы, так и динамику их миграции в биологической пищевой цепи. Поступление с пищей предельно допустимых остаточных количеств пестицидов, как правило, не приводит к острым отравлениям. Оно проявляет себя растянутым во времени хроническим действием со слабо выраженными признаками, либо практически никак не проявляет. Непосредственный контакт с пестицидными препаратами, потребление продукции в высоким их содержанием могут стать причиной острых отравлений и даже гибели людей. По данным ООН, ежегодно почти у 1 млн человек регистрируют отравления пестицидами, применяемыми при обработке сельскохозяйственных культур, из них около 40 тыс. человек погибают. При этом, следует отметить, что число острых отравлений, вызванных пестицидами, как правило, не превышает 10 % общего числа острых отравлений. Так же по данным ООН, из общего числа отравлений химическими средствами со смертельным исходом в мире на долю пестицидов приходится 2,6 %. Таким образом, пестициды казалось бы нельзя отнести к химическим средствам, представляющим ощутимую реальную опасность в повседневной жизни человека. В то же время, существует опасность косвенного (через миграционные, пищевые цепи) влияния пестицидов на здоровье человека и его наследственный аппарат, только токсиколого-гигиенические проблемы, с которыми сталкивается человек при применении пестицидов, носят хронический характер. Вторая - это способность вредителей становиться устойчивыми к пестицидам: пестициды перестают их убивать. Многие вредные насекомые в результате постоянного контакта с пестицидами приобретают или условно оборонительные рефлексы, или среди них формируются устойчивые к пестицидам популяции. Это происходит в результате мутаций, возникающих у некоторых особей среди бесчисленного потомства, появляющегося ежегодно. По данным ФАО в мире уже зарегистрировано около 450 видов вредных для растений насекомых, грызунов, нематод, у которых выработалась резистентность к различным химическим пестицидам, часто к нескольким. Приходится повышать концентрацию пестицидов, что в свою очередь, приводит к увеличению остаточных их количеств в продуктах питания. Кроме того, развитие устойчивости у насекомых поставило под угрозу успешное использование пестицидов для борьбы с насекомыми - переносчиками заболеваний. Например, комары стали невосприимчивы сначала к ДДТ, а потом к пропоксуру, который заменил ДДТ. Сейчас снова наблюдается рост числа заболеваний малярией. 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, резистентных 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 ПАУ и 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 обжаренном 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 750° С), 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. Остатки моющих средств. На любом этапе подготовки пищевых продуктов или производства продуктов чистые химикаты являются наиболее опасными химическими рисками. Остатки после чистки могут оставаться на посуде, трубопроводах, и оборудовании и переноситься прямо на пищевые продукты. Также пищевые продукты могут быть обрызганы ими во время уборки прилежащих объектов. Поэтому очень важно при проектировании системы безопасности, анализируя опасные факторы, также рассматривать процедуры уборки. Проблемы могут быть предотвращены использованием нетоксичных моющих средств для уборки везде, где это возможно. а также можно дополнительно о вредных для организма человека веществах можно ознакомиться: О возможности тонкой (на молекулярном уровне) очистке организма можно прочитать в статье на нашем сайте:

Продукция, содержащая химические и биологические вещества и/или являющаяся источником физических факторов, которые оказывают или могут оказывать вредное воздействие на жизнь и или будущих поколений либо на состояние среды обитания человека, безопасное применение которой обеспечивается гигиеническим регламентированием содержания в продукции указанных веществ и уровней воздействия физических факторов, а также соблюдением установленных регламентов..."

Источник:

"СОГЛАШЕНИЕ О ПОРЯДКЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ПРИ ГИГИЕНИЧЕСКОЙ ОЦЕНКЕ ПОТЕНЦИАЛЬНО ОПАСНОЙ ПРОДУКЦИИ, ИМПОРТИРУЕМОЙ В ГОСУДАРСТВА-УЧАСТНИКИ СОДРУЖЕСТВА НЕЗАВИСИМЫХ ГОСУДАРСТВ"

Официальная терминология . Академик.ру . 2012 .

Смотреть что такое "Потенциально опасная продукция" в других словарях:

ГОСТ Р 54147-2010: Стратегический и инновационный менеджмент. Термины и определения - Терминология ГОСТ Р 54147 2010: Стратегический и инновационный менеджмент. Термины и определения оригинал документа: 3.3.17 активы (asset): Все, что имеет ценность для организации. Определения термина из разных документов: активы 3.2.62 анализ… …

СП 12-133-2000: Безопасность труда в строительстве. Положение о порядке аттестации рабочих мест по условиям труда в строительстве и жилищно-коммунальном хозяйстве - Терминология СП 12 133 2000: Безопасность труда в строительстве. Положение о порядке аттестации рабочих мест по условиям труда в строительстве и жилищно коммунальном хозяйстве: Аттестация рабочих мест по условиям труда Процедура анализа и… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Китай - Китайская Народная Республика, КНР, гос во в Центр, и Вост. Азии. Принятое в России название Китай от этнонима кидане (они же китаи) группы монг. племен, покоривших в средние века территорию сев. областей совр. Китая и образовавших гос во Ляо (X… … Географическая энциклопедия

КИТАЙ. ИСТОРИЯ - Истоки китайской цивилизации. Китай часто сравнивают с обществами, существовавшими в Месопотамии и Египте. Однако присущие Китаю природные особенности и экономические формы отличались от особенностей и форм других восточных обществ. У Китая не… … Энциклопедия Кольера

Теленовелла - (исп. telenovela; букв. «телевизионная новелла» или «телевизионный роман») один из жанров телевизионных сериалов, классически происходящий из Латинской Америки и являющийся «родственником» мыльной опере (при этом можно отметить, что в… … Википедия

Необходимо помнить, что жизнедеятельность человека неуклонно ведет к загрязнению среды его обитания, из которой мы и получаем продукты питания, следовательно, необходимо разбираться в разнообразии пищевых загрязнителей и стараться не допускать их попадания в окружающую среду. Вредные вещества пищи условно могут быть разделены на две группы. Первая группа – это собственно природные компоненты пищевых продуктов (специфичные именно для определенного вида продукта растительного или животного происхождения), которые при обычном или излишнем использовании могут вызвать негативные реакции организма. Она представлена большим перечнем биологически активных и токсических элементов, которые в свою очередь разделяются на группы, различающиеся по строению и механизму действия. К ним относятся: антивитамины, алкалоиды, вещества, угнетающие усвоение минеральных веществ, алкоголь, цианогенные гликозиды и др. Это вещества, о вредном воздействии которых известно, как правило, заранее (например, о том, что нельзя есть зеленый картофель, так как он содержит соланин). Вторая группа представлена веществами, не свойственными пищевым продуктам, попадающими в пищу из окружающей среды. Как правило, это химические вещества, вносимые в пищу специально для достижения технологического эффекта, или загрязнители пищи химической или биологической природы. Загрязнители пищевых продуктов, попадающие из окружающей среды, представляют наибольшую опасность для здоровья, особенно если речь идет о детях. В свою очередь, истинные загрязнители пищевых продуктов делятся на вещества природного (биологического) и химического происхождения. Биологические загрязнители пищевых продуктов:

• бактериальные токсины;
• ботулинические токсины;
• микотоксины (токсины микроскопических грибов);
• токсины одноклеточных и многоклеточных водорослей.

Химические загрязнители пищевых продуктов: Степень загрязнения пищевых продуктов напрямую зависит от степени загрязнения окружающей среды. Чужеродные вещества, попадающие в нее в результате жизнедеятельности человека, накапливаются в почве, атмосферном воздухе, воде, а, следовательно, передвигаясь по цепочке, неизбежно попадают в организм человека и вызывают нарушения здоровья. С точки зрения распространения и токсичности наиболее опасными загрязнителями пищевых продуктов являются тяжелые металлы, пестициды и продукты их обмена, радионуклиды, полициклические ароматические углеводороды, нитраты, нитриты.

Нитраты и нитриты

В сельском хозяйстве в качестве высокоэффективных минеральных удобрений широко используются соли азотной кислоты – нитраты натрия, калия, аммония и кальция. Процесс внесения нитратов в почву сопровождается накоплением данных соединений в тканях растений. Нитраты малотоксичны, но они являются предшественниками N-нитрозосоединений, обладающих канцерогенным действием, то есть предрасполагают к развитию онкологических заболеваний. В зерновых культурах и овощах в условиях повышенной влажности, а также в желудочно-кишечном тракте при участии микрофлоры нитраты восстанавливаются в нитриты (соли азотной кислоты). При поступлении нитритов в кровь образуется метгемоглобин, который в отличие от гемоглобина не способен переносить кислород. При концентрации метгемоглобина в крови около 15% (слабая степень отравления) появляется вялость, сонливость. Признаки отравления появляются через 1–6 часов после поступления нитратов в организм. Острое отравление начинается с тошноты, рвоты, поноса, отмечается увеличение и болезненность печени при пальпации, снижение артериального давления. Пульс при этом неровный, слабый, конечности холодные, дыхание учащается, появляются головная боль, шум в ушах, слабость, судороги мышц лица, нарушение координации движений, потеря сознания, кома. Нитриты натрия широко используются в качестве консерванта в пищевой промышленности при приготовлении колбас, мясных консервов, т.е. «взрослых продуктов», и не используются в производстве детского питания. Избежать отравления нитратами в наших силах. Возможно уменьшить концентрацию вредного вещества при помощи термической обработки, не использовать консервированные продукты. Есть сельскохозяйственные загрязнители, которые в неизменном виде попадают в окружающую среду, накапливаются в растениях, мясе и жире животных, и в том же неизменном виде попадают в организм человека, нанося непоправимый вред здоровью. К тому же, все эти вещества, к сожалению, способны проникать в грудное молоко, так что дети также не застрахованы от интоксикаций.

Боремся с нитратами Основная масса нитратов поступает в растения через корневую систему и движется к листьям. Высокой способностью накапливать нитраты отличаются шпинат, салат, свекла, редька, редис, петрушка, сельдерей, укроп, ревень, бахчевые растения. Особенно высокая концентрация нитратов в капусте – в кочерыжке и прожилках листьев, у огурца, щавеля, укропа – в черешке (хвостике), у моркови, редьки – в нижней части корня. Содержание нитратов снижается при чистке, вымачивании, отваривании. При чистке от растения отделяют и выбрасывают наиболее нитратные части. Оставшиеся части растений вымачивают в воде, что позволяет снизить концентрацию нитратов еще на 25%. Вымачивать можно так: очищенные от прожилок листья замочить в воде на 1–2 часа, затем воду слить и налить новую, вымачивая еще 1–2 часа, в третьей воде их можно оставить на ночь. К сожалению, вымачивание эффективно лишь для листовых овощей: капусты, щавеля, петрушки. Более эффективна горячая водная вытяжка (отваривание), извлекающая до 85% нитратов из овощей, в том числе из корнеплодов (моркови, свеклы). Отвар необходимо сливать горячим, так как при остывании часть нитратов возвращается из отвара в корнеплод.

Пестициды

К серьезным проблемам со здоровьем приводит попадание в пищу сельскохозяйственных ядохимикатов, к которым относятся пестициды. Они широко используются в сельском хозяйстве для защиты растений от болезней, сорняков, вредителей, что увеличивает опасность попадания их остаточных количеств в пищу и оказания неблагоприятного воздействия на организм человека. Различаются пестициды по своей химической структуре (хлорорганические, фосфор-органические, ртутьорганические и др.). Применение некоторых из них запрещено. Но, несмотря на это, описаны многочисленные случаи отравления различными пестицидами через загрязненные пищевые продукты – муку, сахар, орехи. Клиническая картина отравлений пестицидами неспецифична: она включает в себя головокружение, головную боль, повышенную утомляемость, ухудшение аппетита и сна. Как правило, хронические отравления пестицидами проявляются затяжным течением хронических неспецифических заболеваний, могут протекать по типу гастрита (воспаления слизистой желудка), гепатита (воспалительного процесса в печени), бронхита (воспаления бронхов). Развивающиеся аллергические реакции на этом фоне усугубляют течение заболевания и затрудняют диагностику. Застраховаться от поступления пестицидов в организм можно только одним способом – не покупать продукты питания на «стихийных рынках».

Полициклические ароматические углеводороды

К ним относятся бензпирен, 20-метилхолантрен и др. Они оказывают канцерогенное действие при поступлении в организм даже в незначительных дозах (миллиграммах или микрограммах). Полициклические ароматические углеводороды можно обнаружить во многих пищевых продуктах (овощах, фруктах, копченостях, жареных на углях мясных продуктах), так как их источниками являются технологическая и кулинарная обработка – копчение, особенно в домашних условиях, и факторы загрязнения окружающей среды – отработанные газы внутреннего сгорания, промышленные сточные воды, различные виды упаковочного материала (некоторые целлофановые и жестяные упаковки), сажа и прочее. Поэтому из детского рациона следует исключить копченые продукты.

Полихлорированные дифенилы

Это высокомолекулярные хлорсодержащие соединения, попадающие в окружающую среду с отходами промышленного и химического производства, способные накапливаться в жировых тканях животных и, следовательно, жиросодержащих продуктах питания. Использование таких продуктов приводит к острым отравлениям, начальными проявлениями которых могут быть лихорадка, рвота, понос.

Диоксины

Диоксины одни из самых опасных химических загрязнителей окружающей среды и продуктов питания. Они являются побочными продуктами производства пластмасс, пестицидов, бумаги. Диоксины обладают канцерогенными и иммунотоксическими свойствами, очень устойчивы в окружающей среде, следовательно, попадают в корм животных, накапливаются в их жировых тканях, молоке и попадают в жиросодержащие продукты – масла, жиры, мясо, молоко. Особо сильно загрязнены диоксинами морепродукты, так как они являются биологическими фильтрами среды обитания, пропускающими через себя загрязненную воду. Общие симптомы длительного контакта с диоксинами представлены самыми разнообразными кожными проявлениями и неврологическими нарушениями, нарушениями репродуктивной функции. Могут возникнуть и такие симптомы – стойкая разнородная сыпь, нарушения нервной проводимости, причину которых очень трудно установить.

Тяжелые металлы

Тяжелые металлы широко распространены в живой природе и постоянно обнаруживаются в пищевых продуктах. Большинство тяжелых металлов являются незаменимыми пищевыми веществами, а к потенциально опасным для здоровья, т.е. токсичным, относятся кадмий, ртуть, свинец и олово. Для всех пищевых продуктов установлены предельно допустимые величины содержания тяжелых металлов, и соответствующие инстанции следят за соблюдением нормативов. Наличие каждого металла в пище контролируется методами химического анализа, а в организме человека – нормативами предельно допустимых концентраций. Загрязнение пищевых продуктов тяжелыми металлами происходит за счет выбросов промышленных предприятий и городского транспорта. Регулярное использование продуктов с высоким содержанием тяжелых металлов неизбежно приведет к нарушению работы многих систем организма (сердечно-сосудистой, дыхательной, пищеварительной, выделительной и др.), но для большинства тяжелых металлов нет «специфических» признаков отравления и поражения организма, что затрудняет выявление причины недуга, а следовательно, и его лечения. За счет обработки пищевого сырья – тщательного мытья, чистки продуктов, отделения малоценных частей можно удалить от 20 до 40% тяжелых металлов. Отравление токсичными тяжелыми металлами – ртутью, свинцом, оловом, как правило, возможно только на вредном производстве.

Стимуляторы роста животных

Прежде всего к ним относятся гормоны и антибиотики. В сельском хозяйстве для быстрого роста мышечной ткани животных применяются, как правило, анаболические гормоны, позволяющие при регулярном использовании увеличить мышечную (пищевую) массу животных. Наряду с гормонами для выращивания мясистого и здорового скота широко используются антибиотики. Как известно, определенная часть антибиотиков не выводится из организма. У животных также антибиотик частично остается в мясе, молоке. При использовании такого продукта возрастает риск развития аллергических реакций, нарушения местного иммунитета, изменения микрофлоры кишечника. В детском питании запрещено использование самих лекарственных веществ и продуктов, выращенных с их помощью. Стоит отметить, что тяжелые металлы и стимуляторы роста животных относятся к достаточно вредным, но контролируемым по концентрации в пищевых продуктах веществам. Все сырье, используемое для производства продуктов детского питания, соответствует «Гигиеническим требованиям безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов» и одобрено органами Госсан-эпиднадзора Министерства здравоохранения РФ для использования в производстве продуктов детского питания, а готовые продукты соответствуют требованиям ГОСТов и поступают в продажу только после проведения клинических испытаний. Следовательно, продукты детского питания можно и нужно широко использовать в питании детей, не опасаясь за их качество и безопасность, так как они прошли тщательную проверку.