--PAGE_BREAK--2. Забруднення металами
З харчовими продуктами до організму людини надходить майже 70 важких металів, в основному мікроелементів. Усі вони можуть проявляти токсичність, якщо споживаються в надлишкових кількостях. Налічується 20 токсичних важких металів, але вони неоднаковою мірою токсичні. їх поділяють на три класи небезпечності:
1) високої токсичності (найнебезпечніші.) — кадмій, меркурій, нікол, плюмбум, кобальт, арсен;
2) помірної токсичності — купрум, цинк, манган;
3) інші токсичні важкі метали.
Треба зазначити, що плюмбум і кадмій потенційно канцерогенні. Харчові продукти і продовольча сировина контролюються на вміст лише кадмію, купруму, меркурію, плюмбуму, цинку, стануму, арсену і феруму. Норми вмісту цих металів у деяких продуктах наведено в таблиці 2. Крім того, токсичність металів проявляється під час їхньої взаємодії один з одним. У деяких країнах (США, Німеччина, Фінляндія) на підставі сучасних досліджень дії важких металів на організм людини добові норми переглядають і навіть збільшують. Наприклад, у США добова норма споживання селену становить 10 мг (в Україні — 0,5 мг), що пояснюється його блокувальною дією щодо шкідливих і канцерогенних важких металів: кадмію, меркурію, плюмбуму.
2.1 Сполуки меркурію (ртуті)
Вони належать до найнебезпечніших забруднювачів біосфери. Великі кількості цих сполук містяться у стоках хімічних заводів (підприємств, які виробляють натрію гідроксид, ацетальдегід), паперових і целюлозних виробництв, у продуктах спалювання кам'яного вугілля. Щороку в результаті спалювання кам'яного вугілля в атмосферу планети викидається близько 3000 т меркурію. Сполуки меркурію є діючою речовиною багатьох пестицидів, які використовуються для протравлення насіння рослин, а також для виробництва деяких лікарських препаратів, що використовуються в тваринництві.
Таблиця 2. Гранично допустимі концентрації металів у харчових продуктах, мг/кг
У ґрунті сполуки меркурію містяться у вигляді менш токсичного меркурію сульфуристого або можуть вноситися в нього з протравленим насінням (гранозан, агрозан, агронал, меркургексан та ін.). У воді сполуки меркурію піддаються біотрансформації в бактеріях, зоопланктоні з наступним їх накопиченням в організмі риб і морських тварин у вигляді метилмеркурію, який дуже токсичний, діє на центральну нервову систему, нирки, печінку та інші органи травлення. Якщо в основних харчових продуктах вміст меркурію менший, ніж 60 мкг на 1 кг продукту, то в прісноводній рибі з незабруднених рік і водойм цей вміст становить від 100 до 200 мкг/кг маси тіла, а із забруднених — 500-700 мкг/кг. Середня кількість меркурію в морській рибі — 150 мкг на 1 кг.
Токсична небезпека меркурію виражається у взаємодії з SH-групами білків. Блокуючи їх, меркурій змінює біологічні властивості тканинних білків та інактивує низку гідролітичних і окисних ферментів. Меркурій, який проникнув у клітину, може включитися в структуру ДНК, що позначається на спадковості людини.
У харчових продуктах підвищений вміст меркурію найчастіше буває в результаті згодовування тваринам рибного борошна, риби із вмістом сполук меркурію, а також після згодовування тваринам зерна, обробленого цими препаратами.
Згодовування тваринам зерна, обробленого пестицидами із вмістом меркурію, супроводжується 60-добовим виділенням останнього з молоком, а також зумовлює накопичення його в продуктах забою (до 20 мг/кг в м'язовій тканині, до 60-80 мг/кг — в нирках і печінці).
Органічні сполуки меркурію — стійкі речовини з кумулятивними властивостями. В організмі людини період їх напіврозпаду становить 70 днів. Метил меркурій та інші алкільні сполуки характеризуються ембріотоксичною і мутагенною дією.
Продукти тваринництва, які містять сполуки меркурію, використовувати для харчових цілей, незалежно від їхньої кількості, заборонено (природний вміст меркурію в організмі тварин: у печінці — не більше від 0,03 мг/кг, у нирках — не більше від 0,05 мг/кг).
Для запобігання випуску продуктів тваринництва, забруднених сполуками меркурію, необхідний суворий контроль. Перевірці на вміст меркурію мають піддаватися всі продукти у тих випадках, коли є підозра у неблагополучній екологічній ситуації.
продолжение
--PAGE_BREAK--2.2 Сполуки арсену (миш'яку)
Світове виробництво арсену становить приблизно 50 тис. т на рік. Останнім часом виробництво арсену кожні десять років зростає на 25%.
Основну небезпеку становить техногенне забруднення довкілля сполуками арсену навколо мідеплавильних заводів, підприємств, які переробляють кольорові метали., спалюють буре вугілля. Арсен використовують у виробництві барвників, склайемалей.
Іншим джерелом забруднення продуктів арсеном є лікувальні препарати, які його містять: осарсол, новарсенол, міарсенол, автоксіл, амінорсен, акарициди, натрію й кальцію арсенат та ін. Застосування цих препаратів у тваринництві впродовж тривалого часу або у високих дозах може призвести до їх накопичення у м'ясі, молоці, а за антикоростяних оброблень — у вовні.
Для арсену, як і для меркурію, характерна реакція метилювання. У природі спостерігається перехід арсенатів в арсеніти, а потім під час їх метилювання відбувається утворення метиларсенатної і диметиларсенітної кислот. В аеробних умовах утворюється триметиларсин, в анаеробних — диметиларсин, які включаються в харчові ланцюги і мережі.
Внаслідок великого поширення в довкіллі та використання в сільському господарстві арсен наявний у більшості харчових продуктів. Зазвичай його вміст у харчових продуктах низький — менш як 0,5 мг/кг і зрідка перевищує 1 мг/кг, за винятком деяких морських організмів, що мають здатність акумулювати цей елемент. За відсутності великих забруднень вміст арсену становить, мг/кг: в хлібних виробах — до 2,4, фруктах — 0,17, напоях — 1,3, м'ясі — 1,4, молочних продуктах — 0,23. У морських продуктах міститься більше арсену, зазвичай на рівні 1,5-15,3 мг/кг.
Арсен наявний майже в усіх прісних водах. Однак у питній воді з різних джерел рівні вмісту арсену визначаються природою порід, що залягають. У деяких геологічних формаціях залягає арсенопірит, що є джерелом арсену в прісних водах і зумовлює збільшення його концентрації до 0,5-1,3 мг/л. Регулярне використання таких вод у домашньому господарстві може призвести до надлишкового надходження арсену в організм і зумовити симптоми хронічного отруєння.
Крім гострого і хронічного токсичного впливу, сполуки арсену мають канцерогенну і гонадотропну дію. Людина з різних джерел отримує щоденно приблизно 0,1 мг/кг арсену, що близько до максимально допустимого рівня. За підвищення концентрації арсену існує небезпека інтоксикації, оскільки його сполуки мають високу кумуляцію.
Карциноми, індуковані арсеном, виникають в основному в шкірі, легенях, печінці. Відомі масові випадки раку шкіри у людей, які виникли внаслідок використання одягу, виготовленого з вовни, що містила сполуки арсену після протикліщового оброблення овець.
Запобігти випуску небезпечних продуктів можливо, якщо їх піддавати ретельним лабораторним дослідженням на арсен. Необхідно також суворо дотримуватися регламенту щодо використання препаратів арсену, термінів отримання від оброблених тварин м'яса, молока, яєць, вовни.
2.3 Сполуки кадмію
Кадмій — один із найнебезпечніших токсикантів зовнішнього середовища. У природному середовищі кадмій зустрічається в дуже малих кількостях, саме тому його отруйна дія була виявлена лише недавно. Сполуки кадмію в невеликих кількостях (0,1 мг/кг) містяться в ґрунті, багатьох продуктах, мінеральних добривах, деяких фунгіцидах. Джерелом кадмію є арматура, пофарбована кадмієвими сполуками, пластмаса, яка використовується дав машин, обладнання в сільському господарстві і харчовій промисловості. В усьому світі у довкілля його викидається приблизно 500 т.
Кадмій майже неможливо вилучити з природного середовища, тому він дедалі більше накопичується в ньому і потрапляє різними способами в харчові ланцюги людей і тварин.
Найбільше кадмію ми отримуємо з рослинною їжею. Кадмій легко переходить із ґрунту в рослини, останні поглинають до 70% його з ґрунту і лише 30% — із повітря. В окремих продуктах, досліджених у США, Австралії, Великій Британії, країнах СНД, виявлено такі кількості кадмію (мкг/кг): у хлібі — 2-4,3, зернових -28-05, горосі — 15-19, квасолі — 5-12, картоплі — 12-50, капусті — 2-26, помідорах -10-30, салаті — 23, фруктах — 9-42, рослинній олії — 10-50, цукрі — 5-13, яблуках -2-19. Експерти ФАО вважають, що доросла людина з раціоном отримує 30-150 мкг кадмію на добу, причому в Європі — 30-60 мкг, в Японії — 30-100 мкг, у кадмієвих геохімічних районах — близько 300 мкг.
Кількість кадмію, що потрапляє до організму людини, залежить не тільки від споживання нею кадмієвмісних харчових продуктів, а й великою мірою від якості її дієти. Зокрема ферум може суттєво змінити акумуляцію кадмію. Достатня кількість феруму в крові, очевидно, гальмує його акумуляцію. Крім того, великі дози вітаміну D діють як протиотрута під час отруєння кадмієм.
ВООЗ вважає максимально допустимою величину надходження кадмію для дорослих людей 500 мкг на тиждень.
Накопичується кадмій в основному в нирках і меншою мірою — печінці. Нирки тварин можуть містити до 40-200 мг/кг кадмію. Внаслідок високого вмісту кадмію в нирках старих тварин і птахів їх доцільно направляти на утилізацію.
Кадмій і його солі мають сильну подразнювальну і нейротоксичну дію на організм людини, тварин, спричиняючи порушення функції багатьох ферментативних систем, фосфорно-кальцієвого (остеопороз), білкового і мінерального обміну. За досягнення в нирках високої концентрації (до 200 мг/кг) порушується їх сечовидільна функція. В Японії відома хвороба "ітаі-ітаі", пов'язана з хронічним отруєнням кадмієм через воду. Хвороба супроводжується ураженням нирок, розм'якшенням кісткової тканини, а також віддаленою мутагенною, ембріотоксичною, гонадотоксичною дією. Кадмій небезпечний у будь-якій формі — прийнята усередину доза 30-40 мг може виявитися смертельною. Тому навіть споживання напоїв із пластмасової тари, матеріал якої містить кадмій, надзвичайно небезпечне. Кадмій, що потрапив в організм, виводиться дуже повільно (0,1 % на добу), легко може відбуватися хронічне отруєння. Ранні симптоми отруєння — ураження нирок і нервової системи з наступним виникненням гострих кісткових болів. Типовим також є порушення функції легень.
продолжение
--PAGE_BREAK--2.4 Сполуки плюмбуму (свинцю)
У довкіллі підвищений вміст плюмбуму пов'язаний головним чином з техногенним забрудненням повітря, ґрунту, води. Джерела забруднення — енергетичні установки, які працюють на вугіллі, рідкому паливі, двигуни внутрішнього згорання, пальне з антидетонатором -тетраетилплюмбумом. Промислові викиди, вихлопні гази двигунів потрапляють на ґрунт, траву, що призводить до збільшення плюмбуму в кормових рослинах у десятки разів.
Плюмбум міститься в мікрокількостях майже повсюдно. У ґрунтах зазвичай його міститься від 2 до 200 мг/кг.
У радіусі кількох кілометрів від підприємств, які переробляють плюмбум, концентрація цього металу в деяких овочах і фруктах коливається в межах (мг/кг);
у помідорах — 0,6-1,2, огірках — 0,7-1,1, у перці — 1,5-4,5, баклажанах — 0,5-0,75, картоплі — 0,7-1,5. У різних сортах винограду кількість плюмбуму в цих районах досягає 1,8-3,8 мг/кг. Вміст його в пшениці і горосі коливається від 20 до 22 мг/кг, а в зеленій і сухій рослинній масі, які використовують як фураж, його Вміст становить відповідно близько 60 і 36 мг/кг. Годівля сільськогосподарських тварин таким фуражем становить серйозну небезпеку через забруднення плюмбумом молока і м'яса цих тварин. Частина плюмбуму, що потрапив в організм тварин, виводиться з молоком і до 95% відкладається в кістках.
Пестициди, що містять плюмбум, можуть збільшити вміст останнього у фруктах і овочах, а за досить тривалого використання таких пестицидів плюмбум надходить у продукти безпосередньо із забрудненого ґрунту.
Під час технологічного оброблення продуктів основним джерелом надходження плюмбуму є бляшана банка, що використовується для упакування від 10 до 15% харчових виробів. Плюмбум потрапляє в продукт зі свинцевого олювання у швах банки. Встановлено, що близько 20% його в щоденному раціоні людей (крім дітей до року) надходить із консервованої продукції, в тому числі від 13 до 14% з олювання, а решта 6-7% — із самого продукту. Останнім часом завдяки впровадженню нових методів запаювання і закатуван-ня банок вміст плюмбуму в консервованій продукції зменшується.
Близько 10% спожитого з їжею, питвом і з повітря плюмбуму абсорбується в шлунково-кишковому каналі. На ступінь абсорбції можуть впливати різні чинники. Наприклад, зниження вмісту кальцію призводить до посилення абсорбції плюмбуму. Вітамін D збільшує поглинання і кальцію, і плюмбуму. Недостатність феруму також сприяє абсорбції плюмбуму, що можна спостерігати під час голодування. До такого самого ефекту призводить дієта з підвищеним вмістом вуглеводів за дефіциту білків.
Після потрапляння у кровоносну систему плюмбум розноситься по всьому тілу, включаючись у клітини крові і плазму. У крові він в основному включається в еритроцити, де його концентрація майже в 16 разів вища, ніж у плазмі. Певна кількість плюмбуму надходить у мозок, однак накопичується там незначно. Встановлено, що напівперіод біологічного розпаду для плюмбуму становить в організмі загалом п'ять років, у кістках людини — десять років.
Плюмбум токсично впливає на чотири системи органів: кровотвірну, нервову, шлунково-кишкову і ниркову. Гостре отруєння плюмбумом зазвичай проявляється у вигляді шлунково-кишкових розладів. Разом з втратою апетиту, диспепсією, запорами можуть бути приступи кольок з інтенсивними пароксизмальними болями в животі.
Добре вивчено вплив плюмбуму на нервову систему — і центральну, і периферичну. Симптомами реагування нервової системи на його надходження є гостра енцефалопатія, зниження розумових здібностей^ агресивне поводження. Ураження периферичної нервової системи виражається в так званих «свинцевих паралічах», що призводять до паралічу м'язів рук і ніг.
За даними ВООЗ, тривалий вплив плюмбуму за його концентрації в крові понад 70 мкг/мл може призвести до хронічної незворотної нефропатії.
Експерти ФАО і ВООЗ встановили величину максимально допустимого надходження плюмбуму для дорослої людини — 3 мг на тиждень.
2.5 Сполуки купруму (міді)
Купрум (мідь) міститься майже в усіх харчових продуктах. Добова потреба дорослої людини у купрумі становить 2-2,5 мг, тобто 35-40 мкг/кг маси тіла, дітей — 80 мкг/кг. Однак за нормального вмісту в їжі молібдену і цинку — фізіологічних антагоністів купруму, за оцінкою експертів ФАО, добове споживання останнього може становити не більше 0,5 мг/кг маси тіла (до 30 мг у раціоні).
Споживання в їжу багато солей купруму спричиняє токсичні ефекти у людей і тварин, зазвичай зворотні. Під час випадкового потрапляння великих кількостей купруму в організм людей, які обробляють виноградники бордоською сумішшю, виявляються симптоми ураження легень, які гістологічно нагадують силікоз. Деякі автори зазначають взаємозв'язок між розвитком раку легень і нагромадженням купруму.
Летальною для організму людини є концентрація купруму 0,175-0,250 г/добу.
Гігієнічними вимогами до якості і безпеки продовольчої сировини й харчових продуктів передбачається обов'язковий контроль за вмістом купруму в харчовій продукції.
2.6 Цинк
Цинк міститься в багатьох харчових продуктах і напоях, особливо в продуктах рослинного походження. Надлишок цинку проявляє токсичний вплив на організм. Токсичні дози солей цинку діють на шлунково-кишковий канал. Це призводить до гострого, але виліковного захворювання, що супроводжується нудотою, блюванням, болем у шлунку, кольками і діареєю. Кілька випадків, описаних у літературі, сталися головним чином через використання залізного посуду з гальванічним цинковим покриттям. Тому для приготування їжі з підвищеною кислотністю небажано використовувати місткості з цинковим покриттям, оскільки при цьому метал може розчинятися.
Надходження цинку в організм людини у концентрації 6 г/добу може зумовити летальний кінець.
продолжение
--PAGE_BREAK--2.7 Станум (олово)
Для забезпечення корозійної стійкості консервних банок використовують м'які сталі з гальванічним покриттям зі стануму. Однак за тривалого зберігання консервів станум може переходити в продукти і в разі надмірного нагромадженні у великих кількостях негативно діє на організм. Тому бляшанки після лудіння додатково покривають харчовими лаками, а кількість стануму в консервах контролюють. Термін зберігання консервів, вироблених у бляшанці, встановлюють з урахуванням запобігання надмірного нагромадження стануму (на 1 кг продукту не більш як 200 мг для дорослих і 100 мг для дітей).
Висока концентрація стануму в їжі може призвести до гострого отруєння. Токсична його доза для людини становить 5-7 мг/кг маси тіла.
Після вживання їжі із вмістом стануму 250 мг/кг з'являється нудота, блювання й інші симптоми отруєння.
--PAGE_BREAK--