Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Экология arrow Контроль безопасности и качества продуктов питания и товаров детского ассортимента: практическое руководство

Глава I Антропогенное загрязнение продуктов питания

Загрязнения окружающей среды могут нанести вред организму человека или других обитателей нашей планеты различными путями: общий путь — по пищевой цепи, для человека — через продукты питания. Поэтому как исходные компоненты, так и готовые продукты питания должны подвергаться контролю и анализу на содержание вредных веществ. Токсины попадают в нашу пищу разными путями [1,2].

1. Загрязнение продуктов питания

Уже в процессе выращивания некоторые виды растений при чрезмерном внесении азотсодержащих удобрений могут накапливать нитраты в плохо- выводящейся из организма форме. К числу растений, особенно склонных к накапливанию нитратов, относятся сахарная свекла (особенно листья), шпинат, морковь (корнеплоды), салат и капуста. Накопление азота может происходить и при недостатке серы в почве. Недостаток серосодержащих аминокислот препятствует синтезу белков, а тем самым и синтезу фермента нитратредуктазы. Таким образом, нитраты сохраняются в тканях растений в неметаболизированном (неизменном) состоянии.

Нитраты причиняют здоровью значительный вред. Шпинат и морковь являются важнейшим компонентом детского питания, а детский организм особенно чувствителен к нитратам; при обильном удобрении азотными удобрениями в этих растениях обнаруживают чрезмерно повышенное содержание органических аминов. Подобная опасность может возникнуть и в случае ряда других растений, которые употребляются в пищу. При высоком содержании аминов увеличивается риск образования в желудке канцерогенных нитрозаминов.

Кроме того, растения могут накапливать и такие элементы, которые не нужны для их собственного обмена веществ. Для подобной аккумуляции элементы должны находиться в усваиваемой растениями форме. Так, растения могут постепенно накапливать тяжелые металлы, если они присутствуют в природной среде [3].

До последнего времени весьма остро стояла проблема загрязнения природы свинцовыми соединениями из выхлопных газов автотранспорта. При этом растения собирали больше свинца с помощью листьев, чем с помощью корневой системы. С переходом на новые сорта моторного топлива, не содержащие ТЭС, эта проблема в значительной степени потеряла остроту, и загрязнение природной среды свинцом снизилось .

В то время как свинец попадает в организм человека по пищевой цепи от растительной пищи через печень и почки жвачных животных, ртуть накапливается в основном в организмах рыб и моллюсков, а также в печени и почках млекопитающих. В 1970-е годы, когда ртутьсодержащие препараты широко использовались при протравливании семян, были зарегистрированы несчастные случаи при работе с протравленным семенным материалом. Ртуть проникает в организм в основном в виде метилсодержащих соединений. Годовая доза для взрослого человека составляет около 5,7 мг в год [3].

Кадмий попадает в организм человека с растительной, мясной (потроха) пищей, а также съедобными грибами. Допустимая доза для человека составляет 0,5 мг в неделю. Некоторые данные о содержании тяжелых металлов в продуктах питания приведены в табл. 1.1.

Таблица 1.1. Распространенность тяжелых металлов в некоторых продуктах питания в Европе (в мг/кг или мг/л) 131

Элемент

Ртуть

Свинец

Кадмий

Продукты питания

Пределы Норма содержания

Пределы

содержания

Норма

Пределы

содержания

Норма

Яйца

0,0008-0,24

0,03

0,0002-0,8689

0,2

0,0005-0,0871

0,05

Свинина

0,001-0,18

0,05

О

о

т

о

Ъч

0,3

0,001-0,099

0,1

Свиная печень

0,001-1,434

0,1

0,007-1,488

0,8

0,0025-1,61

0,8

Пресноводная

рыба

0,0005-2,74

1,0

0,0005-1,08

0,5

0,0005-0,8039

0,05

Морская рыба

0,0035-1,78

1,0

Зелень

0,00025-0,033

0,0025-9,136

1,2

0,001-0,3875

0,1

Корнеплоды

0,00025-0,0125

0,0005-1,54

0,5

0,0005-0,116

0,05

Зерно

0,0005-0,642

0,03

0,01-0,61

0,5

0,004-0,8

0,1

Картофель

0,0005-0,0154

0,02

0,0015-0,391

0,2

0,001-0,202

0,1

Вино

0,005-3,08

0,3

0,0005-0,03

0,1

Питьевая вода

0,00002-0,002

0,004

0,0021-0,0225

0.04

0,0004-0,0044

0.006

Молоко

0,001-0,0835

0,05

0,001-0,007

0,0025

Большую группу опасных загрязнений составляют радионуклиды.

В растительной пище особенно часто можно встретить Sr-89, Sr-90,

1-131, Cs-137, Ва-140, К-40, С-14 и Н-3 (тритий). В принципе все радионуклиды могут быть усвоены различными организмами и таким образом попасть в продукты питания. Известны радионуклиды благородных газов естественного и искусственного происхождения. Перечисленные выше радионуклиды (кроме благородных газов) либо вступают в прочное взаимодействие с органическими соединениями, либо заменяют элементы в клетках, выполняя ту же функциональную роль (например, калий). Для долгоживущих радионуклидов устанавливается постоянная (равновесная) концентрация в живых организмах. Среди естественных радионуклидов первенствующая роль (около 90% суммарной радиоактивности) принадлежит К-40. Элемент калий всегда содержит определенную долю К-40; калий обычно попадает в организм с растительной пищей или с молоком (содержание калия составляет 1,4 г/л). Остающиеся 10% радиоактивности от природных радионуклидов падают на долю С-14, который содержится во всех органических соединениях, а также на радионуклиды некоторых других элементов.

Среди радионуклидов антропогенного происхождения главную роль играют 1-131, Cs-137 и Sr-90. После аварий атомного реактора в Чернобыле (апрель 1986 г.) прежде всего было обнаружено сильное загрязнение радионуклидом 1-131 — р- и у-излучатель. Вследствие сравнительно небольшого периода полураспада этого радионуклида (8 дней) его физиологическое действие на человека продолжается в течение ~60 дней. За это время (почти 7,4 периода полураспада) активность 1311 уменьшается почти в 128 раз. Через промежуток времени, равный 10 периодам полураспада (что соответствует распаду почти всех ядер), активность любого радионуклида составит 1/1024 первоначальной или первоначального числа ядер радионуклида. Радиоактивный иод может попасть в организм человека вместе со свежим молоком, свежими овощами и яйцами. Попавший в организм иод накапливается в щитовидной железе, загрязняя ее в более значительной степени, чем остальные органы.

Значительно дольше сохраняется радиоактивное действие на окружающую среду р-излучателей Cs-137 и Sr-90 с периодом полураспада 30 и 28 лет соответственно. Физиологическое действие цезия сходно с действием калия, однако его подвижность меньше. После сорбции корнями элемент распределяется между всеми частями растения. Радиоактивный цезий накапливается также некоторыми видами грибов (в том числе белыми грибами) в спорообразующей части — в пластинках и трубках. В организм человека цезий попадает главным образом с молочными и мясными продуктами, а также с хлебом. В кишечнике цезий почти полностью ре- сорбируется. Для цезия, отложившегося в мышечных тканях, характерен биологический период полувыведения 50—200 дней. При повторном поступлении радиоцезий накапливается в организме, причем поражение может быть значительным, поскольку, хотя p-излучение действует на ткани только на дистанции нескольких миллиметров, его ионизирующая способность значительно больше, чем у рентгеновских лучей.

Имея биологический период полувыведения около 50 лет, Sr-90 значительно дольше удерживается в организме, чем Cs-137. Биологическое поведение стронция сходно с поведением его химического аналога кальция. В организм человека Sr-90 попадает преимущественно с растительной пищей, молочными продуктами и яйцами. Поскольку стронций-90 вместе с кальцием отлагается главным образом в костях, основная нагрузка при поражении организма приходится на костный мозг, ответственный за кроветворную функцию. В первую очередь, стронций-90 (вернее, Sr-90/Y-90) вызывает лейкемию. Радиационное поражение организма стронцием-90 увеличивается за счет его дочернего продукта иттрия-90 (Y-90)[1], период полураспада которого составляет только 64 ч. Наличие в организме пары Sr-90/Y-90 может вызвать поражение половых желез, гипофиза и поджелудочной железы.

Накопление радионуклидов в определенных органах и тканях приводит к более опасным последствиям, чем их равномерное распределение по по всему организму. Это является одной из причин того, что С-14 и тритий Н-3 рассматриваются как сравнительно «безвредные» радионуклиды. Тем не менее оба этих радионуклида имеют большие периоды полураспада (С-14 5570 лет; Н-3 12,3 года), что обеспечивает им длительность пребывания в цепи питания [3, 4].

Радионуклиды С-14 и Н-3 после сорбции входят в состав органических соединений, при этом длительному действию облучения подвергаются вещества, не участвующие в обмене веществ. В составе ДНК биологический период полувыведения С-14 достигает около 2 лет, в то время как обычный биологический период полувыведения для С-14 равен только 14 дням, а для Н-3 —19 дням. Из-за высокой ионизирующей способности излучений этих радионуклидов значительно повреждаются молекулы тех соединений, в состав которых они входят. Поэтому контролю радионуклидов С-14 и Н-3 следует уделять значительно большее внимание, к тому же в будущем их содержание в окружающей среде должно значительно возрастать из-за антропогенной деятельности и ядерных реакций, вызванных космическим излучением.

При оценке загрязнения пищевых продуктов радионуклидами необходимо учитывать, что если радионуклиды удерживаются прочно в составе органических молекул, то они могут накапливаться в клетках растений. Таким образом растения могут поглощать из загрязненной почвы довольно значительные количества радионуклидов, пока не наступит равновесие между их поступлением и выведением. Накопление определенного элемента тем сильнее выражено, чем больше дефицит этого элемента в растении. Это означает, что у культурных растений поглощение радионуклида К-40 можно понизить, если почва будет содержать достаточное количество нерадиоактивного нуклида К-39. Поскольку химически родственные элементы обладают и сходными физическими функциями, вводя в виде удобрений обычный калий (К-39), можно, если не совсем устранить, то значительно понизить проникновение в растения радионуклида Cs-137 как химического аналога калия.

По соображениям охраны здоровья людей для различных пищевых продуктов были установлены нормативы допустимого содержания радионуклидов, хотя предельные концентрации при этом не всегда достаточно биологически обоснованы. Так, например, для 1-131 предельно допустимая концентрация в молоке составляет 500 Бк/л[2]. Но эта принятая за норму величина в меньшей степени предохраняет ребенка, чем взрослого, так как в связи с особенностями роста у детей при потреблении 1 л молока щитовидная железа испытывает в восемь раз большую нагрузку, чем у взрослого. Этот пример показывает, что существующие нормативы нуждаются в подробном и тщательном обсуждении.

Нормативы для долгоживущих радионуклидов нуждаются в еще более тщательном пересмотре, чем для короткоживущих (1-131 и др.). Для этих радионуклидов содержания в пище, несомненно, должны быть ниже для детей, чем для взрослых, поскольку необходимо учитывать возрастную специфику обмена веществ [3].

  • [1] Уже через месяц активность Y-90 практически достигнет равновесного значения, станетравной активности Sr-90 и в дальнейшем будет определяться периодом полураспада Sr-90.
  • [2] Бк (беккерель) — единица активности радионуклида, равная 1 расп./с.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >
 

Популярные страницы