Пивоваров Ю.П. Гигиена и экология человека (курс лекций)
Подождите немного. Документ загружается.
201
НИТРАТЫ, НИТРИТЫ И АЗОТНЫЕ УДОБРЕНИЯ
Азотные удобрения не только повышают урожай, но и могут увеличивать
содержание в культурах белков, повысить их витаминную ценность, т.к. азот
входит в состав этих пищевых компонентов. Однако благоприятный эффект
минеральные удобрения дают в случае строгого соблюдения агрохимических и
гигиенических регламентов с учетом местных условий. Несоблюдение этих
требований чревато избыточным накоплением нитратов в почве, а затем в
продуктах растениеводства.
Нитраты, нитриты и другие азотсодержащие соединения в настоящее
время привлекают особое внимание гигиенистов. Это вызвано следующими
причинами:
1. Увеличивающееся применение азотных удобрений привело к
возрастанию уровня нитратов непосредственно в почве и опосредованно — в
продовольственных и фуражных с/х культурах.
2. Обнаружено, что нитриты легко вступают в реакцию с вторичными
аминами и амидами с образованием нитрозаминов, обладающих
канцерогенным действием.
3. Нитраты и нитриты порознь и в сочетании применяются в качестве
пищевых добавок. Они используются для фиксации цвета и в качестве
консервирующего вещества (задерживают развитие СI.botulinum) для мяса и
мясопродуктов (колбасные изделия), рыбопродуктов, в рассоле для просолки
рыбы, а также некоторых видов сыров.
Растения ассимилируют нитраты с помощью корневой системы,
восстанавливая до нитритов, а затем до аммиака. Амины используются для
синтеза аминокислот и белков.
Одни культуры полностью восстанавливают нитраты в корнях, другие —
в различной степени.
Нитраты в больших концентрациях встречаются в корнях, стеблях,
черешках и жилках растений. Листья и корнеплоды богаче нитратами, чем
плоды. Нитриты обнаруживаются в растениях только в небольших количествах,
202
как промежуточная форма восстановления.
При одном и том же уровне нитратов в почве наибольшие концентрации
обнаруживаются в зелени, овощах (особенно корнеплодах), бахчевых (от п х 10
до п х 10
3
мг/кг), меньшие — в злаках, фруктах, ягодах, продуктах животного
происхождения. Поэтому можно полагать, что 80-90% суточного количества
нитратов поступает за счет овощей и зелени. Особенно большим накоплением
нитратов отличаются: черная редька (до 2500 мг/кг), красная свекла
(до 3200 мг/кг), салат (3600 мг/кг), щавель (725 мг/кг), редиска (1600 мг/кг),
ревень (3200 мг/кг), сельдерей (1850 мг/кг), листья петрушки (2500 мг/кг),
укроп (850 мг/кг).
Большинство исследователей высказывают мнение, что злаки, фрукты и
ягоды не накапливают опасных концентраций нитратов.
В парниковых и тепличных овощах и зелени определяется большее
содержание нитратов, чем в растениях, выращенных на открытом грунте.
Содержание нитритов может возрастать при хранении вареных овощей и
овощных пюре для детского питания при комнатной температуре, что
связывают с благоприятными условиями для развития микрофлоры,
восстанавливающей нитраты. Однако, как правило, уровень нитритов
увеличивается не более чем в 2 раза. В консервированных овощах
концентрация нитритов не повышается из-за присутствия уксусной кислоты.
Описаны случаи отравления детей соком моркови. После приготовления
и до употребления сока проходило не менее 24-48 часов, в течение которых в
соке накапливались токсические количества нитритов. Поэтому авторы
пришли к выводу, что детям, особенно в первые 3-6 месяцев жизни, овощные
соки можно давать в течение не более 1 часа после приготовления.
Кулинарная обработка продуктов снижает концентрации нитратов.
Снижению способствует очистка, мытье и вымачивание продуктов
(уменьшение на 5-15%). При варке овощей до 80% нитратов и нитритов
вымывается в отвар.
Возможность высокого содержания нитратов в кормах вызывала интерес
203
к определению их количества в продуктах животного происхождения, особенно
в молоке и молочных продуктах, широко применяющихся в кормлении детей.
При богатом нитратами корме в молоке обнаруживалось нитратов 100 мг/л и
более.
При высоком содержании нитратов в пищевом рационе кормящих
матерей концентрация нитратов в грудном молоке увеличивалась до 50 мг/л, а
нитритов — до 5 мг/л. Таким образом, молочные железы не обладают
абсолютной барьерной функцией в отношении нитратов.
В натуральном мясе уровень нитратов обычно невелик — 5-20 мг/кг, в
рыбе (еще меньше) — 2-15 мг/кг. Возрастание количества нитратов в корме
животных приводит к увеличению их содержания в мясе всего в 1,5-2 раза.
Применение нитратов и нитритов в качестве пищевых добавок строго
регламентируется. Тем не менее, ряд зарубежных исследователей сообщают о
высоком, часто встречающемся содержании нитратов и нитритов в
мясопродуктах. Так, концентрация нитратов в окороках составляла
(130-300 мг/кг), в ветчине — 340-570 мг/кг, в колбасном фарше — 50-100 мг/кг,
в сосисках —120-140 мг/кг.
По данным наших авторов, в отечественных мясопродуктах (окорок,
ветчина, колбаса) содержание нитратов намного ниже —от 0 до 9 мг/кг.
Используется также нитритная посолочная смесь. По данным зарубежных
авторов, в сырокопченых колбасах больше нитритов (150 мг/кг), чем в вареных
(до 50 мг/кг).
Нитраты применяют против развития посторонней микрофлоры и при
производстве некоторых сыров. Так, в костромском сыре NO
3
обнаруживалось
до 30-140 мг/кг.
ТОКСИКОЛОГИЯ НИТРАТОВ И НИТРИТОВ
Часть нитратов и нитритов, поступивших в пищеварительный канал,
метаболизируется микрофлорой желудка и кишечника, выводится из
организма, а остальное количество легко всасывается. Всасывание происходит
204
главным образом в желудке. В течение 8 часов выделяется 40-90% введенных
нитратов. Наивысшее содержание метгемоглобина обнаруживается через 2-3
часа после приема пищи, содержащей нитраты.
Нитриты. Поступая в кровь, взаимодействуют с гемоглобином, образуя
метгемоглобин, который неспособен осуществлять обратимое связывание
кислорода. Вследствие уменьшения кислородной емкости крови развивается
клиническая картина гипоксии (одышка, тахикардия, цианоз, слабость).
В случаях ошибочного добавления в пищу вместо поваренной соли
нитрита натрия зарегистрировано, что острое отравление наступает при
одноразовом поступлении (200-300 мг), а летальная доза для человека — 300-
2500 мг. Допустимая суточная доза (ДСД) нитритов составляет 0,15 мг/кг
массы тела в расчете на ион нитрита, или 0,2 мг/кг массы тела — нитрита
натрия.
О возможных отдаленных эффектах при хронической нитритной
интоксикации единого мнения нет, поскольку исследовалось действие
преимущественно больших доз.
Нитраты. Биологическая активность нитратов пищи примерно в 2 раза
меньше биологической активности нитратов воды и в 40 раз меньше
биологической активности нитратов. Сами по себе нитраты не обладают
выраженной токсичностью. Острые отравления наблюдались при случайном
приеме внутрь от 1 до 4 г нитратов; количество 8 г может оказаться
смертельным, доза 13-14 г обычно смертельна. Главной причиной острой
интоксикации служит восстановление МО в МО в ЖКТ. Допустимая суточная
доза (ДСД) для нитратов = 5 мг/кг массы тела в расчете на ион нирата.
Ряд авторов в экспериментах на крысах изучали возможность отдаленных
эффектов при длительном воздействии нитратов на организм. Установлено, что
в дозе 80-140 мг/кг массы тела нитраты вызывают аномалии развития плода у
крыс.
205
НИТРОСОЕДИНЕНИЯ (НС)
НС широко распространены в окружающей среде, в т.ч. в пищевых
продуктах, могут синтезироваться из предшественников в организме человека.
Многие НС в настоящее время признаны наиболее сильнодействующими из
известных химических канцерогенов. Доказано иммунодепрессивное действие
нитрозаминов (НА), а также трансплацентарное действие —
эмбриотоксический или терратогенный эффект, опухоли у потомства.
НС в относительно небольших дозах вызывают опухоли у всех
представителей животного мира, от рыб до приматов.
Нитрозамины образуются в результате взаимодействия нитритов с
аминами. Амины — промежуточные продукты метаболизма белков. Поэтому
содержатся почти во всех продуктах питания, особенно богатых белками. В
свежих продуктах НА не содержатся, но вследствие высокого уровня
предшественников, в результате хранения и переработки продуктов количество
НА может стать значительным. Чем интенсивнее термическая обработка и
длительнее хранение продуктов, тем больше вероятность образования в них
НС.
НС в растительных продуктах. В 20-30% случаев и в большем
количестве содержат НС растительные продукты, богатые нитратами-
нитритами и подвергшиеся обработке и длительному хранению. Резко
замедляет образование НС хранение продуктов при низких температурах.
Молоко. В молоке, молочнокислых продуктах, сгущенном молоке НА
почти полностью отсутствуют.
Напитки. В 70-75% случаев НА выявляются в пиве. В вине — реже и в
меньших количествах.
Продукты животного происхождения. В свежем мясе НА или совсем
нет или очень мало. В изделиях же из мяса НА определяются в высоких
концентрациях. Причем количество НС может зависеть от вида кулинарной
обработки. При варке мяса НА образуются меньше, чем при его жарении,
посоле, копчении.
206
Наибольшее содержание НА наблюдалось в свиной колбасе со специями,
салями, ливерной колбасе, сосисках, жареном беконе.
Меры профилактики:
1. Сведение к минимуму содержания предшественников НА.
2. Максимальное использование мяса в свежевареном виде.
3. Четкое выполнение режимов обработки в процессе изготовления
различных изделий.
ПОЛИКЛИНИЧЕСКИЕ АРОМАТИЧЕСКИЕ УГЛЕВОДОРОДЫ (ПАУ)
Бенз(а)пирен (БП) — один из важнейших канцерогенных компонентов
сажи и смолы и является наиболее сильным канцерогеном из числа ПАУ.
Канцерогенные ПАУ могут образовываться за счет природных процессов
(например, синтез ПАУ растениями, микрофлорой и др.), что составляет
фоновый уровень ПАУ (в почве фоновое содержание БП = 20 мг мг/кг).
Техногенные источники ПАУ: промышленные предприятия (в
особенности коксохимические, металлургические, нефтехимические),
теплоэнергетические установки (котельные, ТЭС), а также наземный,
воздушный и водный транспорт.
Например, доказано, что уровень загрязнения почвы БП резко возрастает
в индустриальных районах. Это важно, т.к. если концентрация БП в почве не
превышает критической дозы (200 мг/кг), то не наблюдается выраженного
накопления БП в растениях.
Высокие концентрации БП могут встречаться в растительных маслах (10-
30 мг/кг). Полагают, что эти продукты загрязняются в процессе получения —
эмульгатором или бензином, которые применяются для экстракции масла.
Кроме того, в растительные продукты БП может поступать в процессе
обжаривания.
Непосредственный контакт с дымом также увеличивает загрязнение
пищевых продуктов БП (например, в подгоревшей корке хлеба).
Незначительное содержание БП в продуктах животного происхождения
207
определяется в молоке, свежем мясе. Жарение лишь немного увеличивает
концентрацию БП в мясе, а копчение — увеличивает значительно. При
хранении копченых продуктов происходит миграция БП из наружных слоев во
внутренние. Поэтому рекомендуется сокращать сроки хранения копченостей.
В пищевой промышленности используются упаковочные материалы,
представляющие собой продукты нефтехимического синтеза. Это парафины и
полимеры. Они могут содержать ПАУ. Некоторые пищевые продукты могут
элюировать БП. Например, при 20°С молоко элюирует до 94% БП,
содержащегося в парафинобумажных пакетах. Затаривание плавленого сыра,
молочного жира и других богатых жиром продуктов в упаковки из полиэтилена
связано с возможностью загрязнения этих продуктов БП.
МЕТАЛЛЫ
Рассматриваемые загрязнители попадают в пищевое сырье и продукты
следующими путями:
1. В районах местонахождения металлических или других руд
соответствующими элементами загрязненется почва, а затем – растительные
продукты.
208
Период полувыведения кадмия из организма составляет 13-40 лет.
Смертельная доза кадмия для человека составляет 150 мг/кг массы тела.
Больше половины кадмия мы получаем с растительной пищей. Особенно
большую опасность представляют грибы, которые часто могут накапливать
кадмий в исключительно высоких концентрациях. Так, например, в луговых
шампиньонах было найдено до 170 мг/кг кадмия. Поэтому в Германии
Федеральное ведомство по здравоохранению рекомендовало употреблять в
пищу меньше дикорастущих грибов, а также почек и печени.
Особый интерес гигиенистов вызвал хронический кадмиевый токсикоз-
заболевание "итай-итай". Среднесуточное поступление с пищей у заболевших
составляло 180-400 мкг. Болели в основном женщины в возрасте 40 лет и
старше, преимущественно много рожавшие. Предполагают, что у них был
наибольший дефицит кальция. Симптомы отравления: сильная боль в пояснице
и нижних конечностях, остеомаляция, остеопороз, дисфункция почек,
железодефицитная анемия. Прогноз неблагоприятный. Часто летальный исход.
Эксперты ФАО предложили считать допустимым для взрослых людей
недельное поступление кадмия в количестве 500 мкг, т.е. ДСП = 70 мкг. ПДК
кадмия: молочные продукты — 10, хлебопродукты, соки, напитки — 20, овощи
и фрукты — 30, мясо — 50, рыба — 100 мкг/кг.
ПРИНЦИПЫ ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И ПИЩЕВЫХ
ПРОДУКТОВ ОТ ХИМИЧЕСКОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ
1. Гигиенические нормативы содержания химических веществ в объектах
окружающей среды (воздухе, воде, почве, пищевых продуктах) и разработанное
на их основе санитарное законодательство (санитарные правила, ГОСТы и др.)
являются важнейшими медицинскими критериями при планировании
мероприятий по охране окружающей среды и определению их эффективности.
2. Разработка новых технологий в различных отраслях промышленности
и сельского хозяйства, которые способствуют минимальной опасности
загрязнения окружающей среды. С этой целью проводится замена особо
209
опасных химических веществ менее токсичными и нестабильными в
окружающей среде. Осуществляется герметизация и автоматизация
производственных процессов, переход на безотходные производства,
работающие по замкнутому циклу, постепенная замена применения пестицидов
биологическими методами борьбы с вредителями с/х культур и др.
3. Внедрение на уже действующих предприятиях более эффективных
санитарно-технических устройств для обезвреживания выбросов в атмосферу,
сточных вод, твердых отбросов. Для очистки сточных вод вводятся
современные методы биотехнологии. Особо опасные отбросы (радионуклиды,
канцерогенные вещества и др.) концентрируются и захораниваются в
специальных могильниках.
4. Разработка и внедрение при гражданском и промышленном
строительстве плановых мероприятий (выбор площадки для строительства
объекта, создание зоны санитарной охраны), предупреждающих загрязнение
окружающей среды.
5. Осуществление квалифицированного предупредительного и текущего
санитарного надзора: а) за объектами, которые могут привести к загрязнению
атмосферного воздуха, водоемов, почвы, пищевых продуктов;
б) за объектами, где может произойти загрязнение пищевого сырья и
продуктов питания ЧХВ (предприятия пищевой промышленности, совхозы,
колхозы, продовольственные склады, предприятия общепита).
6. Проведение санитарно-эпидемиологическими станциями совместно с
учреждениями гидрометеослужбы и ведомственными лабораториями контроля
за чистотой окружающей среды, в т.ч. пищевых продуктов.
7. Получение организаторами здравоохранения и врачами СЭС
исчерпывающей информации о химическом загрязнении окружающей среды,
включая пищевые продукты, и о возможном неблагоприятном влиянии его на
здоровье населения.
ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ РЕГЛАМЕНТИРОВАНИЯ ЧХВ В
210
СУТОЧНОМ ПИЩЕВОМ РАЦИОНЕ, ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТАХ
В гигиене питания базисным регламентом является допустимая суточная
доза (ДСД) нормируемого ЧХВ. ДСД ЧХВ — это максимальная доза (в
миллиграммах на 1 кг массы тела), ежедневное пероральное поступление
которой на протяжении всей жизни человека безвредно, т.е. не оказывает
неблагоприятного влияния на жизнедеятельность, здоровье настоящего и
будущего поколений.
Умножая ДСД на массу тела человека (60 кг), определяют допустимое
суточное поступление (ДСП) ЧХВ (в мг в сутки) в составе пищевого рациона. В
последний входит суточный набор продуктов и вода. Зная ДСД, ДСП и средний
набор пищевых продуктов в суточном рационе, рассчитывают ПДК ЧХВ в тех
продуктах, в которых он может находиться.
Считают, что в пищевом продукте допустима концентрация ЧХВ,
отвечающая следующим требованиям:
1) безвредная для человека при сколько угодно длительном употреблении
данного продукта в реально возможном для большинства населения суточном
количестве — токсикологический показатель вредности;
2) не ухудшаются органолептические свойства продукта —
органолептический показатель вредности;
3) не оказывающая негативного влияния на питательную ценность
продукта (состав пищевых компонентов, биологическую ценность), его
сохранность и технологические свойства — общегигиенический показатель
вредности;
4) не превышающая концентрацию, требуемую по технологическим
условиям (например, концентрация консерванта в продукте), а также
фактическую концентрацию в пищевом продукте, наблюдаемую при
соблюдении гигиенических и технологических регламентов применения
ксенобиотика (например, пестицидов, удобрений и др.) — технологический
показатель вредности.
Если ЧХВ обладает высокой токсичностью (ЛД
50
менее 50 мг/кг) и