36. Токсичні елементи.

До поширених у продовольчій сировині і харчових продуктах небезпечних хімічних чинників відносяться деякі важкі метали і металоїди, потрапляння яких в організм людини навіть в обмежених концентраціях викликає тяжкі отруєння, розвиток злоякісних пухлин, мутацій та виникнення фізичних і психічних вад.

Експериментально доказана токсична дія понад двох десятків елементів: ртуті, свинцю, кадмію, миш'яку, міді, цинку, олова, сурми, хрому, кобальту, нікелю, вісмуту, селену, ванадію, марганцю і навіть заліза, срібла та інших мікроелементів. До речі, в даному випадку мова йде саме про токсичну дію, про хворобливу реакцію людини на присутність в організму дуже малих (від тисячних часток до міліграмів на 1 кг маси тіла). Хоча відомо, що підвищені концентрації навіть дуже потрібних організму макроелементів (калію, кальцію, магнію та інших) також викликають розлад деяких функцій і негативно впливають на здоров'я і працездатність людини.

Сировина і харчові продукти забруднюються токсичними елементами через газоподібні, рідкі та тверді викиди і відходи промислових та енергетичних підприємств, транспортних засобів, комунальних та агропромислових господарств, через технологічне обладнання,

таропакувальні матеріали тощо. Ці елементи через повітря, воду і грунти потрапляють до рослин та організму тварин і риб, а в результаті — через харчові продукти до організму людини. За останні десятиріччя сформувалася стійка тенденція до збільшення в оточуючому середовищі вмісту токсичних елементів. Згідно з висновками українських вчених, при збереженні цієї тенденції в майбутньому вміст у навколишньому середовищі свинцю зросте до 2025 р. в 10 разів у порівнянні з 2000 р., ртуті — в 100 разів, а миш'яку — в 250 разів.

Ця загрозлива для людини і всього живого ситуація ускладнюється ще й тим, що в природі не існує механізмів самоочищення від токсичних металів, а існуючі зараз штучні системи очищення шкідливих викидів і відходів нездатні ефективно вловлювати токсичні елементи та їх сполуки.

За рівнем токсичної дії важкі метали поділяють на три класи. До першого, найбільш небезпечного, класу віднесено кадмій, ртуть, свинець, миш'як, кобальт і нікель, які мають виняткову токсичність. До другого класу відносяться мідь, цинк і марганець, які вважаються помірно токсичними. Всі інші важкі токсичні елементи складають третій, малотоксичний, клас. У харчових продуктах і сировині діючим харчовим законодавством нормується МДР тільки для кадмію, ртуті, міді, свинцю, цинку, олова, миш 'яку та заліза.

Крім харчових продуктів вміст цих елементів нормується також у питній воді.

Кадмій є найбільш небезпечним елементом. Отруєння викликають дози понад 1 мг, а при дозах понад ЗО мг велика ймовірність летального наслідку. Токсична дія кадмію пояснюється його інгібіторною властивістю для ферментів. Через це суттєво порушується функціонування дихальної, травної, нервової та серцево-судинної систем. Сполуки кадмію мають здатність накопичуватися в кістках, внутрішніх органах, м'язах та залозах внутрішньої секреції. Вони погано виводяться з організму. Ознаками отруєння є нудота, блювання, болі у животі.

Отруєння кадмієм спостерігаються при вживанні рослинної їжі, особливо грибів, які можуть акумулювати цей елемент у дуже високих концентраціях. Із тваринних харчових продуктів джерелом кадмію може бути річкова та ставкова риба, яка харчується з мулу. Мул річок та інших внутрішніх водоймищ забруднюється промисловими викидами, стічними водами з промислових, комунальних, сільськогосподарських підприємств. З дощами та снігом до водоймищ змивається частина добрив, пестицидів та інших агрохімікатів.

Ртуть також є високотоксичним елементом. її токсична дія полягає в комплексоутворючій здатності до білків, в тому числі і ферментативних. Як і кадмій, ртуть може накопичуватись в організмі, переважно в мозку, нирках

та печінці. Через ці властивості при отруєннях в першу чергу уражаються центральна нервова система, органи травлення, лімфатична система. Ознаки отруєння ртуттю: підвищення температури, головний біль, стоматит, набряк і кровотеча з ясен, нудота, блювання, кровяний пронос, важкі порушення функції нирок і печінки, збільшення розмірів лімфатичних вузлів та слинних залоз. Можливі смертельні випадки.

Мідь відноситься до середньотоксичних елементів. Основними шляхами забруднення міддю є обробка рослинної сировини мідьумісними пестицидами, а також технологічне обладнання переробних підприємств, яке має конструктивні елементи, виготовлені з міді та ЇЇ сплавів (бронзи, латуні та інших). Під впливом агресивних харчових мас ці елементи (труби, крани, насоси тощо) поступово розчиняються або зношуються і збагачують харчові продукти сполуками міді.

При споживанні продуктів забруднених сполуками міді, виникають тяжкі отруєння. їх ознаки: нудота, рясне слиновиділення, неприємний металевий присмак у ротовій порожнині, блювота, блювотні маси мають характерний синьо-зелений колір. У хворих спостерігаються періодичні гострі болі у животі, пронос з кров'яними слизовими масами. Може розви-ватися гемолітична жовтяниця.

Миш'як входить до складу деяких пестицидів та отрутохімікатів, їх часто використовують для боротьби з мишо-видними гризунами. Крім того, він є природним супутником фосфору, сірки, сурми, а тому завжди зустрічається як домішка в азотних та фосфорних добривах, препаратах сірки, що використовують у рослинництві і тваринництві.

Його токсична дія нроявліється в ураженні нервової та кровоносної систем, у порушенні обмінних процесів в шкірі, функцій всіх внутрішніх органів (серця, печінки, нирок, кишечника). Ознаки отруєння миш'яком: шлунково-кишкові розлади, нудота, болі у животі, головний біль, запаморочення, рясні слино- та сльозовиділення, набряк повік. При дозах понад ЗО мг можливі смертельні випадки.

Свинець є дуже токсичним важким металом. Як і кадмій, він має здатність накопичуватися в кістках, чим і обумовлюється його хронічна токсична дія. При отруєннях сполуками свинцю виникають тяжкі ураження нервової, травної, серцево-судинної та видільної систем. Токсична дія свинцю пов'язана з його властивістю інгібіторного впливу на ферментні системи, що регулюють синтез білків, енергетичний обмін, передачу генетичної інформації. Є переконливі свідчення про канцерогенну та мутагенну дію свинцю. Особливо вразливі до отруєння свинцем діти та особи похилого віку.

Характерні ознаки отруєння свинцем: головний біль, запаморочення, нудота, блювання, металевий присмак у роті, болі у животі та підшлунковій залозі, швидка стомлюваність, депресивний стан. При хронічних отруєннях з

часом з'являються агресивність, нервові розлади та захворювання мозку. Дози понад 0,15—0,45 г/кг смертельні для дорослої людини.

З малотоксичних елементів для консервованої продукції характерні забруднення оловом. Воно широко використовується в якості захисного покриття жерстяної тари. Під впливом кислот та інших речовин зі складу консервів олово, а також мідь і свинець, що є природними супутниками олова, розчиняються і забруднюють консервовану продукцію. При тривалому зберіганні вміст цих важких металів може досягати в продукті критичних рівнів. Особливо небезпечні в цьому відношенні жерстяні банки, при виготовленні яких використовуються сплави, що містять свинець.

При отруєннях оловом спостерігається нудота, біль у шлунку, в горлі та кінцівках. Як і свинець, олово може накопичуватися у кістках та спричиняти хронічні отруєння. Воно дуже повільно виводиться з організму.

Для зменшення забруднення готової харчової продукції важкими металами необхідно суворо дотримуватися загальних принципів і правил належної виробничої та гігієнічної практики, а саме: ретельно відмивати сировину від механічних та хімічних забруднень, надійно захищати робочі органи обладнання від хімічної взаємодії з компонентами продукту, унеможливлювати забруднення проміжних та готових продуктів дезінфікуючими засобами, мастилами, фарбами, емалями, отрутами для шкідників тощо.

Контроль за вмістом токсичних елементів у харчових продуктах здійснюється за схемами, аналогічно раніше розглянутими для пестицидів, нітратів та інших забруднювачів. Для кожного з восьми токсичних елементів встановлені МДР їх вмісту в харчових продуктах. Відбір зразків та їх аналіз проводять згідно з вимогами комплексу міждержавних стандартів "Сырье и продукти пищевые. Методьі определения токсичньїх злементов". Вміст ртуті, олова, заліза та миш'яку визначають колориметричним або спектрофотометричним методом, а міді, свинцю, кадмію і цинку — полярографічним.

Забруднення антибіотиками, гормональними та іншими ветеринарними препаратами характерне для сировини та продуктів тваринного походження. Надмірне або тривале споживання таких продуктів спричиняє різні захворювання, зниження природного імунитету, алергічні реакції. Є відомості про канцерогенну та мутагенну дію окремих препаратів. До цієї групи препаратів відносяться антибіотики, сульфаніламіди, нітрофурани, антигельмінтні та інші ветеринарні лікувальні препарати, гормональні стимулятори росту, транквілізатори.

Крім цих препаратів, джерелом хімічного забруднення продовольчої сировини та харчових продуктів можуть бути речовини, що використовуються у виробництві для технічного обслуговування, дезінфекції, пакування, маркування тощо. Це дезінфеканти, мастила, фарби, захисні покриття, пластмаси, хімікати водо- та пароочищення, отрутохімікати для боротьби з шкідниками та інші.

Антибіотики є речовинами з антибактеріальною дією. Вони можуть бути природного і біотехнологічного походження. Природні антибіотики (фітонциди і фітоалексини) містяться в багатьох видах рослинної сировини і обумовлюють її стійкість при зберіганні (цибуля, часник, хрін, прянощі, ефірно-олійне насіння, деякі фрукти тощо). Але їх вміст у рослинах дуже незначний, а тому для промислового використання антибіотики отримують методами біотехнології — шляхом культивування певних видів мікроорганізмів, переважно пліснявих грибів.

Антибіотики широко застосовують у тваринництві та птахівництві для профілактики й лікування інфекційних захворювань, для стимулювання росту, підвищення продуктивності тварин, для збереження від псування та підвищення засвоюваності кормів. Як зазначалося раніше (гл. 7, п.7.2.4), де-які види антибіотиків використовують як консерванти (нізін, пімаріцин).

До найбільш поширених лікувальних антибіотиків відносяться: пеніцилін та його похідні, група тетрациклінів, левоміцетин, стрептоміцин, ампіцилін, хлорамфенікол, еритроміцин. Серед кормових антибіотиків частіше використовують гризін, бацитрацин та цинкобацитрацин. Більшість антибіотиків швидко виводиться з організму тварин. Проте, при недотриманні правил і термінів їх застосування вони можуть накопичуватися в сировині (м'ясо, субпродукти, молоко, яйця) і переходити в склад готової продукції в кількості, що становить загрозу для споживачів.

Шкідлива дія антибіотиків на організм людини може проявлятися по різному. Тривале споживання харчів, забруднених пеніциліном, тетрациклінами, стрептоміцином та іншими, що використовуються для лікування людини, призводить до звикання до них організму, підвищення стійкості патогенної мікрофлори до їх дії і відповідно до зниження їх лікувального ефекту. Крім того, антибіотики у багатьох людей, особливо дітей, викликають алергію, розлади в функціонуванні центральної нервової і ендокринної систем, змінюють нормальний склад шлунково-кишкової мікрофлори, внаслідок чого порушується синтез деяких вітамінів, створюються сприятливі умови для розвитку патогенних мікроорганізмів.

Забруднення антибіотиками може суттєво впливати і на технологічні процеси переробки, в яких використовується корисна мікрофлора

(дозрівання, соління, бродіння). Так, більшість антибіотиків, що містяться у молоці, пригнічують розвиток молочнокислих бактерій, порушують процес сичужного згортання. Це впливає на перебіг технологічного процесу і в кінцевому рахунку знижує якість готового продукту.

Застосування антибіотиків у тваринництві, порядок і терміни використання забрудненої ними сировини та їх залишковий вміст в харчових продуктах жорстко регламентується законодавчими та нормативними документами з ветеринарної практики, ветеринарно-санітарної експертизи та гігієнічними вимогами до якості і безпеки продовольчої сировини і харчових продуктів.

Сульфаніламідні препарати також мають антимікробну дію і їх використовують для профілактики та лікування тварин. Вони здатні накопичуватися в організмі тварин, стійкі до факторів технологічного процесу, а тому потрапляють з сировини (м'ясо, молоко, яйця) до готової продукції і можуть негативно впливати на організм людини.

Серед дозволених до використання сульфаніламідів широке застосування в ветеринарії знайшли стрептоцид, норсульфазол, сульфадимезин, сульфазін, сульфален, сульфадиметоксин, сульгін, дисульформін, фталазол, етазол та інші. Характер їхньої шкідливої дії на організм людини близький до дії антибіотиків. Знешкодження їх відбувається в печінці, тому при надмірному або тривалому споживанні забрудненої ними продукції спостерігаються важкі необоротні порушення функцій печінки та нирок, розлади травної та ендокринної систем.

Нітрофурани та інші ветеринарні препарати. Нітро-фурани використовують для профілактики і лікування інфекційних захворювань худоби, свиней і птиці в тих випадках, коли виявляються неефективними антибіотики та сульфаніламіди. З цією метою використовують фуразолідон, нітрофуран, нітрафуразол, фурацилін, фурадонін, фуразолін, фуразонал, фуракрилін, нітрофурілен, фураггн та інші. Вони виявляють як бактерицидну, так і бактеріостатичну дію.

Враховуючи те, що ці лікарські препарати широко використовуються в медицині, їх вміст у продуктах харчування небажаний, тому що знижується їх терапевтичний ефект. Проте через недотримання вимог належної ветиринарної та санітарно-гігієнічної практики забруднення сировини і продуктів цими препаратами, на жаль, мають місце.

Серед інших ветеринарних препаратів, що можуть створювати хімічне забруднення, слід зазначити антигельмінтні, антипротозойні та трипаноцидні засоби. До них відносяться похідні бендазолу (триклобендазол, тіабендазол, елбендазол, фенбендазол, флубендазол), моксидектин, доремектші, івер-мерктин, клозантел, фебантел, диклезурил, диминазен, ізоме-тамідіум та інші.

Гормональні препарати використовують у тваринництві і птахівництві для прискорення росту і збільшення товарної маси, прискорення та подовження продуктивного періоду,поліпшення засвоєння кормів для зменшення негативного впливу стрес-факторів та з іншими цілями. Найчастіше використовують такі препарати як: диетилстільбестрол, екст-радіол, прогестерон, тестостерон, тесторон, азаперон, азапе-рол, каразолол, зеранол, карбадокс, тренболоп ацетат.

Небезпека цих препаратів для людини полягає у тому, що вони є значно активнішими за природні, більш стійкими, погано метаболізуються, а тому накопичуються в організмах тварин до високих рівнів і потрапляють до продуктів харчування. Вживання з їжею таких продуктів вносить дисбаланс в функції ендокринної системи, порушує обмін багатьох речовин, може стати причиною захворювань. Для осіб, що за станом здоров'я відносяться до груп ризику (хворі на діабет, серцево-судинні захворювання, з порушеннями функцій нирок, печінки, щитовидної залози тощо) вживання таких продуктів є особливо небезпечним.

Потенційну хімічну небезпеку на харчових виробництвах створюють і деякі матеріали, які при переробці та зберіганні контактують з продовольчою сировиною і харчовими продуктами і можуть бути джерелом забруднень. Так, із металевих, емальованих, фарбових та інших покрить обладнання в продукти можуть мігрувати важкі метали; з пластикових покрить та пластмасової тари і пакування — наповнювачі, пластифікатори, барвники і мономери; з картонної тари — адгезиви, поліхлоровані біфеніли тощо.

До забруднення сировини і продуктів небезпечними хімічними речовинами може призвести і недотримання правил використання миючих та дезинфікуючих засобів, технічних мастил, холодоагентів, хімікатів для підготовки води та водяної пари, отрутохімікатів для боротьби з комахами, мишовидними та іншими шкідниками.