Современный человек потребляет в сутки около 800 г пищи и около 2000 г воды. Установлено, что 70–90 % вредных веществ попадает в организм человека с пищей. Состояние окружающей среды в полной мере отражается на качестве продуктов питания. Загрязняющие вещества передвигаются по трофическим цепочкам, оказывая негативное влияние на здоровье человека, его работоспособность и жизнедеятельность в целом.
Назовем основные источники и факторы загрязнения продовольственного сырья и продуктов питания.
1. Поступление в продукты питания из окружающей среды токсических веществ, в том числе тяжелых металлов и радионуклидов.
2. Загрязнение сельскохозяйственных культур и продуктов животноводства пестицидами, используемыми для борьбы с болезнями и вредителями растений и в ветеринарной практике для профилактики заболеваний животных.
3. Нарушение гигиенических правил использования в растениеводстве удобрений, оросительных вод, твердых и жидких отходов промышленности и животноводства, коммунальных и других сточных вод, осадков очистных сооружений.
4. Применение новых нетрадиционных технологий производства продуктов питания или отдельных пищевых веществ, в том числе полученных путем химического и микробиологического синтеза.
5. Использование в животноводстве и птицеводстве неразрешенных кормовых добавок, консервантов, стимуляторов роста, профилактических и лечебных медикаментов или применение разрешенных добавок в повышенных дозах.
6. Образование в пищевых продуктах эндогенных токсических соединений в процессе теплового воздействия, кипячения, жарения, облучения, при других способах технологической обработки.
7. Миграция в продукты питания токсических веществ из пищевого оборудования, посуды, инвентаря, тары, упаковок вследствие использования неразрешенных полимерных, резиновых и металлических материалов.
8. Использование неразрешенных красителей, консервантов, антиокислителей или их применение в повышенных дозах.
9. Несоблюдение санитарных требований в технологии производства и хранения пищевых продуктов, что приводит к образованию бактериальных токсинов (микотоксины, батулотоксины и др.).
Наибольшую опасность по распространенности и токсичности имеют следующие загрязнители:
1. Тяжелые металлы.
2. Токсины микроорганизмов и продукты микробной ферментации относятся к числу наиболее опасных природных загрязнителей. Гистамин образуется в продуктах при участии ферментов микрофлоры, развивающейся при нарушении условий хранения. Загрязнение продовольствия фузариотоксинами происходит при использовании фузариозного зерна.
3. Антибиотики – попадают в животноводческую продукцию в результате нарушений их применения в ветеринарной практике. Остаточные количества антибиотиков обнаруживаются в продукции животноводства и птицеводства.
4. Пестициды накапливаются в продовольственном сырье и пищевых продуктах вследствие их нерационального и бесконтрольного использования и неправильного хранения.
5. Нитраты, нитриты, нитрозоамины. Проблема нитратов и нитритов связана с нерациональным применением азотных удобрений и пестицидов. Совместное применение высоких доз азотных удобрений и пестицидов приводит к усиленному образованию аминов и амидов и в дальнейшем – к образованию высокотоксичных соединений – N-нитрозоаминов (канцерогенов). Доза 600 мг нитратов в сутки считается токсичной для взрослого человека. По рекомендациям ВОЗ суточная допустимая доза нитратов – 5 мг на 1 кг массы тела человека.
6. Диоксины и диоксиноподобные соединения – хлорорганические, особо опасные соединения. Диоксины – самые токсичные из всех рукотворных веществ, они признаны в мире абсолютным ядом, действие которого сильнее цианидов, стрихнина, кураре, запрещенных зомана, зарина. Под термином диоксины следует подразумевать не какое-то конкретное вещество, а несколько десятков семейств, составляющие трициклические кислородсодержащие углеводороды – ксенобиотики – чужеродные для живых организмов вещества – загрязнители, вызывающие нарушения биотических процессов, зачастую гибель организма. Расчетная средняя смертельная доза диоксина для человека при однократном поступлении в организм составляет 70 мкг/кг массы тела (около 0,5 мг на среднего человека весом в 70 кг. Источниками диоксинов являются промышленные организации практически всех отраслей промышленности, где используется хлор, в первую очередь химическая, нефтехимическая, цветная металлургия, целлюлозно-бумажная промышленность. Большое количество диоксинов образуется при производстве пестицидов для сельского хозяйства. Диоксины выделяются при горении мусора, уничтожении хлорсодержащих пластмасс.
7. Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) – обширный класс химических соединений, основным элементом структуры которых является бензольное кольцо. Насчитывают более 200 представителей, широко распространены в объектах окружающей среды и стабильны в течение длительного времени. ПАУ обладают канцерогенной (наиболее известный канцероген – бенз(а)пирен) и мутагенной активностью. ПАУ не производятся промышленностью, образуются в природе путем абиогенных процессов, большая же часть ПАУ поступает в биосферу за счет техногенных источников (сгорание нефтепродуктов, угля, древесины, мусора, пищи, табака, причем чем ниже температура окружающей среды, тем больше образуется ПАУ).
8. Радионуклиды, которые поступают в продукты питания при выращивании сельскохозяйственных культур в зонах радиоактивного загрязнения.
9. Пищевые и биологически активные добавки.
Появление множества искусственно синтезированных веществ, значительная часть которых попадает в организм через желудочно-кишечный тракт, не встречает серьезного сопротивления со стороны его барьеров – последние в процессе эволюции не имели контакта с подобными факторами, поэтому и не выработали механизмов их нейтрализации. Естественно, что эти вещества (в частности, пестициды, инсектициды, консерванты, белковые добавки, фармакологические препараты и др.) в организме встраиваются в обменные процессы, нарушая их нормальное течение. В результате во все большей и угрожающей степени человечество встречается с нарушениями обмена веществ, аллергиями и с возникновением новой, не известной ранее патологии.
Безопасность продуктов питания – это отсутствие опасности для здоровья человека при обычных условиях их употребления как с точки зрения острого негативного воздействия (пищевые отравления и пищевые инфекции), так и с точки зрения опасности отдаленных последствий (канцерогенное, мутагенное и тератогенное действие). Безопасными можно считать продукты питания, не оказывающие вредного, неблагоприятного воздействия на здоровье настоящего и будущих поколений.
Безопасность пищевых продуктов оценивается по гигиеническим нормативам, которые включают биологические объекты, потенциально опасные химические соединения, радионуклиды
и вредные растительные примеси. Присутствие их в пищевых продуктах не должно превышать допустимых уровней содержания в заданной массе (объеме) исследуемой продукции.
В Республике Беларусь основополагающим нормативным правовым актом в области пищевой безопасности является Закон Республики Беларусь «О качестве и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов для жизни и здоровья человека» (от 29 июня 2003 г., № 79, 2/966 с измен. 2014 г). Закон регулирует отношения в области обеспечения качества продовольственного сырья и пищевых продуктов и их безопасности для жизни и здоровья человека.
С 1 июля 2010 г. вступили в силу Соглашение таможенного союза по санитарным мерам, принятое решением Межгосударственного Совета Евразийского экономического сообщества (Закон Республики Беларусь от 1 июля 2010 г. № 152-З «О ратификации Соглашения таможенного союза по санитарным мерам» ратифицировал указанное Соглашение) и документы в его развитие, утвержденные решением Комиссии Таможенного союза от 28 мая 2010 г. № 299 «О применении санитарных мер в Таможенном союзе».
В Республике Беларусь установлены Санитарные нормы
и правила (постановление Министерства здравоохранения Республики Беларусь от 21 июня 2013 г. № 52) «Требования к продовольственному сырью и пищевым продуктам» и Гигиенический норматив (ГН) «Показатели безопасности и безвредности для человека продовольственного сырья и пищевых продуктов» (ГН от 21.06.2013 № 52). СанПиН и ГН подготовлены в соответствии с Законом Республики Беларусь от 7 января 2012 г. № 340-З «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» и требованиями к безопасности пищевой продукции в рамках Таможенного союза и Единого экономического пространства, в целом соответствуют техническим регламентам Таможенного союза.
Показатели безопасности установлены для 18 групп продуктов.
Опасность для здоровья человека представляют пищевые продукты, загрязненные патогенными, условно-патогенными микроорганизмами, яйцами гельминтов (биологическими ксенобиотиками); вредными химическими веществами антропогенного происхождения (химическими ксенобиотиками), включающие генно-модифицированные организмы, пищевые и биологически активные добавки.
В СанПиНах перечислены виды пищевых продуктов, обогащение которых допускается, и биологически активные компоненты, используемые для производства обогащенных пищевых продуктов. Например, разрешено обогащение хлеба и хлебо-булочных изделий витаминами группы В (В1, В2, В6), РР, фолиевой кислотой, бета-каротином, железом, кальцием; молочной продукции – витаминами В1, В2, В6, РР, В12, С, А, Е, D, К, бета-каротином, фолиевой кислотой, пантотеновой кислотой, биотином, железом, кальцием, пробиотическими микроорганизмами и пребиотиками, соли пищевой поваренной – йодом, фтором, калием, магнием.
Пищевые добавки – природные или искусственные вещества и их соединения, специально вводимые в продовольственное сырье и пищевые продукты в процессе производства или торгового оборота продовольственного сырья и пищевых продуктов в целях придания им определенных свойств, сохранения их качества. При наличии пищевой добавки в составе пищевой продукции должно быть указано функциональное (технологическое) назначение (регулятор кислотности, стабилизатор, эмульгатор, другое функциональное (технологическое) назначение) и наименование пищевой добавки, обозначаемое (INS) по Международной цифровой системе или (Е) – по Европейской цифровой системе. Пищевые добавки:
– E100–E199 – красители;
– E200–E299 – консерванты (бензооаты, сорбаты, нитраты);
– E300–E399 – антиокислители (Е-307 – витамин Е, Е-322 –лецитины, Е-330 –лимонная кислота, Е-300 – аскорбиновая кислота, Е-338 – ортофосфорная кислота, соли этих кислот – аскорбаты, цитраты фосфаты);
– E400–E499 – стабилизаторы, загустители, эмульгаторы (альгинаты, камеди, соединения целлюлозы);
– E500–E599 – регуляторы рН (кислотности) и вещества против слеживания (хлориды и сульфаты, соединения щелочных металлов, силикаты);
– E600–E699 – усилители вкуса и аромата, ароматизаторы (глютаматы натуральные из водорослей и искусственные);
– E900–E999 – прочие (воски, подсластители, пенообразователи).
Люди, систематически употребляющие продукты с глутаматом, существенно чаще страдают от лишнего веса. Большинство продуктов с усилителями гораздо калорийнее домашней еды. Усилители по большей части сделаны из той же смеси растительных
и животных жиров и крахмала.
Запрещенные добавки – это добавки, достоверно приносящие вред организму. В списке допущенных к употреблению в Республике Беларусь насчитывается около 1,5 тыс. пищевых добавок, однако в белорусской промышленности применяется не более 50 добавок (в основном природного происхождения).
Ниже приведены пищевые добавки, официально запрещенные
в Беларуси для использования при производстве продуктов питания.
Красители:
Е121 – цитрусовый красный;
Е123 – красный амарант;
Е128 – красный 2G, красный амидонафтол.
Консерванты:
Е240 – формальдегид; эфир парогидроксибензойной кислоты;
Е217– натриевая соль пропилового эфира парогидроксибензойной кислоты;
Е216 – пропиловый эфир параоксибензойной кислоты, проявляет кислотные свойства.
Улучшители муки и хлеба:
Е924а – бромат калия;
Е924б – бромат кальция.
Биологически активные добавки к пище (БАД) – продукты, содержащие пищевые и (или) биологически активные вещества (их концентраты) природного происхождения или идентичные им вещества искусственного происхождения, предназначенные для употребления внутрь или введения в состав пищевых продуктов с целью обогащения рациона питания человека и не являющиеся единственным источником пищи или диетическим питанием.
На белорусский рынок БАДы поступают из США, Израиля, Франции, России.
Обеспечение качества биологически активных добавок к пище и их безопасности для жизни и здоровья человека регулируется «Положением о порядке производства и оборота биологически активных добавок к пище», утв. постановлением Совета Министров Республики Беларусь от 2 декабря 2004 г. № 1537.
Пробиотики – живые микроорганизмы или культивированные ими продукты, которые благотворно воздействуют на микрофлору желудочно-кишечного тракта (бифидобактерии и молочнокислые микроорганизмы).
Пребиотики – биологически активные вещества, избирательно стимулирующие рост и (или) биологическую активность представителей защитной микрофлоры кишечника человека.
Генетически модифицированные продовольственное сырье и пищевые продукты – это продовольственное сырье и пищевые продукты, полученные методами генной инженерии из генно-инженерных организмов или с их использованием.
Растения, животные и микроорганизмы, полученные с помощью генно-инженерной биотехнологии, называются генетически измененными, а продукты их переработки – трансгенными пищевыми продуктами, или генетически модифицированными источниками (ГМИ, ГМО). Генетическая модификация традиционных сельскохозяйственных растений, животных и птицы придает им новые, заданные человеком свойства. В то же время широкое внедрение ГМО требует решения возникающих новых проблем (изменение пищевой ценности новых видов продовольствия, аллергические и токсические реакции, отдаленные последствия и др.).
Производство генетически модифицированных продуктов в промышленных масштабах было начато в 1993г. в США. В настоящее время продолжаются споры в мировом научном сообществе о потенциальных угрозах, как здоровью населения, так и окружающей среде.
Самыми распространенными продовольственными ГМ- культурами являются соя и кукуруза, техническими – хлопок и рапс. Мировым лидером по производству ГМП выступают США (53,5%), Аргентина (17,6%), Бразилия (11,3%), Канада (6,0%), Индия и Китай (3,7% и 3,4%). В Чехии, Португалии, Германии, Словакии посевные площади генетически модифицированной кукурузы занимают менее 0,1% от всех посевных площадей этих стран.
В Республике Беларусь принята беспороговая система маркировки, согласно которой маркируются все продукты, содержащие ГМО или их компоненты в количестве, превышающем 0,1 %.
В Европе уже давно действует норма содержания ГМО в продуктах – не более 0,9%, в Японии – 5%, в США –10%. Причем во многих странах маркировка товаров с ГМО строго обязательна. В Беларуси ГМО не должны присутствовать вовсе, если они не указаны на этикетке. У наших партнеров по Таможенному союзу – России и Казахстана допускается содержание ГМО в продуктах не более 0,9%.
Постановлением Министерства здравоохранения Республики Беларусь, Комитета по стандартизации, метрологии и сертификации при Совете Министров Республики Беларусь от 8 июня 2005 г. № 12/26 «Об утверждении перечня продовольственного сырья и пищевых продуктов, подлежащих контролю за наличием генетически модифицированных составляющих (компонентов)» установлен порядок исследований и перечень продуктов, содержащих сою и кукурузу. В частности, подлежат 100%-ной проверке:
• соя и продукты из сои (соевые бобы, сухое соевое молоко, мороженое, майонез и др.);
• кукуруза и продукты из кукурузы (мука, крупа, кукуруза замороженная и консервированная, попкорн, кукурузные чипсы и др.);
• пищевые добавки, содержащие продукты из сои и (или) кукурузы;
• детское питание, полученное с использованием продуктов из сои и (или) кукурузы.
При обнаружении в продуктах генетически-модифицированных компонентов на такой товар (и ценник) в соответствии с белорусским законодательством в обязательном порядке наносится надпись крупными красными буквами «Содержит ГМО». Использование продуктов, содержащих ГМО, в качестве детского питания вообще не допускается.
С 1 сентября 2008 г. в Республике Беларусь введен в действие технический кодекс установившейся практики ТКП 131-2008 «Пищевые продукты. Правила маркировки знаком «Не содержит ГМО». Знак «Не содержит ГМО» представляет собой овал белого цвета, на подложку которого наносится надпись ярко-зеленого цвета «Не содержит ГМО».
Пищевой продукт, на который может быть нанесен знак «Не содержит ГМО», не должен содержать в своем составе ГМО и должен быть произведен без применения методов генетической инженерии.
Документ устанавливает правила добровольной маркировки пищевых продуктов знаком:
В санитарных правилах и нормах указаны допустимые содержания вредных веществ и загрязнителей химической биологической природы.
По степени опасности, темпам и объемам поступления в окружающую среду по данным ФАО, ВОЗ, ЮНЕП одно из первых мест занимают тяжелые металлы, опережая такие опасные загрязнители окружающей среды как пестициды, углекислый газ, оксиды серы и азота.
Тяжелые металлы (ТМ) – металлы с плотностью более 8000 кг/м3(кроме благородных и редких), которые при антропогенном рассеивании загрязняют окружающую среду, оказывая токсическое воздействие на живые организмы или целые экосистемы. ТМ являются самыми опасными загрязнителями. Из их общего количества (более 40) наибольшую опасность представляют свинец (Рb), кадмий (Cd), цинк (Zn), ртуть (Hg), мышьяк (As), медь (Cu).
Избыточные количества ТМ в организме живых существ тормозят их рост и развитие, нарушают процессы метаболизма, вызывают мутагенный и канцерогенный эффект. Тяжелые металлы сравнительно быстро накапливаются в почве и очень медленно из нее выводятся. Результаты лизиметрических исследований показали, что период полувыведения из почвы кадмия составляет от 13 до 110 лет, цинка – от 70 до 510 лет, меди – от 310 до 1500 лет, свинца – от 740 до 5900 лет. Попав в почву, ТМ становятся постоянным источником поступления их в растения, почву, животный организм. Около 70 % ТМ попадает в организм человека с пищей. Длительное поступление с пищей в организм человека ТМ, которые имеют свойство аккумулироваться в органах и тканях, оказывает негативное влияние на здоровье и жизнедеятельность.
Свинец (Рb) токсически действует на кроветворную, нервную, желудочно-кишечную и мочевыводящую системы организма. Экспертами ФАО и ВОЗ установлена величина ПДК свинца для взрослого человека, которая составляет 0,007 мг/кг массы тела, а ПДК в питьевой воде – 0,05 мг/л. Основным источником загрязнения окружающей среды свинцом являются отходы многих промышленных организаций, сжигание каменного угля, отходы, используемые в качестве удобрений. При обработке продуктов основным источником поступления свинца является жестяная банка, которая используется для упаковки от 10 до 15 % пищевых изделий.
Кадмий (Cd). Механизм токсического действия кадмия связан с блокадой сульфгидрильных групп белков. Кадмий является антагонистом цинка, кобальта, селена, ингибирует активность ферментов, содержащих указанные металлы, нарушает обмен железа и кальция в организме. Содержание кадмия в тканях тем больше, чем меньше количество кальция в пище. Хроническая интоксикация кадмием нарушает минерализацию костей и увеличивает концентрацию кальция в печени. Он также блокирует синтез витамина D. Избыток кадмия может привести к таким заболеваниям, как гипертоническая болезнь, анемия, ишемическая болезнь сердца, почечная недостаточность и др. Отмечены канцерогенный, мутагенный и тератогенный (нарушение эмбрионального развития) эффекты кадмия. Кадмий опасен в любой форме – принятая внутрь доза в 30–40 мг уже может оказаться смертельной. Допустимая суточная доза кадмия составляет 1 мкг/кг массы тела. 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. Источником загрязнения кадмием пищевых продуктов растительного происхождения являются сточные воды некоторых промышленных организаций, а также фосфорные удобрения (суперфосфат).
Ртуть (Hg) – один из самых опасных и высокотоксичных элементов, обладающий способностью накапливаться в растениях и в организме животных и человека, т.е. является ядом кумулятивного действия. Механизм токсического действия ртути связан с ее взаимодействием с сульфгидрильными группами белков. Ртуть, проникнув в клетку, может включиться в структуру ДНК, что сказывается на наследственности человека. Мозг проявляет особое сродство к метилртути и способен аккумулировать почти в 6 раз больше ртути, чем остальные органы. В организм человека ртуть поступает в наибольшей степени с рыбопродуктами наименьшее содержание ртути содержится в нехищных пресноводных рыбах, наибольшее – в хищных морских рыбах (4 вида рыб следует внести в «черный список » из-за высокого содержания ртути: акула, скумбрия королевская, рыба-мечь, гребнеголов). Высокое содержание ртути содержится в тунце, морской форели, омаре, низкое – в карпе, сельди, треске. В Финляндии, например, рекомендуется есть рыбу только 1-2 раза в неделю.
Мышьяк (As)Токсичность мышьяка зависит от его химического соединения. Элементный мышьяк менее токсичен, чем его соли (арсенаты и арсениты). Арсениты ингибируют деятельность ферментов в организме, в частности, ДНК – полимеразы. Допустимая суточная доза (ДСД) для взрослого человека составляет 0,05 мг/кг массы тела (около 3 мг/сутки). Соединения мышьяка хорошо всасываются в пищеварительном тракте. Выделение их из организма происходит в основном через почки (до 90 %) и пищеварительный канал. Он также может выделяться с грудным молоком и проникать через плацентарный барьер. Источниками загрязнения окружающей среды мышьяком являются атмосферные выбросы электростанций, металлургических производств, производства полупроводников, стекла, красителей, промышленные сточные воды, мышьяксодержащие пестициды.
Содержание ТМ в продуктах питания в Республике Беларусь нормируется согласно гигиеническим нормативам ГН от 21.06.2013 № 52 «Показатели безопасности и безвредности для человека продовольственного сырья и пищевых продуктов»