Как экотоксиканты аккумулируются живыми организмами

Любое химическое вещество поглощается и усваивается живыми организмами. Равновесное состояние или состояние насыщения в процессе усвоения достигается в том случае, если его поступление и выделение из организма происходят с одинаковой скоростью. Установившаяся при этом в организме концентрация называется концентрацией насыщения. Если она выше наблюдающейся в окружающей среде или продуктах питания, происходит обогащение или аккумуляция (накопление) химических соединений в живом организме. Это нежелательный процесс, так как внешние загрязнители оказывают отрицательное воздействие на человека и другие живые организмы.

Процессы аккумуляции химических веществ водными и наземными живыми организмами характеризуются следующими показателями:

· биоконцентрирование - обогащение организма химическим соединением в результате прямого восприятия из окружающей среды, без учета загрязнения ими продуктов питания;

· биоумножение - обогащение организма химическим соединением непосредственно в результате питания. В природной водной среде этот процесс идет одновременно с биоконцентрированием;

· биоаккумуляция - обогащение организма химическим веществом путем его поступления из окружающей среды и пищевой продукции.

По данным зарубежных исследователей, из общего количества чужеродных химических веществ, проникающих из окружающей среды в организм человека, в зависимости от условий проживания 30...80% поступает с пищей.

Однако проблема загрязнения воздуха, воды и почвы также весьма актуальна. Это обусловлено тем, что:

· количество вредных веществ, поступающих в атмосферу, воду и почву в результате антропогенной деятельности человека, неуклонно возрастает;

· чужеродные загрязнители распространяются в атмосфере, воде и почве весьма неравномерно, и в некоторых районах их концентрация уже достигла размеров, угрожающих здоровью человека;

· многие вещества, попадая через пищевые цепи и системы в продукты питания, могут оказывать вредное действие на человека и животных даже в очень малых концентрациях - на уровне тысячных и десятитысячных долей миллиграмма на 1 м2 почвы, или на 1 м3 воздуха и воды.

Экологический мониторинг основной целью которого является установление, предупреждение, устранение или уменьшение факторов вредного влияния среды обитания на здоровье человека.

Порядок и периодичность контроля за содержанием тяжелых металлов в продуктах питания и продовольственном сырье учреждениями санэпидслужбы отражены в методических указаниях с соответствующим названием (утвержденное МЗ РФ от 13.06.90 г. № 5175-90) и правилах сертификации отдельных пищевых продуктов (по 14 группам пищевых продуктов).

По содержанию тяжелых металлов пищевую продукцию классифицируют следующим образом:

· «чистая» пищевая продукция - содержание тяжелых металлов ниже ПДК;

· условно-годная пищевая продукция - содержание тяжелых металлов выше ПДК, но не более 2 ПДК;

· негодная для пищевых целей продукция - содержание тяжелых металлов больше 2 ПДК.

Условно-годная пищевая продукция может быть разрешена орга-нами Госсанэпиднадзора для реализации с учетом конкретных условий: размера партии, вида продукции, размера ее потребления и количества ее в суточном пищевом рационе. Главными критериями разрешения реализации и потребления такой продукции являются рекомендации ВОЗ временного переносимого недельного поступления основных тяжелых металлов с пищевым рационом. Они составляют для кадмия 0,0067...0,0083 мг/кг массы тела, для ртути - 0,005 мг/кг, для метилртути - 0,0033 мг/кг, для свинца -0,05 мг/кг.

Условно-годная продукция категорически запрещена для питания в лечебно-профилактических и детских учреждениях, а также для промышленного производства продуктов детского и лечебного питания.

Следует, однако, учесть, что условно-годное продовольственное сырье может быть переработано с целью снижения содержания тяжелых металлов в нем.

Одним из эффективных методов снижения концентрации тяжелых металлов является механическое удаление так называемых критических или тройных органов, животных тканей, частей растений. Так, для кадмия трупными органами являются почки и печень; для ртути - почки, печень, мозг; для свинца - костная ткань, почки и печень.

С учетом этого при забое скота необходимо удаление этих тройных органов с последующей их технической утилизацией. При этом туши животных должны быть хорошо обескровлены, а кровь нерастворимые соли алюминия отличаются слабым токсическим действием. При почечной недостаточности из-за накопления в организме алюминия возможны процессы нарушения метаболизма Са, Мg и Р. При значительном увеличении содержания Аl в пищевых продуктах наблюдается нарушение речи и ориентации. Обогащение пищи алюминием происходит в процессе ее приготовления или хранения в алюминиевой посуде. Растворимость алюминия возрастает в щелочной или кислой среде. К веществам, усиливающим растворение алюминия, относят антоциановые пигменты овощей и фруктов, анионы органических гидроокисей, поваренную соль. В процессе приготовления такой пищи в алюминиевой посуде содержание алю-миния может увеличиться в 2 раза.

Концентрация алюминия 1,3.. .6,2 г/сут является смертельной для человека.

В России и странах СНГ временные нормативные содержания алюминия в пищевых продуктах следующие (мг/кг): в молочных продуктах - 1, в мясе, соках, напитках - 10, в хлебопродуктах, фруктах - 20, в овощах - 30.

4. Технология переработки пищевого сырья с повышенным содержанием тяжелых металлов

Анализ отрицательных последствий для организма человека тяжелых металлов показал, что они из-за высокой биологической кумуляции обладают мутагенным, канцерогенным, тератогенным, эмбрио- и гонадотоксическим действием.

Некоторые, промышленные регионы с особо интенсивным за-грязнением токсическими металлами становятся зонами экологического бедствия. На территории России и стран СНГ известны случаи массовых заболеваний с синдромом» тотального облысения.

Анализ результатов лабораторных исследований пищевой продукции на содержание тяжелых металлов за последние годы показывает, что в среднем по России гигиеническим нормативам не отвечает около 3% проб. По ряду регионов количество неудовлетворительных результатов доходит до 6% и более.

Снизить содержание тяжелых металлов в пищевой продукции без ухудшения ее пищевой ценности практически невозможно. Это связано с тем, что, например, в пищевом сырье, богатом белками, большая часть тяжелых металлов соединена с металлотионеином, образуя прочные белковые комплексы.

Должны использоваться для изготовления кровяных зельцев, колбас и других пищевых продуктов.

Тропными органами рыб являются внутренние органы, жабры, чешуя, кости. Условно-годная рыба должна разделываться на спинку, тешу или филе с удалением и технической утилизацией внутренних органов и головы.

Для растениеводческой продукции характерно накопление тяжелых металлов в стеблях, листьях, оболочке и зародыше злаков. По этой причине условно-годное зерно может использоваться только для производства муки высшего сорта, где предусматривается максимальное удаление оболочек.

Наиболее эффективное снижение содержания тяжелых металлов достигается при производстве рафинированной продукции из условно-годного пищевого сырья - крахмала, спирта, сахара, безбелковых жировых продуктов. Не рекомендуется использовать условно-годное сырье для получения пищевого пектина и желатина.

Условно-годное пищевое сырье должно направляться на промышленную переработку на те предприятия, которые определены органами Госсанэпиднадзора. Весь технологический цикл переработки условно-годного сырья должен находиться под контролем ведомственной лаборатории и лаборатории Госсанэпиднадзора. Готовая продукция, полученная из этого сырья, после обязательного контроля на соответствие гигиеническим нормативам может быть направлена на реализацию.

Существенного снижения содержания радионуклидов в молочных продуктах можно достичь путем получения из молока жиро-л белковых концентратов. При переработке молока в сливках содержится не более 9% цезия и 5% стронция, в твороге - 21% цезия около 27% стронция, в сырах - 10% цезия и до 45% стронция, сливочном масле всего около 2% цезия от его содержания в цельном молоке. Для выведения уже попавших в организм радионуклидов необходима высокобелковая диета. Употребление белка должно быть назначено не менее чем на 10% от суточной нормы, для восполнения носителей 8Н-групп, окисляемых активными радикалами.