Безопасность продовольственного сырья на ПОП

Содержание :

Введение…………………………………………………………………………2

1. Понятие вредного вещества и основная классификация загрязняющих веществ (природное, антропогенное, биогенное, контаминанты, экзотоксины и эндотоксины)……………………………………………3
2. Пестициды и их токсиколого-гигиеническая характеристика………..7
3. Пищевая токсиколого-генетическая оценка…………………………..10
4. Генно-модифицированные и трансгенные организмы……………….14
5. Понятия “допустимое суточное потребление” и “допустимая суточная доза”…………………………………………………………………….. 15
6. Список литературы……………………………………………………...16

Введение

Для нормального функционирования организма большое значение имеет  питание. Объясняется это тем, что  жизнедеятельность организма постоянно  сочетается с большим расходом энергии, затраты которой восстанавливаются за счет веществ, поступающих с пищей. Пища для организма является не только источником энергии, но и прежде всего пластическим материалом, который расходуется на построение клеток органов и систем после операции язва желудка . Она служит также источником тепла, способствует повышению устойчивости организма к неблагоприятным воздействиям внешних и внутренних факторов, улучшает его работоспособность.

Полноценное, сбалансированное питание предусматривает содержание в рационе всех основных пищевых  веществ: белков, жиров, углеводов, минеральных веществ, воды в оптимальных соотношениях, обеспечивающих правильное протекание жизненно важных процессов в организме. В современных условиях необходимо обеспечивать население продукцией, соответствующей по составу потребностям организма в пищевых веществах, защитных компонентах. Обеспеченность продуктами питания, или продовольственная безопасность, важна для любого государства, для каждого человека. Все люди имеют физический и экономический доступ к безопасной и питательной пище в достаточных количествах для удовлетворения своих потребностей в пищевых веществах и энергии с тем, чтобы вести активный и здоровый образ жизни.

При решении вопросов, связанных с безопасностью пищи, необходимо обращать внимание на качество продуктов питания, т. с. содержание в них основных пищевых веществ: макронутриентов (белков, жиров и углеводов), микронутриентов (незаменимых витаминов и минералов) и других ингредиентов, в частности антиоксидантов и биофлавоидов. Каждый человек должен иметь достаточную информацию о том, как нужно правильно питаться для удовлетворения своих потребностей.

1. Понятие вредного вещества и основная классификация загрязняющих веществ (природное, антропогенное, биогенное, контаминанты, экзотоксины и эндотоксины).

Вредное вещество – это ингредиент, оказывающий отрицательное влияние на живой организм, вследствие попадания его в природные экосистемы, и как следствие, в продовольственное сырье и пищевые продукты.

Экологически вредные  вещества, которые пищевые продукты способны аккумулировать из окружающей среды и концентрировать их в избыточно опасных количествах, называются контаминантами.

Существует следующая  классификация контаминантов-загрязнителей:

· контаминанты-загрязнители антропогенного происхождения;

· природные контаминанты-загрязнители;

· контаминанты-загрязнители, применяемые в растениеводстве;

· контаминанты-загрязнители, применяемые в животноводстве.

Рассмотрим более подробно токсиколого-гигиенические характеристики этих контаминантов-загрязнителей.

 Наиболее приоритетными для химико-токсикологического анализа являются контаминанты-загрязнители антропогенного происхождения, поступаю поступающие в пищу из окружающей среды в результате техногенной деятельности человека. В основном это поллютанты химического происхождения. Среди них доминируют тяжелые металлы (свинец, ртуть, кадмий, медь, никель, кобальт, цинк, хром, висмут, олово, сурьма и др.), обладающие высокой миграционной способностью.

Насчитывается более 200 представителей полициклических ароматических углеводородов (ПАУ), являющихся сильными канцерогенами. Наиболее активным из них является 3,4-бенз(а)пирен, который был идентифицирован в 1993 г., как концентрированный компонент сажи и смолы, дибензпирен, дибензантрацин. К малотоксичным относят антрацит, фенатрен, ипрен, флуорантен.Канцерогенная активность различных ПАУ на 70-80% обусловлена бенз(а)пиреном. Поэтому по его присутствию в пищевых продуктах и других объектах можно судить об уровне их загрязнения ПАУ и степени опасности для человека. Диоксины относятся к токсичным загрязнителям пищевых продуктов и питьевой воды.

Основным представителем является ТХДД (2,3,7,8-тетрахлордибензо-n-диоксин) – наиболее опасный яд для человека. Он отличается высокой стабильностью, не поддается гидролизу и окислению, устойчив к высоким температурам (разлагается при 750^о с), действию кислот, щелочей, не воспламеняем, обладает высокой растворимостью в жирах.ТХДД относится к 1 классу токсичности. Расчетная   среднесмертельная доза для человека, при однократном оральном поступлении составляет 0,05-0,07 мг/кг, при хроническом оральном поступлении – 0,1 мкг/кг.Диоксины обладают высокой эффективностью накопления в почвах, водоемах, активно мигрируют по пищевым цепям, особенно в жиросодержащих объектах. В организм человека они в основном поступают с мясными, рыбными и молочными продуктами (98-99% от общего количества).

Основной причиной поступления  радионуклеидов в окружающую среду, продовольственное сырье и пищевые  продукты является их радиоактивное загрязнение. Существуют естественные и искусственные радионуклиды. К естественным радионуклидам относятся космогенные радионуклиды, главным образом H (a-3), Be (a-7), C(a-14), Na(a-22), и радионуклиды, присутствующие в объектах окружающей среды с момента образования Земли. Основным источником облучения человека и загрязнение пищевых продуктов являются K(a-40), U(a-238), Th(a-232) - радионуклиды земного происхождение.

Стронций - один из наиболее радиоактивных элементов. Концентрация металла в плодах, растущих на нормальной почве, колеблется от 1 до 169 мг/кг. В животных тканях содержится от 0,06 до 0,50 мг/кг металла. Взрослый человек поглощает с пищей обычно от 0,4 до 2 мг/день стронция.

Остатки ядохимикатов, используемых в сельском хозяйстве, представляют наиболее значительную группу загрязнителей, т.к. присутствуют почти во всех пищевых продуктах растительного происхождения. В эту группу загрязнителей входят пестициды (бактериоциды, фунгициды, инсектициды, гербециды и др.), удобрения, регуляторы роста растений, средства против прорастания, средства, ускоряющие созревание плодов.

Токсины — это ядовитые вещества — продукты жизнедеятельности  микроорганизмов, обладающие высоким  молекулярным весом и антигенными  свойствами.

 Бактериальные токсины  разделяют на две группы — экзотоксины и эндотоксины, которые отличаются по своим свойствам и по характеру действия на организм. Экзотоксины продуцируются микробом в окружающую среду, обладают высоко выраженной ядовитостью. Например, минимальная смертельная доза нативного (неочищенного) дифтерийного токсина для морской свинки равна 0,0002 мл, столбнячного — 0,005 мл, а ботулинического — 0,0001 мл. Активность очищенных токсинов в несколько сотен раз выше.

Действие экзотоксинов на организм проявляется через определенный инкубационный период. Эндотоксины действуют через более короткий период времени. Эндотоксины являются структурными компонентами бактериальной клетки и поступают в окружающую среду только после ее разрушения.

 Эндотоксины по  своей ядовитости значительно  уступают экзотоксинам. Экзотоксины — термолабильные субстанции: большинство из них разрушается при t° 60—80° в течение 10— 20 мин. Эндотоксины обладают высокой устойчивостью к нагреванию: разрушаются при более высокой температуре или при длительном кипячении. Экзотоксины менее стойки к действию различных физико-химических факторов по сравнению с эндотоксинами. Замораживание и оттаивание токсинов не оказывают заметного влияния на их силу. Токсины хорошо сохраняются в высушенном состоянии.

2. Пестициды и их токсиколого-гигиеническая характеристика

Пестициды – синтетические  химические вещества различной степени  токсичности, применяемые в сельском хозяйстве для защиты растений от сорняков, вредителей и болезней, а  также для стимулирования их роста. Необходимо отметить, что современное сельскохозяйственное производство невозможно без применения пестицидов. Использование пестицидов приводит к увеличению урожайности на 40 %. Однако введение в почву стойких ядохимикатов может привести к их круговороту и накоплению в организме человека.

По токсичности ядохимикаты  классифицируются на сильнодействующие, высоко-, средне– и малотоксичные. Главным критерием токсичности  является среднесмертельная концентрация (ЛД50) из расчета на 1 кг массы животного. Наиболее опасными являются ядохимикаты с ЛД50 менее 50 мг на кг массы тела. К высокотоксичным относятся пестициды с ЛД50 от 50 до 200 мг на 1 кг массы тела, к среднетоксичным – от 200 до 1000 мг на 1 кг и к малотоксичным веществам относятся пестициды со среднесмертельной концентрацией более 1000 мг на кг. Хлорорганические пестициды (ХОП). Применяют в сельском хозяйстве в качестве активных инсектицидов, акарицидов и фумигантов в борьбе с вредителями зерновых и технических культур. По химической природе пестициды этого класса представляют собой хлор производные ароматических углеводородов, циклопарафинов, терпенов. К ним относятся гексахлорбензол, гексахлорбутадиен, гамма-изомер ГХЦГ, ДДТ, ДД и др. Эти пестициды могут длительно (до 10 лет и более) сохраняться в почве, воздействовать на почвенную фауну и переходить в произрастающие растения, включаясь, таким образом, в пищевые цепи. ХОП чаще встречаются в листовых овощах (60 %) по сравнению с остальными овощными культурами. Наибольшие концентрации ХОП установлены у капусты, картофеля, тыквы, фасоли обыкновенной, наименьшие в баклажане, редисе. В овощах, собранных поздней осенью, содержание ХОП значительно ниже, чем собранных в сентябре. При этом растения, выращиваемые при высоком увлажнении почвы, более интенсивно и быстро усваивают пестициды, чем растущие на суше.

ХОП обладают эмбриотоксическим  действием; вызывают пороки развития и  мутагенные изменения. Некоторые из ХОП являются канцерогенами и  аллергенами, что явилось основанием для ограничения либо запрещения их применения в отдельных регионах России.

Фосфорорганические пестициды (ФОП). ФОП - одна из наиболее распространенных и многочисленных групп пестицидов. К ним относятся афуган, актеллик, дибром, карбофос, бромофос, фталофос, хлорофос, цидиал и др. Большинство  ФОП слаборастворимы в воде, по стойкости в окружающей среде ФОП значительно уступают ХОП. Однако некоторые из них сохраняют свои токсические свойства в почве и на растениях в течение нескольких месяцев и более, в результате чего, возможно их поступление в организм человека с продуктами питания, воздухом и водой. Боле устойчивы остаточные количества ФОП в плодах цитрусовых. Это объясняется их растворением в маслах кожуры плодов. Кроме того, ФОП присутствуют в течение довольно длительного времени хранящихся продуктах питания, например в зерне.

Хотя ФОП не накапливаются в  организме так интенсивно, как  ХОП, они все же обладают кумулятивными  свойствами.

Симптомы хронических  отравлений и острой интоксикации ФОП  сходны между собой. Они выражаются в головной боли, ухудшении памяти, нарушении сна, дезориентации в  пространстве, снижении роговичных рефлексов. Для некоторых ФОП характерны невриты и парезы.

Ртутьорганические пестициды (РОП). Они относятся к сильно действующим ядовитым веществам или высокотоксичным препаратам для теплокровных животных и человека. Их применяют ограниченно - только для обработки семян в борьбе с бактериальными и грибными заболеваниями.

 В некоторых странах,  например в России, Германии и  Японии, применение их запрещено.  Опасность этих препаратов для  людей связана не только с  их высокой токсичностью, но и  с летучестью, вследствие которой  пары ртути образуются при  комнатной и более низкой температуре, что может привести к тяжелым отравлениям.

3.   Пищевая токсиколого-генетическая оценка.

Широкое использование  продуктов или компонентов пищи, полученных из ГМИ, требует оценки их качества и безопасности.

В настоящее время  беспокойство по поводу влияния новых продуктов на здоровье населения в одних странах носит более выраженный характер, чем в других. В США разрешена для широкого использования целая группа продуктов. В странах ЕС существуют разрешения на ввоз и продажу только некоторых генетически модифицированных продуктов – соевых бобов, томатов, картофеля и маиса.

В РАСХН разработаны  технологии получения ряда генетически  модифицированных с/х культур. В  связи с необходимостью проведения оценки качества и безопасности продуктов, полученных из ГМИ, в Институте питания РАМН разработаны соответствующие методические подходы и медико-биологические оценки их качества и безопасности.

Ключевым моментом является детальное изучение химического  состава новой пищевой продукции, которое должно включать как показатели пищевой ценности, так и санитарно-химические показатели безопасности. Поскольку продукты, полученные из новых нетрадиционных источников или с использованием новых технологий, могут содержать неизвестные компоненты, возникает необходимость проведения токсикологических исследований на лабораторных животных – с включением в их рацион нового продукта в максимально возможном количестве, с изучением биологических показателей крови, мочи и внутренних органов, иммунного статуса организма и т.д.

При необходимости проводят специальные исследования:

- изучение аллергенных свойств;

- выявление возможных мутагенных и канцерогенных эффектов;

- оценка возможных отдалённых последствий.

Завершающий этап – испытания  новой продукции на добровольцах.

На основании результатов всех проведённых исследований может рассматриваться вопрос о регистрации и разрешении широкого применения нового продукта или компонента пищи.

Во всех странах регистрация  ГМИ преследует одну цель – достоверно оценить безопасность и полноценность новых аналогов традиционных продуктов. Начиная с 1991г. ученые приступили к разработке специальных рекомендаций для всесторонней и надёжной оценки новой пищи. На первом этапе проводится анализ композиционной эквивалентности, т.е. сравниваются молекулярные характеристики ГМИ и их традиционных аналогов, определяется содержание ключевых нутриентов, токсических веществ и аллергенов (характерных для данного вида продовольствия или определяемых свойствами переносимых генов). Если при изучении композиционной эквивалентности не обнаруживают отличий ГМИ от традиционных продуктов, то ГМИ причисляют к первому классу безопасности, т.е. считают его полностью безвредным для здоровья потребителей. При наличии каких-либо отличий (второй класс безопасности) или полного несоответствия (третий класс) сравниваемых продуктов (компонентов) переходят к следующим этапам оценки, предусматривающим изучение пищевых и токсикологических характеристик ГМИ.

В последние годы особое внимание уделяется проблеме идентификации  ГМИ среди новых продуктов, полученных с использованием методов генной биотехнологии: что же должен содержать пищевой продукт или компонент, чтобы было основание причислить его к ГМИ и подвергнуть соответствующим испытаниям на безопасность? Ряд экспертов предлагают ориентироваться на содержание в новом продукте рекомбинантной ДНК и (или) детерминированного ею белка. При отсутствии ДНК или протеина в силу особенностей композиционного состава либо разрушения этих веществ в технологическом процессе, а также при малых их количествах в конечном продукте, сравнимых с погрешностью используемых методик, предлагается не подвергать ГМИ оценке на безопасность. К таким продуктам относят пищевые и ароматические добавки, рафинированные масла, модифицированные крахмалы, сиропы глюкозы и др. Очевидно, что для оценки качества именно этих продуктов может быть рекомендована методика композиционной эквивалентности.

Аналитические и экспериментальные  исследования указывают на возможные  нежелательные последствия генно-инженерной биотехнологии: аллергенные, токсические проявления, а также влияние на технологические и внешние потребительские свойства готового продукта на основе ГМИ. Первопричина таких последствий – рекомбинантная ДНК и возможность на её основе экспрессии новых, не присущих данному виду продукции белков. Именно новые белки могут самостоятельно проявлять или индуцировать аллергенные свойства и токсичность ГМИ. Однако подавляющее большинство новых ГМИ не обладают аллергенностью и токсичностью.

С 1 июля 1999 г. введён в  действие особый порядок медико-биологической оценки и регистрации пищевой продукции, полученной из ГМИ, предусматривающий обязательную государственную регистрацию пищевых продуктов и продовольственного сырья, а также компонентов для их производства, полученных из ГМИ. Отдельные направления экспертизы распределяются между ведущими научными учреждениями страны.

Предусматриваются три  направления оценки ГМИ:

медико-генетическая –  характеристика вносимой последовательности генов; характеристика регуляторных последовательностей; эффекты выражения других генов; стабильность ГМИ; влияние ГМИ на окружающую среду.

медико-биологическая  – химический состав (показатели качества и безопасности); биологическая ценность и усвояемость в экспериментах  на лабораторных животных; токсикологические характеристики в экспериментах на лабораторных животных (срок не менее 5…6 мес.); аллергенные свойства; мутагенное действие; иммуномодулирующие свойства; влияние на репродуктивную функцию.

технологическая оценка – органолептические и потребительские  свойства; функционально-технологические параметры.

Предлагаемая методика комплексной оценки безопасности ГМИ  испытана на генетически модифицированной сое линии 40-3-2 (США). Для комплексной  оценки использовались соевые бобы –  генетически модифицированные и  выращенные с применением традиционной технологии (в качестве контроля), а также полученные из них белковые концентраты. Представленные белковые концентраты как из генетически модифицированной сои, так и из сои традиционной технологии содержат 70% белка, 1% жира, 20% клетчатки. Медико-генетическая оценка, проведённая в Центре «Биоинженерия» РАН, установила, что 99,9% семян соевых бобов изучаемой линии содержат в геноме ген устойчивости к глифосфату, в соответствии с заявленной генетической конструкцией.

4. Генно-модифицированные и трансгенные организмы.

Важнейшей составной  частью современной биотехнологии  является генетическая, или генная инженерия. Методы генетической инженерии  позволяют конструировать фрагменты  рекомбинантных молекул ДНК того или иного организма, которые при внедрении в генетический аппарат придавали бы им свойства, полезные для человека.

Современная биотехнология  базируется на принципах традиционной селекции, заключающихся в приобретении организмами необходимых качественно  новых признаков. Однако в отличие от обычной селекции, которая в течение длительного времени испытывает множество комбинаций генов, биотехнология позволяет ввести в генетический аппарат объекта один ген или группу генов, отвечающих за проявление желаемого признака, что намного ускоряет достижение требуемого результата. Генно-инженерно-модифицированный (генно-модифицированный) организм — организм или несколько организмов, любое неклеточное, одноклеточное или многоклеточное образование, способные к воспроизводству или передаче наследственного генетического материала, отличные от природных организмов, полученные применением методов генной инженерии и содержащие генно-инженерный материал, в том числе гены, их фрагменты или комбинации генов.

Для создания генно-модифицированных организмов разработаны методики, позволяющие вырезать из молекул ДНК необходимые фрагменты, модифицировать их соответствующим образом, реконструировать в одно целое и клонировать — размножать в большом количестве копий.

 Организмы, подвергшиеся генетической  трансформации, называют трансгенными. Трансгенные организмы — животные, растения, микроорганизмы,вирусы, генетическая программа которых изменена с применением методов генной инженерии. Основные задачи генной инженерии в создании трансгенных растений в современных условиях развития сельского хозяйства и общества довольно многообразны .

5. Понятия “допустимое суточное потребление” и “допустимая суточная доза”.

ДСД – допустимая суточная доза вещества (мг на 1 кг массы  тела), ежедневное поступление которого не оказывает негативного влияния на здоровье человека в течение всей жизни;

ДСП – допустимое суточное потребление вещества (мг/сут), определяемое умножением ДСД на величину средней  массы тела (70 кг) и соответствующее  количеству, которое человек может  потреблять ежедневно в течение жизни без риска для здоровья

Список литературы:

1. Базаров, В. И. Исследование продовольственных товаров [Текст] : учебник / В. И. Базаров. – М. : Экономика, 2004.
2. Булдаков А.С. Пищевые добавки: справочник. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: ДеЛи принт, 2003. – 435 с.
3. Ванькевич, В. П. Хранение продовольственных товаров: учебник / В. П. Ванькевич. – М. : Экономика, 2000.
4.        Донченко, Л. В. Безопасность пищевого сырья и продуктов питания / Л. В. Донченко, В. Д. Надыкина. - М. : Пищевая промышленность, 1999.
5.      Качество и безопасность продуктов питания: Учеб. пособ. / Авторы: З.В. Ловкис, И.М. Почицкая, И.В. Мельситова, В.В. Литвяк. – Минск: РУП «Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по продовольствию»; Белоруский государственный университет, 2008. – 336 c.
6. Пищевая химия / Под ред. А.П.Нечаева. – СПб: ГИОРД, 2004, – 640 с.
7. Лебедева С.Н., Битуева Э.Б.Пищевая безопасность и методы  ее    оценки. Учебно-практическое  пособие. – Улан-Удэ: Изд-во ВСГУТУ, 2011.