Вплив техногенного та антропогенного забруднення
довкілля на якість харчових продуктів
І.М. Ликов, А.А. Логінов
Інститут природознавства КДПУ ім. К.Е. Ціолковського, Калуга
РЕЗЮМЕ: У статті розглядаються проблеми антропогенного забруднення продуктів харчування людини і впливу на людський організм.
Якість харчових продуктів визначається сукупністю властивостей, що відображають харчову цінність, органолептичні та фізико-хімічні показники, безпека для споживача. У складі харчових продуктів повинні бути відсутніми (або міститися в межах ГДК) невластиві їм хімічні речовини, такі як сполуки важких металів, антибіотики, гормональні препарати, пестициди, мікотоксини і т.п. Наприклад, молоко забруднюється токсикантами задовго до надходження на переробні підприємства. Ступінь його забруднення визначається місцем існування тваринного і технологічними факторами виробництва. Найбільш поширені токсиканти (важкі метали, пестициди і мікотоксини) надходять в молоко в основному з грунту, води, атмосфери, кормів. Крім того, в годуванні тварин сьогодні використовують понад 500 різних раціонів і кормових добавок. Вони включають відходи харчової промисловості, продукти мікробіологічного синтезу, мікроелементи, вітамінні препарати, ферменти, амінокислоти, антибіотики, транквілізатори, сорбенти, антиоксиданти, смакові препарати, небілкові азотисті речовини, гормони, сульфаніламіди, нітрофурани, хімічні консерванти кормів та ін. В процесі виробництва якісних і санітарно безпечних продуктів харчування важлива роль належить стану грунту. Грунт являє собою гігантську екологічну систему зі своєю внутрішньою атмосферою, своєрідним водним режимом, певною фауною і флорою, а також складом мінеральних елементів. Згідно біогеохімічної теорії академіка В.І. Вернадського, в ній відбувається міграція і обмін всіх екзогенних хімічних речовин, які з грунту через питну воду, продукти харчування та атмосферне повітря надходять в організм людини і тварин. В організмі хімічні речовини беруть участь в біохімічних процесах, утворюючи при цьому від 5 до 10 млн. Різноманітних комплексних сполук з киснем, азотом, ферментами, амінокислотами, білками, нуклеїновими кислотами і ін. У людини половина всіх тканинних білків розщеплюється і будується заново протягом 80 діб. Білки печінки і сироватки крові оновлюються кожні 10 діб, а окремі ферменти печінки - кожні 2-4 години. На ці процеси певний вплив мають різні фактори навколишнього середовища. Відомо, що в середовищі існування людини циркулює понад 10 тис. Хімічних сполук і протягом доби вони можуть потрапляти в організм людини різними шляхами. Контакт людини з забрудненнями грунту відбувається з екологічних ланцюгах:
- грунт - вода - людина; грунт - атмосферне повітря - людина;
- грунт - рослина - людина;
- грунт - рослина - тварина - людина.
Найбільш активні органічні сполуки ртуті. Наявність у них вуглеводневої радикала забезпечує відносно швидку міграцію через клітинні мембрани і накопичення в усіх тканинах і органах. У грунтах легкого механічного складу, кислих і бідних гумусом процеси міграції ртуті посилюються. У таких ґрунтах проявляється також процес випаровування органічних сполук ртуті, які мають властивість летючості. Велику небезпеку для здоров'я населення являє накопичення в грунті кадмію. Кадмій в мікродозах необхідний людині. Але при підвищених концентраціях в будь-якому стані кадмій надзвичайно токсичний. Щоб викликати отруєння досить незначної кількості кадмію, тому що метал добре розчиняється в органічних кислотах і легко переходить в харчові продукти. Тривале надходження в організм цього металу викликає важкі незворотні зміни в нирках, кістках, серцево-судинні захворювання.
Крім змін з боку крові, при свинцевої інтоксикації розвиваються ураження периферичної та центральної нервової системи. Свинець має прямий вплив на розумовий психологічний стан дітей.
Хром має канцерогенні властивості, які знаходяться в прямій залежності від його валентності. Найбільш небезпечний шестивалентний хром. Такий забруднювач, як нікель, токсичний для рослин, грунтових мікроорганізмів і людини. З нікелем, які забруднюють грунт, пов'язують випадки захворювання на шизофренію. Цинк і мідь менш токсичні, ніж інші важкі метали. Але і вони можуть накопичуватися в організмі від застосування в сільському господарстві фунгіцидів, таких як трихлорфенолом міді, мідний купорос, хлорокис міді, цинеб, цірам, фосфід цинку.
Слід зазначити різке збільшення токсичності важких металів при їх спільній дії.
Між грунтами геохимически аномальними і техногенно забрудненими спостерігаються відмінності в статусі важких металів. У першому випадку на тлі невеликого накопичення їх в гумусового горизонту простежується збільшення вмісту з глибиною грунтово-геологічного профілю, тоді як при техногенному забрудненні вони концентруються в поверхневому шарі.
Неоднакові також форми знаходження важких металів у грунті. При техногенному забрудненні в грунті накопичуються переважно окисних або металеві форми.
Крім солей важких металів велику небезпеку становлять мікотоксини, які продукують пліснявими грибами. За своєю токсичності вони перевершують деякі отруйні речовини. Серед мікотоксинів найсильнішими гепатоканцерогенамі є афлатоксини, які продукують Aspergillus flavus і Aspergillus parasiticum. У природних умовах ці плісняві гриби розмножуються на арахісі, кукурудзі, зернових культурах, бобах какао і ряді інших харчових продуктах, а також в кормах сільськогосподарських тварин.
Забруднення афлатоксинами є серйозною проблемою при виробництві сільськогосподарської продукції рослинного походження. Афлатоксини накопичуються при неправильному зберіганні сіна, силосу, зерна, наприклад, при самозаймання зерна.
У природних умовах зустрічаються афлатоксини В1. В2 і С1. С2. Серед них високими токсичними властивостями і найбільш широкою поширеністю виділяється афлатоксин В1.
З молоком корів, які споживали корми, забруднені афлатоксинами В1 і В2. може виділятися до 3% спожитих афлатоксинов у вигляді відповідних гідроксильних метаболітів - афлатоксинов М1 і М2. В даний час існують переконливі епідеміологічні дані, що вказують на пряму кореляцію між частотою первинного раку печінки і рівнем змісту афлатоксинов в харчових продуктах.
На тлі загальної маси забруднювачів пестициди представлені менш значно. Однак ці речовини небезпечні внаслідок їх високої біологічної активності. В даний час світовий асортимент налічує понад сто тисяч препаратів на основі близько 1000 хімічних сполук. У Росії використовується близько 560 найменувань пестицидів, серед яких слід виділити хлорорганічні і фосфорорганічні сполуки, похідні трикарбонових кислот, препарати міді та ін.
Широке застосування хлорорганічних сполук призвело до їх накопичення в грунті, воді, донних відкладеннях, наземних і водних організмах. Вони представляють собою надзвичайно стійкі жиророзчинні речовини, що володіють властивістю кумуляції в органах і тканинах.
Фосфорорганічні речовини менш стійкі в зовнішньому середовищі і мають слабо виражені кумулятивні властивості. Однак їх широке застосування з порушенням технології обробки призводить до забруднення ними кормових трав, відкритих водойм і грунту. В результаті неправильного застосування в даний час налічується більше 200 видів шкідників сільськогосподарських культур і переносників хвороб тварин, стійких до пестицидів.
Наявність залишків пестицидів в харчових продуктах у кількостях, що перевищують гранично допустимі, становить реальну небезпеку виникнення мутагенних, тератогенних та канцерогенних проявів.
У харчових продуктах можуть зустрічатися також і залишки антибіотиків, які застосовуються для профілактики захворювань тварин, поліпшення якості та збереження кормів. Є випадки навмисного введення антибіотиків в молоко для збільшення термінів його зберігання. Наявність залишкових кількостей антибіотиків у харчових продуктах сприяє розвитку резистентності мікроорганізмів і зниження ефективності застосування антибіотиків в лікувальних цілях. Крім того, наявність антибіотиків в молоці негативно позначається на виробництві сирів і кисломолочних продуктів.
Є три основних джерела надходження гормонів в молоко:
1. Накопичення в молоці природних ендогенних гормонів. Їх кількість в молоці залежить від сезону, стадії лактації, умов годівлі та утримання.
2. Масове введення в організм лактуючих корів гормональних препаратів при порушенні репродуктивної функції. Високий рівень гормонів в молоці може бути обумовлений також застосуванням ряду ветеринарних препаратів і біологічно активних речовин, що здійснюється з порушенням встановлених вимог.
3. Використання гормонів в якості стимуляторів продуктивності тварин. При цьому в крові тварин, а потім і в молоці, спостерігається підвищення вмісту гормонів. Таким чином, втручання людини в навколишнє середовище зумовило забрудненість харчової сировини і продуктів харчування токсичними речовинами. Багато з цих речовин можуть мігрувати по харчових ланцюгах. Причому в окремих ланках харчового ланцюга може спостерігатися наростання токсикантів, якщо вони не розкладаються і не виводяться з організму. У зв'язку з цим виникає необхідність розробки і впровадження системи екологічного моніторингу для забезпечення виробництва якісних і санітарно-безпечних продуктів харчування. Вона полягає в попередньому контролі всієї середовища перебування тварин, виявлення геохімічних аномалій, зон техногенного та антропогенного забруднення, зонування території області. Впровадження цієї системи дозволить отримувати екологічно чисту сировину для виробництва харчових продуктів, знизити витрати на сертифікацію і підвищити їх конкурентоспроможність на внутрішньому і зовнішньому ринку.
Influence of the technoogenous and anthropogenous
environment pollution on quality of foodstuff
I.N. Lykov, A.A. Loginov
Institute of Science, Kaluga State Pedagogical University, Kaluga
In this article the problems of anthropogenous pollution of human foo dstuff and influence on human organism are considered.
Сайт створено за підтримки РОСІЙСЬКОГО ГУМАНІТАРНОГО НАУКОВОГО ФОНДУ проект № 09-06-59610 а / Ц "Створення екологічного Інтернет-порталу, як регіонального компонента екологічної освіти"; № 10-06-59629 а / Ц "Створення регіональної екологічної Інтернет-бібліотеки"