Экотоксикология

Вкусоароматические добавки (ароматизаторы) и эфирные масла. Их добавляют к пищевым продуктам с целью стабилизации, восстановления и усиления вкуса и аромата пищевых продуктов, придания вкусового разнообразия однотипным продуктам, вкуса и аромата безвкусным продуктам. Использование вкусоаромати-ческих добавок для сокрытия каких-либо производственных дефектов недопустимо. Из пищевых продуктов выделено около 5000 различных ароматических органических веществ.
Натуральные ароматизаторы извлекают экстракцией, дистилляцией из материалов растительного и животного происхождения. Однако в настоящее время их почти не получают и не используют, заменяя полученными в лаборатории ароматическими веществами, по химическому строению идентичными натуральным.

Искусственные ароматизаторы содержат по меньшей мере одно не существующее в природе искусственное вещество. Они отличаются высокой стабильностью, интенсивностью и дешевизной.
Большинство эфирных масел получают из тропических и субтропических растений, некоторые (кориандр, мята, анис и др.) культивируют в умеренных широтах. Получают эфирные масла перегонкой с водяным паром, экстракцией летучими растворителями, холодным прессованием сырого, подвяленного, высушенного сырья.
Вкусоароматические добавки и натуральные эфирные масла производят из высококачественных исходных материалов, разрешенных к применению в продуктах питания, при строгом соблюдении гигиенических норм в соответствии с требованиями Госсанэпиднадзора РФ. Они не должны содержать каких-либо токсических ингредиентов. Сырье и готовую продукцию подвергают комплексной токсикологической проверке. Срок годности ароматизаторов — 6—30 мес, натуральных эфирных масел — 12 мес.

Подсластители. По сладости интенсивные подсластители отличаются от сахара в несколько сотен раз. Их применяют в производстве молочных продуктов (йогуртов, мороженого, творожных продуктов), хлебобулочных изделий, печенья, жевательной резинки, соусов, напитков, при консервировании овощей и фруктов. Решением Комиссии по канцерогенным факторам РФ и Проблемной комиссии «Научные основы гигиены питания» РАМН в России в качестве пищевых подсластителей разрешены аспар-там, ацесульфам К, сукралоза, сахарин и его натриевая соль, цикла-мат натрия и препараты на их основе.
Цикламаты не рекомендуется применять в питании детей и беременных женщин, потому что часть их метаболитов способна превращаться в токсичные и канцерогенные вещества; длительный ежедневный прием сахарина не рекомендуется; аспартам противопоказан больным фенилкетонурией. Допустимое суточное поступление подсластителей в организм человека не должно превышать 5—40 мг/кг массы тела.

Хлебопекарные улучшители. Для муки с пониженным количеством и качеством излишне растяжимой клейковины (мука из проросшего зерна и зерна, поврежденного клопом-черепашкой) рекомендуется применять улучшители окислительного действия (аскорбиновая кислота, азодикарбонамид, пероксид кальция, перок-сид бензоила). Эти улучшители повышают газоудерживающую способность теста. Применение бромата калия запрещено ввиду его канцерогенного действия. Для изменения свойств теста из пшеничной муки с излишне крепкой или короткорвущейся клейковиной используют улучшители восстановительного действия (тио-сульфит натрия, L-цистеин, его натриевые и калиевые соли).
В хлебопечении в качестве улучшителей широко используют также амилолитические (амилазы) и протеолитические (протеазы) ферменты, поверхностно-активные вещества или эмульгаторы, модифицированные окисленные крахмалы, комплексные улучшители.
Допустимые суточные дозы поступления в организм человека хлебопекарных улучшителей составляют от 0,7 (гипосульфит натрия) до 100 мг/кг массы тела (L-цистеин). Ограничения для аскорбиновой кислоты, ферментных препаратов отсутствуют.

Консерванты. В производстве практически всех пищевых продуктов для увеличения срока их хранения применяются консерванты на основе сорбиновой кислоты (сорбиновая кислота, сорбат калия, сорбат кальция). Сорбиновая кислота встречается в природе в ягодах рябины. Она не взаимодействует с другими компонентами пищи, расщепляется в организме до воды и диоксида углерода, не оказывает отрицательного действия на функционирование витаминов и усвоение микроэлементов. Допустимое суточное поступление консервантов в организм человека составляет, мг/кг массы тела: нитритов натрия и калия, дифенила — 0,05—0,06; сернистого ангидрида, сульфитов натрия и калия — 0,7; муравьиной кислоты, нитратов натрия и калия, бензойной кислоты, бензоата натрия — 3—5; метилового, этилового эфиров, сорбиновой кислоты, сорбатов калия и кальция — 25—30.

Антиокислители (антиоксиданты). Защищают жиры и жиросо-держащие продукты от прогоркания, предохраняют фрукты, овощи и продукты их переработки от потемнения, замедляют окисление вина, пива и безалкоголных напитков, увеличивают сроки их хранения в несколько раз. Антиоксиданты не могут компенсировать низкое качество сырья и нарушение технологических режимов. Пищевые продукты в процессе получения, переработки и хранения подвергаются окислению кислородом воздуха. При этом в них накапливаются токсическое вещества, снижается биологическая ценность и ухудшаются органолептические свойства. Различают натуральные, найденные в природе, и искусственные антиокислители. Те и другие получают синтетическим путем. К натуральным антиокислителям относятся аскорбиновая кислота и ее соли, б-токоферол (витамин Е), кверцетин, дигидрокверцетин и др. Среди пищевых синтетических антиокислителей чаще используют производные фенолов: бутилгидроксианизол, бутилгидро-кситолуол, третбутилгидрохинон, эфиры галловой кислоты. Синтетические антиокислители отличаются высокой стабильностью, их использование увеличивает сроки хранения пищевых продуктов.
Антиокислители разрешены к применению в качестве пищевых добавок Госсанэпиднадзором России. Они оказывают положительное влияние на организм человека, так, токоферолы замедляют процесс старения. Допустимое суточное поступление антиокислителей в организм человека составляет 0,1—2,5, мг/кг массы тела.

К числу ведущих факторов, определяющих снижение продолжительности жизни человека в России, относятся рост потребления алкоголя и увеличение токсичности потребляемых населением спиртных напитков. Потребление алкоголя в России в 1987— 1992 гг. увеличилось на 26—28 %. За этот же период смертность от отравлений алкоголем возросла в 2,3, а заболеваемость алкогольными психозами — в 5,3 раза. По данным Госкомстата России, число умерших от причин, связанных с потреблением алкоголя, в пересчете на 100 тыс. населения мужского пола трудоспособного возраста (16—59 лет) составило в 1990 г. — 29,1, в 1992 г. — 46,9, в 1994 г. — 103,3 человека. Смерть от отравлений алкоголем наступает теперь при значительно меньших концентрациях его в крови. Установлена выраженная обратная связь между смертностью от ишемической болезни и потреблением вина (г=— 0,75) и положительная связь между смертностью и потреблением пива (г=0,60).
Пищевая ценность крепких алкогольных напитков определяется в основном калорийностью этанола. Калорийность сухого столового вина составляет 136—234 кДж/л и также почти полностью обеспечивается окислением этанола, других вин — до 358 кДж/л за счет окисления этанола и Сахаров. Оценка структурно-информационной сложности алкогольных напитков показывает, что виноградное сусло несет 18,3, водка—1,7, 100%-й алкоголь — Обит структурной информации. Все спирты и приготовленные на их основе водки содержат примеси. Действующими ГОСТами регламентируется содержание в алкогольных напитках альдегидов, высших спиртов, составляющих основу сивушного масла, метилового спирта, эфиров. Разовая смертельная доза 96%-го этилового спирта для человека составляет около 400 мл. Острая токсичность спиртных напитков определяется главным образом этанолом.
Альдегиды представлены в алкогольных напитках в основном уксусным, пропионовым и масляным альдегидами. Содержание альдегидов в коньяках и винах не регламентируется, хотя составляет в них 10—50 мг/л и выше. LD50 уксусного альдегида, вводимого внутрижелудочно, составляет 5,3 г/кг. Согласно ГОСТу содержание альдегидов в пересчете на уксусный альдегид не должно превышать 8 мг/л (Нужный, Забирова и др., 1995).
Сивушное масло представляет собой смесь высших (С3—Сю) одноатомных алифатических спиртов, эфиров и других соединений, получаемых при ректификации спирта-сырца. Согласно ГОСТу содержание сивушного масла в этиловом спирте высшей очистки не должно превышать 4 мг/л. Содержание сивушного масла в спирте высших сортов зарубежного производства составляет 1—55 мг/л. В коньяках содержание сивушного масла не нормируется и достигает 1500—2000 мг/л. Ром, бренди и виски содержат 1000—4000 мг/л, вина — 250—650 мг/л сивушного масла. LD50 сивушного масла при введении его в желудок крысам составляет 2,4 мг/кг, при 9,4 мл/кг для этилового спирта.

Метиловый с р и с ф — наиболее трудноотделяемая примесь при ректификации этилового спирта. Концентрация метанола в спирте высшей очистки не превышает 400 мг/л, белых виноградных винах — 240, красных — 3000, а в плодово-ягодных винах достигает 6000 мг/л. В винах содержание метанола не регламентируется, а в коньяках его содержание допускается до 1000 мг/л. Острая токсичность метанола в 1,5—2 раза выше, чем у этанола. Смертельная доза метанола для человека составляет 30— 250 мл.
Сложные эфиры представляют собой продукты взаимодействия спиртов с органическими кислотами, обладают приятным запахом, определяющим аромат многих вин. Сложные эфиры, присутствующие в алкогольных напитках, относятся в основном к малотоксичным соединениям. Содержание эфиров в этиловом спирте высшей очистки не должно превышать 30 мг/л.
Алифатические многоатомные спирты активно включаются в процессы обмена веществ и повышают калорийность напитков. Их содержание в виноградном вине достигает 16-18 г/л.
Органические кислоты вина поступают в него из винограда и образуются в процессе ферментации. Большинство из этих кислот обладают высокой биологической активностью, определяют бактерицидные, вкусовые и ароматические свойства вина. Среди них преобладают уксусная, янтарная, молочная, винная, яблочная, пировиноградная кислоты.
Минеральные вещества содержатся в виноградном вине в количествах, варьирующих в пределах 1,5—3,0 г/л. Систематическое потребление 0,5 л вина вдень на 5—20 % обеспечивает суточную потребность взрослого человека в минеральных веществах, а поступление с вином йода и фтора полностью удовлетворяет потребность человека в этих микроэлементах.
Витамины и витаминоподобные вещества, присутствующие в вине, поступают в него из винограда, но значительная их часть теряется в процессах ферментации, обработки и при хранении вина.
Фенольные соединения представлены в вине в основном флавоноидами, определяющими Р-витаминную активность вина, полностью обеспечивающего потребность организма в витамине Р. Ряд фенольных соединений вина обладают антигипокси-ческим, противовоспалительным, антиаллергическим, противоопухолевым, радиопротекторным, антиоксидантным и мембрано-стабилизирующим действием.

Медико-биологические требования и санитарные нормы качества продовольственного сырья и пищевых продуктов регламентируют содержание в алкогольных напитках и некоторых тяжелых металлов (свинец, кадмий, мышьяк, ртуть, медь, цинк, железо), практически отсутствующих в этиловом спирте пищевого назначения, из которого изготовляют водки. Эти химические элементы и другие минеральные вещества в биологически значимых количествах присутствуют лишь в винах и коньяках. Ежедневное потребление 0,7 л вина с естественным содержанием минеральных веществ способно удовлетворить суточную потребность человека в железе, меди, марганце, фторидах и йодидах. В водках свинец отсутствует, а в винах и коньяках его содержание составляет не более 0,1—0,5 мг/л. В стандарте пива дополнительно регламентируется содержание N-нитрозаминов.
Основным фактором, определяющим токсичность алкогольных напитков, является этиловый спирт. Альдегиды, метанол, сложные эфиры и высшие спирты, входящие в состав сивушного масла, относятся к категории средне- или малотоксичных соединений. В тех концентрациях, в которых они присутствуют в различных алкогольных напитках, включая низкокачественные, они не оказывают влияния на острую токсичность этанола. Экспертиза вызвавших отравление алкогольных напитков показывает их соответствие ГОСТам или незначительные отклонения от них. По-видимому, в этих алкогольных напитках присутствуют не регламентированные стандартами химические соединения, обладающие собственной высокой токсичностью, или соединения, потенцирующие токсическое действие этилового спирта (Нужный, Прихожан, 1996).
Имеются данные, что при поступлении этилового спирта в организм усиливаются процессы эндогенного образования высших спиртов и метанола. Особенно интенсивно метанол образуется при употреблении пектина и пектинсодержащих продуктов.
Во многих случаях отравление алкогольными напитками происходит в результате несовместимости принимаемых лекарственных препаратов с этанолом. Острая токсичность этилового спирта резко возрастает на фоне приема гормональных препаратов гипофиза, щитовидной железы, коры надпочечников, половых желез. Гипотиазид и фуросемид на фоне алкоголя вызывают гипотонию и обморок. Алкоголь противопоказан при приеме резерпина и нитроглицерина. Вероятность развития язвы желудка резко возрастает при приеме аспирина, парацетамола одновременно с алкоголем. Поражение печени ускоряется при сочетании алкоголя с тетрациклинами.
Список растений и их частей, разрешенных для изготовления ликеро-водочных изделий, включает более 90 наименований. Однако многие из входящих в перечень растений содержат сильнодействующие и токсичные природные соединения, использование которых регламентировано во многих странах Европы. К числу таких веществ относятся бета-азарон (входит в состав эфирного масла аира болотного, копытня европейского), синильная кислота и другие цианогенные гликозиды (присутствуют в миндале, черной бузине, косточках вишни, абрикосов, персиков), кумарин (содержится в зубровке душистой, доннике лекарственном), гиперицин (в зверобое) и др. Экстракты многих растений содержат бета-карболины, которые являются мощными ингибиторами моноаминооксидазы типа А. В медицинской практике рада европейских стран ограничено применение известных лекарственных растений — мать-и-мачехи, кипрея узколистного — из-за гепатотоксичности, тератогенности и канцерогенности входящих в их состав пиролизидиновых алкалоидов. В пиве присутствуют биогенные амины, вызывающие развитие головных болей, гипертензии (повышение артериального давления), поражение почек у любителей данного напитка. Употребление пива противопоказано больным, принимающим ингибиторы моноаминооксидазы.
В состав многих отечественных и особенно импортных алкогольных напитков входят вкусовые, ароматические и другие пищевые добавки. Оценка влияния таких добавок на токсическое действие этанола и медицинских последствий их применения не проводилась.

САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ
От качества питьевой воды в значительной мере зависит здоровье человека. Качество воды оценивают прежде всего органолеп-тическими методами, при которых познание внешних и частично некоторых внутренних свойств объекта внешней среды производится посредством органов чувств.
При органолептическом методе учитываются такие признаки объектов, как форма, консистенция, цвет, запах, вкус, наличие посторонних включений и примесей. Наиболее часто эти признаки оцениваются при санитарном обследовании воды, воздуха, почвы, пищевых продуктов. Изменение внешнего вида этих объектов часто является предпосылкой для проведения более широких гигиенических исследований с целью определения степени санитарного неблагополучия объекта и, следовательно, возможного вредного влияния на организм. Резкое изменение одного или нескольких внешних признаков может расцениваться как показатель санитарного неблагополучия объекта.