Пестициды и нитраты в гигиене питания

Весьма актуальной является проблема пестицидов или ядохимикатов и нитратов. 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. Очень широко используются ядохимикаты в Средней Азии, и их внесение в почву составляет 54 кг на 1 га, когда в США – только 1 кг на 1 га. Нерациональное использование ядохимикатов приводит к их накоплению в продуктах массового потребления. Задачами гигиенической науки в области питания являются регламентация остаточных количеств ядохимикатов в продуктах питания, контроль их содержания, а также разработка профилактических мероприятий по предупреждению хронических интоксикаций пестицидами и другими ядохимикатами.

Для гигиенической характеристики ядохимикатов значение имеет их классификация. Они классифицируются по химической структуре, по применению, по токсиколого-гигиеническим параметрам.

По химической структуре пестициды разделяют на хлорорганические, фосфорорганические, производные карбаматов, ртутьорганические, циансодержащие, препараты серы, мышьяка, меди.

По применению выделяют: гербициды – для борьбы с сорняками, бактерициды – для уничтожения микроорганизмов, для уничтожения насекомых – инсектициды, для уничтожения клещей – акарициды, для уничтожения круглых червей – нематоциды, для уничтожения листьев перед уборкой урожая – дефолианты, грибков – фунгициды и т. д.

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.

Важнейшим критерием ядохимикатов является их способность к кумуляции, т. е. способность накапливаться в тканях и органах. Главным показателем этой способности является коэффициент кумуляции. К сверхкумулятивным ядохимикатам относятся те, у которых коэффициент кумуляции менее 1, пестициды с выраженными кумулятивными свойствами имеют коэффициент кумуляции от 1 до 3, а с малокумулятивными свойствами – более 5.

Чрезвычайно важным в оценке ядохимикатов является их показатель стабильности. По стабильности ядохимикаты подразделяются: очень стойкие – сохраняются в почве более 2 лет; умеренно стойкие – до 6 месяцев; малостойкие – до 1 месяца.

Весьма важной является проблема оценки трансформации ядохимикатов как в окружающей среде, так и в организме человека. Некоторые ядохимикаты, различные химические соединения под воздействием факторов окружающей среды или микроорганизмов, разрушаясь, превращаются в более токсичные и опасные соединения.

Фосфорорганические ядохимикаты по характеру своего действия и по критериям кумуляции относятся к группе функциональных, т. е. они оказывают влияние на функциональные процессы, в частности вызывают нарушение синоптической передачи, влияя на активность холинэстеразы. Для хлорорганических соединений характерно влияние на структурные образования тех или иных систем, органов, тканей, т. е. они относятся к структурным ядам. Если сравнивать эти две большие группы ядохимикатов по механизму воздействия, то предпочтение следует отдать фосфорорганическим. В санитарно-токсикологическом отношении большую опасность представляют ядохимикаты, обладающие комплексом следующих свойств:

1) высокая токсичность препарата;

2) высокая устойчивость в окружающей среде;

3) длительная сохраняемость в почве, воде, продуктах питания (дихлорфенилтрихлорэтан сохраняется в почве до 10 лет и более);

4) высокая токсичность веществ, образующихся в результате распада, разрушения препарата под влиянием биологических и других факторов, вызывающих трансформацию, разрушение и превращение ядохимикатов;

5) выраженное кумулятивное свойство препарата, способность его накапливаться в организме, системах и тканях. Высококумулятивным ядом является ДДТ, в живой ткани людей, не имеющих прямого контакта с ядохимикатами, его концентрация может достигать 5 мг и более на 1 кг веса;

6) способы выведения из организма. Наибольшую опасность представляют ядохимикаты, которые накапливаются в молоке;

7) высокую опасность представляют пестициды, способные образовывать стойкие масляные эмульсии.

В гигиенических мероприятиях по предупреждению неблагоприятного воздействия пестицидов на организм человека имеет значение учет допустимых остаточных количеств толерантной дозы в продуктах с учетом допустимой суточной дозы. Для контроля за поступлением ядохимикатов учитывают продукты в рационе, а так же поступление ядохимикатов с водой и через воздух.

Для целого ряда ядохимикатов подход к ним таков, что они вообще не должны обнаруживаться в продуктах детского питания, молоке, не должны выделяться с молоком лактирующих животных и кормящих женщин.

Требования к ядохимикатам заключаются в том, чтобы они обладали максимальной избирательностью, не обладали бы способностью к накоплению.

К мероприятиям по профилактике отравлений ядохимикатами относятся:

1) полное исключение остаточного содержания пестицидов, устойчивых во внешней среде и обладающих выраженными кумулятивными свойствами;

2) допуск в пищевых продуктах остаточного содержания пестицидов и их метаболитов в количествах, не оказывающих неблагоприятного действия;

3) использование в сельском хозяйстве при производстве продуктов питания ядохимикатов с коротким периодом полураспада и освобождение съедобной части продукта от остаточных количеств пестицидов ко времени их товарной спелости и снятия урожая;

4) контроль за строгим соблюдением инструкций по применению пестицидов и соблюдение сроков ожидания, обеспечивающих освобождение продуктов от остаточных количеств;

5) осуществление контроля за содержанием остатка пестицидов в продуктах питания и недопущение превышения установленных допустимых остаточных количеств. (Недопустимы остаточные количества ядохимикатов в критериях медико-биологической безопасности пищевых продуктов, в стандартах и т. д.)

Весьма важную гигиеническую проблему представляют нитраты. Нитраты в продуктах питания могут накапливаться в результате их возделывания. Особенно серьезную опасность в этом отношении представляют овощные культуры. С растительной пищей поступает 70 % всех нитратов. 10 % поступления нитратов связано с потреблением животной пищи и 20 % – с потреблением воды. Только 0,1 % нитратов связывается с поступлением через легкие.

Пищевые продукты по содержанию в них нитратов можно разделить на 3 группы. К первой группе относятся пищевые продукты с содержанием в них нитратов до 10 мг на 1 кг массы – молоко, сыр, рыба, мясо, яйцо, белый сахар, вино. Ко второй группе – продукты, в которых содержание нитратов составляет от 50 до 2000 мг на 1 кг – чай, коричневый сахар. К третьей группе относятся продукты, обогащенные нитрат-ионами в процессе их обработки, –  колбасы и мясные полуфабрикаты, сыр. Колбаса может содержать до 700 мг нитратов на 1 кг.

Поступление нитратов в организм человека связывается с их опасностью к биотрансформации. Это явление может проходить по нескольким направлениям – нитраты, восстановившись в организме человека до нитритов, вступают в крови во взаимодействие с гемоглобином крови, и происходит образование метгемоглобина, что приводит к метгемоглобинемии. Необходимо отметить, что такие состояния наблюдаются у недоношенных детей, находящихся на искусственном вскармливании из-за особенностей ферментативных систем и кишечной микрофлоры. Жизненно опасная величина образования метгемоглобина составляет 3,0—3,7 г%, т. е. уже более высокие концентрации могут привести к летальным исходам. Особенно опасно поражение гемоглобина у плода в утробе матери (так называемая зародышевая метгемоглобинемия), которая имеет большое значение в патологии новорожденных.

Биотрансформация нитратов может идти и по другому пути. Поступая в желудок, нитраты вступают во взаимодействие с белками пищи, и происходит образование нитрозаминов, обладающих выраженными канцерогенными свойствами. Нитраты правомерно обвиняют в том, что они привели к значительному росту такой патологии, как рак желудка. Нитраты в организме не накапливаются, они выводятся с мочой и калом. Единственным возможным источником поступления, связанным с их накоплением в организме человека, является слюна. В слюне нитраты накапливаются, и идет процесс восстановления: 20 % нитратов восстанавливается в слюне. Весьма значительно содержание нитратов в петрушке, сельдерее, ранней капуте, а также тех продуктах растительного происхождения, которые выращивали в закрытом грунте. Нужно отметить, что в картофеле 25 % всех нитратов содержится в сердцевине, т. е. больше, чем в других его частях, в моркови то же самое – в сердцевине и стебле. В свекле содержание нитратов отличается содержанием их в корневой системе, в огурцах от верхушки к основанию содержание их возрастает. В хвостовой части огурца содержится 25 % нитратов. В листьях сельдерея содержится 50 % (больше, чем в стеблях). В капусте нитраты скапливаются в основном в кочерыжке и в листьях.

В профилактике негативного действия нитратов имеет огромное значение технология обработки продуктов. При отваривании нитраты уходят в отвар. Возможно удаление нитратов путем механической обработки с учетом их распределения в продуктах питания. Для картофеля наиболее эффективным способом извлечения нитратов является вымачивание, солевые растворы способствуют снижению содержания нитратов. На 93 % удаляются нитраты при отваривании овощей. Негативное действие нитратов можно предотвращать путем их нейтрализации. Такими свойствами обладают аскорбиновая и фолиевая кислоты. Изменение рН среды в желудке у ребенка более 4 препятствует биотрансформации нитратов. У детей кислотность содержимого желудка приближается к нейтральной, а преобразования нитратов становятся опасными при рН = 5. При нормировании суммарной нагрузки нитратов на организм учитывают их поступление с продуктами питания, водой и воздухом. Суммарная нагрузка для взрослого человека на 1 кг массы составляет 4,8 мг, т. е. исходя из среднестатистической массы тела взрослого человека суточная нагрузка составляет 300—325 мг. Для детей суточная нагрузка не должна превышать 150 мг.

В обыденной жизни необходимо соблюдать гигиенические рекомендации и помнить о том, что использование алюминиевой посуды при кулинарной обработке продуктов питания многократно усиливает токсичность ядовитых веществ.

В современных экологических условиях питание должно быть адекватно. Существует определенная взаимосвязь между состоянием здоровья человека и склонностью к потреблению каких-либо определенных продуктов питания. Особенно важно изучать питание людей, проживающих в крайних климатических условиях. Например, в рационе эскимосов преобладают продукты животного происхождения, продукты морского промысла. В связи с этим необходимо учитывать особенности ферментативных процессов населения в зависимости от характера рациона, поскольку система пищеварения у них адаптирована к определенному набору продуктов.

У некоторых народов Европы и Азии у 19 % населения отмечается непереносимость молока. У жителей Ближнего Востока непереносимость молока составляет 10 %.

Адекватное питание в современных условиях основано на следующих принципах:

1) использовании защитных компонентов в пищевых продуктах, соединений, улучшающих обезвреживающую функцию печени; использовании компонентов пищи, обладающих способностью оказывать влияние на микроорганизмы и вирусы, антиканцерогены;

2) включении пищевых волокон и увеличении их содержания до 20 г в сутки;

3) оптимизации количественной и качественной взаимосвязи пищевых веществ;

Питание должно соответствовать состоянию здоровья и высокой работоспособности, способствовать отдалению старости и высокой продолжительности жизни. Питание должно обеспечить защитные силы организма от влияния неблагоприятных факторов внешней среды, нервно-психических перегрузок, обеспечивать профилактику болезней желудочно-кишечного тракта, сердечно-сосудистой системы, болезней обмена веществ.