8.4. Эколого-гигиеническая безопасность продуктов питания

Биосфера, насыщенная антропогенными загрязнителями разной природы, неизбежно по биологическим цепям осуществляет их миграцию, вовлекая в этот процесс все объекты природной среды, включая пищу. 70-100% чужеродных веществ, называемых контаминантами, поступает в организм человека с пищевыми продуктами, что определяет необходимость постоянного тщательного контроля за их содержанием в пище, а также выявления неблагоприятных эффектов в организме человека и проведения соответствующих профилактических мероприятий.

Высокую обеспокоенность вызывают токсические контаминанты, не имеющие физиологического значения для организма, так как эссенциальность их не доказана. К ним относятся повсеместно распространенные в природе пестициды, свинец, кадмий, ртуть и другие тяжелые металлы, полихлорированные бифенилы, ароматические полициклические углеводороды и прочие загрязнители.

Техногенное загрязнение объектов природной среды почвы и водоемов из-за нарушения гигиенических требований к использованию твердых и жидких отходов промышленности, осадков очистных сооружений, оросительных вод неизбежно приводит к поступлению поллютантов химической природы в продукты питания. По биологическим цепочкам, прежде всего, по водно-пищевой и пищевой происходит миграция тяжелых металлов, ядохимикатов, радионуклидов, полихлорбифенолов, нитросоединений бензола, пирена и др. Употребление контаминированной пищи приводит к накоплению поллютантов в организме человека с последующими проблемами в здоровье.

Во всех видах экосистем в водно-пищевой цепи наблюдается опасный феномен – выраженная кумуляция загрязнителей в гидробионтах. Последние лишены механизмов защиты от чужеродных веществ, поэтому происходит накопление их в высоких концентрациях, в отдельных случаях с образованием форм повышенной токсичности.

Такая биотрансформация по водно-пищевому пути стала причиной ряда «химических» болезней во второй половине 20-го столетия: Минамата, итай-итай, “масляная” болезнь Юшо-Ю-Ченг, алопеция химическая и др.

Болезнь Минамата – массовое хроническое отравление органической метилртутью японского населения, проживавшего на побережье залива Минамата. В течение нескольких лет в морскую акваторию поступали сточные воды химического предприятия, которые содержали неорганическую ртуть. Последняя усваивается морскими организмами, где преобразуется в процессе метилирования в органическую форму – метилртуть. В результате потребления контаминированных морских продуктов, основной пищи японцев, пострадало около 17 тысяч людей, а более тысячи человек умерли. В рыбе, вызвавшей массовое отравление, содержание метилртути составляло 8-30 мг/кг, при допустимом ее поступлении за неделю не более 0,2 мг. Метилртуть поражает нервные клетки центральной и периферической нервной системы, почек, печени, кишечника, костного мозга. Симптомы отравления наблюдались также у животных и птиц, обитавших вблизи залива.

В начале 21-го века метилртуть обнаружена уже в разных частях Мирового океана, в частности в северной и южной акваториях Тихого океана, Индийского океана. Поэтому в ряде стран, где основной пищей являются продукты моря, ведется мониторинг нарушений в здоровье населения от метилртути. Это Япония, Юго-восточная Азия, Сейшельские острова в Индийском океане, США, и др.

Итай-итай – массовое пищевое отравление экологической этиологии. Это классический пример водно-пищевого пути контаминации кадмием риса – продукта повседневного употребления японским населением. В середине 50-х годов 20-го столетия в реку Джан-си регулярно поступали производственные сточные воды рудника, содержащие кадмий. Воды этой реки фермеры использовали для орошения рисовых полей, что привело к накоплению в почвах высоких концентраций высокотоксичного тяжелого металла кадмия. В результате у фермеров и членов их семей, употреблявших рис, развивался симптомо-комплекс тяжелых нарушений в состоянии здоровья, который стал известен как специфическая экологическая болезнь итай-итай (в переводе с японского «больно-больно»).

Из кормов, выращенных на почвах, загрязненных токсичными элементами, в частности свинец и кадмий поступают в организм животных, а далее с молоком и мясом насыщают организм человека. При лабораторных исследованиях содержание свинца в молочной продукции отдельных производителей превышало максимально допустимый уровень на 10-73%, а кадмия – 17-35%. Соответственно в почках и печени – тропных органах крупного рогатого скота, содержание свинца и кадмия превышало максимально допустимый уровень в 1,5-2 раза. Выявлены случаи загрязнения токсичными элементами продуктов детского питания, круп, муки (пшеница, рис, гречиха, овес) на перерабатывающих предприятиях. Санитарными правилами и нормами (СанПиН) определена токсикологическая характеристика для 20 металлов, содержащихся в природной среде, в том числе в продуктах питания.

Безопасность сельскохозяйственных технологий производства продуктов питания

Во второй половине ХХ века сельскохозяйственное производство ознаменовалось огромными успехами по увеличению производства продуктов питания для населения: зерна, мяса, соевых бобов, молока и молочных продуктов, овощей, фруктов и пр. Это было стимулировано высокими темпами роста населения на планете, то есть необходимостью накормить людей. Поэтому стали интенсивно развиваться новые сельскохозяйственные технологии, которые способствовали широкому применению ядохимикатов, неорганических удобрений, лекарственных препаратов широкого спектра действия (гормоны, антибиотики и др.), а также генетических модификаций.

Это привело не только к снижению качества сельскохозяйственной продукции, но и к насыщению ее веществами, опасными для здоровья человека.

Практически ушли в забвение веками использовавшиеся биологические средства выращивания зерновых и овощных культур, выращивание и содержание скота и птицы.

В начале XXI века стала высоко цениться так называемая экологически чистая продукция, которая практически исчезла из употребления. «Organic food» – органическая пища – самая дорогая в мире, это знак качества продуктов, выращенных с использованием биологических средств защиты.

Ядохимикаты используются в сельском хозяйстве для уничтожения вредителей – пестициды (насекомые, грызуны, возбудители болезней растений) и сорняков (гербициды). Пестициды применяют также с целью уничтожения листьев (дефолианты), что облегчает сбор урожаев, обезвоживания растений и регуляции их роста. Разрешено к использованию около 600 препаратов, относящихся к различным группам химических соединений. С пищей в организм человека поступает до 95% пестицидов, с водой – 4%, незначительна доля аэрогенного и чрезкожного поступления.

На организм человека пестициды оказывают разностороннее токсическое действие, которое зависит от дозы поступления и химической структуры: хлор-, ртуть -, фосфорорганические соединения, синтетические пиретроиды, медьсодержащие фунгициды.

Безопасность применения пестицидов регламентируют нормы и дозы внесения для каждой группы, сроки ожидания, то есть необходимая экспозиция для проявления токсического действия и разложения ядохимикатов после химической обработки. Завышение норм расходов препаратов, несоблюдение сроков ожидания, внесение запрещенных пестицидов приводит к тому, что в продуктах остаточное содержание их превышает максимально допустимые уровни (3/4МДУ). Реализация таких продуктов запрещается. По каждой партии таких продуктов даются рекомендации по проведению содержания пестицидов до МДУ с последующим разрешением на использование продукции в пищу, на корм животным и пр.

Анализу на содержание пестицидов подвергают не только сельхозпродукты, но и почвы, корма, что связано с нарушением гигиенических регламентов хранения, транспортировки и применения пестицидов, а также низкой культурой работы с ними.

Проблема токсического воздействия пестицидов на здоровье населения настолько серьёзна, что с 1986г. в стране введён автоматизированный отраслевой (медицинский) мониторинг по определению в продуктах питания остаточных количеств 154 пестицидов в 262 видах растительных и животных продуктов: картофель, лук репчатый, капуста, помидоры, огурцы, морковь, свёкла, яблоки, виноград, пшеница, ячмень, молоко, рыба прудов и водохранилищ и пр.

Экологический аудит, то есть проверка на возможные виды токсикологической безопасности продуктов питания должен осуществляться на всех этапах производства сельхозпродукции (ведомственные агрохимические лаборатории, ветеринарная служба и т. д.) и поставок их потребителю (лаборатории Центров Роспотребнадзора, независимые аттестованные лаборатории) на основе взаимодействия производителей, продавцов и интересов потребителей товара.

Антибиотики. В конце 20-го столетия для кормовых и ветеринарных целей по стране использовалось около 60 наименований препаратов. В их число входит почти половина известных в мире антибиотиков. Последние добавляют в корм животных из расчета 50-200 г. на 1 т., а также вводятся парентерально, что в процессе метаболизма переходит в молоко, мясо, яйца птиц и животных. Установлены допустимые уровни содержания антибиотиков разных групп в продуктах питания, превышение которых опасно для человека и может оказывать токсическое и аллергическое действие.

Гормональные препараты (ГП) допускают к использованию в сельскохозяйственных технологиях животноводства и птицеводства с целью стимуляции роста и в целом повышения продуктивности. Прежде всего, используют гормоны с выраженной анаболической активностью (соматотропин, инсулин, тиреоидные и стероидные гормоны), которые загрязняют продовольственное сырьё и пищевые продукты. Особенно опасно использование синтетических ГП, которые кумулируются в организме животных в больших количествах и не разрушаются в процессе приготовления пищи. Употребление пищи, содержащей гормональные препараты, может нарушать нейрогормональную регуляцию, вызывая нарушение обмена веществ и физиологических функции организма.

В животноводстве также широко используют другие лекарственные и химические препараты (сульфаниамиды, нитрофураны и др.), а также кормовые добавки (премиксы): аминокислоты, витамины, микроэлементы, эмульгаторы и пр. Последние являются биологически активными соединениями и потому требуют не только ветеринарного, но и гигиенического контроля за их содержанием в пищевой продукции.

Профилактика микотоксикозов

Микотоксикозы – тяжелые отравления пищей, загрязненной микотоксинами – метаболитами микроскопических грибов.

Пахотный слой земли – ризосфера – это сложный живой организм, в котором миллиарды микроорганизмов активно способствуют повышению плодородия почвы и достижения высоких урожаев. Однако микроскопические плесневые грибы, содержащиеся в почве, способны на корню поражать сельхозпродукцию, прежде всего злаковые культуры, и делать зерно болезнетворным. Из продуктов питания и кормов для животных выделено около 30 тысяч видов плесневых грибов, многие из которых выделяют микотоксины (греч. Mycos – гриб).

Фузариотоксикозы. Практически все сорта зерновых неустойчивы к поражению этого вида грибов. Микотоксины образуются и накапливаются в колосьях зерна в зимний период, где на полях остался неубранный урожай. В первые дни после схождения снега с полей зерно в колосьях на корню мало отличается от убранного осенью. Микотоксины содержатся во всех слоях зерна, не растворяются в воде, очень устойчивы к высокой температуре, не разрушаются при хранении. Выпечка, проварка дефектного зерна, муки, круп не разрушает яд в пище и кормах животных.

Человек заболевает через 1-3 недели употребления дефектного продукта из перезимовавших на корню злаков. Заболевание протекает тяжело в результате поражения центральной нервной системы, что приводит к нарушению трофики тканей, резкому расстройству органов кроветворения. Заболевание известно под названием алиментарно-токсическая алейкия с выраженными признаками некротической ангины и других тяжёлых осложнений.

Не мене опасный вид фузариотоксикоза – отравление «пьяным хлебом». Симптомы отравления напоминают алкогольное опьянение: возбуждение, эйфория, нарушение координации движений, а позднее при длительном использовании может развиться анемия и психические расстройства.

К числу опасных пищевых микотоксикозов относят отравления, вызываемые грибами рода аспергиллюс, продуцирующих афлактоксины В, С и др. Данный вид микроскопических грибов поражает арахис, кукурузу и другие зерновые, а также бобовые, семена хлопчатника, различные орехи, некоторые фрукты, овощи, специи и корма.

Афлатоксины вызывают тяжёлые поражения печени вплоть до некротических изменений и гепатоканцерогенных эффектов; описаны мутагенные и иммунодепрессивные эффекты.

Эрготоксикозы. Тяжёлые нейротоксические нарушения в организме вызывают эрготоксины, которые связаны с употреблением продуктов растительного происхождения (различные злаки культурные и дикорастущие), поражённых микотоксином спорыньи. Заболевание, известное как эрготизм, в острой конвульсивной форме сопровождается тоническими судорогами разных мышечных групп. Подострое отравление характеризуется поражением нервной регуляции сердечно-сосудистой системы, нарушением кровообращения с возможным развитием гангрены.

Уровень загрязнения пищевых продуктов микотоксинами по стране достигает 18%. Поэтому профилактика этих тяжёлых заболеваний должна носить комплексный характер, прежде всего, с целью предупреждения заражения продуктов питания микроскопическими грибами. Необходим полный учёт поражённых сельскохозяйственных земель и их рекультивация. Весь выращенный урожай должен быть убран осенью. Необходимо соблюдать правила хранения зерна, недопускающие его увлажнения и плесневения; из питания населения немедленно следует изъять дефектные продукты. Поскольку вспышки заболеваний чаще всего проявляются во время весенних полевых работ и начала выпаса скота на пастбищах, селяне, фермеры должны быть хорошо информированы об опасности употребления перезимовавших зерновых и кормовых для скота. Пища и корма должны подвергаться лабораторному контролю. В настоящее время регламенты на микотоксины установлены по девяти их видам.

Профилактика пищевых отравлений бактериальной этиологии

Пищевые токсикоинфекции (ПТИ) – острые инфекционные заболевания бактериальной этиологии, проявляющиеся интоксикацией, обезвоживанием, выраженными нарушениями гомеостаза и воспалительным поражением кишечника и желудка.

ПТИ вызываются более чем 20 видами патогенных и условно патогенных бактерий, более часто это кишечная палочка (E. coli), протей (Proteus), клостридии вида перфрингес типа А (Cl. Perfringeus) и др.

Групповые вспышки и спорадические заболевания связаны с употреблением пищи, инфицированной микроорганизмами, которая и определяет тяжесть заболевания.

ПТИ характеризуются коротким инкубационным периодом от 1 до 6 часов, реже до 24 часов и 2-3 дней. Заболевание начинается с интоксикации: общая слабость, повышенная температура, ломота в мышцах, особенно в икроножных, и крупных суставах, судороги мышц ног на протяжении всего периода болезни (1-5 дней), ведущим является синдром поражения всего желудочно-кишечного тракта.

Поскольку заболевания связаны единым фактором передачи инфекции – через пищу, то быстрого прекращения групповой вспышки можно добиться путем идентификации возбудителя и изъятия из употребления эпидемически опасной пищи.

Основным источником бактериального инфицирования пищи является человек, занятый её приготовлением, а обсеменяться могут самые разнообразные продукты животного и растительного происхождения. ПТИ чаще возникают вследствие употребления термически обработанных мясных, рыбных, яичных, овощных, молочных блюд, но не подвергнутых повторной тепловой обработке, из-за нарушения режима хранения готовой продукции, а также в целом антисанитарных условий на пищеблоках, молокозаводах и других предприятиях по производству продуктов питания.

Бактериальные пищевые токсикозы – острые заболевания, возникающие при употреблении пищи, содержащей токсины, продуцируемые специфическим возбудителем, при этом сам возбудитель в пище может обнаруживаться в небольшом количестве.

Ботулизм (лат. Botulus – колбаса) – самый опасный и тяжелый токсикоз, который связывали чаще всего с употреблением колбас. Возбудителем заболевания является Cl. botulinum, который широко распространен в природной среде и в виде спор обитает в почве. Споры отличаются высокой устойчивостью к действию физических и химических факторов, вегетативные формы слабо устойчивы к высоким температурам. Источником загрязнения продуктов питания является человек, домашние и дикие животные, птицы, рыбы и разнообразные обитатели почвы.

Для массового прорастания спор размножения Cl. botulinum с продуцированием токсинов требуются анаэробные условия и значительное время экспозиции. Этим объясняется тот факт, что ботулизм никогда не возникает при использовании свежеприготовленной пищи. Абсолютное большинство случаев ботулизма связано с употреблением продуктов домашнего консервирования в герметично упакованной таре: соленые и маринованные грибы, овощные, плодовые и мясные консервы, а также сырокопченые колбасы, окорока, вяленая и копченая рыба, инфицированные спорами.

Заболевание развивается постепенно, после короткого инкубационного периода (2-18 часов) с неспецифическими проявлениями со стороны желудочно-кишечного тракта, которые сменяются специфической симптоматикой нервно-паралитического действия токсина. Поражения бульбарных нервных центров приводят к расстройству зрения (диплопия – двоение в глазах, птоз, мидриаз), параличу мягкого неба, языка, мышц лица. Парезы мышц желудка и кишечника нарушают их моторную функцию. Смерть наступает после непродолжительной болезни (4-8 дней) на фоне дыхательной недостаточности при ясном сознании. Летальность при ботулизме достигает 20%, особенно при несвоевременной диагностике и начале лечения.

Профилактика ботулизма заключается в тщательной обработке продовольственного сырья с целью профилактики загрязнения спорами клостридий: соблюдению правил при разделке туш на бойнях и рыб на промыслах, тщательной обработке овощей, плодов, грибов, предназначенных для консервирования. Строго должны быть выдержаны температура и продолжительность термической обработки при консервировании и копчении. Массовая заготовка домашних консервов без соблюдения санитарных правил может стать причиной групповых, семейных заболеваний ботулизмом, что определяет необходимость проведения активной санитарно-просветительной работы среди населения.

Стафилококковый токсикоз – наиболее распространенный бактериальный токсикоз, вызываемый энтеротоксинами золотистого стафилококка (S. aureus). Он хорошо сохраняется в окружающей среде, устойчив к высоким концентрациям хлорида натрия и сахара, хорошо размножается при температуре не ниже 22. Энтеротоксин при комнатной температуре через несколько часов активно накапливается в молоке, кондитерских изделиях, готовых котлетах, паштетах, картофельном пюре, кашах и др. блюдах.

Основным источником микроорганизма является человек с локализацией инфекции на гнойных кожных ранах, ожогах и порезах, в носоглотке, кишечнике. Резистентными носителями стафилококка являются животные – коровы, козы, больные маститом.

Инкубационный период короткий – 2-4 часа. При нормальной или субфебрильной температуре появляется тошнота, рвота, многократные резкие схваткообразные боли в подложечной области, понос, симптомы общей интоксикации – головная боль, холодный пот, иногда коллаптоидные состояния. Выздоровление наступает через сутки, реже – через 2-3 дня, смертельные исходы редкие.

Профилактика стафилококковых токсикозов должна осуществляться на пищеблоках предприятий общественного питания:

1. недопущение к работе с пищевыми продуктами лиц с гнойничковыми заболеваниями открытых частей тела, острыми заболеваниями верхних дыхательных путей;

2. соблюдение условий и установленных сроков хранения и реализации скоропортящихся продуктов питания;

3. ветеринарно-санитарный контроль на молочных фермах.

Гигиенические требования к пищевым добавкам

Пищевые добавки– природные или искусственные вещества и их соединения, специально вводимые в пищевые продукты в процессе их изготовления в целях придания определённых свойств и (или) сохранения качества.

Классификация пищевых добавок:

1. Пищевые добавки, обеспечивающие необходимый внешний вид и органолептические свойства продукции: улучшение консистенции, пищевые красители, ароматизаторы, улучшение вкусовых качеств.

2. Консерванты.

3. Пищевые добавки, необходимые в технологическом процессе производства пищевых продуктов: разрыхлители теста, желеобразователи, пенообразователи, отбеливатели и др.

4. Улучшающие качество продуктов.

Все отрасли пищевой промышленности используют сотни наименований пищевых добавок. На этикетках они обозначаются Д, Е с трех- или четырехзначными цифрами (штрихкоды).

Пищевые добавки, как правило, влияния на пищевую ценность не оказывают, однако, некоторые из них оказываются нежелательными веществами. В-каротин, используемый в качестве красителя, является провитамином А. В качестве антиоксидантов и антиокислителей используется витамин Е и соли аскорбиновой кислоты.

Перечень пищевых добавок, разрешённых для применения, велик, он постоянно расширяется и корректируется. Устанавливается безопасность пищевых добавок путём специальных исследований и определением допустимого суточного потребления (ДСП). На международном уровне эту работу проводят Объединённый комитет экспертов по пищевым добавкам и контаминантам, а также Научный комитет по продуктам питания Европейского Союза.

Пищевые добавки допускаются к применению, если они прошли тщательную проверку на безвредность ее для здоровья человека. Гигиенисты экспериментально обосновывают ПДК пищевых добавок, то есть концентрации, которые не вызывают отклонений в здоровье человека при неограниченном ее воздействии в течение длительного времени.

Исследования на безвредность обобщаются и анализируются международными организациями: ВОЗ, Всемирная сельскохозяйственная организация, национальными МЗ, в частности, МЗ РФ.

Определены списки разрешенных и зарегистрированных к применению в России пищевых добавок.