Литература

1. Жарикова Г.Г. Микробиология продовольственных товаров. Санитария и гигиена. Учебник для ВУЗов. – М.: Издательский центр «Академия»,2008.–304 с.

2. Жарикова Г.Г., Леонова И.Б. Основы микробиологии. Практикум. – М.: Издательский центр «Академия», 2008. – 138 с.

3. Мудрецова-Висс К.А., Дедюхина В.П. Микробиология, санитария и гигиена: Учебник. – Инфра-М, Форум, 2010. – 400 с.

4. Донченко Л.В., Надыкта В.Д. Безопасность пищевой продукции: Учебник. – М.: ДеЛи принт, 2007. – 539 с.

5. Нечаев А.П. Пищевая химия. / А.П. Нечаев, С.Е. Траубеннберг, А.А. Кочеткова – СПб.: ГИОРД, 2004 – 640 с.

6. Позняковский В.М. Гигиенические основы питания, качество и безопасность пищевых продуктов: - Учебник. – Новосибирск: Сиб. Унив. Изд-во, 2007. – 455 с.

7. Дроздова Т.М. Физиология питания: Учебник. / Т.М. Дроздова. - Новосибирск: Сиб. Унив. Изд-во, 2007. – 352 с.

8. Королев А.А. Гигиена питания: Учебник. / А.А. Королев – М.: Изд. Центр «Академия», 2006. – 528 с.

9. Кодекс Алиментариус. Системы контроля и сертификации импорта и экспорта пищевых продуктов. Объединенные тексты / Пер. с англ. ФАО, ВОЗ – М.: Издательство «Весь Мир», 2006. – 96 с. – ISBN 5-7777-0367-4.

10. http://www.rospotrebnadzor.ru/ - Официальный сайт Федеральной службы по защите прав потребителей и благополучия человека [Электронный ресурс].

Лабораторно-практическое занятие №7

Тема8. «Изучение токсичных веществ естественного происхождения»

В результате изучения темы студент должен знать классификацию токсичных веществ естественного происхождения, уметь определять содержание токсичных веществ естественного происхождения в пищевых продуктах и оценить степень опасности продукта.ПК-5,14,16,19

План темы

1. Ознакомление с природными токсичными соединениями растительного происхождения (токсины растений и грибов); механизм действия на организм человека.

2. Изучение токсичных соединений морекультуры (моллюсков, ракообразных, сигуатера, сельдевых рыб, водорослей и др.).

3. Токсичные и канцерогенные вещества мяса, молока, яиц, жиров и продуктов их переработки.

Помимо чужеродных соединений, загрязняющих пищевые продукты, так называемых контаминантов – загрязнителей, и природных токсикантов, необходимо учитывать действие веществ, не обладающих общей токсичностью , но способных избирательно ухудшать или блокировать усвоение нутриентов. Эти соединения принято называть антиалиментарными факторами питания.

Этот термин распространяется только на вещества природного происхождения, которые являются составными частями натуральных продуктов питания.

Перечень антиалиментарных факторов питания, достаточно обширен. Рассмотрим некоторые из них.

Ингибиторы пищеварительных ферментов. К этой группе относятся вещества белковой природы, блокирующие активность пищеварительных ферментов (пепсин, трипсин, химотрипсин, -амилаза). Белковые ингибиторы обнаружены в семенах бобовых культур (соя, фасоль и др.), злаковых (пшеница, ячмень и др.), в картофеле, яичном белке и др. продуктах растительного и животного происхождения.

Механизм действия этих соединений заключается в образовании стойких комплексов «фермент-ингибитор», подавлении активности главных пищеварительных ферментов и тем самым, снижении усвояемости белковых веществ и других макронутриентов.

К настоящему времени белковые ингибиторы достаточно хорошо изучены и подробно охарактеризованы: расшифрована первичная структура, изучено строение активных центров ингибиторов, исследован механизм действия ингибиторов и т.п.

На основании структурного сходства все белки-ингибиторы растительного происхождения можно разделить на несколько групп, основными из которых являются следующие:

1. Семейство соевого ингибитора трипсина (ингибитора Кунитца);

2. Семейство соевого ингибитора Баумана-Бирка;

3. Семейство картофельного ингибитора I;

4. Семейство картофельного ингибитора II;

5. Семейство ингибиторов трипсина -амилазы.

Ингибитор Кунитца и ингибитор Баумана-Бирка были выделены из семян сои. Эти ингибиторы подавляют активность трипсина и химотрипсина.

В клубнях картофеля содержится целый набор ингибиторов химотрипсина и трипсина, которые отличаются по своим физико-химическим свойствам: молекулярной массе, особенностям аминокислотного состава, изоэлектрическим точкам, термо- и рН-стабильности и т.п. Кроме картофеля, белковые ингибиторы обнаружены в других пасленовых, а именно – в томатах, баклажанах, табаке. Наряду с ингибиторами сериновых протеиназ в них обнаружены и белковые ингибиторы цистеиновых, аспартильных протеиназ, а также металлоэкзопептидаз.

Эти белковые ингибиторы растительного происхождения характеризуются высокой термостабильностью, что в целом не характерно для веществ белковой природы. Например, полное разрушение соевого ингибитора трипсина достигается лишь 20 минутным автоклавированием при 115С, или кипячением соевых бобов в течение 2-3 часов. Из этого следует, что употребление семян бобовых культур, особенно богатых белковыми ингибиторами пищеварительных ферментов, как для корма сельскохозяйственных животных, так и в пищевом рационе человека, возможно лишь после соответствующей тепловой обработки.

Цианогенные гликозиды – это гликозиды некоторых цианогенных альдегидов и кетонов, которые при ферментативном или кислотном гидролизе выделяют синильную кислоту – вызывающую поражение нервной системы.

Из представителей цианогенных гликозидов целесообразно отметить лимарин, содержащийся в белой фасоли, и амигдалин, который обнаруживается в косточках миндаля, персиков, слив, абрикос.

Биогенные амины. К соединениям этой группы относятся серотонин, тирамин, гистамин, обладающие сосудосуживающим действием.

Серотонин содержится во фруктах и овощах. Тирамин чаще всего обнаруживается в ферментированных продуктах, например в сыре до 1100 мг/кг. Содержание гистамина коррелирует с содержанием тирамина в сыре от 10 до 2500 мг/кг. В количествах более 100 мг/кг гистамин может представлять угрозу для здоровья человека.

Алкалоиды – весьма обширный класс органических соединений, оказывающих самое различное действие на организм человека. Это и сильнейшие яды, и полезные лекарственные средства. Печально известный наркотик, сильнейший галлюциноген – ЛСД – диэтиламид лизергиловой кислоты, был выделен из спорыньи, грибка, растущего на ржи.

С 1806 г. известен морфин, он выделен из сока головок мака и является очень хорошим обезболивающим средством, благодаря чему нашел применение в медицине, однако при длительном употреблении приводит к развитию наркомании.

Хорошо изучены в настоящее время так называемые пуриновые алкалоиды, к которым относятся кофеин и часто сопровождающие его теобромин и теофиллин.

Содержание кофеина в сырье и различных продуктах колеблется в достаточно широких пределах. Пуриновые алкалоиды при систематическом употреблении их на уровне 1000 мг в день вызывают у человека постоянную потребность в них, напоминающую алкогольную зависимость.

К группе стероидных алкалоидов будут относится соланины и чаконины, содержащиеся в картофеле. Иначе их называют гликоалкалоидами, они содержат один и тот же агликон (соланидин), но различные остатки сахаров.

Соланин входит в состав картофеля. Количество его в органах растения различно (мг%): в цветках – до 3540, листьях – 620, стеблях – 55, ростках, проросших на свету – 4070, кожуре – 270, мякоти клубня – 40.

Действие соланина на организм человека и животного сложное. В больших дозах он вызывает отравление, в малых – полезен (при концентрации его ≈2,8 мг на 1 кг массы тела).

Антивитамины к ним относят две группы соединений.

1-я группа – соединения, являющиеся химическими аналогами витаминов, с замещением какой-либо функционально важной группы на неактивный радикал, т.е. это частный случай классических антиметаболитов.

2-я группа – соединения, тем или иным образом специфически инактивирующие витамины, например, с помощью их модификации, или ограничивающие их биологическую активность.

Рассмотрим некоторые конкретные примеры соединений, имеющих ярко выраженную антивитаминную активность.

Лейцин – нарушает обмен триптофана, в результате чего блокируется образование из триптофана ниацина – одного из важнейших водорастворимых витаминов – витамина РР.

Индолилуксусная кислота и ацетилпиридин – также являются антивитаминами по отношению к витамину РР; содержатся в кукурузе. Чрезмерное употребление продуктов, содержащих вышеуказанные соединения, может усиливать развитие пеллагры, обусловленной дефицитом витамина РР.

Аскорбатоксидаза и некоторые другие окислительные ферменты проявляют антивитаминную активность по отношению к витамину С.

Тиаминаза – антивитаминный фактор для витамина В₁ – тиамина. Она содержится в продуктах растительного и животного происхождения, наибольшее содержание этого фермента отмечено у пресноводных и морских рыб, кроме того, тиаминаза продуцируется бактериями кишечного тракта, что может являться причиной дефицита тиамина.

Ортодифенолы и биофлавоноиды (вещества с Р-витаминной активностью), содержащиеся в кофе и чае, а также окситиамин, который образуется при длительном кипячении кислых ягод и фруктов, проявляют антивитаминную активность по отношению к тиамину.

Все это необходимо учитывать при употреблении, приготовлении и хранении пищевых продуктов.

Линатин – антагонист витамина В₆, содержится в семенах льна. Кроме этого, ингибиторы пиродоксалевых ферментов обнаружены в съедобных грибах и некоторых видах семян

к дефициту биотина (витамина Н), за счет связывания бобовых.

Авидин – белковая фракция, содержащаяся в яичном белке, приводящая и перевода его в неактивное состояние.

Гидрогенизированные жиры – являются факторами, снижающими сохранность витамина А-ретинола.

Говоря об антиалиментарных факторах питания, нельзя не сказать о гипервитаминозах. Известны два типа: гипервитаминоз А и гипервитаминоз Д. Например, печень северных морских животных несъедобна из – за большого содержания витамина А.

Факторы, снижающие усвоение минеральных веществ. К ним в первую очередь следует отнести щавелевую кислоту и ее соли (оксолаты) фитин (инозитолгексафосфорная кислота) и танины.

Продукты с высоким содержанием щавелевой кислоты способны приводить к серьезным нарушениям солевого обмена, необратимо связывать ионы кальция. Установлено, что интоксикация щавелевой кислотой проявляется в большей степени на фоне дефицита витамина Д.

Смертельная доза для взрослых людей колеблется от 5 до 150 г и зависит от целого ряда факторов. Содержание щавелевой кислоты в среднем в некоторых растениях таково (в мг/100г): шпинат – 1000, ревень – 800, щавель – 500, красная свекла – 250.

Фитин, благодаря своему химическому строению, легко образует труднорастворимые комплексы с ионами Са, Мg, Fе, Zn, и Сu. Этим и объясняется его диминерализующий эффект.

Дубильные вещества, кофеин, балластные соединения могут рассматриваться как факторы, снижающие усвоение минеральных веществ.

Кофеин, содержащийся в кофе, активизирует выделение из организма кальция, магния, натрия, ряда других элементов, увеличивая тем самым потребность в них.

Показано ингибирующее действие серосодержащих соединений (зобогены) на усвояемость йода. К продуктам зобогенного действия относятся капуста белокочанная, цветная, кольраби, турнепс, редис, некоторые бобовые, арахис – при избыточном их потреблении, поэтому в условиях недостатка йода в воде и пище необходимо их ограниченное потребление.

Алкоголь можно рассматривать как рафинированный продукт питания, который имеет только энергетическую ценность. При окислении 1 г этанола выделяется 7 ккал энергии, что лежит между калорийностью углеводов и жиров.

Попадая в организм человека, этанол под воздействием фермента – алкогольдегидрогеназы окисляется до ацетальдегида.

При потреблении алкоголя в больших количествах ферменты не справляются, происходит накопление этилового спирта и уксусного альдегида, что вызывает симптомы обширной интоксикации (головная боль, тошнота, аритмия сердечных сокращений). Таким образом, алкоголь можно рассматривать как антиалиментарный фактор питания, приводящий к специфическим нарушением обмена веществ.

Ядовитыми свойствами могут обладать и некоторые виды рыбы. Так, например, ядовитыми являются голова, брюшина, и внутренности рыбы маринки, икра и молоки когака, усача, иглобрюха. Во время нереста ядовитыми становятся икра и печень налима, щуки, окуня, скумбрии , тунца.

Во время массового размножения динофлагеллята становятся ядовитыми моллюски и промысловая рыба, питающиеся планктоном.

Известны отравления железами внутренней секреции убойных животных (надпочечниками, поджелудочной железой), эти железы должны быть удалены при разделке.

Таким образом, рассмотренные компоненты пищи способны оказывать неблагоприятное воздействие на организм человека. Сведения о них свидетельствуют о необходимости их учета при составлении рационов питания, при решении ряда технологических вопросов в производстве продуктов питания, а также их кулинарной обработке.

Задание по самостоятельной работе

1. Ознакомление с механизмом действия на организм человека токсинов растений и грибов.

2. Изучение токсичных и канцерогенных веществ мяса, молока, яиц, жиров и продуктов их переработки.

(Контроль при собеседовании)

Задание 1. Изучение токсичных соединений естественного происхождения

Изучите токсичные соединения морекультуры (моллюсков, ракообразных, сигуатера, сельдевых рыб, водорослей и других) по учебно-справочному пособию «Экспертиза рыбы, рыбопродуктов и нерыбных объектов водного промысла» / В.М.Позняковский, О.Я.Рязанова, Т.К.Каленик и др.; под общей редакцией В.М. Позняковского. Представьте результаты в виде таблицы:

Морекультура	Токсичные органы

Задание 2. Решение тестовых заданий и ситуационных задач по соответствующей теме.

Ситуационная задачи

Задача 1

В японский ресторан поступила большая партия охлажденной рыбы. Повар приготовил из этой партии вкусные блюда, которые пользовались успехом у посетителей в этот вечер . На следующий день поступил сигнал от больницы, куда ночью были доставлены посетители данного ресторана, употребившие рыбу. Больные жаловались на покалывание на слизистых и коже, на извращение термической чувствительности. Исследование больных позволило установить диагноз пищевое отравление. Проверка партии рыбы, ставшей причиной отравления, показала, что микробиологические показатели ее соответствовали норме. Назовите вид отравления, имеющий указанные симптомы. Какими рыбами оно могло быть вызвано?

Задача 2

В Египет выехала группа молодых людей на отдых. В прибрежном кафе они заказали морскую рыбу барракуду. Через 6 часов у них появились желудочно-кишечные, неврологические и сердечно-сосудистые расстройства, боли в мышцах и суставах, потеря тепловой и холодной чувствительности, аритмия и гипотония . Врач назначил им вспомогательное лечение , симптоматика держалась несколько дней. Какие токсины могут находиться в данной рыбе ? Каким образом они накапливаются в барракуде? Могут ли другие рыбы содержать данный токсин? Назовите прафилактические меры для исключения такого отравления.

Задача 3

Фасоль является любимым блюдом многих кавказских народностей. Однако неправильная кулинарная обработка может привести к отравлению при ее потреблении.

Молодая, неопытная хозяйка залила красную фасоль водой, кипятила ее недолго и сварила суп. Через 1-3 часа после приема супа у членов семьи началась неукротимая рвота и диарея. Продолжительность заболевания длилась несколько часов.

Какое вещество содержится в красной фасоли? Какова его природа? Какие профилактические меры надо предпринимать для исключения отравления?

Задание 3. Лабораторная работа «Определение соланина в картофеле».

Соланин — C₄₅H₇₅NO₁₅ представляет собой азотсодержащий глюкозид (глюкоалкалоид). Он является гемолитическим ядом. Соланин содержится в клубнях картофеля в количествах от 2 до 10 мг%. Однако в незрелом, а также в старом проросшем картофеле содержание соланина достигает значительно больших количеств — до 500 мг%.