Проблема токсичного накопления опасных элементов и соединений в сельскохозяйственной продукции

Рицин – один из лектинов семян клещевины – является крайне токсичным. Его токсичность в 1000 раз выше, чем токсичность любого другого лектина бобовых. Поэтому необходимо уделять более пристальное внимание к остаточному содержанию рицина в шроте клещевины. [7]

 

1.4.3 Антивитамины

 

Антивитаминами являются вещества, инактивирующие или разрушающие витамины.

Многие из антивитаминов являются химическими аналогами витаминов и, занимая место соответствующего витамина в структуре фермента, они лишают фермент его свойств. В других случаях антивитамины, комплексно соединяясь с витаминами и изменяя структуру их молекул, исключают возможность включения витаминов в структуру молекулы фермента и ингибируют фермент.

К числу антивитаминов относятся ферменты аскорбатоксидаза, тиаминаза; белок авидин, природные антагонисты тиамина, рибофлавина; антивитаминоподобные соединения ниацина; линатин и др.

Под влиянием аскорбатоксидазы и тиаминазы, особенно при медленной тепловой обработке пищи, возможна потеря значительного количества аскорбиновой кислоты и тиамина, что может привести их к дефициту в рационе питания. Аскорбатоксидаза содержится в большом числе овощей, фруктов и ягод. Она катализирует реакцию окисления аскорбиновой кислоты в дегидроаскорбиновую и далее в дикетогулоновую кислоту. Наибольшее количество аскорбатоксидазы обнаружено в огурцах и кабачках (табл.2). В то же время она практически отсутствует или обнаруживается в небольших количествах в моркови, луке, томатах, свекле, в некоторых плодах и ягодах[8].

 

1.4.4 Оксаланты и фитин

 

Соли щавелевой кислоты широко распространены в продуктах растительного происхождения. Значительные количества щавелевой кислоты содержат некоторые овощи и в меньшей степени фрукты (табл.3).

Щавелевая кислота в растительном сырье содержится в свободном и связанном состоянии. Попадая в организм, свободная щавелевая кислота связывает кальций, обедняя им организм. Деминерализующий эффект щавелевой кислоты обусловлен образованием практически не растворимых в воде соединений солями кальция (1 часть по массе кальция связывается 2,2 частями щавелевой кислоты). Поэтому продукты, содержащие значительное количество щавелевой кислоты, способны резко снизить усвоения кальция в тонком кишечнике и даже послужить причиной тяжелых отравлений.

Смертельная доза щавелевой кислоты для взрослых людей колеблется от 5 до 15 и зависит от ряда факторов[8].

 

 

Таблица 2 - Массовая доля аскорбиновой кислоты и активность аскорбатоксидазы в продуктах растительного происхождения

 

Продукты	Массовая доля аскорбиновой кислоты, мг/100 г	Активность аскорбатоксидазы, мг окисленного субстрата за 1 ч в 1 г
Картофель свежеубранный	20-30	1,34
Капуста:
Белокочанная	40-50	1,13
Брюссельская	140	18,30
Кольраби	50	0
Цветная	70	19,80
Морковь	6	2,60
Лук репчатый	6	0
Баклажаны	5-8	2,1
Огурцы	10	80,0
Хрен	90	6,3
Дыня	20	Следы
Арбуз	7	2,3
Тыква	10	11,6
Кабачки	15	57,7
Сельдерей	38	5,0
Петрушка	170	15,7
Яблоки	5-20	0,9-2,8
Виноград	3	1,5-3,0
Смородина черная	150-200	0
Апельсины	40	0
Мандарин	30	0
Шиповник	1500	0

 

Деминерализующим эффектом обладает также фитин. Благодаря своему химическому строению он образует труднорастворимые комплексы с ионами кальция, магния, железа, цинка и меди. Относительно высокое количество фитина содержится в злаковых и бобовых – 380-400 мг, 100 г. При этом основная часть фитина сосредоточена в наружном слое зерна. Поэтому хлеб, выпеченный из рафинированной муки, практически не содержит фитина. Установлено, что декальцинирующий эффект фитина тем выше, чем меньше соотношения кальция и фосфора в продукте и ниже обеспеченность организма витамином D[12].

 

Таблица 3 - Содержание щавелевой кислоты в продуктах растительного происхождения

 

Продукт	Содержание, мг/100 г
Шпинат	1000
Щавель	500
Ревень	800
Свекла столовая	275
Портулан	1300
Чай	300 - 200
Бобы какао	500

 

 

1.4.5 Гликоалколоиды

 

Наиболее известными гликоалкалоидами являются соланин и его разновидность – наконин.

Соланин входит в состав картофеля. Количество его в органах растения различно (мг, %): в цветках – до 3540, в кожуре – 270, мякоти клубня – 40. При хранении зрелых и здоровых клубней к весне количество соланина в них увеличивается втрое. Особенно много его в зрелых, проросших и прогнивших клубнях. Свет, попадающий, а картофель, способствует образованию в нем гликоалкалоида, а освещенные участки мякоти приобретают зеленый цвет. Термическая обработка и силосование разрушают соланин, и растение теряет ядовитость.

Интенсивное земледелие немыслимо без применения минеральных удобрений. Для формирования высоких урожаев картофеля следует вносить большие дозы туков. Однако нельзя забывать и о качестве клубней. К понятию качество клубней иногда относятся слишком упрощенно, оценивая его лишь содержанием крахмала. Качество пищевого продукта определяется прежде всего биологической ценностью его, то есть влиянием его на жизнедеятельность и здоровье человека или животного. 
Биологическая ценность картофеля зависит от содержания и соотношения в клубнях полезных и вредных веществ. Среди первых наиболее важные — углеводы (в основном крахмал), витамины, протеин, макро и микроэлементы и другие. К вредным веществам относятся гликоалколоиды (соланин), остатки пестицидов и некоторые минеральные вещества (нитраты, нитриты, свинец и т. д.). Содержание и соотношение этих веществ зависит от минерального питания картофеля.

 По данным опытов, азотные удобрения снижают содержание в клубнях крахмала, увеличивая процент сахаров, которые служат предпосылкой ухудшения органолептических качеств клубней. Известно положительное действие азота на содержание протеина в клубнях. Однако, как свидетельствуют результаты наших опытов, при этом снижается биологическая ценность его. Последняя зависит от соотношения в протеине заменимых и незаменимых аминокислот. Под действием азота увеличивается в основном содержание заменимых аминокислот (аспарагиновой и глутаминовой), что снижает ценность протеина.

 В последнее десятилетие во всем мире большой проблемой является содержание в растительных продуктах нитратов и нитритов, которые служат исходными продуктами канцерогенных N-нитрозосоединений, вызывающих разные болезненные симптомы. Изучали действие азотных удобрений на содержание нитратов и нитритов в клубнях. Оказалось, что с возрастанием доз азота существенно увеличивается содержание этих веществ в клубнях. Особенно резко повышается количество нитратов и нитритов при дозах азота свыше 120 кг/га [9].

 

 1.4.6 Цианогенные гликозиды

 

 Соли синильной кислоты, или цианиды - это вещества, токсическое действие которых известно почти каждому. Однако в растениях и получаемых из них продуктах питания нет свободных цианидов. В растениях они находятся в составе гликозидов – соединений с углеводами (отсюда их название – «цианогенные гликозиды»).

 Синильная кислота, освобождающаяся под влиянием ферментов из гликозидов, – это легкая летучая жидкость с характерным запахом горького миндаля. В количестве 0,05 г она вызывает у человека смертельное отравление.

 Цианогенные гликозид – это линамарин, который является компонентом семян льна и белой фасоли; амигдалин, который находится в ядре косточковых плодов и горького миндаля; дхурин, входящий в состав зерна сорго. Синильная кислота, освобождающаяся под влиянием ферментов из гликозидов, - это легкая летучая жидкость с характерным запахом горького миндаля. В количестве 0,05 г она вызывает у человека смертельное отравление.

 Отравления цианидами происходят вследствие употребления в пищу большого количества ядер косточек персика, абрикоса, вишни, сливы, а также и других растений семейства розоцветных или настоек из них, клубней маниока.

Употребление даже небольшого количества (примерно 60-80 г) очищенных горьких ядер абрикосов или миндаля может вызвать смертельное отравление. Поэтому применение горького миндаля в кондитерском производстве ограничивается. Ограничивается также настаивание косточковых плодов в производстве алкогольных напитков [9].

 

 1.4.7 Зобогенные вещества

 

 Более 50 лет назад открыто  зобогенное действие овощных  растений семейства капустных  – капусты белокочанной, цветной, савойской, кольраби и некоторых  кормовых растений – турнепса, рапса и особенно горчицы. Скармливание  значительных количеств капусты  удается вызвать зоб у экспериментальных  кроликов.

 Много  изотиоцианатов содержит пищевая  горчица – характерный жгучий  вкус горчицы обусловлен именно  присутствием эфирных горчичных  масел. В различных видах капусты  содержание изотиоцианатов колеблется  от 10 до 30 мг/100 г, тиоцианатов – от 3 до 50 мг/100 г. Среди гликозинолатов  капустных растений наиболее  опасен прогоитрин, но после гидроксилирования  образует циклическое нелетучее  соединение – 5-винилтиооксазолидон (ВТО)[10].

 

 1.4.8 Природные контаминанты-загрязнители

 

Микробиологические показатели безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов оцениваются по содержанию в них микотоксинов, бактериальных токсинов и афлатоксинов, способных вызывать пищевые инфекции и пищевые отравления.

Гигиенические нормативы по микробиологическим показателям включают контроль за 4 группами микроорганизмов:

- санитарно-показательные, к которым относятся количество

мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (КМАФАнаМ) и бактерий группы кишечных палочек – БГКП (колиформы);

- условно-патогенные микроорганизмы, к которым относятся Е.coli,

S.aureus, бактерии рода Proteus, B.Cereus и сульфитредуцирующие клостридии;

- потогенные микроорганизмы, в том числе сальмонеллы;

- микроорганизмы порчи – в основном – это дрожжи и микромицеты[14].

 

 1.4.9 Микотоксины

 

Микотоксины – токсины плесневых грибов (микогрибы), обладающие токсическим эффектом в чрезвычайно малых концентрациях, для определения которых необходимы высококачественные методы анализа. В основном поражаются грибами, образующими микотоксины, растительные продукты.

Микотоксины устойчивы к действию физических и химических факторов. Поэтому разрушение их в пищевых продуктах является достаточно сложной задачей. Общепринятые способы технологической и кулинарной обработки лишь частично снижают содержание микотоксинов в продукте. Высокая температура (свыше 200о), замораживание, высушивание, облучение радиоактивными и ультрафиолетовыми лучами также малоэффективны.

Если продукт при хранении покрывается плесенью, то его лучше не счищать, а целиком выбросить. Несмотря на то, что плесень развивается на поверхности, вырабатываемые ею токсины могут проникать в глубину продукта без изменения его вида и консистенции довольно глубоко.

В гнилых кукурузных початках встречается не менее опасный микотоксин – зеараленон.

В живых продуктах микотоксины обнаруживаются в молоке, в случаях, когда коровы съедают плесневые корма.

В домашних условиях микотоксины могут появиться в заплесневевших плодово-ягодных компотах и джемах, неправильно приготовленных (с нарушением санитарных требований) или неправильно хранившихся [14].

 

 1.4.10 Афлатоксины

 

Афлатоксины – группа токсинов-метаболитов, продуцируемых плесневыми грибами, главным образом из рода Aspergillus, обладающих избирательным действием.