Источники и биологическое действие чужеродных химических веществ (антибиотики, гормоны и стимуляторы, микотоксины)

4. Все производимые кормовые антибиотики должны отвечать следующим требованиям:

- не использоваться в  терапевтических целях и не  вызывать перекрестной резистенции бактерий к антибиотикам, применяемым в медицине;

- практически не всасываться  в кровь из пищевого тракта;

- не менять своей структуры  в организме;

- не обладать антигенной природой, способствующей возникновению аллергии.

Введение антибиотиков сельскохозяйственным животным может привести к загрязнению  пищевых продуктов животного  происхождения. В мясе, мясопродуктах, субпродуктах убойного скота и птицы  контролируются как допущенные к  применению в сельском хозяйстве  кормовые антибиотики – гризин, бацитрацин, так и лечебные антибиотики, наиболее часто используемые в ветеринарии – антибиотики тетрациклиновой группы, стрептомицин, левомицетин.

В молоке и молочных продуктах  контролируются такие антибиотики  как левомицетин, пенициллин, стрептомицин, антибиотики тетрациклиновой группы.

Пенициллин относится к группе лактамных антибиотиков. Он оказывает антимикробное действие в отношении некоторых граммположительных бактерий (стафилококки, стрептококки и др.) и практически не активен в отношении граммотрицательных бактерий и дрожжей. По характеру действия на микроорганизмы пенициллин – бактериостатический, а в определенных концентрациях бактериоцидный антибиотик. Чувствительные к пенициллину микроорганизмы относительно легко и быстро приобретают устойчивость к антибиотику. У бактерий устойчивость к пенициллину сопровождается способностью образовывать фермент пенициллиназу.

При применении антибиотиков пенициллиновой группы наблюдается  частое проявление аллергических реакций.

Стрептомицин относится к группе аминогликозидных антибиотиков, которая включает биологически активные соединения, содержащие в молекулах два или более аминосахара, которые связаны гликозидными связями с аминоциклитольным кольцом. Стрептомицин подавляет рост многих видов микроорганизмов.

К стрептомицину довольно легко появляется устойчивость, возникают  формы бактерий, резистентные к антибиотику.

Токсичность стрептомицина  сравнительно невелика. Для человека массой 60 кг токсическая доза этого  антибиотика составляет около 6 г. Есть указания, что стрептомицин может  оказывать определенное действие на эндокринную систему.

В группу антибиотиков тетрациклинового ряда входят вещества, имеющие близкое химическое строение. Тетрациклиновые антибиотики обладают широким антибиотическим спектром в отношении граммположительных и граммотрицательных бактерий, а также риккетсий, некоторые из этих антибиотиков используются в животноводстве как стимуляторы роста сельскохозяйственных животных и птиц. Ценность тетрациклиновых антибиотиков определяется их высокой биологической активностью и относительно низкой токсичностью.

Левомицетин (хлорамфеникол) относятся к группе ароматических антибиотиков. Левомицетин обладает широким антимикробным действием . Он подавляет развитие многих видов грамположительных и грамотрицательных бактерий, риккетсий, спирохет, хламидий и др. Некоторые микроорганизмы приобретают устойчивость к левомицетину, но резистентность развивается очень медленно. 

5. Биологическое действие. Контроль за остатками антибиотиков имеет большое гигиеническое значение. При употреблении продуктов питания, содержащих антибиотики, изменяется кишечная микрофлора, что приводит к нарушению синтеза витаминов и размножению патогенных микробов в кишечнике и возникновению аллергических заболеваний. Наиболее сильными аллергенами являются пенициллин и тилозин. Также у человека вырабатывается микрофлора, устойчивая к действию антибиотиков данного класса, что может значительно усложнить в дальнейшем лечение инфекционных заболеваний.   

 

2. Источники и биологическое действие гормонов и стимуляторов.

Гормональные препараты и стимуляторы  используют в ветеринарии и животноводстве для улучшения усвояемости кормов, стимуляции роста животных, ускорения полового созревания. Ряд гормональных препаратов обладают ярко выраженной анаболитической активностью.

В настоящее время созданы синтетические  гормональные препараты, которые по анаболитическому действию значительно эффективнее природных гормонов и поэтому широко применяются. Однако, в отличие от природных аналогов, многие синтетические гормоны оказались более устойчивыми, они накапливаются в организме животных в больших количествах, передаются по пищевым цепям и, поступая в организм с пищей, способны вызывать дисбаланс в обмене веществ человека.

Для стимуляции репродуктивной функции  и роста животных часто применяют  гормональные препараты — тиреостатики, половые гормоны, их синтетические аналоги и анаболические стероиды, фитогормоны. Остаточные их количества в мясе и молоке (например, диэтилстильбестрола) могут оказывать негативные эффекты на потребителей этих животных продуктов. Особо опасно применение в животноводстве стероидных гормонов.

1. Стероидные гормоны – мощнейшие регуляторы обмена веществ в организме. Они способны длительное время сохраняться в замороженных продуктах животного происхождения, выдерживать термическую обработку и свободно всасываться из содержимого желудочно-кишечного тракта. Попадая в организм человека, они активно вмешиваются в межгормональные взаимоотношения, нарушая обмен веществ, влияя на проявление половых признаков и половую функцию организма. Это «добавочные» гормоны, которые, выдержав и длительное кипячение, и хранение, и переработку, попадая в наш организм, устраивают в нем нежелательные, незапланированные природой, гормональные сдвиги. Явление женоподобных мужчин и мужеподобных женщин в какой-то мере является результатом употребления гормононасыщенных продуктов питания, поступающих бесконтрольно в наш рацион.

В современном промышленном животноводстве, птицеводстве и рыбоводстве при  интенсивных технологиях выращивания  животных, в нарушение технологических  регламентов, часто прибегают к  незаконному использованию гормональных стимуляторов роста.

2.2 Тиреостатики - это вещества, блокирующие активность щитовидной железы, этого важнейшего органа, управляющего обменом веществ, теплопродукцией, ростом и развитием организма. Применение тиреостатиков позволяет повысить прирост мышечной массы на 30% за счет того, что при блокировки тепловых рецепторов не нужно больше расходовать энергию на обогрев тела, если корова находится в теплом климате, либо в теплом помещении. Длительное употребление в пищу мяса животных, выкормленных с применением тиреостатиков, в конечном итоге может привести к онкологии щитовидной железы и гипофиза. Если к естественной нехватке гормонов щитовидной железы приплюсовать еще проблемы, вызванные искусственным введением в организм тиреостатиков, то здоровью населения наносится громадный урон, особенно здоровью детей, поскольку ослабление функции щитовидной железы ведет к плохому физическому развитию и умственной отсталости.

2.3 Установлено, что половые гормоны дают значительный привес массы животного. Искусственный аналог этих веществ - диэтилсильбестрол, с ярко выраженным эстрогенным действием. Он накапливается в мясе, молоке и попадает в организм человека, что может привести к нарушению гормонального статуса и разбалансировке гормональной системы и непредсказуемым нарушениям жизнедеятельности организма. Структурная формула диэтилсильбестрола:

Попадание в организм человека значительных количеств гормонов с  продуктами питания, особенно на регулярной основе, может привести к повышению  предрасположенности к онкологическим заболеваниям, ослаблению сексуальной  функции, феминизации мужчин и бесплодию  у женщин. Кроме того “добавочные” гормоны, получаемые из продуктов питания, имеют свойство накапливаться в  организме и со временем могут  нарушить обмен веществ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Микотоксины

Микотоксины (от греч. mukes - гриб и toxicon - яд) - это вторичные метаболиты микроскопических плесневых грибов, обладающие выраженными токсическими свойствами. Они не являются эссенциальными для роста и развития продуцирующих их микроорганизмов.

В настоящее время из кормов и продуктов питания выделено около 250 видов плесневых грибов, большинство из которых продуцирует  высокотоксичные метаболиты, в том  числе около 120 микотоксинов. Предполагают, что с биологической точки зрения микотоксины выполняют в обмене веществ микроскопических грибов функции, направленные на выживание и конкурентоспособность в различных экологических нишах.

С гигиенических позиций - это особо опасные токсические  вещества, загрязняющие корма и пищевые  продукты. Высокая опасность микотоксинов выражается в том, что они обладают токсическим эффектом в чрезвычайно малых количествах и способны весьма интенсивно диффундировать вглубь продукта.

В настоящее время еще  не сформирована единая классификация  и номенклатура микотоксинов. В одних случаях в основу группового деления микотоксинов положена их химическая структура, в других - характер действия, в третьих - видовая принадлежность грибов-продуцентов.

3.1 Афлатоксины. Афлатоксины представляют собой одну из наиболее опасных групп микотоксинов, обладающих сильными канцерогенными свойствами.

Структура и продуценты афлатоксинов. В настоящее время семейство афлатоксинов включает четыре основных представителя (афлатоксины В1, В2, G1, G2) и еще более 10 соединений, являющихся производными или метаболитами основной группы (М1, М2, В2а, G2a, GM1, Р1, Q1 и другие).

По своей химической структуре  афлатоксины являются фурокумаринами. Это видно из приведенных ниже структурных формул.

Афлатоксин М₁

    Продуцентами афлатоксинов являются некоторые штаммы 2 видов микроскопических грибов: Aspergillus flavus (Link.) и Aspergillus parasiticus (Speare).

Следует обратить особое внимание на то, что афлатоксины практически не разрушаются в процессе обычной кулинарной и технологической обработки загрязненных пищевых продуктов.

Факторы, влияющие на токсинообразование. Продуценты афлатоксинов - микроскопические грибы рода Aspergillus могут достаточно хорошо развиваться и образовывать токсины на различных естественных субстратах (продовольственное сырье, пищевые продукты, корма), причем не только в странах с тропическим и субтропическим климатом, как полагали ранее, но практически повсеместно, за исключением, быть может, наиболее холодных районов Северной Европы и Канады.

Оптимальной температурой для  образования токсинов является температура 27-30°С, хотя синтез афлатоксинов возможен и при более низкой (12-13°С) или при более высокой (40-42°С) температуре. Например, в условиях производственного хранения зерна максимальное образование афлатоксинов происходит при температуре 35-45°С, что значительно превышает температурный оптимум, установленный в лабораторных условиях.

Другим критическим фактором, определяющим рост микроскопических грибов и синтез афлатоксинов, является влажность субстрата и атмосферного воздуха. Максимальный синтез токсинов наблюдается обычно при влажности выше 18% для субстратов, богатых крахмалом (пшеница, ячмень, рожь, овес, рис, кукуруза, сорго), и выше 9-10% - для субстратов с высоким содержанием липидов (арахис, подсолнечник, семена хлопчатника, различные виды орехов). При относительной влажности атмосферного воздуха ниже 85% синтез афлатоксинов прекращается.

Биологическое действие афлатоксинов. Действие афлатоксинов на организм животных и человека может быть охарактеризовано с двух позиций. Во-первых, с точки зрения острого токсического действия и, во-вторых, с точки зрения оценки опасности отдаленных последствий. Острое токсическое действие афлатоксинов связано с тем, что они являются одними из наиболее сильных гепатотропных ядов, органом-мишенью которых является печень. Отдаленные последствия действия афлатоксинов проявляются в виде канцерогенного, мутагенного и тератогенного эффектов.

 

Загрязнение пищевых  продуктов афлатоксинами. Как уже отмечалось, продуценты афлатоксинов встречаются повсеместно и этим объясняются значительные масштабы загрязнения кормов и пищевых продуктов и их существенная роль в создании реальной опасности для здоровья человека.

Частота обнаружения и  уровень загрязнения афлатоксинами в значительной степени зависят от географических и сезонных факторов, а также от условий выращивания, уборки и хранения сельскохозяйственной продукции.

Афлатоксины, как и все другие микотоксины, попадают в пищевые продукты из следующих источников:

1) из видимо заплесневелого  сырья; 

2) из сырья без видимой  плесени; 

 3) из растительных продуктов, в которых присутствие плесени не доказано;

 4) из продуктов животного происхождения, в которых наличие афлатоксинов обусловлено характером корма;

 5) из продуктов ферментации.

     1. Сырье с заметной плесенью (видимо заплесневелое сырье). Сильно

пораженные плесенью продукты растительного происхождения не представляют собой значительного  интереса, так как обычно мы не употребляет  их в пищу. При развитии плесени  в мешках с мукой, зерном, в силосе возникает возможность попадания  плесени в корм животных. В России встречается кормление животных силосом с плесенью, что приводит к попаданию афлатоксинов в мясо и молоко.

     2. Сырье без видимой плесени. К этой группе относятся плоды, на которых

между семядолями может появиться  плесень. Например, арахис или чечевица, орехи в скорлупе, косточковые  плоды, ядра персиковых и абрикосовых  косточек, миндаль, каштаны или мускатные  орехи нередко содержат незамеченную, образующую афлатоксины, плесень. При исследовании 200 т фисташек без видимых очагов плесени обнаружили от 74 до 258 мкг/кг афлатоксина В1. Лесные орехи (лещина, фундук) без видимой плесени могут содержать в скорлупе до 50 мкг афлатоксинов. Афлатоксины в пораженном сырье распределены неравномерно. Например, в партии арахиса менее 0,5% ядер были заражены продуцентами афлатоксинов, из них