Безопасность продовольственного сырья и продуктов питания

Пищевые продукты и здоровье

Основой всех жизненных процессов организма человека яв­ляется постоянный обмен веществ между организмом и окружа­ющей средой. Из окружающей среды человек потребляет кисло­род, воду и пищевые продукты.

Различают пищевые продукты животного и растительного происхождения. К пищевым продуктам животного происхождения относят мясо, рыбу, молоко, яйца и продукты их переработки (масло, сметана, творог, сыр и т. п.), к продуктам растительного происхождения — изделия из злаковых растений (хлеб, крупа, мука, картофель, овощи, фрукты, ягоды, грибы).

Пищевой рацион человека представляет собой сочетание пи­щевых продуктов, состоящих из пищевых веществ (белки, жиры, углеводы, витамины, минеральные вещества) и воды. Сочетание пищевых продуктов в рационе должно быть таким, чтобы он обеспечивал оптимально все физиологические потребности орга­низма. Эти потребности у разных людей неодинаковы, они зави­сят от уровня обмена веществ в организме, т. е. от активности ферментных систем, от соотношения процессов ассимиляции и диссимиляции.

Физиологическая потребность в пищевых веществах, а следо­вательно, и характер питания зависят от возраста, пола, энерге­тических затрат на выполняемую работу, от состояния централь­ной нервной системы, функции желез внутренней секреции, а так­же от условий окружающей среды: низкая температура, сильный ветер, значительная влажноеib воздуха усиливают расход пита­тельных веществ в организме. Следовательно, характер питания должен быть сбалансирован с состоянием организма и внешними условиями, в которых находится человек.

Характер питания населения складывался постепенно в зави­симости от особенностей и уровня его экономического и культур­ного развития. При составлении рациона питания необходимо учитывать также национальные привычки населения.

К пищевым веществам, необходимым для обеспечения жиз­ненных процессов, относятся белки, жиры, углеводы, витамины, минеральные соли.

Белки, или протеиды, являются веществами, обмен которых лежит в основе всех жизненных процессов организма. Белок вхо­дит в состав ядра и цитоплазмы клетки. Весь процесс функцио­нирования клеток и тканей представляет собой обмен веществ, обмен составных частей ядра и протоплазмы. В процессе обмена веществ постоянно происходит распад, отмирание белковых ве­ществ в тканях организма и наряду с этим непрерывное обнов­ление состава клеток. Для уравновешивания этих двух процессов организму необходимо ежедневное поступление белка в кровь. Белки организма человека могут образовываться только из бел­ков или их составных частей, поступающих с пищей. Из других пищевых веществ (жиры, углеводы) белки образовываться не могут.

Белки в организме человека играют важную роль.

1. Белки являются материалом, из которого состоят все клет­ки, ткани, органы, т. е. пластическим веществом. Они входят в со­став мышц, крови, лимфы, костей, гормонов, ферментов, а также антител, вырабатываемых организмом в процессе борьбы с мик­робами и их токсинами. При нормальном состоянии организма белки не входят только в состав мочи и желчи.

Пластическая роль белков особенно важна для растущего организма. В процессе роста происходит увеличение массы кле­ток, основным материалом для этого являются белки.

2. Белки представляют собой основную часть ферментов и многих гормонов и, таким образом, участвуют в регуляции обменных процессов организма; например белки входят в состав гормонов щитовидной железы, гипофиза и др.

3. Белки являются необходимым фоном для нормального об­мена в организме других пищевых веществ, в частности витами­нов, минеральных селей. Витамины при недостатке белков не усваиваются организмом.

4. Менее значительна для организма энергетическая роль бел­ков. Для восполнения энергетических затрат в организме белки имеют второстепенное значение, тем не менее около 15% расхо­дуемой энергии в организме восполняется за счет белков. Сгорая в организме, 1 г белка освобождает 4,1 ккал. Для энергетических нужд белки могут быть легко заменены другими пищевыми веще­ствами, в то время как для пластических нужд они не могут быть заменены никакими пищевыми веществами.

Недостаток белков в питании вызывает серьезные нарушения в организме: у детей замедляется рост и развитие, у взрослых возникают глубокие изменения в печени (жировая инфильтра­ция, а при длительной недостаточности белков — даже цирроз), нарушение деятельности желез внутренней секреции (щитовид­ная, половые железы), изменяется белковый состав крови, сни­жаются иммунобиологические свойства организма и повышается умственная деятельность человека — снижается память, нарушается работоспособность.

Наряду с этим установлено, что избыточное поступление бел­ков неблагоприятно отражается па функции многих органов и си­стем организма, в частности при этом перегружаются ферментные системы и в крови накапливаются продукты неполного окисле­ния, повышается количество мочевины, появляются свободные аминокислоты и др.

Белки состоят из аминокислот. Поступая с пищей, белки рас­щепляются ферментами желудочно-кишечного тракта на амино­кислоты, которые используются организмом для синтеза специ­фических для человека белков клеток и тканей. В процессе син­теза белков имеет значение не только количество поступивших белков с пищей, но и аминокислотный состав. Аминокислотный состав тканей организма человека постоянен, он сохраняется да­же при голодании и при избытке белков в пище. Аминокислотный состав белков человека несколько меняется лишь при беременно­сти и раковых заболеваниях. Следовательно, организму человека необходимы белки определенного состава Но таких естественных белков, совпадающих по аминокислотному составу с белками человека, в природе нет. Поэтому для оптимального удов­летворения потребностей человека в аминокислотах необходимо использовать в питании разнообразные белки с тем расчетом, чтобы при расщеплении их в организме создался определенный комплекс аминокислот, необходимых для синтеза белков челове­ка. Большинство аминокислот синтезируется в организме, а во­семь аминокислот не синтезируется или синтезируется очень сла­бо.

Наиболее полный комплекс незаменимых аминокислот содер­жат белки, находящиеся в продуктах животного происхождения: мясе, рыбе, яйцах, молоке и молочных продуктах. При недостатке нескольких аминокислот или даже одной из незаменимых амино­кислот нарушается процесс синтеза белков в организме и возни­кают расстройства, характерные для белковой недостаточности.

Аминокислотная недостаточность может возникнуть в резуль­тате питания однообразной нищей, содержащей какой-нибудь одни или два вида белков, преимущественно растительного про­исхождения.

Жиры обладают высокой теплотворной способностью и в пи­тании человека являются прежде всего источником энергии. При сгорании 1 г жиров в организме образуется 9,3 ккал, что более чем в 2 раза превышает количество тепла, образующегося при сгорании в организме того же количества углеводов и белков (1,1 ккал).

Поступающий с пищевыми продуктами жир, не использован­ный в процессе жизнедеятельности, накапливается в подкожной клетчатке (подкожножировой слой), в рыхлой соединительной ткани, окружающей внутренние органы: в области кишечника (сальник), почек (околопочечныи жир). Как подкожный, так и внутренний жир является основным резервом энергии и исполь­зуется организмом при усиленной физической работе. Этот жир получил название резервного, или запасного.

Объем запасного жира в организме изменяется в зависимо­сти от различных условий: уменьшается под влиянием тяжелой физической работы, недоедания, изнурительных заболеваний или, наоборот, увеличивается под влиянием недостаточной под­вижности и избыточного употребления жиров и углеводов.

Значение жиров не ограничивается только энергетическими их свойствами. Являясь плохим проводником тепла, жиры, рас­положенные достаточно толстым слоем в подкожной клетчатке, предохраняют организм от охлаждения. Этим объясняется спо­собность таких животных, как тюлень, морж, белый медведь, сохранять высокую температуру тела ( + 38, +40°) при очень низких температурах воды и окружающего воздуха (—40, —50°).

Жиры, находящиеся в соединительной ткани между внутрен­ними органами, вместе с тем предохраняют их от ударов, сотря­сений и смещений, благодаря упругости и эластичности.

Жиры участвуют в построении тканей организма, входя в со­став протоплазмы клеток. В отличие от запасного этот жир носит название протоплазматического. Протоплазматические жиры на­ходятся в клетках в виде сложных, относительно прочных соеди­нений с белками (липопротеиновых комплексов). Количество их приблизительно постоянно.

Долгое время считали жиры не обязательными компонентами пищевого рациона. Полагали, что значение жиров в питании ог­раничивается главным образом их энергетической ценностью и что их можно заменить другими, равными по калорийности ве­ществами За последнее время наши представления о роли жиров расширились. Стало известно, что жиры обладают разнообразным и сложным физиологическим действием

При содержании животных па высококалорийном, но безжи­ровом рационе у них возникает ряд болезненных явлений. Насту­пает задержка роста, животные теряют в весе, кожные покровы становятся сухими, сосуды хрупкими, повышается проницаемость их стенок. В связи с этим во внутренних органах, особенно в поч­ках, отмечаются кровоизлияния. Нарушается нормальная дея­тельность половых желез. У человека при недостатке жиров в пи­тании отмечены экзематозные явления.

Таким образом, жиры являются необходимыми пищевыми веществами. В составе жиров выделяются своими биологически­ми и лечебными свойствами так называемые полиненасыщенные жирные кислоты (линолевая, линолеиовая, арахидоновая), кото­рые иногда называют витамином F. Жиры, содержащие другие ненасыщенные кислоты, не обладают столь выраженным биоло­гическим действием. Линолевая, линоленовая и арахидоповая жирные кислоты практически не синтезируются в организме и должны вводиться с пищей.

Полиненасыщенные жирные кислоты играют весьма важную роль в обменных процессах организма: они усиливают эластич­ность и прочность стенок кровеносных сосудов, регулируют об­менные процессы в коже и эпителии желудка, способствуют вы­делению холестерина из организма, облегчают связь фосфолипидов с белками, входят в состав клеточных мембран миелиновых оболочек нервов и соединительной ткани, а также внутриклеточ­ных образований (нитей митохондриев). Поэтому при длитель­ной недостаточности полиненасыщенных жирных кислот в рацио­не питания у экспериментальных животных отмечено: кровото­чивость и ломкость сосудов, воспалительные изменения на коже типа экземы, язвы слизистой оболочки желудка, накопление хо­лестерина в крови.

Для наиболее полного усвоения жиров большое значение имеет соотношение жиров с другими пищевыми веществами. Соотношение между жирами, белками и углеводами должно быть равным 1:1:4. Сдвиг этого соотношения ухудшает усвоение как жиров, так белков и углеводов.

Значительно ухудшает всасывание жиров избыток кальция, магния и фосфора в пище.

Углеводы являются основным источником для покрытия энер­гетических затрат организма. Углеводы содержатся главным образом в растительных продуктах, в животных продуктах их со­держится очень мало. В естественных пищевых продуктах угле­воды представлены в виде моносахаридов, дисахаридов и полисахаридов.

К моносахаридам относятся глюкоза, фруктоза и галак­тоза. К этой же группе можно отнести применяющиеся в послед­ние годы диетические продукты — сорбит и ксилит. Эти виды углеводов рекомендуются для лиц с недостаточностью функции поджелудочной железы, так как они не вызывают повышения уровня сахара крови.

К дисхаридам относятся сахароза, лактоза, мальтоза, целлобиоза. Полисахаридами являются крахмал, гликоген, клетчатки. Дисахариды и полисахариды распадаются в кишеч­нике до моносахаридов. Моносахариды по воротной вене посту­пают в печень, где из глюкозы синтезируется гликоген. В печени содержится 2—3% гликогена. В некоторых случаях содержание гликогена повышается до 5%. При небольших физических затра­тах и при обильном введении в организм углеводов с пищей на­ступает насыщение печени гликогеном и часть поступающих мо­носахаридов используется для обновления молекул гликогена, часть—для образования жиров и часть окисляется до конечных продуктов.

Образовавшиеся из углеводов жиры вступают в соединение с белками, образуется липопротеиновый комплекс. Обмен угле­водов зависит от активности ферментных систем, участвующих в обмене жиров. Если уровень окислительных процессов в орга­низме не высок, то углеводы легко превращаются в жиры и от­кладываются в организме в подкожной жировой клетчатке и во­круг внутренних органов. Если же окислительные процессы в организме происходят интенсивно, то значительная часть угле­водов окисляется до конечных продуктов.

Источником сахара в крови является гликоген печени. В печени гликоген превращается в фосфорное соединение, из которого в конце концов выделяется в кровь глюкоза. Глюкоза кровью разносится ко всем органам и тканям, где используется для энергетических нужд.

При очень больших энергетических затратах использование сахара крови происходит быстрее, чем превращение гликогена в глюкозу в печени. В результате уровень сахара в крови пони­жается, наступает гипогликемия, появляются головокружение, сердцебиение, обильный пот, в тяжелых случаях гипогликемии может быть даже коллапс.

Длительная недостаточность сахара в крови приводит к са­харному голоданию мозговой ткани, в результате чего может возникнуть невротический синдром.

Глюкоза поступает в клетки всех органов и тканей и в клет­ках снова превращается в гликоген. Скелетные мышцы, напри­мер, содержат 0,3—0,9% гликогена, мышца сердца —0,5%, моз­говая ткань — 0,15—20% гликогена.

Источником глюкозы являются плоды, фрукты, ягоды, мед. Техническая глюкоза получается путем гидролиза картофельного или кукурузного крахмала. Фруктоза совместно с глюкозой со­держится в тех же продуктах. Галактоза содержится в молоке. Манноза имеется в некоторых фруктах.

Источником дисахаридов является сахарная свекла, сахар­ный тростник, морковь.

Сахарная свекла содержит до 20% сахара, сахарный трост­ник — до 25%, морковь — до 7% сахара.

При гидролизе сахара органическими кислотами образуется инвертный сахар. Он обладает гидроскопичностью. Изделия, со­держащие ипвертный сахар, не высыхают на воздухе (мармелад, пастила, варенье). При высокой температуре сахароза разлагает­ся, образуется бурая масса — карамель, или «жженный» сахар, который широко используется для подкрашивания кондитерски ч изделий.

Мальтоза — солодовый сахар — в естественных пищевых про­дуктах содержится в небольшом количестве. Содержание его по­вышают искусственно путем проращивания ячменя (приготовление солода). Солод используется для спиртового брожения в пи­воваренной промышленности.

Лактоза содержится в молоке, она легко сбраживается мо­лочнокислыми микробами, при этом образуется молочная кислота.

Из группы углеводов главное значение как источник энергии имеют полисахариды. Полисахариды наиболее широко распро­странены в природе: крахмал и клетчатка являются резервными и опорными веществами растений. Крахмал откладывается в листьях растений, зернах, клубнях и корневищах. В зернах пше­ницы его накапливается до 60—65%, рисе —до 75%, сухом ве­ществе картофеля —до 75%, хлеба —до 40—50%. Крахмал не­растворим в воде, при нагревании образует с водой коллоидный раствор.

К углеводам животных тканей относится гликоген.

В организме гликоген участвует в реакциях образования энергии, гликоген же пищевых продуктов энергетическим источ­ником не является, так как его содержится в них очень мало.

Клетчатка, являясь основным компонентом древесных расте­ний и травянистого покрова, составляет основную массу органи­ческого вещества на земле. В значительном количестве клетчатка поступает в организм человека с растительными продуктами. Клетчатка играет роль в процессах пищеварения. Механически раздражая стенки кишечника, она возбуждает перистальтику и тем самым способствует передвижению пищевых масс по ки­шечному каналу. В кишечнике человека нет ферментов, расщеп­ляющих клетчатку, поэтому она мало усваивается организмом и не имеет значения как источник энергии.

Потребность организма в углеводах обеспечивается главным образом за счет крахмала и сахара. Поэтому основными источ­никами углеводов являются: хлеб, булочные изделия, крупы, ма­каронные изделия, картофель, сахар и кондитерские изделия.

Различие в сложности строения углеводов имеет определен­ное значение в питании, а именно в процессах их превращения и усвоения организмом. Крахмал усваивается медленнее, чем сахар, он не создает гипергликемии. Сахар и особенно моносахариды всасываются чрезвычайно быстро. Глюкоза, например, вса­сывается через 5—10 минут после введения в желудок. Эти осо­бенности углеводов используются в клинической практике и пита­нии различных групп населения. Ослабленным больным при нарушении сердечной деятельности для быстрого восстановления обменных процессов вводят глюкозу. Спортсменам при больших затратах мышечной энергии (бег, велосипедные и лыжные гонки на длинные дистанции) для быстрого восстановления энергети­ческих запасов вводят сахарозу (сахар, шоколад). Люди, заня­тые обычным физическим трудом, в основном используют для покрытия энергетических затрат крахмал.

Вода необходима для нормального процесса обмена веществ в организме. Все обменные процессы в клетках могут протекать только при достаточном содержании в них воды. Поэтому посто­янное поступление в организм воды так же необходимо, как по­ступление белков, жиров, углеводов, витаминов и минеральных веществ. Более того, жизнедеятельность организма может под­держиваться за счет сгорания питательных веществ самого орга­низма в течение 3—4 педель, если ежедневно потреблять 300— 400 мл воды. Без потребления воды человек погибает через 4— 5 суток. Процессы обмена веществ в организме происходят не­прерывно. Даже при полном голодании продолжается расщепле­ние питательных веществ и выделение в кровь продуктов распада этих веществ за счет тканей организма. Правда, при голодании интенсивность обменных процессов значительно снижается, но никогда не .прекращается полностью. Продукты распада, посту­пающие в кровь, должны из нее постепенно удаляться с мочой. При ограниченном количестве воды выделение их значительно снижается, и продукты распада задерживаются в крови. Это неблагоприятно для организма, так как продукты распада явля­ются токсичными.

Поступающая в организм вода распределяется в тканях и ор­ганах соответственно их структуре и возрасту организма. Более всего ее содержится в соединительной и мышечной тканях — 78—83%. Вода находится в тканях в двух состояниях — свобод­ном п связанном с белком. Свободная вода принимает участие в обмене веществ и требуется постоянное ее обновление за счет поступающей воды.

При смешанном рационе питания и нормальных условиях внешней среды ежедневно из организма выводится 1,5—2,5 л во­ды. При высокой температуре окружающею воздуха и обильном потении количество выводимой из организма воды может дости­гать 4—5 л в сутки. Основываясь на количестве выводимой воды из организма, можно считать, что для поддержания равновесия необходимо ежедневно вводить в организм также 2—3 л воды.

Общий объем воды, потребляемой человеком за сутки, склады­вается из следующих компонентов: 1 —1,5 л в виде выпиваемой жидкости (чай, вода, молоко, компот и т. п.), 0,5 л принимается во время обеда (первое блюдо) и примерно 0,5 л содержится в продуктах питания (хлеб, мясо, рыба, овощи и т. п.), потреб­ляемых человеком з течение суток. Поступление жидкости в ор­ганизм в течение суток должно быть равномерным, несколько большая порция воды вводится в обед: 0,5 л первое блюдо, 0,25 л —третье и примерно 0,25 л содержится в самих пищевых продуктах.

Наряду с органическими веществами — белками, жирами, углеводами и витаминами — в организм человека должны посту­пать минеральные элементы. Минеральные элементы не являются источниками энергии в организме. Тем не менее без них невоз­можны нормальные процессы жизнедеятельности.

Из 104 известных элементов периодической системы Д. И.Мен­делеева 'в живом веществе найдено уже около 60 элементов. Часть из них рассматриваются как случайные примеси, которые попадают с пищевыми продуктами, воздухом, водой и не исполь­зуются организмом для биологических целей. Для большей части минеральных веществ установлено определенное участие в мно­гообразных физиологических функциях.

Минеральные элементы находятся в организме в неодинако­вом количестве и в разных формах соединений. Содержание некоторых из них может быть значительным (макроэлементы) и достигать нескольких граммов. К числу этих элементов отно­сятся кальций, фосфор, магний, калий, натрий и др. Содержание их в организме человека составляет: кальция 1,5%, фосфата 1%, калия 0,35%, натрия 0,15%, магния 0,05% и железа 0,004%.

Другие минеральные элементы (микро- и ультрамикроэлсмситы) входят в состав тела в очень малых концентрациях — от ты­сячных до десятитысячных долей миллиграмма и менее. К таким элементам относятся йод, медь, кобальт, марганец, цинк и др.

Минеральный состав тела человека определяется в основном характером питания и во многом зависит от состава пищевых продуктов в рационе как животного, так и растительного проис­хождения. Содержание минеральных веществ в тканях животных в свою очередь колеблется в широких пределах и зависит от вида и условий жизни животных, питания, их возраста, района обита­ния. Ткани морских животных богаче минеральными веществами, чем ткани пресноводных животных. Содержание минеральных элементов увеличивается с возрастом. Растения и животные в местности, расположенной вблизи морей и океанов — основных резервуаров йода в природе, богаче йодом, чем в местности, уда­ленной от них.

Изучением распределения минеральных элементов в природе занимается особая отрасль науки — биогеохимия. На основе дан­ных этой науки установлена тесная связь химического состава земной коры. Акад. А. П. Виноградовым разработано учение о так называемых биогеохимических провинциях — территориях, характеризующихся определенными особенностями в распреде­лении и содержании минеральных элементов в почве, водах, рас­тениях и животных организмах. Недостаток или избыток некото­рых минеральных элементов в этих районах приводит к развитию массовых заболеваний, получивших название эндемических, т. е. свойственных определенным районам.

Минеральные элементы находятся в тканях человека и живот­ных в виде полностью или частично растворимых соединении, соединений с органическими веществами или соединений, адсор­бированных коллоидами. Изменение формы соединений меняет биологическую активность минеральных элементов, и это может иметь гораздо большее значение для физиологических функций организма, чем общее количество минеральных веществ в тканях.

Механизм токсического действия нитритов в организме человека

Впервые заговорили о нитратах в нашей стране в 70-х годах, когда в Узбекистане случилось несколько массовых желудочно-кишечных отравлений арбузами, при их чрезмерной подкормке аммиачной селитрой.

В мировой науке о нитратах знали уже гораздо раньше. Сейчас общеизвестно, что нитраты обладают высокой токсичностью для человека и сельскохозяйственных животных :

1) Нитраты под воздействием фермента нитратредуктазы восстанавливаются до нитратов, которые взаимодействуют с гемоглобином крови и окисляют в нём 2-х валентное железо в 3-х валентное. В результате образуется вещество метгемоглобин, который уже не способен переносить кислород. Поэтому нарушается нормальное дыхание клеток и тканей организма (тканевая гипоксия), в результате чего накапливается молочная кислота, холестерин, и резко падает количество белка.

2) Особенно опасны нитраты для грудных детей, т.к. их ферментная основа несовершенна и восстановление метгемоглобина в гемоглобин идёт медленно.

3) Нитраты способствуют развитию патогенной (вредной) кишечной микрофлоры, которая выделяет в организм человека ядовитые вещества токсины, в результате чего идёт токсикация, т.е. отравление организма. Основными признаками нитратных отравлений у человека являются:

¨ синюшность ногтей, лица, губ и видимых слизистых оболочек;

¨ тошнота, рвота, боли в животе;

¨ понос, часто с кровью, увеличение печени, желтизна белков глаз;

¨ головные боли, повышенная усталость, сонливость, снижение работоспособности;

¨ одышка, усиленное сердцебиение, вплоть до потери сознания;

¨ при выраженном отравлении - смерть.

4) Нитраты снижают содержание витаминов в пище, которые входят в состав многих ферментов, стимулируют действие гормонов, а через них влияют на все виды обмена веществ.

5) У беременных женщин возникают выкидыши, а у мужчин - снижение потенции.

6) При длительном поступлении нитратов в организм человека (пусть даже в незначительных дозах) уменьшается количество йода, что приводит к увеличению щитовидной железы.

7) Установлено, что нитраты сильно влияют на возникновение раковых опухолей в желудочно-кишечном тракте у человека.

8) Нитраты способны вызывать резкое расширение сосудов, в результате чего понижается кровяное давление.

При всём вышеизложенном следует помнить, вред наносят организму человека не сами нитраты, а нитриты, в которые они превращаются при определённых условиях.

Для взрослого человека предельно допустимая норма нитратов 5мг на 1кг массы тела человека, т.е. 0,25г на человека весом в 60кг. Для ребёнка допустимая норма не более 50мг.

Сравнительно легко человек переносит дневную дозу нитратов в 15-200мг; 500мг - это предельно допустимая доза (600мг - уже токсичная доза для взрослого человека). Для отравления грудного малыша достаточно и 10мг нитратов.

В Российской Федерации допустимая среднесуточная доза нитратов - 312мг, но в весенний период реально она может быть 500-800мг/сутки.

Нитраты попадают в организм человека через различные пути (9).

1. Через продукты питания:

а) растительного происхождения;

б) животного происхождения;

2. Через питьевую воду.

3. Через лекарственные препараты.

Основная масса нитратов попадает в организм человека с консервами и свежими овощами (40-80% суточного количества нитратов).

Незначительное количество нитратов поступает с хлебобулочными изделиями и фруктами; с молочными продуктами попадает их - 1% (10-100мг на литр).

Часть нитратов может образоваться в самом организме человека при его обмене веществ.

Также нитраты поступают в организм человека с водой, которая является одним из основных условий нормальной жизни человека. Загрязнённая питьевая вода вызывает 70-80% всех имеющихся заболеваний, которые на 30% сокращают продолжительность жизни человека. По данным ВОЗ по этой причине заболевает более 2млрд человек на Земле, из которых 3,5млн умирает (90% из них составляют дети младше 5 лет). В питьевой воде из подземных вод содержится до 200мг/л нитратов, гораздо меньше их в воде из артезианских колодцев. Нитраты попадают в подземные воды через различные химические удобрения (нитратные, аммонийные), с полей и от химических предприятий по производству этих удобрений. Наибольшее количество нитратов содержится в грунтовых водах, а значит, и в колодезной воду. Обычно жители городов пьют воду, где содержится до 20мг/л нитратов, жители же сельской местности - 20-80мг/л нитратов.

Нитраты содержатся и в животной пище. Рыбная и мясная продукция в натуральном виде содержит немного нитратов (5-25мг/кг в мясе, и 2-15мг/кг в рыбе). Но нитраты и нитриты добавляют в готовую мясную продукцию с целью улучшения её потребительских свойств и для более длительного её хранения (особенно в колбасных изделиях). В сырокопчёной колбасе содержится нитритов 150мг/кг, а в варёной колбасе - 50-60мг/кг.

Также нитраты попадают в организм человека через табак. Выяснено, что некоторые сорта табака содержат до 500мг нитратов на 100г сухого вещества.

Очень важно не только знать в каких растениях, в каких их органах и частях содержатся в основном нитраты, но и не менее важно надо знать, как уменьшить содержание этих ядовитых веществ для организма, поэтому предлагается ряд ценных советов:

1) Снижается количество нитратов при термической обработке овощей (13) (мойке, варке, жарке, тушении и бланшировке). Так, при вымачивании - на 20-30%, а при варке на 60-80%.

¨ в капусте - на 58%;

¨ в столовой свекле - на 20%;

¨ в картофеле - на 40%.

При этом следует помнить, что при усиленной мойке и бланшировании (обваривании кипятком) овощей в воду уходят не только нитраты, но и ценные вещества: витамины, минеральные соли и др.

2) Чтобы снизить количество нитратов в старых клубнях картофеля, его клубни следует залить 1%-ным раствором поваренной соли.

3) У паттисонов, кабачков и баклажанов необходимо срезать верхнюю часть, которая примыкает к плодоножке.

4) Т.к. нитратов больше в кожуре овощей и плодов, то их (особенно огурцы и кабачки) надо очищать от кожуры, а у пряных трав надо выбрасывать их стебли и использовать только листья.

5) У огурцов, свеклы, редьки к тому же надо срезать оба конца, т.к. здесь самая высокая концентрация нитратов.

6) Хранить овощи и плоды надо в холодильнике, т.к. при температуре +2°С невозможно превращение нитратов в более ядовитые вещества - нитриты.

7) Чтобы уменьшить содержание нитритов в организме человека надо в достаточном количестве использовать в пищу витамин С (аскорбиновую кислоту) и витамин Е, т.к. они снижают вредное воздействие нитратов и нитритов (4).

8) Выяснено, что при консервировании уменьшается на 20-25% содержание нитратов в овощах, особенно при консервировании огурцов, капусты, т.к. нитраты уходят в рассол и маринад, которые поэтому надо выливать при употреблении консервированных овощей в пищу.

9) Салаты следует готовить непосредственно перед их употреблением и сразу съедать, не оставляя на потом.

Проблема токсичного накопления нитратного азота в сельскохозяйственной продукции и вредного воздействия его на человека и сельскохозяйственных животных на современном этапе является одной из наиболее острых и актуальных.

Решением этой задачи заняты многие научно-исследовательские учреждения всего мира, но несмотря на пристальное внимание к этой проблеме до сих пор радикального решения пока не найдено.

Антиалиментарные факторы питания

По мнению академика А. А. Покровского, к антиалиментарным факторам относят соединения, не обладающие общей токсичностью, но обладающие способностью избирательно ухудшать или блокировать усвоение нутриентов. Этот термин распространяется только на ве­щества природного происхождения, являющиеся составными частями натуральных продуктов питания. Представители этой группы веществ рассматриваются как своеобразные антагонисты обычных пищевых веществ. В указанную группу входят антиферменты, антивитамины, деминирализующие вещества, другие соединения.

Антиферменты (ингибиторы протеиназ). Вещества белковой при­роды, блокирующие активность ферментов. Содержатся в сырых бо­бовых, яичном белке, пшенице, ячмене, других продуктах раститель­ного и животного происхождения, не подвергшихся тепловой обра­ботке. Изучено воздействие антиферментов на пищеварительные фер­менты, в частности пепсин, трипсин, амилазу. Исключение сос­тавляет трипсин человека, который находится в катионной форме и поэтому не чувствителен к антипротеазе бобовых.

В настоящее время изучено несколько десятков природных инги­биторов протеиназ, их первичная структура и механизм действия. Трипсиновые ингибиторы, в зависимости от природы содержащейся в них диаминомонокарбоновой кислоты, подразделяются на два типа: аргининовый и лизиновый. К аргининовому типу относят: соевый ингибитор Кунитца, ингибиторы пшеницы, кукурузы, ржи, ячменя, картофеля, овомукоид куриного яйца и др., к лизиновому — соевый ингибитор Баумана—Бирка, овомукоиды яиц индейки, пингвинов, утки, а также ингибиторы, выделенные из молозива коровы.

Механизм действия этих антиалиментарных веществ заключается в образовании стойких энзимингибиторных комплексов и подавлении активности главных протеолитических ферментов поджелудочной же­лезы: трипсина, химотрипсина и эластазы. Результатом такой блокады является снижение усвоения белковых веществ рациона.

Рассматриваемые ингибиторы растительного происхождения ха­рактеризуются относительно высокой термической устойчивостью, что нехарактерно для белковых веществ. Нагревание сухих растительных продуктов, содержащих указанные ингибиторы, до 130° С или полу­часовое кипячение не приводят к существенному снижению их ин-гибирующих свойств. Полное разрушение соевого ингибитора трип­сина достигается 20-минутным автоклавированием при 115° С или кипячением соевых бобов в течение 2—3 ч.

Ингибиторы животного происхождения более чувствительны к тепловому воздействию. Вместе с тем потребление сырых яиц в большом количестве может оказать отрицательное влияние на усво­ение белковой части рациона.

Отдельные ингибиторы ферментов могут играть в организме спе­цифическую роль при определенных условиях и отдельных стадиях развития организма, что в целом определяет пути их исследования. Тепловая обработка продовольственного сырья приводит к денату­рации белковой молекулы антифермента, т. е. он влияет на пище­варение только при потреблении сырой пищи.

Вещества, блокирующие усвоение или обмен аминокислот. Это влияние на аминокислоты, в основном лизин, со стороны редуци­рующих Сахаров. Взаимодействие протекает в условиях жесткого нагревания по реакции Майяра, поэтому щадящая тепловая обработка и оптимальное содержание в рационе источников редуцирующих Сахаров обеспечивают хорошее усвоение незаменимых аминокислот.

Антивитамины. Согласно современным представлениям, к анти­витаминам относят две группы соединений:

— соединения, по механизму действия подобные антиметаболи­там. Этот механизм направлен на конкурентные взаимоотношения между витаминами и антивитаминами;

— соединения, способные модифицировать витамины, уменьшать их биологическую активность и приводить к их разрушению.

Таким образом, антивитамины — это соединения различной при­роды, обладающие способностью уменьшать или полностью ликвиди­ровать специфический эффект витаминов, независимо от механизма действия этих витаминов. Следовательно, к антивитаминам не отно­сятся вещества, увеличивающие или уменьшающие потребность орга­низма в витаминах (например, углеводы по отношению к тиамину).

Избыточное потребление продуктов, богатых лейцином, нарушает обмен триптофана, в результате блокируется образование из триптофана ниацина — одного из важнейших водорастворимых витаминов (витамин РР).

Наряду с лейцином антивитамином ниацина являются индолилук-сусная кислота и ацетилпиридин, содержащиеся в кукурузе. Чрез­мерное потребление продуктов, содержащих вышеуказанные соеди­нения, может усиливать развитие пеллагры, обусловленной дефицитом ниацина.

В отношении аскорбиновой кислоты (витамина С) антивита­минными факторами являются окислительные ферменты — аскорбатоксидаза, полифенолксидазы и др. Особо сильное влияние оказывает фермент — аскорбатоксидаза — содержащийся в овощах, фруктах и ягодах. Он катализирует реакцию окисления аскорбиновой кислоты до дегидроаскорбиновой. В организме человека дегидроаскорбиновая кислота способна проявлять в полной мере биологическую активность витамина С, восстанавливаясь под воздействием глутатионредукта-зы. Вне организма она характеризуется высокой степенью термо­лабильности — полностью разрушается при 10-минутном нагревании до 60° С в нейтральной среде, в щелочной среде при комнатной температуре. Поэтому учет активности аскорбатоксидазы имеет важ­ное значение при решении ряда технологических вопросов, связанных с сохранением витаминов в пище.

Содержание и активность аскорбатоксидазы в различных продук­тах питания не одинаковы. Наибольшее ее количество обнаружено в огурцах и кабачках, наименьшее — в моркови, свекле, помидорах, черной смородине и т. д. Разложение аскорбиновой кислоты под воздействием аскорбатоксидазы и хлорофилла происходит наиболее активно при измельчении растительного сырья, когда нарушается целостность клетки и возникают благоприятные условия для взаимо­действия фермента и субстрата. Смесь сырых размельченных овощей за 6 ч хранения теряет более половины аскорбиновой кислоты. Пос­ле приготовления тыквенного сока 15 мин. достаточно для окисле­ния половины аскорбиновой кислоты, 35 мин. — в соке капусты, 45 мин. — в соке кресс-салата и т. д. Поэтому рекомендуют пить соки непосредственно после их изготовления или потреблять овощи, фрукты и ягоды в натуральном виде, избегая их измельчения и приготовления различных салатов.

Активность аскорбатоксидазы подавляется под влиянием флавоноидов, 1—3 минутном прогревании сырья при 100° С, что необ­ходимо учитывать в технологии и приготовлении пищевых продуктов и кулинарных изделий.

Для тиамина (витамина В,) антивитаминными факторами явля­ется тиаминаза, содержащаяся в сырой рыбе, вещества с Р-витаминным действием — ортодифенолы, биофлавоноиды, основными источ­никами которых служат кофе и чай. Разрушающее действие на витамин В, оказывает окситиамин, образующийся при длительном кипячении кислых ягод и фруктов.

Тиаминаза, в отличие от аскорбатоксидазы, „работает" внутри организма человека, создавая при определенных условиях дефицит тиамина. Наибольшее количество тиаминазы обнаружено у пресно­водных, в частности, у семейства карповых рыб, сельдевых, корюшковых. У трески, наваги, бычков и ряда других морских рыб этот фермент полностью отсутствует. Потребление в пищу сырой рыбы и привычка жевать бетель у некоторых народностей (например, жителей Таиланда) приводят к развитию недостаточности витамина В,.

Возникновение дефицита тиамина у людей может быть обус­ловлено наличием в кишечном тракте бактерий (Вас. thiaminolytic, Вас. ancknnolyticny), продуцирующих тиаминазу. Тиаминазную бо­лезнь в этом случае рассматривают как одну из форм дисбактериоза.

Тиаминазы могут содержаться в продуктах растительного и живот­ного происхождения, обусловливая расщепление части тиамина в пищевых продуктах в процессе их изготовления и хранения.

Для пиридоксина (витамин Вй) антагонистом является линатин, содержащийся в семени льна. Ингибиторы пиридоксалевых ферментов обнаружены в ряде других продуктов — съедобных грибах, в неко­торых видах семян бобовых и т. д.

Избыточное потребление сырых яиц приводит к дефициту био­тина, так как в яичном белке содержится фракция протеина — авидин, связывающий витамин в неусвояемое соединение. Тепловая обработка яиц приводит к денатурации белка и лишает его анти­витаминных свойств.

Сохраняемость ретинола (витамина Л) снижается под воздейст­вием перегретых или гидрогонизированных жиров. Эти данные свиде­тельствуют о необходимости щадящей тепловой обработки жироемких продуктов, содержащих ретинол.

Недостаточность токоферолов (витамин Е) образуется под влия­нием неизученных компонентов фасоли и сои при тепловой обработке, при повышенном потреблении полиненасыщенных жирных кислот, хотя последний фактор можно рассматривать с позиций веществ, повышающих потребность организма в витаминах.

Факторы, снижающие усвоение минеральных веществ. К ним относят щавелевую кислоту и ее соли (оксалаты), фитин (инозитол-гсксафосфорная кислота), танины, некоторые балластные вещества, содержащие соединения крестоцветных культур и т. д.

Наиболее изучена в этом плане щавелевая кислота. Продукты с высокой концентрацией щавелевой кислоты способны резко снижать утилизацию кальция путем образования нерастворимых в воде солей. Такое взаимодействие может служить причиной тяжелых отравлений за счет абсорбции кальция в тонком кишечнике.

Смертельная доза для собаки составляет 1 г щавелевой кислоты на 1 кг массы! Содержание се в корме кур на уровне 2 % может привести к их гибели. Смертельная доза щавелевой кислоты для взрослых людей колеблется в пределах 5—150 г и зависит от ряда факторов. Установлено, что интоксикация щавелевой кислотой про­является в большей степени на фоне дефицита витамина D. Известны случаи смертельных отравлений людей как от самой щавелевой кис­лоты, так и от избыточного потребления продуктов, содержащих ее в больших количествах.

Высокое содержание щавелевой кислоты отмечено в овощах, в среднем, мг/100 г: шпинат — 1000; портулак — 1300; ревень — 800; щавель — 500; красная свекла — 275. В остальных овощах и фруктах щавелевая кислота содержится в незначительных количест­вах. Отмечено, что ее способность связывать кальций зависит от пропорции содержания в продукте кальция и оксалатов.

Фитин. Благодаря своему химическому строению легко образует труднорастворимые комплексы с ионами кальция, магния, железа, цинка и меди. Этим объясняется его деминерализирующий эффект, способность уменьшать абсорбцию металлов в кишечнике. Достаточно большое количество фитина содержится в злаковых и бобовых: пше­ница, фасоль, горох, кукуруза — ок. 400 мг/100 г, при этом основная часть — в наружном слое зерна. Высокий уровень в злаках не представляет крайней опасности, так как содержащийся в зерне фермент способен расщеплять фитин. Полнота расщепления зависит от активности фермента, качества муки и технологии выпечки хлеба. Фермент работает при температуре до 70° С, максимум его активности при рН 5,0—5,5 и 55° С. Хлеб, выпеченный из рафинированной муки, в отличие от обычной муки, практически не содержит фитина. В хлебе из ржаной муки его мало благодаря высокой активности фитазы.

Отмечено, что декальцинирующий эффект фитина тем выше, чем меньше соотношение кальция и фосфора в продукте и ниже обеспе­ченность организма витамином D. Установлено, что усвояемость же­леза снижается в присутствии дубильных веществ чая, поскольку они образуют с ним хелатные соединения, которые не всасываются в тонком кишечнике. Такое воздействие дубильных веществ не рас­пространяется на геминовое железо мяса, рыбы и яичного желтка. Неблагоприятное влияние дубильных и балластных соединений на усвояемость железа тормозится аскорбиновой кислотой, цистеином, кальцием, фосфором, что указывает на необходимость их совместного использования в рационе. Кофеин, содержащийся в кофе, активи­зирует выделение из организма кальция, магния, натрия, рядя других элементов, увеличивая тем самым потребность в них. Показано ингибирующее действие серусодержащих соединений на усвоение йода.

Нитрофураны, применяемые в сельском хозяйстве, их воздействие на организм человека

Нитрофураны обладают бактерицидным и бактериостатическим действием. Наибольшую антимикробную активность проявля­ют 5-нитро-2-замещенные фураны, которые различаются по способу применения, длительности циркуляции в организме и т. д.

Отличительной чертой НФ является эффективность их действия в борьбе с инфекциями, устойчивыми к СА и АБ.

Накопление НФ в органах и тканях животных зависит от сроков отмены препаратов перед убоем, которые составляют от 5 до 20 дней. Увеличение такого срока особенно важно для кур-несушек.

Считают, что остатки этих лекарственных препаратов не должны содержаться в пище человека. В этой связи отсутствуют допустимые концентрации НФ в пищевых продуктах.

Ниже приводится характеристика некоторых лекарственных пре­паратов.

Витамицин. Товарные формы препарата: витамицин—0,5; витамицин—1; витамицин—5, содержащие соответственно 0,5; 1 и 5 мг активной части витамина А. В корма домашней птицы добавляют 300—500 г на 1 т, для молодняка крупно-рогатого скота — 1 кг на 1 т. Улучшает обменные процессы и повышает продуктивность за счет активизации синтеза ретинола и белка в печени.

Бацихилин. Активным компонентом его является бацитрацин, от­носящийся к группе полипептидов. Его действие подобно пенициллину и направлено против грамположительных и грамотрицательных бак­терий.

Механизм ростстимулирующего действия заключается в усилении биосинтетической деятельности антагонистической микрофлоры, что приводит к значительному увеличению общего содержания анти­биотиков в кишечнике по сравнению с количеством, поступившим с кормом.

Товарные формы: бацихилин—10, бацихилин—20, бацихилин—30, содержащие в 1 г соответственно 10, 20, 30 мг бацитрина. Выводится из организма в течение одних суток, поэтому период выдержки перед убоем не имеет существенного значения.

Кормогризин. В состав входит антибиотик гризин, представляющий собой полипептид. Применяют кормогризин—5, кормогризин—10, кормогризин—40, в 1 г которых содержится соответственно 5, 10 и 40 мг гризина. Цыплятам и утятам — 200—500 г/1 т корма, молодняку КРС — 400 г/1 т, поросятам и молодняку овец — 300 г/1 т.

Выводится из организма в течение 5 дней. Период выдержки перед убоем скота и птицы должен составлять 6 дней.

Фрадизин. Активную часть составляет антибиотик тилозин, отно­сящийся к группе макролидов. Товарные формы: фрадизин—5, фра-дизин—10, содержащие в 1 г соответственно 5 и 10 мг тилозина. Применяют в качестве лечебно-профилактического средства из рас­чета 300—700 г на 1000 голов птицы. Перед убоем необходимо выдержать животных без препарата 6 дней.

В нашей стране применяются также антибиотики тетрациклинового ряда, входящие в состав кормовых добавок в качестве лечебно-профилактических средств: биовит—20, —40 и —80, содержащие соответственно 20, 40 и 80 мг хлортетрациклина; терравит Р — в 1 г 20 или 40 мг окситетрациклина; терравит К — в 1 г 60 или 80 мг окситетрациклина; терравит В — в 1 г 200 мг тетрациклина-осно­вания или 350 мг окситетрациклина; биотетракорм—100 — в 1 г 70—80 мг хлортетрациклина и 20—25 мг тетрациклина-основания.

Рассмотренная группа антибиотиков наиболее стойкая, препараты необходимо исключать из рациона за 8—10 дней до убоя.

Наряду с рассмотренными выше лекарственными средствами в животноводстве применяются пестициды (для борьбы с болезнями животных). Пестициды также могут загрязнять продукты животно­водства через корм животных.