Полициклические ароматические и хлорсодержащие углеводороды, диоксины и диоксиноподобные соединения

 

Полициклические ароматические углеводороды (далее ПАУ) образуются в процессе горения органических веществ (бензина, др. видов топлива, табака), в т. ч., при копчении, подгорании продуктов питания. Они содержатся в воздухе (пыль, дым), проникают в почву, воду, а оттуда – в растения и животных. ПАУ являются устойчивыми соединениями, поэтому обладают способностью накапливаться.

По своему действию на организм человека ПАУ являются канцерогенами, т.к имеют углубление в структуре молекулы, характерное для многих канцерогенных веществ (рис.1).

 

Рис.1. Бензапирен

 

В организм человека ПАУ попадают через дыхательную, пищеварительную систему, через кожу.

Снизить попадание ПАУ в организм можно: не допуская подгорания продуктов питания; сведя до минимума обработку продовольственного сырья и продуктов питания дымом; выращивая продовольственные растения вдали от промышленных зон; производя тщательную мойку продовольственного сырья и продуктов питания. Кроме того, большому риску попадания в организм ПАУ подвергаются курильщики и пассивные курильщики.

Хлорсодержащие углеводороды (хлорированные алканы и алкены) широко используются в качестве растворителей, есть пестициды.

Они летучи, растворимы в воде, липофильны, поэтому встречаются повсеместно и включаются в пищевые цепи.

Попадая в организм человека хлорсодержащие углеводороды разрушают печень, повреждают нервную систему.

Диоксины и диоксиноподобные соединения. К диоксинам – полихлорированным дибензодиоксинам (далее ПХДД) относится большая группа ароматических трициклических соединений, содержащих от 1 до 8 атомов хлора. Кроме этого существует две группы родственных химических соединений – полихлорированные дибензофураны (далее ПХДФ) и полихлорированные бифенилы (далее ПХБ), которые присутствуют в окружающей среде, продуктах питания и кормах одновременно с диоксинами.

В настоящее время выделено 75 ПХДД, 135 ПХДФ и более 80 ПХБ. Они являются высокотоксичными соединениями, обладающими мутагенными, канцерогенными и тератогенными свойствами.

Источники поступления диоксинов и диоксиноподобных соединений в окружающую среду, их круговорот, пути попадания в организм человека, воздействие на него схематично представлены на рисунке 2.

 

Метаболиты микроорганизмов

 

Токсины стафилококков. Стафилококковые интоксикации – наиболее типичные пищевые бактериальные интоксикации. "Они регистрируются практически во всех странах мира и составляют более 30% всех острых отравлений бактериальной природы с установленным возбудителем"[8]. Пищевые отравления вызываются в основном токсинами золотистого стафилококка.

Рис.2. Источники поступления диоксинов и диоксиноподобных соединений в окружающую среду, их круговорот, пути попадания и воздействие на организм человека

 

Основными факторами, влияющими на развитие бактерий золотистого стафилококка, являются температура, присутствие кислот, солей, сахаров, некоторых других химических веществ, а так же – прочих бактерий.

Бактерии золотистого стафилококка могут расти при температуре от 10 до 45° С. Оптимальная температура 35-37° С. Обычно клетки стафилококков погибают при 70-80° С, однако некоторые виды переносят нагревание до 100° С в течение 30 мин. Токсин, выделяемый бактериями стафилококка устойчив к действию высоких температур, для полного его разрушения требуется двухчасовое кипячение.

Большинство штаммов золотистого стафилоккока развиваются при значениях рН от 4,5 до 9,3 (оптимальные значения равны 7,0-7,5). Стафилококки чувствительны к присутствию отдельных видов кислот в окружающей среде. Губительны для стафилококков уксусная, лимонная, молочная, виннокаменная и соляная кислоты.

Установлено, что содержание 15-20% хлористого натрия в бульоне оказывало ингибирующее действие на стафилококк, а концентрация в 20-25% оказывала на него бактерицидное действие. Концентрация сахарозы 50-60% ингибирует рост бактерий, а концентрация 60-70% обладает бактерицидным действием.

Стафилококк инактивируется хлором, йодом, различными антибиотиками и такими химическими веществами, как бром, о-полифенол и гексахлорбензол. Однако эти соединения непригодны для обработки пищевых продуктов. Подавление роста золотистого стафилококка отмечалось в присутствии смеси молочнокислых и кишечных бактерий.

Причиной вспышек пищевых стафилококковых отравлений являются, как правило, продукты животного происхождения, такие как мясо, рыба и птицепродукты.

В молоко они могут попасть из вымени коров, больных маститом. Другими источниками являются кожные покровы животных и людей, занятых обработкой молока.

Свежая рыба и птица обычно не содержит стафилококков, но может быть заражена при их обработке, например, во время убоя или при последующей обработке. Вакуумная упаковка ингибирует рост стафилококковых бактерий в мясных продуктах.

Симптомы стафилококковой интоксикации человека можно наблюдать через 2-4 ч после употребления зараженного пищевого продукта. Однако начальные признаки могут появиться и через 0,5, и через 7 ч. Вначале наблюдается слюноотделение, затем тошнота, рвота, понос.

Температура тела повышается. Болезнь иногда сопровождается осложнениями: обезвоживанием, шоком, наличием крови или слизи в стуле и рвотных массах. К другим симптомам заболевания относятся головная боль, судороги, потение и слабость. Степень проявления этих признаков и симптомов, а также тяжесть заболевания определяются, главным образом, количеством поступившего в организм токсина и чувствительностью заболевших. Выздоровление часто наступает через 24 ч, но может потребоваться несколько дней.

Смертельные случаи в результате стафилококкового пищевого отравления отмечаются редко.

При появлении первых признаков отравления необходимо срочно обратиться к врачу. Доврачебная помощь состоит из промывания желудка, очищения кишечника, приема активированного угля.

Для профилактики отравления необходимо: не допускать к работе с пищевыми продуктами лиц, страдающих гнойничковыми заболеваниями кожи, с острыми катаральными явлениями верхних дыхательных путей; обеспечить соблюдение режимов тепловой обработки продуктов, гарантирующих гибель токсина стафилококка, а также создать условия хранения продуктов в холодильниках при температуре 2-4° С.

Ботулинический токсин рассматривается как наиболее сильнодействующий яд в мире и входит в арсенал биологического оружия.

Пищевое отравление, наступающее при употреблении продуктов питания, содержащих токсин бактерий Clostridium botulinum, называется ботулизмом. Это – тяжелое заболевание, часто со смертельным исходом.

Clostridium botulinum – это строго анаэробная бактерия. Микроорганизм образует теплоустойчивые эндоспоры.

В природе широко распространены споры различных типов Clostridium botulinum, которые регулярно выделяются из почвы в различных частях мира и менее часто из воды, кишечника рыб и др. животных.

Clostridium botulinum типов А и В размножается в диапазоне температур от 10 до 50° С. Тип Е может размножаться и продуцировать токсин при 3,3° С. Полное разрушение спор Clostridium botulinum достигается при 100° С через 5-6 ч, при 105° С – через 2 часа, при 120° С – через 10 мин.

Развитие ботулобактерий и их токсинообразование задерживается поваренной солью, а при концентрации соли 6-10% рост их прекращается.

Clostridium botulinum А и В размножается в пищевых продуктах при рН 4,6 или ниже. Устойчивость в кислой среде уменьшается, если в ней имеется хлористый натрий или другие ингибирующие агенты. Clostridium botulinum типа Е более чувствителен к кислотам, чем микроорганизмы других типов.

Установлено, что хлор может инактивировать споры Clostridium botulinum. Споры Clostridium botulinum инактивируются облучением.

Симптомы ботулизма проявляются в основном в поражении центральной нервной системы. Основные симптомы – двоение в глазах, опущение век, поперхивание, слабость, головная боль. Могут также наблюдаться затрудненность глотания или потеря голоса. Больной, как правило, не испытывает особых болезненных ощущений, кроме головной боли, и остается в полном сознании, хотя его лицо может потерять выразительность из-за паралича мышц лица. Продолжительность инкубационного периода в среднем 12-36 ч, но может колебаться от 2 ч до 14 дней.

Профилактика ботулизма включает быструю переработку сырья и своевременное удаление внутренностей (особенно у рыб); широкое применение охлаждения и замораживания сырья и пищевых продуктов; соблюдение режимов стерилизации консервов; запрещение реализации консервов с признаками бомбажа или повышенным уровнем брака (более 2%) – хлопающими концами банок, деформациями корпуса, подтеками и др. – без дополнительного лабораторного анализа; санитарная пропаганда среди населения опасности домашнего консервирования, особенно герметически укупоренных консервов из грибов, мяса и рыбы. Доврачебная помощь аналогична помощи при стафилококковом отравлении.

Микотоксины. Особой и довольной опасной для организма человека группой токсинов микробиологического происхождения являются микотоксины. Это токсические метаболиты плесневых грибов. Известно 250 видов микроскопических грибов, продуцирующих около 500 токсических метаболитов. Например: токсины спорыньи, вызывающие "антонов огонь" и "злые корчи", токсины фузариев, вызывающие расстройство пищеварения, координации движений, паралич и смерть у людей и животных.

Микотоксинами могут быть заражены в большей степени арахис, кукуруза, зерновые, бобовые, семена хлопчатника, орехи, некоторые фрукты, овощи, специи, корма, соки, пюре, компоты, джемы. Заражённые микотоксинами продукты вызывают такую разновидность пищевых интоксикаций, как микотоксикозы.

Профилактика микотоксикозов включает: регулярный санитарный, ветеринарный, агрохимический контроль; тщательную сортировку продовольственного сырья и продуктов питания перед использованием; применение химических методов уничтожения плесневых грибов, которые, однако, чаще всего малоэффективны и дорогостоящи; а так же помол зерновых и тепловая обработка продуктов.

Пути загрязнения пищевых продуктов микотоксинами схематично представлены на рисунке 3.