Токсиколого-гигиенические характеристики химических элементов

Ртуть. Один из самых опасных и высокотоксичных элементов, обладающий способностью накапливаться в организме растений, животных и человека, т.е. является ядом коммулятивного действия. Поэтому в молодых животных организмах её меньше, чем в старых, в хищниках её больше, чем в объектах, которыми они питаются. В природе ртуть находится в трёх окисленных состояниях: металлическая – Hg⁰, одновалентный ион, состоящий из двух ядер, соединённых ковалентной связью – (Hg - Hg) , двухвалентный ион - Hg .

Благодаря своим физико-химическим свойствам – растворимость, летучесть – ртуть и её соединения широко распространены в природе.

В земной коре её содержание составляет 0,5 мг/кг, морской воде – около 0,03 мкг/кг. В организме взрослого человека – около 13 мг, однако необходимость её для процессов жизнедеятельности не доказана.

Распределение и миграция ртути в окружающей среде осуществляются в виде круговорота двух типов:

– перенос паров элементной ртути от наземных источников в мировой океан;

–циркуляция соединений ртути, образуемых в процессе жизнедеятельности бактерий.

Загрязнение пищевых продуктов ртутью может происходить в результате естественного процесса испарения из земной коры в количестве 25000-125000 т ежегодно.

Использование ртути в народном хозяйстве: производство хлора и щелочей, амальгамная металлургия, электротехническая промышленность, медицина и стоматология, сельское хозяйство. Примером может быть использование каломели (Hg Cl ) в качестве антисептика, раствора сулемы (HgCl ) – для дезинфекции, ртутной серной мази – при кожных заболеваниях, фунгицидов (алкированные соединения ртути) – для протравливания семян.

Второй тип круговорота, связанный с метилированием неорганической ртути, является наиболее опасным, поскольку приводит к образованию метилртути, диметилртути, других высокотоксичных соединений, поступающих в пищевые цепи. Метилирование ртути осуществляют аэробные и анаэробные микробы, а также микромицеты, обитающие в почве, в верхнем слое донных отложений водоёмов.. Предполагают, что метилирование ртути микроорганизмами может осуществляться при определённых условиях в кишечнике животных и человека.

Фоновое содержание ртути в съедобных частях сельскохозяйственных растений составляет от 2 до 20 мкг/кг, редко до 50-200 мкг/кг. Среднее содержание в овощах – 3-59, фруктах – 10-124, бобовых – 8-16, зерновых – 10-103 мкг/кг. Наибольшая концентрация ртути обнаружена в шляпочных грибах – 6-447, перезрелых – до 2000 мкг/кг. В отличие от растений, в грибах может синтезироваться метилртуть. Фоновое содержание в продуктах животноводства составляет, мкг/кг: мясо – 6-20, печень – 20-35, почки – 20-70, молоко – 2-12, коровье масло – 2-5, яйца – 2-15. С увеличением количества ртути в корме и питьевой воде её концентрация существенно возрастает. В организм человека ртуть в наибольшем количестве с рыбопродуктами, в которых её количество многократно превышает ПДК.

Мясо рыбы отличается наибольшей концентрацией ртути и её соединений, поскольку активно аккумулирует их из воды и корма, в который вводят другие гидробионты, богатые ртутью. В мясе хищных пресноводных рыб уровень ртути составляет 107-509 мкг/кг, нехищных – 79-200 мкг/кг, океанских – 300-600 мкг/кг. Организм рыб способен синтезировать метилртуть, которая накапливается в печени при достаточном содержании в корме цианокобаломина (Витамина В ). У некоторых видов рыб в мышцах содержание ртути достигает 500-20000 мкг/кг (рыба-сабля) или 5000-14000 мкг/кг (тихоокеанский марлин).

При варке рыбы и мяса концентрация ртути в них снижается, при аналогичной обработке грибов – остаётся без изменений. Это различие объясняется тем, что в грибах ртуть связана с аминогруппами азотосодержащих соединений, в рыбе и мясе – с серусодержащими аминокислотами.

Токсичность ртути зависит от вида её соединений, которые по-разному всасываются, метаболизируются и выводятся из организма. Наиболее токсичны алкилртутные соединения с короткой цепью – демитилртуть, метилртуть и этилртуть. Неорганические соединения выделяются преимущественно с мочой, органические – с желчью и калом. Период полувыведения из организма неорганических соединений 40 суток, органических – 76 суток.

Механизм токсического действия ртути связывают с её взаимодействием с SH-группами белков. Блокируя их, ртуть изменяет свойства или инактивирует ряд жизненно важных элементов. Неорганические соединения ртути нарушают обмен аскорбиновой кислоты, пиридоксина, кальция, меди, цинка, селена, органические – обмен белков, цистеина, аскорбиновой кислоты, токоферолов, железа, марганца, селена. Клиническая картина хронического отравления организма небольшими дозами ртути получила название микромеркуариализма.

Защитным эффектом при воздействии ртути на организм человека обладает цинк и особенно селен. Предполагают, что защитное действие селена обусловлено образованием нетоксичного селенортутного комплекса за счёт диметилирования ртути. Токсичность неорганических соединений ртути снижает аскорбиновая кислота и медь при их повышенном поступлении в организм, органических – протеины, цистин, токоферолы. Избыточное потребление с пищей пиридоксина усиливает токсичность ртути.

Безопасным уровнем содержания ртути в крови считают 50-100 мкг/л, волосах – 30-40 мкг/г, моче - 5-10 мкг/сутки. Человек получает с суточным рационом 0,045-0,06 мг ртути, что примерно соответствует рекомендуемой ФАО/ВОЗ по ДСП – 0,05 мг. ПДК ртути в водопроводной воде, идущей для приготовления пищи, составляет 0,005 мг/л, международный стандарт – 0,01 мг/л (ВОЗ, 1974).

Свинец. Один из самых распространённых и опасных токсикантов. В земной коре содержится в незначительных количествах. Вместе с тем мировое производство свинца составляет более 3,5*10 т в год, и только в атмосферу поступает в переработанном и мелкодисперсном состоянии 4*10 т свинца в год.

Среднее содержание свинца в продуктах питания 0,2 мг/кг. По отдельным группам, мг/кг (в скобках – среднее содержание): фрукты – 0,01-0,6 (0,1), овощи – 0,02-1,6 (0,19), крупы – 0,03-3 (0,21), хлебобулочные изделия – 0,03-0,82 (0,16), мясо и рыба – 0,01-0,78 (0,16), молоко – 0,01-0,1 (0,027).

ГОСТ 2874—82 предусматривает содержание свинца в водопроводной воде не выше 0,03 мг/кг, атмосферном воздухе—1,5 мкг/м . Следует отметить активное накопление свинца в растениях и мясе сельскохозяйственных животных вблизи промышленных центров, крупных автомагистралей. Взрослый человек получает ежедневно с пищей 0,1—0,5 мг свинца, с водой—ок. 0,02 мг. Общее его содержание в организме составляет 120 мг. В организме взрослого человека усваивается в среднем 10% поступившего свинца, у детей—30—40%. Из крови свинец поступает в мягкие ткани и кости, где депонируется в виде трифосфата. 90% поступившего свинца выводится из организма с фекалиями, остальное с мочой и другими биологическими жидкостями. Биологический период полувыведения свинца составляет из мягких тканей и органов—ок. 20 дней, из костей—до 20 лет.

Механизм токсического действия свинца определяется по двум основным направлениям:

—блокада функциональных SH-групп белков, что приводит к ингибированию многих жизненно важных ферментов.

—проникновение свинца в нервные и мышечные клетки, образование лактата свинца путём взаимодействия с молочной кислотой, затем фосфатов свинца, которые создают клеточный барьер для проникновения в нервные и мышечные клетки ионов кальция. Развивающиеся на основе этого парезы, параличи служат признаками свинцовой интоксикацию.

Основными мишенями при воздействии свинца являются кроветворная, нервная, пищеварительная система и почки. Отмечено его отрицательное влияние на половую функцию организма.

Дефицит в рационе кальция, железа, пектинов, белков, витамина Д увеличивают усвоение свинца, а следовательно, его токсичность, что необходимо учитывать при организации диетического и лечебно-профилактического питания.

По данным ФАО, допустимая суточная доза (ДСД) свинца составляет около 0,007 мг/кг массы тела, ПДК в питьевой воде—0,05 мг/л.

Мероприятия по профилактике загрязнения свинцом пищевых продуктов должны включать государственный и ведомственный контроль за промышленными выбросами свинца в атмосферу, водоёмы, почву. Необходимо снизить или полностью исключить применение тетраэтилсвинца в бензине, свинцовых стабилизаторах, изделиях из поливинилхлорида, красителях, упаковочных материалах. Немаловажное значение имеет гигиенический контроль за использованием луженой пищевой посуды, а также глазурованной керамической посуды (хрусталь), недоброкачественное изготовление которых ведёт к загрязнению пищевых продуктов свинцом.

В основном повышенное содержание свинца наблюдается в консервах, помещённых в так называемую сборную жестяную тару, которая спаивается сбоку и к крышке припоем, содержащим определённое количество свинца. К сожалению, пайка иногда бывает некачественная (образуются брызги припоя), и хотя консервные банки ещё дополнительно покрываются специальным лаком, это не всегда помогает. Имеются случаи, правда хотя и редкие (до 2%), когда в консервах из этой тары накапливается, особенно при длительном хранении, до 3 мг/кг свинца и даже выше, что представляет опасность для здоровья, поэтому продукты в этой сборной жестяной таре нельзя хранить более 5 лет.

Большое загрязнение свинцом происходит от сгорания этилового бензина. Тетраэтилсвинец, добавленный в бензин для повышения октанового числа в количестве 0,1%, весьма летуч и более токсичен, чем сам свинец и его неорганические соединения. Он легко попадает в почву и загрязняет пищевые продукты. Повышенное содержание свинца в окружающей среде связано главным образом с техногенным загрязнением воздуха, почвы и воды. Источниками загрязнения являются энергетические установки, работающие на угле, жидком топливе, двигатели внутреннего сгорания, в которых используется горючее топливо с добавлением антидетонатора – тетраэтилсвинца.

Отмечается увеличенная загрязненность свинцом промышленных районов и городов. Выбросы функционирующих производств, выхлопные газы автомобильного транспорта попадают в почву, и концентрация свинца в растениях в зонах, прилегающих к автотрассам, может увеличиваться в десятки раз. Поэтому продукты, выращенные вдоль автострад, содержат повышенное количество свинца. В зависимости от интенсивности движения эта опасная зона может простираться от 10 до 500 м. Поэтому вдоль дорог следует сажать только лесные породы или выращивать кормовые культуры. Однако этим иногда пренебрегает и часто вдоль дорог высаживают плодовые деревья, которые дают загрязненные свинцом плоды. Скармливание травоядным животным травы или сена из придорожных и пригородных зон приводит к накапливанию свинца в организме животных. Одна часть свинца может выводиться из организма с молоком, и в этом случае молоко становится опасным для употребления в пищу, а другая - накапливаться в органах и тканях животного. Свинец не относится к жизненно необходимым элементам и представляет для организмов животных и человека токсичное вещество с кумулятивными свойствами. В организмы человека и животного свинец попадает с воздухом и пищей. При поступлении в большом количестве может наблюдаться острое отравление, при незначительных дозах, но частом потреблении – хроническое (у человека при ежедневном поступлении 2 мг свинца отравление, развивается через несколько недель). В результате повреждается мозг, что может привести к развитию раковых образований. Установлено, что при поступлении свинца в детский организм вызывает инцефалопатию, судороги и умственную отсталость.

Прекрасный пример, в отношении борьбы с загрязнением продуктов дала Дания. Там уже несколько лет запретили использование в автомобилях этилированного бензина и естественный уровень свинца в основных овощах (картофель, морковь, лук) сократился в 2 – 3 раза. Будем надеяться, что у нас появится такое же отрицательное отношение к использованию этилированного бензина.

Таблица 1. Предельно допустимое содержание токсичных продуктах питания, мг/кг

Продукты	Свинец	Кадмий	Мышьяк	Ртуть	Медь	Цинк
Большинство зернобобовых	0,5	0,1	0,2 - 0,3	0,02 – 0,03
Сахар и конфеты	1,0	0,1	0,5	0,02 – 0,03	10 - 20
Молоко и большинство жидких молочных продуктов	0,1	0,03	0,05	0,005	1,0
Масло растительное и изделия из него	0,1	0,05	0,1	0,05	1,0	5 – 10
Овощи, ягоды и фрукты свежие и свежезамороженные	0,04 – 0,5	0,03	0,2	0,02	5,0	10,0
Овощи, ягоды, фрукты и изделия из них в сборной жестяной таре	1,0	0,05	0,2	0,02	5,0	10,0
Мясо и птица свежие	0,5	0,05	0,1	0,03	5,0
Мясо и птица консервированные в сборной жестяной таре	1,0	0,1	0,1	0,03	5,0
Рыба свежая и мороженная	1,0	0,2	1,0 – 5,0	0,3 – 0,6
Рыба консервированная в сборной жестяной таре	1,0	0,2	1,0 – 5,0	0,3 - 0,7
Напитки	0,1 - 0,3	0,01-003	0,1 – 0,2	0,005	1,0– 5,0	5,0-10

 

Мышьяк. Природный мышьяк находится в связанном состоянии, в виде арсенидов и арсеносульфидов тяжелых металлов. Содержится во всех объектах биосферы: морской воде – ок. 5 мкг/кг, земной коре – 2 мг/кг, рыбах и ракообразных – в наибольших количествах. Фоновый уровень мышьяка в продуктах питания из нормальных геохимических регионов составляет, мг/кг: 0,5-1 мг/кг. В овощах и фруктах - 0,01 - 0,2, зерновых – 0,006 – 1,2, говядине и свинине – 0,005 – 0,05, печени – 2, яйцах – 0,003 – 0,03, коровьем молоке и кисло-молочных продуктах – 0,005 – 0,01, твороге – 0,003 -0,3. Высокая концентрация мышьяка, как и других химических элементов, отмечается в пищевых гидробионтах, в частности морских. В организме человека обнаруживается ок. 1,8 мг мышьяка.

По данным экспертов ФАО/ВОЗ, суточное поступление мышьяка в организм человека составляет в среднем 0,05 – 0,42 мг, т.е. около 0,007мг/кг массы тела и может достигать 1 мг в зависимости от его содержания в потребляемых продуктах питания и проникновения из других объектов окружающей среды. ФАО/ВОЗ установила ДСД мышьяка 0,05 мг/кг массы тела, что составляет для взрослого человека около 3 мг/сутки.

Мышьяк, в зависимости от дозы, может вызвать острое и хроническое отравление. Хроническая интоксикация возникает при длительном употреблении питьевой воды с 0,3 – 2,2 мг/л мышьяка. Разовая доза мышьяка в 30 мг смертельная доза для человека. Механизм токсического действия мышьяка связан с блокированием тиоловых групп ферментов, контролирующих тканевое дыхание, деление клеток, другие жизненно важные функции. Специфическими симптомами интоксикации считают утолщение рогового слоя кожи ладоней и подошв. Неорганические соединения мышьяка более токсичны, чем органические. После ртути, мышьяк является вторым по токсичности контаминантом пищевых продуктов. Соединения мышьяка хорошо всасываются в пищевом тракте. 90% поступившего в организм мышьяка выделяется с мочой. Биологическая ПДК в моче равна 1 мг/л, а его концентрация 2 – 4 мг/л свидетельствует об интоксикации. В организме он накапливается в волосах, ногтях, коже, что учитывается при биологическом мониторинге. Биологический период полужизни мышьяка в организме – 30 – 60 часов. Необходимость мышьяка для жизнедеятельности организма человека не доказана, за исключением его стимулирующего действия на процесс кроветворения.

Загрязнение продуктов питания мышьяком обусловлено его использованием в сельском хозяйстве в качестве инсектицидов, фунгицидов, древесных консервантов, стерилизатора почвы. Мышьяк находит применение в производстве полупроводников, стекла, красителей. Терапевтические свойства мышьяка известны более 2000 лет.

Бесконтрольное использование мышьяка и его соединений приводит к его накоплению в продовольственном сырье и пищевых продуктах, что обуславливает риск возможных интоксикаций и определяет пути профилактики.

Соединения мышьяка (мышьяковистый ангидрид, арсениты, арсенаты) обладают высокой степенью аккумуляции, чрезвычайно опасны и токсичны. В чистом виде мышьяк ядовит только в больших количествах. Основную опасность представляет техногенное загрязнение окружающей среды соединениями мышьяка вокруг металлоплавильных заводов, предприятий, перерабатывающих цветные металлы, сжигающих бурые угли. В зоне действия таких предприятий в воздухе создается высокая концентрация мышьяковистого ангидрида и других соединений мышьяка, происходит их накопление в воде, почве, растениях с последующим перераспределением в организм животных, потребляющих загрязненные корм, воду, а затем в молоко, мясо, получаемые от этих животных.

Вторым источником загрязнения продуктов животноводства мышьяком являются лечебные мышьяковистые препараты (осарсол, новарсенол, миарсенол, атоксил, аминорсен и др.), акарициды (арсенит натрия, кальция и др.), антигельминтики (арсенат олова, марганца, калия и др.). Применение указанных веществ в животноводстве длительное время или в высоких дозах может привести к накоплению их в получаемых от животных мясе, молоке, а при противочесоточных обработках – в шерсти. Человек принимает ежедневно с пищей около 1,2 – 2,0 мг мышьяка, что близко к максимально допустимому количеству. Соединения мышьяка обладают высокой степенью кумуляции и поэтому их поступления с пищей в повышенных дозах может привести к острой или хронической интоксикации, к развитию злокачественных новообразований. Известны массовые случаи рака кожи у людей, возникшего в результате использования одежды, изготовленной из шерсти, содержащей соединения мышьяка после противочесоточной обработки овец мышьяковистыми препаратами. Карциномы, индуцированные мышьяком возникают главным образом на коже, также в легких, печени.

 

Кадмий представляет собой один из самых опасных токсикантов внешней среды. В природе в чистом виде не встречается, Это сопутствующий продукт при рафинировании цинка и меди. Земная кора содержит около 0,05 мг/кг кадмия, морская вода – 0,3 мкг/кг.

В природной среде кадмий встречается в очень малых количествах, именно поэтому его отравляющее действие было объявлено недавно. В продуктах питания его в 5 – 10 раз меньше, чем свинец.

Кадмий широко применяется в различных отраслях промышленности в качестве компонента защитных гальванических покрытий при производстве пластмасс, полупроводников. В некоторых странах соли кадмия используются в ветеринарии, как антигельминтные и антисептические препараты. Фосфатные удобрения и навоз также содержат кадмий. Кадмий содержится в мазуте и дизельном топливе, освобождаясь при его сгорании; используется в качестве присадки к сплавам, при нанесении гальванических покрытий, (кадмирование неблагородных металлов), для получения кадмиевых пигментов, необходимых для производства лаков, эмалей и керамики, в качестве стабилизатора пластмасс (например, поливинилхлорида), в электрических батареях. В результате всего этого, а также при сжигании кадмийсодержащих пластмассовых отходов кадмий может попадать в воздух. Например, в Балтийское море ежегодно поступает 200 тонн кадмия, в том числе 45% - из воздуха. Во всем мире, судя по имеющимся данным, в окружающую среду выбрасывается примерно 500 тонн. Кадмий также обычно сопутствует в природных рудах другим металлам, чаще всего цинку. Соотношение кадмия и цинка в минералах и почвах варьирует от 1:100 до 1:1000.

Все это определяет основные пути загрязнения окружающей среды, а следовательно, продовольственного сырья и пищевых продуктов. В нормальных геохимических регионах, с относительно чистой экологией, содержание кадмия в растительных продуктах составляет, мкг/кг: зерновые – 28 – 95; горох – 15 – 19; фасол ь – 5 – 12; капуста – 2 – 26; помидоры – 10 – 30; салат – 17 – 23; фрукты – 9 – 42; растительное масло – 10 – 50; сахар – 5 – 31; грибы – 100 – 500. В продуктах животного происхождения, в среднем, мкг/кг: молоко – 2,4; творог – 6; яйца – 23 – 250.

При определении кадмия в пищевых продуктах необходимо учитывать его способность испаряться при температуре 500° С в условиях озоления. Поэтому минерализацию проводят в серной кислоте с добавлением перекиси водорода. В качестве основного метода используют атомно-адсорбционную спектрофотометрию. Перспективным направлением является полярографический анализ.

Установлено, что примерно 80% кадмия поступает в организм человека с пищей, 20% - через легкие из атмосферы и при курении.

С рационом взрослый человек получает до 150 и выше мкг/кг кадмия в сутки. В одной сигарете содержится 1,5 – 2,0 мкг кадмия, поэтому его уровень в крови и почках у курящих в 1,5 – 2,0 раза выше по сравнению с некурящими.

92 – 94% кадмия, попавшего в организм с пищей, выводится с мочой, калом и желчью. Остальная часть находится в органах и тканях в ионной форме или в комплексе с низкомолекулярным белком – металлотионеином. В виде этого соединения кадмий не токсичен, поэтому синтез металлотионеина является защитной реакцией организма при поступлении небольших количеств кадмия. Здоровый организм человека содержит около 50 мг кадмия. Интересно отметить, что в организме новорожденных он отсутствует и появляется к 10 месяцу жизни.

Кадмий, как и свинец, не является необходимым элементом для организма млекопитающих.

Попадая в организм в больших дозах, проявляет сильные токсические свойства. Главной мишенью биологического действия кадмия являются почки. Механизм токсического действия кадмия связан с блокадой сульфгидрильных групп белков. Кроме этого, он является антагонистом цинка, кобальта, селена, ингибируя активность ферментов, содержащих указанные металлы. Известна способность кадмия в больших дозах нарушать обмен железа и кальция. Все это приводит к возникновению широкого спектра заболеваний: гипертоническая болезнь, снижение иммунитета и др. Отмечены тератогенный, мутагенный и канцерогенный эффекты кадмия.

Допустимая суточная потребность (ДСП) кадмия составляет 70 мкг/сутки, ДСД – 1 мкг/кг массы тела. ПДК кадмия в питьевой воде – 0,01 мг/л. Концентрация кадмия в сточных водах, попадающих в водоемы, не должна превышать 0,1 мг/л. Учитывая ДСП кадмия, его содержание в 1 кг суточного набора продуктов не должно превышать 30 – 35 мкг.

Важное значение в профилактике интоксикации кадмием имеет правильное питание: преобладание в рационе растительных белков, богатое содержание аминокислот, аскорбиновой кислоты, железа, цинка, меди, селена, кальция. Необходимо профилактическое УФ – облучение. Целесообразно исключить из рациона продукты, богатые кадмием. Белки молока способствуют накоплению кадмия в организме и проявлению его токсических свойств.

 

Хром. Хром широко распространен в земной коре, он составляет 0,04% твердой породы. Он в основном применяется в металлургической промышленности для получения нержавеющих сталей и для покрытия металлических изделий с целью коррозионной защиты. Феррохром и хром используются в промышленности в качестве легирующих добавок, для получения красок и в полиграфической промышленности. Дубление соединениями хрома является традиционным способом изготовления кожаных изделий. Хроматы добавляют в качестве антикоррозионных агентов в воду, а присутствие их в сточных водах приводит к значительному выделению промышленных хроматов в атмосферу.

Хром в небольших количествах находится в большинстве пищевых продуктов и напитков. Среднее суточное потребление хрома с пищей составляет приблизительно 50…80 мкг.

Потенциальным источником повышения концентрации хрома в пищевых продуктах является загрязнение окружающей среды сточными водами.

Хром по биологическому действию на организм является необходимым элементом. Основная его роль заключается в поддержании нормального уровня глюкозы в организме. Недостаток металла в организме приводит к нарушению глюкозного и липидного обмена и может привести к диабету и атеросклерозу.

Хорошо известны также острые и хронические заболевания, вызванные воздействием на организм избыточного содержания хрома и его соединений. Рабочие кожевенных заводов страдают хронической язвой, возникающей под действием соединений хрома(VI). У людей, работающих с хромом и его соединениями, встречается аллергическая экзема и другие формы дерматита, а также рак верхних дыхательных путей и легких. Нет достаточных доказательств, что хром, обычно попадающий в пищу из исходного сырья или нержавеющей посуды при ее приготовлении, отрицательно влияет на здоровье человека. Однако введение больших количеств дихромата калия приводит к смертельным отравлениям. Меньшие количества вызывают повреждения почек и печени. Поэтому эксперты ФАО и ВОЗ регламентируют содержание хрома в пищевых продуктах.

 

Алюминий. Алюминий – самый распространенный металл в литосфере. Он составляет 8% земной коры. В природе алюминий встречается в виде силикатов. Несмотря на богатые залежи, алюминий впервые был выделен только в 1825 г. В промышленности алюминий получают из бокситных руд и криолита. Основные их месторождения – в Карибском бассейне, Бразилии и ЮАР.

В пищевой промышленности широко применяют бентонит, или природный гидратированный алюмосиликат, для осветления жидких сред (соков, пива, вина, напитков, сиропов и т.д.)

Уровень использования алюминия во много раз больше, чем других технологических металлов. Он используется в электротехнической, автомобильной, авиационной промышленности, при производстве оборудования для пищевых предприятий. Кроме того, соединения алюминия применяют в качестве пищевых добавок и в других целях. При очистке воды для осаждения частиц взвесей используют сульфат алюминия.

Несмотря на то, что алюминий широко используется при производстве домашней посуды и оборудования для пищевых предприятий, данных о содержании металла в пище и его ежедневном потреблении немного. В России содержится в природных водах в концентрации 0,001…10 мг/л. В промышленных стоках его концентрация достигает 1000 мг/л. Продукты растительного происхождения содержат алюминия 10…100мг/кг, редко – 300 мг/кг, продукты животного происхождения – 1…20 мг/кг. По данным исследователей, в суточных рационах в разных городах России и странах СНГ содержится алюминия 18,8…85 мг, в среднем – 25 мг.

Токсичность алюминия для человеческого организма является предметом дискуссий долгие годы. Еще в 1886 году, когда только начинали использовать алюминий для изготовления кухонной посуды, считали, что потребление этого металла вызывает отравление. Сорок лет спустя исследователями-токсикологами были представлены дополнительные доказательства этого предположения. В других более поздних сообщениях содержатся как опровержения, так и подтверждения того, что использование алюминиевой посуды опасно и может привести к пищевому отравлению. Совет по продуктам питания Американской медицинской ассоциации на основе дополнительных исследований установил, что малые количества алюминия, попадающие в организм с пищей, не оказывает вредного воздействия на человеческий организм.

Отечественными токсикологами установлено, что даже растворимые соли алюминия отличаются слабым токсическим действием. Хроническое поступление алюминия в дозе 0,5 мг/кг массы тела безвредно для человека. Обогащение пищи алюминием происходит в процессе ее приготовления или хранения в алюминиевой посуде. Растворимость алюминия возрастает в щелочной или кислой среде. К веществам, усиливающим растворение алюминия относят антоциановые пигметы овощей и фруктов, поваренную соль. В процессе приготовления такой пищи в алюминиевой посуде содержание алюминия может увеличиться в 2 раза.

За рубежом на основании данных Американской медицинской ассоциации алюминий широко применяется для изготовления консервных банок для пива и других напитков.

 

Олово. Олово известно еще с древности. Задолго до проникновения римлян из Галлии в Британию корабли финикийских купцов заходили в порты Корнуэлла за редким и ценным металлом. Олово сплавляли с медью и получали бронзу.

Олово в микроколичествах содержится в большинстве почв, в промышленных масштабах его добывают в немногих районах земного шара. Основной рудой является касситерит. В настоящее время основным производителем является Малайзия.

Свыше половины добываемого олова идет на производство покрытий. Оловянные покрытия получают путем погружения, а также путем гальванизации. Гальванические покрытия используются при изготовлении деталей для машиностроительной и электротехнической промышленности для обеспечения коррозийной устойчивости. Для этой же цели для производства консервных банок используются мягкие стали с гальваническим покрытием. Однако при длительном хранении консервов олово может переходить в продукты и при накоплении в больших количествах отрицательно действует на организм. Поэтому жестяные банки после лужения дополнительно покрывают лаками, а количество олова в консервах контролируют. Срок хранения консервов, вырабатываемых в жестяной банке, устанавливают с учетом предупреждения накопления больших количеств олова (на 1 кг продукта - не более 200 мг для взрослых и 100 – для детей).

Высокая концентрация олова в пище может привести к острому отравлению. Показано, что для человека токсичная доза олова составляет 5….7 мг/кг массы тела. После употребления пищи с содержанием олова 250 мг/кг возникает тошнота, рвота и другие симптомы отравления.

 

Никель. В природе никель присутствует обычно совместно с мышьяком, сурьмой и серой. Среди наиболее важных с промышленной точки зрения руд является гарниерит – магний – никелиевый силикат.

Никель используется при производстве сплавов с железом, медью, алюминием, хромом, цинком и молибденом для получения огнеупорных и коррозионноустойчивых сталей, чугуна. Никелированные стали применяются при производстве некоторых видов пищевого оборудования.

Никель присутствует в небольших количествах почти во всех почвах. Растения могут содержать от 0,5 до 3,5 мг/кг металла. В значительных количествах он содержится в большинстве тканей животных.

Суточная норма поступления никеля в организм человека с пищей составляет 0,3…0,6 мг.

Источником загрязнения никелем пищевых продуктов могут являться почва и применяемое в пищевой промышленности оборудование.

Никель плохо абсорбируется из пищевых продуктов и напитков. В тканях организма остается около 3…6% ежедневно поглощаемого металла. Распределяется никель в организме почти однородно без преимущественного накопления в каких-либо органах. Никель возможно необходим человеку, что, однако, до сих пор не доказано. Он активирует некоторые ферменты, хотя и не является их единственным активатором. К таким ферментам относятся карбоксилаза, трипсин и ацетилкофермент-А-синтетаза. Некоторое количество никеля в организме человека находится в специфическом никельсодержащем белке-никелоплазмине.

При избытке никеля у рабочих предприятий по очистке его отмечены случаи рака органов дыхания и дерматиты. Поэтому при отсутствии в настоящее время достаточно четких данных о токсичности никеля, токсикологи принимают во внимание возможность вредного воздействия на здоровье человека данного металла и регламентируют его содержание в продуктах питания.

Биологи давно заметили, что в местах магнитных аномалий, где в почве обнаруживается повышенная концентрация никеля, встречаются уродливые формы растений. Если домашний скот поедает такую зелень, то получает эндемические заболевания глаз: кератиты и кератоконьюктевиты, осложняющиеся изъязвлением роговицы, прободением ее, катарактой и слепотой, у него наблюдается деформация суставов и копыт, а также ранняя гибель. Страдают и люди этих мест.

Никель признан условно жизненно необходимым химическим микроэлементом. Никель и его соединения, поступающие в организм с пищей, как правило, относительно нетоксичны. Однако при избыточном поступлении никеля может развиться не только контактный дерматит, но и системная гиперчувствительность к никелю. Любой человек, получивший гиперчувствительность к никелю, является потенциально уязвимым к возникновению аутоиммунного заболевания, будь то катаракта, сахарный диабет, анемия, астма и т. д. Когда и как появится гиперчувствительность на 28-й химический элемент, спрогнозировать трудно. Но общеизвестны высказывания иммунологов насколько удивительно мала бывает доза аллергена, способная вызвать аллергическую реакцию. С учетом такой особенности проведение клинико-лабораторных исследований, может и не дать статистически достоверного результата. Разрушительное аутоиммунное воспаление может возникать периодически, в том числе у больных сахарным диабетом, причем вне зависимости от того, насколько велика или ничтожно мала проверенная концентрация никеля в крови, волосах и т.д., да к тому же, если воспалительный процесс будет запускаться новым триггером при уже возникшей гиперчувствительности. Требуют учета все иммунопатогенные факторы, вплоть до метеозависимости, а также поливалентная сенсибилизация. При иммунологическом тестировании на наличие антител следует учитывать, что в определенные периоды через 5-6 лет гиперчувствительность, в том числе к никелю, может ослабеть и совсем исчезнуть, если ограничится поступление в организм аллергена

Никель стал часто встречаемым аллергеном у молодежи (при пирсинге) и кухарок. Работающему у плиты необходимо знать, что сама никелированная посуда не опасна, вредны только никелевые испарения из кастрюль и баков, которые чаще всего алюминиевые. С появлением гиперчувствительности на никель неминуемо аллергическое или аутоиммунное воспаление в местах концентрации токсического металла. Многими исследованиями подтвержден факт аккумуляции никеля костным и головным мозгом, печенью, поджелудочной железой, а также органами выделения: почками, легкими, кожей, слизистыми оболочками, включая роговицу глаза. Таким образом, нарушая ферментативные и другие виды обмена, никель при избыточном поступлении его в организм и постоянном присутствии в крови приводит к аутоиммунным заболеваниям сосудов (васкулиты всех органов), глаз (кератиты, кератоконъюнктивиты, катаракта…), легких, почек, поджелудочной железы (сахарный диабет и др.), анемиями и т.д., заметно влияя на продолжительность нашей жизни.

Самый весомый аргумент: ни один из известных науке экотоксикантов не обладает способностью вызывать столь характерные патологические проявления! Следует особо упомянуть, что чрезвычайно опасна интоксикация намагниченным никелем. Магнитный никель способен выключать из обмена железо и кобальт или искажать обменные процессы, происходящие с участием этих ферромагнитных металлов. А намагниченным никелем нас снабжает маргариновая пищевая промышленность, используя порошок токсического металла в качестве катализатора при гидрогенизации жиров, ионизируя их. Ядовитый катализатор полностью удалить из саломас (полуфабрикат искусственных трансжиров) невозможно, в то время как санитарная служба содержание никеля в трансжирах не проверяет! Кроме того, внедренный по рекомендации НИИ жиров (Санкт-Петербург) новый способ фильтрации при помощи мощного электромагнитного поля заряжает никель более прочно.

Никель отнесен к первой группе канцерогенов и поэтому является неуправляемым генератором иммунопатологии. Но гидрогенизация жиров с никель - кизельгуровым катализатором модернизировало и усилило этот процесс, так как появились трансбелки. Известно, что в саломасах (а следовательно, в конечной продукции: маргаринах, кулинарных, кондитерских и хлебопекарских жирах, майонезе, батончиках «Милки Уэй» и т. д.) содержится более 5% белка, в молекулы которых активно проникает намагниченный катализатор, который полной очистке не поддается. В итоге рост новообразований, уродств новорожденных наблюдается повсеместно, а также выработка ущербного инсулина у взрослых, состоящего из белковых фракций. Искусственные белки с генными нарушениями проникают и через плаценту.

Длительное постепенное накопление магнитного никеля в организме рано или поздно заканчивается скрытой никелевой интоксикацией – экологически опасным пищевым фактором, приводящим к аутоиммунным заболеваниям различных органов.

Как верно подметил известный популяризатор медицинских знаний профессор Иван Павлович Неумывакин, чукчи и эскимосы, которые употребляют экологически чистую натуральную пищу, главным образом животную, сахарным диабетом не болеют. А знаете ли вы, почему у маргарина необычное свечение в инфракрасных лучах, из-за чего тараканы пятятся иногда от этого продукта? Ионизация и химия (никель) отпугивают насекомых, которым порой и яды нипочем.

Что касается катаракты, часто возникающей у диабетиков как позднее осложнение, то надо заметить, что к гипергликемии, нарушающей обменные процессы в теле глаза, несомненно, добавляется влияние и никеля. Названный экотоксикант окисляет аскорбиновую кислоту, создавая в хрусталике аутоиммунный очаг воспаления. При подозрениях на триггер концентрацию никеля в организме проверяют анализами, исследуя волосы и ногти.

Антагонисты никеля – это витамины (С, Е, В1 и В12), железо, кобальт, сера, цинк, кальций и фосфор. Пищевые продукты, наиболее насыщенные никелем: какао-бобы, арахис, кофе, грибы, соя и все бобовые, грецкие орехи и любая пища на основе искусственных трансжиров. При этом следует иметь в виду, что вегетарианская пища из экологически чистых районов совершенно безвредна, т.к. может не содержать экотоксикантов. Физическая активность, гигиенические процедуры и употребление специальных антидотов способствует профилактике никелевой интоксикации.

 

Таблица 2 – Содержание токсичных элементов в рыбе и продуктах переработки

Токсические элементы, мг/кг, не более	1.3.1 Рыба живая свежая, охлажден-ная, морожен-ная, фарш, мясо морских млекопитающих	1.3.2 Консервы и пресервы из рыбы по 1.3.1	1.3.3 Рыба сушенная, вяленная, копченная, маринован-ная, рыбная кулинария по 1.3.1	1.3.4 Икра и молоки рыб и продук-ты из нее	1.3.5 Печень рыб и продук-ты из нее	1.3.7 Нерыбные объекты промысла моллюски, ракообразные, водоросли
Рв	1,0/2,0 (тунец, рыба меч, белуга)			1,0	1,0		0,5
Аs	1,0/5,0 (пресновод-ная / морская)			1,0		5,0	5,0
Cd	0,2			1,0	0,7	2,0	1,0
Hg	0,3 (пресновод-ная, не хищная 0,6 (пресноводная, хищная)			0,2	0,5	0,2
Sn	0,5(морская) 0,1 (тунец, рыба меч, белуга)	200*			200*
Cr		0,5*			0,5*

 

 

*Для консервов в сборной жестяной банке

 

Таблица 3 - Содержание токсичных элементов в мясе и продуктах переработки

Токсические элементы, мг/кг, не более	1.1.1 Мясо, в т.ч. полуфабрикаты, парные, охлажденные подмороженные, замороженные	1.1.2 Cубпродукты убойных животных, охлажденные замороженные печень, почки, язык, шкура свиная, кровь	1.1.4 Колбасные изделия, продукты из мяса всех видов убойных животных	1.1.5 Продук-ты мясные с использованием субпро-дуктов по 1.1.2	1.1.6 Консервы из мяса, мясо-растительные	1.1.7 Консервы из субпродуктов (в т.ч. паштетные)
Рв	0.5	0,6/1,0 почки	0,5	0,6	0,5/1,0*	0,6/1,0*
Аs	0.1	1,0	0,1	1,0		1,0
Cd	0.05	0,3/1,0 почки	0,05	0,3	0,05/01*	0,3/06 почки
Hg	0.03	0,1/0,2 почки	0,03	0,1	0,03	0,1/0,2 почки
Sn					200,0*	200,0*
Cr					0,5*	0,5*

*Для консервов в сборной жестяной таре

 

Таблица 4 – Содержание токсичных элементов в молоке и молочных продуктах

 

Токсические элементы, мг/кг, не более	1.2.1 Молоко, сливки, сырое и термически обработанное, сыворотка, кисломолочные продукты в т.ч. сметана	1.2.2 Творог и творожные изделия	1.2.3 Консервы молочные (молоко, сливки, сгущенное молоко)	1.2.5 Сыры (твердые, полутвердые, мягкие, рассольные, плавленые)
Рв	0,1	0,3	0,3	0,5
Аs	0,05	0,2	0,15	0,3
Сd	0,03	0,1	0,1	0,2
Нg	0.05	0.02	0.015	0.03
Sn			200,0*
Cr			0,5*

 

*Для консервов в сборной жестяной таре