Электрохимические методы анализа

Метод основан на использовании ионоселективных электродов, мембрана которых проницаема для определенного типа ионов (отсюда, как правило, высокая селективность метода).

Количественное содержание определяемого иона проводится либо с помощью градуировочного графика, который строится в координатах Е - рС, либо методом добавок. Метод стандартных добавок рекомендуется использовать для определения ионов в сложных системах, содержащих высокие концентрации посторонних веществ.

Полярография. Метод переменно-токовой полярографии используют для определения токсичных элементов (ртуть, кадмий, свинец, медь, железо).

Метод основан на изучении вольтамперных кривых, полученных при электролизе электроокисляющегося или электровосстанавливающегося вещества. В качестве индикаторного электрода в полярографии чаще всего применяют ртутный капельный электрод, иногда твердые микроэлектроды - платиновый, графитовый. В качестве электрода сравнения используют либо ртуть, налитую на дно электролизера, либо насыщенный каломельный полуэлемент.

По мере увеличения напряжения наступает момент, когда все ионы, поступающие к электроду за счет диффузии, немедленно разряжаются и концентрация их в приэлектродном слое становится постоянной и практически равной нулю. Ток, протекающий в это время в цепи, называют предельным диффузионным током.

Количественный полярографический анализ основан на использовании прямой пропорциональной зависимости величины диффузионного тока от концентрации определяемого элемента.

МИНЕРАЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

Минеральные (зольные) элементы находятся в пищевых продуктах в виде органических и неорганических соединений. Они входят в состав многих органических

веществ различных классов — белков, жиров, гликозидов, ферментов и др. Обычно минеральные элементы определяют в золе после сжигания пищевых продуктов, так как точно определить, в состав каких веществ и в каком количестве входят эти элементы, довольно трудно.

Роль минеральных элементов в жизни человека, животных и растений огромна: все физиологические процессы в живых организмах протекают при участии этих элементов. Так, в организме человека и животных минеральные элементы участвуют в пластических процессах, формировании и построении тканей, в водном обмене, в поддержании осмотического давления крови и других жидкостей организма, в поддержании кислотно-щелочного равновесия в организме, входят в комплекс веществ, составляющих живую протоплазму клеток, в состав некоторых эндокринных желез и т. д.

Минеральный состав организмов с возрастом меняется; при старении наблюдается минерализация организмов. Так, новорожденные дети содержат около 34 г минеральных веществ на 1 кг массы тела, у взрослого человека содержание этих веществ повышается до 43 г и более.

В теле человека и животных обнаружено свыше 70 минеральных элементов. Многие ферментативные процессы, протекающие в различных тканях организма, требуют участия ряда минеральных элементов. Так, для превращения пировиноградной кислоты в уксусную или глюкозы во фруктозу либо фосфо глицерина в глюкозо-6-маннозо-6- и фруктозе-6-фосфат обязательно участие ионов магния. Ионы кальция тормозят развитие указанного процесса.

Минеральные вещества неравномерно распределены в тканях организма человека. В твердых тканях преобладают двухвалентные элементы: кальций (Са) и магний (Mg), а в мягких тканях — одновалентные: калий (К) и натрий (Na). В твердых тканях к тому же накапливается много фосфора (Р), главным образом в виде фосфорнокислых солей. При недостатке в пище минеральных веществ эти соединения выводятся из организма и нарушается нормальный обмен веществ.

Минеральные вещества, растворенные в плазме крови, межклеточной и других жидкостях организма, создают определенное осмотическое давление, которое зависит от молярной концентрации растворенных в жидкости веществ. Соли повышают осмотическое давление в большей

степени, чем неэлектролиты при той же молярной кон-цеятрации, так как соли диссоциируют с образованием ионов. Осмотическое давление зависит от суммарного количества недиссоциированных молекул и ионов. Осмотическое давление крови, лимфы и межклеточной жидкости организма человека и животных зависит главным образом от растворенной в них поваренной соли (NaCl).

Осмотическое давление в жидкостях организмов влияет на распределение в тканях воды и растворенных веществ. У высших животных осмотическое давление постоянно и составляет 7,5 — 9,0 атм. Поддержание постоянного осмотического давления обеспечивается деятельностью выделительных органов, главным образом почек и потовых желез.

Поступление в кровь минеральных солей приводит к поступлению в кровь межклеточной воды, и поэтому концентрация соли в крови снижается. Затем избыток воды и соли удаляется почками. Снижение в тканях воды, рефлекторно действуя на нервные центры, вызывает жажду.

Нормальная жизнедеятельность организма человека может протекать только при определенных свойствах межклеточной и межтканевой жидкостей. В этом постоянстве среды важную роль играет кислотно-щелочное равновесие, при котором реакция крови, лимфы и других жидкостей организма близка к нейтральной. Кислотно-щелочное равновесие поддерживается благодаря сложной системе регуляторов, объединяемых в единое целое центральной нервной системой. Такими регуляторами являются буферные системы крови, обмен кислорода и углекислоты, углекислых и хлористых солей, выделительные функции почек, легких, потовых желез и др.

В процессе сложного превращения в организме человека продуктов, богатых кальцием, магнием, натрием или калием, могут образовываться щелочные соединения. К источникам щелочеобразующих элементов следует отнести плоды, овощи, бобовые культуры, молоко и кисломолочные продукты.

Другие продукты, такие, как мясо, рыба, яйца, сыр, хлеб, крупа, макароны, в процессе превращения в организме человека дают кислые соединения.

Характер питания может оказывать влияние на сдвиги кислотно-щелочного равновесия в тканях организма человека. Кислотно-щелочное равновесие чаще сдвигается > сторону кислотности. В результате резкого сдвига

допускаемые максимальные нормы содержания золы, и при оценке таких продуктов в них определяют ее количество.

Обычно различают два понятия — «общая (сырая) зола» и «чистая зола». Под понятием «общая зола» подразумевают сумму минеральных элементов или их окислов, входящих в химическую структуру пищевых продуктов, а также внесенных в продукт при его производстве или 'попавших случайно в качестве примесей. «Чистая зола» означает сумму минеральных элементов или их окислов без примесей.

Зольность продукта определяют сжиганием. Для этого навеску сначала осторожно сжигают, а затем прокаливают до постоянной массы. Повышенное против нормы количество золы указывает на загрязнение продукта песком, металлическими частицами, землей.

Для определения «чистой золы» полученную золу обрабатывают 10 % -ной соляной кислотой. При этом «чистая зола» растворяется в соляной кислоте, а остаток будет свидетельствовать о наличии в продукте посторонних неорганических примесей. Так, в том ато продукт ах при плохой промывке томатов перед переработкой или в картофельном крахмале при недостаточной промывке клубней содержится повышенное количество золы за счет посторонних минеральных примесей.

Кальций в организме человека находится в составе костной ткани и зубов — около 99 %. Остальная часть кальция входит в состав крови в форме ионов и в связанном с белками и другими соединениями состоянии.

Суточная потребность взрослого человека в кальции составляет 0,8—1,0 г. В повышенных количествах кальция нуждаются беременные и кормящие женщины, до 1,5—2 г в сутки, а также дети, в организме которых кальций усиленно используется на образование костей. Недостаток кальция вызывает в организме деформацию скелета, ломкость костей и атрофию мышц. Кальций характеризуется той особенностью, что даже при его недостатке в пище он продолжает выделяться из организма в значительных количествах.

В пищевых продуктах кальций встречается в форме хлористых фосфорнокислых, щавелевокислых солей, а также в соединении с жирными кислотами, белками и др.

Все соединения кальция, за исключением СаС!а трудно растворимы в воде, а поэтому плохо усваиваются

организмом человека. Нерастворимые соединения кальция частично переходят из продуктов в раствор в желудке под действием соляной кислоты желудочного сока. Усвояемость кальция пищевых продуктов организмом человека зависит в значительной степени от наличия в пище фосфатов, жиров, соединений магния и др. Так, усвояемость кальция наиболее высокая при соотношении в пище кальция и фосфора I; 1,5 или 1: 2. Повышенное против указанных соотношений количество фосфора в пище приводит к резкому снижению усвояемости кальция. Неблагоприятное влияние на усвоение организмом человека кальция также оказывает избыток магния. Резко отрицательное влияние на усвояемость кальция оказывают соединения кальция с инозитфосфорной кислотой, которая содержится в значительных количествах в зерне злаковых и продуктах его переработки.

Очень важную роль в усвоении кальция играет витамин D, который содействует переходу солей кальция и фосфора из кишечника в кровь и отложению в костях в виде фосфорнокислого кальция.

Содержание кальция в некоторых пищевых продуктах следующее (мг%): в мясе тощем — 7; в яйцах — 54; в молоке — 118; в сыре — 930; в твороге — 140; в крупе овсяной — 65; в муке пшеничной — 15; в рисе — 9; в яблоках — 7; в апельсинах — 45; в орехах грецких -89; в свекле — 29; в капусте цветной — 89; в капусте белокочанной — 45; в моркови — 56; в картофеле — 14. Из приведенных данных видно, что наиболее важным источником кальция для человека являются молочные продукты. Кальций молочных продуктов, а также овощей и фруктов относится к легкоусвояемым соединениям.

Магния в теле человека в 30—35 раз меньше, чем кальция, но он имеет очень важное значение. Большая часть магния находится в костной ткани. Особая роль принадлежит магнию в хлорофиллоносных растениях, где он входит в состав молекулы хлорофилла. Как и кальций, магний образует труднорастворимые соединения. Особенно трудно усваивается магний в присутствии иона ЬО$.

Содержание магния в некоторых пищевых продуктах следующее (мг%): в фасоли — 139; в крупе овсяной — 133; в горохе — 107; в пшене — 87; в хлебе пшеничном — 30; в картофеле — 28; в моркови — 21; в капусте белоко-!анной — 12; в яблоках — 8; в лимонах — 7; в говядине — 15; в яйцах — 11; в молоке — 12. Следовательно, 2* 35магний содержится в наибольших количествах в зерно-, бобовых продуктах.

Потребность взрослого человека в магнии составляет 400 мг в сутки.

Натрий широко встречается в пищевых продуктах, особенно животного происхождения. Основным источником натрия для организма человека является NaCt (поваренная соль). Натрий играет важную роль в процессах внутриклеточного и межтканевого обменов. Около 90 % осмотического давления плазмы крови зависит от содержания в ней NaCI. Обычно в литре плазмы крови человека растворено 3,3 г натрия. NaC! играет также важную роль в регулировании водного обмена организма. Ионы натрия вызывают набухание коллоидов тканей и тем самым способствуют задержке в организме связанной воды. Из организма NaC! выделяется главным образом с мочой и потом. При усиленной работе и потреблении жидкостей человек теряет до 3—5 л пота, который на 99,5 % состоит из воды. В сухом веществе пота главную часть составляет NaGI.

Поваренная соль, поступающая в организм человека с пищей, пополняет расход NaCI в крови и используется для образования соляной кислоты желудочного сока, а также для синтеза панкреатической железой NaHCO3. Присутствием NaHCO3 объясняется щелочная реакция поджелудочного сока, что является необходимым для расщепления белков пищи ферментом трипсином.

Содержание натрия в отдельных пищевых продуктах следующее (мг%); в хлебе ржаном — 701; в рисе — 25; в картофеле — 21; в сыре — 606; в моркови — 101; в яблоках — 11; в говядине — 84; в масле сливочном — 220; в яйцах — 143; в икре рыб — 874; в молоке коровьем — 51.

Суточная потребность взрослого человека в натрии составляет 4—6 г, что соответствует 10—15 г поваренной соли. Обычные пищевые рационы населения содержат достаточные количества натрия, так как в пищу добавляется поваренная соль.

Калий постоянно и в значительных количествах присутствует в пищевых продуктах, особенно растительного происхождения, В золе растений содержание калия иногда более 50 % ее массы.

В организме человека калий участвует в ферментативных реакциях, образовании буферных систем, предотвращающих сдвиги реакции среды. Калий уменьшает

водоудерживающую способность белков, снижая их гидро-(Ьильность, и тем самым способствует выведению из организма воды, а также натрия. Поэтому калий может рассматриваться как некоторый физиологический антагонист натрия.

Содержание калия в некоторых пищевых продуктах составляет (мг%): в хлебе ржаном — 227; в пшеничном — 208; в фасоли — 1144; в картофеле — 429; в моркови -287; в капусте — 247; в абрикосах — 1780; в говядине — 338; в яйцах — 140; в рыбе — 162; в молоке коровьем — 143; в сыре — 89; в яблоках — 248.

Суточная потребность взрослого человека в калии составляет 3—5 г.

Железо широко распространено в природе. Обычно почти все естественные пищевые продукты содержат железо, но в малых количествах.

В организмах человека и животных железо входит в состав важнейших органических соединений — гемоглобина крови, миоглобина, некоторых ферментов — ка-талазы, пероксидазы, цитохромоксидазы и др. В состав гемоглобина крови входит 2А, железа организма. Заметное количество железа находится в селезенке и печени. Железо обладает способностью накапливаться в организме. Гемоглобин в крови в процессе жизнедеятельности разрушается, а освобожденное при этом железо может вновь использоваться организмом для образования гемоглобина.

Железо, входящее в состав плодов и овощей, хорошо усваивается организмом человека, тогда как большая часть железа зерновых продуктов находится в неусвояемой для организма форме.

Содержание железа в отдельных пищевых продуктах составляет (мг%): в хлебе ржаном — 3,0, в пшеничном — 1,6; в фасоли — 7,9; в соевой муке — 7,7; в картофеле — 0,9; в моркови — 0,6; в капусте — 1,3; в яблоках — 2,0; в винограде — 0,9; в печени — 8,4; в твороге — 7,7; в говядине — 3,0; в яйцах — 3,0; в молоке коровьем -0,2; в рыбе — 5,0,

Суточная потребность взрослого человека з железе составляет 15 мг.

л л о р входит в состав естественных пищевых продуктов в небольших количествах. Продукты растительного происхождения содержат мало хлора, а животного происхождения — несколько больше. Так, содержание хлора в говядине составляет 76 мг%, в молоке— 106, в яйцах —

37106, в сыре — 880, в пшене — 19, в картофеле — 54, в яблоках — 5 мг%.

Содержание хлора значительно в крови и других жидкостях организма, а также в коже, легких, почках. Хлор в организме находится в ионизированном состоянии в виде анионов солей натрия, калия, кальция, магния, марганца. Соединения хлора пищевых продуктов хорошо растворимы и легко всасываются в кишечнике человека. Анионы хлора вместе с катионами натрия играют важную роль в создании и регулировании осмотического давления крови и других жидкостей организма. Соли хлора обеспечивают образование соляной кислоты слизистой оболочкой желудка.

Основную потребность в хлоре человек удовлетворяет за счет хлористого натрия, который добавляется в пищу в виде соли.

Общее количество хлористого натрия в теле человека обычно составляет 10—15 г, но при употреблении пищи, богатой солями хлора, содержание хлора в организме человека может достигать большего количества. Суточная потребность человека в хлоре составляет 5—7 г.

Сера в наибольших количествах содержится в продуктах из хлебных злаков, бобовых, молочных продуктах, мясе, рыбе и особенно в яйцах. Она входит в состав почти всех белков тела человека и особенно ее много в аминокислотах — цистине, метионине. Обмен серы в организме в основном представляет собой ее превращения в указанных аминокислотах. Она участвует также в образовании витамина Вг (тиамина), инсулина и некоторых других соединений. Много серы в протеиноидах опорных тканей, например в кератине волос, ногтях и т. д.

При окислении в организме соединений значительная часть серы выделяется с мочой в виде солей серной кислоты.

Суточная потребность взрослого человека в сере при умеренной работе составляет около 1 г.

Йод содержится в теле здорового человека массой 70 кг в количестве примерно 25 мг. Половина этого количества находится в щитовидной железе, а остальная часть — в мышечной и костной тканях и в крови. Йод неорганических соединений в щитовидной железе заменяется органическими соединениями — тироксином, ди-йодтироксином, трийодтироксином. Йод быстро усваивается щитовидной железой и через несколько часов после поступления в нее превращается в органические

соединения. Эти соединения стимулируют обменные процессы в организме. При поступлении в организм с пищей недостаточного количества йода нарушается деятельность щитовидной железы и развивается тяжелое заболевание, называемое эндемическим зобом.

Наибольшее количество йода содержится в растительных и животных продуктах приморских районов, где он сосредоточен в морской воде, воздухе и почве приморских районов. В растениях и организмах животных горных или отдаленных от морского побережья районов йода накапливается мало.

Содержание йода в зерновых продуктах, овощах, пресноводной рыбе не превышает 5—8 мкг на 100 г сырого продукта. Более высоким содержанием йода отличаются говядина, яйца, масло, фрукты. Морская капуста, морские рыбы и рыбий жир содержат наибольшее количество йода. В плодах фейхоа, произрастающих на Черноморском побережье Грузии, накапливается до 390 мкг йода на 100 г плодовой массы, что намного превышает содержание этого элемента в других плодах и овощах.

В районах, где в пищевых продуктах содержится недостаточное количество йода, к пищевой поваренной соли добавляют йодистый калий из расчета 25 г К1 на тонну поваренной соли. При нормальном питании человек потребляет с йодированной солью в сутки 200 мкг йода. Однако при хранении йодированной соли йод постепенно улетучивается, поэтому через 6 месяцев йодированную соль реализуют как обычную поваренную.

Суточная потребность человека в йоде составляет 100—260 мкг.

Фтор играет важную роль в пластических процессах при образовании костной ткани и зубной эмали. Наибольшее количество фтора сосредоточено в костях — 200— 490 мг/кг и зубах — 240—560 мг/кг.

Содержание фтора в сырых продуктах растительного происхождения составляет 0,02—0,05 мг%, в молоке — 0,01, в мясе — 0,02 мг%. В отрубях количество фтора достигает 0,1 мг%, поэтому хлеб из муки простых помолов содержит фтора больше, чем хлеб из муки высоких помолов.

Вода, по-видимому, является основным источником поступления фтора в организм человека, причем фтор Доды усваивается лучше, чем фтор пищевых продуктов. Содержание фтора в питьевой воде колеблется от 1 до 1.5- мг/л. Недостаток фтора в воде часто оказывает влия-

39нне на развитие заболевания зубов, известного под названием кариеса. Избыток же фтора в воде вызывает заболевание флюорозом, при котором нарушается нормальнее строение зубов, на эмали появляются пятна и увеличивается хрупкость зубов. От недостатка или избытка фтора особенно страдают дети.

Суточная потребность человека во фторе пока не установлена. Полагают, что оптимальное для здоровья количество фтора в питьевой воде должно быть 0,5— 1,2 мг/л.

Медь в животном организме наряду с железом играет важную роль в процессах кроветворения, стимулирует окислительные процессы и тем самым связана с обменом железа. Она входит в состав ферментов (лактазы, аскорбинатоксидазы, цитохромоксидазы и др.) в качестве металлокомпонента.

В растениях медь усиливает окислительные процессы, ускоряет рост и повышает урожайность многих сельскохозяйственных культур.

Содержание меди в некоторых продуктах составляет (мг/кг); в печени говяжьей — 21,8—73,7; в говядине — 3,7—5,4; в рыбе — 0,6—6,8; в злаках — 1,3—3,8; в бобовых — 3,0—6,8.

В тех небольших количествах, в которых медь содержится в естественных продуктах, она не приносит организму человека вреда. Но повышенные количества меди могут вызвать отравление. Так, одновременный прием 77—120 мг меди может вызвать тошноту, рвоту, а иногда и понос. Поэтому содержание меди в пищевых продуктах регламентируется действующими положениями Министерства здравоохранения СССР. На 1 кг продукта в зависимости от содержания в нем сухих веществ допускается от 5 до 30 мг меди. Так, в концентрированной томате-пасте содержание меди не должно превышать 30 мг/кг, в томате-пюре — 15—20, в овощных консервах — 10, в варенье и повидле — 10, во фруктовых компотах — 5 мг/кг.

Медь может попадать в пищевые продукты при их изготовлении — с медных частей аппаратуры, при обработке виноградников ядохимикатами, содержащими медь, и т. д.

Суточная потребность взрослого человека в меди составляет 2 мг.

Цинк содержится во всех тканях животных и растений. При недостатке цинка в организмах молодых жй-

вотных задерживается их рост, а при его недостатке в почве возникают заболевания многих растений, что нередко приводит к их гибели.

Цинк входит в состав ряда ферментов, и особенно важна его роль в молекуле фермента карбоангидразы, участвующей в связывании и выведении из животного организма углекислоты. Цинк необходим для нормальной функции гормонов гипофиза, надпочечников и поджелудочной железы. Он оказывает также влияние на жировой обмен, усиливая расщепление жиров и предупреждая ожирение печени.

Содержание цинка в отдельных пищевых продуктах следующее (мг/кг): в муке пшеничной — 9,3; в картофеле — 4,0; в капусте белокочанной — 1,7; в луке репчатом — 13,8; в яблоках — 0,4; в орехах лесных — 10,0; в говядине — 10—30; в печени животных — 44; в яйцах куриных — 9,8; б молоке — 3,9.

Цинк в пищевых продуктах в повышенных количествах может служить причиной отравлений. Кислые и жировые продукты растворяют металлический цинк, и поэтому приготовление или хранение пищевых продуктов в цинковой аппаратуре или посуде недопустимо. Отравление цинком подобно отравлению медью, но более выражено и сопровождается жжением и болью во рту и желудке, рвотой, поносом и сердечной слабостью. Цинковая посуда допускается только для хранения холодной питьевой воды, так как в этом случае растворимость цинка ничтожно мала.

Суточная потребность взрослого человека в цинке составляет 10—15 мг. Повышенная потребность в цинке наблюдается в период роста и полового созревания. При нормальном питании человек получает достаточное количество цинка с пищевыми продуктами.

Свинец встречается в животных и растительных продуктах в очень малых количествах. Так, в яблоках, грушах, винограде, землянике содержание свинца составляет около 0,1 мг на 1 кг продукта, в молоке — 0,8, в мясе — 0,05, в осетрине — 0,06 мг на 1 кг.

Свинец является ядовитым для человека металлом, обладает способностью аккумулироваться в организме, главным образом в печени, и вызывать тяжелые хронические отравления.

При ежедневном употреблении с пищей 2—4 мг свинца через несколько месяцев могут обнаружиться признак:» свинцового отравления.

41Загрязнение пищи свинцом может быть от посуды, припоев, глазури, оборудования, а также от инсектицидов, содержащих свинец. Чаще всего свинцовые отравления возникают при хранении пищевых продуктов в кустарной глиняной посуде, недостаточно хорошо покрытой свинцовой глазурью.

Ввиду большой ядовитости содержание свинца в пищевых продуктах не допускается.

Олово в пищевых продуктах обнаруживается в незначительных количествах. Так, в печени быка и барана найдено 0,14 мг/кг олова, в почках — 0,003, в легких — 0,63, в мозгу — 0,019 мг/кг.

Олово не является таким ядовитым металлом, как свинец, цинк или медь, поэтому допускается в ограниченных количествах в аппаратуре пищевых предприятий, а также для лужения поверхности жести, из которой готовят консервные банки, предохраняя ее от коррозии. Однако нередко при длительном хранении консервов в жестяных банках происходит взаимодействие массы продукта с оловянным покрытием жести, вследствие чего образуются оловянные соли органических кислот. Этот процесс происходит особенно активно, когда в жестяной банке находятся продукты с повышенной кислотностью — плоды, рыбные и овощные консервы в томатном соусе и др. При длительном хранении содержание олова в консервах может значительно возрастать. Особенно быстро увеличивается содержание олова в продуктах, находящихся в открытых металлических банках, покрытых оловом.

Для усиления защиты жестяной консервной банки от коррозии на поверхность олова дополнительно наносят специальные кислотоустойчивые лаки или эмаль либо создают на поверхности жести тонкую пленку устойчивых окислов олова.

Содержание олова в консервах допускается от 100 до 200 мг на 1 кг продукта.

Марганец широко распространен в продуктах животного и растительного происхождения. Он принимает активное участие в образовании многих ферментов, формировании костей, процессах кроветворения и стимул и-* рует рост. В растениях марганец усиливает процесс фотосинтеза и образования аскорбиновой кислоты.

Растительные продукты в большинстве случаев богаче марганцем, чем животные. Так, содержание марганца в злаковых продуктах достигает 1—15 мг на 1 кг, в листо-

вых овощах — 10—20, в плодах — 0,5—1, в молоке — 0,02—0,03, в яйцах —0,1—0,2, в печени животных — 2,65—2,98 мг на 1 кг.

При недостатке в почве марганца растения заболевают и плохо развиваются, снижается урожай плодов, овощей и других культур. Добавка в почву микроудобрений, содержащих марганец, способствует повышению урожая.

Суточная потребность взрослого человека в марганце составляет 5—10 мг в сутки.

Радиоактивные изотопы присутствуют в организме человека, они непрерывно поступают и выводятся из организма. Существует равновесие между поступлением в организм радиоактивных соединений и выведением их из организма. Во всех пищевых продуктах содержатся радиоактивные изотопы калия (К40), углерода (С14), водорода (Н3), д также радия с продуктами его распада.

Наибольшая концентрация приходится на калий (К40). Изотопы участвуют в обмене веществ наряду с нерадиоактивными.

Полагают, что в течение ближайшего в геологическом отношении времени в интенсивности радиации на Земле не было больших изменений, поэтому в животном и растительном мире выработалась своего рода невосприимчивость к этим уровням радиации. Но к повышенным концентрациям живые организмы весьма чувствительны. Небольшие концентрации повышают рост живых организмов, большие — вызывают появление активных радикалов, вследствие чего происходит нарушение жизнедеятельности отдельных органов и тканей, а также всего организма в целом.

При атомных взрывах на поверхность Земли выпадают радиоактивные изотопы, которые загрязняют атмосферу, воду, почву и растения. Через пищу, атмосферу и воду радиоактивные изотопы попадают в организм человека.

Установлено, что при обработке излучениями радиоактивных изотопов пищевых продуктов увеличивается срок их хранения, задерживается прорастание картофеля. Но обычно у подвергшейся облучению пищи может появиться специфический запах и вкус и не исключено, что могут образоваться токсические вещества. Для определения безвредности таких продуктов требуются длительные опыты.