Токсичні елементи

До поширених у продовольчій сировині і харчових про­дуктах небезпечних хімічних чинників відносяться деякі важкі метали і металоїди, потрапляння яких в організм люди­ни навіть в обмежених концентраціях викликає тяжкі от­руєння, розвиток злоякісних пухлин, мутацій та виникнення фізичних і психічних вад. Експериментально доказана токсич­на дія понад двох десятків елементів: ртуті, свинцю, кадмію, миш'яку, міді, цинку, олова, сурми, хрому, кобальту, нікелю, вісмуту, селену, ванадію, марганцю і навіть заліза, срібла та інших мікроелементів. До речі, в даному випадку мова йде са­ме про токсичну дію, про хворобливу реакцію людини па при­сутність в організму дуже малих (від тисячних часток до міліграмів на 1 кг маси тіла). Хоча відомо, що підвищені кон­центрації навіть дуже потрібних організму макроелементів (калію, кальцію, магнію та інших) також викликають розлад деяких функцій і негативно впливають па здоров'я і працез­датність людини.

Сировина і харчові продукти забруднюються токсичними елементами через газоподібні, рідкі та тверді викиди і відходи промислових та енергетичних підприємств, транспортних за­собів, комунальних та агропромислових господарств, через тех­нологічне обладнання, таропакувальні матеріали тощо. Ці еле­менти через повітря, воду і грунти потрапляють до рослин та ор­ганізму тварин і риб, а в результаті — через харчові продукти до організму людини. За останні десятиріччя сформувалася стійка тенденція до збільшення в оточуючому середовищі вмісту ток­сичних елементів. Згідно з висновками українських вчених, при збереженні цієї тенденції в майбутньому вміст у навколишньому середовищі свинцю зросте до 2025 р. в 10 разів у порівнянні з 2000 р., ртуті — в 100 разів, а миш'яку — в 250 разів.

Ця загрозлива для людини і всього живого ситуація ус­кладнюється ще й тим, що в природі не існує механізмів само­очищення від токсичних металів, а існуючі зараз штучні систе­ми очищення шкідливих викидів і відходів нездатні ефектив­но вловлювати токсичні елементи та їх сполуки.

За рівнем токсичної дії важкі метали поділяють на три класи. До першого, найбільш небезпечного, класу віднесено кадмій, ртуть, свинець, миш'як, кобальт і нікель, які мають ви­няткову токсичність. До другого класу відносяться мідь, цинк і марганець, які вважаються помірно токсичними. Всі інші важкі токсичні елементи складають третій, малотоксичний, клас. У харчових продуктах і сировині діючим харчовим зако­нодавством нормується МДР тільки для кадмію, ртуті, міді, свинцю, цинку, олова, миги 'яку та заліза.

Крім харчових продуктів вміст цих елементів нормується також у питній воді.

Кадмій є найбільш небезпечним елементом. Отруєння вик­ликають дози понад 1 мг, а при дозах понад ЗО мг велика ймовірність летального наслідку. Токсична дія кадмію пояс­нюється його інгібіторною властивістю для ферментів. Через це суттєво порушується функціонування дихальної, травної, нер­вової та серцево-судинної систем. Сполуки кадмію мають здатність накопичуватися в кістках, внутрішніх органах, м'язах та залозах внутрішньої секреції. Вони погано виводяться з ор­ганізму. Ознаками отруєння є нудота, блювання, болі у животі.

Отруєння кадмієм спостерігаються при вживанні рослин­ної їжі, особливо грибів, які можуть акумулювати цей елемент у дуже високих концентраціях. Із тваринних харчових про­дуктів джерелом кадмію може бути річкова та ставкова риба, яка харчується з мулу. Мул річок та інших внутрішніх водой­мищ забруднюється промисловими викидами, стічними вода­ми з промислових, комунальних, сільськогосподарських підприємств. З дощами та снігом до водоймищ змивається ча­стина добрив, пестицидів та інших агрохімікатів.

Ртуть також є високотоксичним елементом. її токсична дія полягає в комплексоутворючій здатності до білків, в тому числі і ферментативних. Як і кадмій, ртуть може накопичува­тись в організмі, переважно в мозку, нирках та печінці. Через ці властивості при отруєннях в першу чергу уражаються цент­ральна нервова система, органи травлення, Лімфатична систе­ма. Ознаки отруєння ртуттю: підвищення температури, голо­вний біль, стоматит, набряк і кровотеча з ясен, нудота, блюван­ня, кров’яний пронос, важкі порушення функції нирок і печінки, збільшення розмірів лімфатичних вузлів та слинних залоз. Можливі смертельні випадки.

Мідь відноситься до середньотоксичних елементів. Ос­новними шляхами забруднення міддю є обробка рослинної си­ровини мідьумісними пестицидами, а також технологічне об­ладнання переробних підприємств, яке має конструктивні еле­менти, виготовлені; з міді та її сплавів (бронзи, латуні та інших). Під впливом агресивних харчових мас ці елементи (труби, крани, насоси тощо) поступово розчиняються або зно­шуються і збагачують харчові продукти сполуками міді.

При споживанні продуктів забруднених сполуками міді, виникають тяжкі отруєння. їх ознаки: нудота, рясне слино­виділення, неприємний металевий присмак у ротовій порож­нині, блювота, блювотні маси мають характерний синьо-зеле­ний колір. У хворих спостерігаються періодичні гострі болі у животі, пронос з кров'яними слизовими масами. Може розви­ватися гемолітична жовтяниця.

Миш'як входить до складу деяких пестицидів та отру­тохімікатів, їх часто використовують для боротьби з мишовидними гризунами. Крім того, він є природним супутником фосфору, сірки, сурми, а тому завжди зустрічається як домішка в азотних та фосфорних добривах, препаратах сірки, що використовують у рослинництві і тваринництві.

Йото токсична дія проявляється в ураженні нервової та кровоносної систем, у порушенні обмінних процесів в шкірі, функцій всіх внутрішніх органів (серця, печінки, нирок, ки­шечника). Ознаки отруєння миш'яком: шлунково-кишкові розлади, нудота, болі у животі, головний біль, запаморочення, рясні слино- та сльозовиділення, набряк повік. При дозах понад ЗО мг можливі смертельні випадки.

Свинець є дуже токсичним важким металом. Як і кадмій, він має здатність накопичуватися в кістках, чим і обумов­люється його хронічна токсична дія. При отруєннях сполука­ми свинцю виникають тяжкі ураження нервової, травної, сер­цево-судинної та видільної систем. Токсична дія свинцю пов'язана з його властивістю інгібіторного впливу на фер­ментні системи, що регулюють синтез білків, енергетичний обмін, передачу генетичної інформації. Є переконливі свідчен­ня про канцерогенну та мутагенну дію свинцю. Особливо вразливі до отруєння свинцем діти та особи похилого віку.

Характерні ознаки отруєння свинцем: головний біль, запа­морочення, нудота, блювання, металевий присмак у роті, болі у животі та підшлунковій залозі, швидка стомлюваність, де­пресивний стан. При хронічних отруєннях з часом з'являють­ся агресивність, нервові розлади та захворювання мозку. Дози понад 0,15—0,45 г/кг смертельні для /дорослої людини.

З малотоксичних елементів для консервованої продукції характерні забруднення оловом. Воно широко використо­вується в якості захисного покриття жерстяної тари. Під впли­вом кислот та інших речовин зі складу консервів олово, а та­кож мідь і свинець, що є природними супутниками олова, роз­чиняються і забруднюють консервовану продукцію. При три­валому зберіганні вміст цих важких металів може досягати в продукті критичних рівнів. Особливо небезпечні в цьому відношенні жерстяні банки, при виготовленні яких викорис­товуються сплави, що містять свинець.

При отруєннях оловом спостерігається нудота, біль у шлунку, в горлі та кінцівках. Як і свинець, олово може накопи­чуватися у кістках та спричиняти хронічні отруєння. Воно ду­же повільно виводиться з організму.

Для зменшення забруднення готової харчової продукції важкими металами необхідно суворо дотримуватися загаль­них принципів і правил належної виробничої та гігієнічної практики, а саме: ретельно відмивати сировину від механічних та хімічних забруднень, надійно захищати робочі органи об­ладнання від хімічної взаємодії з компонентами продукту, унеможливлювати забруднення проміжних та готових про­дуктів дезінфікуючими засобами, мастилами, фарбами, емаля­ми, отрутами для шкідників тощо.

Контроль за вмістом токсичних елементів у харчових про­дуктах здійснюється за схемами, аналогічно раніше розгляну­тими для пестицидів, нітратів та інших забруднювачів. Для кожного з восьми токсичних елементів встановлені МДР їх вмісту в харчових продуктах. Відбір зразків та їх аналіз прово­дять згідно з вимогами комплексу міждержавних стандартів "Сырье и продукты пищевые. Методы определения токсичных элементов". Вміст ртуті, олова, заліза та миш'яку визначають колориметричним або спектрофотометричним методом, а міді, свинцю, кадмію і цинку — полярографічним.