ПДК на тежки метали в хранителни продукти. Тежки метали като замърсители на храни и фуражи
Изход от колекцията:
Високото качество и безопасността на храните в момента е една от основните предпоставки за запазване на хранителната независимост на Казахстан и най-важната задача на държавната политика в областта на здравословното хранене.
Нивото на замърсители в хранителните суровини се е увеличило почти пет пъти през последните пет години. В 90% от изследваните храни се откриват токсични елементи. При тези условия стана необходимо да разширим и задълбочим разбирането си за възможните начини на замърсяване на хранителните суровини, техниките на обработка за намаляване на вредните ефекти.
Качеството на млечните продукти до голяма степен зависи от условията на околната среда за получаване на мляко. Активната антропогенна дейност допринася за замърсяването на околната среда с вредни съставки, достигнали критични нива в повечето индустриални центрове. Разпространението на тежки метали в околната среда поради неблагоприятното им въздействие върху организма е актуален проблем, преди всичко за регионите с повишено техногенно замърсяване, към които принадлежи нашият регион.
Отрицателното въздействие на фактора на околната среда води до метаболитни нарушения при животните, които като правило са придружени от намаляване на продуктивността, влошаване на качеството на млякото и ендемични заболявания. Последните проучвания установяват пряка връзка между приема на тежки метали с фуража и водата и тяхното съдържание в полученото мляко. В резултат на това в суровото мляко се натрупват изключително нежелани микроелементи. Най-опасните от тях са живак, олово, кадмий, кобалт, никел, цинк, калай, антимон, мед, молибден, ванадий, арсен. Металите навлизат в биосферата по време на високотемпературни технологични процеси (металургия, изгаряне на гориво, печене на цимент и др.) Под формата на газове и аерозоли (сублимация на метали), прахови частици и течна форма (технологични отпадъчни води). Те могат да мигрират в околната среда и да попаднат в растенията. В световен мащаб протича процес, който днес се нарича „метален натиск върху биосферата”.
Във връзка с гореизложеното е актуално определянето на тежки метали в млякото и ферментиралите млечни продукти.
Целта на тази работа беше да се определят тежките метали в млякото и ферментиралите млечни продукти на местни и чуждестранни производители.
Анализът на пробите за съдържанието на цинк, олово и кадмий е извършен в акредитирана лаборатория по биогеохимия и екология на Западноказахстанския държавен университет. М. Утемисова. Съдържанието на тежки метали е определено на уред - течен анализатор волтаметричен "Екотест-ВА". Пробоподготовката е извършена по метода на минерализация „до мокри соли”.
Резултатите от анализа на тежки метали в млякото на местни и чуждестранни производители са представени в таблица 1.
маса 1
Концентрацията на тежки метали в млякото на местни и чуждестранни производители, mg / dm 3
Изследвани проби |
||||||
цинк |
Кадмий |
водя |
||||
Проба №1 |
||||||
Проба #2 |
||||||
Проба #3 |
Както се вижда от таблица 1, съдържанието на цинк в пробите варира в рамките на 0,0204-0,0874 mg / dm 3 и е средно 1% от максимално допустимата концентрация. Съдържанието на кадмий в пробите варира от 0,0011 до 0,0018 mg/dm 3 , което е средно 7,5% от ПДК, средната стойност на оловото е 0,0181 mg/dm 3 или 0,36 ПДК.
След това определихме концентрациите на цинкови, кадмиеви и оловни йони в съдържанието на кисело мляко. Резултатите от анализа на тежки метали в съдържанието на кисело мляко на местни и чуждестранни производители са представени в таблица 2.
Както се вижда от таблица 2, съдържанието на цинк в пробите варира от 0,0004 до 0,010 mg/kg, съдържанието на кадмий варира от 6 до 11% от ПДК, средната стойност на олово е 0,020 mg/kg.
таблица 2
Концентрациятежки метали в съдържанието на кисело мляко, mg/kg
Изследвани проби |
||||||
цинк |
Кадмий |
водя |
||||
Проба №1 |
||||||
Проба #2 |
||||||
Проба #3 |
Резултатите от анализа на тежки метали в съдържанието на кефир на местни и чуждестранни производители са представени в таблица 3.
Въз основа на таблица 3 може да се види, че съдържанието на цинк в пробите варира от 0,0600 до 0,1766 mg/kg. Съдържанието на кадмий варира в рамките на 0,0008-0,0011 mg/kg, което не надвишава ПДК. Съдържанието на олово е средно 0,0151 mg/kg.
Таблица 3
Концентрациясъдържание на тежки метали в кефир, mg/kg
Изследвани проби |
||||||
цинк |
Кадмий |
водя |
||||
Проба №1 |
||||||
Проба #2 |
||||||
Проба #3 |
Резултатите от анализа на тежки метали в съдържанието на извара на местни и чуждестранни производители са представени в таблица 4. Въз основа на таблица 4 се вижда, че най-високото съдържание на цинк се наблюдава в проба № 1, по отношение на съдържание на кадмий - в проба № 3, по съдържание на кадмий - в проба № 2. Във всички изследвани проби съдържанието на тежки метали не надвишава ПДК на токсични вещества.
Таблица 4
Концентрациятежки метали в съдържанието на извара, mg/kg
Изследвани проби |
||||||
цинк |
Кадмий |
водя |
||||
Проба №1 |
||||||
Проба #2 |
||||||
Проба #3 |
Така анализът на някои токсични вещества в млечните продукти показа, че средната концентрация на тежки метали не надвишава максимално допустимите стойности на токсични вещества в млечните продукти.
Библиография:
- Бударков В.А., Макаров В.В. Методологични аспекти на изследването на комбинираното действие на фактори от радиационна, химическа и биологична природа, Бюлетин за селскостопански науки. 1992. - № 4. - С. 122-130.
- Бугреева Х.Х. Съдържанието на оловни и кадмиеви съединения в млякото и млечните продукти и начините за намаляването им при производството на млечни продукти: Автреф. дис. .к-та вет. науки. Москва, 1995. - 24 с.
- Василиев А.В., Ратников А.Н., Алексахин Р.М. Модели на прехода на радионуклиди и тежки метали в системата почва растение - животно - животински продукт // Химия в селското стопанство. - 1995. - № 4. - С. 16-18.
- Revell P., Revell C. Нашето местообитание, книга четвърта. - М. - "Мир". - 1995. - 192 с.
- ГОСТ Р 51301-99 Хранителни продукти и хранителни суровини. Стриппинг волтаметрични методи за определяне съдържанието на токсични елементи (кадмий, олово, мед и цинк).
Химичен анализ на хранителни продукти.
Органолептичен анализ
Физико-химичен анализ
Микробиологичен анализ
Наличие на соли в храната.
натрий (сол)
магнезиеви соли
Калциеви соли
Наличие на тежки метали в храните.
Въведение.
Напоследък проблемът със замърсяването на хранителните продукти с тежки метали и други химикали придоби голямо значение за аналитичната химия. Има огромно изпускане на токсични вещества в атмосферата от всички видове индустрии: фабрики, фабрики и т.н. Попадайки в атмосферата и водата, те замърсяват почвата, а с нея и растенията. Растенията от своя страна са в основата на всички хранителни продукти.
Тежките метали попадат и в месото, млякото, защото животните, които се хранят с растения, консумират токсични елементи, тоест тежки метали, които се натрупват в растенията. Последната връзка в тази верига е човек, който консумира голямо разнообразие от храни.
Тежките метали могат да се натрупват и трудно се отделят от тялото. Те влияят неблагоприятно на човешкото тяло и здравето като цяло.
Ето защо важна задача за аналитичната химия е разработването на методи за определяне на токсични вещества в хранителни продукти.
В същото време много важен въпрос е и определянето на средните и максимално допустимите концентрации на метали в хранителните продукти.
Източници на замърсяване на храните с тежки метали
Терминът "тежки метали" се свързва с висока относителна атомна маса. Тази характеристика обикновено се идентифицира с идеята за висока токсичност. Един от признаците, които ни позволяват да класифицираме металите като тежки, е тяхната плътност.
Някои метали са необходими за нормалното протичане на физиологичните процеси в човешкото тяло. Те обаче са токсични при повишени концентрации. Металните съединения, влизайки в тялото, взаимодействат с редица ензими, инхибирайки тяхната активност.
По този начин повече от 40 химични елемента с относителна плътност над 6 са класифицирани като тежки метали.Броят на опасните замърсители, като се вземат предвид токсичността, устойчивостта и способността за натрупване в околната среда, както и степента на разпространение на тези метали, е много по-малко.
Основните неорганични (минерални) замърсители са различни химични съединения. Това са съединения на арсен, олово, кадмий, живак, хром, мед, флуор. Повечето от тях попадат във водата в резултат на човешка дейност. металите (живак, олово, кадмий, цинк, мед, арсен) са често срещани и силно токсични замърсители. Те се използват широко в металургичното, химическото производство, следователно, въпреки мерките за пречистване, съдържанието на съединения на тежки метали в промишлените отпадъчни води е доста високо.
Хранително замърсяване се наблюдава, когато културите се отглеждат в полета в близост до промишлени предприятия или са замърсени с битови отпадъци. Медта и цинкът са концентрирани главно в корените, кадмият - в листата.
Добивът и обработката не са най-мощният източник на замърсяване с метали. Брутните емисии от тези предприятия са много по-малко от емисиите от топлоелектрическите централи. Не металургичното производство, а процесът на изгаряне на въглища е основният източник на много метали, постъпващи в биосферата. Всички метали присъстват във въглищата и нефта. Значително повече, отколкото в почвата, токсични химични елементи, включително тежки метали, в пепелта от електроцентрали, промишлени и битови пещи. Емисиите във въздуха от изгаряне на гориво са от особено значение. Например, количеството на живак, кадмий, кобалт, арсен в тях е 3-8 пъти по-високо от количеството на извлечените метали. Известни са данни, че само един въглищен котел на съвременна топлоелектрическа централа отделя средно 1-1,5 тона живачни пари годишно. Тежки метали има и в минералните торове.
Наред с изгарянето на минерални горива, най-важният начин за техногенно разпръскване на метали е изпускането им в атмосферата по време на високотемпературни технологични процеси (металургия, печене на циментови суровини и др.), както и транспортиране, обогатяване и сортиране от руда.
Значителен източник на замърсяване на почвата с метали е използването на торове от утайки, получени от промишлени и пречиствателни станции.
В емисиите от металургичните индустрии тежките метали са предимно в неразтворима форма. С увеличаване на разстоянието от източника на замърсяване най-големите частици се утаяват, делът на разтворимите метални съединения се увеличава и се установяват съотношенията между разтворими и неразтворими форми. Аерозолното замърсяване, навлизащо в атмосферата, се отстранява от нея чрез естествени процеси на самопречистване. Важна роля за това играят валежите. В резултат на това емисиите на промишлени предприятия в атмосферата, изхвърлянето на отпадъчни води създават предпоставки за навлизане на тежки метали в почвата, подземните и откритите води, в растенията, дънните утайки и животните.
Суспендираните вещества и дънните утайки имат максимална способност да концентрират тежки метали, след това планктон, бентос и риба.
химически
В момента терминът токсични елементи се използва все по-често (тежките метали са по-неудачно наименование, поради което се използват по-рядко). Този термин в хранително-вкусовата промишленост означава редица химични елементи, които присъстват в хранителните продукти и имат неблагоприятен ефект върху човешкото здраве. На първо място, това са елементи като олово, живак, кадмий и арсен. Имат висока токсичност, способността да се натрупват в организма при продължителен прием с храната и да предизвикват дълготрайни ефекти - мутагенни и канцерогенни (за арсен и олово).
За най-важните токсични елементи са установени строги хигиенни норми, чието изпълнение се следи на етап суровини. Но превишаването на стандартите за токсични елементи (тежки метали) в една партида не води до автоматичното й унищожаване. В производството те могат да действат по друг начин - ако съдържанието на токсичен елемент е превишено в една от партидите суровини, тогава той се смесва с друга партида, където съдържанието на този елемент е значително по-ниско. Така на изхода се получава продукт, който отговаря на хигиенните изисквания. Този подход позволява на компанията да минимизира загубите си, като същевременно поддържа безопасността на храните.
Най-големите проблеми по отношение на съдържанието на токсични елементи в хранителните суровини се наблюдават в райони с геохимични аномалии, където концентрацията на токсични елементи в обекти на околната среда е много по-висока, отколкото в други райони. Същите проблеми възникват в районите, където са разположени предприятия от металургичната, машиностроителната, минната, химическата промишленост, в близост до главни магистрали и градове, както и с интензивно използване на минерални торове и други агрохимикали.
Степента на натрупване на токсични елементи (тежки метали) в селскостопанските продукти е неравномерна. Влияе се от: нивото на замърсяване на почвата и други обекти на природната среда; биологични характеристики на растенията (например листни зеленчуци, цвекло и моркови имат специална способност да натрупват кадмий от почвата); нерационално използване на минерални торове, пестициди; геоложки и агрохимични характеристики на почвите.
Така че живакът прониква в растенията в пряка зависимост от концентрацията му в почвата. Изключение правят киселите почви, където живакът се намира в слабо разтворими форми (за разлика от други тежки метали и арсен). При концентрация на живак в почвата до 2,1 mg/kg опасното за човека количество от този елемент не може да се натрупа в растенията.
Токсичните елементи са един от най-често наблюдаваните показатели в хранителните продукти. Те се определят във всички видове суровини и голяма част от крайните хранителни продукти. Но най-високо съдържание и най-често превишение на хигиенната норма се наблюдава при хранителни продукти от растителен произход (плодове, зеленчуци, хляб и хлебни изделия, тестени изделия, зърнени храни, семена и др.). Те са и основната връзка в натрупването на токсични елементи в хранителната верига.
Това се дължи на факта, че растенията не само контактуват директно със земята, но и активно абсорбират различни вещества от нея, включително токсични елементи.
При животните натрупването на токсични елементи става, когато се хранят с подходяща храна. Това се наблюдава например при лошо разположение на пасищата (на места с високо съдържание на токсични елементи) или при използване на готови замърсени фуражи.
Отделно място заемат рибата и морските дарове. Те са способни да натрупват токсични елементи в зависимост от степента на замърсяване на водните тела. Следователно риболовът, както и събирането на морски дарове, е нежелателно в близост до големи градове, в реки, където се намират опасни видове индустрии и др.
Възможно е да се идентифицират общи черти в механизма на токсичност за всички токсични елементи. И така, най-често те се свързват с протеини (със сулфхидрилни групи), което нарушава функциите им на носители, ензими, рецептори и др.
Основните области на селективна токсичност на елементите от тази група са епитела на бъбреците, черния дроб и червата, както и еритроцитите и нервните клетки, където се наблюдава повишена концентрация на тези вещества.
Клиничната картина на отравяне с токсични елементи рядко е специфична, което ви позволява да определите какво е причинило отравянето (с изключение на остро отравяне, с използване на значителни количества токсични елементи). Преобладават симптоми като общо неразположение, хронична умора, различни диспептични явления и др.. Често се наблюдават симптоми като нефропатия, токсична чернодробна дистрофия, тежка неврологична симптоматика и хемолиза.
По правило в такива случаи, на фона на неясни признаци, за лекарите е трудно да определят причината за неразположенията. Следователно, за навременна диагностика на отравяне (особено хронично), е необходимо да се анализира съдържанието на токсични елементи в урината или кръвта на човек.
1Металите са елементи, необходими за пълноценния живот и нормалното функциониране на организма в допустими количества в храната. Но в същото време прекомерното съдържание на тежки метали вреди на човешкото тяло, причинявайки редица заболявания. Те могат да попаднат в храната по различни начини: чрез въздуха, почвата, водата или в резултат на нарушаване на правилата за технологична обработка на храни и суровини. Ето защо е необходимо да имате представа за съдържанието на максимално допустимото съдържание на тежки метали и последствията от тях, което е предмет на статията в изследването на ефектите на тежките метали върху цялостна жива система.
тежки метали
заболяване
1. Жидкин В.И., Сулдина Т.И. Радиоактивно замърсяване на хранителни продукти, техните последици за човешкото здраве и радиозащита от храни // Интегриране на образованието в условията на иновативна икономика: материали на Междунар. научно-практически. конф.: в 2 части. - Саранск, 2014. - С. 118-122.
2. Жидкин В.И., Семушев А.М. Основните замърсители на хранителни суровини и хранителни продукти // Втори четения в памет на професор O.A. Зауралов: материали на Междунар. научно-практически. конф. (Саранск, 12 май 2010 г.). - Саранск, 2010. - С. 28-31.
3. Жидкин В.И., Семушев А.М. Начини на заразяване на храни // Трети четения в памет на професор О.А. Зауралов: материали на Междунар. научно-практически. конф. (Саранск, 13 май 2011 г.). - Саранск, 2011. - С. 20-23.
4. Семушев А.М. Влияние на замърсителите върху качеството на хранителните продукти от растителен произход // Сътрудничество в системата на социалното възпроизводство: материали на Междунар. научно-практически. конф. (Саранск, 9-10 април 2013 г.) на 2 часа - Саранск: Печат-Издат, 2013. - Част 2. - С. 221-223.
5. Жидкин В.И., Семушев А.М. Замърсяване на хранителни продукти с нитрати, пестициди и тежки метали // Предприемачество. - 2014. - № 5. - С. 190-198.
6. Жидкин В.И., Семушев А.М. Екология. Замърсяване на хранителни продукти: учебно ръководство. Саран. кокошарник. ин-т РУК. - Саранск: Print-Izdat, 2013. - 80 с.
7. Позняковски В.М. Хигиенни основи на храненето, безопасност и експертиза на стоките. - 5-то изд., Рев. и допълнителни / Лешояд на Министерството на отбраната и науката на Руската федерация. - Новосибирск: Сибир. Универ. издателство, 2007. - 485 с.
Сред замърсителите на биосферата, които са от най-голям интерес за различни служби за контрол на качеството, металите (предимно тежки, тоест с атомно тегло над 50) са сред най-важните. Тежките метали са мед, хром, цинк, молибден, манган, олово, кадмий, никел, арсен, живак, в много малки количества те са част от биологично активни вещества, които са необходими за нормалния живот на растенията и хората; присъстват във въздуха, който дишаме, във водата, която пием и с която се мием, в почвата, където се усвояват от растенията и участват в хранителните вериги и съответно в нашата храна, козметика и т.н.
Много тежки метали, като желязо, мед, цинк, молибден, участват в биологични процеси и в определени количества са микроелементи, необходими за функционирането на растенията, животните и хората. От друга страна, тежките метали и техните съединения могат да имат вредно въздействие върху човешкия организъм, да се натрупват в тъканите, причинявайки редица заболявания. Метали без полезна роля в биологичните процеси, като олово и живак, се определят като токсични метали. Някои елементи, като ванадий или кадмий, които обикновено са токсични за живите организми, могат да бъдат полезни за някои видове.
Средната концентрация на тежки метали в почвата е около 10 mg на 1 kg. Както липсата, така и излишъкът им в почвата ще доведе до нежелани последствия. Някои тежки метали (например арсен) се класифицират като канцерогени.
Живакът е много токсична отрова с кумулативно действие (т.е. способна да се натрупва), следователно при младите животни е по-малко, отколкото при старите, а при хищниците (риба тон, риба меч, акула - 0,7 mg / kg) повече, отколкото при тези, предмети, с които се хранят. Ето защо е по-добре да не злоупотребявате с хищни риби в диетата. От други животински продукти "акумулаторът" на живак са бъбреците на животните (в суров вид) - до 0,2 mg / kg; тъй като бъбреците по време на готвене се накисват предварително многократно за 2-3 часа със смяна на водата и се варят два пъти, съдържанието на живак в останалия продукт се намалява почти 2 пъти. От растителните продукти най-много живак има в ядките, какаовите зърна и шоколада (до 0,1 mg/kg). В повечето други продукти съдържанието на живак не надвишава 0,01-0,03 mg/kg.
Живакът може да стимулира промени в нормалното развитие на мозъка при деца и при по-високи дози да причини неврологични промени при възрастни. При хронично отравяне се развива микромеркуриализъм - заболяване, което се изразява в бърза умора, повишена възбудимост, последвано от отслабване на паметта, неувереност в себе си, раздразнителност, главоболие и треперене на крайниците.
Оловото е силно токсична отрова. В повечето растителни и животински продукти естественото му съдържание не надвишава 0,5-1,0 mg/kg. Най-много олово се намира в хищни риби (до 2,0 mg/kg в риба тон), мекотели и ракообразни (до 10 mg/kg). Основно увеличение на съдържанието на олово се наблюдава в консерви, поставени в така наречения комбиниран калаен съд, който е запоен отстрани и към капака с припой, съдържащ известно количество олово. За съжаление, запояването понякога е с лошо качество (образуват се пръски от спойка) и въпреки че кутиите са допълнително покрити със специален лак, това не винаги помага. Има случаи, макар и доста редки (до 2%), когато консервираната храна от този контейнер се натрупва, особено при дългосрочно съхранение, до 3 mg / kg олово и дори повече, което, разбира се, е опасно за здравето , така че продуктите в този комбиниран тенекиен контейнер не се съхраняват повече от 5 години.
Попадайки в клетките, оловото (както много други тежки метали) деактивира ензимите, където реакцията протича по сулфхидрилните групи на протеиновите компоненти на ензимите с образуването на -S-Pb-S-. Оловото забавя когнитивното и интелектуалното развитие на децата, повишава кръвното налягане и причинява сърдечно-съдови заболявания при възрастните. Промените в нервната система се проявяват в главоболие, световъртеж, повишена умора, раздразнителност, нарушения на съня, нарушение на паметта, мускулна хипотония, изпотяване. Оловото може да замести калция в костите, превръщайки се в постоянен източник на отравяне. Органичните оловни съединения са още по-токсични. Високоефективно свързващо вещество за погълнатото олово се оказва пектинът, съдържащ се в кората на портокала.
Понастоящем са установени следните максимални нива на олово в храни: мляко; продукти за новородени - 0,02 mg / kg; плодове зеленчуци; месо от говеда, овце и свине, птици; мазнини от животни и птици, растителни масла; млечна мазнина - 0,1 mg / kg; малки плодове, ябълки и грозде; зърнени култури, боб, вино - 0,2 mg/kg; хранителни субпродукти от говеда, свине и птици - 0,5 mg/kg.
Кадмият е много токсичен елемент, хранителните продукти съдържат около 5-10 пъти по-малко от оловото. Повишени концентрации се наблюдават в какаото на прах (до 0,5 mg/kg), бъбреците на животните (до 1,0 mg/kg) и рибите (до 0,2 mg/kg). Съдържанието на кадмий се увеличава в консерви от комбинирани калаени контейнери, тъй като кадмият, подобно на оловото, преминава в продукта от некачествена спойка, която също съдържа известно количество кадмий.
Повишени нива на кадмий могат да възникнат в резултат на навлизането му от околната среда, например замърсени с кадмий площи се използват за отглеждане на култури или животни. В този случай рисковата група са зеленчуци, плодове, месо, мляко. Пшеницата съдържа три пъти повече кадмий от ръжта. Кадмият се натрупва предимно в гъбите, в много растения (особено зърнени култури, зеленчуци и бобови култури, както и ядки) и животни (предимно водни). В растенията тежкият метал прониква от почвата. Някои почви са с високо съдържание на кадмий, докато други са замърсени с промишлени отпадъци или третирани с торове, съдържащи кадмий. Естественият кадмий в хранителните продукти съдържа около 5-10 пъти по-малко от оловото. Повишени концентрации се наблюдават в какаото на прах (до 0,5 mg/kg), бъбреците на животните (до 1,0 mg/kg) и рибите (до 0,2 mg/kg).
Кадмият е химически свързан с цинка, той може да замести цинка в редица биохимични процеси в тялото, нарушавайки ги (например, действайки като псевдоактиватор на протеини). Доза от 30-40 mg може да бъде фатална за човек. Характеристика на кадмия е дългото време на задържане: за 1 ден около 0,1% от получената доза се екскретира от тялото.
Симптоми на отравяне с кадмий: белтък в урината, увреждане на централната нервна система, остра болка в костите, дисфункция на гениталните органи. Кадмият влияе върху кръвното налягане, може да причини образуването на камъни в бъбреците (натрупването в бъбреците е особено интензивно). За пушачи или заети в производството, използващо кадмий, се добавя емфизем.
Арсенът, химически елемент присъства във всичко в околната среда, човек не може да го контролира по никакъв начин. Източникът на замърсяване с арсен на храната и водата: битови отпадъци, промишлени емисии, химическо замърсяване, земеделие, пестициди в полетата, които след това навлизат в подпочвените води и реките с дъжд, да не говорим за високото ниво на арсен в самата почва. Поради широкото си разпространение, арсенът присъства в нашата хранителна верига от началото на времето. Проучванията показват, че днес нивото на арсен се е повишило катастрофално поради човешката дейност.
Арсенът се съдържа в следните храни: бял и кафяв ориз, ябълков сок, пилешко месо, протеинови шейкове и протеин на прах.
Продължителното излагане на значителни концентрации на арсен провокира рак на черния дроб, бъбреците, пикочния мехур, белите дробове или простатата. Признаци на отравяне с арсен: диария, остри болки в корема, повръщане, ако дозата е твърде висока, тялото не може да го премахне, последвано от изтръпване на краката, ръцете, мускулни крампи и смърт. Ако арсенът редовно присъства в питейната ви вода, храна, вие неизбежно ще получите рак или кожна патология. Възможни са и следните последици: развитие на сърдечно-съдови заболявания, диабет. Редовното отравяне с арсен в малки дози се проявява чрез промяна в пигментацията, хиперкератоза - прекомерно удебеляване на роговия слой (на дланите, стъпалата на краката), ракът на кожата е неизбежен след пет години отравяне, хиперкератозата е предвестник на рак на кожата - това е официално изявление на СЗО. В допълнение към рак на кожата, продължителното излагане на арсен може също да доведе до рак на пикочния мехур и белия дроб, увреждане на кръвоносните съдове, кожни брадавици и дисфункция на нервната система. Международната агенция за изследване на рака (IARC) класифицира арсена и арсеновите съединения в нашата храна и вода като канцерогени. Редовното излагане на ниски нива на арсен в тялото на бременна жена води до дефекти в развитието на плода.
Медта е основен микроелемент, необходим на тялото за редица функции, от образуването на кости и съединителна тъкан до производството на специфични ензими. Според препоръките на СЗО дневната нужда от мед за възрастни е 1,5 mg. Медта присъства във всички тъкани на тялото, но основните й резерви са в черния дроб, по-малко - в мозъка, сърцето, бъбреците и мускулите. Въпреки че медта е третият най-голям микроелемент в човешкото тяло след желязото и цинка, само около 75-100 mg от нея се съдържат в тялото.
Около 90% от медта в кръвта е в състава на съединения, които транспортират желязото до тъканите, а също така действат като ензими, които ускоряват неговото окисление, тоест обработка, усвояване. Ето защо много често симптомите на дефицит на желязо (например нисък хемоглобин) всъщност означават дефицит на мед.
В допълнение, медта е компонент на лизилоксидазата, ензим, участващ в синтеза на колаген и еластин, два важни структурни протеина, намиращи се в костите и съединителната тъкан. Най-важният ензим тирозиназа, който превръща тирозина в меланин, пигментът, който придава цвят на кожата и косата, също съдържа мед. Медта се намира и във веществата, които изграждат меланиновата обвивка, която защитава нервите.
Прекомерната консумация на мед може да причини болка и колики в корема, гадене, диария, повръщане и увреждане на черния дроб. В допълнение, някои експерти смятат, че повишените нива на мед, особено при дефицит на цинк, могат да бъдат фактор, допринасящ за шизофрения, хипертония, депресия, безсъние, ранно стареене и предменструален синдром. Следродилната депресия също може да бъде следствие от високи нива на мед. Това се дължи на факта, че по време на бременност медта се натрупва в тялото при около двойна доза и са необходими до три месеца, за да се намали нивото й до нормално.
Тъй като излишъкът от мед се отделя чрез жлъчката, отравяне с мед може да възникне при хора с чернодробни проблеми или други заболявания, свързани с намалена жлъчна секреция.
Токсичният ефект от повишените тъканни нива на мед е наблюдаван при пациенти с болестта на Wilson, генетично нарушение в способността за натрупване на мед в различни органи, което води до нарушен протеинов синтез за транспортиране на мед в кръвта.
Съдържанието на цинк в организма на възрастен е малко - 1,5-2 г. Дневната нужда от цинк е 10-15 мг. Допустимото горно ниво на прием на цинк е 25 mg на ден. Той действа върху нашето тяло на клетъчно ниво, участвайки пряко в метаболизма: този основен микроелемент е част от всички витамини, ензими и хормони, всъщност заема 98% от всички наши клетки.
Цинкът е незаменим за нормалното функциониране на човешкото тяло и, разбира се, на духа, защото "здрав дух в здраво тяло". Наличието на този микроелемент в организма осигурява на човек нормален живот и добро здраве. Напротив, дефицитът му може да причини редица сериозни проблеми: репродуктивна дисфункция; неизправности в работата на имунната система; алергични реакции; дерматит; лоша циркулация; анемия; забавяне на лечебния процес; инхибиране на нормалния растеж, пубертет; загуба на вкус и мирис; косопад; при спортисти - намаляване на получените резултати; при юноши - склонност към алкохолизъм; при бременни жени - прекъсване на бременността; преждевременно раждане; раждането на отслабени деца с ниско тегло.
И така, най-много цинк се намира в зърнени и бобови растения и в ядки. Шампионите по съдържание на това полезно вещество в 100 грама обаче са стридите. Варени змиорки и пшенични трици, месни продукти, суха или пресована мая също са богати на цинк. Цинк се съдържа и в птиче месо, сирена, лук, картофи, чесън, зелени зеленчуци, елда, леща, соя, ечемично брашно, суха сметана, целина, аспержи, репички, хляб, цитрусови плодове, ябълки, смокини, фурми, боровинки, малини., касис.
Токсичните елементи могат да попаднат в хранителните продукти от суровините и в процеса на технологична обработка в концентрации, опасни за хората, само ако са нарушени съответните технологични инструкции. Така че в растителните суровини те могат да се появят в случай на нарушаване на правилата за използване на пестициди, съдържащи такива токсични елементи като живак, олово, арсен и др. Повишено количество токсични елементи може да се появи в района в близост до промишлени предприятия, които замърсяват въздуха и водата с недостатъчно пречистени отпадъци от производството.
Таблицата показва съдържанието на пределно допустимите концентрации на тежки метали (таблица 1).
В концентрираните растителни и животински продукти (изсушени, сублимирани и др.) Максимално допустимата концентрация на тежки метали се определя, като правило, при преобразуване в оригиналния продукт.
Задачата на специалистите от хранително-вкусовата промишленост е постоянно да наблюдават хранителните суровини и готовите продукти, за да осигурят освобождаването на безвредни за здравето хранителни продукти.
При домашното хранене е необходим и контрол, който се изразява в недопускане на замърсяване на консервираните храни с олово. Препоръчително е отворените консерви от готови консерви, дори за краткосрочно съхранение, да се поставят в стъклени или порцеланови съдове, тъй като под въздействието на атмосферния кислород корозията на консервите се увеличава рязко и буквално след няколко дни оловото (и съдържанието на калай в продукта се увеличава многократно. Също така е невъзможно да се съхраняват мариновани, солени и кисели зеленчуци и плодове в поцинковани съдове, за да се избегне замърсяване на продуктите с цинк и кадмий (цинковият слой също съдържа малко кадмий).
Невъзможно е да се съхранява и приготвя храна в декоративни порцеланови или керамични съдове (т.е. в съдове, предназначени за декорация, но не и за храна), тъй като много често глазурата, особено жълтата и червената, съдържа оловни и кадмиеви соли, които лесно преминават храна, ако такива съдове се използват за хранене.
маса 1
Продукти |
Олово (Pb) |
Кадмий (Cd) |
Арсен (As) |
|||
Бобови растения |
||||||
Захар и бонбони |
||||||
Мляко и течно мляко продукти |
||||||
Растително масло и продукти |
||||||
Зеленчуци, горски плодове, пресни плодове и прясно замразени |
||||||
Зеленчуци, горски плодове, плодове и продукти от тях в комбинирани калаени съдове |
||||||
Прясно месо и птици |
||||||
Консерви от месо и птици в тенекия |
||||||
Риба прясна и замразена |
||||||
Рибни консерви в тенекиени съдове |
||||||
За приготвяне и съхранение на храна използвайте само прибори, предназначени специално за хранителни цели. Същото важи и за красивите найлонови торбички и пластмасови прибори. В тях дори и за кратко могат да се съхраняват само сухи продукти.
За да премахнете тежките елементи от тялото, е необходимо възможно най-често да ядете млечни продукти, съдържащи калций, голямо количество фибри, повече зеленчуци, сушени плодове и зърнени продукти. Тогава тежките метали ще се утаят в стомашно-чревния тракт и ще се изхвърлят от тялото, без да се абсорбират.
Библиографска връзка
Сулдина Т.И. СЪДЪРЖАНИЕ НА ТЕЖКИ МЕТАЛИ В ХРАНИТЕ И ТЯХНОТО ВЪЗДЕЙСТВИЕ ВЪРХУ ОРГАНИЗМА // Рационално хранене, хранителни добавки и биостимуланти. - 2016. - № 1. - С. 136-140;URL: http://journal-nutrition.ru/ru/article/view?id=35727 (Достъп: 28.01.2020 г.). Предлагаме на Вашето внимание списанията, издавани от издателство "Естествонаучна академия"
В Русия има повече от 130 биогеохимични провинции, което оставя своя отпечатък върху елементния състав на селскостопанските продукти, получени в тях. Техногенното навлизане на химични елементи в околната среда оказва не по-малко влияние върху нейното качество. Допустимото количество тежки метали, което човек може да приема с храната без риск от заболяване, варира в зависимост от вида на метала – олово – 3, кадмий – 0,4-0,5, живак – 0,3 мг на седмица. И въпреки че тези нива са условни, все пак те служат като основа за контролиране на съдържанието в храната. Тежките метали, попаднали в човешкото тяло, се екскретират изключително бавно, те са способни да се натрупват главно в бъбреците и черния дроб.
За да се предотврати дадено заболяване при човека, е необходимо да се отстранят причините за него, сред които може да има храни, замърсени с тежки метали, т.е. необходими са екологично чисти продукти.
Понастоящем в райони, където са разположени големи промишлени предприятия, както и интензивното използване на утайки от отпадъчни води в селскостопанското производство, в почвите се натрупват прекомерни количества тежки метали. Тези територии обаче се използват широко за производство както на растениевъдство, така и на животновъдство.
Анализът на зеленчукови продукти, продавани на пазарите в Серпухов (Московска област), показа, че в зелените култури, репичките, картофите, трапезното цвекло и морковите съдържанието на олово и кадмий надвишава тяхната ПДК 18-25 пъти. Това е следствие от факта, че жителите на град Серпухов, когато отглеждат зеленчуци и картофи, използват утайките от градската канализация на града. Максимално допустимото съдържание на живак е още по-ниско: не повече от 0,05 mg/kg.
Таблица 3 Горна прагова концентрация на тежки метали в сухото вещество на фуража [Kowalsky et al., 1971]
Много страни по света са разработили национални граници за допустимите остатъци (PRTs). Например в Германия DOC на кадмий в зеленчуците е 3 пъти по-висок, отколкото в Русия. В същото време DOC на кадмий в зеленчуците, приет в Русия и равен на 0,03 mg / kg мокро тегло, се постига много бързо при техногенно замърсяване на почвата. Така съдържанието на живак в руската захар варира 3 пъти, а в рибата - 1300 пъти. Колебанията в съдържанието на олово са 2-165 пъти, на кадмий - 2-450 пъти, на хром - 3-16 пъти, на мед - 3-121 пъти, на цинк - 3-30 пъти и на никел - 2-30 пъти. Такава широка гама от промени в съдържанието се определя от вида на самия продукт, условията на неговото производство (технологията на производствения процес), външните фактори на състоянието на околната среда и степента на чистота на изходните компоненти. за производството му.
Таблица 4 Допустими остатъчни количества на тежки метали в хранителни продукти, mg/kg [Naichitein et al., 1987]
Леки колебания в съдържанието на тежки метали са характерни за редица продукти: захар, бира и ядки. Малки колебания в съдържанието на тежки метали в ядките. Високото съдържание на олово, кадмий, хром и никел в продуктите се свързва преди всичко с производството му в близост до промишлени предприятия и магистрали.
Допустимото количество тежки метали, което човек може да приема с храната без риск от заболяване, варира в зависимост от вида на метала – олово – 3, кадмий – 0,4-0,5, живак – 0,3 мг на седмица. И въпреки че тези нива са условни, все пак те служат като основа за контролиране на съдържанието в храната.
Трапезното цвекло и картофите се отличават с най-голямо натрупване на елементи. Сортовете картофи имат значителни разлики в натрупването на кадмий и особено олово. Сортовете Брянски ранен и Броницки се характеризират с минимално натрупване на кадмий в клубените, а максималното - с Невски-1. Следните сортове натрупаха минимално количество олово: Bryansky ранен, Bronitsky, Reserve-2, Prigozhy, Institutsky, максимално количество - Skydra, Nevsky-1, Posvit-2, Svitanok-3.
Сред продуктите от растителен произход, съдържащи кобалт, заслужава да се подчертаят: зърнени храни, бобови растения, картофи, зеле, червен пипер, магданоз, репички, маруля, цвекло, зелен лук, ягоди, къпини, малини, касис, лешници (лешници), плодове сокове (грозде, ягода, череша, мандарина и портокал).
Най-много мед се съдържа в растенията лук, магданоз, репички и тиквички. Много по-малко мед се намира в производството на царевица и картофи. Соковете с високо съдържание на мед са: доматен; кайсия и морков.
Значителни количества цинк се съдържат в следните бобови продукти, грах, лук и зелен лук, краставици, чесън и тиквички. Малко по-малко е в картофи, моркови, магданоз, репички, домати, копър, ягоди, цариградско грозде, малини. Много цинк има в зърнените храни, манатарките и най-вече в конопеното семе. В малки количества се съдържа в патладжан, диня, червен пипер, хрян, спанак, кайсия, слива, червена боровинка, череша, черен дроб, бъбреци, говеждо месо, сурови яйца. При съхранение на храна в цинкови прибори могат да се натрупат токсични цинкови съединения - хлориди, сулфати.
Растенията, които натрупват големи количества манган (т.е. манганофили), включват: грах, боб, копър, магданоз, цвекло, хрян, спанак, киселец, моркови, лук, чесън, гъби, грозде, ягоди, червени боровинки, цариградско грозде, малини, касис, ябълки , круши. Зеленчуковите и плодовите сокове също се различават по съдържанието на тежки метали.
Проблемът с нитратите в храните
Имаме нужда от зеленчуци, не можем без тях. Но зелето, картофите, репичките или краставиците, които стигат до нашата маса, като правило съдържат нитратни соли - нитрати. В стомашно-чревния тракт те се превръщат в соли на азотиста киселина - нитрити, които отравят тялото. Това се изразява в нарушение на поведенческите реакции, намалена работоспособност, замаяност, загуба на съзнание. Ако дозата е много висока, резултатът може да бъде фатален.
Човек сравнително лесно понася доза от 150-200 милиграма нитрати на ден, 500 е максимално допустимата доза, 600 е токсична за възрастни и 10 милиграма за бебета. Но волю или неволю ние консумираме много повече от тези соли на ден, тъй като зеленчуците могат да ги натрупват в много широк диапазон.
При естествени условия, например в гората, съдържанието на нитрати в растенията е ниско - те почти напълно се превръщат в органични съединения.
Още през 1984 г. е установено максимално допустимото съдържание на азот на нитрати в милиграми на килограм прясно тегло на зеленчуците. И така, в бялото зеле съдържанието на тези соли не трябва да надвишава 300, в доматите - 60, в краставиците - 150, в трапезното цвекло - 1400, в пъпешите и дините - 45 милиграма на килограм. Според санитарно-епидемиологичната станция тези норми постоянно се превишават.
В пюрето от моркови съдържанието на нитрати достига 600 mg/kg, а в пюрето от тиква – до 1000 (при максимално допустими 15).
Регистрирано е, че съдържанието на нитрати е различно не само при отделните култури, но и при сортовете. Краставиците от сорта Апрелски, при равни други условия, натрупват 3 пъти повече нитрати от московския парников сорт. Carrot Nantes съдържа 2 пъти повече неорганичен азот от Shantane. В зелените зеленчуци най-голямо количество нитрати се намира в стъблата и дръжките на листата, тъй като там се извършва основният транспорт на азотни соли. Установено е, че неорганичният азот практически липсва в зърното на житните култури и е концентриран главно във вегетативните органи (лист, стъбло).
При трапезното цвекло, морковите, репичките от краставици е необходимо да се отрежат горната и долната част на кореновата култура. Съдържанието на нитрати в картофите е 10-150, краставиците - 20-100, цвеклото - 10-500 mg/kg. Зелените зеленчуци натрупват голямо количество нитрати. Те имат най-голямо количество нитрати в стъблата и дръжките на листата, тъй като там преминава основният транспорт на азотни соли. Ревен до 500 mg / kg, магданоз - 430, репички - 400, кресон - маруля от 300 до 1100 mg / kg, маруля от 100-600 mg / kg, при пъпеши и дини 110-130 mg / kg.
Технологията на тяхното приготвяне оказва значително влияние върху количеството нитрати в хранителните продукти. При правилно почистване, накисване и готвене могат да бъдат загубени от 20 до 40% от вредните соли. Например, ако картофите се накисват за един ден в 1% разтвор на натриев хлорид или аскорбинова киселина, тогава нивото на нитратите в клубените ще намалее с почти 90%.
В много страни от Чешката република, Германия, САЩ, Франция и други са приети закони, които ограничават нивото на нитрати и нитрити не само в зеленчуците, но и в консервите, месото и млечните продукти.
В Холандия, Белгия и други страни зеленчуците идват в магазините само с паспорт - той съдържа точното съдържание на нитрати. Ако купувачът иска да се увери, че числата са верни, на негово разположение са специални индикаторни хартии. Изцеждайки върху тях капка сок от зеленчуци, можете да проверите правилността на числата по цвят.
Различните марки бира съдържат различно количество тежки метали. Съдържанието им, с изключение на кадмий, е в рамките на допустимото. Съдържанието на кадмий превишава ПДК: 2 пъти в бирата на марката "Балтика № 1", 3 пъти в марката Holsten, Bavaria и 4 пъти в марката "Московское". Бира марка "Москва" съдържа по-високо количество кобалт, никел и хром.
Най-значителната промяна в съдържанието на живак в рибата и рибните продукти е свързана със замърсяването на океаните с този елемент. Същото се наблюдава и при оловото, кадмия и хрома.
Натрупването на тежки метали в тъканите на рибите създава опасност от отравяне на хората чрез рибни продукти, използвани за храна. Има неравномерно натрупване на тежки метали както от различни органи на един и същи вид риба, така и от индивиди от различни видове, принадлежащи към различни нива на трофичната верига.
В черния дроб на ципурата съдържанието на мед превишава DOC с 1,3 пъти, а в черния дроб на платиката, саблейката и белоокото - с 3,1; 5,5; 1,3 пъти, съответно. Хайверът на платика и белоок също съдържа значителни количества мед. Най-голямо количество цинк се открива в хайвера на платика, хлебарка и белоок (превишава DOC 2-3,5 пъти). През лятото се наблюдава повишаване на съдържанието на тежки метали в рибата. Съдържанието на живак в рибите от естествените водоеми варира между 10-27 mg/kg. Високото съдържание на живак е характерно за хищните видове риби: костур, щука, щука. ПДК на живак за рибите е 0,5 mg/kg. В момента повече от 80% от рибите съдържат живак от 0,5 до 2 mg/kg и 20% - от 0,1 до 0,5 mg/kg.
Най-голямо количество олово се съдържа в тютюна на цигарите Prima и Pegasus, а минимално в тютюна Marlboro. Цигарите "Pegasus" съдържат най-голямо количество кадмий, хром и кобалт и минимално количество манган. Минималното съдържание на кадмий и хром е характерно за тютюна на цигарите Java Gold. Най-малко кобалт има в тютюна на цигарите Salem. Най-ниското съдържание на манган е характерно за тютюна за цигари Pegasus, а максималното за Marlboro.
Пушенето, като постоянно действащ фактор, допринася за общото замърсяване на тялото с чужди вещества, които играят важна екологична роля в развитието на патологията на сърдечно-съдовата система на човека.
Тютюнът консумира и натрупва значителни количества кадмий и живак. Съдържанието на живак в сухите тютюневи листа е с един порядък, а на кадмий с три порядъка по-високо от средните стойности за биомасата на сухоземната растителност. Следователно всяка струя дим съдържа освен други вещества (никотин, нитрати, въглероден окис) и кадмий. В една цигара ще има от 1,2 до 2,5 микрограма и до 0,25 микрограма олово. От това количество 0,1-0,2 микрограма кадмий попада в белите дробове, а останалата част се разпръсква заедно с дим и пепел.
Световното производство на тютюн е 5,7 милиона тона годишно. Една цигара е 1 г тютюн. При изпушването на всички цигари в света се отделят от 5,7 до 11,4 тона кадмий, т.е. същият брой като при 3-4 средни по сила вулканични изригвания.