Пестициды

     В больших количествах нитраты  опасны для здоровья человека. Человек  относительно легко переносит дозу в 150…200мг нитратов в сутки, 500мг считается предельно допустимой дозой, а 600мг в сутки – доза, токсичная для взрослого человека. Министерством здравоохранения Росси утверждена суточная допустимая доза нитратов – 5мг на 1кг массы тела человека.

     Нитриты – соли азотистой кислоты (содержат анион NO2-), в растениях содержатся  в  небольших  количествах,  в  среднем  0,2 мг/кг,  поскольку  они представляют собой промежуточную форму восстановления нитратов в белки и аммиак.  

Причины накопления нитратов 

     На  содержание нитратов в растениях влияют следующие факторы:

• индивидуальные особенности растений (способность растений аккумулировать нитраты в значительной степени зависит от их вида и сорта); существуют растения – «накопители» нитратов, которые при избыточной концентрации ионов NO3- в почве могут содержать следующее количество нитратов, мг/кг: свекла (39…7771), репа (82…5429), редис (41…4527), укроп (30…4074);
• степень зрелости плодов: недозрелые овощи, картофель, а так же овощи ранних сроков созревания могут содержать нитратов на 50…70% больше, чем достигшие уборочной зрелости;
• нарушение агрохимической технологии для повышения урожайности растительной продукции: повышенная дозировка и неправильные сроки внесения азотных удобрений;
• изменение метаболизма азотсодержащих соединений: с увеличением освещенности, температуры и влажности возрастает активность фермента нитроредуктазы, ускоряющего включение нитратов в состав белков, в результате чего содержание нитратов в растениях снижается; напротив, факторы, тормозящие процесс фотосинтеза, замедляют скорость восстановления нитратов и включения их в состав белков;
• соотношение различных питательных веществ в почве;
• использование некоторых гербицидов и дефицит молибдена в почве нарушают обмен веществ в растениях, что приводит к накоплению нитратов.

 

     Биологическое действие нитратов и  нитритов на организм

     человека 

     В организм нитраты поступают с  водой и пищей, затем они всасываются в тонком кишечнике  в кровь.  Выводятся  преимущественно с мочой.  Составить точный баланс прихода и расхода нитратов в организме пока не удалось, поскольку нитраты не только поступают в организм извне, но и образуются в нем. В малых количествах нитраты постоянно присутствуют в организме человека,  как и в растениях,  и не вызывают негативных явлений.  Однако при повышенных концентрациях нитратов  они способны оказывать токсическое действие на организм человека. Так, одноразовый прием 1…4 г нитратов вызывает у людей острое отравление, а доза 8…14 г может оказаться смертельной. 

     Установлено,  что нитраты и нитриты вызывают у человека метгемоглобинемию,   рак   желудка,   отрицательно  влияют  на   нервную   и  сердечнососудистую системы, на развитие эмбрионов.

     Потенциальная опасность нитратов заключается в том,  что они в пищеварительном тракте (уже в полости рта, желудке и кишечнике) частично восстанавливаются до нитритов.  Токсическое действие нитратов связано с восстановлением их до нитритов под влиянием микрофлоры пищеварительного тракта и тканевых ферментов.  Далее нитриты попадают в кровь и окисляют двухвалентное железо  гемоглобина в трехвалентное.  При этом  образуется метгемоглобин, не способный переносить кислород к тканям и органам, в результате чего может наблюдаться удушье.

     Наибольшая  же опасность повышенного содержания нитратов и нитритов в организме заключается в способности нитрит -  иона участвовать в реакции нитрозирования  аминов и  амидов,  в  результате  которой  образуются нитрозосоединения, обладающие канцерогенным и мутагенным действием.

     Если  в  организм  человека  поступают  высокие  дозы  нитратов,  через 4…6 ч появляются тошнота,  одышка,  посинение кожных покровов,  диарея. Одновременно ощущается общая слабость,  головокружение,  боли в затылке и сердцебиение. Первой медицинской помощью при этом является обильное промывание желудка, прием активированного угля и солевых слабительных. 

Технологические  способы  снижения  содержания  нитратов  и

     нитритов  в пищевом сырье 

     Основными источниками поступления нитратов и нитритов в организм человека являются растительные продукты. Поэтому необходимо соблюдать следующие   технологические   приемы,   позволяющие  снизить  содержание нитратов и нитритов в растительном сырье.

     При производстве овощей:

     - следует отдавать предпочтение  тем сортам, которые меньше аккумулируют нитраты.

     -  для растений с  выраженной способностью накапливать нитраты (листовая зелень, свекла, редис) следует пересмотреть агротехнику.

     -  необходимо регулярно контролировать  содержание азота в почве и его соотношение с отдельными микроэлементами.

     -  при внесении азотных удобрений  в почву следует выбирать минимальные значения рекомендуемых доз, т.к. они были предложены без учета содержания нитратов в почве.

     -  следует  выращивать  растения  в  условиях,  препятствующих  накоплению нитратов (освещенность, влажность, температура и др.).

     -  собирать созревшие плоды в  оптимальные сроки и хранить  в оптимальных условиях.

     При  переработке  овощей:  мытье,  очистка  и  вымачивание  приводят  к снижению содержания нитратов на 5…20 %; варка – на 80 % в результате перехода нитратов в отвар и инактивации ферментов, восстанавливающих нитраты в нитриты.  

     Нитрозосоединения и их токсикологическая  характеристика 

     N-  нитрозосоединения –  вещества,  у которых нитрозогруппа связана  с атомом азота:   >N – N = О. Они образуются при взаимодействии нитритов с различными аминами (вторичными, третичными и четвертичными).

     N- нитрозоамины – твердые вещества или жидкости, обладающие высокой  реакционной  способностью.  Они  хорошо  растворимы  в  органических растворителях и  умеренно  -  в  воде.  Отличаются  высокой летучестью,  стабильностью  (способны  находиться  в  окружающей  среде  длительное  время без существенных изменений).

     В зависимости от природы радикала могут образовываться разнообразные нитрозоамины, 80 % из которых обладают канцерогенным, мутагенным, тератогенным действием, причем канцерогенное действие - определяющее.

     Канцерогенный эффект  нитрозосоединений зависит  от дозы  и  времени их  влияния  на  организм.  Действие  частых  небольших  доз  является  более опасным, чем действие одноразовых больших доз. Низкие однократные дозы суммируются и затем вызывают злокачественные опухоли. 

     Некоторые  вещества  -  промоторы,  которые  сами  по себе  не  являются канцерогенами, активизируют раковый процесс, инициированный ранее канцерогенными веществами в клетках,  находящихся в латентной стадии. В отсутствии промоторов клетки могли бы возвратиться в нормальное состояние. Такими промоторами являются синтетические заменители сахара – сахарин и цикламат натрия.

     Вещества  –  коканцерогены  усиливают  канцерогенное действие  нитрозоаминов.  Такими коканцерогенами являются полициклические углеводороды. При одновременном введении в рацион для хомяков диэтилнитрозоамина и  полициклических  углеводородов  наблюдалось  интенсивное  образование опухолей.  При раздельном применении этих же соединений в такой же концентрации образование опухолей было медленным или не отмечалось.

     Безопасная  суточная доза низкомолекулярных нитрозоаминов для человека  составляет  10 мкг,  или  5 мкг/кг  пищевого  продукта.  Рекомендованная ПДК   нитрозосоединений   в   воде   хозяйственно-пищевого   назначения   – 0,03 мкг/л.

     Нитрозоамины  образуются в организме человека в результате эндогенного синтеза  из предшественников (нитраты, нитриты) и аминов. Нитрозирование протекает  при рН 2…3, а  присутствии катализатора – и при более низких значениях рН (которые поддерживаются в желудке человека). У людей с пониженной кислотность желудочного сока образуется  большее количество нитрозоаминов, вызывая возникновение рака желудка.

     Для  предотвращения  образования  N-  нитрозосоединений  в  организме человека  возможно  лишь  снизить  содержание  нитратов  и  нитритов,  т.к. спектр  нитрозируемых  аминов  слишком  широк.  Существенное  снижение синтеза нитрозосоединений может быть достигнуто путем добавления к пищевым  продуктам аскорбиновой  или  изоаскорбиновой  кислоты  или  их  натриевых солей. Подавлять реакцию нитрозирования в человеческом организме способны также токоферолы (витамин Е), таннин и пектиновые вещества.

     Установлено, что при соотношении витамина С к нитратам 2:1 и более нитрозоамины не образуются. Наличие в организме высокого содержания клетчатки и пектиновых веществ подавляет всасывание нитрозоаминов в кишечнике.  

     Регуляторы  роста растений 

     Регуляторы  роста растений (РРР) -  это соединения различной химической природы, оказывающие влияние на процессы роста и развития растений и применяемые в сельском хозяйстве с целью увеличения урожайности, улучшения качества растениеводческой продукции, облегчения уборки урожая, а в некоторых случаях - для увеличения сроков хранения растительных продуктов. К этой группе можно отнести и некоторые гербициды (например, 2,4-Д), которые в зависимости от концентрации могут проявлять и стимулирующее действие.

     Регуляторы  роста растений  можно  разделить на две  группы:  природные и

синтетические.

     Природные РРР - это естественные компоненты растительных организмов, которые выполняют функцию фитогормонов:  ауксины,  гиберрелины,  цитокинины,  абсциссовая кислота, эндогенный этилен и др. В процессе эволюции в организме человека выработались соответствующие механизмы биотрансформации, и поэтому природные РРР не представляют какой-либо опасности для организма человека.

     Синтетические  РРР  -  это  соединения,  являющиеся  с  физиологической точки зрения аналогами эндогенных фитогормонов,  либо соединения,  способные влиять на гормональный статус растений.  Их получают химическим или микробиологическим  путем.  Наиболее  важные  РРР,  выпускаемые промышленно  под различными коммерческими названиями, в своей основе являются производными арил- или арилоксиалифатических карбоновых кислот, индола, пиримидина, пиридазина,  пирадола.  Например,  широко используются препараты -  производные сульфанилмочевины.

     Синтетические РРР,  в отличие от природных,  оказывают негативное влияние на организм человека как ксенобиотики. Однако степень опасности большинства РРР до конца не изучена,  предполагается возможность их отрицательного влияния на внутриклеточный обмен за счет образования токсичных промежуточных соединений. Кроме того, некоторые синтетические РРР сами могут проявлять токсические свойства. Они обладают повышенной стойкостью в окружающей среде и сельскохозяйственной продукции, где обнаруживаются в остаточных количествах. Это, в свою очередь, увеличивает их потенциальную опасность для здоровья человека.  
 
 
 
 

     2. Наиболее опасные  группы ксенобиотиков  с точки зрения  распространенности  и токсичности. 

Ксенобиотики 

       В составе пищи выделяют безусловно  вредные компоненты, которые объединяют  термином ксенобиотики. К ним относятся чужеродные химические вещества и биологические агенты, поступающие в организм человека с пищей или другими путями, не выполняющие ни одной из функций питания и оказывающие при определенных условиях неблагоприятное влияние на здоровье.

     Наиболее общая классификация предусматривает их распределение на биоксенобиотики, химиоксенобиотики и радиоксенобиотики.

     Среди биоксенобиотиков выделяют микоксенобиотики - токсины, продуцируемые плесенями (микроскопическими низшими грибами), а также содержащиеся в ядовитых видах высших грибов. К биоксенобиотикам относят токсины некоторых растений (фитоксенобиотики), ядовитые вещества, присутствующие в органах и тканях отдельных видов рыб и других водных организмов (зооксенобиотики), а также эндо- и экзотоксины, вырабатываемые рядом микроорганизмов.

     Основными представителями химиоксенобиотиков являются пестициды, нитрозамины, соли тяжелых металлов (свинца, меди, ртути, цинка, кадмия и др.), токсины, выделяющиеся из полимерных материалов, используемых в пищевой промышленности, некоторые гормоны и гормоноподобные вещества, применяемые в животноводстве.