Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение «Казанский национальный исследовательский технологический университет»

«НОБЕЛЕВСКИЕ НАДЕЖДЫ КНИТУ- 2014»

Номинация «Питание»

Научно-исследовательская работа

«Пищевые добавки - друзья или враги»

Выполнила: Загидуллина Миляуша

Назимовна студентка группы 21 Т

ГАОУ СПО «Мамадышский

профессиональный колледж №87»

преподаватель спецдисциплин

Сахавеева Гульшат Ильгизовна

Казань, 2014 г.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Пищевые добавки и их классификация.

2. История появления пищевых добавок.

3. Исследование «Пищевые добавки в рационе студентов».

4. Генетическая безопасность пищевых продуктов.

Заключение

Список использованной литературы.

ВВЕДЕНИЕ

Проблема взаимоотношений человека и окружающей среды с точки зрения охраны внутренней среды человека а, следовательно, сохранения и укрепления здоровья, профилактики инфекционных и неинфекционных заболеваний с давних пор является одной из глобальных проблем человечества. Особенно актуальной эта проблема становится в последнее время в связи с усилением загрязнения окружающей среды, сложной, нестабильной, а порой и критической постановкой во многих регионах мира, в том числе и в нашей стране.

Наряду с загрязнением окружающей среды (атмосферный воздух, вода, почва и др.) следует выделить один из самых важных факторов, влияющих на состояние здоровья человека и популяции в целом, - фактор питания. Проблема питания всегда была одной из важнейших для человеческого общества. Ведь всё, кроме кислорода, человек для своей жизнедеятельности получает из пищи и воды. При этом следует иметь в виду, что пища имеет принципиальное отличие от других факторов внешней среды. В процессе питания она превращается из внешнего во внутренний фактор, и её компоненты, в цепи последовательных превращений, трансформируются в энергию физиологических функций и структурные элементы органов и тканей человека.

В современных условиях очевидны и актуальны два относительно самостоятельных аспекта взаимосвязи питания и процессов превращения (биотрансформации) компонентов пищи и чужеродных веществ в организме человека. Один из аспектов заключается в том, что пища современного человека является не только носителем пластических и энергетических материалов, но и источником компонентов неалиментарного (не пищевого) характера, среди которых немало компонентов природного или антропогенного происхождения. Пища является источником необходимых организму пищевых и биологически активных веществ, но наряду с этим и источником различных ксенобиотиков (чужеродных, радионуклидов, ядохимикатов (пестицидов), нитратов, нитритов, микотоксинов, разного рода биологических загрязнителей (микроорганизмов, вирусов, гельминтов) и др.

В то же время, химический состав пищи как в традиционном его понимании (содержание пищевых и биологически активных веществ белков, жиров, углеводов, витаминов, минеральных макро- и микроэлементов, воды) так, и с учётом неалиментарных компонентов оказывает регулирующее влияние практически на все системы живого организма, ответственные за транспорт, метаболизм, обезвреживание и элиминацию (выведение) ксенобиотиков.

Современные пищевые технологии приготовления пищевых продуктов массового потребления предусматривают широкое применение различных пищевых добавок. Они не являются необходимыми компонентами пищи, но без их применения выбор пищевых продуктов был бы значительно беднее, а пищевые технологии значительно более сложными и дорогостоящими. Без применения пищевых добавок практически невозможно изготовление заготовок, полуфабрикатов, блюд быстрого приготовления, они также необходимы для улучшения органолептических свойств, удлинения сроков хранения, снижения калорийности пищи.

1. Пищевые добавки и их классификация

В соответствие с действующим в нашей стране санитарным Законодательством под термином «пищевые добавки» понимают природные или синтезированные вещества, преднамеренно вводимые в пищевые продукты с целью придания им заданных свойств, например органолептических, и не употребляемые сами по себе в качестве пищевых продуктов или обычных компонентов пищи. Пищевые добавки по технологическим соображениям могут добавляться в пищевой продукт на различных этапах его производства, хранения либо транспортировки с целью улучшения или облегчения технологического процесса, увеличения стойкости продукта к различным видам порчи, сохранения структуры и внешнего вида продукта или намеренного изменения органолептических свойств.

Большинство пищевых добавок не имеют, как правило, пищевого значения и в лучшем случае являются биологически инертными для организма, а в худшем - оказываются биологически активными и небезразличными для организма.

В то же время любое химическое соединение или вещество в определённых условиях (о чём вкратце упоминалось в предыдущем разделе) может быть токсичным. В этой связи более уместно говорить о безвредности, под которой следует понимать не только отсутствие каких-либо токсичных проявлений, но и отсутствие отдалённых последствий: канцерогенных и коканцерогенных свойств (способность вызывать развитие злокачественных опухолей), а также мутагенных, тератогенных, гонадотоксических (способность вызывать мутации, уродства) и других свойств, влияющих на воспроизводство потомства.

Немаловажным фактором является также возможное взаимодействие тех или иных веществ, применяемых в качестве пищевых добавок, с вредными химическими веществами, попадающими в организм человека из окружающей среды (профессиональные вредности, неблагоприятная экологическая обстановка). Введение пищевых добавок в пищевые продукты по своему технологическому предназначению может быть направленно на:

1. улучшение внешнего вида и органолептических свойств пищевого продукта;

2. сохранение качества продукта в процессе его хранения;

3. ускорение сроков изготовления пищевых продуктов.

В соответствии с технологическим предназначением пищевые добавки в свою очередь могут быть сгруппированы следующим образом:

Пищевые добавки, обеспечивающие необходимый внешний вид и органолептические свойства продукта, включающие в свою очередь: улучшители консистенции, пищевые красители, ароматизаторы, вкусовые вещества.

Пищевые добавки, предотвращающие микробную или окислительную порчу продуктов (консерванты): антимикробные средства, химические, биологические; антиокислители (антиоксиданты), препятствующие химической порче продукта (окислению).

Пищевые добавки, необходимые в технологическом процессе производства пищевых продуктов: ускорители технологического процесса, фиксаторы миоглобина, технологические пищевые добавки, как-то: разрыхлители теста, желеобразователи, пенообразователи, отбеливатели и др.

Все компоненты, применяемые по разрешению Codex Alimentarius, имеют в списке INS (International System - Международная цифровая система) свой номер. Это делает идентификацию вещества лёгкой и точной, защищая от ошибок при переводе; позволяет выделять их в продуктах питания. Система INS - номеров разработана на основе цифровой системы классификации пищевых добавок, принятой в странах Европы, для краткости называемой системой Е- нумерации. Индексы Е (от усечённого слова Europe) заменяют собой длинные названия пищевых добавок. Эти коды или идентификационные номера используются только в сочетании с названиями функциональных классов добавок.

В некоторых случаях после названия пищевой добавки или заменяющего его индекса может стоять её концентрация.

Наличие пищевых добавок в продуктах, как правило, должно указываться на потребительской упаковке, этикетке, банке, пакете и в рецептуре.

В настоящее время вопросами применения пищевых добавок занимается специализированная международная организация Объединенный комитет экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам и контаминатам (загрязнителям) - JECFA. (ФАО - от англ. FAO - Food and Agricultural Organization - Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН; ВОЗ - Всемирная организация здравоохранения.) Для выполнения Объединенной программы ФАО/ВОЗ по пищевым стандартам при комитете создана специальная комиссия Codex Alimentarius, представляющая собой межправительственный орган, который включает более 120 государств-членов.

В России вопросы о применении пищевых добавок находится в ведении Департамента Госсанэпиднадзора Минздрава РФ. Основными документами, регламентирующими применение пищевых добавок, являются «Гигиенические требования к качеству и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов» - СанПиН 2.3.2.-560; «Список пищевых добавок, разрешенных к применению при производстве пищевых продуктов»; «Список пищевых добавок, запрещенных к применению при производстве пищевых продуктов» и «Санитарные правила по применению пищевых добавок» № 1923 - 78.

Пищевые добавки согласно российскому санитарному законодательству не допускается использовать в тех случаях, когда необходимый эффект может быть достигнут технологическими методами - технически и экономическими целесообразными. Не разрешается также введение пищевых добавок, способных маскировать технологические дефекты, порчу исходного сырья и готового продукта или снижать его пищевую ценность.

Пищевые продукты для детского питания, особенно для питания грудных детей, должны быть изготовлены без применения каких - либо пищевых добавок.

Исходным для определения допустимой концентрации пищевой добавки является так называемое допустимое суточное поступление (ДСП) пищевых добавок в организм человека - ADI (Acceptable daily intake). ДСП представляет собой количество вещества (в мг на 1 кг массы тела), которое человек может потреблять ежедневно в течение всей жизни без вреда для здоровья.

2. История появления пищевых добавок

Пищевые добавки - это не изобретение нашего высокотехнологического века. Соль, сода, пряности известны людям с незапамятных времен. История применения пищевых добавок (уксусная и молочная кислоты, поваренная соль, некоторые специи и др.) насчитывает несколько тысячелетий. Однако только в ХIХ-ХХ веках им стали уделять особое внимание. Вызвано это особенностями торговли с перевозкой скоропортящихся и быстро черствеющих товаров на большие расстояния, что требует увеличения срока хранения. Спрос современного потребителя на пищевую продукцию с привлекательным цветом и запахом обеспечивают ароматизаторы, красители и т.п. Распространение ожирения и сахарного диабета привело к созданию производства продуктов на основе заменителей сахара и подсластителей. Сейчас в производстве продуктов используются почти 500 различных добавок. А если учесть их комбинации, то эта цифра удвоится. Подлинный расцвет их использования начался все-таки в ХХ веке - веке пищевой химии. На добавки были возложены большие надежды. И они оправдали ожидания в полной мере. С их помощью удалось создать большой ассортимент аппетитных, долгохранящихся и при этом менее трудоемких в производстве продуктов. Завоевав признание, «улучшители» были поставлены на поток. Колбасы стали нежно-розовыми, йогурты свежее фруктовыми, а кексы пышно-нечерствеющими. «Молодость» и привлекательность продуктов обеспечили именно добавки, которые используют в качестве красителей, эмульгаторов, уплотнителей, загустителей, желеобразователей, глазирователей, усилителей вкуса и запаха. До начала 90-х годов прошлого века отечественная промышленность пищевые добавки почти не использовала, но потом наверстала упущенное, причем с избытком. А всего 15 лет назад специалисты убеждали сограждан, что тревожиться по поводу химии в еде нет оснований. Ведь каждая добавка, прежде чем оказаться в желудке, проходит проверку не только в российских лабораториях, но и в комитете экспертов Всемирной организации здравоохранения.

3. Влияние пищевых добавок на здоровье человека

Стоит помнить, что разные люди могут по разному переносить одну и ту же добавку. Кто-то совершенно спокойно, а кто-то на эту добавку имеет аллергию и знает о том, что определенная пищевая добавка определенным образом воздействует на его организм, но разобраться в этих кодах порой ему не просто... Есть добавки, которые являются безопасными согласно распоряжению Минздравсоцразвития, но у некоторых людей они могут спровоцировать приступ астмы или аритмию. Поэтому таким людям просто необходимо знать, что именно скрывается за кодом и знать реакцию собственного организма на эту добавку. Например, хочется сказать об глутамате. В пищевой промышленности это вещество известно как глутамат натрия, улучшитель вкуса Е-621. Он создает привкус мяса. Его добавляют в состав супов и лапши быстрого приготовления, в консервы, соусы, готовую еду, смеси приправ, маринады, чипсы и колбасу. Это вещество имеет массу побочных эффектов. У людей, чувствительных к нему, оно может вызвать приступы бронхиальной астмы, крапивницу, головные боли. Как часто встречаются эти проблемы? В исследованиях, проведенных на спонсорские деньги заинтересованных людей (производителей) глутамата, они возникают у 1,8% людей, в независимых исследованиях - у 33%. Большое потребление продуктов с глутаматом может спровоцировать так называемый «синдром китайского ресторана»: возникают головная боль, учащенное сердцебиение, тошнота, боль в груди, сонливость и слабость. Вот некоторые пищевые добавки, которые могут навредить организму человека. К ним относятся:

· Е103, Е105, Е121, Е123, Е125, Е126, Е130, Е131, Е142, Е153 - красители. Содержатся в сладкой газированной воде, леденцах, цветном мороженом. Могут привести к образованию злокачественных опухолей.

· Е171-173 - красители. Содержатся в сладкой газированной воде, леденцах, цветном мороженом. Могут привести к заболеваниям печени и почек.

· Е210, Е211, Е213-217, Е240 - консерванты. Есть в консервах любого вида (грибы, компоты, соки, варенья). Могут привести к образованию злокачественных опухолей.

· Е221-226 - консерванты. Используются при любом консервировании. Могут привести к заболеваниям желудочно-кишечного тракта.

· Е230-232, Е239 - консерванты. Содержатся в консервах любого вида. Могут вызвать аллергические реакции.

· Е311-313 - антиоксиданты (антиокислители). Есть в йогуртах, кисломолочных продуктах, колбасных изделиях, сливочном масле, шоколаде. Могут вызвать заболевания желудочно-кишечного тракта.

· Е407, Е447, Е450 - стабилизаторы и загустители. Содержатся в вареньях, джемах, сгущённом молоке, шоколадном сыре. Могут вызвать заболевания печени и почек.

Ряд пищевых добавок считаются потенциально опасными для людей с хроническими заболеваниями, детей и др.

· Людям, подверженным аллергиям, следует избегать продуктов, содержащих добавки Е131, Е132, Е160b, Е210, Е214, Е217, Е230, Е231, Е232, Е239, Е311, Е312, Е313, Е951;

· спровоцировать приступы у больных астмой могут Е102, Е107, Е122, Е123, Е124, Е155, Е214, Е227;

· людям чувствительным к аспирину не рекомендуются Е107, Е110, Е122, Е123, Е124, Е155, Е214, Е217;

· беременным женщинам не рекомендуется употребление продуктов питания, содержащих Е233;

· расстройство пищеварения могут вызвать Е338, Е339, Е340, Е341, Е407, Е450, Е461, Е463, Е465, Е466;

· для маленьких детей нежелательны добавки Е249, Е262, Е310, Е311, Е312, Е320, Е514, Е623, Е626 - Е635;

· людям с повышенным уровнем холестерина в крови не рекомендуется Е320;

· причиной нарушения функции щитовидной железы может стать Е127;

· людям с кожными заболеваниями не рекомендуются Е230 - Е233, с заболеваниями печени и почек - Е171 , Е172, Е173, Е220, Е302, Е320 - Е322, Е510, Е518.

Несмотря на существующее у многих индивидуальных потребителей предубеждения, пищевые добавки по остроте, частоте и тяжести возможных заболеваний следует отнести к разряду веществ минимального риска. Необходимо отметить, что в последнее время появилось большое число комплексных пищевых добавок. Под комплексными пищевыми добавками понимают изготовленные промышленным способом смеси пищевых добавок одинакового или различного технологического назначения, в состав которых могут входить, кроме пищевых добавок, и биологически активные добавки, и некоторые виды пищевого сырья: мука, сахар, крахмал, белок, специи и т. д. Такие смеси не являются пищевыми добавками, а представляют собой технологические добавки комплексного действия. Особенно широкое распространение они получили в технологии хлебопечения, при производстве мучных кондитерских изделий, в мясной промышленности. Иногда в эту группу включают вспомогательные материалы технологического характера.

За последние десятилетия в мире технологий и ассортимента пищевых продуктов произошли громадные изменения. Они не только отразились на традиционных, апробированных временем технологиях и привычных продуктах, но также привели к появлению новых групп продуктов питания с новым составом и свойствами, к упрощению технологии и сокращению производственного цикла, выразились в принципиально новых технологических и аппаратурных решениях.

3. Исследование «Пищевые добавки в рационе студентов»

1 этап:

Было проведено анкетирование среди студентов 1-2 курсов. В анкетировании приняло участие 65 студентов. Анкета помогла установить примерный дневной рацион питания студентов. Надо учесть, что в нашем колледже предусмотрено 2-х разовое питание и студенты между приемами пищи устраивают перекусы. В результате анкетирования было выявлено 20 самых употребляемых продуктов за весь день:

1. Лапша быстрого приготовления «Ролтон»;

2. Сок натуральный «Добрый»;

3. Жевательная резинка «Орбит»;

4. Конфеты «СТЭП»;

5. Газированная вода «Алиса»;

6. Колбаса «Славянская»;

7. Крабовые палочки «Вичи»»;

8. Пельмени «Домашние»;

9. Приправа «Магги на второе»;

10. Маргарин «Хозяюшка»;

11. Кофе 3 в 1;

12. Томатная паста «Кухмастер»;

13. Кетчуп «Томатыч»

14. Майонез «Махеев Провансаль»;

15. Майонез «Ряба»;

16. Приправа «Ролтон»;

17. Вафли «Лимонные»;

18. Сухарики «Хрустим»;

19. Батончик «Сникерс».

20. Чипсы «Лайс»

2 этап:

С помощью этикеток и упаковок, проверили состав всех продуктов на наличие в них пищевых добавок: красителей, антиокислителей, консервантов, загустителей, эмульгаторов и усилителей вкуса.

1) Наличие красителей

Красители применяются в продуктах:

1. Для восстановления природного цвета, утраченного в процессе обработки и хранения.

2. Для окрашивания бесцветных продуктов.

3. Для повышения интенсивности цвета.

4. При подделке продуктов.

В результате проверки было установлено, что 28% от всех употребляемых студентами продуктов содержат красители. В том числе:

1. Газированная вода «Алиса» - краситель «карамельный колер»;

2. Крабовые палочки «Вичи» - краситель Е 120, Е 160, Е 171;

3. Маргарин «Хозяюшка» - краситель аннато-куркумин;

4. Майонез «Ряба» - краситель «бета-каротин».

5. Майонез «Махеев провансаль»- краситель «бета-каротин»

6. Жевательная резинка «Орбит» - краситель Е170

7. Чипсы «Лайс» - краситель экстракт аннато-куркумин.

Среди синтетических красителей практически нет безопасных. Все перечисленные красители оказывают аллергенное, мутагенное, канцерогенное действие, а Е 120 опасен для здоровья.

2) Наличие консервантов

Консерванты используются в продуктах для:

1. Увеличения срока годности, предотвращения порчи продуктов под действием микроорганизмов.

2. Заготовки продуктов впрок, доставки их в труднодоступные районы.

3. Угнетения роста плесневых грибов, дрожжей, аэробных и анаэробных бактерий.

В домашних условиях применяются такие консерванты, как соль, сахар, уксус. Промышленные консерванты - сернистая, сорбиновая, бензойная кислоты, сорбит калия, бензонат натрия, соединения серы. Антибиотики-консерванты используются для транспортировки мяса и рыбы.

36% проверяемых продуктов содержат консерванты. В том числе:

1. Газированная вода «Алиса» - бензонат натрия;

2. Колбаса «Славянская» - нитрит натрия Е 250, аскорбинат натрия;

3. Маргарин «Хозяюшка» - сорбат калия;

4. Томатная паста «Кухмастер» - сорбат калия, бензонат натрия;

5. Кетчуп «Томатыч» - сорбат калия, бензонат натрия;

6. Майонез «Провансаль» - сорбат калия, бензонат натрия;

7. Майонез «Махеев», «Ряба» - сорбат калия, бензонат натрия.

В употребляемых студентами продуктах применяется бензонат натрия, который является сильным аллергеном. В колбасе «Славянская» обнаружен нитрит натрия, который оказывает влияние на артериальное давление.

3) Наличие антиокислителей

Значение антиокислителей:

1. Защита жиросодержащих продуктов от прогоркания.

2. Остановка самоокисления продуктов.

Природными антиокислителями являются аскорбиновая кислота, токоферолы в растительном масле. Синтетические - бутилоксианизол, бутилокситолуол.

Антиокислители содержат около 24% продуктов рациона студентов:

1. Конфеты «СТЭП» - растительные масла;

2. Соки натуральные «Привет», «Добрый» - аскорбиновая кислота

3. Вафли «Лимонные» - растительные масла;

4. Сухарики «Хрустим» - лимонная кислота Е 330.

В конфетах «СТЭП» и вафлях «Лимоные» содержится антиокислитель Е322, повышающий уровень холестерина в крови. В натуральном соке и сухариках «Хрустим» содержатся аскорбиновая и лимонная кислота.

4) Наличие загустителей

Значение загустителей:

1. Получение продуктов с нужной консистенцией, улучшение и сохранение их структуры.

2. Использование в производстве мороженого, желе, консервов, майонеза.

Натуральные - желатин, агар-агар, пектин, крахмал, карраген. Полусинтетические - целлюлоза, модифицированный крахмал.

Они содержатся в 25% исследуемых продуктах. В том числе:

1. Приправа «Магги на второе» - модифицированный крахмал;

2. Лапша «Ролтон» - гуаровая камедь;

3. Томатная паста «Кухмастер» - модифицированный крахмал;

4. Кетчуп «Томатыч» - модифицированный крахмал;

5. Сухарики «Хрустим» - модифицированный крахмал Е 1450 .

Все загустители впитывают вещества, независимо от их полезности или вредности, могут нарушить всасывание минеральных веществ, являются легкими слабительными.

5) Наличие эмульгаторов

Значение эмульгаторов:

1. Создание консистенции пищевого продукта, его вязкости.

2. Использование в производстве маргарина. Кулинарного жира, колбасного фарша, в кондитерских и хлебобулочных изделиях.

Натуральные - яичный белок, природный лецитин. Синтетические - фосфаты кальция и аммония, фосфорная кислота.

Они содержатся в 30% продуктов. В том числе:

1. Лапша «Ролтон»;

2. Маргарин «Хозяюшка» - Е 471;

3. Вафли «Лимонные» - Е 322;

4. Сухарики «Хрустим» - диоксид кремния Е 551;

5. Батончик «Сникерс» - лецитин Е 322;

6. Конфеты «СТЭП» - лецитин Е 322.

7. Жевательная резенка «Орбит» - соевый лецитин.

Использование фосфатов может привести к нарушению баланса между фосфором и кальцием, плохо усваивается кальций, что способствует развитию остеопороза.

6) Наличие усилителей вкуса

Значение:

1. Усиление выраженного вкуса и аромата.

2. Придание ощущения жирности низкокалорийным йогуртам и мороженому.

3. Смягчение резкого вкуса уксусной кислоты и остроты в майонезе.

4. Подсластители.

Натуральные усилители вкуса получают из натурального сырья. Идентичные натуральным - искусственные соединения, имитирующие ароматы натуральных продуктов. Искусственные - не имеют аналога в природе: глутаминовая кислота, мальтол, глутамат натрия.

Подсластители, содержащие калории: сорбит, ксилит; некалорийные: сахарин, сахарол, аспартам.

Они содержатся в 35% исследуемых продуктов. В том числе:

Лапша «Ролтон» - глутамат натрия;

Чипсы «Лайс» - глутамат натрия и 5-рибонуклеотид натрия

Газированная вода «Алиса» - подсластитель аспартам;

Крабовые палочки «Виччи» - Е 621, Е 627, Е 631;

Приправа «Магги» - глутамат натрия, гуанилат натрия, инозинат натрия;

Сухарики «Хрустим» - моноглутамат натрия.

Жевательная резинка «Орбит» - сорбит

В части продуктов содержится глутамат натрия. Глутамат натрия вызывает головную боль, тошноту, учащенное сердцебиение, сонливость, слабость, может повлиять на зрение, если употреблять его регулярно.

В крабовых палочках «Вичи»» содержится усилитель вкуса Е627, который является ракообразующим.

75% студентов употребляют более 5 жевательных пластинок в день.

Пищевая добавка Е-171, придающая Орбит белый цвет, ничто иное как титановые белила - диоксид титана.

В результате исследования образцов газированных напитков были обнаружены такие пищевые добавки как Е 211 - бензонат натрия, Е 338 - ортофосфорная кислота, подсластители Е 951, Е 952, Е 953, углекислый газ, которые могут привести к серьезным заболевания. В состав пепси - колы входит кофеин - мягкий психоактивный стимулятор, способный вызывать зависимость. Кофеин увеличивает выделение кальция с мочой, может вызывать раздражительность, бессонницу, нервозность, головные боли. У детей может нарушаться способность концентрировать внимание. Газировка окрашена пищевым красителям изготовленным из насекомых.

В результате исследования образцов чипсов и сухариков было выявлено большое содержание ароматизаторов и усилителей вкуса, таких как Е 621 - глутамат натрия, 551 - диоксид кремния, Е 631- инозинат натрия и многие другие.

Из исследованных продуктов только кофе и пельмени «Домашние» не содержат пищевых добавок.

На основе проведенного исследования можно сделать вывод, что потребление пищевых добавок студентами достаточно велико. Это является одной из причин высокой заболеваемости желудочно-кишечного тракта у студентов. Несомненно нужна организация совместной работы врачей, педагогов, студентов по профилактике заболеваний желудочно-кишечного тракта.

ГЕНЕТИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ

МУТАГЕНЫ И АНТИМУТАГЕНЫ В ПРОДУКТАХ ПИТАНИЯ

Пищевые мутагены. Возможно несколько принципиально различных путей попадания потенциальных мутагенов в пищу.

1. Они могут быть аккумулированы из внешней среды в процессе жизнедеятельности растений и животных. Известно, что широкое распространение в биогеоценозах имеют соли металлов и пестициды. Несколько десятков неорганических соединений накапливаются в объектах растениеводства и животноводства, загрязняя пищевые продукты. Ртуть аккумулируется в организме рыб, из почвы в овощи переходит до 37% марганца, до 32% меди, до 41% цинка, до 10% никеля. В зерновых и картофеле накапливаются соединения кадмия, никеля, свинца, цинка, хрома, кобальта и др. Ряд неорганических контаминантов демонстрирует в про- и эукариотических тест-системах мутагенную и/или ДНК - повреждающую активность в концентрациях, превышающих физиологические значения. Среди них соединения цинка, кобальта, кадмия, бериллия, ртути, свинца, молибдена, никеля, хрома, мышьяка, меди, железа и др. Перечисленные соединения диссоциируют с образованием двухвалентных катионов, способных прямо взаимодействовать с ДНК, или имеют в структуре элементы переменной валентности (переходные элементы - Mo, Hg. Fe, Cu, Mn, Cr, Ni, Co и др. ) и, следовательно, обладают потенциальной способностью к индукции окислительных повреждений ДНК.

Широкие исследования показали, что мутагенными свойствами обладает не менее половины из 230 тестированных пестицидов. Наиболее ярко они выражены у этилендибромида, гидразина, параквата, а также отмечены in vivo у эндосульфана, манкозеба, фосфорорганических и некоторых других пестицидов. Их аккумуляция в пищевых растениях и остаточные количества в продуктах питания могут представлять генетическую опасность для человека, что подтверждено прямым цитогенетическим обследованием лиц, профессионально контактирующих с пестицидами.

В растениях и животных могут накапливаться и другие потенциально мутагенные соединения или соединения, способные образовывать мутагены в организме человека. Например, нитраты, накапливающиеся в растениях при внесении в почву азотистых удобрений, взаимодействуют с вторичными или третичными аминами с образованием мутагенных нитрозоаминов в кислом содержимом желудка человека. Взаимодействие нитрата натрия с L-триптофаном в аналогичных условиях приводит к возникновению мутагенного производного пропионовой кислоты, с гербицидами, являющимися производными мочевой кислоты, - к образованию их мутагенных нитрозопроизводных. Не исключено также образование потенциально мутагенных соединений в процессе переработки доброкачественной (не содержащей мутагенов или их предшественников) пищи в желудочно-кишечном тракте. В тесте Эймса и на фибробластях человека показано присутствие в фекалиях здоровых людей мутагенных фекапентенов (конъюгированные эфиры липидов).

Следует также упомянуть, что мутагенную опасность для человека могут представлять остаточные количества препаратов, используемых для стимуляции роста и лечения животных, которые могут переходить в продукты питания человека. Например, транквилизаторы азоперон и ацепрамазин, используемые при производстве мяса, мутагенны в тесте Эймса; диоксидин, применяемый в ветеренарии в качестве антимикробного соединения, мутагенен в эукариотических тестах.

2. Пищевое сырье может быть загрязнено мутагенами при хранении. Например, в результате накопления переокисленных соединений липидов, мутагенность которых хорошо известна, или в результате поражения плесниевыми грибами - продуцентами мутагенных микотоксинов.

Мутагенные свойства одного из микотоксинов - афлатоксина В1 выявлены в исследованиях на самых разных биологических объектах, включая обезьян. Минимальная генотоксическая доза этого вещества,

установленная в экспериментах на китайских хомячках, весьма незначительна - 0,1 мкг/кг. При этом увеличение уровня спонтанного мутирования после однократного введения этого соединения обезьянам сохраняется на протяжении почти двухлетнего периода наблюдений. Афлатоксин В1 относится к группе бисфураноидных токсинов. Однозначно установлены мутагенные свойства других соединений этого ряда, имеющих двойную винил-эфирную связь с терминальным фурановым кольцом: афлотоксины С1 и Ml, О-метилстеригматоцистин и стеригматоцистин. Также имеются сведения о мутагенных свойствах других микотоксинов: патулина, зеараленона, охратоксина А.

3. Мутагены могут образовываться в процессе термической обработки пищевого сырья. Воздействие открытого огня, копчение и выпекание приводят к образованию и накоплению в пищевых продуктах мутагенных полициклических ароматических углеводородов, прежде всего бензо(а)пирена; поджаривание или проваривание продуцируют полициклические ароматические углеводороды, нитрозамины, аминоимидазоазарены, гетероциклические амины и другие мутагены. Показано, что нагревание рыбных продуктов до 100-220°С в течении 15 минут приводит к образованию мутагенных 2-амино-3,8- диметилимидазо(4,5-f)хиноксалина и 2-амино-3,4,8- триметилимидазо(4,5-f)хиноксалина. Пирролизаты фосфолипидов, образующиеся при нагревании до 500-700°С, обладают мутагенными свойствами, подобная активность выявлена у продуктов пирролиза глутаминовой кислоты и других аминокислот. Холестерин, окисляясь при хранении или приготовлении пищи, может также приобретать мутагенные свойства.

4. В пище имеются мутагены естественного происхождения. Некоторые флавоноиды демонстрируют мутагенную активность, а витамины С, Е, А - мутаген-потенциирующие эффекты. Саговник, употребляемый в пищу, содержит мутаген естественного происхождения - циказин. В экспериментах на лимфоцитах человека показано, что кофе, помимо кофеина, содержит и другие мутагенные факторы. Кофеин в целом ряде исследований на про- и эукариотических тест-системах демонстрировал мутагенные и мутаген-потенциирующие свойства.

Известно более 200 растений, содержащих соединения, обладающие мутагенными эффектами.

Кроме того, определенную мутагенную опасность могут представлять пищевые добавки, используемые в качестве консервантов, ароматизаторов, красителей, подсластителей, загустителей и пр.

Консерванты - сорбиновая кислота и ее соли, добавляемые в соки, маргарин, сгущенное молоко и т.п., индуцируют генные и хромосомные мутации, а также СХО в культивируемых V79 клетках китайского хомячка. Известны сведения о мутагенной активности консерванта нитрата натрия и бактериального ингибитора для вин и соков бисульфита натрия, а также широко используемого сахарозаменителя - сахарина. Проверка на бактериальных тестах 65 коммерческих пищевых ароматизаторов выявила мутагенную активность у препаратов лука и чеснока, у ряда пищевых азокрасителей, содержащих бензидиновые или нитрогруппы, бензенамины. В частности, в тесте Эймса мутагенную активность продемонстрировали основной красный, метиловый красный судан IV, метиловый оранжевый, конго красный, ализариновый красный В, эриохром, триптофановый синий, синий Эванса и др. Из корней Rubia tinctomm, используемых в качестве сырья для получения пищевых красителей, выделено девять различных антрахиноновых производных, обладающих мутагенными свойствами.

Значительное внимание было уделено изучению мутагенных свойств различных антиоксидантов, применяемых в качестве консервантов пищевых продуктов. Многочисленные исследования с использованием про- и эукариотических тестов показали мутагенные свойства бутилокситолуола и особенно бутилоксианизола.

Приведенные примеры однозначно указывают на необходимость широких исследований, направленных на оценку мутагенных свойств пищевых продуктов, вспомогательных пищевых компонентов, распространенных пищевых добавок, а также роли отдельных технологий в возникновении мутагенов в готовых продуктах, произведенных из доброкачественного сырья. Однако именно оценка мутагенных свойств является наименее разработанным вопросом в области теоретической и практической токсикологии. Согласно рекомендациям ВОЗ, в пищевой токсикологии можно использовать методологии изучения мутагенности, сложившиеся в смежных областях, например в сфере фармакологии, где необходимость ипытания новых лекарств на мутагенность определена директивно и разработаны необходимые методические и методологические подходы, позволяющие эффективно решать эту проблему. Однако в перспективе это не снижает актуальности разработки методологии исследования мутагенности в области пищевой токсикологии.

Важно подчеркнуть, что главной мерой борьбы с индуцированным мутагенезом и его отдаленными патогенетическими последствиями является предупреждение контакта человека с потенциальными мутагенами. В этой связи представляется, что в области изучения мутагенности пищевых продуктов следует выделить две тесно взаимосвязанные задачи.

Первая задача - предупреждение потребления продуктов, содержащих потенциально мутагенные соединения. Ее решение методами генетического мониторинга представляется невозможным из-за чрезвычайно большого объема необходимых исследований. Поэтому в этом случае целесообразно применение менее дорогостоящих и менее трудоемких методов химической детекции потенциально опасных веществ в рамках санитарно-гигиенического контроля качества. Например, после выявления мутагенных и канцерогенных свойств афлотоксина В1 и других микотоксинов, загрязняющих пищу, достаточно иметь надежные аналитические способы их идентификации и препятствовать распространению загрязненных продуктов без дополнительных генетических исследований.

Вторая задача - изучение генотоксических свойств наиболее распространенных дополнительных компонентов: пищевых добавок, которых насчитывается около 2.5 тысяч, наиболее часто встречающихся загрязнителей и необязательных компонентов пищи, возникающих при термических воздействиях, с тем, чтобы иметь необходимую базу данных для направленного выявления потенциальных мутагенов в пищевых продуктах методами аналитической химии. Эта задача представляется достаточно сложной прежде всего по вопросам определения первоочередности тестирования, выбора тест-объектов исследований, доз, способов и схем применения испытуемых соединений и продуктов, антагонизма и синергизма действия пищевых компонентов с мутагенами, повседневно воздействующими на человека (полициклические углеводороды, хиноны и пр.). Недостаточное внимание к указанным вопросам имеет следствием получение неоднозначных результатов и значительно затрудняет меры, направленные на предупреждение применения потенциального мутагена. Например, среди нескольких десятков работ, посвященных изучению мутагенности сахарина, имеются как подтверждающие, так и отрицающие наличие у него мутагенных свойств. Подобное положение определяет длительность и бесплодность многолетней дискуссии о возможности и потенциальной опасности его использования в качестве пищевого сахарозаменителя.

Существенное значение имеет также проблема адекватной трактовки полученных данных. Выше было указано на существование результатов, демонстрирующих мутагенные свойства ароматизирующих компонентов лука и чеснока на бактериях. С одной стороны, эти данные свидетельствуют о генетоксическом потенциале этих ароматизаторов, с другой - хорошо известны бактериологические свойства компонентов указанных растений. Следовательно, выявленные мутагенные эффекты могут быть биоспецифичны для микроорганизмов, что не позволяет однозначно экстраполировать данные о мутагенности ароматизаторов чеснока и лука на человека. Аналогичная ситуация прослеживается с распространенными загрязнителями среды и, возможно, пищевых продуктов - пероксиацетилнитратами, возникающими в результате взаимодействия фотохимически перекисленных органических продуктов с оксидами азота. Эти соединения демонстрируют мутагенные свойства в бактериальных тест-системах, но не у эукариот in vivo. В этой связи следует указать, что большинство указанных работ выполнено на микробиологических объектах, поэтому очевидно, что для повышения надежности экстраполяции сведений о мутагенных свойствах пищевых продуктов и их компонентов следует продолжить их исследования с использованием в качестве тест-систем высших организмов при пероральном многократном введении испытуемых соединений в дозах, реально потребляемых человеком и, как минимум, превышающих их в десять раз. Очевидно, что при выявлении мутагенной активности пищевого компонента в тестах, позволяющих надежно экстраполировать полученные данные на человека, выявленный мутагенный агент должен устраняться из рецептур пищевых продуктов и заменяться немутагенным аналогом. Представляется, что в первую очередь следует детально оценить мутагенные свойства пищевых добавок и загрязнителей, поскольку уже было показано, что некоторые из них обладают мутагенными свойствами.

Пищевые антимутагены. Наряду с развитием работ по обеспечению генетической безопасности пищевых продуктов в последнее время активно изучаются вопросы влияния веществ, содержащихся в пище, на мутагенные эффекты средовых ксенобиотиков. Это чрезвычайно важная проблема, поскольку очевидно, что современная среда обитания агрессивна по отношению к человеку и содержит большое количество мутагенов химической и физической природы, устранить которые невозможно. Более того, по существующим прогнозам мутагенное давление внешних факторов будет все более увеличиваться. Возможное средство борьбы с этим явлением - использование соединений-антимутагенов, способных снижать или устранять мутагенные эффекты средовых факторов.

Сегодня формируются три направления практического использования антимутагенов. Во-первых, разрабатываются фармакологические средства защиты генетических структур от мутагенных воздействий. Во-вторых, исследуя влияние различных (в подавляющем большинстве растительных) пищевых продуктов на индуцированный мутагенез. В-третьих, идет интенсивное изучение возможности использования отдельных пищевых добавок или компонентов в качестве превентеров (chemopreventers), обладающих профилактическими, в частности антимутагенными, свойствами. Создание пищевых продуктов, обогащенных антимутагенными компонентами, имеет большие перспективы не только для профилактики увеличения генетического груза, но также потому, что антимутагены рассматриваются как агенты, предупреждающие индукцию и развитие злокачественных новообразований.

Антимутагенные свойства имеют многие соединения, поступающие с пищей: растительные пищевые волокна, пигменты и флавоноиды (рутин, кверцетин, мирацетин), витамины С, Е, А, β-каротин, экстракты ряда культурных и дикорастущих растений (зеленого и черного чая, капусты, зеленого перца, баклажанов, яблок, лопуха, лука, имбиря, мяты и др.), многочисленные синтетические соединения, применяющиеся в качестве пищевых добавок: бутилокситолуол, бутилоксианизол, пропилгаллат, этоксихин).

Известны факты, свидетельствующие о снижении мутагенных эффектов под действием йогуртов и соков различных фруктов и овощей. В исследованиях института фармакологии были показаны антимутагенные свойства подсластителя аспартама и естественного компонента пищи убихинона.

Отдельные соединения, являющиеся естественными компонентами пищи, способны ингибировать непосредственно эффекты пищевых мутагенов. Показано, что казеин в микробиологических тест-системах обладает эффективной антимутагенной активностью и снижает генотоксические эффекты азида натрия, N-нитрохинолин-1-оксида и особенно хорошо бензо(а)пирена, N-метилнитрозомочевины, нитрозированного 4-хлориндола, различные флавоноиды ингибируют мутагенность гетероциклических аминов.

Витамины С и Е уменьшают эндогенное образование мутагенных нитрозопроизводных, что по мнению отдельных авторов открывает перспективу профилактического использования этих соединений за счет увеличения потребления овощей и фруктов или продуктов, обогащенных пищевыми добавками, содержащими эти компоненты.

По механизмам защитного действия пищевые антимутагены скорее всего полифункциональны и могут оказывать защитный эффект сразу по нескольким описанным ранее механизмам: вне клетки - ингибируя формирование и поглощение мутагенов, превращение промутагенов в мутагены; внутриклеточно - блокируя поступление мутагенов в клетки, их взаимодействие с генетическими структурами за счет усиления активности детоксицирующих ферментов и ферментов реперации, а также за счет прямого взаимодействия с мутагенами (десмутагены), перехвата свободных радиикалов.

Вместе с этим большая часть работ по антимутагенезу выполнена с применением микробиологических тест-объектов, что значительно снижает прогностическую ценность выявленных результатов для высших животных и человека. Исследования антимутагенных свойств химических соединений предпочтительнее проводить на млекопитающих, так как в этом случае оцениваются не только прямые, например десмутагенные, эффекты антимутагенов, но также их защитное действие за счет прямого и опосредованного центральными механизмами влияния на специфические системы метаболизма, антиоксидантную, иммунную и детоксицирующую системы. Данные, полученные на млекопитающих, с высокой надежностью могут быть экстраполированы на человека.

Следует констатировать, что в настоящее время в области пищевой токсикологии формируются два взаимосвязанных направления обеспечения генетического здоровья населения. Первое связано с предупреждением потребления пищевых мутагенов и уже сегодня может в достаточной степени решаться в рамках технологических, санитарно-гигиенических и генетических подходов. Второе направление имеет целью создание продуктов, компоненты которых способны препятствовать повреждающему действию средовых мутагенных факторов, по существу - это новое поле исследований, не имеющее сегодня устоявшейся методологии и представленное достаточно разрозненными данными. Однако большие группы населения имеют прямой контакт с мутагенами в быту и на производстве, например, в асбесто-цементной промышленности, поэтому разработка и внедрение пищевых антимутагенов имеет большую социальную значимость.

Заключение

Современный человек не может полностью избежать употребления пищевых добавок. Важно знать, какие добавки содержаться в конкретных пищевых продуктах. Люди стали грамотными и обращают внимание на то, что написано на упаковках и стоит ли это есть. Конечно, человечество не может объявить войну пищевым добавкам, но и не надо забывать, что все в наших руках, что жизнь будущего поколения зависит только от нас самих, мы должны приучить себя и будующих детей к культуре питания, отдавать предпочтение натуральным продуктам.

Берегите здоровье, питайтесь правильно!!!

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Орещенко А.В., Берестень А.Ф. О пищевых добавках и продуктах питания//Пищевая промышленность. - 1996. - №96. - С. 4.

2. Пищевые ароматизаторы и красители /Е. В. Смирнов, Г. К. Викторова, Н. М. Метелкина и др.//Пищевая промышленность. - 1996. - № 6. - С. 8.

3. Федеральный Закон «О качестве и безопасности пищевых продуктов». Принят Государственной Думой Российской Федерации 1 декабря 1998 г., одобрен Советом Федерации 23 декабря 1999 г.

4. Концепция Государственной Политики в области здорового питания населения Российской Федерации на период до 2005 года. Постановление РФ от 10 августа 1998г. №917.

5. Тутельян В А., Суханов Б.Н., Андриевских А. Н., Поздняковских В.М. Биологически активные добавки в питании человека. - Томск: Научно-техническая литература.1999.-229с.

6. Павлоцкая Л.Ф., Дуденко Н.В., Эйдельман М.М. Физиология питания.- М.: Высшая школа, 1989. - 368

7. Орещенко А.В., Берестень А.Ф. О пищевых добавках и продуктах питания // Пищевая промышленность. 1996. № 6. - С. 4.

8. Clars J. Natural and artifical food additivrs. Harper Collens Publisher, 1991.

9. Россивал Л, Энгст Р., Соколай А. Посторонние вещества и пищевые добавки в продуктах. -М: Легкая и пищевая промышленность, 1982. - 264 с

10. Люк Э., Ягер М. Консерванты в пищевой промышленности. - СПб.: ГИОРД, 2000-236с.

11. Нечаев А.П. Пищевые добавки. Пищевые ингредиенты (сырье и добавки). - М.: 1999. - С.2.

12. Нечаев А.П., Болотов В.М. Пищевые красители. Пищевые ингредиенты (сырье и добавки).- М.: 2001. - 214 с.

13. Гигиенические требования по применению пищевых добавок. СанПиН 2.3.2.1293-03. - М.: Минздрав России, 2003. - 416с.