Материал: А26875 Колодязная В. С., Пищевая химия

5.2.4. Микотоксины

Микотоксины  это ядовитые продукты обмена веществ плесеней, развивающихся на пищевых продуктах. Из плесеней, поражающих пищевые продукты, примерно 75% способны выделять токсичные вещества, отравляющие при определенных концентрациях организм человека и животного.

Микотоксины делятся на высоко-, средне- и малотоксичные. К высокотоксичным относятся: афлатоксины, охратоксины, патулин, спородесмин, лютеосцерин, фузариогенин, рубратоксин, мальторицин, нидулотоксин и другие; к среднетоксичным: глиотоксин, цитринин, аспергиловая кислота и ее производные, пенициллиновая кислота, -нитропропионовая кислота, роридин, иридиоскирин, ругулозин и другие; к малотоксичным: гризеофурен, койевая кислота, щавелевая кислота, фузариновая кислота, фумагилин, трихотеция и триходермин, микофеноловая кислота, виридин, хетамин, фузидиновая кислота, геодин, кротоцин и другие. Широко распространенными и наиболее опасными являются афлатоксины, охратоксины, патулин и лютеосцирин [33].

Афлатоксины. Источником афлатоксинов являются плесневые грибы Aspergillus flavus и Aspergillus parasiticus. Эти грибы широко распространены в окружающей среде, особенно их много обитает в почве. Они являются основными возбудителями инфекционных заболеваний многих овощных, плодовых и зерновых культур.

Афлатоксины, как и все другие микотоксины, попадают в пищевые продукты из следующих источников:

 из видимо загнившего сырья;

 из сырья без видимой плесени;

 из растительных продуктов, в которых присутствие плесени не доказано;

 из продуктов животного происхождения, в которых наличие афлатоксинов обусловлено характером корма;

 из продуктов ферментации.

В явном виде заплесневелое сырье не применяется в пищу. Однако его скармливают животным, а затем афлатоксины через мясопродукты попадают в пищу. Такой продукт выбрасывается целиком, иногда удаляют очаги поражения; но метаболиты чаще всего проникают в продукт глубже, чем мицелий плесневого гриба, поэтому удаление очага плесени не гарантирует отсутствия токсинов. Способность к проникновению зависит в большой степени от пищевого продукта, во влажных и водянистых средах она больше, чем в сухих или бедных влагой. Особой осторожности с точки зрения гигиены требуют те продукты, которые производятся из заплесневелого сырья, так как в таких случаях потребитель не обнаруживает налета плесени, а микотоксины весьма устойчивы к применяемым при переработке температурам, кислотам или восстановителям.

К сырью без видимой плесени относятся плоды, на которых между семядолями может появиться плесень. Например, в скорлупе орехов, косточковых плодах, ядрах персиковых и абрикосовых косточек, миндале, каштанах может находиться незамеченная плесень, чаще A.parasiticus.

По цвету флуоресценции в УФ-свете афлатоксины обозначаются В₁ и В₂  (сине-голубая флуоресценция), G₁ и G₂ (зеленая флуоресценция), М₁ и М₂  (сине-фиолетовая флуоресценция).

В₁ G₁

В₂ - и G₂ -тип М₁  М₂

Наиболее токсичен афлатоксин В₁. Афлатоксины оказывают как острое, так и хроническое воздействие на большинство видов животных, а также на организм человека. В первую очередь поражается печень. Поэтому в настоящее время в нормативных документах на качество многих пищевых продуктов указывается предельно-допустимая концентрация афлатоксинов, определяемых методом газожидкостной хроматографии.

Охратоксины выделяются в основном грибом Aspergillus ochraceus. Выделены три химически родственных токсических метаболита  охратоксины А, В и С. Охратоксин А является производным кумарина, продуцируется не только As.ocyraceus, но и другими грибами, например, Penicillium veridicatum, P.variabile, P.commune, P.cyclopium. Охратоксин А отличается высокой острой токсичностью в малых дозах, устойчив к температуре. Охратоксины могут поступать в организм человека не только с пищей, но и проникать через кожу и в дыхательные пути.

Охратоксины, и особенно охратоксин А, обнаруживаются в заплесневелых пшенице, ячмене, овсе, сырых кофейных зернах.

Патулин  ядовитый продукт обмена ряда плесневых грибов рода Penicillium, встречающихся на фруктах, фруктовых изделиях и на другой плодоовощной продукции. Основными продуцентами патулина является гриб Penicillium expancum  возбудитель "коричневой гнили" в яблоках, грушах, айве, абрикосах, персиках и томатах; P.urticaе  гриб, развивающийся на многих плодовых культурах и вызывающий гниение; Byssochlamis nivea  термоустойчивый гриб, выделенный из фруктовых соков.

Патулин обладает мутагенным и канцерогенным действием и поэтому в нормативной документации на многие пищевые продукты указывается ПДК.

Лютеосцерин выделяется грибом Penicillium islandicum, поражающим рис и рисопродукты. Этот гриб является обычным представителем почвенной микрофлоры во всем мире. Он образует желтый пигмент, названный лютеосцерином. Химически он относится к группе оксиантрахинонов. Лютеосцерин  высокотоксичное соединение, вызывающее серьезные поражения печени и почек.

5.2.5. Канцерогенные вещества

Полициклические ароматические углеводороды относятся к самой большой группе известных канцерогенов, из которых наиболее распространены: бензапирен, фенантрен, 20-метилхолантрен, флу- рантрен, 9,10-диметилбензантрацен. Эти соединения являются со- ставной частью сажи и смога, образующихся в результате пиролиза органических соединений [29].

Источником загрязнения окружающей среды, особенно воды, и пищевых продуктов могут быть отработанные газы двигателей внутреннего сгорания, сажа, смолы, промышленные сточные воды. Кроме того, полуциклические ароматические углеводороды образуются при термической обработке пищевых продуктов (обжаривании, копчении, выпечке).

Бензапирен  один из наиболее распространенных углеводородов  попадает в организм человека с такими пищевыми продуктами, в которых существование канцерогенов до настоящего времени не предполагалось. Он обнаружен в хлебе, овощах, фруктах, маргарине, растительных маслах, обжаренном кофе, копченостях и в мясных продуктах, поджаренных на древесном угле, зерне, высушенном с использованием бурого угля.

Образование канцерогенных углеводородов можно снизить путем правильно проведенной термической обработки продуктов питания. Однако даже при традиционном методе копчения с дымом в колбасу, мясо и рыбу попадает в среднем 0,510 мкг бензапирена на один килограмм продукта. В подгоревшей корке хлеба содержание бензапирена повышается до 0,5 мкг/кг, в подгоревшем бисквите  до 0,75 мкг/кг.

Овощи и фрукты, выращенные в непосредственной близости от предприятий, вырабатывающих смолу и сажу, очень сильно загряз-нены. Но при мытье до 20% углеводородов удаляется с поверхности плодов и овощей, некоторая часть этих соединений обнаруживается внутри плодов.

Другими источниками экзогенного загрязнения продуктов питания могут быть упаковочные материалы, например пакеты, покрытые парафином.

Содержание бензапирена в пищевых продуктах колеблется в широких пределах: от 0,73 мкг/кг (мука) до 90 мкг/кг (овощи, выращенные вблизи промышленных предприятий).

Нитрозамины   это вещества, характеризующиеся наличием нитрозо-группы, соединенной с атомом азота. Это сильнейшие химические канцерогены, и образуются они в результате взаимодействия нитритов с вторичными и третичными аминами.

R₁ R₁

NH + HONO  NNO + H₂ O

R₂  R₂

Причиной нежелательного повышения содержания нитратов и нитритов в плодах и овощах может быть применение избыточных доз азотных удобрений, некоторых гербицидов, например 2,4-дихлорфе-ноксиуксусной кислоты, а также недостаток молибдена в почвах. Это создает благоприятные условия для образования нитрозаминов.

Нитраты и нитриты во многих странах добавляют в мясо, колбасу, рыбу и сыры в качестве консерванта и для сохранения естественной окраски мясопродуктов. В организме человека нитраты восстанавливаются до нитритов с участием ферментов нитрат- и нитритредуктазы, выделяемых микрофлорой желудка. Образовавшиеся нитриты могут взаимодействовать с вторичными и третичными аминами, попадающими в организм человека с пищевыми продуктами, например, с овощами, фруктовыми соками, а также с лекарственными препаратами и из окружающей среды. При этом образуются канцерогенные нитрозамины, синтез которых можно замедлить путем добавления аскорбиновой, изо-аскорбиновой кислот или их натриевых солей.

Для предотвращения образования нитрозаминов регламентируется ПДК для нитратов и нитритов во многих пищевых продуктах.

Следовательно, пища современного человека представляет собой не только комплекс многих тысяч веществ, каждое из которых обладает определенной биологической активностью, не только источник энергии, пластических веществ и ряда других эссенциальных факторов. Пища в то же время может быть источником контаминантов (пестицидов, солей тяжелых металлов, радионуклидов, микотоксинов и многих других ксенобиотиков), отрицательно влияющих на здоровье человека.

Таким образом, современные представления о химическом составе пищевых продуктов, биохимических и физико-химических процессах, протекающих в продовольственном сырье и продуктах при их переработке и хранении, об основах теории адекватного питания и биохимии пищеварения помогут студентам-технологам сформировать научный подход к проблеме, связанной с технологией производства высококачественных экологически безопасных продуктов, с заданными химическим составом, биологической и энергетической ценностью.

Список литературы

1. Скурихин И. М., Нечаев А. П. Все о пище с точки зрения химика.  М.: Высш.шк., 1991.  288 с.

2. Позняковский В. М. Гигиенические основы питания.  Новосибирск: Изд-во Новосибирского ун-та, 1998.  432 с.

3. Родина Т. Г., Вукс Г. А. Дегустационный анализ продуктов.  М.: Колос, 1994.  192 с.

4. Окрепилов В. В. Всеобщее управление качеством. Кн.1. Учебник.  СПб.: Изд-во СПбУЭФ, 1996.  454 с.

5. Шаробайко В. И. Биохимия холодильного консервирования пищевых продуктов.  Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1986.  224 с.

6. Покровский А. А. Роль биохимии в развитии науки о пита- нии.  М.: Пищ. пром-сть, 1974.  128 с.

7. Окрепилов В. В. Всеобщее управление качеством. Термины и определения. Кн.2. Учебник.  СПб.: Изд-во СПбУЭФ, 1996.  170 с.

8. Окрепилов В. В. Всеобщее управление качеством. Законодательные и нормативные документы. Кн.3.  СПб.: Изд-во СПбУЭФ, 1996.  211 с.

9. Окрепилов В. В. Всеобщее управление качеством. Защита прав потребителей. Кн.4.  СПб.: Изд-во СПбУЭФ, 1996.  211 с.

10. Павлоцкая Л. Ф. и др. Физиология питания: Учеб. для вузов.М.: Высш. шк., 1989.  368 с.

11. Химический состав пищевых продуктов: Справ. Кн.1 и 2. /Под ред. И. М. Скурихина, 2-е изд., перераб. и доп.  М.: Агропромиздат, 1987.  360 с.

12. Новые гигиенические требования к качеству и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов.  СПб.: ТестПринт, 1997.  304 с.

13. Лифляндский В. Г., Закревский В. В., Андронова М. Н. Ле- чебные свойства пищевых продуктов, Т.1.  СПб.: Азбука-Терра, 1997.  336 с.

14. Лифляндский В. Г., Закревский В. В., Андронова М. Н. Ле-чебные свойства пищевых продуктов, Т.2.  СПб.: Азбука-Терра, 1997.  228 с.

15. Ленинджер А. Биохимия.  М.: Мир, 1976.  960 с.

16. Биохимические методы /Под ред. В. Л. Кретовича, К. Ф. Шо- льца.  М.: Наука, 1980.  224 с.

17. Ванханян В. Д., Лебедева В. А. Руководство к практическим занятиям по гигиене питания.  М.: Медицина, 1987.  254 с.

18. Горчиков А. И., Липатова О. В. Гигиена питания.  М.: Медицина, 1987.  416 с.

19. Кучеренко Н. Е. и др. Биохимия.  Киев: Выща шк., 1988.  432 с.

20. Владимиров Ю. А., Арчаков А. И. Перекисное окисление липидов в биологических мембранах.  М.: Наука, 1972.  252 с.

21. Петровский К. С., Белоусов Д. П., Беляева А. С., Смирно- ва Н. Н. Витамины круглый год.  М.: Россельхозиздат, 1983.  96 с.

22. Колотилова А. И., Глоужанкова Е. П. Витамины (химия, биохимия, их физиологическая роль).  Л.: Наука, 1976.  245 с.

23. Химический состав пищевых продуктов. Справочные таблицы содержания основных пищевых веществ и энергетической ценности блюд и кулинарных изделий.  М.: Лег. и пищ. пром-сть, 1984.  328 с.

24. Запрометов М. Н. Фенольные соединения растений и их биосинтез.  М.: ВИНИТИ, 1988.  188 с.

25. Вода в пищевых продуктах /Под ред. Р. Б. Дакуорта.  М.: Пищ. пром-сть, 1980.  376 с.

26. Булдаков А. Пищевые добавки: Справочник.  СПб.: "UT", 1996.  240 с.

27. Габович Р. Д., Припутина Л. С. Гигиенические основы охраны продуктов питания от вредных химических веществ.  Киев: Здоровья, 1987.  248 с.

28. Грачева И. М. Технология ферментных препаратов.  М.: Агропромиздат, 1987.  335 с.

29. Эйхлер В. Яды в нашей пище /Пер. с нем.  М.: Мир, 1993. 189 с.

30. Буслович С. Ю., Дубенецкая М. М. Химические вещества и качество продуктов.  Минск: Ураджай, 1986.  200 с.

31. Карбаматные пестициды: общее введение.  Женева: ВОЗ, 1991.  224 с.

32. Рейли К. Металлические загрязнения пищевых продуктов.  М.: Агропромиздат, 1985.  183 с.

33. Клевакин В. М., Карцев В. В. Санитарная микробиология пищевых продуктов.  Л.: Медицина, 1986.  175 с.

34. Растительный белок /Под ред. Т. П. Микуловия  М.: Агро-промиздат, 1991.  684 с.

35. Андронова М. Н. Лечебные свойства пищевых продуктов. Т.1.  СПб.: Азбука, 1997.  336 с.

36. Дудкин М. С., Щелкунов Л. Ф. Новые продукты питания.  М.: МАИК "Наука", 1998.  304 с.

37. Толстогузов В. В. Новые формы белковой пищи: Технологические проблемы и перспективы производства.  М.: Агропромиздат, 1987.  303 с.

38. Николаева М. А. Товароведение потребительских товаров.  М.: Норма, 1997.  283 с.

39. Технология пищевых производств / Под ред. Л. П. Коваль-ской.  М.: Колос, 1997.  752 с.

40. Кислухина О. В., Кюдулас И. Биотехнологические основы переработки растительного сырья.  Каунас: Технология, 1997.  185 с.