Основные направления и проблемы экологии питания
В экологии питания выделяется несколько направлений. Одно из этих направлений связывается с решением проблем голода на нашей планете. По данным Продовольственного комитета и Всемирной организации здравоохранения ООН на планете ежегодно умирает от голода в среднем около 10 млн человек. Решение проблемы голода на нашей планете осуществляется:
1) путем увеличения посевных площадей;
2) путем интенсификации сельскохозяйственного производства;
3) путем использования химических, биологических и других средств борьбы с вредителями и болезнями сельскохозяйственных культур.
Решение проблем голода, связанных с увеличением посевных площадей, имеет определенные последствия. При распашке целинных земель в Казахстане на территории СССР, в США, Канаде в первые годы отмечался интенсивный рост сорных растений (в частности, пырея). Это резко сказывалось на возделывании сельскохозяйственных культур. Для борьбы с пыреем использовалась специальная система вспахивания - система глубокой вспашки, которая имела негативные последствия. Этот способ возделывания сельскохозяйственных угодий приводит к эрозии почвы, появлению пыльных бурь и к дальнейшим экологическим последствиям. В Заволжских степях на целинных землях широко были развернуты гидромелиоративные работы, созданы системы орошения, которые привели к формированию новых агробиогеоценозов. Нужно сказать, что мелиоративные работы резко изменили экологию заволжских водных экосистем, привели к изменению гидродинамических процессов в подземных водах и имели определенные экологические последствия, связанные с особенностью распределения во внешней среде некоторых загрязнителей.
Другое направление экологии питания связано с тем, что продукты питания в сложных экологических условиях сами являются объектом загрязнения и воздействия вредных химических веществ - ядохимикатов и пестицидов.
Еще одним направлением экологии питания является изучение влияния алиментарного фактора, пищевых продуктов на резистентность организма.
Одной из актуальнейших проблем современности в области гигиены питания является использование пищевых добавок.
Рациональное питание - алиментарный фактор в современных экологических условиях
питание пищевой добавка гигиена
Рациональное питание имеет актуальное значение в современных экологических условиях. Задачи питания в условиях интенсивного химического загрязнения состоят в том, чтобы препятствовать накоплению в организме человека вредных химических веществ. Рациональное питание должно обеспечить ослабление негативного действия химических веществ и других вредных факторов на организм, на преимущественно поражаемые органы и системы. Рациональное питание в сложных экологических условиях должно способствовать повышению защитно-приспособительных возможностей организма человека.
Особенно актуальны вопросы питания людей, проживающих в городских условиях, подвергающихся воздействию тяжелых металлов, электромагнитных излучений, испытывающих тяжелые физические нагрузки, длительное время находящихся в стрессовых ситуациях.
Население, проживающее в зонах экологического риска, а также та часть населения, которая испытывает влияние негативных факторов в производственных условиях, должно получать специальное питание или лечебно-профилактическое питание. Это питание должно отвечать определенным требованиям.
1. Оно должно содержать дополнительное количество витаминов. При этом речь идет не о большом количестве витаминов, а о 2--3 витаминах, и прежде всего это аскорбиновая кислота, т. е. витамин С, витамин А и тиамин.
2. Питание должно содержать комплекс аминокислот, таких как цистеин и метионин, тирозин и фенилаланин, триптофан.
3. Питание должно обеспечивать образование в организме таких соединений, которые обладают большой биологической активностью. Прежде всего это витамин В12, холин, пиридоксин.
4. Питание в зонах риска и лечебно-профилактическое питание должно быть обогащено пектиновыми веществами, которые содержат метоксильные группировки, обусловливающие желеобразующий эффект и обладающие большими сорбционными свойствами, и, способствующие выведению из организма тяжелых металлов, радиоактивных веществ, аутотоксинов и других токсических соединений.
5. В современных условиях широко используются ощелачивающие рационы, диеты за счет включения в них овощей, фруктов, молочных продуктов. Большую роль в таком питании играют повышенные концентрации магния. Установлено, что магний способствует повышению сопротивляемости организма к воздействию веществ, обладающих канцерогенными свойствами. Нужно отметить, что антиканцерогенными свойствами обладает магний не всех продуктов, а только те его формы и соединения, которые содержатся в фасоли.
Население, проживающее в сложных экологических условиях, в городских конгломератах, нуждается в обогащении рационов пектиновыми веществами. Достаточный уровень пектинов, их доставка в организм, связывается с ежедневным потреблением около двух яблок. Высокий уровень содержания пектинов - в свекле и цитрусовых. В производственных условиях рационы работающих обогащаются свекольными или цитрусовыми пектинами.
Населению, проживающему в зонах экологического риска, рекомендуется широко использовать продукты, содержащие большое количество такой аминокислоты, как метионин. Эта аминокислота участвует в процессах трансметилирования и обеспечивает дезинтоксикационную функцию печени. Метионин в достаточных количествах содержится в молочных и кисломолочных продуктах и твороге. Но при назначении молочной продукции необходимо учитывать особенности пищеварительной системы организма человека, переносимость молока; показано ли употребление творога. В целом суточное потребление молока должно составлять в оптимальных условиях примерно 500 мл, творога и кисломолочных продуктов - около 100 г.
Рационы людей, подвергающихся негативному воздействию экологических факторов, целесообразно обогащать продуктами, которые содержат в своем составе альгинаты. Альгинаты, как и пектиновые вещества, способны выводить из организма аутотоксины, токсические химические вещества. Альгинаты содержатся в морских продуктах и, в частности, в водорослях, относящихся к виду спирулин. Добавки спирулина в рационе очищают организм от токсических веществ, регулируют обмен холестерина и углеводов, нормализуют микрофлору кишечника и значительно повышают устойчивость организма к воздействию различных негативных факторов окружающей среды. Нужно сказать, что действие спирулина осуществляется на уровне клеточного обмена и положительно сказывается на дезинтоксикационных процессах. При воздействии радионуклидов, таких как цезий, стронций-90, на организм человека, особенно на ту часть населения, которая находится в зоне воздействия после Чернобыльской катастрофы (там именно в основном сконцентрирован цезий), рекомендуется включать в рацион ферроцин (берлинскую лазурь) около 1 г в сутки. При этом происходит уменьшение всасывания цезия в 2 раза. Стронций-90 адсорбируется сернокислым барием - полисульмином, но его принятие может быть только однократное.
В условиях воздействия производственных факторов рабочим должно назначаться лечебно-профилактическое питание.
Питание населения, проживающего в крупных промышленных центрах, подвергающегося воздействию внешних факторов различной природы и страдающего различными заболеваниями, должно носить индивидуальный характер и отвечать во многом требованиям диетического питания, особенно в домашних условиях. Поэтому население должно быть знакомо с основными требованиями и положениями диетического питания в домашних условиях.
Гигиенические проблемы применения и использования пищевых добавок
Современное питание связано с широким использованием пищевых добавок. Пищевые добавки - вещества, преднамеренно вносимые в пищевые продукты в небольших количествах с целью улучшения их внешнего вида, вкуса, аромата, консистенции или для придания им большей стойкости при хранении. Это антиокислители жиров, консерванты, антибиотики и т. д., Существуют вещества, которые могут образоваться в продуктах в результате особых способов их обработки и получения с помощью копчения, ионизирующего излучения, ультразвука, использования эндокринных препаратов при откорме животных и птиц.
Проблема пищевых добавок чрезвычайно сложна и связана с потреблением малого количества веществ в течение длительного времени, более чем продолжительность жизни одного поколения. При этом могут отмечаться задержка веществ в организме, их накопление, что имеет значение в отношении микроэлементов. Может отмечаться суммированное действие, и прежде всего канцерогенов. Канцерогенными свойствами обладают красители, в частности нафтол желтый С, который до 1961 г. применялся во многих странах мира для подкрашивания ряда пищевых продуктов..
Среди пищевых добавок выделяют вещества, которые обладают канцерогенным и мутагенным действием. К ним относятся полициклические углеводороды коптильного дыма, пищевые красители - нафтол желтый и ряд других азокрасителей, полимерные соединения - воск, смолы, парафин, пестициды, амарин, гормоны стероидной группы, радиоизотопы.
Пищевые добавки могут обладать коканцерогенным действием, т. е. обладать свойствами, которые в соответствующих условиях способны усиливать действие активных канцерогенов. Такими свойствами обладают некоторые эмульгаторы - сапонины, эфиры жирных кислот, детергенты. Связь коканцерогенного, канцерогенного и мутагенного действия до конца не установлена. Не всегда канцерогенное и мутагенное действие совпадают.
Среди пищевых добавок выделяют вещества, обладающие наиболее выраженным мутагенным действием. К ним относятся: фенолы, тяжелые металлы, мышьяк, почти все спирты, продукты распада белка, антибиотики, пурины, перекиси, лактоны.
Кроме прямого действия, добавки могут оказывать и косвенное воздействие, возникающее в результате разрушения витаминов, белков, связывания пищевых компонентов (в частности, связывания с сернокислым ангидридом, превращения пищевых компонентов в токсические соединения, а затем нарушения переваривания пищи, антитрипсиногенного действия соевой муки), при этом ухудшается усвояемость, происходит изменение кишечной флоры.
Пищевыми добавками занимаются Всемирная организация здравоохранения, продовольственная и аграрная комиссия ООН. В России действуют санитарное правило, специальные методические указания, инструкции. Действует такой принцип: «запрещено все, что не разрешено». Добавки строго нормируются стандартами, техническими условиями и специальными инструкциями. В России резко ограничено использование пищевых добавок, допущено к использованию 3 искусственных красителя, а в других странах (Бельгии; Дании и др.) вообще нет списка разрешенных красителей. У нас не допускается введение пищевых добавок с целью маскирования технологических дефектов или порчи пищевых продуктов. Для детей грудного возраста в нашей стране готовятся продукты без использования пищевых добавок. Государственные стандарты нормируют допустимое содержание пищевых добавок. Пищевые добавки используют в самых разных направлениях: красители для подкрашивания; консерванты предупреждают порчу пищевых продуктов; антиокислители, применяются антиоксиданты, подкисляющие и подщелачивающие вещества, эмульгаторы, вещества, улучшающие качество пищевых продуктов. Из пищевых красителей, искусственно синтезируемых, разрешено использовать только 3: татразин - желтый краситель, индигокармин - синий и амарант - красный краситель. Для них установлена допустимая суточная доза: для амаранта - до 1,5 мг, татразина - от 0 до 7,5 мг на 1 кг.
В нашей стране качество пищевых продуктов регламентируется специальным стандартом, микробиологическими требованиями и санитарными нормами качества продовольственного сырья и пищевых продуктов. В этом стандарте дается характеристика всех пищевых добавок, всех технологий, которые связаны с производством тех или иных продуктов питания. В частности, приведен перечень различных химических соединений, используемых в производстве сахара. Для обработки инфузионных соков и сиропов это гидросульфид, гидроокись кальция, углекислый газ, поверхностно-активные вещества, пеногасители, сорбенты, ионообменные смолы, такие как КУ-2-8 и АВ-16, АВ-17-8С и иные, активированный уголь. Для фильтрации используются перлит, тканевой фильтр, для подкрашивания - ультрамарин и индигокармин. В производстве кондитерских изделий используются студнеобразователи, агар, или фурапиран, пептин, желатин. Также применяются эмульгаторы - фосфатиды, лецитин, пенообразователи - отвар мыльного корня, глициризин, химические разрыхлители - окислы натрия, углекислый аммоний, пищевые кислоты - лимонная, молочная, виннокаменная и т. д.
В последнее время большое внимание уделяется веществам, которые образуются в процессе обработки пищевых продуктов и могут негативно воздействовать на состояние здоровья населения. Особое положение занимают так называемые трансизомеры жирных кислот (ТИЖК). ТИЖК играют существенную роль в развитии заболеваний сердечно-сосудистой системы. Проблема ТИЖК связана в основном с производством маргаринов и их использованием. Маргарины обычно делают с помощью гидрогенизации, для чего через растительные масла прогоняют под высокой температурой водород. В таком плавленом тигле некоторые молекулы жирных кислот «ломаются», становясь трансизомерами. В норме молекулы жирных кислот представляют собой цис-изомеры. Суть различия между ними состоит в пространственном расположении. Для биологических молекул это имеет фатальное значение. Например, трансизомеры, входящие в состав фермента, могут сделать его нерабочим.
Считается, что трансизомеры ухудшают качество грудного молока кормящих женщин, увеличивают риск рождения детей с низким весом, увеличивают риск развития диабета, ухудшают иммунитет, ухудшают качество спермы, нарушают активность фермента цитохромоксидазы, играющей роль в обезвреживании канцерогенов, нарушают обмен простагландинов.
Поэтому необходимо настороженно относиться к маргаринам и тем продуктам, которые готовятся с их использованием (картофельным чипсам и т. д.). Естественные продукты (мясо, молоко) содержат ТИЖК не более 2 %, а в кондитерских изделиях (крекерах) ТИЖК могут содержаться от 30 до 50 % от общего количества жира. В пончиках содержится 35 %, в картофельных чипсах 40 %, в картофеле фри - около 40 % ТИЖК.