Классификация ксенобиотиков

Химический ксенобиотик	Контролируемый пищевой продукт
Экологически обусловленные
Токсичные элементы (тяжелые	Все виды продовольствия
металлы и мышьяк)
Радионуклиды (цезий-137,	То же
стронций-90)
Полихлорированные бифенилы	Рыба и рыбопродукты
Бенз(а)пирен	Зерно, копченые мясные и рыбные
	продукты
N-нитрозамины	Рыба и рыбопродукты, мясные
	продукты и пивоваренный солод
Целенаправленно вносимые
Пестициды	Все виды продовольствия
Нитраты	Плодоовощная продукция
Стимуляторы роста (гормоны	Продукты животного
и антибиотики)	происхождения

углеводороды, появились в биосфере сравнительно недавно (по­скольку синтезированы человеком de novo), поэтому эволюционно человеку не знакомы. Любые их количества, поступающие в организм, вызывают ответные реакции адаптационно-защитных систем, т.е. обладают абсолютным (качественным) ксенобиотическим потенциалом. Более того, в процессе биотрансформации 80% этих ксенобиотиков в организме человека образуются более токсичные соединения (процесс метаболической активации).

Другие контаминанты пищи, например токсичные элементы, радионуклиды, нитраты, имеют относительную (количественную) ксенобиотичность, поскольку обладают определенным эволюционно сложившимся фоном, который не приводит к адаптацион­ным изменениям в организме. Превышение фонового поступле­ния данных чужеродных соединений вызывает стрессовый режим функционирования защитных механизмов и требует определен­ной адаптации. Адаптационная резистентность развивается в ответ на поступление чужеродных соединений в количествах ниже нор­мируемых величин. При превышении гигиенических нормативов может сложиться ситуация, характеризующаяся дезадаптацией, с последующим развитием патологических состояний.

Общие принципы нормирования ксенобиотиков в пищевых продуктах. В гигиене базисным регламентом нормирования ксенобио­тиков является допустимая суточная доза (ДСД) нормируемого чужеродного вещества — максимальная доза (рассчитанная на I кг массы тела), ежедневное поступление которой на протяже­нии всей жизни человека безвредно, т.е. не оказывает неблаго­приятного влияния на жизнедеятельность, здоровье настоящего и будущих поколений. Умножая ДСД на массу тела человека (в сред­нем 60 кг), определяют допустимое суточное поступление (ДСП) соединения в сутки в составе пищевого рациона (с учетом других значимых путей поступления). Зная ДСД, ДСП и средний набор пищевых продуктов в суточном рационе, рассчитывают макси­мально допустимые уровни (МДУ) или предельно допустимые концентрации (ПДК) ксенобиотика в тех продуктах, в которых он может находиться. Нормируемое соединение (элемент) в пи­щевом продукте может содержаться в концентрации (МДУ, ПДК), которая отвечает следующим требованиям:

1) безвредна для человека (популяции) при сколь угодно дли­тельном употреблении данного пищевого продукта в реально воз­можном для большинства населения (более 97,5 %) суточном ко­личестве;

2) не ухудшает органолептических свойств пищевого продукта;

3) не оказывает негативного влияния на пищевую ценность продукта, его сохранность и технологические свойства;

4) не превышает фактическую концентрацию нормируемого соединения (элемента) в пищевом продукте.

3.2. Гигиеническая оценка качества и безопасности продуктов растительного происхождения

Продукты растительного происхождения эволюционно состав­ляют значительную долю в рационе как по общему количеству — около 1300... 1400 г/сут, так и по ассортименту — не менее 10... 15 наименований (в виде отдельных продуктов или в составе блюд) ежедневно. К ним относятся зерновые продукты, овощи, бобо­вые, фрукты, зелень, ягоды, орехи, семена, растительные масла.

Растительные продукты являются единственными природны­ми источниками в питании крахмала, некрахмальных полисаха­ридов (пищевых волокон), витаминов С и Е, β-каротина, био-флавоноидов, а также основными источниками ПНЖК, калия, магнии, марганца, никеля.

3.2.1. Зерновые продукты

Зерновые продукты объединяют многочисленную группу ком­понентов рациона, получаемых в результате технологической пе­реработки злаковых растений: пшеницы, ржи, овса, гречихи, риса, кукурузы, ячменя, проса, сорго. В историческом плане зерновые продукты всегда составляли основу питания большинства населе­ния планеты, за исключением жителей Крайнего Севера.

Зерно большинства продовольственных культур состоит из трех частей: эндосперма (85% общей массы), зародыша (1,5% общей массы) и оболочки (13,5% общей массы). Эндосперм состоит из крахмала и белка. Белок содержится также в зародыше. В оболочках и зародыше сконцентрирован жир, пищевые волокна, основная часть витаминов и минеральных веществ.

Нутриентный состав зерновых культур в среднем характеризу­ется наличием 10... 12% белка, 2...4% жира, 60...70% углеводов. Зерновые продукты являются основными источниками сложных углеводов (крахмала) в питании человека, обеспечивая 70...90% поступления этого макронутриента с пищей. Белок зерна (осо­бенно эндосперма) дефицитен по лизину и треонину и имеет невысокую биологическую ценность. При этом, однако, в составе смешанного рациона питания зерновые обеспечивают около 40 % потребности в белке.

Небольшое количество жира, находящегося в зародыше и оболочках, имеет высокую пищевую ценность, поскольку содер­жит незаменимые ПНЖК (линолевую и линоленовую), фосфолипиды, токоферолы. В зародышевой части зерна содержатся так­же фитоэстрогены и фитостеролы, обладающие известной биоло­гической активностью.

Традиционные продукты переработки зерна мука и крупы являются источниками растительного белка, углеводов (полисахаридов), витаминов В₁, В₆, РР, фолиевой кислоты, магния, калия.

В процессе производства муки и крупы из зерна в различной степени удаляются оболочки и зародышевая часть — так называ­емые отруби. Чем больше отрубей удалено из муки, тем ее сорт выше. В муке высшего и 1-го сортов отрубей во много раз мень­ше, чем в муке 2-го сорта и обойной. Таким образом, технология производства муки и крупы обусловливает значительные потери пищевых волокон, витаминов (группы В и Е), минеральных ве­ществ. Для компенсации технологических потерь указанных нутриентов разработаны и используются приемы обогащения муки и круп витаминами (B_1, B₂, PP) и минеральными веществами (железом).

Крупы. Производство крупы из зерна связано с удалением на­ружных оболочек, зародыша (шелушение, шлифовка) и измель­чением (дробление). В настоящее время для повышения степени готовности крупы к употреблению (требуется лишь минимальное кулинарное воздействие) используют дополнительные технологии переработки круп (гипербарические, температурные). При произ­водстве крупы из зерна выход готового продукта составляет 50... 75 % в зависимости от степени переработки и очистки. В данном случае наблюдаются те же закономерности, что и при производстве муки: чем глубже степень ее переработки, тем меньше микронутриентов и пищевых волокон остается в конечном продукте.

Наиболее распространенные крупы в питании населения мо­гут использоваться либо ежедневно в небольших количествах (на­пример, 4...5 столовых ложек готового «Геркулеса»), либо два-три раза в неделю в виде порции каши или крупяного гарнира. К наиболее распространенным относятся следующие крупы:

• манная, «Артек» — пшеница;

• овсяная, «Геркулес», толокно — овес;

• рисовая — рис;

• ядрица, продел — гречиха;

• пшено — просо;

• перловая, ячневая — ячмень;

• кукурузная — кукуруза.

Наибольшая пищевая ценность отмечается у гречневой и овся­ной круп. Наименьшую нагрузку на желудочно-кишечный тракт при переваривании оказывают манная крупа и рис.

Крупы относятся к продуктам длительного хранения в силу того, что их влажность не должна превышать 15 %. В крупах, как и в зерне, строго регламентируется наличие различных примесей (металлопримесей, семян сорных растений, насекомых).

В настоящее время широкую распространенность получили высокотехнологичные продукты переработки зерна — хлопья, используемые в виде готовых компонентов рациона в составе разл ичных блюд: хлопья с молоком, мюсли (смесь хлопьев с ореха­ми, семенами, сухофруктами и т.п.). Преимуществом зерновых хлопьев является технологическая простота их обогащения вита­минами и минеральными веществами, высокие вкусовые каче­ства и быстрота приготовления в домашних условиях.

Мука зерновых культур лежит в основе рецептуры таких широ­ко распространенных продуктов, как хлебобулочные изделия и макароны.

Хлеб. Хлеб относится к основным ежедневным продуктам ра­циона, обладает высокими показателями пищевой ценности и обеспечивает организм сложными углеводами (крахмалом и пи­щевыми волокнами), белками, витаминами (В₁, В₂, В₆, РР, фолацином, Е), магнием, железом. При энергозатратах 2 800 ккал не­обходимо ежедневно включать в рацион хлеб различных сортов в количестве 360 г (девяти стандартных кусков).

Производство хлеба связано с различными технологиями, обу­словленными историческими и национальными особенностями. В его основе лежат процессы приготовления теста и выпечка. Со­временные способы приготовления теста включают в себя как традиционные (дрожжевые) бродильные процессы, так и исполь­зование различных пищевых добавок (разрыхлителей, фермент­ных препаратов и т.п.). Основные превращения при созревании теста и выпечке хлеба происходят в белковых коллоидах (клейко­вине) и углеводных композициях муки: на первом этапе за счет их ферментации и набухания в результате поглощения влаги, а на заключительном — в результате клейстеризации крахмала и коа­гуляции белков.

Качество хлеба напрямую зависит от характеристик муки и других компонентов рецептуры, выполнения технологического регламента и условий хранения. Увеличение влажности, повыше­ние кислотности и понижение пористости ухудшают не только органолептические показатели хлеба, но также его перевариваемость и степень усвояемости нутриентов.

Черствение хлеба связано с потерей крахмальным коллоидом способности удерживать воду, которая в этих условиях переходит в клейковину. При повышении температуры (в горячей духовке или печи) вода переходит обратно в крахмальный коллоид, при­давая таким образом процессу черствения обратимость.

Хлеб, как правило, не служит средой для развития и размно­жения микроорганизмов, способных вызывать пищевые отравле­ния. Вместе с тем существуют несколько форм микробиологиче­ской порчи хлеба, являющихся основанием исключить его ис­пользование в питании: плесневение, картофельная болезнь, по­ражение пигментообразующими бактериями.

Плесневение хлеба связано с развитием в мякише грибов рода Penicillum glaucum, Aspergillus glaucum, Mucor mucedo. Развитие плесневых грибов происходит при повышенной влажности хлеба и сопровождается не только ухудшением внешнего вида продук­та, но и появлением неприятного запаха и накоплением токсич­ных соединений.

Картофельная (тягучая) болезнь возникает в результате разви­тия в мякише спороносных сапрофитных бактерий рода Mesente-ricus, широко распространенных в окружающей среде. Картофель­ной болезнью поражается только пшеничный хлеб, отличающий­ся повышенной влажностью и невысокой кислотностью, при его неправильном хранении (высокая температура, плохая вентиля­ция) в летнее время года. Мякиш пораженного хлеба представля­ет собой липкую, тягучую, грязно-коричневую массу с запахом гниющих фруктов.

При нарушении регламента хранения пшеничного хлеба (вы­сокие влажность и температура) на поверхности изделий могут интенсивно размножаться пигментообразующие микроорганизмы В. prodigiosus (чудесная палочка) с образованием слизистых пятен ярко-красного цвета.

Профилактика поражений хлеба микроорганизмами порчи за­ключается в строгом соблюдении технологических регламентов производства и санитарных условий хранения хлеба.

Макаронные изделия. К ним относится широкий ассортимент продуктов, изготовленных из пшеничной муки высшего качества, иногда с добавлением яиц и молока: вермишель, спагетти, рож­ки, лапша и т.п. Макаронные изделия характеризуются высокой пищевой ценностью и калорийностью. Они подлежат длительно­му хранению и быстро доводятся до кулинарной готовности. Ма­каронные изделия лежат в основе многочисленных комбиниро­ванных блюд, например паст. Однако целесообразность их ежед­невного использования в питании зависит от уровня энергоза­трат: при малоподвижном образе жизни рекомендуется включать в рацион не более одного-двух макаронных блюд в неделю.

Сдобные кондитерские изделия. К данному виду изделий отно­сятся продукты с добавлением в тесто масла, сахара, яиц. Сдобные хлебобулочные изделия условно можно разделить на две группы: мучные кондитерские (печенье, пряники, сладкие булочки и т.п.) и кремовые кондитерские (торты, пирожные). Основное отличие пищевой ценности кондитерских изделий от данного показателя у хлеба заключается в том, что калорийность последнего определяет­ся крахмалом, тогда как у сдобных и кремовых изделий — сахаром и жиром. В силу этого употребление сдобных кондитерских изделий должно быть максимально ограничено, особенно у лиц с низкими энергозатратами. Степень такого ограничения вполне соответствует формуле: «Чем меньше — тем лучше».

При выборе пищевого продукта, выработанного на основе зер­новых, предпочтение следует отдавать продукции из цельного зерна, муки с максимальным сохранением отрубей (2-го сорта и обой­ной), а также обогащенным продуктам. Зерновые продукты, со­держащие более 50 % компонентов цельного зерна, относятся к так называемым продуктам здорового питания и рекомендуются к ежедневному включению в рацион в количестве одной —трех порций.

Для увеличения пищевой (в первую очередь биологической) ценности продуктов на основе зерновых оптимальными можно считать сочетания круп, теста, макаронных изделий с молоком и молочными продуктами, мясом, яйцами: каши с молоком, пиро­ги с соответствующими начинками, пиццы, пасты (комбиниро­ванные макаронные изделия), пельмени, вареники, макароны с сыром и т. п.

Роль зерновых продуктов в возникновении заболеваний челове­ка и формировании чужеродной нагрузки. Снижение качества зер­на и его порча возможны в результате загрязнения его плесневы­ми грибами, семенами сорных растений и насекомыми-вредите­лями (клещами, жуками, бабочками).

В природных условиях на поверхности зерна присутствует по­стоянная эпифитная микрофлора (не представляющая опасность для человека) и фитопатогенная микрофлора, которая при опре­деленных условиях (высокая влажность и температура) может вызывать различные поражения зерна, делая его непригодным для питания из-за накопления природных токсичных соединений.

В зерне контролируется содержание таких грибов, как головня, спорынья, а также грибов, продуцирующих микотоксины (родов фузариум, аспиргилум).

Зерно может быть загрязнено семенами сорных растений, со­держащими природные токсины, — алкалоиды, сапонины, гликозиды: горчак, софора, термопсис, куколь, вязель, плевел, триходесма, гелиотроп.

Из всех нормируемых в зерне чужеродных веществ (табл. 3.2) наибольший вклад в общепопуляционную нагрузку вносят мико­токсины, пестициды и токсичные элементы.

Таблица 3.2

Нормируемые в зерне чужеродные вещества и примеси

Группа чужеродных веществ и примесей	Нормируемые показатели	Зерно
Токсичные элементы	Свинец, мышьяк, кадмий, ртуть	Любое
Микотоксины	Афлатоксин В1	Пшеница
Дезоксиниваленол	Ячмень
Токсин Т-2	Любое
Зеараленон	Пшеница, ячмень, кукуруза
Нитрозамины	Сумма НДМА1 и НДЭА2	Пивоваренный солод
Полициклические углеводороды	Бенз(а)пирен	Любое
Пестициды	Гексахлорциклогексан, ДДТ3, гексахлорбензол, ртутьорганические соединения	То же
Все пестициды, исполь­зуемые при производстве зерна
Радионуклиды	Цезий-137	»
Стронций-90
Биологические примеси	Зерна с розовой окраской	Рожь
Зерна с яркой желто-зеленой флуоресценцией	Кукуруза

¹ НДМА — нитрозодиметиламин.

² НДЭА — нитрозодиэтиламин

³Дихлордифснилтрихлорэтан.

Контроль качества зерна при его выращивании и получении осуществляет соответствующая служба Министерства сельского хозяйства Российской Федерации (Минсельхоз России). Государ­ственный санитарно-эпидемиологический надзор проводится в отношении производства и оборота пищевой продукции на осно­ве зерновых.