Тяжелые металлы в пищевой продукции

В России насчитывается более 130 биогеохимических провинций, что накладывает свой отпечаток на элементный состав сельскохозяйственной продукции, получаемой в их пределах. Не меньшее воздействие на ее качество оказывает техногенное поступление химических элементов в окружающую среду. Допустимое количество тяжелых металлов, которое человек может потреблять с продуктами питания без риска заболевания, колеблется в зависимости от вида металла свинец - 3, кадмий - 0,4-0,5, ртуть - 0,3 мг в неделю. И хотя эти уровни условны, тем не менее, они служат основой для контроля содержания в продуктах питания. Поступившие в организм человека тяжелые металлы выводятся крайне медленно, они способны к накоплению главным образом в почках и печени.

Для предотвращения заболевания человека необходимо устранить его причины, среди которых могут быть и загрязненные тяжелыми металлами продукты питания, т.е. необходима экологически безопасная продукция.

В настоящее время в районах, где расположены крупные промышленные предприятия, а также интенсивного использования осадков сточных вод в сельскохозяйственном производстве в почвах накапливаются избыточные количества тяжелых металлов. Однако эти территории широко используются для производства продукции как растениеводческой, так и животноводческой.

Анализ овощеводческой продукции, продаваемой на рынках г. Серпухова (Московской обл.), показал, что в зеленных культурах, редисе, картофеле, свекле столовой и моркови содержание свинца и кадмия превышает их ПДК в 18-25 раз. Это является следствием того, что жители г. Серпухова при выращивании овощных культур и картофеля используют осадки коммунальных стоков города. Еще меньше предельно допустимое содержание ртути: не более 0,05 мг/кг.

Таблица 4

Верхняя пороговая концентрация тяжелых металлов в сухом
веществе корма [Ковальский и др., 1971]

Тяжелые металлы	Верхняя пороговая концентрация, мг/кг
Кобальт	1,0 и выше
Молибден	2,0 - 3,0 и выше
Медь	20 - 40 и выше
Цинк	60 - 100 и выше.
Марганец	60 - 70 и выше

Во многих странах мира разработаны национальные нормативы допустимых остаточных количества (ДОК). Например, в Германии ДОК кадмия в овощах в 3 раза выше, чем в России. В то же время ДОК кадмия в овощах, принятое в России и равное 0,03 мг/кг сырой массы, достигается при техногенном загрязнении почв очень быстро. Так, содержание ртути в российском сахаре меняется в 3 раза, тогда как в рыбе в 1300 раз. Колебания содержания свинца составляет 2-165 раз, кадмия - 2-450 раз, хрома - 3-16 раз, меди - 3‑121 раз, цинка - 3-30 раз и никеля - 2-30 раз. Столь широкий размах изменений содержания определяется видом самой продукции, условиями ее производства (технология процесса получения продукции), внешними факторами состояния окружающей среды, степенью чистоты исходных компонентов для ее производства.

Таблица 5

Допустимые остаточные количества тяжелых металлов в пищевых
продуктах, мг/кг [Найчитейн и др., 1987]

Продукция	Тяжелый металл
Hg	Cd	Pb	Zn	Ni	Cr	As
Рыбопродукты	5,0	0,1	1,0	40,0	0,5	0,3	1,0
Мясопродукты	0,03	0,05	0,5	40,0	0,5	0,2	0,5
Молочные продукты	0,005	0,01	0,05	5,0	0,1	0,1	0,05
Хлебопродукты	0,01	0,02	0,2	25,0	0,5	0,2	0,2
Овощи	0,02	0,03	0,5	10,0	0,5	0,2	0,2
Фрукты	0,01	0,03	0,4	10,0	0,5	0,1	0,2
Соки, напитки	0,005	0,02	0,4	10,0	0,3	0,1	0,2

Незначительные колебания содержания тяжелых металлов характерно для целого ряда продуктов: сахар, пиво и орехи. Малые колебания содержания тяжелых металлов в орехах. Высокое содержание свинца, кадмия, хрома и никеля в продукции связано в первую очередь с ее производством вблизи промышленных предприятий и автомобильных дорог.

Допустимое количество тяжелых металлов, которое человек может потреблять с продуктами питания без риска заболевания, колеблется в зависимости от вида металла свинец - 3, кадмий - 0,4-0,5, ртуть - 0,3 мг в неделю. И хотя эти уровни условны, тем не менее, они служат основой для контроля содержания в продуктах питания.

7.4.1 Содержание тяжелых металлов в овощах и фруктах

Наибольшей аккумуляцией элементов отличались столовая свекла и картофель. Сорта картофеля имеют существенные различия в аккумуляции кадмия и в особенности свинца. Минимальным накоплением кадмия в клубнях характеризуются сорта: Брянский ранний и Броницкий, а максимальным - Невский-1. Минимальное количество свинца накапливали сорта: Брянский ранний, Броницкий, Резерв-2, Пригожий, Институтский, максимальное - Скайдра, Невский-1, Посвит-2, Свитанок-3.

Среди продуктов растительного происхождения, содержащих кобальт следует выделить: злаки, бобовые, картофель, капусту, перец красный, петрушку, редьку, салат, свеклу, зеленый лук, землянику, ежевику, малину, смородину, фундук (лесной орех), фруктовые соки (виноградный, земляничный, вишневый, мандариновый и апельсиновый).

Больше всего меди содержится в растениях лука, петрушки, редьки и кабачков. Значительно меньше содержится меди в продукции растений кукурузы и картофеля. Высоким содержанием меди отличаются соки: томатный; абрикосовый и морковный.

В значительных количествах цинк находится в следующих продуктах фасоли, горохе, луке репчатом и зеленом, огурцах, чесноке, кабачках. Немного меньше его в картофеле, моркови, петрушке, редьке, томатах укропе, землянике, крыжовнике, малине. Очень много цинка в злаках, белых грибах и больше всего в семенах конопли. В незначительных количествах он содержится в баклажанах, арбузе, перце красном, хрене, шпинате, абрикосе, сливе, клюкве, черешне, печени, почках, говядине, сырых яйцах. При хранении пищевых продуктов в цинковой посуде могут накапливаться ядовитые соединения цинка - хлориды, сульфаты.

К растениям, которые накапливают большие количества марганца (т.е. марганофиллы), относятся: горох, фасоль, укроп, петрушка, свекла, хрен, шпинат, щавель, морковь, лук, чеснок, грибы, виноград, земляника, клюква, крыжовник, малина, смородина, яблони, груши. Овощные и фруктовые соки также отличаются по содержанию тяжелых металлов.

Таблица 6

Содержание тяжелых металлов в овощных и фруктовых соках, мг/л

Сок	Тяжелый металл
Ni	Co	Cr	Pb	Cd	Zn
Томатный	0,08	0,850	0,005	0,40	0,055	2,15
Нектар из тропических фруктов	0,01	0,005	0,005	0,12	0,012	0,85
Яблочный	0,01	0,010	0,010	0,03	0,015	1,91
Апельсиновый	0,08	0,090	0,010	0,10	0,015	1,71
Мандариновый	0,02	0,010	0,008	0,08	0,010	0,73
Лимонный	0,01	0,011	0,009	0,09	0,011	1,85

7.4.2 Проблема нитратов в продуктах питания

Овощи нам необходимы, без них не обойтись. Но попадающие на наш стол капуста, картошка, редис или огурцы, как правило, содержат азотнокислые соли - нитраты. В желудочно-кишечном тракте они превращаются в соли азотистой кислоты - нитриты, которые отравляют организм. Это выражается в нарушении поведенческих реакций, снижении работоспособности, головокружении, потере сознания. Если же доза очень велика - исход может быть и летальным.

Человек относительно легко переносит дозу в 150-200 миллиграммов нитратов в день, 500 - предельно допустимая доза, 600 - токсичная для взрослых, а для грудного ребенка - 10 миллиграммов. Но волей-неволей мы потребляем в день гораздо больше этих солей, так как овощи способны накапливать их в очень широких пределах.

В естественных условиях, например, в лесу, содержание нитратов в растениях небольшое - они почти полностью переходят в органические соединения.

Еще в 1984 году было установлено предельно допустимое содержание азота нитратов в миллиграммах на килограмм сырой массы овощей. Так, в капусте белокочанной содержание этих солей не должно превышать 300, в томатах - 60, в огурцах - 150, в столовой свекле - 1400, в дынях и арбузах - 45 миллиграммов на килограмм. По данным санэпидстанции, эти нормы постоянно превышаются.

В пюре моркови содержание нитратов доходило до 600 мг/кг, а тыквенном - до 1000 (при предельно допустимых 15).

Зафиксировано, что содержание нитратов различно не только в отдельных культурах, но и в сортах. Огурцы сорта Апрельский при прочих равных условиях накапливают нитратов в 3 раза больше, чем сорт Московский тепличный. Морковь Нантская содержит в 2 раза больше неорганического азота, чем Шантанэ. У зеленных овощей наибольшее количество нитратов находится в стеблях и черешках листьев, поскольку именно сюда идет основной транспорт солей азота. Установлено, что неорганический азот практически отсутствует в зерне злаковых культур и в основном сосредоточен в вегетативных органах (лист, стебель).

У столовой свеклы, моркови, редиса огурца необходимо отрезать верхнюю и нижнюю части корнеплода. Содержание нитратов в картофеле - 10‑150, огурцы - 20-100, свекла - 10-500 мг/кг. Зеленные овощи накапливают большое количество нитратов. У них наибольшее количество нитратов находится в стеблях и черешках листьев, поскольку именно сюда идет основной транспорт солей азота. Ревень до 500 мг/кг, петрушка - 430, редька - 400, кресс - салат от 300 до 1100 мг/кг, салат от 100-600 мг/кг, в дынях и арбузах 110-130 мг/кг.

Между содержанием нитратов в столовой свекле и температурой воздуха наблюдается обратная связь; повышение температуры на 20° вызывает снижение количества нитратов в 3 раза. Содержание нитратов колеблется и течение суток. Минимальное их количеств наблюдается вечером, ночью и утро, в это время лучше собирать урожай.

Существенное влияние на количество нитратов в продуктах питания оказывает технология их приготовления. При грамотной чистке, вымачивании и варке может теряться от 20 до 40 % вредных солей. Например, если картофель замочить на сутки в 1-процентном растворе поваренной соли или аскорбиновой кислоты, то уровень нитратов в клубнях снизится почти на 90 %.

Во многих странах Чехии, Германии, США, Франции и др. приняты законы, ограничивающие уровень нитратов и нитритов не только в овощах, но и в консервах, мясных и молочных изделиях.

В Голландии, Бельгии, и других странах овощи в магазины поступают только с паспортом - в нем точное содержание нитратов. Если покупатель желает убедиться в правильности цифр, к его услугам специальные индикаторные бумажки. Выжав на них каплю сока из овощей, по цвету можно убедиться в правильности цифр.

7.4.3 Содержание тяжелых металлов в пиве

Различные марки пива содержат неодинаковое количество тяжелых металлов. Их содержание, кроме кадмия, находится в пределах допустимого уровня. Содержание же кадмия превышает ПДК: в 2 раза в пиве марки "Балтика № 1", в 3 раза - марки "Holsten, Bavaria" и в 4 раза - марки "Московское". Пиво марки "Московское" содержит более высокое количество кобальта, никеля и хрома.

Таблица 7

Содержание тяжелых металлов в различных марках пива, мг/л

Марка пива	Тяжелый металл
Ni	Со	Cr	Pb	Cd
Балтика № 1	0,02	0,06	0,01	0,010	0,045
Ячменный колос	0,05	0,09	0,01	0,005	0,065
Московское	0,05	0,11	0,02	0,015	0,080
Holsten (б)	0,04	0,08	0,01	0,020	0,060
Bavaria (б)	0,05	0,08	0,01	0,015	0,060

7.4.4 Содержание тяжелых металлов в рыбе

Наиболее существенное изменение содержания ртути в рыбе и в рыбных продуктах, что связано с загрязнением Мирового океана этим элементом. То же самое наблюдается и в отношении свинца, кадмия и хрома.

Аккумуляция тяжелых металлов тканями рыб создает угрозу отравления человека через рыбные продукты, употребляемые в пищу. Прослеживается неравномерное накопление тяжелых металлов как различными органами одного вида рыб, так и особями разных видов, относящихся к различным уровням трофической цепи.

В печени густеры содержание меди превышало ДОК в 1,3 раза, а в печени леща, чехони и белоглазки - в 3,1; 5,5; 1,3 раза, соответственно. Икра густеры и белоглазки также содержала значительные количества меди. Наибольшее количество цинка обнаружено в икре густеры, плотвы и белоглазки (превышение ДОК в 2-3,5 раза). В летний период отмечается повышение содержание в рыбе - тяжелых металлов. Содержание ртути в рыбе природных водоемов колеблется в пределах 10-27 мг/кг. Высокое количество ртути характерно для хищных пород рыб: окунь, щука, судак. ПДК ртути для рыб равна - 0,5 мг/кг. В настоящее время более 80 % рыб содержат ртути от 0,5 до 2 мг/кг и 20 % - от 0,1 до 0,5 мг/кг.

7.4.5 Содержание тяжелых металлов в табачных изделиях

Наибольшее количество свинца содержится в табаке сигарет "Прима" и "Пегас" а минимальное - в табаке "Marlboro". Сигареты "Пегас" содержат наибольшее количество кадмия, хрома и кобальта и минимальное количество марганца. Минимальное содержание кадмия и хрома характерно для табака сигарет "Ява золотая". Наименьшее количество кобальта находится в табаке сигарет "Salem". Наименьшее содержание марганца характерно для табака сигарет "Пегас", а максимальное - для "Marlboro".

Таблица 8

Содержание тяжелых металлов в табаке сигарет отечественного
и зарубежного производства, мг/кг сухого вещества

Сорт сигарет	Тяжелый металл
Pb	Cd	Cr	Со	Mn
Прима	10,0	0,5	2,0	16,0	110,0
Пегас	10,0	0,6	2,5	17,5	80,0
Ява золотая	6,0	0,4	1,0	15,0	170,0
Salem	4,5	0,4	2,5	10,0	150,0
Marlboro	3,5	0,5	1,5	15,0	190,0
Camel	5,0	0,5	2,0	15,0	190,0

Курение как постоянно действующий фактор вносит свою лепту в общее загрязнение организма чужеродными веществами, которые играют важную экологическую роль в развитии патологии сердечно-сосудистой системы человека.

Табак потребляет и аккумулирует в себе значительные количества кадмия и ртути. Содержание ртути в сухих листьях табака на порядок, а кадмия на три порядка выше средних значений их величины для биомассы наземной растительности. Поэтому каждая затяжка дымом содержит помимо других веществ (никотин, нитраты, окись углерода), также и кадмий. В одной сигарете его сдержится от 1,2 до 2,5 мкг и до 0,25 мкг свинца. Из этого количества в легкие попадает 0,1-0,2 мкг кадмия, а остальное рассеивается вместе с дымом и пеплом.

Таблица 9

Содержание вредных веществ в сигаретах (по данным Центра
экспертизы и сертификации табака 2000г)

Наименование	Смолы мг	Никотин мг
Бонд
БТ		0.7
Кэмэл		1.2
Давыдов		0.9
Данхел		1.1
Кент
ЛМ
Магна		0.9
Мальборо		0.9
Парламент		1.1
Петр 1		1.3
Прима б\ф		1.1
Союз - Аполлон		0.9
Тройка		1.1
Ява
Ява золотая		0.9

Мировое производстве табака составляет 5,7 млн. т в год. Одна сигарета - это 1 г табака. При выкуривании всех сигарет мира выделяется от 5,7 до 11,4 т кадмия, т.е. такое же количество, как при 3-4 средней силы вулканических извержениях.

Дата добавления: 2014-12-27