Пищевые добавки в токсикологии

1. Вопросы к семинару

1. Что такое механизм токсического действия ядов?
2. Какие выделяют типы преимущественного
действия ядов?
3. Что такое яды с политропным и избирательным
действием?
4. В чем заключается теория рецепторов
токсичности?
5. Какие вещества могут быть рецепторами
токсичности?
6. Какие могут возникать типы связей яда с
рецептором? Чем они характеризуются?

2. Вопросы на семинар

1. Какие выделяют параметры токсичности?
2. Что такое средняя смертельная
концентрация (доза)
3. Что такое максимально переносимая и
абсолютносмертельная доза?
4. Что такое порог острого воздействия?
5. Что такое порог хронического воздействия
и порог отдельных эффектов?
6. Что такое степень токсичности?

3. Вопросы на семинар

1. Что такое производные параметры токсичности?
2. Какие существуют
опасности?
критерии
потенциальной
3. Какие существуют критерии реальной опасности?
4. Что такое зона биологического действия?
5. Что такое предельно допустимая концентрация?
6. Классификация вредных вредных веществ с
учетом показателей токсикометрии.

4.

Укажите названия и единицы
измерения приведенных
показателей токсикометрии:
ПДКр.з. DL50Ж
DL50K
CL50
Zac
Zch
КВИО

5. Пищевые добавки

6. Пищевые добавки-

Пищевые добавкинатуральные
или
синтетические
химические
вещества, которые никогда не
употребляются
в
пищу
самостоятельно, а вводятся в
продукты
питания
для
придания
им
заданных
свойств: вкуса, цвета, запаха,
консистенции, внешнего вида,
продолжительного хранения

7.

Пищевые добавки
Натуральные
Синтетические
Идентичные
натуральным

8.

9.

10.

11.

12.

13.

14. Санитарно-гигиеническое нормирование

15.

Санитарно-гигиеническое нормирование
– это деятельность по установлению нормативов
предельно-допустимых воздействий человека на
природу.
Предельно-допустимый
уровень (ПДУ) или предельнодопустимая концентрация
(ПДК)
–
это
максимальное
значение
фактора,
которое,
воздействуя
на
человека
(изолированно или совместно с
другими факторами), не вызывает у
него
и
у
его
потомства
биологических изменений.

16. Принципы гигиенического нормирования

Гарантийность
Дифференцированность
Комплексность
Динамичность
Социально-биологическая
сбалансированность
(a+b) — (c+d) = max

17. Гигиеническая регламентация содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны

1) Обоснование ориентировочно
безопасного уровня воздействия (ОБУВ);
2) Обоснование ПДК;
3) Корректировка ПДК с учетом условий
труда работающих и состояния их
здоровья.

18. ОБУВ

Устанавливается временно, на период,
предшествующий проектированию
производства.
Определяется:
путем расчета по физико-химическим свойствам;
путем интерполяций и экстраполяций в гомологических
рядах соединений;
по показателям острой токсичности.
ОБУВ должны пересматриваться через два года
после их утверждения.

19.

ПДК Р.З – предельно допустимая
концентрация вещества в воздухе рабочей
зоны, мг/м3.
не должна вызывать у работающих при ежедневном
вдыхании в пределах 8 ч в течение всего рабочего
стажа заболеваний или отклонений в состоянии
здоровья, обнаруживаемых современными методами
исследований непосредственно в процессе работы
или в отдаленные сроки.
максимально разовые
среднесменные (кумулятивные)
ГН 2.2.5.686-98.

20. Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе населенных мест

Максимальная
разовая ПДКМР
Среднесуточная
концентрация ПДКСС
Устанавливается
при
кратковременном
(не
более
20
минут)
воздействии атмосферной
примеси
средняя
из
числа
концентраций, выявленных в
течение суток или отбираемая
непрерывно в течение 24 ч.
для предотвращения
рефлекторного
действия
Для предотвращения
резорбтивного
(общетоксического)
действия

21.

ПДКмр > ПДКcc
Для CO
Для NO2
ПДКмр= 5 г/м3
ПДКмр= 0,085 г/м3
ПДКcc = 3 г/м3
ПДКcc = 0,04 г/м3
Для особотоксичных веществ (пары ртути,
диоксины) норматив ПДКмр отсутствует

22.

Рефлекторное
(органолептическое)
действие:
реакция рецепторов
верхних дыхательных
путей
Резорбтивное
(токсическое) действие:
Возможность развития
общетоксических,
эмбриологических,
мутагенных, канцерогенных
и др. эффектов

23.

ПДКатм.в. – максимальная концентрация вредного
вещества, которая на протяжении всей жизни
человека не оказывается на него вредного
воздействия и не влияет на окружающую среду в
целом.
ПДКатм.в.< ПДКр.з.
ПДКсан.кур.з.= 0,8 ПДКатм.в.
ПДКпр.пл.(промплощадка)= 0,3 ПДКр.з.
C1
C2
Cn
…
1
ПДК1 ПДК2
ПДКn

24. Нормирование качества воды

ПДКводн.- такая концентрация вредного вещества, выше
которой вода непригодна для водопользования
соответствующего вида.
ЛПВ (лимитирующий признак вредности) – признак
вредного действия вещества, который
характеризуется наименьшей пороговой
концентрацией:
—
санитарно-токсикологический;
общесанитарный;
органолептический;
токсикологический;
рыбохозяйственный.

25. Виды водопользования в РФ

1. Хозяйственно-питьевое
2. Коммунально-бытовое
3. Рыбохозяйственное
Наиоболее жесткие нормативы установлены для
водоемов рыбохозяйственного назначения

26. Критерии нормирования

1. Общий санитарный режим водного объекта.
Оценивается влияние вредных веществ на
процессы самоочищения воды от органических
примесей в сточных водах (ХПК, БПК) и развития
водной микрофлоры.
2. Органолептические свойства (запах, вкус)
3. Здоровье населения. Устанавливается
максимально недействующая доза (концентрация)
веществ.

27. Нормирование химического загрязнения почв

ПДКП – концентрация вещества (мг/кг) в
пахотном слое почвы, которая не должна
вызывать прямого или косвенного
отрицательного влияния на соприкасающиеся
с почвой среды и здоровье человека, а также
на самоочищающую способность почвы.

28. Разновидности ПДКп

ТВ
–
транслокационный
показатель,
характеризующий переход химического вещества из почвы
через корневую ситему в зеленую массу и плоды растений;
МА – миграционный воздушный показатель,
характеризующий
атмосферу;
переход
химического
вещества
в
МВ – миграционный водный показатель,
характеризующий переход химического вещества из почвы
в подземные грунтовые воды и водные источники;
ОС
–
общесанитарный
показатель,
характеризующий влияние химического вещества
самоочищающую способность почвы и микробиоценоз
на

29.

Временные допустимые концентрации в почве
ВДКП = 1,23 + 0,48 lg ПДКПР,
где ПДКПР – предельно допустимая концентрация
для продуктов питания (овощных и плодовых
культур), мг/кг.
ПДК в России для большинства веществ
являются более жесткими, чем для
большинства других стран.

30. Вредные вещества в продуктах питания

Пестициды
Пути поступления:
Тяжелые металлы
1. Из почвы
2. Из воздуха
Синтетические моющие
средства
3. При переработке
Нитраты и нитриты
4. При консервации
Радионуклиды
Токсины микроорганизмов
ПДКпп
Лекарственные средства

31. Вопросы на семинар

1. Что такое санитарно-гигиеническое
нормирование?
2. Что такое ПДК и ПДУ?
3. Какие существуют принципы
гигиенического нормирования?
4. Что такое ОБУВ?
5. Какие существуют виды ПДК? Для каких
сред и случаем выделяют специальные
ПДК?

32. Эффекты повторного действия токсиканта на организм

Кумуляция
Сенсибилизация
Привыкание

33. Кумуляция

накопление вредного вещества в организме
(материальная кумуляция) или вызываемых им
нарушений в организме (функциональная
кумуляция).
Коэффициент кумуляции, Ccum
Ccum =
DL50( n )
DL50
Ccum<1 – есть кумуляция
Ccum>1 – есть толерантность к действию яда

34. Толерантность (привыкание)

Ослабление влияния ядов на организм при
повторяющемся воздействии (привыкание к
наркотикам, алкоголю, мышьяку, эфиру и т.д.)
Достигается в результате значительного напряжения
компенсаторных функций организма и является
формой хронического отравления

35. Сенсибилизация

Состояние организма, при котором повторяющееся
воздействие вещества вызывает больший эффект, чем
предыдущее.
Возможно, это связано с образованием под действием токсичных
веществ чужеродных для организма белковых молекул, в ответ на
появление которых организм вырабатывает антитела, дающие
подобный эффект

36. Комбинированное действие ядов

Аддитивность
Синергизм
Антагонизм

37.

Комибинированное
действие вредных
веществ:
одновременное или
последовательное
действие на организм
нескольких ядов при
одном и том же пути
поступления.
Комплексное
действие
вредных
веществ:
яды поступают в
организм
одновременно, но
разными путями

38.

39.

Аддитивность
(суммация):
суммарный
эффект равен сумме эффектов действующих
компонентов.

40.

Синергизм (потенцирование): усиление эффекта.
Компоненты смеси действуют при этом так, что одно
вещество усиливает действие другого.
Антогонистическое
действие:
эффект
комбинированного
действия
менее
ожидаемого.
Компоненты смеси действуют так, что одно вещество
ослабляет действие другого
К > 1 при потенцировании (синергизме),
К < 1 при антагонизме.

41.

Характеристика воздействия вредного вещества на
организм человека:
1 – аддитивность;
2 – синергизм;
3 – антагонизм.

42. Вопросы

1. Какие существуют эффекты повторного действия
ядов на организм человека?
2. Что такое кумуляция?
3. Что такое толерантность?
4. Что такое сенсибилизация?
5. Какие
существуют
эффекты
совместного
действия ядов?
6. Что такое аддитивность?
7. Что такое синергизм?
8. Что такое антагонизм?

Пищевые добавки. Это природные или синтезированные вещества, добавляемые в продукты питания для сохранения пищевых свойств продуктов, увеличения их сроков хранения, придания им более привлекательного вида, удешевления и упрощения технологической переработки.

Пищевые добавки используются человеком много веков: соль, специи (перец, гвоздика, мускатный орех, корица, мед и др.). Однако широкое использование пищевых добавок началось в конце XIX в., оно связано с ростом населения, концентрацией его в городах, необходимостью совершенствования традиционных пищевых технологий, достижениями химии, созданием продуктов специального назначения. В настоящее время в России при производстве и обороте пищевых продуктов используется 425 разрешенных пищевых добавок, в других странах — от 500 до 2300.

В России допускаются к использованию пищевые добавки, не оказывающие, по данным современных научных исследований, вредного воздействия на жизнь и здоровье человека и жизнь и здоровье будущих поколений.

Их применение и допустимые уровни содержания в пищевых продуктах регламентированы СанПиН 2.3.2.1293-03

«Гигиенические требования по применению пищевых добавок».

В зависимости от назначения пищевые добавки разделяют на красители, консерванты, антиокислители, подсластители, усилители вкуса, загустители, регуляторы кислотности и др.

Красители предназначены для усиления или восстановления цвета продукта. Наиболее широко их применяют при производстве кондитерских изделий, напитков, маргарина, некоторых видов консервов и т. д. Используют природные, натуральные и синтетические красители. Натуральные красители представляют собой смесь каротиноидов, антоцианов, флавоноидов, хлорофилла и других натуральных компонентов растений. Например, желтый краситель куркуму (Е100) получают из многолетних травянистых растений семейства имбирных; энокраси- тель — интенсивно красного цвета получают из выжимок красных сортов винограда и ягод бузины, а красный кармин (Е120) получают из кошенели — насекомых, живущих на кактусах. В качестве желтых и розово-красных красителей используют пигменты, содержащиеся в соке кизила, красной и черной смородины, клюквы, брусники, в состав которых входят антоцианы, для придания красного цвета используют краситель, выделенный из свеклы (Е162). Для придания темно-коричневого цвета используют продукт карамелизации сахара — сахарный колер.

Большинство синтетических красителей являются канцерогенами, мутагенами и аллергенами, поэтому у нас в стране разрешено использовать только некоторые из них: индигокармин интенсивного синего цвета и тартразин (Е102) с оранжево-желтой окраской. К разрешенным к использованию красителям относятся рибофлавины (Е101), шафран (Е164). Запрещены в настоящее время цитрусовый красный 2 (Е121) и амарант (Е123).

Наряду с красителями используются цветорегулирующие материалы. Это нитрат и нитрит калия (Е250), используемые во всем мире как фиксаторы цвета колбасы и мясных изделий и антимикробные вещества. В мясо их разрешено добавлять не более 50 мг/кг. Также их добавляют в сыр и брынзу — не более 300 мл на 1 л молока. Для отбеливания муки раньше применяли броматы калия (Е924а) и кальция (Е9246), которые сейчас запрещены, что связано с разрушением витаминов Bj, РР и метионина.

Консерванты прекращают или задерживают рост и размножение микроорганизмов, поэтому их добавляют к пищевым добавкам для увеличения их сроков хранения. Универсального консерванта, пригодного для всех пищевых продуктов, не существует.

Наиболее распространенными консервантами являются соединения серы (сернистый газ, сульфиты), которые подавляют рост плесневых грибов, дрожжей, некоторых бактерий и используются для многих продуктов питания (мармелад, пастила, зефир, картофель, вино). Сернистый газ разрушает витамины Bj и биотин, поэтому его применение для стабилизации нежелательно (рекомендуемая доза 0,7 мгна1 кг массы тела). Сорбиновая кислота (Е200) и ее калиевые, натриевые и кальциевые соли применяются при производстве фруктовых, овощных, рыбных и мясных изделий, маргарина. Предельное ее содержание в продуктах питания должно быть 1-0,8 г/кг, а в напитках — 0,3-0,5 г/л.

Бензойная кислота (Е210) входит в состав многих плодов и является распространенным природным консервантом. Она применяется при изготовлении фруктово-ягодных изделий, а ее соли (бензоаты) — при производстве рыбных консервов, маргарина, напитков. Допустимое содержание бензоата натрия в кондитерских изделиях — 700 мг/кг, в плодово-ягодных полуфабрикатах и маргарине — 1000 мг/ кг, в рыбной икре и консервах — 1000-2000 мг/кг.

Уротропин и входящий в его состав формальдегид (Е240) в нашей стране раньше использовали для консервирования икры лососевых рыб. Допустимое содержание составляло 1000 мг на 1 кг продукта. Сейчас эта пищевая добавка запрещена.

Органические кислоты (муравьиная, пропионовая) и их соли обладают высоким антимикробным действием. Соли муравьиной кислоты наряду с этим улучшают вкус. Однако рекомендуемая доза не должна превышать 0,5 мг на 1 кг массы тела, что связано со способностью муравьиной кислоты ингибировать тканевые ферменты и нарушать функции почек и печени.

Пропионовую кислоту добавляют к хлебным и кондитерским изделиям и к муке для предупреждения плесне- вения. Выраженным отрицательным действием на организм человека она не обладает.

Антиокислители, как и консерванты, предназначены для продления сроков хранения продуктов питания. Синтетические антиокислители — бутилоксианизол (БОА) и бутилокситолуол (БОТ) замедляют окисление ненасыщенных жирных кислот, входящих в состав липидов, поэтому их добавляют к жирам животного происхождения в количестве не более 200 мг/кг при необходимости хранения этих продуктов более 3 месяцев. Природные антиокислители — токоферолы присутствуют в растительных маслах и используются в качестве добавок (Е307). Другие антиокислители: аскорбиновая кислота (Е300), лимонная кислота (Е330), лецитин (Е322).

Подсластители широко применяются с давних времен. Первыми из них были мед, соки и плоды растений. Основное сладкое вещество в них — сахароза. Из синтетических веществ широко применяется сахарин (Е954), который слаще сахарозы в 300-550 раз и разрешен в количестве 5 г/кг продукта. Используется сахарин при производстве продуктов для больных диабетом, диетических сыров, напитков, жевательной резинки. Наряду с сахарином к разрешенным добавкам относятся ксилит (Е967), цикламаты (Е952) и аспартам (Е951). Сладость ксилита по сравнению с сахарозой составляет 0,85. Он практически полностью усваивается организмом и оказывает положительное действие на состояние зубов, увеличивает выделение желудочного сока и желчи. Цикламаты (Е952) имеют сладость в 30 раз выше, чем у сахарозы, и обеспечивают стабильный приятный вкус при варке, выпечке, хорошо растворимы в воде. Поэтому в ряде стран они применяются в кондитерской промышленности и при производстве напитков.

Аспартам (Е951) прошел тщательную проверку на токсичность и канцерогенность и является безвредным. Он не оказывает побочного действия на пищеварительный тракт, сердечно-сосудистую и центральную нервную систему. Аспартам используют для подслащивания пищевых продуктов, которые не требуют тепловой обработки (кремов, мороженого) и длительного хранения, так как при этом снижается сладость готового продукта.

Усилители вкуса вносятся в пищевые продукты с целью улучшения их органолептических свойств. Наиболее распространен глутамат натрия (Е620), который добавляют в количестве 0,1-0,3% от массы продукта и применяют при производстве концентратов, первых и вторых блюд и других продуктов (колбасы, мяса птицы), срок хранения которых необходимо увеличить. Это связано с анти- окислительными свойствами данной пищевой добавки. Однако при изготовлении продуктов детского питания его использовать запрещено. У нас в стране также запрещено применение синтетических продуктов, которые усиливают аромат, свойственный данному натуральному продукту. Для придания определенного вкуса в готовые блюда и кулинарные изделия нередко добавляют пряности (лавровый лист, перец, тмин, анис, корицу, гвоздику идр.), а также приправы (соль, горчицу, уксус). Эти вещества также должны соответствовать нормам, не содержать вредных примесей и микроорганизмов.

Эмульгаторы и стабилизаторы — это вещества, изменяющие консистенцию пищевых продуктов. К ним относятся пектины (Е440), альгинат натрия (Е401), агар, ага- роид, желатин, крахмал и вещества, получаемые искусственно: метилцеллюлоза, модифицированные крахмалы (Е1400-1450).

Представления о пищевых добавках постоянно изменяются, что связано с накоплением результатов по оценке токсичности веществ. Информация о вредных пищевых добавках приведена в приложении 6.