0,01 Растительное масло, мясо, сахар, маргарины 0,05
Соль поваренная, творог, зерно, крупа
Cd
мг/кг,
не более
Яйца и яйцепродукты,
питьевая вода
0,01
Хлеб, булочные
и сдобные изделия
0,07
Сыры, рыба и рыбные продукты
0,2
0,1
Хлеб, булочные
и сдобные изделия
0,07
Растительное масло, мясо, сахар, маргарины
0,05
Рис. 3.9. ПДК кадмия в основных пищевых продуктах
117
Примерно 20 % кадмия поступает в организм человека через легкие из атмосферы и при курении. В одной сигарете содержится 1,5…2,0 мкг Сd.
Количество кадмия, попадающее в организм человека, зависит не толь- ко от потребления им содержащих кадмий пищевых продуктов, но и в боль- шой степени от качества его диеты. В частности, достаточное количество же- леза в крови, по-видимому, тормозит аккумуляцию кадмия. Кроме того, большие дозы витамина D действуют как противоядие при отравлении кад- мием.
Большое значение в профилактике интоксикации кадмием имеет пра-
вильное питание (включение в рацион белков, богатых серосодержащими аминокислотами, аскорбиновой кислоты, железа, цинка, селена, кальция), контроль за содержанием кадмия (полярографический, атомно- абсорбционный анализы) и исключение из рациона продуктов, богатых кад- мием.
Всемирная организация здравоохранения считает максимально допус- тимой величину поступления кадмия для взрослых людей 500 мкг в неделю, то есть ДСП 70 мкг в сутки, а ДСД 1 мкг/кг массы тела.
Мышьяк (Аs)
• В Аргентине наблюдалось хроническое отравление мышьяком, вызванное потреблением воды, содержащей от 1 до 4 мг/л Аs2О3. Анало- гичная ситуация наблюдалась в Чили. Употребление колодезной воды, со- держащей 0,6 мг/л мышьяка, привело к локальным хроническим отравлениям на о. Тайвань.
• В Балтиморе была обнаружена территория, где смертность от
рака в 4,3 раза выше, чем в городе в целом. Эта полоса окружает бывшую
фабрику, производившую в течение 100 лет мышьяк.
• Трагический случай произошел в Японии в 1955 г., когда отрави-
лось более 12 000 детей. Их кормили молочной смесью, в состав которой
входило сухое молоко, загрязненное оксидом мышьяка (III). Он случайно по- пал в фосфат натрия, которым стабилизировали порошок молока. Фосфат натрия являлся отходом при выделении алюминия из боксита, в котором со- держалось существенное количество мышьяка. Более 120 детей погибли от потребления смеси через 33 дня при ежедневной дозе Аs203 5 мг.
• Существует также версия об отравлении мышьяком Наполеона
Бонапарта. С помощью нейтронно-активационного анализа волос Наполео-
на разных периодов его жизни эксперты установили, что содержание мышьяка в них в 13 раз превышает обычную норму для человеческих волос, а отложения мышьяка в растущих волосах совпадали по времени с периодом пребывания Наполеона на острове Святой Елены.
Мышьяк принадлежит к тем микроэлементам, необходимость которых для жизнедеятельности организма не доказана. Мышьяк широко распростра-
118
нен в окружающей среде. Он встречается в природе в элементном состоянии, а также в больших количествах в виде арсенитов, арсеносульфидов и орга- нических соединений. В морской воде содержится около 5 мкг/л мышьяка, в земной коре – 2 мг/кг.
Токсичность мышьяка зависит от его химического строения. Элемент-
ный мышьяк менее токсичен, чем его соединения. Арсениты (соли трехва- лентного мышьяка) более токсичны, чем арсенаты (соли пятивалентного мышьяка). В целом соединения мышьяка можно расположить в порядке снижения токсичности следующим образом: арсины > арсениты > арсенаты
> метиларсоновая и диметиларсоновая кислоты.
Очень высокую токсичность проявляет арсин (АsН3) - очень сильный восстановитель, восстанавливающий различные биогенные соединения. Од- на из главных мишеней арсина - гем; он представляет собой яд гемолитиче- ского действия.
Арсениты являются тиоловыми ядами, ингибирующими различные ферменты. Они взаимодействуют с тиоловыми группами белков, цистеина, липоевой кислоты, глутатиона, кофермента А, присутствующими в организ- ме, нарушая в конечном итоге цикл трикарбоновых кислот. Кроме того, ар- сениты влияют на митоз, синтез и распаривание ДНК, что связано с блоки- рованием ими тиоловых групп ДНК - полимеразы.
Арсенаты играют роль фосфатного аналога, легко проникают в клетки по транспортным системам фосфата и конкурируют с фосфатами в процессе
окислительного фосфорилирования в митохондриях (ингибируют цитохром
и глицеролоксидазы). Арсенаты нарушают протекание одной из фосфорили- тических реакций - образование АТФ из АДФ, что приводит к прекращению синтеза АТФ.
Неорганические соединения мышьяка более токсичны, чем органиче- ские, накапливающиеся в рыбе. Соединения мышьяка хорошо всасываются в пищеварительном тракте. Выделение их из организма происходит в ос- новном через почки (до 90 %) и пищеварительный канал. Он также может
выделяться с грудным молоком и проникать через плацентарный барьер.
По данным ФАО суточное поступление мышьяка в организм взрос- лого человека составляет 0,45 мг, т.е. около 0,007 мг/кг массы тела. Значи- тельно увеличивается поступление мышьяка в тех случаях, когда в рационе повышен удельный вес продуктов моря. ДСД мышьяка для взрослого чело- века составляет 0,05 мг/кг массы тела (около 3 мг/сутки).
Ежегодное мировое производство мышьяка составляет приблизи- тельно 50 тыс. т в год, увеличиваясь каждые 10 лет на 25 %. Наиболее мощными источниками загрязнения окружающей среды мышьяком явля- ются атмосферные выбросы электростанций, металлургических произ- водств, медеплавильных заводов и других предприятий цветной металлур- гии, промышленные сточные воды, мышьяксодержащие пестициды. Мышьяк также используется в производстве хлора и щелочей (до 55 % по- требляемого промышленностью количества), полупроводников, стекла,
119
красителей. В сельскохозяйственном производстве мышьяк используется в качестве родентицидов, инсектицидов, фунгицидов, древесных консерван- тов, стерилизатора почвы.
Основными мерами охраны пищевых продуктов от загрязнения этим элементом являются:
• охрана атмосферного воздуха, почвы и водоемов от загрязнения
мышьяксодержащими выбросами, промышленными сточными водами и
твердыми отходами;
• ограниченное и регламентированное применение мышьяксодер-
жащих пестицидов и жесткий контроль за ним со стороны органов госсан-
эпиднадзора;
• контроль за содержанием мышьяка при использовании в сель-
ском хозяйстве нетрадиционных кормовых добавок;
• контроль за возможной примесью мышьяка в реагентах и мате-
риалах, применяемых для обработки пищевого сырья при изготовлении про-
дуктов питания и пищевых добавок.
Предельно допустимые концентрации мышьяка в основных пищевых продуктах представлены на рис. 3.10.
Рис. 3.10. ПДК мышьяка в основных пищевых продуктах
Алюминий (А1)
• Токсичность алюминия для человеческого организма является предметом
дискуссий долгие годы. Еще в 1886 г., когда только начали использовать алюминий для
изготовления кухонной посуды, считали, что потребление этого металла вызывает от- равление. В настоящее время в публикуемых сообщениях содержатся противоречивые сведения по поводу возможности возникновения пищевого отравления при использовании алюминиевой посуды.
Алюминий не относится к биомикроэлементам. В России он содержит-
ся в природных водах в концентрациях 0,001…10 мг/л. В промышленных
120
стоках его концентрация достигает 1 000 мг/л. Продукты растительного про- исхождения содержат алюминия 10…100 мг/кг, редко - 300 мг/кг; продукты животного происхождения – 1…20 мг/кг. По данным исследований суточное потребление алюминия в среднем составляет 25 мг.
Первые данные о токсичности алюминия были получены в 70-х гг.
XX в., и это явилось неожиданностью для человечества. Будучи третьим по распространенности элементом земной коры (8,8 % массы земной коры со- ставляет А1) и обладая ценными качествами, металлический алюминий нашел широкое применение в технике и быту. Обогащение пищи алюминием может происходить в процессе ее приготовления или хранения в алюминиевой посу- де. В процессе приготовления пищи в алюминиевой посуде содержание алю- миния в ней может увеличиться в 2 раза. Растворимость алюминия воз- растает в кислой или щелочной среде. К веществам, усиливающим растворе- ние алюминия, относят антоциановые пигменты из овощей и фруктов, анионы органических кислот, поваренную соль. В последнее время за рубежом алю- миний все чаще применяется для изготовления консервных банок, предназна- ченных для хранения безалкогольных напитков, посуды, фольги, эластичных упаковок. В пиве и безалкогольных напитках, содержащихся длительное вре- мя в алюминиевых банках, концентрация алюминия составляла 10 мг/л. Отме- чается, что при использовании алюминиевой посуды некоторые пигменты, со- держащиеся в продуктах, теряют окраску. Поставщиками алюминия в орга-
низм человека также является вода, которая обогащается ионами А13+ при об-
работке ее сульфатом алюминия на водоочистительных станциях.
Существенную роль в загрязнении окружающей среды ионами А13+ иг- рают кислотные дожди. Не следует злоупотреблять содержащими гидроксид алюминия лекарствами: противогеморроидальными, противоартритными, понижающими кислотность желудочного сока. Как буферную добавку гид- роксид алюминия вводят и в некоторые препараты аспирина и в губную по- маду. Среди пищевых продуктов наивысшей концентрацией алюминия обла-
дает чай (до 20 мг/кг).
Поступающий в организм человека алюминий в виде нерастворимого фосфата А13+ выводится с фекалиями, частично всасывается в кровь и выво- дится почками. При нарушении деятельности почек происходит накаплива- ние алюминия, которое приводит к нарушению метаболизма кальция, маг- ния, фосфора и фтора, сопровождающееся ростом хрупкости костей, разви-
тием различных форм анемии. Были обнаружены также и более грозные про- явления токсичности алюминия: нарушения речи, провалы в памяти, нару- шение ориентации и т.п. Все это позволяет приблизить считавшийся до не- давнего времени нетоксичный алюминий к таким супертоксикантам, как свинец, кадмий, ртуть.
121