Доцент кафедры ФХМСП БГТУ Егорова З Е Химические

Доцент кафедры ФХМСП БГТУ Егорова З. Е. Химические вещества – загрязнители пищевых продуктов ТЕМА 3 РАЗДЕЛ 3. 1 1

Доцент кафедры ФХМСП БГТУ Егорова З. Е. ПЛАН ЛЕКЦИИ Основные пути загрязнения продовольственного сырья химическими веществами и соединениями. Токсиколого-гигиеническая характеристика химических элементов, загрязнителей продовольственного сырья (свинца, кадмия, мышьяка, ртути, олова, хрома, алюминия). 2

КСЕНОБИОТИКИ (ОТ ГРЕЧ. XENOS - ЧУЖОЙ + BIOS – ЖИЗНЬ) Чужеродные для организмов химические вещества, естественно не входящие в биотический круговорот и прямо или косвенно порожденные хозяйственной деятельностью человека Ø Доцент кафедры ФХМСП БГТУ Егорова З. Е. 3

Доцент кафедры ФХМСП БГТУ Егорова З. Е. КСЕНОБИОТИКИ Ø Ø Ø Чужеродные химические вещества и биологические агенты, поступающие в организм человека с пищей или другими путями, не выполняющие ни одной из функций питания и оказывающие при определенных условиях неблагоприятное влияние на здоровье. Чужеродное вещество (соединение), которое данный организм не может использовать ни для производства энергии, ни для построения каких-либо своих частей Вещество неэндогенного происхождения, действующее как токсин или фармакологически и эндокринологически активное. 4

Доцент кафедры ФХМСП БГТУ Егорова З. Е. ОСНОВНЫЕ ПУТИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПРОДОВОЛЬСТВЕННОГО СЫРЬЯ Выбросы автомобилей Сельскохозяйственная деятельность Отходы Ø загрязнение с/х культур и продуктов животноводства пестицидами, используемыми для борьбы с вредителями растений и в ветеринарной практике для профилактики заболеваний животных Промышленные выбросы и стоки 5

Доцент кафедры ФХМСП БГТУ Егорова З. Е. ОСНОВНЫЕ ПУТИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПРОДОВОЛЬСТВЕННОГО СЫРЬЯ Ø Выбросы автомобилей Сельскохозяйственная деятельность - Отходы Промышленные выбросы и стоки нарушение гигиенических правил использования: удобрений (в растениеводстве) оросительных вод твердых и жидких отходов промышленности и животноводства, коммунальных и др. сточных вод осадков очистных сооружений и т. д. 6

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В ЖИВОТНОВОДСТВЕ И ПТИЦЕВОДСТВЕ Ø Ø Ø неразрешенных кормовых добавок консервантов стимуляторов роста профилактических и лечебных медикаментов применение разрешенных добавок и других соединений в повышенных дозах Доцент кафедры ФХМСП БГТУ Егорова З. Е. 7

ОСНОВНЫЕ ПУТИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПРОДОВОЛЬСТВЕННОГО СЫРЬЯ Ø Миграция в ПП токсических веществ из пищевого оборудования, посуды, инвентаря, тары, упаковок вследствие использования неразрешенных полимерных, резиновых и металлических материалов Доцент кафедры ФХМСП БГТУ Егорова З. Е. 8

Доцент кафедры ФХМСП БГТУ Егорова З. Е. Основные пути загрязнения продовольственного сырья ØОбразование в ПП эндогенных токсических соединений в процессе теплового воздействия (например, кипячения, жарения, облучения), других способов технологической обработки 9

Доцент кафедры ФХМСП БГТУ Егорова З. Е. Пути поступления КБ в организм Пища, вода Инъекции Пот Выдыхаемый воздух Выдыхаем ый воздух Косметика Инъекции Кровь, лимфа Печень Органы мишени Пот Экскременты ЖКТ Экскременты Почки 10

Доцент кафедры ФХМСП БГТУ Егорова З. Е. СПЕКТР ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ КБ воздействуют на: Øмолекулярном Øклеточном Øтканевом Øсистемном уровнях Уровень воздействия КБ зависит от: Øконцентрации КБ Øдлительности экспозиции КБ Øкомбинации его с другими факторам Øпредшествующего состояния здоровья Øиммунологической реактивности организма Øгенетически обусловленной чувствительности к влиянию КБ 11

ТОКСИКОЛОГО-ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТОКСИЧНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ доцент кафедры ФХМСП Егорова З. Е. 12

доцент кафедры ФХМСП Егорова З. Е. ХИМИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА, КОНТРОЛИРУЕМЫЕ ПРИ МЕЖДУНАРОЖДНОЙ ТОРГОВЛЕ ПРОДОВОЛЬСТВИЕМ (CODEX ALIMENTARIUS) РТУТЬ (Hg) КАДМИЙ (Cd) СВИНЕЦ (Pb) МЫШЬЯК (As) СТРОНЦИЙ (Sr) ЖЕЛЕЗО (Fe) МЕДЬ (Cu) ЦИНК (Zn) ОЛОВО (Sn) 13

доцент кафедры ФХМСП Егорова З. Е. ХИМИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА, КОНТРОЛИРУЕМЫЕ В ПРОДОВОЛЬСТВИИ (МЗ РБ) РТУТЬ (Hg) КАДМИЙ (Cd) СВИНЕЦ (Pb) МЫШЬЯК (As) ОЛОВО (Sn) ЖЕЛЕЗО (Fe) НИКЕЛЬ (Ni) ХРОМ (Cr) СЕЛЕН (Se) АЛЮМИНИЙ (Al) ФТОР (F) ЙОД (I) 14

ТОКСИКОЛОГО-ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ Токсичный элемент Источники загрязнения Токсические свойства ДСП СВИНЕЦ В земной коре содержится в незначительных количествах, мировое производство составляет 3, 5 млн. т/год Основными мишенями при воздействии являются кроветворная, нервная, пищеварительная системы и почки Около 0, 007 мг/кг тела человека КАДМИЙ В природе в чистом виде не встречается, сопутствующий продукт при рафинировании цинка и меди, применяется как компонент защитных гальванических покрытий, иногда используется в ветеринарии Главная мишень биологического действия – почки 70 мкг/сутки 2/16/2018 доцент Егорова З. Е. , БГТУ 15

ТОКСИКОЛОГО-ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ Токсичный элемент Источники загрязнения Токсические свойства МЫШЬЯК В природе находится в элементном состоянии в виде арсенидов и арсеносульфидов, содержится во всех объектах биосферы В зависимости от дозы вызывает острое и хроническое отравление Около 3 мг/сутки для взрослого человека РТУТЬ В природе находится в трех окисленных состояниях, содержится во всех объектах биосферы Изменяет свойства или инактивирует ряд жизненно важных ферментов Около 0, 05 мг/сутки для взрослого человека 2/16/2018 доцент Егорова З. Е. , БГТУ ДСП 16

ТОКСИКОЛОГО-ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ Токсичный элемент Источники загрязнения ОЛОВО В земной коре количество невелико, компонент фунгицидов, стабилизатор в химической промышленности Опасность отравления увеличивается при постоянном присутствии спутника олова свинца Токсичная доза при однократном поступлении в организм 300 -500 мг ЖЕЛЕЗО Четвертый по распространенности элемент в земной коре Оказывает токсическое действие при высоком содержании Шок у детей при однократном поступлении 0, 5 г 2/16/2018 Токсические свойства доцент Егорова З. Е. , БГТУ ДСП 17

доцент кафедры ФХМСП Егорова З. Е. СВИНЕЦ Основной источник – выхлопные газы автотранспорта (260 тыс. т) и сжигание каменного угля (около 30 тыс. т). Металлический свинец применялся в Древнем Риме при прокладке водопроводов (упадок Рима связывают с интоксикацией жителей свинцом). Спектр современного применения: Химическое машиностроение; Атомная промышленность; Производство аккумуляторов, эмалей, красок, замазок, лаков, хрусталя, спичек, пластмасс и др. 18

доцент кафедры ФХМСП Егорова З. Е. СВИНЕЦ Ежегодно в атмосферу поступает около 450 тыс. т, в воду – 500 -600 тыс. т. Степень убывания токсичности соединений свинца: нитраты> хлориды> оксиды> карбонаты> ортофосфаты. Наиболее токсичны: тетраэтил- и тетраметилсвинец. Признаки отравления свинцом: Общая слабость; Бледность кожных покровов; Боли в животе; «свинцовая кайма» по краям десен; Анемия; Нарушение функции почек. 19

доцент кафедры ФХМСП Егорова З. Е. СВИНЕЦ Среднее содержание в ПП – 0, 2 мг/кг. Овощи – 0, 02 -1, 6; Фрукты 0, 01 -0, 6; Крупы – 0, 03 -3, 0; Хлебобулочные изделия – 0, 03 -0, 82; Мясо и рыба – 0, 01 -0, 78; Молоко – 0, 01 -0, 1; Устрицы – до 100; Чай – до 43. 20

доцент кафедры ФХМСП Егорова З. Е. СВИНЕЦ Взрослый человек получает ежедневно с пищей – 0, 1 -0, 5 мг; С водой – около 0, 02 мг. В организме взрослого усваивается в среднем 10%, ребенка – 30 -40%. Биологический период полувыведения из мягких тканей и органов составляет около 20 дней, из костей – до 20 лет. 21

доцент кафедры ФХМСП Егорова З. Е. СВИНЕЦ Меры профилактики: Государственный и ведомственный контроль за промышленными выбросами свинца в атмосферу, водоемы, почву; Снижение или полное исключение применения тетраэтилсвинца в бензине, свинцовых стабилизаторах, изделиях из поливинилхлорида, красителях, упаковочных материалах; Гигиенический контроль за использованием луженой пищевой посуды, глазурованной керамической посуды. 22

доцент кафедры ФХМСП Егорова З. Е. СВИНЕЦ Методы контроля: Атомная абсорбция; Эмиссионная спектроскопия; Рентгеновская флуоресценция; Переменно-токовая полярография с ртутным капельным электродом. 23

доцент кафедры ФХМСП Егорова З. Е. КАДМИЙ Наиболее опасный из всех металлических загрязнений. Поступление в окружающую среду: Сжигание топлива на ТЭЦ; Газовые выбросы предприятий, производящих или использующих кадмий; Гальванические производства. Ежегодно в атмосферу поступает около 9 тыс. т, при этом более 85 % в результате деятельности человека. 24

доцент кафедры ФХМСП Егорова З. Е. КАДМИЙ Зерновые – 28 -95 мкг/кг; Горох – 15 -19; Картофель – 12 -50; Капуста – 2 -26; Помидоры – 10 -30; Фрукты – 9 -42; Сахар – 5 -31; Грибы – 100 -500; Молоко – 2, 4; Творог – 6, 0; Яйца – 23 -250. 25

доцент кафедры ФХМСП Егорова З. Е. КАДМИЙ 80% - с пищей; 20% - через легкие из атмосферы и при курении; В одной сигарете – 1, 5 -2, 0 мкг кадмия. В организме взрослого человека – около 50 мг кадмия; У новорожденного – отсутствует, появляется – только к 10 -му месяцу жизни. 26

доцент кафедры ФХМСП Егорова З. Е. КАДМИЙ Соли кадмия обладают мутагенными, тератогенными и канцерогенными свойствами. Представляют потенциальную генетическую опасность. Он обладает кумулятивностью; Медленно выводится из организма (0, 1% в сутки). Болезнь «итай=-итай» (Япония) – сильные боли, деформация скелета, переломы костей, повреждение почек. 27

доцент кафедры ФХМСП Егорова З. Е. КАДМИЙ Меры профилактики: Правильное питание (преобладание в рационе растительных белков, аскорбиновой кислоты, железа, цинка, меди, селена, кальция); Профилактическое УФ-облучение в 1/8 – ¼ биодоз. 28

доцент кафедры ФХМСП Егорова З. Е. КАДМИЙ Методы контроля: Атомная абсорбция; Полярография; Нейтронная активация. 29

доцент кафедры ФХМСП Егорова З. Е. МЫШЬЯК Используется Легирование в промышленности: сплавов свинца для приготовления дроби; Синтез ряда полупроводниковых материалов; Сульфидные соединения используются в живописи в качестве красок и в кожевенной отрасли для удаления волос; В пиротехнике Некоторые лекарства. 30

доцент кафедры ФХМСП Егорова З. Е. МЫШЬЯК Признаки отравления: Расстройство ЖКТ. Чувство жжения и металлического привкуса во рту. Резкая общая и сердечная слабость. Резкое снижение кровяного давления, потеря сознания. Благотворное влияние малых количеств: Улучшение кроветворения. Повышение усвоения азота и фосфора. Ограничение распада белков. Ослабление окислительных процессов. 31

доцент кафедры ФХМСП Егорова З. Е. МЫШЬЯК Фоновый уровень в ПП – 0, 5 -1 мг/кг; Овощи и фрукты – 0, 01 -0, 2; Зерновые – 0, 006 -1, 2; Говядина и свинина – 0, 005 -0, 05; Печень – 2; Яйца – 0, 003 -0, 03; Коровье молоко и кисломолочные молоко – 0, 0050, 01; Творог – 0, 003 -0, 03; Моллюски – 120. 32

доцент кафедры ФХМСП Егорова З. Е. МЫШЬЯК Суточное поступление в организм человека (ФАО/ВОЗ) – 0, 05 -0, 42 мг; Биологическая ПДК в моче – 1 мг/л; Интоксикация – 2 -4 мг/л; Терапевтические свойства известны более 2000 лет; Бесконтрольное использование – рост в ПП и определяет пути профилактики. 33

доцент кафедры ФХМСП Егорова З. Е. МЫШЬЯК Методы контроля: Колориметрия с диэтилдитиокарбаматом серебра после отгонки из гидролизата в виде гидрата или трихлорида мышьяка. Атомная абсорбция с использованием графитовой кюветы. 34

доцент кафедры ФХМСП Егорова З. Е. РТУТЬ Источники загрязнения: Пирометаллургические процессы получения металла. Сжигание органических видов топлива. Сточные воды. Производство цветных металлов, красок, фунгицидов и т. д. Ежегодное поступление в атмосферу составляет более 6 тыс. т, из них 2, 5 т. природного происхождения, остальные – антропогенные. 35

доцент кафедры ФХМСП Егорова З. Е. РТУТЬ Наиболее токсичные соединения: Алкилртутные соединения с короткой цепью – метил-, этил- и диметилртуть. Признаки острого отравления: Характерный металлический вкус во рту Слюнотечение Боли в деснах, зубах, животе Жидкие выделения из желудка, содержащие кровь. 36

доцент кафедры ФХМСП Егорова З. Е. РТУТЬ Фоновое содержание в съедобных частях с/х растений – 2 -20 мкг/кг, редко – до 50 -200 мкг/кг; Овощи – 3 -59; Фрукты – 10 -124; Бобовые – 8 -16; Зерновые – 10 -103; Шляпочные грибы – 6 -447, перезрелые – до 2000. 37

доцент кафедры ФХМСП Егорова З. Е. РТУТЬ Фоновое содержание в продуктах животноводства (мкг/кг): Мясо – 6 -20; Печень – 2 -35; почки – 20 -70; Молоко – 2 -12; Коровье масло -2 -5; Яйца – 2 -15. 38

доцент кафедры ФХМСП Егорова З. Е. РТУТЬ Варка рыбы и мяса снижает концентрацию ртути в них; Варка грибов – нет. Защитным эффектом при воздействии ртути на организм человека обладают цинк и селен. Токсичность неорганических соединений ртути снижает аскорбиновая кислота и медь; Органических соединений ртути – протеины, цистин, токоферолы. 39

доцент кафедры ФХМСП Егорова З. Е. РТУТЬ Безопасный уровень в крови – 50 -100 мкг/л; В волосах – 30 -40 мкг/г; Моче – 5 -10 мкг/сут. Человек получает с суточным рационом – 0, 045 -0, 60 мг; ПДК в водопроводной воде – 0, 005 мг/л (международный стандарт – 0, 01 мг/л). 40

доцент кафедры ФХМСП Егорова З. Е. РТУТЬ Методы определения: Атомная абсорбция с использованием техники низкотемпературного холодного пара. Колориметрия с йодидом меди. Газожидкостная хроматография (для метилртути). 41

доцент кафедры ФХМСП Егорова З. Е. ОЛОВО Применяется для: Лужения железа; Получения белой жести; Производство тонкой фольги (станиоли) для конденсаторов, органных труб, посуды, художественных изделий. Токсичность: Металлическое олово – нетоксично. Некоторые органические соединения олова – очень токсичны. 42

доцент кафедры ФХМСП Егорова З. Е. ОЛОВО В 114 -тилетних морковных консервах в жестяной таре – 2449 мг/кг; В 15 -тилетних консервах в жестебанках – 600 -800 мг/кг; Вскрытие консервов в жестебанках – увеличение содержания олова. Активность перехода олова увеличивается при температуре хранения выше 20ºС. 43

доцент кафедры ФХМСП Егорова З. Е. ОЛОВО Меры предупреждения загрязнения пищи: Покрытие внутренней поверхности тары и оборудования специальным лаком или полимерным материалом; Соблюдение сроков хранения баночных консервов; Использование стеклянной тары. 44

доцент кафедры ФХМСП Егорова З. Е. ОЛОВО Методы контроля: Фотометрический анализ; Эмиссионный спектральный анализ; Атомно-абсорбционная спектроскопия; Ионометрия; Полярография; Инверсионная вольтамперометрия. 45

доцент кафедры ФХМСП Егорова З. Е. ЖЕЛЕЗО Содержание в ПП – 70 -4000 мкг/100 г; Основные источники (6000 -20000 мкг/100 г): Печень; Почки; Бобовые o культуры. Из мяса усваивается на 30%; из растений – на 10%. 46

доцент кафедры ФХМСП Егорова З. Е. ЖЕЛЕЗО Загрязнение ПП – через сырье, контакт с металлическим оборудование и тарой. Меры профилактики – в зависимости от путей загрязнения. 47

доцент кафедры ФХМСП Егорова З. Е. ЖЕЛЕЗО Методы контроля: Фотометрический метод с орто- фенантролином. Атомно-абсорбционная спектроскопия. 48

Доцент кафедры ФХМСП БГТУ Егорова З. Е. ВОПРОСЫ? 49