CC BY
93
УДК 633+574+61
КАЧЕСТВО ПРОДУКЦИИ И ЗДОРОВЬЕ НАСЕЛЕНИЯ
П. Е. Пузырьков, канд. с.-х. наук, зам. директора ФГУ «Центр оценки качества зерна»;
Л. А. Дорожкина, доктор с.-х. наук, профессор РГАУ- МСХА им. К. А. Тимирязева
Здоровье человека тесно связано с качеством потребляемой продукции, что указывает на необходимость её оценки на безопасность. В статье представлены основные показатели качества и безопасности продукции растениеводства, степень её загрязнения ксенобиотиками и микотоксинами и их влияние на здоровье населения.
Ключевые слова: Продукция растениеводства, качество, безопасность, токсические загрязнения, здоровье человека.
Одним из факторов, влияющих на здоровье населения, является качество потребляемой продукции. В свою очередь качество продукции во многом зависит от условий её производства (загрязнения почвы тяжелыми металлами, пестицидами и другими ксенобиотиками, системы защиты растений от вредных организмов, от количества и качества используемых минеральных и органических удобрений, погодных условий и др.) и хранения [1, 2].
Контроль за качеством зерна и другой продукции, поступающих на наш рынок от отечественных производителей и из-за рубежа, осуществляется в основном сотрудниками токсикологических лабораторий «Центра оценки качества зерна». В состав данного «Центра» входят 28 филиалов, которые находятся в различных регионах страны. Оценка качества зерна, круп, семян и другой аналогичной продукции проводится по следующим показателям: цвет, запах, вкус, влажность, сорная примесь, доброкачественное ядро, содержание пестицидов, тяжелых металлов, микотоксинов и т. д. В зависимости от использования продукции проводятся дополнительные анализы; например, при оценке качества зерна определяются биохимические показатели, от которых зависят хлебопекарные свойства муки. Плоды и овощи анализируются не только на содержание ксенобиотиков, но и нитратов. При завышенном их количестве (выше установленных ПДК или МДУ) сертификат качества не выдается, и реализация такой продукции затруднена.
Как показывает анализ материалов лабораторий, в основном поступает доброкачественная продукция, но в отдельных случаях её качество не соответствует ГОСТ или другим нормативным документам, в результате чего соответствующие
организации получают отказ в выдаче сертификата качества на предъявленную продукцию. Сотрудниками «Центра оценки качества зерна» за 10 месяцев 2007 г. проанализировано 18920400 т зерна и другой продукции. Из этого количества 2014521 т (10,6 %) поражено вредителями запаса, 844133 т (4,5 °%) не соответствовало требованиям ГОСТ или других нормативных документов, 65103 т (0,34 °%) не соответствовало показателям безопасности. Оценка продукции на безопасность в основном проводится по содержанию остаточных количеств пестицидов, тяжелых металлов, микотоксинов. Если их количество превышает МДУ или ПДК, то заявитель получает отказ в выдаче сертификата качества на данную продукцию.
Выявленные отклонения от ГОСТ не всегда представляют опасность для здоровья населения или животных. Одной из наиболее часто встречающихся причин отказа в выдаче сертификата качества, в частности на рис, является превышение ГОСТ или ТУ по содержанию в заявленной партии дробленого зерна риса или «меловых ядер». Хотя это не представляет опасности для здоровья, но, бесспорно, снижает качество зерна. В связи с этим сотрудники аналитической лаборатории Алтайского филиала отказали в выдаче сертификата качества на партию риса (128 т), поступившего из Казахстана в апреле и мае. В целом за этот период установлено несоответствие 1,4 тыс. т. рисовой муки, поступившей из Казахстана, ГОСТ по содержанию дробленого риса и примесей. По этой же причине было отказано в выдаче сертификата качества на партию риса 576 т, поступившего от компании «Ростэк-Алтай». В отдельных случаях заявитель получает отказ в выдаче сертификата ка-
чества из-за несвойственного или горького вкуса, постороннего или плесневелого запаха. Чаще всего подобная продукция после заключения ветеринарной службы передается на корм животным.
Как уже указывалось, значительно реже встречается продукция, содержащая остаточные количества пестицидов и тяжелых металлов и представляющая угрозу здоровью. Так, сотрудниками Алтайского филиала выявлено наличие фосфида алюминия в зерне пшеницы (4415 т) в количествах от 0,497 до 0,878 мг/кг (по данным анализа 11 проб зерна), в последующих партиях зерна объемом 6859 т содержание фумиганта составляло 0,12...1,96 мг/кг, что в 1,2.19,6 раз превышало МДУ.
Фосфид алюминия (фостоксин) применяют для уничтожения вредителей запаса, которые наносят весьма ощутимый ущерб качеству зерна и продуктам его переработки. Как уже отмечалось, из-за повреждения вредителями бракуется более 10 % зерна. Вредители могут поражать зерно как в поле, например гороховая и соевая плодожорки, вредная черепашка и хлебная жужелица, хлебные жуки, так и при его хранении. В первом случае проводится обработка семян инсектицидами перед севом и опрыскивание посевов зерновых, бобовых и других культур в период вегетации фос-форорганическими соединениями, синтетическими пиретроидами или препаратами других химических групп в наиболее уязвимые фазы развития вредителей.
Вредители запаса (долгоносики амбарный и рисовый, точильщики зерновой и хлебный, хрущаки, моль амбарная и моль зерновая, огневки мельничная и мучная, мучной клещ) повреждают не только зерно, но также муку, комбикорма, сухофрукты и другую растительную продукцию в период её хранения. Это приводит как к потерям продукции, так и к её загрязнению экскрементами, личиночными шкурками, самими насекомыми. В результате теряется качество, товарный вид продукции. Многие вредители в течение одного сезона хранения дают несколько поколений, а в отапливаемых помещениях размножаются в течение всего года. Так, при массовом размножении зерновой точильщик может полностью превратить зерно в мучную пыль.
Для уничтожения вредителей запаса проводят фумигацию зерна или любой другой продукции. В последние годы в качестве фумигантов в основном используются фосфиды, которые иногда обнаруживаются в продукции. Причиной повышенного содержания фосфида алюминия в зерне пшеницы
является завышение нормы его расхода при фумигации или несоблюдение времени экспозиции и дегазации. Фосфид алюминия и аналогичные препараты, выпускаемые в таблетках, разлагаются в течение 2-х суток. Фостоксин используется для фумигации зерна в складских помещениях при норме расхода 9 г/т и экспозиции 5 суток, после чего необходимо провести дегазацию зерна в течение 10 суток. Реализация зерна разрешается при содержании фосфина не выше 0,1 мг/кг. При обработке зерна в трюмах расход фосфида алюминия составляет 2,4 г/м3. Обработку сухих фруктов, овощей, чая, орехов, арахиса, сахара проводят при норме расхода препарата 5 г/м3, экспозиции 5 суток при температуре не менее 15°С и дегазации не менее 5 суток [4, 5]. Гранулированные препараты фостокси-на применяются из расчета 10 г/м3 и экспозиции 10 суток. При несоблюдении этих параметров продукция может содержать повышенное количество фосфина (МДУ в зерне хлебных злаков 0,1 мг/кг, в овощах, сухих фруктах, чае, орехах, арахисе, сахаре - 0,01 мг/кг). ПДК для воздуха рабочей зоны - 0,1 мг/м3. Зерно пригодно для размола, если содержание фосфористого водорода (Н3Р) не превышает 0,01 мг/кг.
При поступлении фостоксина или маг-токсина в желудок теплокровных животных или человека они разлагаются с образованием очень токсичного соединения - фосфористого водорода, которое в зависимости от поступившего количества может вызвать отравление или привести к летальному исходу. Фостоксин может вызывать отравление при поступлении через кожу и органы дыхания. Он относится к ядам по-литропного действия, воздействующим на центральную нервную систему, печень, почки и другие органы [4].
Сотрудниками Красноярского филиала установлено наличие ртутьорганических соединений (0,05 мг/кг) в партии шлифованного риса (21,8 т), произведенного в Китае. Ртутьорганические соединения используются для обработки семян сельскохозяйственных культур против комплекса грибных и бактериальных заболеваний. Они обладают высокой кумуляцией, оказывают токсическое действие на центральную нервную систему, печень, почки и воспроизводительную функцию, в результате потомство часто бывает хилым и нежизнеспособным. Остаточные количества ртутьсодержащих соединений в продукции не допускаются [4].
В связи с высокой токсичностью ртутьсодержащих протравителей их применение
на территории Российской Федерации запрещено еще в конце 80-ых годов прошлого столетия. И данная партия риса не может быть использована для продовольственных и кормовых целей.
Сотрудниками Ростовского филиала установлено повышенное содержание кадмия - 0,15.0,30 мг/кг (ПДК 0,1 мг/кг) в жмыхе подсолнечном (100 т) и 0,14.0,16 мг/кг в шроте подсолнечном (16950 т), а также в арахисовой муке - 0,23 мг/кг.
Кадмий отнесен ко второму классу опасности. Он обладает способностью накапливаться в организме теплокровных животных и человека главным, образом в почках (30.60 °%) и печени (20.25 °%), остальное количество обнаруживается в селезенке, поджелудочной железе, трубчатых костях и других органах. При поступлении кадмия в организм в основном происходит образование почечных камней и нарушение работы почек. Период его полу-выведения из организма составляет 10. 35 лет. Острое отравление кадмием наблюдается при разовом поступлении его в дозах 15.30 мг с пищей или 13.15 мг с водой. По данным ФАО и ВОЗ, показатель временного переносимого недельного потребления (ВПНП) для кадмия составляет 7 мкг/кг массы тела человека (1 мкг/сут./кг). Международным Агентством по изучению рака (МАИР) кадмий отнесен к группе 2А, то есть к агентам, вероятно являющимся канцерогенными для человека.
В нашей стране установлены (СанПиН 42123408986 от 31.03.86) следующие ПДК: для зерна - 0,03, муки, крупы, отрубей -0,1, хлеба - 0,05, свежих овощей, фруктов, ягод и консервов из них - 0,03, чая - 1,0, специй и пряностей - 0,2, мяса и птицы -0,05, для детского питания на молочной, зерномолочной, овощной и фруктовой основе - 0,02, на рыбной основе - 0,1 мг/кг.
На представленные партии жмыха и шрота выданы сертификаты качества с указанием фактического содержания кадмия. Это связано с тем, что жмых и шрот используются в качестве добавки (до 30 %) к комбикормам при кормлении животных. В связи с этим содержание данных добавок в кормах не должно привести к их загрязнению кадмием, при условии их использования в более низких количествах, определяемых в зависимости от наличия кадмия в жмыхе или шроте.
Основным источником загрязнения продукции растениеводства кадмием является почва при поступлении его в виде выбросов, сбросов, отходов предприятий, производящих лакокрасочные и строитель-
ные материалы, электронное, электрическое оборудование и т. д. Содержание кадмия в почве в среднем колеблется от
0,01 до 1 мг/кг (в расчете на воздушносухую почву). Его фоновое содержание в черноземной почве (г. Магнитогорск) 0,3 мг/кг, в серых лесных почвах и черноземах, прилегающих к Новокузнецку, - 0,6 мг/кг, в бурых почвах - 0,25 мг/кг [3].
Повышенное количество свинца 0,83 мг/кг (ПДК 0,50 мг/кг) обнаружено в шроте подсолнечном (Новороссийский филиал), произведенном в России. Наличие свинца в шроте связано с его нахождением в объектах окружающей среды и прежде всего в почве. Фоновое загрязнение почв свинцом следующее: дерново-подзолистых - 19, каштановых - 30, сероземов - 25, черноземных - 18, серых лесных - 17, бурых -23 мг/кг. ПДК для почвы с учетом фона составляет 30 мг/кг (по валовому содержанию).
Продукция, содержащая свинец, может привести к нарушению состояния здоровья как человека, так и сельскохозяйственных животных. Риск для здоровья оценивается по концентрации свинца в крови. Наиболее чувствительны к отравлению свинцом дети. Безопасной для ребенка считается его концентрация в крови ниже 10 мкг/дл. Уровень выше 10 мкг/дл, но ниже 20 мкг/дл расценивается как повышенный и свидетельствующий об отравлении свинцом (сатурнизме). Поскольку существуют большие различия в индивидуальной реакции детей на поступление свинца в организм, то ухудшение состояния здоровья может наблюдаться и при более низких дозах (2,4 мкг/дл). Характерными признаками отравления свинцом (сатурнизма) являются: металлический вкус во рту, потеря внимания, плохой сон, раздражительность, затем потеря аппетита, острые боли в животе, расстройство пищеварения, изменения состава крови. Свинец оказывает негативное действие на воспроизводительную функцию и жизнеспособность новорожденных. На более поздних стадиях возможен паралич, повреждение головного мозга.
С 1980 г. в России проводится систематический контроль состояния здоровья населения, проживающего в городах с возможным свинцовым выбросом, например вблизи аккумуляторных и металлургических заводов, по накоплению свинца в волосах населения. Допустимый уровень -8.9 мкг/г, превышение его свидетельствует об отравлении свинцом. Своевременное проведение соответствующего лечения позволяет постепенно вывести свинец из
организма, за исключением случаев повреждения головного мозга.
В данном случае шрот, содержащий свинец в количестве 0,83 мг/кг, после заключения ветеринарной службы может быть использован в качестве добавки к корму с такой дозировкой, чтобы содержание свинца в корме не превышало 0,5 мг/кг. ПДК для мяса и птицы - 0,5 мг/кг.
Сотрудниками Санкт-Петербургского
филиала выявлено превышение ПДК по мышьяку (0,20 мг/кг) в рисовой крупе, поступившей из Италии (18 т) и Таиланда (345 т), в 1,45 раза. В связи с этим она не пригодна для использования в продовольственных целях.
Загрязнение риса мышьяком скорее всего связано с его поступлением из почвы, а также из минеральных и органических удобрений. Содержание мышьяка в суперфосфате составляет 75 мг/кг, азофоске - 112 мг/кг, известковой муке - 42 мг/кг, навозе крупного рогатого скота - 44 - 128 мг/кг. ПДК в почве с учетом фона - 2,0 мг/кг (валовое содержание). Содержание мышьяка в различных типах почв колеблется от 0,1 до 20 мг/кг (в расчете на воздушно-сухую почву). Пестициды, действующее вещество которых представлено соединениями мышьяка, в настоящее время в сельском хозяйстве не используются в связи с чрезвычайно высокой токсичностью, стойкостью и миграцией в трофических цепях.
Мышьяк в зависимости от дозы вызывает острые и хронические отравления как у человека, так и у животных. Он воздействует на центральную нервную систему, на состав крови, поражает печень, почки, обладает тератогенным и гонадотропным действием.
Негативное действие на здоровье оказывает продукция, загрязненная не только пестицидами и тяжелыми металлами, но и содержащая микотоксины. Источником микотоксинов являются некоторые грибы, поражающие растения в период вегетации и во время хранения, например Fusarium graminearum Schw. - возбудитель фуза-риоза колосьев (класс Ascomycetes, порядок Hyphomycetales). Возбудитель заболевания чаще всего встречается на пшенице, реже на ржи, овсе, ячмене. Гриб паразитирует на всех частях растения, но особенно на зерне. На пораженных органах появляется розовый налет.
Проникая внутрь зерна, грибница разрушает белок с образованием аммиака и других токсичных соединений (зеаралено-на, дезоксиниваленола или ДОНа). Хлеб, полученный из такого зерна, обладает одурманивающим свойством, вызывает сильные
токсикозы, расстройство пищеварения, рвоту. Подобные токсикозы наблюдаются и у животных при наличии в корме фузариоз-ного зерна. Зеараленон обладает эстрогенным и анаболическим действием. При содержании зеараленона в корме более 1,0 мг/кг отмечаются симптомы заболевания у молодняка животных. Учитывая видовую чувствительность животных, уже наличие 200. 300 мкг/кг зеараленона в корме может представлять опасность для животных. Несмотря на то, что ПДК дезоксиваленона в зерне мягкой пшеницы 0,5 мг/кг и в зерне твердой пшеницы 1,0 мг/кг, проблема с кормом может возникнуть при содержании его 300. 500 мкг/кг.
Fusarium moniliforme, F. proliferatum, поражающие сорго и кукурузу, продуцируют фумонизины FВ1, FВ2, FВ3, которые ингибируют биосинтез сфинголипидов de novo, одновременно увеличивая содержание сфингозина и сфинганина. FВ1 является нейротоксином, нефротоксином, возможным канцерогеном, оказывает воздействие на органы дыхания. Учитывая подобное воздействие FВ1 на состояние здоровья, его содержание в продуктах питания не должно превышать 2.4 мг/кг, в кормах для лактирующих животных (КРС) - 30 мг/кг, для телят - 10 мг/кг.
Fusarium moniliforme, F. acuminatum, F. avenaceum, F. oxysporum являются источниками микотоксина - монилиформина, который необратимо ингибирует пиреват-дегидрогеназный комплекс.
Следовательно, грибы рода Fusarium могут продуцировать различные трихоте-ценовые микотоксины, которые различаются по характеру воздействия на состояние здоровья человека и животных.
Первичными источниками инфекции являются зараженное зерно, растительные остатки, почва. Возбудитель заболевания продолжает свое развитие в хранилищах, поражая здоровое зерно, если влажность выше нормы. Для предупреждения распространения и развития грибов рода Fusa-rium необходима обработка семян перед севом фунгицидами (фундазолом, премис двести, раксилом, раксилом Т и др.), соблюдение севооборота и т. д.
Определение микотоксинов должно проводиться перед использованием зерна на продовольственные или кормовые цели, если количество фузариозных зёрен в партии зерна выше допуска. Повышенное содержание зёрен, пораженных фузариозом, выявлено в партии пшеницы (112,9 т) сотрудниками Белгородского филиала, зерно было возвращено отправителю.
В процессе хранения зерна, арахиса, семян масличных культур и другой продукции может появляться плесенный запах, который является результатом развития грибов. Наиболее опасными являются са-протрофные грибы рода Aspergillus (А. fla-vus, A. parasiticus), так как они служат источником афлатоксинов (В1, В2, G1, G2) -высоко токсичных веществ, производных кумарина. Данные соединения обладают мутагенными, тератогенными, гонадотоксическими и эмбриотоксическими свойствами, но прежде всего сильно выраженным гепатоканцерогенным действием. Афлаток-син может выделяться с молоком. Министерством питания и лекарственных культур FDA допускается максимальное содержание афлатоксина в молоке 0,5 мкг/кг, в кормах для лактирующих животных -20 мкг/кг. Корм, содержащий 100 мкг/кг микотоксина, представляет опасность для воспроизводства и здоровья дойных коров, при этом его уровень в молоке в 3 раза превышал допустимый (0,5 мкг/кг). Чаще всего заболевания животных отмечаются при наличии афлатоксинов в корме от 0,16 до 0,2 мг/кг.
Только в 3 квартале 2007 г. выявлен плесенный запах, повышенное содержание масличной примеси в партии арахиса (60 т), поступившей из Китая; плесенный запах у рисовой крупы из Таиланда (12 т) и Китая (88 т), у пшеницы (477 т, производитель Россия). В пробе арахиса, представленной ФГУЗ «Федеральный центр гигиены и эпидемиологии по железнодорожному транспорту», установлено наличие афлатоксина В1 в количестве 0,04 мг/кг. Учитывая, что ПДК афлатоксинов (В1) в продовольственном сырье, пищевых продуктах 0,005 мг/кг, то содержание токсиканта в представленной партии арахиса в 8 раз превысило допустимую концентрацию, соответственно этот арахис не пригоден для пищевых целей. Также было отказано в выдаче сертификата в связи с несоответствием качества и безопасности требованиям ГОСТ 17111-88 и СанПиН 2.3.2.1078-01 п. 3.3 из-за плесенного запаха и соответственно содержания афлатоксина В1 0,045 мг/кг на партию арахиса (60 т), поступившего из Узбекистана.
Столь жесткие требования к содержанию токсичных метаболитов грибов в продукции обусловлены тем, что человек и теплокровные животные на протяжении всей своей жизни восприимчивы к действию микотоксинов, так как в их организме
не вырабатываются антитела, которые защищали бы их от действия яда. Микотоксины после их поступления в организм быстро обнаруживаются в крови, а через 30 мин - в печени, достигая максимального содержания спустя 1 час. Они ослабляют иммунитет, вызывают некроз печени, воздействуют на центральную и периферическую нервную систему, воспроизводительную функцию организма, увеличивают смертность новорожденных.
Не допустить распространения микотоксинов с продукцией растениеводства, сократить потери зерна - это не только проблема производства и хранения, но прежде всего это проблема безопасного питания и здоровья населения. Поэтому столь важно проведение контроля за их содержанием, как в продуктах питания, так и в кормах для животных. И эта задача возложена на сотрудников филиалов «Федерального центра безопасности и качества зерна и продуктов его переработки». Однако проведение объективного контроля часто затруднено из-за локального развития плесеней, что существенно отражается на взятии репрезентативных проб, этот фактор необходимо учитывать при определении уровня загрязнения микотоксиами анализируемой партии. Зерно и другая продукция одновременно поражаются различными плесенями, поэтому мало вероятным является наличие только одного микотоксина, это также необходимо учитывать при проведении анализа и оценки влияния такой продукции на состояние здоровья человека и животных.
Литература
1. Государственный каталог пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации на 2004 год.
2. Государственный каталог пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации на 2007 год.
3. Кузнецов, А. В. Методические указания по определению тяжелых металлов в почвах сельскохозугодий и продукции растениеводства / А. В. Кузнецов, А. П. Фесюн, С. Г. Самохвалов, Э. П. Махонько. - М.: ЦИНАО, 1992. - 61 с.
4. Справочник по пестицидам / под ред. А. В. Павлова. - Киев: Урожай, 1986. -432 с.
