ФУЗАРИОТОКСИНЫ В ЗЕРНЕ: РЕЗУЛЬТАТЫ МОНИТОРИНГА Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

ПО МАТЕРИАЛАМ VIII ВСЕРОССИЙСКОГО СЪЕЗДА ГИГИЕНИСТОВ И САНИТАРНЫХ ВРАЧЕЙ (18—21 ноября 1996 г., Московская область)1

Питание и здоровье людей

© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 199S УДК 614.31:6331-074

Л. В. Кравченко, Л. П. Захарова, О. Л. Обольский ФУЗАРИОТОКСИНЫ В ЗЕРНЕ: РЕЗУЛЬТАТЫ МОНИТОРИНГА

Институт питания РАМН, Москва

В системе мероприятий, направленных на профилактику заболеваний и укрепление здоровья населения, одно из ведущих мест занимают меры по обеспечению безопасности пищевых продуктов. Центральным звеном этой системы является контроль за загрязнением пищевых продуктов чужеродными веществами химического и биологического происхождения, в том числе микотокси-нами. Исследования, проведенные как у нас, так и за рубежом, свидетельствуют, что наиболее широкораспространенными в мире микотоксинами являются фузариотоксины, а среди них дезокси-ниваленол (ДОН), или вомитоксин, и зеараленон (ЗЛ) [4, 6, 9]. Частота обнаружения ДОН в качестве природного контаминанта пшеницы в разные годы в Канаде, США, Японии, в большинстве стран Европы и ряде стран Южной Америки и Африки достигает 50—100% [6, 10, 13]. По результатам наших исследований в России в ареалах фу-зариоза частота выявления ДОН в пшенице урожаев 1986—1988 гг. варьировала от 60 до 100% [3]. Алиментарные токсикозы, связанные с загрязнением пищевых продуктов и кормов фузариоток-синами или их продуцентами, относятся к наиболее часто встречающимся микотоксикозам человека и сельскохозяйственных животных [4, 8, 15]. Описаны случаи массовых отравлений в Индии и Китае в результате потребления контаминирован-ной ДОН пшеницы и кукурузы [5, 7].

В связи с высокой стабильностью микотокси-нов и невозможностью полного предотвращения контаминации ими продовольственного сырья и пищевых продуктов основная роль в профилактике микотоксикозов отводится регламентации их содержания и контролю за соблюдением этих регламентов.

В настоящей работе представлены результаты мониторинга содержания фузариотоксинов — ДОН и ЗЛ в заготавливаемом (свежеубранном) и продовольственном зерне урожаев 1989—1995 гг. из разных регионов России.

Всего проанализировано 1695 образцов заготавливаемого зерна из зон интенсивного производства зерна и 1650 образцов зерна пшеницы, ячменя и ржи продовольственного назначения из Северо-Кавказского, Волго-Вятского, Поволжского, Центрального, Центрально-Черноземного,

'Начало публикации материалов съезда см. в №6 за 1997 г. - Ред.

Северо-Западного, Уральского, Западно-Сибир-ского, Восточно-Сибирского и Дальневосточного регионов. Образцы продовольственного зерна были отобраны по ГОСТу 13586.3—83 от однородных партий, хранящихся на хлебопекарных предприятиях, и представлены для анализа республиканскими и областными центрами Госсанэпиднадзора. Образцы заготавливаемого зерна были представлены ВНИИ зерна РАСХН и его Кубанским филиалом. Количественное определение ДОН и ЗЛ проводили с использованием высокоэффективной жидкостной хроматографии [1]. Предел обнаружения ДОН составлял 0,05 мг/кг, ЗЛ — 0,005 мг/кг, относительное стандартное отклонение — 0,05—0,09 и 0,06—0,09 соответственно. Степень фузариозного поражения зерна пшеницы определяли согласно методическим указаниям [2]. Статистически обработанные данные представлены в виде медианы и 90% уровня [3].

Результаты мониторинга содержания фузариотоксинов в свежеубранном зерне выявили постоянный высокий уровень загрязнения ДОН зерна пшеницы в основном регионе ее производства — Северо-Кавказском. Как видно из данных табл. 1, ДОН выше предела обнаружения находили в 82% из 1695 изученных образцов, в том числе в 48% в количествах, превышающих ПДК (0,5 мг/кг). Обращает на себя внимание высокий уровень контаминации ДОН пшеницы урожаев 1989, 1992 и 1993 гг. — практически все изученные образцы содержали токсин, а в 57—70% случаев — в концентрациях выше ПДК, и характеризовались значительно более высокими значениями как медианы, так и 90% уровнем загрязнения по сравнению с остальными годами. В результате наших исследований установлена также возможность накопления в отдельные годы в зерне пшеницы наряду с ДОН другого фузариотоксина — ЗЛ. В 68% проанализированных партий свежеубранной пшеницы урожая 1992 г. наряду с ДОН обнаруживали ЗЛ в концентрациях от 0,01 до 1,48 мг/кг. В 1993 г. только в 2% случаев было установлено наличие ЗЛ в количестве до 0,28 мг/кг, а в последующие годы ЗЛ не обнаруживали.

Изучение зависимости накопления ДОН в зерне пшеницы от степени поражения его фузарио-зом показало во все годы четкую корреляцию между концентрацией токсина и содержанием фуза-риозных зерен. Так, все изученные образцы заготавливаемой пшеницы урожая 1989 г. были поражены фузариозом и все содержали ДОН. Средний

Таблица 1

Частота и уровни загрязнения ДОН заготавливаемого зерна пшеницы урожаев 1989—1995 гг.

Год Количество образцов Содержание ДОН в контаминированных образцах, мг/кг Содержание ДОН в образцах всего ряда, мг/кг

исследованных содержащих ДОН содержащих ДОН выше ПДК среднее медиана ! 90% уровень

1989 251 251 (100) 144 (57) 0,10-5,80 0.68 ± 0,05 0,62 1.2

1990 214 124 (58) 28 (13) 0,10-3,52 0,57 ± 0,05 0,13 0,66

1991 159 120 (75) 30 (19) 0,05-3,80 0,52 ± 0,05 0,17 0,65

1992 311 308 (99) 215 (69) 0,07-8,60 0,88 ± 0,05 0,67 1,60

1993 543 539 (99) 383 (70) 0,10-4,00 0.71 ± 0,02 0,50 1,20

1994 154 36 (23) 8(5) 0,10-0,95 0,08 ± 0,05 0 0.18

1995 63 8(13) 1 (2) 0,20-1,80 0,07 ± 0,03 0 0.27

Всего... 1695 1386 (82) 809 (48) 0,05-8,60

Примечание. Здесь и в табл. 2 в скобках — проценты.

уровень их контаминации возрастал от 0.24 до 2,70 мг/кг с увеличением содержания фузариоз-ных зерен от 0,01—0,03 до 2,00%. При проведении регрессионного анализа данных, величина корреляционного коэффициента (/•) составила 0,85. Коэффициенты корреляции незначительно различались по годам и варьировали от 0,80 до 0,96.

Анализ зерна продовольственного назначения показал наличие ДОН в 11% изученных 1650 образцов разных зерновых культур.

Частота обнаружения ДОН в продовольственном зерне пшеницы коррелировала с частотой контаминации заготавливаемого зерна и была наиболее высокой в 1989, 1992 и 1993 гг. — 26, 38 и 23% соответственно (табл. 2). Среднее содержание ДОН при этом составляло 0,20—0,33 мг/кг, содержание ДОН в контаминированных образцах — от предела обнаружения до 6,65 мг/кг, а количество образцов с содержанием ДОН выше ПДК варьировало от 9 до 20%. В остальные годы частота обнаружения ДОН в продовольственной пшенице не превышала 7%, а средний расчетный уровень токсина — 0,03 мг/кг.

Частота обнаружения ДОН в ячмене продовольственного назначения была значительно ниже, чем в пшенице, и составила в среднем 4% для 400 изученных образцов. Чаще, чем в остальные годы, ДОН находили в ячмене урожаев 1989 г. (16%) и 1992 г. (14%). Содержание ДОН в контаминированных образцах ячменя варьировало от предела обнаружения до 0,91 мг/кг, а среднее содержание не превышало 0,05 мг/кг.

Результаты, полученные при анализе продовольственного зерна ржи, показали низкую частоту контаминации ДОН: токсин был обнаружен в 2% из 331 изученной партии зерна урожаев 1989—

1995 гг. в концентрации от 0,09 до 1,11 мг/кг. Среднее содержание ДОН при этом не превышало 0,07 мг/кг.

При изучении содержания ЗЛ в продовольственном зерне урожаев 1992—1995 гг. токсин был обнаружен в 10% образцов пшеницы урожая 1992 г. в количестве до 0,53 мг/кг. Случаев выявления ЗЛ в зерне продовольственного назначения урожаев 1993—1995 гг. не было.

Анализ данных распределения контаминиро-ванного зерна пшеницы урожаев 1989—1995 гг. по месту производства показал, что наибольшее количество (75%) загрязненных ДОН образцов продовольственного зерна пшеницы получено из Северо-Кавказского региона, который является основным ареалом фузариоза зерновых культур в России. Уровень ДОН в них варьировал от предела обнаружения до 5,63 мг/кг, а 25% изученных образцов содержали токсин в концентрациях, превышающих ПДК. Относительно высокая частота загрязнения ДОН установлена для импортируемого преимущественно из Канады, США и Франции зерна пшеницы, доля которого в общем числе контаминированных партий составила 15%. На долю других регионов приходилось от 1 до 3% контаминированной ДОН пшеницы.

Анализ потребления контаминированного ДОН зерна пшеницы в разных регионах России показал, что наибольшее количество содержащей ДОН пшеницы — 65% от общего числа контаминированных партий — потребляется также в Северо-Кавказском регионе. В 39% изученных образцов в этом регионе пределы колебания содержания ДОН составляли от предела обнаружения до 5,63 мг/кг, а в 24% образцов содержание ДОН превышало ПДК. Существенной была доля по-

Таблица 2

Частота и уровни загрязнения ДОН продовольственного зерна пшеницы урожаев 1989—1995 гг.

Год Количество образцов Содержание ДОН в контаминированных образцах, мг/кг Содержание ДОН в образцах всего ряда, мг/кг

исследованных содержащих ДОН | содержащих ДОН выше ПДК среднее 1 медиана | 90% уровень

1989 57 15 (26) 5 (9) 0.05-6,65 0,23 ±0.13 0 0,44

1990-1991 67 4(6) 1(1) 0,05-0,74 0,02 ± 0,01 0 0

1992 190 72 (38) 38 (20) 0,05-5,63 0,33 ± 0.05 0 1,06

1993 169 39 (23) 24 (14) 0,10-3,95 0,20 ± 0.04 0 0,63

1994 267 18 (7) 8 (3) 0,17-1,13 0,03 ± 0,01 0 0

1995 169 11 (6) 0 0,07-0,70 0,03 ± 0,01 0 0

Всего... 919 159(17)

76 (8) 0,05-6,65

Таблица 3

Суточная нагрузка ДОН на человека в среднем по России

Год

Средняя концентрация ДОН, мг/кг зерна

Суточная нагрузка ДОН, мкг/кг массы тела

1989

1990-1991

1992

1993

1994

1995

0,23 0.02 0,33 0,20 0,03 0,03

0,96 0,07 1,40 0,89 0,12 0,12

требления контаминированной пшеницы в Центральном регионе России — до 19% от общего числа загрязненных партий при достаточно высоком уровне содержания ДОН — до 6,65 мг/кг. На долю остальных регионов приходилось от 1 до 6% потребляемого контаминированного зерна.

На основании результатов этих исследований и данных о фактическом потреблении продуктов переработки зерна в период 1989—1995 гг. в среднем по России была рассчитана суточная нагрузка ДОН на человека (табл. 3). Как видно из табл. 3, суточная нагрузка ДОН на 1 кг массы тела человека в среднем по России различалась по годам и варьировала от 0,07 мкг в 1990—1991 гг. до 1,40 мкг в 1992 г., но во всех случаях оставалась ниже принятой допустимой суточной дозы ДОН для человека — 3 мкг/кг массы тела [14]. Более подробный анализ расчетных величин суточной нагрузки ДОН на человека в отдельных регионах России показал, что эти величины в Северо-Кавказском регионе в течение всего периода наблюдения были выше, чем в других регионах и в среднем по России, и варьировали в период с 1992 по 1995 г. от 0,29 до 4,10 мкг/кг массы тела.

Таким образом, проведенные исследования показали, что в период 1989—1995 гг. в зонах интенсивного производства зерна сохранялся высокий уровень поражения зерновых культур фузариозом и контаминации их ДОН. В годы массовых эпи-фитотий (1989, 1992 и 1993) до 100% изученных партий заготавливаемого зерна содержали ДОН, причем в 50—70% случаев в количествах, превышающих ПДК. Особого внимания заслуживают данные о возможности накопления в зерне, пораженном фузариозом, одновременно двух фузарио-токсинов — ДОН и ЗЛ.

Следует подчеркнуть высокую частоту и уровни загрязнения ДОН продовольственного зерна пшеницы в отдельные годы (1989, 1992, 1993). Высокая частота обнаружения ДОН в зерне (23— 38% образцов), предназначенном на продовольственные цели, очевидно, является прямым следствием широкого распространения фузариоза пшеницы в эти годы. Выявление большого числа партий (9—20%) с превышающим ПДК содержанием ДОН следует расценивать как результат недостаточной эффективности системы производственного контроля за содержанием фузариотоксинов в зерне. Результаты мониторинга и данные о суточной нагрузке ДОН на человека свидетельствуют, что по крайней мере в некоторых регионах России существует вероятность постоянного поступления с пищей ДОН в количествах, которые, согласно современным представлениям о его токсических свойствах [11, 12], нельзя считать абсолютно безопасными для человека.

Литература

1. Методические указания по обнаружению, идентификации и определению содержания дсзоксиниваленола (во-митоксина) и зеараленона в зерне и зернопродуктах. — M., 1990.

2. Методические указания по учету фузариоза колоса и визуальному определению фузариозного зерна пшеницы. — М„ 1988.

3. Соболев В. С.. Эллер К. И., Пименова В. В. и др. // Вопр. питания. - 1990. - № 1. - С. 68-71.

4. Тутельяи В. А., Кравченко J1. В. Микотоксины. — М.. 1985.

5. Bhat R. V.. Ramakñshna Y., Sashidhar R. В. // Niitr. News India. - 1989. - Vol. 10 - P. 1-3.

6. IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans. Vol. 56. - Lyon, 1993. - P. 397-444.

7. Liio X. Y. // Vlycotoxins and Phycotoxins (7-th International 1UPAC Symposium: Proceedings). — Tokyo, 1988. - P. 97-98.

8. Murasas W. F. O. // Nat. Toxins. - 1995. - Vol. 3. -P. 193-198.

9. Miller J. D. // J. stored Prod. Res. - 1995. - Vol. 31. -P. 1-16.

10. Park J. J., Smtilley E. В., Chu F. S. // Appl. Environ. Microbiol. - 1996. - Vol. 62. - P. 1642-1648.

11. Pestka /., Borely G. S. // Can. J. Physiol. Pharmacol. — 1990.

- Vol. 6S. - P. 1009-1016.

12. Rotler В. A., Preliisky D. В., Pestka J. J. // J. Toxicol. Environ. Health. - 1996. - Vol. 48. - P. 1-34.

13. Scott P. M. Ц Trichothecene Mycotoxicosis: Pathophysiological Effects / Ed. V. R. Beasley. — Boca Raton. Fl. 1989. — Vol. 1. - P. 1-26.

14. Snijers С. И. A. // Neth. J. Plant Pathol. - 1990. - Vol. 96.

- P. 187-198.

15. Wang Z. G., Feng J. N.. Tong Z. // Biomcd. Environ. Sei. — 1993. - Vol. 6. - P. 65-70.

© Б. П. СУХАНОВ. 1998 УДК 614. 31(470)

Б. П. Суханов

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ СЕРТИФИКАЦИЯ И РЕГИСТРАЦИЯ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ

ДОБАВОК К ПИЩЕ

ММА им. И. М. Сеченова; Институт питания РАМН, Москва

Сертификация является важнейшим механизмом обеспечения контроля качества и безопасности питания человека.

До 1992 г. Россия относилась к тем немногим экономически развитым странам, где общегосударственная система сертификации качества отсутствовала. И только в 1993 г. был принят Закон "О

сертификации продукции и услуг", по которому изготовитель несет полную ответственность за качество и безопасность производимой продукции, в котором также оговорены механизмы защиты прав потребителей и обеспечения интересов государства.

Среди основных целей сертификации можно выделить следующие: