CC BY
3
Гигиена питания
С И. Н. КИМ. Г. Н. КИМ. 1998 УДК 614.715:664.951.3
И. Н. Ким, Г. Н. Ким О КАНЦЕРОГЕННОМ ВОЗДЕЙСТВИИ КОПТИЛЬНОГО ДЫМА
Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет. Владивосток
Наблюдаемое в настоящее время непрерывное повышение концентрации различных химических соединений в окружающей среде принимает угрожающее состояние и постоянно усиливает свое воздействие на человеческий организм, который не всегда может адаптироваться к изменяющимся условиям. Например, критическое состояние внешней среды (атмосферный воздух, вода, продукты питания) практически на всей территории нашей страны привело к стойкому сокращению средней продолжительности жизни жителей России, что является объективным показателем ухудшения состояния здоровья населения [3].
Одной из причин такого положения является существующая система законов, не обеспечивающих всю гамму отношений в экологической сфере. Отсутствие законодательной базы, адекватной проводимым в стране политическим и социально-экономическим реформам, не позволило в рыбной отрасли сформировать экологически безопасную концепцию развития технологии и техники копчения. В этой связи практически вся копченая рыбопродукция традиционно изготавливается с использованием коптильного дыма, что приводит к накоплению в готовой продукции канцерогенных соединений и загрязнению окружающей среды [6, 9|. Это естественно, поскольку пиролиз древесины является одним из наиболее распространенных источников образования полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) и нит-розирующих оксидов азота (NOj, N2Oj, N2O4), а в процессе копчения в атмосферу выбрасывается до 95% компонентов дымовоздушной смеси [2, 4, 12, 13].
Безусловно, рыбокоптильные комплексы не наносят значительного ущерба внешней среде и в итоге здоровью населения. Однако эколого-гигие-ническую ситуацию при изготовлении данной продукции нельзя рассматривать как частную проблему, поскольку в РФ ежегодно производится около 150 тыс. т традиционной для нашего населения копченой рыбы, что составляет более 25% мирового объема выпуска данной продукции [10J. Усугубляется данное обстоятельство расположением коптильных комплексов в индустриальных зонах крупных городов с высоким уровнем промышленных, автотранспортных и иных выбросов, где содержание соединений, не свойственных чистому воздуху, систематически превышает ПДК в десятки, а иногда и сотни раз [1, 6].
По своей природе коптильный дым является типичным аэрозолем конденсационного типа и представляет собой сложную многокомпонентную систему продуктов термического разложения древесины |12, 15|. В составе коптильного дыма
обнаружено более 1000 соединений, в том числе и около 100 ПАУ, из которых к настоящему времени идентифицировано около 50 веществ данного класса [2, 4, 14—1б|.
Составными частями дисперсионной (паровой) среды дыма являются неконденсируемые газы, молекулы воды и органических соединений |12). Дисперсная фаза (частицы) дымовоздушной смеси в значительной степени состоит из тех же органических соединений, что и дисперсионная среда, но в иных количественных соотношениях. В составе дымовых частиц наблюдается повышенное содержание соединений, имеющих высокую температуру кипения, к числу которых прежде всего относятся ПАУ [4, 11, 15|.
Важнейшим показателем опасности копченой продукции и дымовоздушной смеси является наличие в них канцерогенных соединений, оценку онкологического воздействия которых осуществляет Международное агентство по изучению рака (МАИР) 1131 _ Из соединений, вероятно и возможно канцерогенных для человека и входящих по классификации МАИР соответственно в группы 2А и 2Б, в коптильном дыме обнаружены ацетальдегид, бенз(а)антрацен. бенз(а)пирен (БП), бенз(Ь)флуо-рантен, бенз(])флуорантен, бенз(к)флуорантен, 1,3-бутадиен, (3-бутиролактон, дибенз(а,11)антрацен, дибенз(а,е)пирен, дибенз(а,И)пирен, дибенз(а,1)пи-рен (ДБП), индено(1,2,3-с,с1)пирен, 5-метилхризен, N - н итрозоди метилам и н, 1М-нитрозодиэтиламин, формальдегид [4|. По мнению экспертов МАИР, все вещества, входящие в данные группы, в практических целях рассматриваются как агенты, представляющие канцерогенную опасность для человека, поскольку имеются достаточные доказательства кан-церогенности данных соединений для испытуемых животных и ограниченные (2А) или неадекватные (2Б) доказательства канцерогенного воздействия на людей.
Из приведенного перечня соединений наиболее опасными в канцерогенном отношении являются ПАУ, среди которых самым онкологически активным до недавнего времени было принято считать БП |13]. Поданным Санкт-Петербургско-го НИИ онкологии им. Н. Н. Петрова, концентрация БП в коптильном дыме может достигать
до 7 мкг/м3 [2|.
В настоящее время в ряде стран в законодательном порядке введено ограничение содержания канцерогенных соединений в копченых продуктах. Например, в Германии содержание ПАУ в съедобной части копченых изделий не должно превышать 1 мкг/кг по БП [15, 1б|. При содержании данного соединения ниже принятых ограни-
ла -
чений практически не возникает риска для здоровья человека.
В нашей стране в копченых продуктах установлены ПДК по нитрозаминам (НА), которые ограничиваются 3 мкг/кг, но данный показатель практически не контролируется со стороны соответствующих органов |1|. Концентрация БП в копченых продуктах вообще не нормируется. Однако проблема наличия канцерогенных соединений в копченых изделиях не могла остаться без внимания онкологов, поскольку СССР по валовому выпуску данной продукции всегда занимал лидирующее положение [10). Для оценки уровня онкологической опасности копченой рыбопродукции и ее соответствия международным стандартам в НИИ онкологии им. Н. Н. Петрова определяли содержание канцерогенных соединений в готовых изделиях, выпускаемых рыбокомбинатами Госкомрыболовства РФ |9|.
Исследования показали, что в съедобной части рыбы холодного копчения содержание канцерогенных соединений в основном соответствовало принятым в Германии и РФ нормам, однако у некоторых образцов концентрация БП и НА превышала допустимые ограничения и достигала соответственно 1,9 и 9,8 мкг/кг.
В съедобной части изделий горячего копчения, особенно у рыб с плотным чешуйчатым покровом, содержание канцерогенных соединений коррелировало с их концентрацией в изделиях холодного копчения, однако в коже данной продукции их наличие варьировало в широких пределах, превышая у некоторых образцов международные и российские стандарты в сотни раз. В частности, в кожном покрове мелкой рыбы горячего копчения содержание БП и НА достигало соответственно 728,0 и 114,4 мкг/кг. Данная ситуация значительно обостряет вопрос безопасности мелкой рыбы горячего копчения, которую употребляют вместе с кожным покровом, а также ее использования в качестве полуфабриката для приготовления консервов типа "шпроты", поскольку в процессе хранения консервов происходит диффузия компонентов дыма, в том числе и канцерогенных соединений, вглубь тела рыбы.
Высокие концентрации канцерогенных агентов в некоторых образцах копченых изделии объясняются следующими причинами. Согласно действовавшим в бывшем СССР нормативным актам реализация рыбы холодного копчения, хранившейся, как правило, без вакуумной упаковки, допускалась в течение 2 мес с даты изготовления |12|. Поэтому с целью предотвращения окислительной и микробной порчи копченых изделий в процессе длительного хранения при их изготовлении полуфабрикат с содержанием поваренной соли до 8% подвергался интенсивной обработке ды-мовоздушной смесью. Это, естественно, приводило к повышенной концентрации канцерогенных соединений в готовой продукции.
Особо следует выделить существенные различия, как правило на порядок и более, в содержании канцерогенных БП и НА в изделиях холодного и горячего копчения, что, очевидно, объясняется следующим. При температуре коптильного дыма выше 20°С БП распределяется между дисперсной фазой и дисперсионной средой, причем с увеличением температуры его содержание в паро-
вой части увеличивается [11, 12, 15). При температуре 80—90°С, при которой обычно ведется дымовая обработка полуфабриката при горячем копчении, до 25% БП коптильного дыма находится в виде отдельных молекул. Более высокой концентрацией БП в паровой среде дыма при горячем копчении, очевидно, объясняется и повышенное его содержание в готовом изделии, поскольку процесс отложения компонентов дыма на полуфабрикат осуществляется в основном диффузионными силами [12|.
Основным фактором, влияющим на образование НА в полуфабрикате, является температура обработки его дымовоздушной смесью, с повышением которой увеличивается содержание данных соединений в готовом продукте [4, 13|. Следовательно, высокая температура коптильного дыма при горячем копчении способствует интенсивному образованию НА в готовом изделии.
Вторым по значимости недостатком традиционного дымового копчения является загрязнение окружающей среды. В бывшем СССР в соответствии с законом об охране окружающей среды в дымовых выбросах коптильных камер содержание вредных веществ не должно превышать допустимые ограничения |6|. Однако принятый закон носил декларативный характер, поскольку развитие коптильного производства происходило на основе создания крупных комплексов с использованием технологий, рассматривающих процесс копчения только как способ консервирования пищевых продуктов.
В соответствии с данной тенденцией рыбокоптильные комплексы оснащались оборудованием для большой единовременной загрузки сырья. Например, в башенной установке холодного копчения конструкции Гипрорыбпрома, широко эксплуатируемой и в настоящее время на многих рыбокомбинатах, размещают до 6 т полуфабриката [12|. При копчении продукции в данном оборудовании не предусматривается рециркуляция дымовоздушной смеси, а расход коптильного дыма на 1 кг готовой продукции достигает до 10 м\ Использование дымовоздушной смеси в таких объемах практически гарантирует накопление канцерогенных соединений в готовой продукции выше установленных нормативов, а также приводит в местах расположения рыбокоптильных комплексов к созданию зон повышенной экологической опасности.
С экологической точки зрения одной из важнейших характеристик коптильного дыма является его дисперсный состав, поскольку дымовые выбросы коптильных камер обычно характеризуются повышенным содержанием влаги и подавляющая часть органических соединений сосредоточивается в составе аэрозольных частиц. При исследовании дымовых выбросов коптильных камер установлено, что до 75% массы дисперсной фазы приходится на долю частиц диаметром менее 1 мкм, а максимальный размер дымовых частиц не превышает 10 мкм |6|. Также установлено, что в коптильном дыме нет фракций частиц, являющихся носителем определенных соединений, в том числе и БП [ 111.
Учитывая, что дымовые выбросы коптильных камер являются аэрозолем средней дисперсно-
сти, то дисперсная фаза дыма активно участвует в формировании уровня загрязнения атмосферного воздуха населенных мест, поскольку частицы диаметром более 1 мкм находятся в зоне дыхания человека до нескольких дней, а частицы размером менее 1 мкм — до 1,5 мес [13).
В атмосферном воздухе ПАУ, и в частности БП, в молекулярном состоянии могут находиться лишь в ничтожно малых дозах, а основная их часть легко сорбируется частицами сажи и пыли. Повсеместная распространенность БП и оценка его значимости в онкологической заболеваемости населения предопределили установление для него гигиенических регламентов: ПДК в атмосферном воздухе 0,1 мкг/100 м3, ПДК в производственных помещениях 15,0 мкг/100 м3 [1].
В то же время БП может быть только качественным показателем, поскольку его наличие всегда говорит о присутствии целой группы ПАУ, обладающих заметной канцерогенной активностью. По мнению специалистов, доля БП в общей онкологической опасности продукта обычно ограничивается 6-7% [4, 13].
В последнее время появились сведения, доказывающие, что содержащийся в коптильном дыме ДБП по канцерогенной активности на порядок превосходит БП и другие высококанцерогенные ПАУ [8|. Усугубляет данное обстоятельство то, что ДБП образуется при пиролизе древесины в сопоставимых с БП количествах [4, 15].
Наличие наиболее сильного по канцерогенной активности соединения в коптильном дыме требует кардинального пересмотра существующих взглядов на данную проблему. Прежде всего следует ввести законодательное ограничение содержания канцерогенных соединений в копченых продуктах, а для расчета суммарной онкологической опасности пищевого изделия необходимо определять качественный состав и количественное содержание индивидуальных ПАУ. Безусловно, при определении канцерогенной активности ПАУ расчет следует вести прежде всего с учетом ДБП, т. е. данное соединение должно быть принято своеобразным "индикатором" онкологической опасности копченого продукта.
Введение ограничения содержания канцерогенных соединений в продуктах потребует от предприятий кардинального пересмотра существующих технологий приготовления копченой рыбопродукции и быстрого перехода на международные стандарты, рассматривающие копчение прежде всего как способ придания обрабатываемым изделиям пикантного аромата и вкуса. В связи с этим при усовершенствовании традиционных технологий копчения предприятиям следует ориентироваться в основном на производство подкопченной рыбы, что неизбежно приведет к сокращению дымовой обработки полуфабриката, уменьшению концентрации и объема выбросов коптильных камер. Особое внимание необходимо уделить разработке систем очистки дымовоздушной смеси от дисперсной фазы до коптильной камеры, что позволит исключить из процесса копчения основную массу ПАУ, содержащихся, как правило, в составе аэрозольных частиц |6, 11|.
В находящихся на балансе предприятий большинстве коптильных камер невозможно без доро-
гостоящей модернизации использовать прогрессивные способы копчения, например с применением коптильного препарата [7|. Следовательно, при дальнейшей эксплуатации данные камеры необходимо дооборудовать очистными устройствами, что резко повысит экологическую безопасность рыбокомбинатов. Значительного снижения стоимости очистки можно достичь использованием дымовых выбросов коптильных камер для получения коптильного препарата типа "жидкого дыма" (препарат "ВНИРО") [5]. Подобные препараты широко используются во многих странах мира для приготовления различного ассортимента копченой продукции из мяса и рыбы, поскольку обеспечивают высокие органолептические показатели данных изделий и практически не содержат в своем составе канцерогенные соединения |7].
При приготовлении копченой рыбы с препаратом "ВНИРО" концентрация общего углерода в воздушных выбросах коптильных камер сокращалась до 40 раз (по сравнению с дымовым копчением) и была значительно ниже законодательно установленных нормативов (10). Однако, несмотря на очевидные преимущества приготовления копченой продукции данным способом, в рыбной отрасли нашей страны отсутствует выпуск подобных препаратов в промышленных масштабах и наиболее сбалансированный по химическому составу и экологически безопасный коптильный препарат "ВНИРО" остается практически невостребованным [5].
Выводы. 1. В коже копченой рыбы наблюдается повышенное содержание канцерогенных соединений, причем у некоторых образцов мелкой рыбы горячего копчения концентрация БП и НА на 2 порядка превышала международные и российские ограничения.
2. Необходимо срочное введение законодательного ограничения канцерогенных ПАУ в копченых продуктах.
3. "Индикатором" канцерогенной опасности копченого продукта следует считать ДБП.
Литература
1. Беспамятное Г. П., Кратов Ю А. Предельно допустимые концентрации химических псшеств в окружающей среде: Справочник. — Л., 1985.
2. Дикун П. П., Костенко Л. Д., Ливеровский А. А. и др. // Вопр. онкол. - 1975. - № 6. - С. 101-106.
3. Дятченко О. Т., Худолей В. В., Шабашова Н. Я. // Там же. - 1996. - № 4. - С. 80-88.
4. Канцерогенные вещества: Справочник / Под ред. В. С. Турусова. - М., 1987.
5. Ким И. И., Ким Э. И., Радакова Т. И. // Рыбное хоз-во. - 1989. - № 3. - С. 80-84.
6. Ким И. Н., Радакова Т. И., Ефимов В. И. Оборудование для очистки и утилизации дымовых выбросов коптильных камер (ВНИЭРХ. Сер. "Технологическое оборудование для рыбной промышленности". Вып. 3). - М„ 1989.
7. Курко В. И. Основы бездымного копчения. — М.. 1984.
8. Лихачев А. Я., Савочкина И. В. // Вопр. онкол. — 1996. - № 1. - С. 23-33.
9. Радакова Т. И., Дикун П. П., Шендрикова И. А. и др. Содержание канцерогенных соединений в копченой рыбе, выпускаемой предприятиями Каспийского и Южного регионов (ВНИЭРХ. Сер. "Обработка рыбы и морепродуктов". Вып. 5(1). — М., 1996. - С. 1-9.
10. Радакова Т. Н. Состояние производства, потребление и рынок копченой продукции (ВНИЭРХ. Сер. "Обработка рыбы и морепродуктов". Вып. 3(1). — М., 1996.
11. Федонин В. Ф., Кузнецов В. В., Бершова Т. М., Басманов П. И. // Мясная индустрия СССР. — 1978. — № 12. - С. 35-36.
12. Хван Е. А., Гудович А. В. Копченая, вяленая и сушеная рыба. — М., 1978.
13. Экология и рак / Быкорез А. И., Рубенчик Б. Л., Слепян Э. И. и др., 1985.
14. Bern Z. // Fleischerei. - 1994. - N 12. - S. 67-73.
15. Toth L. Chemie der Rauchenmg. — Berlin, 1983.
16. WestphaI K., Potthast K., Ubermulh G. // Fleischwirt-schaft. - 1994. - N 5. - S. 543-546.
nocrymi.Ta 31.10.97
Summary. A list of the carcinogenic substances contained in the fume used in the production of smoked fish and its products is presented. The level of benzo(a)pyrene in the smoked foods generally corresponds to the international standards, but it is hundreds times higher in hot-smoked small fish. The cancer risk of smoked products may be reduced in the production of slightly smoked foods or when liquid-smoke devices are used.
© Л. В. ЛАРЦЕВА, 1998 УДК 614.777:5971-078
Л. В. Ларцева
САНИТАРНО-МИКРОБИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРОМЫСЛОВЫХ РЫБ ВОЛГО-КАСПИЙСКОГО РЕГИОНА
Каспийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства
В условиях многофакторного антропогенного пресса происходят значительные количественные и качественные изменения микробной флоры открытых водоемов, которые обусловливают уменьшение численности индикаторных бактерий и увеличение условно-патогенных. К группе последних отнесены энтеробактерии, аэромонады, псевдомонады и др. В воде и рыбе перечисленные бактерии могут персистировать длительное время, используя эти экологические ниши как факторы передачи своего заразного начала |211. При этом метаболизм их меняется, но они не утрачивают свою патоген-ность, попадая вновь в привычную для них среду организма теплокровных |14, 24|.
Согласно данным статистики, рыба вызывает заболевания бактериальной природы, связанные с водным и пищевым факторами, сохраняют свою актуальность до настоящего времени и составляют во всем мире 20—35% всех пищевых отравлений [5, 281. Среди бактерий, по мнению авторов, ответственных за этиологию этих заболеваний, наиболее значимы не только сальмонеллы, но и другие энтеробактерии, а также аэромонады, псевдомонады, ацинетобактеры, кампилобактерии, вибрионы. Это свидетельствует о необходимости исследования наряду с количественными качественного состава микрофлоры, которая может представлять опасность для людей при нахождении ее в рыбе и рыбных продуктах [16, 17].
В связи с этим материалы по персистированию условно-патогенной микрофлоры в промысловых рыбах Волго-Каспийского региона представляют научный и практический интерес.
Используемый в настоящей работе материал получен из промысловых и собственных уловов в дельте р. Волги в районах Главного, Гандуринско-го, Белинского банков, р. Бузан, тони "Мужичья", о-ва Гусиный, а также в предплотинной зоне Волгоградской ГЭС за период с 1983 по 1996 г. Объекты исследования: .судак — 232 экземпляра (580 проб) сазан — 173 (463 пробы), осетр — 209 (545 проб), севрюга — 175 (370 проб), белуга — 80 (167 проб), стерлядь — 136 (187 проб), белорыбица — 150 (230 проб), линь — 24 (33 пробы), лещ — 35
(54 пробы), сом 22 экземпляра (30 проб). Параллельно анализировали 638 проб воды.
Материал от костистых рыб собирали посезон-но, от осетровых — ежемесячно в течение всего полевого сезона. Образцы проб отбирали с соблюдением правил асептики.
Исследовали образцы крови, жабр, кишечника, гонад самок и самцов, паренхиматозных органов (печени, селезенки, почек), мышц анализируемых видов рыб. Параллельно отбирали пробы воды. Выделенные культуры контролировали на чистоту окраской мазков по Граму, учитывали характер их роста на мясопептонном агаре (МПА) и анализировали их ферментативные свойства: цитохромок-сидазу, подвижность на полужидком агаре, окисление и ферментацию глюкозы на среде Хыо-Лейвсона. кислотообразование глюкозы, сахарозы, лактозы, маннита, мальтозы, арабинозы, инозита, сорбита. Фиксировали характер роста на мясопептонном бульоне (МПБ) и МПБ с 3,5, 7,5, 10% растворами хлорида натрия; восстановление нитратов на нитратном бульоне; образование сероводорода, индола, каталазы и уреазы; дезаминирование фе-нилаланина, аргинина, лизина и орнитина; реакции с метиловым красным и Фогеса—Проскауэра на среде Кларка; использование цитрата и малона-та в качестве источника питания; реакцию [З-га-лактозидазы. Учитывали гидролиз желатина и ле-цитиназы, а также гемолиз донорской человеческой крови как факторы патогенности; у аэромонад дополнительно ДНКазную активность. Подозрительные на сальмонеллы культуры высевали на висмут-сульфитный агар. Среду Жессара использовали для выявления синегнойной палочки.
Идентификацию выделенной микрофлоры проводили с использованием монографии по энтеробак-териям [3], псевдомонадам [20], аэромонадам [26|.
Полученные результаты обрабатывали с применением методов биологической статистики по Стьюденту и Фишеру.
Бактерии рода АеготопаБ — хемоорганотрофы, факультативные анаэробы. Распространенные обитатели водной среды, различных гидробионтов, в частности рыб. Количество их в водоемах тесно коррелирует с общим уровнем сапротрофов; оно
