Токсиколого-гигиеническая характеристика

↑

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 46Следующая ⇒

1.2. Токсиколого-гигиеническая характеристика

   пищевых добавок

Большинство пищевых добавок не имеют, как правило, пищевого назначения и являются биологически инертными для организма. Однако известно, что любое химическое соединение или вещество в определенных условиях может быть токсичным. Следовательно, пищевая добавка только тогда считается безопасной, если у нее отсутствуют острая и хроническая токсичность, канцерогенные, коканцерогенные, мутагенные, тератогенные и гонадотоксические свойства. Поэтому к пищевым добавкам предъявляют строгие требования.

Понятие безвредности вещества, применяемого в качестве пищевой добавки, обусловливает способ его применения. Решающее значение имеют суточное количество поступающего в организм вещества, длительность его потребления, режим питания, пути поступления вещества в организм и многие другие факторы.

Кроме того, следует учитывать, что взрослые люди, дети, пожилые и старики, беременные и кормящие женщины имеют различный уровень чувствительности и защитных сил, и поэтому проблема применения пищевых добавок приобретает еще большее значение. Не менее важным, требующим внимания фактором является также возможное взаимодействие пищевых добавок с вредными химическими веществами, попадающими в организм человека из окружающей
среды.

Таким образом, пищевые добавки могут быть использованы в пищевой промышленности только после всестороннего изучения перечисленных свойств и установления полной безопасности применения каждой конкретной добавки.

В настоящее время вопросами применения пищевых добавок занимается специализированная международная организация — Объединенный комитет экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам и контаминантам (загрязнителям) - JECFA (ФАО - от англ. FАО — Food and Agricultural Organization — Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН; ВОЗ - Всемирная организация здравоохранения). Для выполнения Объединенной программы ФАО/ВОЗ по пищевым стандартам при комитете создана специальная комиссия Codex Alimentarius, представляющая собой межправительственный орган, который включает более 120 государств-членов.

В России вопросы о применении пищевых добавок находятся в ведении Департамента Госсанэпиднадзора Минздрава РФ. Основными документами, регламентирующими применение пищевых добавок, являются «Гигиенические требования к качеству и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов» – СанПиН 2.3.2.-1078-01, Приложение 7 (обязательное) - «Пищевые добавки, не оказывающие вредного воздействия на здоровье человека при использовании, для изготовления пищевых продуктов» и «Санитарные правила по применению пищевых добавок» № 1923-78.

Согласно российскому санитарному законодательству, пищевые добавки не допускается использовать в тех случаях, когда необходимый эффект может быть достигнут технологическими методами — технически и экономически целесообразными. Не разрешается также введение пищевых добавок для маскировки технологических дефектов при скрытии порчи исходного сырья и готового продукта, а также при снижении пищевой ценности продукта.

Пищевые продукты для детского питания, особенно для питания грудных детей, должны быть изготовлены без применения каких-либо пищевых добавок.

Исходным для определения допустимой концентрации пищевой добавки является так называемое допустимое суточное поступление (ДСП) пищевых добавок в организм человека — ADI (Acceptable daily intake). ДСП представляет собой количество вещества (в мг на 1 кг массы тела), которое человек может потреблять ежедневно в течение всей жизни без вреда для здоровья.

Основными критериями безопасности пищевых добавок являются: острая токсичность, метаболизм и токсикокинетика, генотоксичность, репродуктивная токсичность и тератогенность, субхроническая и хроническая токсичность, канцерогенность.

Гигиеническое регламентирование пищевых добавок в продуктах и рационе питания осуществляется в четыре этапа.

Первый этап — проведение предварительной токсиколого-ги-гиенической оценки регламентируемого химического вещества - пищевой добавки. На основании сведений, представляемых разработчиком, определяют рациональное и товарное название химического вещества, его назначение, технологию получения, химическую структуру или химический состав, содержание примесей, его физико-химические свойства. Устанавливают наличие и характеристику методов количественного определения пищевой добавки в пищевых продуктах и различных средах, в том числе микроколичеств в биосредах. Определяют область и масштабы применения пищевой добавки, ее возможное распространение в окружающей среде, особенности миграции в различных звеньях трофических цепей и загрязнения пищевых продуктов. Ориентировочно рассчитывают те дозы пищевой добавки, которые могут в реальных условиях поступать в организм с пищей. На основании этих данных составляют программу дальнейших исследований пищевой добавки.

Первичную токсикологическую характеристику пищевой добавки получают в остром эксперименте, в котором на двух-трех видах модельных животных определяют ЛД50 и описывают признаки интоксикации.

ЛД50 — доза, при которой погибает 50% подопытных животных. Она характеризует острую токсичность исследуемого вещества. Чем выше значение ЛД50, тем меньше острая токсичность вещества. Животных наблюдают не менее 1...2 недель, в течение которых оценивают степень опасности вещества (табл. 1).

Таблица 1.1

Характеристика токсичности веществ

Класс токсичности

ЛД50, мг/кг

Характеристика токсичности

1-Й

Менее 5

Чрезвычайно токсичные

2-Й

5. ..49

Высокотоксичные

3-й

50... 499

Умеренно токсичные

4-й

500... 4999

Малотоксичные

5-й

Более 5000

Практически нетоксичные

Зная ЛД50, расчетным путем можно прогнозировать пороговую или подпороговую дозу вещества в хроническом эксперименте.

Помимо установления острой токсичности на первом этапе исследования пищевой добавки определяют также ее метаболизм и токсикокинетику. Для этого трем группам модельных экспериментальных животных вводят ежедневно перорально по 1/5, 1/10 и 1/20 части ЛД50 в течение 1...2мес.

Чтобы проследить путь вещества в организме, изучают пищеварение и выделение самого вещества и его метаболитов в биологических жидкостях, в органах и тканях животных. С помощью повышенных доз выясняют зависимость метаболизма от дозировки. Устанавливают, в каком органе или ткани происходят биохимические превращения исследуемого вещества и как они зависят от дозы и времени. Для получения более достоверных данных подопытным животным иногда вводят исследуемое вещество, «меченное» радиоактивным изотопом 14С. При исследовании метаболизма и токсикокинетики регистрируют гибель животных и рассчитывают время гибели 50% животных в каждой группе.

Особое внимание уделяют на этом этапе исследования изучению механизма кумуляции, так как в одних случаях в организме происходит накопление самого вещества (материальная кумуляция); в других - эффект действия вещества суммируется (функциональная кумуляция).

Сверхкумулятивными свойствами обладают вещества, имеющие коэффициент кумуляции менее 1; при К=1...3 вещества обладают выраженной кумуляцией; при К — 3...5 — умеренной и при К > 5 вещества относят к группе веществ со слабой кумуляцией. Наиболее опасными считаются вещества, у которых коэффициент кумуляции оказался меньше в группе животных, получавших меньшие доли ЛД50.

Второй этап исследования пищевой добавки является основным. В результате проведения хронического эксперимента определяют пороговую и максимально недействующую дозы пищевой добавки по общетоксическому действию. Для этого используют два вида модельных лабораторных животных, в организме которых метаболизм изучаемого химического соединения идентичен метаболизму человека. Длительность эксперимента составляет обычно 9... 18 мес. Изучают влияние дозы, полученной в остром эксперименте в расчете на 1 кг массы тела животного, а также дозы в 5... 10 раз меньшей и в 10 и
100 раз большей.

По окончании хронического эксперимента на животных подопытных групп (во всех 3...4 поколениях) и контроля делают вывод о наличии или отсутствии у пищевой добавки генотоксичной, репродуктивной, субхронической и хронической токсичности.

Под генетической токсичностью вещества понимают его способность оказывать вредное воздействие на наследственность, то есть вызывать нежелательные мутации. Различают генные, хромосомные и геномные мутации.

Генные мутации вызываются в результате изменения исследуемым веществом химической структуры отдельных генов.

Хромосомные мутации обусловлены изменением структуры хромосом. Вещества, вызывающие хромосомные мутации, называются мутагенами.

Геномные мутации – это изменение количества отдельных хромосом или хромосомных наборов.

Для проверки на мутагенность используются как тесты in vitro - с микроорганизмами, так и тесты in vivo — с растениями, насекомыми и грызунами.

С общетеоретических позиций влияние пищевых добавок на мутагенез может быть сведено к трем основным проявлениям:

- пищевая добавка может усиливать спонтанный мутагенез, то есть являться мутагеном;

- пищевая добавка может усиливать эффекты мутагенов, присутствующих во внешней среде, то есть обладать комутагенной активностью;

- пищевая добавка может ослаблять мутагенные эффекты, то есть проявлять антимутагенные свойства.

Очевидно, что пищевые добавки с мутагенными и комутагенными свойствами представляют опасность для жизни и здоровья человека, тогда как на основе пищевых добавок с антимутагенными свойствами возможна разработка продуктов, способных снижать «генетический риск» воздействия мутагенов на генетические структуры человека.

Исследования на репродуктивную токсичность включают проверку влияния исследуемого вещества на мужскую и женскую плодовитость и общую способность к продолжению рода, на внутри- и послеутробное развитие, а также выяснение наличия у него тератогенных свойств.

Под тератогенностью вещества понимают его способность вызывать появление уродств у эмбрионов. Тератогены принципиально недопустимы в качестве добавок в продуктах питания.

Для исследования субхронической токсичности доза исследуемого вещества должна быть выбрана так, чтобы, с одной стороны, токсическое действие было заметно, с другой – подопытные животные остались живы. Исследуемое вещество вводят в рацион животных в течение 3...6 мес. в нескольких дозах. Опыты по субхронической токсичности включают исследования живых животных и их трупов (по окончании исследования). Результаты оценки субхронической токсичности служат для оценки диапазона доз и способа введения вещества в организм при изучении хронической токсичности.

Под хронической токсичностью понимают отрицательное действие, которое может быть выявлено после потребления исследуемого вещества в течение двух лет и более. Отрицательное действие может быть выражено в канцерогенезе или возрастной восприимчивости определенной ткани. Поэтому исследования по определению хронической токсичности рассматриваются как важный элемент оценки потенциального риска пищевой добавки.

В результате оценки хронической токсичности исследуемого вещества определяют уровень (дозу) потребления добавки, при котором не обнаруживается никакого отрицательного действия. Он называется «уровень, не вызывающий наблюдаемого действия» и представляет собой наивысшую дозу, не оказывающую токсического действия, а также служит основой для установления «допустимого суточного поступления» (ДСП).

Степенью реальной безопасности называется отношение безопасной в долгосрочных токсикологических опытах дозы к концентрации в продукте питания.

На третьем этапе исследований обобщают результаты проведенных исследований и обосновывают допустимую суточную дозу (ДСД) и допустимое суточное потребление (ДСП) пищевой добавки, ее предельно допустимую концентрацию (ПДК) в пищевых продуктах.

Для определения ДСД максимально не действующую дозу (МНД) делят на коэффициент запаса. Объединенный комитет экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам во избежание неучтенных факторов рекомендовал использовать интегральный коэффициент запаса, равный 100. Определив ДСД, рассчитывают ДСП для взрослого человека (масса тела 60 кг): ДСП = 60 ДСД мг/сут и для ребенка (масса тела
30 кг): ДСП = 30 ДСД мг/сут. Обоснование ДСД чрезвычайно трудоемко и составляет 3...5 лет.

В тех случаях, когда JECFA считает, что токсикологическая безопасность вещества выяснена еще недостаточно, устанавливается временное ДСП. Существенные составляющие продуктов питания и малотоксичные пищевые добавки имеют неограниченное ДСП. Если в токсикологической безопасности уже разрешенного вещества появляются сомнения, то статус его ДСП «понижается» с постоянного до временного и проводятся дополнительные исследования.

Установив ПДК пищевой добавки для продукта, по токсикологическому показателю вредности выясняют, не оказывает ли эта концентрация неблагоприятного влияния на органолептические качества и пищевую ценность. В случае необходимости вносят коррективы, т.е. снижают ПДК.

После того как ПДК утверждена органами здравоохранения и пищевая добавка широко используется в пищевой промышленности, наступает четвертый этап — наблюдение за ней, чтобы подтвердить безопасность использования и, если требуется, внести поправку в гигиенические нормативы. Пищевые добавки, являющиеся и считающиеся традиционно безопасными, называют GRAS-веществами.

Познавательные статьи:



Где возникла философия и почему?

Относительная высота сжатой зоны бетона

Сущность проекции Гаусса-Крюгера и использование ее в геодезии

Тарифы на перевозку пассажиров