Пути контаминации пищевых продуктов пестицидными препаратами
В организм человека пестициды поступают как черезтехнологическинеобработанныесырьевыепродукты,такичерезпродукцию, прошедшуюглубокуютехнологическуюпереработкусвоздействиемфизическихфакторов(консервы,колбасы,молочныепродукты,хлебобулочныеизделия).
Высокаябиологическаяактивность,преднамеренностьвнесениявокружающуюсреду, повсеместностьприменения,способностьмиграциипобиологическимцепям,опасностьдляздоровьянаселенияисредыобитания – всеэтотребуетповышенноговниманиякпестицидам. Именнопоэтому вовсеммирепестицидырегламентируютсянаиболеестрогоивструктурехимическихзагрязнителейпищевыхпродуктовзанимаютособоеместо.
Учитывая,чтопримерно80...85 %пестицидовчеловекполучаетспищей,особоевниманиедолжноуделятьсяименноэтомуобъектугосударственногосанитарно-эпидемиологическогоконтроля.
Пестицидамимогутзагрязнятьсякакпродуктырастениеводства,такипродуктыживотногопроисхождения. Этивредныехимическиесоединенияпопадаютинакапливаютсявпищевыхпродуктахпоходу какбиологической,такипищевойцепи,включающейвсеэтапысельскохозяйственногоипромышленногопроизводствапродовольственногосырьяипищевыхпродуктов,хранение,упаковкуимаркировку.Накоплениеихвпродовольственномсырьеипищевыхпродуктахвпределахвышедопустимогоуровня(ДУ)связаноглавнымобразомстехногеннымзагрязнениемокружающейсреды,низкойагротехническойкультуройинарушениемагрохимическихтехнологий.
Ведущуюрольвзагрязнениипродуктовпитанияпестицидамииграютфакторы,непосредственносвязанныесихприменением;немаловажнуюроль играютусловия,длительностьхраненияирегламентытехнологическойпереработкипродуктов.
Однаков80...96 % случаевустановитьпричины загрязненияпродуктовпестицидамипрактическиневозможно.
Растительныепродуктыинтенсивноконтаминируютсяпестицидамиглавным образомпринеправильномихприменении: принесоблюденииустановленныхсроковобработки, нормрасходовпрепаратов, кратностиобработкипродовольственных, фуражныхитехническихкультур. Внекоторыхслучаяхпринарушенииправилхраненияпротравленныхпестицидамисемянонимогутсмешатьсяспродовольственнымилифуражнымзерномитакимобразомбытьиспользованнымидляпищевыхиликормовыхцелей.Дляпредотвращенияподобныхслучаевнеобходимострогособлюдатьтребованиябезопасностиприпредпосевнойобработкесемян,иххранении,транспортированииивысеве.
Протравливаниюподлежатсемена,доведенныедопосевныхкондиций. Передпротравливаниемсемяннеобходимострогорассчитатьихтребуемоеколичестводлявысевавданномхозяйстве.
Намешкахспротравленнымзерномдолжнабытьчеткаяинформация- «протравлено».Недопускаетсяпересыпкарасфасованныхпротравленныхсемянвдругуютару.Отпуск протравленных семян должен производиться по письменному разрешению руководителя хозяйства или организации с точным указанием их количества. Неиспользованные для сева семена возвращаются на склад по акту или передаются другим хозяйствам только для сева. Остаток протравленных семян следует хранить в изолированном помещении до будущего года с соблюдением правил безопасности, установленных для пестицидов.
Не допускается хранение протравленных семян совместно с продовольственным, фуражным зерном и пр., смешивать протравленные семена с непротравленными, сдавать их на хлебопекарные пункты, использовать для пищевых целей, а также на корм скоту и птице. Не допускается также протравленные семена подвергать дополнительным обработкам (очистке, сортировке, калибровке и другим приемам).
Продуктыживотноводстваиптицеводстваконтаминируютсяпестицидамивследствиесодержанияихвкормахипринарушенииправилобработкисельскохозяйственныхживотныхикур.
Всоответствиисправиламипримененияпестицидоввживотноводстведляобработкисельскохозяйственныхживотных,птици помещенийдляихсодержаниядолжныприменятьсятолькопестициды,включенныевкаталог,ссоблюдениемустановленныхрегламентов.
Обработкапомещенийдлясодержанияживотныхразрешаетсявотсутствииживотных;обработкаптичников – послесбораяиц.
Приклеточномсодержанииптицыобработкуследуетпроводитьвпериодсанитарныхразрывов.Размещатьживотныхиптицвобработанныепомещениянеобходимо,соблюдаяустановленныесрокиввода,послетщательногопроветриванияпомещенийвтечение2...3часовимытьяполовс применениемобезвреживающихсредств. Кормушкиипоилкидолжныбытьукрыты,адоильныйинвентарьимолочная посуда – удаленывспециальныечистыегерметизированныепомещения. Приэтомнеобходимоустанавливатьочередностьвобработкепомещений,входящихвсоставживотноводческихкомплексов, ферм,птицефабрик. Лица,ответственныезапроведение такихработ, обязаны регистрироватькаждуюобработкуживотных, птицилипомещенийдляихсодержаниявпронумерованныхжурналахсуказаниемнаименованияпестицида, датыпроведенияобработкиирасходапрепарата, вслучаевынужденногоубояобработанныхживотныхиптицвопрособиспользованиимясадляпитаниянаселениядолженрешатьсявсоответствиисзаключениеморгановиучрежденийгоссанэпидслужбы.
Для обработки сельскохозяйственных животных, птиц и помещений чаще всего применяются хлор- и фосфорорганические пестицидные препараты. При нарушении правил обработки птичников препаратами этих групп в яйцах птиц, находящихся в обработанных помещениях, пестициды выявляются в течение нескольких месяцев. У свиней, обработанных пестицидами этих же классов, их остатки обнаруживаются в жире на протяжении 4...5 недель.
После опрыскивания коров линданом он выделяется с молоком более 3 суток, а в жире молока выявляется в течение 8 недель.
Основныегруппыпестицидов
Хлорорганическиепестициды(ХОП).
ХОПприменяютсявкачествеинсектицидов,акарицидови фумигантоввборьбесвредителямизерновыхитехническихкультур.
Похимическойприродепестицидыэтогоклассапредставляютсобойхлорпроизводныеароматическихуглеводородов,циклопарафинов,терпенов. Книмотносятсягексахлорбензол,гексахлорбутадиен, ДДТидр.Онидолгосохраняютсявпочве(1,5...10лет),воздействуютнапочвенныемикроорганизмы, переходятврастения,включаютсявпищевыецепи.
Некоторыепестицидыспособныконцентрироватьсяврастениях. Например, концентрацияХОПвпочвесоставляет∼10-3мг/кгпочвы, авморкови, выросшейнаэтойпочве, - 1...6 мг/кг.
ХОП накапливаются в листовых овощах, капусте, картофеле, тыкве, фасоли.
Содержание ХОП в овощах, выращенных при недостаточномmувлажнении почвы, ниже, чем при избыточном. Из-за высокой устойчивости в окружающей среде и способности к биоконцентрации в пищевых цепях
ХОП превратились в глобальные загрязнители. Им присуща сверхвыраженная кумуляция. Большинство ХОП плохо растворимы в воде, но хорошо – в жирах и органических растворителях.
Инсектицид ДДТ: (СlC6H4)2CHCCl3[2,2,2-трихлор-1,1-бис (пара-хлорфенил)этан] был открыт в 1939 г. швейцарцем Паулем Мюллером (за это открытие ему в 1948 г. была присуждена Нобелевская премия в области медицины). ДДТ сыграл огромную роль в борьбе с малярией. Но из-за высокой стойкости и летучести (период обращения вокруг Земли составляет всего 3...4 недели), токсичности, способности аккумулироваться и передаваться по пищевым цепям (был обнаружен в жировом слое пингвинов, в грудном молоке женщин) в 60-х гг. в большинстве стран ДДТ был запрещен.
В СССР ДДТ использовался до 1970 г. для борьбы с клещами – переносчиками энцефалита. ВОЗ разрешила применение ДДТ в беднейших странах для борьбы с малярией. До сих пор ДДТ используют в Австралии, Индии и Китае для опрыскивания садов. Препарат высоко токсичен: ЛД50 = 200 мг/кг; ПДК в воздухе – 0,1 мг/м3; ПДК в воде – 0,1 мг/л; допустимые остаточные количества в почве – 1,0 мг/кг, в овощах и фруктах – 0,5 мг/кг; в других продуктах – не допускается. Период полураспада ДДТ может составлять 20 и более лет. За это время половина ДДТ разложитсядопростыхсоединений. МетаболизмДДТ вовнешнейсредеиразличныхбиологическихсредахпротекаетпомеханизмамдегидрохлорированияивосстановлениячерезобразованиеДДД. ДДД– этоактивныйконтактныйинсектицид, лишьнемногоуступающийДДТпотоксичности. Реакция дегидрохлорирования свойственнаидругойгруппеХОП, например, продуктамхлорированияциклопарафинов, ккоторымотноситсягексахлорциклогексан(ГХЦГ). ПодвлияниеммикроорганизмовГХЦГпревращаетсявтрихлорбензол, которыйвзаимодействуетссульфгидрильными(-SH) группамиаминокислот:
С6H6Cl6→С6H3Cl3
ГХЦГтрихлорбензол
ХОПобладаютэмбриотоксическим, мутагенным, канцерогеннымиаллергеннымдействием. Это явилось основанием для ограничения либо запрещения их применения в РК.
Фосфорорганические пестициды (ФОП).ФОП– одна из наиболее распространенных и многочисленных групп пестицидов. К ним относятся: бромофос, хлорофос, карбофос, фталофос и др. Большинство ФОП мало растворимо в воде. По стойкости в окружающей среде ФОП значительно уступают ХОП, но некоторые из них сохраняют свои токсические свойства в почве и на растениях в течение нескольких месяцев. В результате этого возможно их поступление в организм человека с продуктами питания, водой и воздухом.
Наиболее устойчивы ФОП в плодах цитрусовых (период полураспада 75...100 дней). Это объясняется их растворимостью в маслах кожуры плодов.
Долгое время ФОП сохраняются в зерне. ФОП способны накапливаться в организме человека в меньшей степени, чем ХОП. Симптомыхроническихотравленийиострой интоксикации ФОП выражаютсявголовнойболи, ухудшениипамяти, нарушениит сна, дезориентациивпространстве. Установленыгенетическиенарушения(ростэмбриональнойсмертностииврожденныханомалийупотомства)улиц,перенесшихостроеотравлениеФОП,иурабочихпромышленныхпредприятий,подвергающихсяхроническимвоздействиямнизкихконцентрацийэтихвеществ.
Ртутьорганическиепестициды(РОП).РОПотносятсяксильнодействующимядовитымвеществамиливысокотоксичнымпрепаратамдлятеплокровныхживотныхичеловека.Ихприменяютограниченно– толькодляобработкисемянпротивбактериальныхигрибныхзаболеваний.ВРоссии,ГерманиииЯпонииих применениезапрещено. Опасностьэтихпрепаратовдлялюдейсвязананетолькосихвысокойтоксичностьюсамихпосебе, ноислетучестьюпаровртути, чтоможетпривестиктяжелымотравлениям.
ВокружающейсредеоднимизконечныхпродуктовпревращенийРОПявляетсяметилртуть. Прихроническомотравленииэтимсоединениемнаблюдаетсяпотерявеса,слабость,утомляемость,психическиерасстройства,зрительныеислуховыегаллюцинации.
Арилоксиалкилкарбоновыекислоты(ААКК)иихпроизводные.ААККширокоиспользуютсявкачествегербицидовирегуляторовростарастений.
Наиболееширокоераспространениеполучили2,4-дихлорфеноксиуксуснаякислота(2,4-Д), 2,4-дихлорфеноксипропионоваякислота(2,4-ДП)иихпроизводные.МногиепромышленныегербицидыпредставляютсобойсолиААККсметалламиилиаминами,атакжеэфиры.Эфирыявляютсяболеесильнымигербицидами,чемсоли.
Практическоеприменениенаходятнизколетучиеэфиры: этиловый, бутиловый, амиловый, гептиловый, октиловый. 96...99 % неразложившихсягербицидовсоставляют2,4-Ди2,4,5-Т(2,4,5-трихлорфеноксиуксуснаякислота). БольшинствоААККсреднетоксичны(ЛД50длякрыс= 100...375 мг/кг).
Действиеэтихпестицидовнакачествоводыпроявляетсявухудшенииеевкусаизапахаиз-заприсутствияфенолов. Наличие2,4-дихлорфеноксиуксуснойкислотыиеесолейиэфировврыбе,рыбопродуктах, зернеизернопродуктахнедопускается.
Неорганическиеиорганическиеметаллсодержащиепестициды. Наиболееширокоеприменениеполучилинеорганическиеиорганическиесоединениямеди(МП–медьсодержащиепестициды).ИзМПширокоприменяют медныйкупорос,бордосскуюжидкость,хлорокисьмеди. МПсильнораздражаютслизистыеоболочкижелудочно-кишечноготрактаиверхнихдыхательныхпутей. ЛДдлявзрослогочеловекасоставляет10 г, атяжелыеотравлениянаблюдаютсяпридозахменее2 г. Крометого, МПмогутоказыватьместноераздражающеедействиенакожу(экзема, дерматиты). Изорганическихметаллсодержащихпестицидоввнекоторыхстранахприменяютсяоловоорганическиепестициды(ООП) вкачествеакарицидов, бактерицидовиантисептиков. ООПвысокотоксичныдлятеплокровныхживотныхичеловека.
Симптомыотравленияаналогичнысимптомамприотравленииоловом. Местопестицидовсредидругихвеществ, представляющихопасностьдляжизничеловека.
ПоданнымООН, изобщегочислаотравленийхимическимисредствамисосмертельнымисходомвмиренадолюпестицидовприходится2,6 %. Согласнотойжестатистике, обезболивающиелекарствасталипричинойсмертельныхотравленийв17,4 % случаев, алкоголь–в10,5 % случаев. Такимобразом, пестицидынельзяотнестикхимическимсредствам, представляющимреальнуюугрозувповседневнойжизничеловека. Однакосуществуетопасностькосвенного(черезпищевыецепи) влиянияпестицидовназдоровьечеловекаиегонаследственныйаппарат. Следовательно, токсиколого-гигиеническиепроблемы, возникающиеприприменениипестицидов, носятхроническийхарактер. Попавшиеворганизмпосторонниевеществастановятсяфизиологическиактивнымивтомслучае, когдаонисоединяютсясрецепторами. Вкачестверецепторовмогутслужитьбелкиклеточныхмембран, ферментыидругиебелки(актин, миозин), способныевстраиватьсявбиологическиепроцессы. Механизмрасщепленияпестицидоввомногихслучаяхнеустановлен. Основныеданныеотносятсякнакоплениюпестицидоввжировыхклеткахиматеринскоммолоке. ИнсектицидынаосновеХОПпроникаютворганизмчеловекачерезпищеварительныйтрактикожу. Располагаясьвмембранахнервныхклеток, ониизменяютспособностьквозбудимости. Алкилфосфатыявляютсясильнымиингибиторамиацетилхолинэстеразы.
Снижениеактивностиэтогоферментаприводиткнакоплениюацетилхолина, чтовызываетотеклегких, тошноту, понос, ухудшениезрения, повышениеартериальногодавления, мышечныеспазмы, судороги. 2,4-Дихлорфеноксиуксуснаякислота(2,4-Д) и2,4,5-трихлорфеноксиуксуснаякислота(2,4,5-Т) обладаютисключительнойустойчивостью, поэтомусистематическийконтрользаихсодержаниемвпищевойпродукцииобязателен. Внастоящеевремяспорыопримененииилижеполномзапретепестицидовпродолжаются. Ученыеразныхобластейнауки(химики, аграрии, медики) – каждыйсосвоихпозиций, приводятубедительныедоводыкакза, такипротив. Очевидно, чтолишьобщиеусилияпомогутнайтиправильноерешениеэтойсложнейшейпроблемы. Мониторинг, проводимыйвСШАнасодержаниепестицидоввпищевыхпродуктах, показывает, что80...90 % ихнесодержитпестицидовсовсем, 10 % содержитдопустимыенормыитолько0,7 % - вышенормы. Интересноотметить, чтовстранахнаиболееинтенсивногопримененияпестицидовсамаявысокаяпродолжительностьжизнилюдей, чтонеявляетсяпризнакомположительногодействияпримененияпестицидовнапродолжительностьжизни, ахарактеризуетлишьотсутствиеихдостаточнозаметногоотрицательноговлиянияприправильномприменении. Вовсеммиреведетсяинтенсивнаяработапосовершенствованиюассортиментаприменяемыхпестицидовиуменьшенияихвредноговоздействиянаокружающуюсреду. Внастоящеевремянаэтиработыфирмами- производителямипестицидов, атакжеизфедеральныхбюджетовэкономическиразвитыхстран, такихкакСША, Англия, Франция, Япония, Германия, Швейцария, расходуетсяболее2 млрддолл. вгод.