Нитрофураны, применяемые в сельском хозяйстве, их воздействие на организм человека

В отношении аскорбиновой кислоты (витамина С) антивитаминными  факторами являются окислительные  ферменты — аскорбатоксидаза, полифенолксидазы и др. Особо сильное влияние оказывает фермент — аскорбатоксидаза — содержащийся в овощах, фруктах и ягодах. Он катализирует реакцию окисления аскорбиновой кислоты до дегидроаскорбиновой. В организме человека дегидроаскорбиновая кислота способна проявлять в полной мере биологическую активность витамина С, восстанавливаясь под воздействием глутатионредукта-зы. Вне организма она характеризуется высокой степенью термолабильности — полностью разрушается при 10-минутном нагревании до 60° С в нейтральной среде, в щелочной среде при комнатной температуре. Поэтому учет активности аскорбатоксидазы имеет важное значение при решении ряда технологических вопросов, связанных с сохранением витаминов в пище[4].

Содержание и активность аскорбатоксидазы в различных продуктах питания не одинаковы. Наибольшее ее количество обнаружено в огурцах и кабачках, наименьшее — в моркови, свекле, помидорах, черной смородине и т. д. Разложение аскорбиновой кислоты под воздействием аскорбатоксидазы и хлорофилла происходит наиболее активно при измельчении растительного сырья, когда нарушается целостность клетки и возникают благоприятные условия для взаимодействия фермента и субстрата. Смесь сырых размельченных овощей за 6 ч хранения теряет более половины аскорбиновой кислоты. После приготовления тыквенного сока 15 мин. достаточно для окисления половины аскорбиновой кислоты, 35 мин. — в соке капусты, 45 мин. — в соке кресс-салата и т. д. Поэтому рекомендуют пить соки непосредственно после их изготовления или потреблять овощи, фрукты и ягоды в натуральном виде, избегая их измельчения и приготовления различных салатов.

Активность аскорбатоксидазы подавляется под влиянием флавоноидов, 1—3 минутном прогревании сырья при 100° С, что необходимо учитывать в технологии и приготовлении пищевых продуктов и кулинарных изделий.

Для тиамина (витамина В,) антивитаминными  факторами является тиаминаза, содержащаяся в сырой рыбе, вещества с Р-витаминным действием — ортодифенолы, биофлавоноиды, основными источниками которых служат кофе и чай. Разрушающее действие на витамин В, оказывает окситиамин, образующийся при длительном кипячении кислых ягод и фруктов.

Тиаминаза, в отличие от аскорбатоксидазы, „работает" внутри организма человека, создавая при определенных условиях дефицит тиамина. Наибольшее количество тиаминазы обнаружено у пресноводных, в частности, у семейства карповых рыб, сельдевых, корюшковых. У трески, наваги, бычков и ряда других морских рыб этот фермент полностью отсутствует. Потребление в пищу сырой рыбы и привычка жевать бетель у некоторых народностей (например, жителей Таиланда) приводят к развитию недостаточности витамина В,.

Возникновение дефицита тиамина  у людей может быть обусловлено  наличием в кишечном тракте бактерий (Вас. thiaminolytic, Вас. ancknnolyticny), продуцирующих тиаминазу. Тиаминазную болезнь в этом случае рассматривают как одну из форм дисбактериоза[5].

Тиаминазы могут содержаться в продуктах растительного и животного происхождения, обусловливая расщепление части тиамина в пищевых продуктах в процессе их изготовления и хранения.

Для пиридоксина (витамин  Вй) антагонистом является линатин, содержащийся в семени льна. Ингибиторы пиридоксалевых ферментов обнаружены в ряде других продуктов — съедобных грибах, в некоторых видах семян бобовых и т. д.

Избыточное потребление  сырых яиц приводит к дефициту биотина, так как в яичном белке  содержится фракция протеина — авидин, связывающий витамин в неусвояемое соединение. Тепловая обработка яиц приводит к денатурации белка и лишает его антивитаминных свойств.

Сохраняемость ретинола (витамина Л) снижается под воздействием перегретых или гидрогонизированных жиров. Эти данные свидетельствуют о необходимости щадящей тепловой обработки жироемких продуктов, содержащих ретинол.

Недостаточность токоферолов (витамин Е) образуется под влиянием неизученных компонентов фасоли и сои при тепловой обработке, при повышенном потреблении полиненасыщенных жирных кислот, хотя последний фактор можно рассматривать с позиций  веществ, повышающих потребность организма  в витаминах.

Факторы, снижающие усвоение минеральных веществ. К ним относят  щавелевую кислоту и ее соли (оксалаты), фитин (инозитол-гсксафосфорная кислота), танины, некоторые балластные вещества, содержащие соединения крестоцветных культур и т. д.

Наиболее изучена в  этом плане щавелевая кислота. Продукты с высокой концентрацией щавелевой  кислоты способны резко снижать  утилизацию кальция путем образования  нерастворимых в воде солей. Такое  взаимодействие может служить причиной тяжелых отравлений за счет абсорбции  кальция в тонком кишечнике.

Смертельная доза для собаки составляет 1 г щавелевой кислоты  на 1 кг массы! Содержание се в корме  кур на уровне 2 % может привести к  их гибели. Смертельная доза щавелевой  кислоты для взрослых людей колеблется в пределах 5—150 г и зависит  от ряда факторов. Установлено, что  интоксикация щавелевой кислотой проявляется  в большей степени на фоне дефицита витамина D. Известны случаи смертельных  отравлений людей как от самой щавелевой кислоты, так и от избыточного потребления продуктов, содержащих ее в больших количествах[4].

Высокое содержание щавелевой  кислоты отмечено в овощах, в среднем, мг/100 г: шпинат — 1000; портулак — 1300; ревень — 800; щавель — 500; красная свекла — 275. В остальных овощах и фруктах  щавелевая кислота содержится в  незначительных количествах. Отмечено, что ее способность связывать  кальций зависит от пропорции  содержания в продукте кальция и  оксалатов.

Фитин. Благодаря своему химическому строению легко образует труднорастворимые комплексы с  ионами кальция, магния, железа, цинка  и меди. Этим объясняется его деминерализирующий эффект, способность уменьшать абсорбцию металлов в кишечнике. Достаточно большое количество фитина содержится в злаковых и бобовых: пшеница, фасоль, горох, кукуруза — ок. 400 мг/100 г, при этом основная часть — в наружном слое зерна. Высокий уровень в злаках не представляет крайней опасности, так как содержащийся в зерне фермент способен расщеплять фитин. Полнота расщепления зависит от активности фермента, качества муки и технологии выпечки хлеба. Фермент работает при температуре до 70° С, максимум его активности при рН 5,0—5,5 и 55° С. Хлеб, выпеченный из рафинированной муки, в отличие от обычной муки, практически не содержит фитина. В хлебе из ржаной муки его мало благодаря высокой активности фитазы.

Отмечено, что декальцинирующий эффект фитина тем выше, чем меньше соотношение кальция и фосфора  в продукте и ниже обеспеченность организма витамином D. Установлено, что усвояемость железа снижается  в присутствии дубильных веществ  чая, поскольку они образуют с  ним хелатные соединения, которые  не всасываются в тонком кишечнике. Такое воздействие дубильных  веществ не распространяется на геминовое железо мяса, рыбы и яичного желтка. Неблагоприятное влияние дубильных и балластных соединений на усвояемость железа тормозится аскорбиновой кислотой, цистеином, кальцием, фосфором, что указывает на необходимость их совместного использования в рационе. Кофеин, содержащийся в кофе, активизирует выделение из организма кальция, магния, натрия, рядя других элементов, увеличивая тем самым потребность в них. Показано ингибирующее действие серусодержащих соединений на усвоение йода[5].

3.Ингибиторы пищевых  ферментов

Ряд продуктов имеет в  своем составе вещества, препятствующие перевариванию и усвоению многих содержащихся в них питательных  компонентов. Среди этих антиалиментарных (алиментарный — пищевой) компонентов пищи выделяют ингибиторы протеаз, антивитамины и деминерализующие факторы.

Рис.1

Ингибиторы протеаз —  это вещества, подавляющие пищеварительные  ферменты человека, которые катализируют расщепление белков. Они содержатся во многих продуктах питания: сыром  яичном белке, бобовых, картофеле, рисе, злаках, молозиве животных и некоторых  других. Угнетая активность важнейших  ферментов пищеварительного тракта, особенно пепсина и трипсина, ингибиторы протеаз затрудняют переваривание  белков[5]. Это приводит к компенсаторной гипертрофии (увеличению) поджелудочной железы, в ней развиваются дистрофические изменения. Такие явления отмечены у людей, злоупотребляющих бобовыми. Зато становится понятным смысл использования в народной медицине сырых яиц (именно сырых!) для лечения язвенной болезни желудка и 12-перстной кишки: ингибиторы протеаз сырого белка нейтрализуют избыток пепсина, который имеется у таких больных в результате повышенной продукции желудочного сока. Аналогичным образом природа предусмотрела защиту антител молозива и молока млекопитающих и человека от разрушения их в желудке новорожденного.

При тепловой обработке ингибиторы протеаз разрушаются, поэтому вареные  яйца, к примеру, усваиваются значительно  лучше сырых.

Некоторые продукты содержат в себе антивитамины — вещества, угнетающие витамины. Сыр, сырая рыба (особенно пресноводная), кофе содержат фермент тиаминазу, разрушающую витамин В1 (тиамин). При злоупотреблении такими продуктами в организме возникает дефицит витамина В , который приводит к нарушению углеводного обмена, патологическим изменениям в пищеварительной, нервной и сердечно-сосудистой системах, развитию болезни бери-бери. Тиаминазу выделяют также некоторые кишечные бактерии, поэтому у людей возможен и эндогенный дефицит витамина В1 Такая ситуация наблюдается при кишечном дисбактериозе, который в наше время, к сожалению, отмечается все чаще и чаще.

Считается, что при употреблении в пищу свежих фруктов и овощей мы насыщаем организм прежде всего аскорбиновой кислотой (витамин С). Однако такие широко распространенные и любимые овощи, как огурцы, кабачки и тыква, содержат очень мало витамина С. Он активно разрушается из-за наличия в них фермента аскорбатоксидазы[5].

Скорость разрушения аскорбиновой кислоты зависит от степени измельчения  продукта, температуры и времени. Традиционное блюдо нашего рациона в весенне-летний период — салат из помидоров и огурцов. Нельзя признать сочетание этих продуктов удачным. Чем мельче нарезан огурец, чем дольше стоит приготовленный салат (особенно в тепле), тем меньше аскорбиновой кислоты в нем остается. Поэтому такой салат должен употребляться сразу после приготовления. В тыквенном соке в течение 15 минут разрушается половина содержащегося витамина С. Таким образом, правильная обработка и грамотное сочетание продуктов имеют важное значение для сохранения их пищевой ценности.

А в и д и н, которым  богат белок яйца, связывает витамин  Н (биотин), л и н а т и н, содержащийся в льняном семени, грибах, бобовых, является антагонистом витамина В6, а ниацитин кукурузы связывает витамин РР (ниацин). Вот почему среди жителей некоторых экономически слаборазвитых стран, в питании которых главная роль принадлежит кукурузе, отмечаются случаи заболевания пеллагрой — авитаминозом РР, вызванным однообразным питанием. Избыточное потребление растительных масел, которые богаты ненасыщенными жирными кислотами, приводит к разрушению витамина Е.

Деминерализующие вещества — это такие компоненты пищи, которые нарушают усвоение и обмен минеральных элементов, необходимых для нормальной жизнедеятельности организма человека.

Сильнейший деминерализующий фактор — щавелевая кислота, которая связывает кальций, приводя к «разрыхлению» костей и образованию оксалатных камней в почках. Щавелевой кислотой богаты ревень, щавель, шпинат, красная свекла, чай, какао. Многие злаки, бобовые, орехи, некоторые овощи содержат фитин. Это вещество связывается в нерастворимые комплексы с железом, кальцием, медью, магнием, цинком и другими очень важными для организма минеральными веществами, препятствуя их усвоению. При повышенной температуре (тепловой обработке продуктов — выпечке, варке) фитин разрушается ферментом фитазой. Больше всего фитина в наружной части зерна или овощей. Поэтому в белом хлебе из муки высшего сорта фитина практически нет, зато в сером хлебе его достаточно много.

Избыточное потребление  продуктов, содержащих дубильные компоненты (например, чай) и пищевые волокна (отруби, черный хлеб, овощи) может привести к дефициту в организме железа. Наиболее часто это состояние  встречается у женщин.

Вещества, содержащие серу (ими  богаты капуста, редис и другие овощи  семейства крестоцветных, а также персики, груши), вызывают разрушение йода. Почвы и воды Беларуси очень бедны этим микроэлементом, поэтому, несмотря на всю полезность капусты, злоупотреблять ею белорусам не следует.

Таким образом, в использовании  различных продуктов всегда нужно  соблюдать разумную меру: учитывать  их сочетаемость и применять адекватные способы кулинарной обработки[5].

4. Механизм токсического действия нитритов в организме человека

Впервые заговорили о нитратах в нашей стране в 70-х годах, когда  в Узбекистане случилось несколько  массовых желудочно-кишечных отравлений арбузами, при их чрезмерной подкормке  аммиачной селитрой.

В мировой науке о нитратах знали уже гораздо раньше. Сейчас общеизвестно, что нитраты обладают высокой токсичностью для человека и сельскохозяйственных животных :

1) Нитраты под воздействием  фермента нитратредуктазы восстанавливаются до нитратов, которые взаимодействуют с гемоглобином крови и окисляют в нём 2-х валентное железо в 3-х валентное. В результате образуется вещество метгемоглобин, который уже не способен переносить кислород. Поэтому нарушается нормальное дыхание клеток и тканей организма (тканевая гипоксия), в результате чего накапливается молочная кислота, холестерин, и резко падает количество белка[4].

2) Особенно опасны нитраты  для грудных детей, т.к. их  ферментная основа несовершенна  и восстановление метгемоглобина  в гемоглобин идёт медленно.

3) Нитраты способствуют  развитию патогенной (вредной) кишечной  микрофлоры, которая выделяет в  организм человека ядовитые вещества  токсины, в результате чего  идёт токсикация, т.е. отравление организма. Основными признаками нитратных отравлений у человека являются:

¨   синюшность ногтей, лица, губ и видимых слизистых оболочек;

¨   тошнота, рвота, боли в животе;

¨   понос, часто с  кровью, увеличение печени, желтизна белков глаз;

¨   головные боли, повышенная усталость, сонливость, снижение работоспособности;

¨   одышка, усиленное  сердцебиение, вплоть до потери сознания;

¨   при выраженном отравлении - смерть.

4) Нитраты снижают содержание  витаминов в пище, которые входят  в состав многих ферментов,  стимулируют действие гормонов, а через них влияют на все  виды обмена веществ.