Введение
Производство качественных и безопасных продуктов питания и сырья способствует развитию таких отраслей, как национальная экономика, торговля, туризм. Одним из главных факторов устойчивого развития является гарантия продовольственной безопасности и безопасности продуктов питания.
В настоящее время в Казахстане разработана государственная программа развития здраво-охранения «Денсаулық» на 2016–2020 гг., основанная на указе Президента РК от 1 февраля 2010 г. № 922.
Целью программы является обеспечение развития эффективной и устойчивой системы охраны здоровья граждан как основы социального благополучия и экономического процветания государства.
В условиях глобализации населения растет спрос на продукты питания. В целях удовлетворения этого спроса происходит повышение интенсивности и объемов промышленного производства в секторах производства сельскохозяйственной продукции. При этом создаются новые возможности. Способом увеличения уровня производства продуктов растительного происхождения является не только применение агротехнических приемов, но и использование химикатов (удобрения, средства борьбы с вредителями растений и т. д.), что влечет за собой угрозу безопасности продуктов питания.
На сегодняшний день актуальным является проведение исследований на содержание нитратов в овощной продукции местного производства (картофель, морковь, огурцы, капуста, томаты, лук репчатый). Это обусловлено нерациональным использованием удобрений, в результате которого возрастает уровень нитратов в почве и растениях [1–3].
Многие исследования ученых по влиянию нитратов на здоровье человека доказывают, что они являются одним из источников внешней угрозы [4].
Нитраты и их соединения часто поступают в организм человека вместе с водой (20 %) или пищевыми продуктами (70–75 %), такими как мясные продукты, овощи, фрукты и др.
При поступлении в организм человека нитраты под воздействием фермента нитратредуктазы способны восстанавливаться до нитритов, которые, в дальнейшем взаимодействуя с гемоглобином крови, окисляют в нем двухвалентное железо в трехвалентное. В результате теряется способность переноса кислорода в крови. Нитраты способны снижать содержание витаминов в пище, которые входят в состав многих ферментов, стимулируют действие гормонов, а через них влияют на все виды обмена веществ. У беременных женщин возникают выкидыши, а у мужчин – снижение потенции [5]. По данным Mensinga (2003) [6], фоновый уровень содержания метгемоглобина составляет 1–3 %, при 10 % нарушается транспорт кислорода клетками крови, при 20 % наблюдается развитие цианоза и гипоксии, при повышении до 50 % возможны судороги, обмороки и аритмия (по данным IPCS, 2006 [7]), при 70 % наступает смерть [8–11].
Попадая в организм человека, нитраты вызывают развитие патогенной кишечной микрофлоры, при этом выделяются токсины, которые приводят к интоксикации всего организма.
Хроническое действие малых доз нитратов вдет к невыраженным изменениям в морфологической структуре печени и селезенки.
Допустимые уровни содержания нитратов в продуктах питания для стран Таможенного союза регламентируются в соответствии с ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции» для 24 наименований пищевой продукции, а также для продуктов питания беременных и кормящих женщин, детей раннего возраста, школьников и дошкольников [12]. Для стран ЕС нормирование содержания нитратов в продуктах питания осуществляется согласно Регламенту комиссии (ЕС) №1881/2006, который устанавливает максимальные уровни некоторых контаминантов для пищевых продуктов, но при этом количественные значения допустимых уровней содержания нитратов регламентируются только для шпината, некоторых видов салата латук и детского питания в общем [13]. В соответствии с основным документом Codex Alimentarius, содержащим требования к допустимым уровням содержания контаминантов в пище CODEX STAN 193–1995, содержание нитратов в пищевых продуктах не нормируется [14].
По нормам Всемирной организации охраны здоровья для взрослого человека допустимая безопасная доза нитратов составляет 3,7 мг на 1 кг массы тела, что эквивалентно потреблению 222 мг нитрата в день для взрослого весом 60 кг (FAO/WHO, 2013) [15].
Проводимые исследования по измерению нитратов и нитритов в овощах ограничены в Республике Казахстан (особенно в г. Шымкенте), поэтому необходимо учитывать этот вопрос,
т. к. овощи являются важным питанием и в
ресурсе нитратов. В этой статье исследовалась концентрация нитратов в доступных овощах
г. Шымкент.
Целью работы является определение содержания нитратов в продуктах растительного происхождения и потенциального риска для здоровья населения в зависимости от нагрузки овощей нитратами.
Объекты и методы исследования
В качестве объектов исследования была выбрана сельскохозяйственная продукция, продаваемая на рынках г. Шымкента (ЮКО). В городе большая часть населения удовлетворяет потребности в пищевых продуктах за счет местной и собственной продукции.
Отбор проб и пробоподготовка осуществлялась в соответствии с нормативной документацией на каждый вид продукции. Оценка содержания нитратов в растениеводческой продукции осуществлялась ионометрическим методом в соответствии с ГОСТ 29270-95 «Продукты переработки плодов и овощей. Метод определения нитратов» [16].
Было отобрано и проанализировано 180 образцов основных видов растениеводческой продукции (огурцы, томаты, лук репчатый, капуста, картофель, морковь).
Исследования были проведены в лабораториях Южно-Казахстанского государственного универ-ситета им. М. Ауэзова на кафедре «Пищевая инженерия» и филиала республиканского государственного предприятия на праве хозяйственного ведения «Национальный центр экспертизы», относится к комитету охраны общественного здоровья Министерства здравоохранения Республики Казахстан по Южно-Казахстанской области.
Оценка экспозиции нитратами пищевых продуктов на население, проживающее в г. Шымкенте, осуществлялась согласно
МУ 2.3.7.2519-09 «Определение экспозиции и оценка риска воздействия химических контаминантов пищевых продуктов на население» [17].
Экспозиция рассчитывалась по формуле:
,
где Exp – значение экспозиции контаминантом, мг/кг массы тела/сут;
Сi – содержание контаминанта в i-м продукте, мг/кг;
Мi – потребление i-го продукта, кг/сут;
BW – масса тела человека, кг;
N – общее количество продуктов, включенных в исследование.
Вклад каждой группы пищевых продуктов в общее значение экспозиции контаминантом рассчитывали:
,
где Contr i – вклад i-го продукта в общее значение экспозиции;
Сi – содержание контаминанта в i-м продукте, мг/кг;
Mi – потребление i-го продукта, кг/сут.
Риск развития неканцерогенных эффектов оценивался через расчет коэффициентов опасности (HQ).
Расчет HQ проводился с учетом средней, или медианной, дозы по формуле:
или 
,
где HQ – коэффициент опасности;
Exp – значение экспозиции контаминантом по среднему содержанию или медиане, мг/кг массы тела/сут;
ДСД – допустимая суточная доза поступления контаминанта с пищевыми продуктами, мг/кг;
УПНП – условное переносимое недельное поступление контаминанта с пищевыми продуктами, мг/кг.
Величины неканцерогенного риска оценивались как пренебрежительно малый риск в развитии токсических эффектов – при HQ ≤1,0, высокий – при HQ >1,0.
Был проведен социальный опрос (интервью) населения г. Шымкента по употреблению сельскохозяйственной продукции. Возраст граждан, участвовавших в опросе, составил от 18 до 50 лет.
Результаты и их обсуждение
Оценка содержания нитратов в основных видах растениеводческой продукции местного производства проводилась на основании лабораторных исследований.
Результаты содержания нитратов в сельскохозяйственной продукции, выращенной в ЮКО, представлены в табл. 1 и 2.
Результатами исследований показано, что не все растения одинаково накапливают нитраты. Большое количество было обнаружено в картофеле, капусте, помидорах. Нитраты в основном накапливаются в кочерыжке капусты, в сердцевине моркови, в кожуре огурцов, картофеля. Однако обнаруженное остаточное содержание нитратов не превышало ПДК во всех продуктах растительного происхождения.
Таблица 1 – Содержание нитратов в сельскохозяйственной продукции, выращенной в ЮКО
Table 1 – Content of nitrates in agricultural
products grown in South Kazakhstan Region
|
Продукт |
Количество образцов |
Содержание, мг/кг |
ПДК, мг/кг |
|
Огурцы |
28 |
33–165 |
150 |
|
Томаты |
26 |
16–145 |
150 |
|
Лук репчатый |
27 |
29–75 |
80 |
|
Капуста |
28 |
11–310 |
500 |
|
Картофель |
35 |
65–280 |
250 |
|
Морковь |
36 |
20–165 |
400 |
Таблица 2 – Потребление овощей
и содержание нитратов в них
Table 2 – Consumption of vegetables and their nitrate content
|
Продукт |
Фактическое потребление овощей (кг) |
Содержание нитратов, мг/кг |
|
|
Медиана |
90 процентиль |
||
|
Огурцы |
50,8 |
86 |
133 |
|
Томаты |
90 |
132,5 |
|
|
Лук репчатый |
66 |
45 |
64 |
|
Капуста |
131 |
263 |
|
|
Морковь |
70 |
130 |
|
|
Картофель |
93,5 |
170 |
253 |
Таблица 3 – Потребление нитратов
с местными растительными продуктами
Table 3 – Consumption of nitrates with local plant products
|
Продукт |
Нитрат, мг/кг массы тела / % от ДСД |
||
|
в год |
в неделю |
в день |
|
|
Овощи |
371 |
7,73 |
1,02/27 |
Полученные результаты фактического содержания нитратов в овощной продукции ЮКО были использованы в дальнейшем при расчете поступления этих соединений в организм с пищевыми продуктами.
Данные фактического потребления продуктов питания (усредненные с учетом сезона года) населением г. Шымкента за 2016 г. представлены в табл. 2.
Для проведения оценки уровня поступления нитратов с овощами на килограмм массы тела человека было рассчитано среднее значение массы тела: 69,2 ± 1,2.
Данные фактического потребления овощей, средние значения массы тела взрослого и результаты изучения содержания нитратов в овощах позволили рассчитать экспозицию нитратами овощей на население, проживающее в г. Шымкенте.
Расчет суточной нагрузки контаминантами пищевых продуктов на население проводился
на основе данных социального опроса об
объеме потребления продуктов питания с рационами.
На основании данных социального опроса населения г. Шымкента (248 человек) установлено вариативное поступление нитратов с пищевыми продуктами и определен вклад продуктов растительного происхождения в общее значение экспозиции на население города.
Ранжирование пищевых продуктов по вкладу в общее значение экспозиции составило (%): картофель – 61,16; капуста – 12,1; огурцы – 9,43; томаты – 7,71; морковь – 6,5; лук – 3,1.
Таким образом, продуктами с наибольшим вкладом в экспозицию являются картофель, капуста и огурцы.
Алиментарная нагрузка нитратами для населения не превысила рекомендуемой ДСД и составила 0,85 мг/кг массы тела в сутки (23 %
от ДСД).
Расчет коэффициентов опасности на уровне медианы и 90-го процентиля содержания нитратов в растениеводческой продукции:
, 
.
Значения HQmed и HQ90 составили меньше единицы, следовательно, углубленная оценка экспозиции не требуется, неканцерогенный риск находится на допустимом уровне.
Неканцерогенные риски связаны с тем, что нитраты, ежедневно попадая в организм человека вместе с продуктами питания и накапливаясь внутри, могут повлиять на кровеносную и сердечно-сосудистую системы.
Подводя итоги, необходимо отметить, что вопрос безопасности, безусловно, является актуальным в области профилактического звена здравоохранения. Растительное сырье, уровень загрязнения контаминантами которого не превышает допустимых значений, может быть реализовано для населения без ограничений. Хотя не надо забывать, что находящиеся в сырье и продуктах контаминанты оказывают нагрузку на организм человека. Длительная нагрузка нитратами даже в малых дозах является одним из важных химических факторов риска для здоровья населения.
Применение процессов термической и механической обработки растениеводческой продукции, таких как очистка, варка, бланширование, консервирование, соление и квашение, приводит к снижению уровня нитратов, но при этом уменьшается и содержание минеральных веществ и витаминов. Свежезасоленную капусту, огурцы и другие заквашенные овощи рекомендуется употреблять через 10–15 дней. При долговременном вымачивании в воде листьев петрушки и укропа из них вымывается 10–15 % нитратов [18].
Таким образом, установлены уровни содержания нитратов в основных видах пищевых продуктов растительного происхождения; проведен расчет рисков неблагоприятного воздействия контро-лируемых нитратов, поступающих с выращенной в ЮКО растительной продукцией; подтверждена необходимость проведения постоянного монито-ринга безопасности пищевого сырья.
Для предотвращения накопления нитратов в растениеводческой культуре необходимо пересмо-треть агротехнику, уменьшить использование минеральных удобрений.
Рекомендации по снижению содержания нитратов в овощах:
– мойка и очистка (например, картофель, морковь
и др.);
– когда требуется измельчение или протирка, следует сделать это незадолго до приготовления;
– бланшировать овощи с высоким содержанием нитратов в кипящей воде в течение 1–3 мин и до потребления оставить в воде (замачивание);
– хранить овощи до следующего приема пищи в холодильнике (ниже 4 °C) или морозильной камере (при температуре ниже −18 °C);
– хранить свежие листовые овощи необходимо в холодильнике, если они не приготовлены немедленно;
– приготовленную пищу, вынутую из холодильника или морозильника, необходимо разогревать сразу, тщательно кипятить в течение 1 мин и немедленно потреблять.
Полученные результаты привели к составлению следующих задач: познакомить население
г. Шымкента со сложившейся обстановкой на рынке и предложить рекомендации по снижению нитратов; продолжить работу по изучению содержания нитратов в других растениеводческих культурах; изучить возможности выращивания растений с наименьшим накоплением нитратов и донести это до фермеров.
