Лекція 2. металічні забруднення

1. Лекція 2
Лектор Шаповалова Наталія Петрівна

2. 2
Металічні забруднення
1. Джерела забруднення продуктів
харчування важкими металами.
2. Токсико-гігієнична характеристика
металічних забруднень.
3. Заходи щодо зменшення вмісту важких
металів в харчових продуктах.

3. 3
 В світі виробляється 60-70 тис. хімічних сполук, значна
частина яких є потенційними канцерогенами.
 В Україні функціонує понад 1,5 тис. підприємств, що містять,
переробляють і зберігають хімічні речовини.
 В зони можливого зараження хімічними отруйними
речовинами потрапляє 11% території країни, де проживає 35%
населення України.
 Харчові продукти забруднюються токсичними важкими
металами через:
- газоподібні, рідкі, тверді викиди та відходи промислових
підприємств, електростанцій, транспорту;
- комунальні побутові відходи;
- стічні води;
- засоби захисту рослин від шкідливих організмів.

4. 4
 Важкі метали в концентраціях вищих від гранично допустимих
стають шкідливими. Загалом їх близько 20: ртуть, селен,
ванадій, сурма, вісмут, хром, марганець, залізо, кобальт,
нікель, срібло, мідь, цинк, кадмій, миш’як тощо.
 З продуктами харчування в організм людини надходить
близько 70 важких металів.
 Найтоксичнішими вважаються: ртуть, свинець, олово,ртуть, свинець, олово,
мідь, нікель, берилій, селен, кадмій, вісмутмідь, нікель, берилій, селен, кадмій, вісмут тощо.
 Деякі з металів у малих дозах є життєво необхідними, бо
беруть участь у різних формах метаболізму, переносі, синтезі
речовин, входять до складу ферментів, вітамінів, різних
тканин організму.
 Цинк, мідь, хром, кобальт, селен, марганець називають
“металами життя”, нормується добова потреба в цих
елементах різних груп населення.

5. 5
 Токсичність металів виявляється в їх взаємодії один з одним:
 (токсичність кадмію залежить від кількості цинку, селену; функції
заліза в клітинах визначаються наявністю міді, кобальту).
 Деякі метали виявляють сильно виражені токсикологічні
властивості за найнижчих концентрацій і не виконують важливих
функцій в організмі:
 Ртуть, кадмій, свинець, миш’як.
 Комісія з Кодексу Аліментаріус ртуть, кадмій, свинець,
миш’як, мідь, стронцій, цинк, залізо зараховані до
компонентів, уміст яких контролюється в разі міжнародної торгівлі
харчовими продуктами.
 В Україні та СНД підлягають контролю ще 66 елементів:
 Сурма, нікель, хром, алюміній, фтор, йод.
 Для важких металів не існує механізмів природного
самоочищення
 (найсучасніші очисні споруди спроможні вилучати 10-40%
неорганічних сполук).

6. 6

7. 7
Контроль за вмістом важких металів в продуктах харчування і
продовольчої сировини
 Вміст важких металів у харчових продуктах не повинен
перевищувати допустимі рівні, встановлені СанПіН,
медікобіологічними вимогами і санітарними нормами якості
продовольчої сировини і харчових продуктів № 5061-89,
державними стандартами України.
 Важкі метали поділяють на 3 класи небезпечності:
1 клас найбільш небезпечні: кадмій, ртуть, нікель, свинець,
кобальт, миш’як.
2 клас помірно токсичні: мідь, цинк і марганець.
3 клас інші токсичні важкі метали.
 Свинець і кадмій є потенційно канцерогенними. Відповідно
харчові продукти контролюються на вміст: кадмію, міді, ртуті,
свинцю, цинку, олова, миш’яку і заліза.

8. 8
 Коливання концентрації важких металів в окремих
видах овочів, плодів пояснюється особливостями:
- анатомічної будови;
- екологічного стану в конкретній області, регіоні;
- агротехнічними заходами під час вирощування
овочів, плодів в окремих господарствах тощо.
 Вміст деяких важких металів неоднаковий в плодах
різного розміру (в дрібних плодах моркви, буряків,
кабачків, гарбузів міститься більше свинцю і менше
міді, миш’яку, цинку).
 За вмістом важких металів суттєво різняться покривні
тканини і м’якоть овочів.
Фактори, що впливають на вміст важких
металів в продуктах рослинного походження

9. 9
2. Токсико-гігієнична характеристика металічних
забруднень
 Свинець (Плюмбум)
 Відомий у світі як отрута. У ґрунті його кількість становить від 2 до 200 мг/кг.
 Виготовлення білил, глазурування керамічних виробів, високоякісного
кришталю, флуоресцентних ламп, алкільні сполуки свинцю додають до
автобензину як антидетонатор.
 Фахівці ВООЗ встановили підвищення вмісту свинцю в харчових продуктах –
до 2 мг/кг (у листових і стеблових овочах).
 У процесі перероблення продуктів основними джерелом надходження
свинцю є бляшані банки, які використовуються для пакування харчових
продуктів (10-15%).
 Вітамін D збільшує поглинання як кальцію, так і свинцю.
 Напівперіод біологічного розпаду свинцю, накопиченого в організмі,
становить 5, у кістках людини – 10 років.
 Свинець токсично впливає на кровотворну, нервову, травну і
сечовидільну системи органів.
 Експерти ФАО ВООЗ встановили рівень макс. Допустимий рівень для
дорослої людини – 3 мг на тиждень; ДДД – 0,007 мг/кг маси тіла, а ГДК у
питній воді – 0,05 мг/л.

10. 10
 Кадмій
 Застосовується у промисловості (мазут, дизельне паливо –
звільняється під час їх згорання; гальванічне покриття
неблагородних металів; пігменти при виробництві лаків, емалей,
як стабілізатор пластмас (полівінілхлориду), в електричних
батареях.
 Кадмій є небезпечним у будь-якій формі (споживання напоїв із
пластмасової тари, матеріал якої містить кадмій є надзвичайно
шкідливим). Доза 30-40 мг може виявитися смертельною.
 Кадмій виводиться з організму дуже повільно (0,1% за добу).
Період напіввиведення становить понад 10 років. Ураження нирок
і нервової системи, гостра біль в кістках, поруцшення функцій
легень.
 80% кадмію надходить в організм людини з їжею, 20-% - через
легені з атмосфери і під час куріння.
 Великі дози вітаміну D діють як антидот у разі отруєння кадмієм.
 Профілактика інтоксикації: переважання в раціоні рослинних
білків, сірковмісних амінокислот, аскорбінової кислоти, заліза
цинку, міді, селену, кальцію.
 ВООЗ макс. Допустимим для дорослих є 500 мкг кадмію на
тиждень, ДДС – 70 мкг/добу, ДДД – 1 мкг/кг маси тіла.

11. 11
 Ртуть (Меркурій)
 Широко використовується у промисловості (виробництво
електродів, фарб, ртутних приладів, дзеркал, агрохімічному
виробництві, електричне устаткування, детонаторів, косметики,
фунгіциди для обробки зерна, рибне борошно).
 Стає небезпечною коли з’єднується з атомом вуглецю метилової,
етилової чи пропілової групи – алкільних сполук із коротким
ланцюгом.
 Метилювання ртуті – основна ланка біокумуляції цього металу в
харчових ланцюгах водних екосистем: йони метилртуті і
диметилртуть сорбуються організмом. Метилртуть розчинна в жирах
і легко переходить із води в живі організми.
 Токсична дія ртуті виражається взаємодією з SH-групами білків.
Блокуючи їх, ртуть змінює біологічні властивості тканинних білків
та інактивує гідролітичні й окисні ферменти; може включатися в
структуру ДНК, що позначається на спадковості людини.
 Напівперіод біологічного розпаду сполук ртуті триває приблизно
79 днів.
 Допустиме тижневе надходження ртуті не має перевищувати 0,3
мг. на людину, у т. ч. метилтруті – не більше 0,2 мг.

12. 12
 Миш’як (Арсен)
 Характерна реакція метилювання в наслідок якої утворюються
метиларсенатна і диметиларсенітна кислоти. В аеробних
умовах утворюється триметиларсин, в анаеробних –
диметарсин, що включаються в харчові ланцюги.
 Застосовують у металургії, у виробництві барвників, скла й
емалей, у с/г (у складі пестицидів). Морські організми найбільш
акумулюють цей елемент.
 Разова доза в 30 мг є смертельна для людини.
 Механізм токсичної дії миш’яку пов ’язаний із блокуванням
тіолових груп ферментів, які конролюють дихання тканин, поділ
клітин та інш.
 Специфічні симптоми інтоксикації вважають потовщення рогового
шару долоні і стопи.
 ДДД 0,05 мг/кг маси тіла; для дорослої людини 3 мг/добу.

13. 13
 Мідь (Купрум)
 Використовуєьтся в електротехнічній і теплотехнічній
промисловості для виготовлення водопровідних
систем, у с/г та фармакології.
 Мідь бере активну участь у процесах життєдіяльності,
належить до складу деяких ферментних систем.
Міститься майже у всіх харчових продуктах.
 Добова потреба дорослої людини в міді – 2-2,5 мг. Дефіцит
міді призводить до анемії, сповільнення росту.
 Летальна є концентрація міді 0,175-0,250 г/добу.
 Цинк
 Міститься у багатьох харчових продуктах і напоях,
особливо рослинного походження.
 Бере участь у важливих біологічних процесах
(ферментативних).
 Надходження цинку в організм людини у концентрації 6 г/добу
може призвести до загибелі.

14. 14
 Олово (Станум)
 За тривалого зберігання консервів олово може переходити в
продукти і накопичуватися у великих кількостях.
 Токсична доза олова для людини становить 5-7 мг/кг маси тіла.
 Залізо (Ферум)
 Нестача спричиняє залізодефіцитну анемію.
 Засвоюваність організмом з м’ясних продуктів 30%, із рослин – на
10%, що зумовлено вмістом у рослинних продуктах фосфатів і
фітину, які, утворюючи із заліза важкорозчинні солі,
перешкоджають його засвоєнню.
 Концентрація заліза 7-35 г/добу є летальною для людини; 200
мг/добу – токсичною.
 Стронцій
 Залишки стронцію заміщають кальцій і накопичуються в кістках.
 Сурма
 Отруєння аналогічне отруєнню миш’яком. Токсична доза – 100
мг/добу; летальна – 500-1000 мг/добу.
 Профілактичні заходи полягають у суворій регламентації вмісту і
характеру сполук сурми в емалі, полуді і припої.

15. 15
 Нікель
 Використовується у виробництві деяких видів устаткування для харчової
промисловості.
 У значних кількостях міститься в більшості тканин тварин.
 Добова норма 0,3-0,6 мг.
 Хром
 Металургійна промисловість, поліграфія, шкіряні вироби, антикорозійні
агенти у воді, стічні води.
 Є необхідним елементом (підтримання нормального рівня глюкози).
Недостатність спричиняє порушення глюкозного і ліпідного обмінів і може
призвести до цукрового діабету й атеросклерозу. Надлишок викликає гострі і
хронічні захворювання.
 Летальною є концентрація 3-8 г/добу, токсичною – 200 мг/добу.
 Алюміній
 У харчовій промисловості широко використовують бентоніт, або
природний гідратований алюмосилікат, для освітлення рідких
середовищ (соків, пива, вина, сиропів).
 Речовини, що посилюють розчинення алюмінію – антоціанові пігменти
овочів і фруктів, аніони органічних гідроксидів, кухонна сіль.
 Концентрація 1,3-6,2 г/добу смертельна для людини.
 Молочні продукти – 1 мг/кг, овочі – 30 мг/кг, м’ясо, соки, напої – 10 мг/кг.

16. 16
3. Заходи щодо зменшення вмісту важких металів в
харчових продуктах
 Важкі метали через високу біологічну кумуляцію мають:
 Мутагенну;
 Канцерогенну;
 Тератогенну;
 Ембріо- і гонадотоксичну дію.
 Зниження вмісту токсичних металів у харчовій продукції без
погіршення її харчової цінності практично неможливо. Харчова
сировина багата білками – значна частина важких металів
з’єднана міцним білковим комплексом із металотіонеїном.
 За вмістом токсичних металів харчову продукцію класифікують
на такі види:
 “Чиста” харчова продукція (вміст токсичних металів нижчий ГДК);
 Умовна придатна харчова продукція (вміст токсичних металів
вищий ГДК, але не більший 2 ГДК);
 Непридатна для харчових цілей продукція (вміст токсичних металів
вищий 2 ГДК).

17. 17
 Забезпечити екологічно чистий цикл виробництва
сільськогосподарської продукції, сировини і продовольчих
товарів.
 Перед миттям овочі необхідно замочувати у ємностях з проточною
водою протягом 1 год. Яблука, груші, сливи та інші плоди, що
мають малопрониклий кутікулярний шар - вміст важких металів
зменшується незначно.
 Уникати використання в їжу великих за розміром моркви,
буряків, кабачків в цілому виді.
 Бланшувати овочі не парою, а водою.
 Ягоди необхідно ретельно мити.
 Максимального зниження вмісту важких металів досягають під
час виробництва рафінованої продукції (крохмалю, спирту,
цукру, безбілкових жирових продуктів).
 Дотримання принципів раціонального харчування сприяє
виведенню важких металів з організму і підвищенню імунітету.

18. 18
 Пектин, харчові волокна, каротиноїди сприяють виведенню
важких металів з організму.
 Фрукти і овочі містять близько 10 речовин антиканцерогенної дії.
Назва речовини Продукти, в яких містяться
Каротиноїди, Антоціани
Фітостерини
Флавоноїди
Інгібітори протеази
Ізотіоціанати
Фенольні кислоти
Індоли
Монотерпени
Ацедоль
овочі, фрукти
овочі, фрукти, зернобобові овочі
овочі, фрукти, зернобобові овочі
картопля, зернові, бобові
всі види капусти, цибулинні, салати,
редька
картопля, фрукти, зернові
всі види капусти
цитрусові
буряки