Экологические проблемы обеспечения безопасности пищевых продуктов

Понятие биологической безо­пасности тесно связано с концепцией биосферы. Человек, являясь естественной частью биосферы, в результате хозяйственной деятельности изменяет окружающую среду и одновременно испытывает на себе их воздействие, не всегда благоприятное.
Иногда деятельность человека вызывает серьезные нарушения в экосистеме, поэтому понятие биологической безопасности следует рассматривать применительно ко всем живым организмам, подразумевая под этим равновесие и возможность саморегуляции в экосистеме, а также отсутствие вреда для жизни и здоровья населяющих ее живых существ [2].
Применительно к человеку биологическую безопасность следует рассматривать в первую очередь с точки зрения продовольственной безопасности как одной из важнейших составляющих его жизнедеятельности, а также с точки зрения санитарно-эпидемиологического благополучия.
Проблема продовольственной безо­пасности для человека существовала всегда. Продовольствие, воздух, вода и климат составляют базисный комплекс жизнеобеспечения человечества [3].
Продовольственная безопасность — необходимое материальное условие жизни индивида, любой группы людей и общества в целом, которое обеспечивает функции и возможности развития: демографические, экономические, политические, культурные, интеллектуальные и др. Поэтому проблема стабильного и безопасного продовольственного обеспечения населения является одной из самых важных государственных задач, от решения которой в значительной степени зависит здоровье нации.
Решение проблем качества и безопасности сельскохозяйственного сырья и продуктов его переработки является одним из приоритетных направлений в реализации концепции государственной политики в области здорового питания населения Российской Федерации.
Под безопасностью продуктов питания следует понимать отсутствие опасности для здоровья человека при их употреблении как с точки зрения острого негативного воздействия (пищевые отравления и пищевые токсикоинфекции), так и с точки зрения отдельных последствий (канцерогенное, мутагенное и тератогенное действие).
Среди основных принципов формирования качества продовольственных товаров следует отметить их безопасность, а также обеспечение пищевой ценности продукта согласно его назначению в питании человека. Немаловажная роль отводится внешнему виду, органолептическим показателям, упаковке, информации для потребителя о качестве и направлении использования продукта [3].
В экономически развитых странах качество продукции формируется под воздействием следующих основополагающих факторов:
- Восприимчивость промышленных предприятий к оперативному использованию последних достижений научно-технического процесса.
- Тщательное изучение требований внутреннего и международного рынка, потребностей различных категорий потребителей.
- Использование «человеческого фактора»: обучение рабочих и руководителей, воспитание, систематическое повышение квалификации, применение материальных и моральных стимулов.
В развитых странах большое внимание уделяется подготовке специальных кадров, отвечающих за качество продукции. Например, в США на переподготовку рабочих и служащих фирм ежегодно затрачивается 25 млрд долларов: профессиональная компетентность стоит дорого.
Важным средством обеспечения контроля качества является маркировка продукции, при этом следует отметить необходимость ее модификации в соответствии с требованиями европейских международных стандартов. 
Пищевые продукты представляют собой сложные многокомпонентные системы, состоящие из сотен химических соединений. Эти соединения можно разделить на три основные группы:
1. Соединения, имеющие алиментарное значение. Это необходимые организму нутриенты: белки, жиры, углеводы, витамины, минеральные вещества.   
2. Вещества, участвующие в формировании вкуса, аромата, цвета, предшественники и продукты распада основных нутриентов, другие биологически активные вещества. 
3. Чужеродные, потенциально опасные соединения антропогенного или природного происхождения.  
Большое значение для решения рассматриваемой проблемы имеет проведение постоянного мониторинга загрязнения продовольственного сырья и пищевых продуктов ксенобиотиками химического и биологического происхождения с целью определения приоритетных загрязнителей и уровня их поступления. 
Основные загрязнители пищевого сырья и пищевых продуктов приведены в таблицах 1 и 2.
Сведения о посторонних вредных веществах пищи представлены на рис. 1.
Контаминация пищевых продуктов может происходить на любом этапе их производства, хранения и реализации. 
Выделяют два основных пути контаминации: антропогенный и естественный.
Антропогенный — в результате деятельности человека (промышленность, города, транспорт).
Естественный — пожары, землетрясения, вулканы, бактериологическое обсеменение, плесневые грибы.
С учетом изложенного при подготовке специалистов в нашей академии уделяется большое внимание экологической проблеме. В частности, наряду со специальными дисциплинами студенты изучают общую экологию, радиобиологию, экологическую химию, безопасность продовольственного сырья и пищевых продуктов, химию пищи, методы анализа сырья и пищевых продуктов и т.д. В связи с этим окончившие академию специалисты имеют достаточно высокие компетенции по экологическим проблемам обеспечения безопасности здоровья людей и животных, а также качества продовольственного сырья, пищевых продуктов и кормов.
Учитывая важное значение качества и безопасности продовольственного сырья и кормов, были проведены исследования отдельных образцов почвы и продовольственного сырья в Закамской техногенной зоне. В исследуемых пробах определяли содержание тяжелых металлов, которые являются наиболее частыми ксенобиотиками пищевых продуктов и загрязнителями кормов [4].
Тяжелые металлы (ТМ) относятся к одной из групп загрязнителей продовольственного сырья, пищевых продуктов и кормов. В связи с возрастающими масштабами техногенного загрязнения почв, особенно в пригородных зонах промышленных центров, необходим постоянный контроль над почвой и гигиеническая оценка производимой на ней продукции. Ксенобиотики мигрируют по пищевой цепи: почва-растение-животные-человек. В этой цепи растительная пища является основным источником поступления ТМ в организм человека и животных. Имеются следующие данные [7]: ТМ поступают через растительную продукцию — от 40 до 80 % и только 20-40 % — с воздухом и водой. Поэтому от уровня накопления металлов в растениях, используемых в пищу, в значительной степени зависит здоровье населения.
Актуальность проблемы качества пищевых продуктов определяется тем, что, по данным ВОЗ и РАМН, более 40 % всех заболеваний связано с некачественным и неполноценным питанием. Оно же является причиной сокращения продолжительности жизни в среднем на 15 лет.
Для определения содержания ТМ были взяты пробы почвы и сельскохозяйственные культуры, выращенные вблизи Нижнекамского Нефтехимического комбината и КамАЗа. Из образцов ТМ извлекали ацетатно-аммонийным буферным раствором с рН 4,8. Соотношение почвы к раствору составило 1:10, время взаимодействия — 1 ч при взбалтывании  на ротаторе или настаивание в течение суток. Метод пригоден для некарбонатных и карбонатных почв и принят агрохимической службой  для оценки  обеспеченности почв микроэлементами.
Для анализа брали пробы почвы массой 5 г, растирали до получения абразивного состояния и пропускали через сито с отверстиями 1 мм. Затем полученную порошкообразную массу поместили в колбу емкостью 100 см3, прилили 50 см3 ацетатно-аммонийного буферного раствора с рН 4,8. Суспензию взбалтывали в течение одного часа на качалке. Полученную суспензию профильтровали через сухой складчатый беззольный фильтр (белая лента) в пробирку, первыми порциями фильтрата споласкивали пробирку. Полученный фильтрат использовали для определения  микроэлементов  атомно-абсорбционным методом. Одновременно ставили холостой опыт, проводя все стадии анализа. Определение  Co, Cu почти во всех образцах почвы, ацетатно-аммонийном буферном растворе напрямую оказалось невозможным из-за очень низкого содержания этих микроэлементов. Поэтому проводили предварительное концентрирование путем отгонки жидкости.
Обобщенные данные содержания отдельных ТМ в образцах почвы и  сельскохозяйственных культурах приведены в таблицах 2 и 3.
Анализируя полученные данные, следует отметить, что содержание ряда тяжелых металлов в отдельных пробах сельскохозяйственных культур  колеблется в диапазоне допустимых пределов. В частности, количество железа в пробах почв колеблется от 16,82 до 38,08 мг/кг, кадмия — от 0,01 до 0,055, тем не менее количественное содержание этих элементов во всех образцах сельскохозяйственных культур оказалось в пределах ПДК.
Кроме этих элементов определяли наличие ртути, мышьяка, меди, цинка и стронция, а также микотоксинов в продовольственном сырье (ПС) и пищевых продуктах (ПП). Было исследовано более 100 проб различных ПС и полуфабрикатов растительного и животного происхождения. В 1-2 % проб было повышенное содержание отдельных элементов, микотоксинов — до 20 % проб кормов и зерна. Несмотря на то, что содержание отдельных ТМ и микотоксинов в ПС не превышает ПДК, угроза здоровью людей реальная, так как по пищевым цепям происходит их накопление. Человек, являясь конечным объектом пищевой цепи, получает значительное количество вредных веществ, которые имеют комбинированное действие.
Поэтому тщательный мониторинг по системе «почва-растение-животное-человек» является основой обеспечения здоровья населения.
Технология оценки безопасности продовольственного сырья должна базироваться на следующих направлениях (рис. 2).
При этом большое значение имеет определение приоритетных загрязнителей, их уровня, совершенствование методов их определения и мониторинг, а также установление суточной нагрузки на человека.
Проведенный мониторинг в Закамской техногенной зоне свидетельствует о том, что в образцах почвы в техногенной зоне содержание ТМ в основном  не выходит за ПДК.
Однако, несмотря на относительно удовлетворительное состояние почв и зерновых культур по содержанию тяжелых металлов, значительные партии кормов оказались контаминированными микроскопическими грибами родов Fusarium, Aspergillus, Penicillinum. 
Образцы зерна и фуража, полученные на почвах с повышенным содержанием ТМ, оказались в большей степени контаминированными микотоксинами, что, по-видимому, связано со снижением резистентности растений.
Исходя из результатов полученных исследований, считаем, что необходимо обратить внимание на технологию заготовки, уборки и хранения кормов. Для снижения вредного влияния зараженных кормов следует применять адсорбенты и другие процессы деконтаминации от микотоксинов при кормлении животных. 

Литература
1. Рогов И.А. Безопасность продовольственного сырья и пищевых продуктов / И.А. Рогов, И.И. Дунченко, В.М. Поздняковский и др. — Новосибирск. Сиб.утв. изд-во — 2007 — 227 с.
2. Донченко Л.В. Безопасность пищевого сырья и продуктов питания / Л.В. Донченко, В.Д. Надыкта. М.: Пищепромиздат. — 1999. — 360 с.
3. Григорьева Е. А. Обеспечение эколого-экономической безопасности и фактор экологического роста как повышения качества жизни населения Республики Татарстан./ Мат. Международной Научно-практической конференции «Современные проблемы безопасности жизнедеятельности»: теория и практика. Ч. 2. Казань, 2012. — с. 94-103.
4. Методическое руководство по организации агроэкологического мониторинга, производства и сертификации экологической с безопасной сельскохозяйственной продукции в условиях техногенеза. / Под. ред. В.И. Фисинина и Р.Г. Ильязова — Уфа : Гилем — 2013. — 256 с.
5. Ильязов Р.Г., Шакиров Ф.Х., Пристер Б.С. и другие. Адаптация агроэкосферы к условиям техногенеза/ Под редакцией чл.-корр. АН РТ Ильязова Р.Г. — Казань: Изд-во «Фэн» Академии наук РТ, 2006. — 664 с.
6. Безопасность России. Правовые, социально-экономические и научно-технические аспекты. Продовольственная безопасность. Раздел 2/ А.В. Гордеев, О.А. Маленникова, А.Н. Австривских и др. М. МГФ. «Знания» — 2001. 480 с.
7. http://biogeochemistry.narod.ru/ubugunov/monografi/1/1.htm.