Гигиена питания

2. Характеризуйте ХОП,ФОП и пиретроиды по их токсическому воздействию на организм, распространенность и устойчивости в окружающей среде.    

ХОП применяются в качестве пестицидов достаточно давно; классическим представителем этой группы является дихлордифенилтрихлорэтан  (ДДТ). По некоторым данным, в настоящее время в атмосфере распылено около 3 млн. т. ДДТ. Высокая устойчивость, низкая растворимость в воде, выраженная липофильность - все это привело к тому, что и в настоящее время этот ксенобиотик является одним из основных загрязнителей среды. Между тем во многих странах, в том числе и у нас, применение ДДТ было запрещено еще в 60-х годах XX века. 
    Для ХОП характерна высокая кумулятивная способность, что и предопределяет возможность хронических отравлений. Токсичность ХОП для человека довольно высока. Так, эндрин вызывает у людей судороги при попадании внутрь в дозе около 0,2мг/кг, ДДТ вызывает аналогичный эффект в дозе 16мг/кг, минимальная летальная доза токсофена - 2-7 г. 
    Сохранность ХОП в почве определяется рядом факторов (кислотность, структура, степень минерализации, температура, количество осадков, состав микрофлоры и т.д.) длительное пребывание ХОП в почве приводит к накоплению их в культурных растениях. 
    В настоящее время есть основания утверждать, что ХОП в высоких дозах обладают выраженным повреждающим действием на репродуктивную систему. 
    У человека ХОП поражают нервную, пищеварительную, кроветворную и сердечно-сосудистую системы. Являясь высоколипофильными соединениями, ХОП вызывают повреждения биологических мембран. Большинство ХОП стимулируют пролиферацию эндоплазматического ретикулума (ЭР) и индуцируют микросомальные оксидазы, в частности цитохром Р-450. 
    ХОП влияют и на активность ряда ферментов. Некоторые исследователи рассматривают изменения активности ферментных систем углеводно-фосфорного обмена в качестве раннего показателя ХОП-интоксикации. 
    Можно отметить и массовые отравления, вызываемые ХОП. Так, в Турции в 60-х годах после употребления в пищу семян, обработанных гексахлорбензолом, заболело более 50 тысяч детей. Болезнь проявлялась в усилении пигментации кожи лица, изъязвлении, нарушении функционирования печени, возникновении неврологической симптоматики.

        ФОП - потенциальные источники весьма тяжелых отравлений людей, как в условиях сельскохозяйственного производства, так и в быту. Бытовые отравления хлорофосом характеризуются высокой степенью летальности - 20-30%. В основе токсического действия ФОП лежит их взаимодействие с холинэстеразой (ХЭ), ведущее к торможению ее активности. Ингибирование ХЭ с последующим быстроразвивающимся нарушением метаболизма ацетилхолина дает основание рассматривать ФОП как синаптические яды, подавляющие передачу нервного импульса в холинреактивных системах. 
    Установлено, что ФОП оказывают повреждающее действие на мембрану, а именно, снижают скорость АТФ-зависимого транспорта Са²⁺ в микросомах печени крыс, стимулируют перекисное окисление липидов биологических мембран, приводящее к нарушению их функционального состояния, и т.д. Наиболее вероятные пути поступления ФОП в организм человека и животных - через желудочно-кишечный тракт, кожу и ингаляционным путем. 
    Особенности биотрансформации этих соединений во многом определяют характер их воздействия на биологические объекты. Разнообразие метаболических превращений ФОП, участие в этих процессах разнородных ферментативных систем и их выраженные видовые особенности во многом определяют избирательность токсического действия. 
    К положительным моментам следует отнести быструю деградацию ФОП: сколько-нибудь существенного их накопления в почве не отмечено. Однако даже непродолжительное сохранение ФОП в почве ведет к последующему проникновению их в культивируемые на обработанных площадях растения, в грунтовые воды и атмосферу. Доказана возможность появления ФОП в моркови, рапсе, луке при их использовании в качестве инсектицидов. 
    Проникновение в растения - не единственный путь миграции ФОП в почве. Эти пестициды быстро мигрируют по профилю почвы, где происходит достаточно интенсивная их деградация (в отличие от хлорированных пестицидов). При попадании ФОП в водоемы их деградация идет преимущественно по гидролитическому пути. 
    Тем не менее ФОП могут представлять серьезный источник экологической опасности для человека. Эта опасность становится реальной главным образом в результате нарушения норм и правил применения пестицидов, а также условий их хранения, что влечет за собой их нерегламентированное попадание в окружающую среду.

Пиретроиды - Группа инсектицидов, получившая свое название из-за структурного сходства и близости механизма действия с естественными пиретринами.

Природные пиретроиды (пиретрины) содержатся в цветках пиретрума (далматской ромашки), их аналогами являются искусственно созданные синтетические пиретроиды.

Сегодня они широко распространены в качестве инсектицидов для борьбы с вредителями плодовых и огородных культур, вредителями запасов продовольствия в быту, для обработки сельскохозяйственных животных против эктопаразитов.

Пиретроиды  относительно стабильны на солнечном свету, на неживых поверхностях могут сохраняться до одного года (перметрин). Они слабо передвитаются в почве, под действием микрофлоры разрушаются в течение 2 - 4 недель, почти не проникают в растения. Период их полураспада (ДТ₅₀) на поверхности растений составляет 7 - 9 дней, остатки обнаруживаются в течение 20 - 25 дней.

В отличие от многих других соединений пиретроиды действуют при низких положительных температурах, что дает возможность применять их в ранне-весенний период. По другим данным, наилучшие результаты при применении пиретроидов возможны при умеренных положительных температурах.

В отличие от фосфорорганических инсектицидов и карбаматов они не уничтожают скрытоживущих вредителей и применяются чаще всего против листогрызущих насекомых.

Благодаря липофильности вещества хорошо удерживаются кутикулой листьев и не смываются дождем, а низкое давление паров обеспечивает длительное остаточное действие и препятствует распространению пиретроидов в окружающей среде воздушными потоками. Эти же физические свойства ограничивают подвижность пиретроидов в почве: благодаря хорошей адсорбции распространение пиретроидов возможно лишь при эрозии почвы.

Пиретроиды почти нерастворимые в воде. Липофильность и нерастворимость обусловливают высокую токсичность веществ в отношении насекомых и отсутствие системного действия (пиретроиды - это контактные, отчасти кишечные токсиканты). Продукты расщепления пиретроидов на свету имеют пониженную биологическую активность. Практически достаточная устойчивостъ пиретроидов в окружающей среде сочетается с их быстрой инактивацией (благодаря расщеплению) в системе метаболизма. 

В организм человека действующие вещества могут поступать через дыхательные пути, желудочно-кишечный тракт, неповрежденную кожу. В печени пиретроиды подвергаются окислению и гидролизу с образованием глюкуронатов. Высокая скорость окисления и выведения этих веществ из организма обусловлена наличием в их молекуле легко расщепляющихся структур.

По токсическому действию синтетические пиретроиды делят на два типа. К І типу относятся вещества, не содержащие цианогруппу (бифентрин, перметрин и др.). Воздействуя на организм животных, они вызывают тремор, гиперактивность, возбуждение (агрессивное поведение), мышечные контрактуры. Особенностями токсического действия пиретроидов ІІ типа - цианопиретроидов (альфа-циперметрин, бета-циперметрин, циперметрин, дельтаметрин, эсфенвалерат и др.) являются судороги и рецидивирующие судорожные припадки, гиперсаливация, хореатетозы, гиперкинезы.

Электрофизиологические  экспериментальные исследования говорят  о том, что действие пиретроидов вызывает функциональные изменения постсинаптической нейрональной мембраны, вещества воздействуют на хемовозбудимые ионные каналы, обладают достаточно высоким сродством к никотиновым ацетилхолиновым рецепторам. Цианосодержащие пиретроиды при взаимодействии с рецепторами гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК) в синаптосомах мозга, вызывают функциональные нарушения в работе экстрапирамидной системы и спинальных промежуточных нейронов.

Острые отравления проявляются в виде головной боли, жжении и зуде кожи лица, головокружении, общей слабости, в первые 2-3 суток повышении температуры тела до 38-39 °С.

3. Какова роль минеральных  веществ в питании человека.   

 В организме человека  минеральные вещества составляют  около 4% массы тела. Основная часть  минеральных веществ сосредоточена  в костях, остальная в виде  растворов в жидких средах  организма. Потребность взрослого  человека в минеральных веществах  составляет от 13,6 до 21г в сутки.  Суточная потребность организма  в основных минеральных веществах  колеблется от нескольких граммов  до сотен миллиграммов. В зависимости  от количественного состава минеральных  элементов, участвующих в биохимических  процессах, они подразделяются  на микро и макроэлементы. К  незаменимым относятся 22 химических элемента. Из них натрий, калий, кальций, магний, хлор, фосфор и сера присутствуют в организме в относительно большом количестве - десятки и сотни миллиграммов на 100г живой ткани. Это так называемые макроэлементы, без которых невозможен обмен веществ и нормальное функционирование всех систем и органов. Их значение для организма достаточно хорошо изучено, однако по результатам научных исследований последних лет, число незаменимых элементов может достигнуть30.  
    К микроэлементам относятся медь, хром, селен, молибден, марганец, фтор и др. Потребность организма в микроэлементах чрезвычайно мала – десятые и сотые доли миллиграммов. А такие элементы как бор, кремний и олово встречаются в виде следов. Избыток некоторых микроэлементов в продуктах питания вызывает тяжелые отравления, поэтому их содержание в продуктах ограничивается стандартами, а наличие свинца, цинка, мышьяка – не допускается.  
    Наш организм постоянно расходует минеральные вещества. Для поддержания нормальной жизнедеятельности и развития организма необходимо ежедневное их восполнение. Недостаток отдельных элементов или их отсутствие может привести к тяжелым заболеваниям. Большинство минеральных веществ поступают в организм с питанием, и только некоторые через кожу и легкие. Эти жизненно необходимые компоненты участвуют в обмене веществ, входят в состав тканей и клеток, участвуют в синтезе ферментов и гормонов. 

Кальций - основная составная часть костной ткани, важнейший компонент свертывающей системы крови, активатор ряда ферментов, гормонов, играет важную роль во многих физиологических и биохимических процессах. Суточная потребность в кальции взрослого человека составляет 800 мг. Он лучше усваивается в соотношении с фосфором 1 : 1,5, и в соотношении с магнием 1 : 0,5 (0,6). Основной источник кальция - молоко и молочные продукты. В них кальций оптимально сбалансирован с фосфором. Употребление пол-литра коровьего молока обеспечивает поступление в организм 600 мг прекрасно усвояемого кальция. Хорошо сбалансирован кальций в плодах и овощах, но его в этих продуктах мало. Неблагоприятная сбалансированность кальция, фосфора и магния в хлебе, мясе и пшене ухудшает усвояемость кальция этих продуктов. Уменьшают всасывание кальция фитиновые кислоты, находящиеся в зерновых продуктах, и щавелевая кислота, содержащаяся в шпинате. Снижается усвояемость кальция также при избыточном потреблении жиров.

Магний - играет важную роль в передаче нервного импульса и нормализации состояния нервной системы, регулирует кальциевый и холестериновый обмен, оказывает сосудорасширяющее действие, способствует снижению артериального давления. Суточная потребность в магнии взрослого человека составляет 400 мг. Главными источниками магния являются разные крупы, горох, фасоль, хлеб из муки грубого помола. Есть он и в рыбных продуктах, особенно в консервах (шпротах, горбуше). Мало магния в молоке и молочных продуктах, яйцах, фруктах.

Фосфор - регулирует функции центральной нервной системы энергетическое обеспечение процессов жизнедеятельности организма Суточная потребность в фосфоре взрослого человека составляет 1200 мг; при усиленной физической нагрузке потребность в фосфоре возрастает Большинство продуктов питания богаты фосфором, и поэтому недостатка в нем практически не отмечается. Опасно избыточное потребление фосфора, особенно у детей первых месяцев жизни. Чрезмерное количество фосфора приводит к уменьшению содержания кальция в организме. Это необходимо иметь в виду при кормлении детей первого года жизни коровьим молоком, где фосфора в 5-7 раз больше, чем в женском молоке, а кальция по отношению к фосфору меньше, чем в женском. Наиболее богаты фосфором молоко и молочные продукты, мясо, рыба, зерновые и бобовые. Из растительных источников фосфор усваивается хуже, чем из продуктов животного происхождения.

Калий - особенно необходим для обеспечения нормальной деятельности органов кровообращения, процессов нервного возбуждения в мышцах, внутриклеточного обмена. Калий усиливает мочевыделение. Суточная потребность взрослого человека в нем составляет 3-5 г. Особенно много калия в продуктах растительного происхождения: сое, фасоли, горохе, картофеле, морской капусте, в сухофруктах - урюке, черносливе, изюме, грушах, яблоках. Его много также в молоке.

Натрий - участвует в процессах внутриклеточного и межклеточного обмена, в поддержании осмотического давления протоплазмы и биологических жидкостей организма, он принимает активное участие в водном обмене. Содержание натрия в пищевых продуктах незначительно. Мало его в картофеле, фруктах; несколько больше в моркови, свекле, злаковых, мясе и рыбе. Поэтому в организм натрий поступает в основном в виде хлорида натрия (поваренной соли). Хотя потребность в натрии невелика (около 1 г в сутки), современный человек потребляет его в сутки до 6 г, что соответствует 15 г пищевой поваренной соли. В последние годы установлена взаимосвязь между избыточным потреблением поваренной соли и возникновением гипертонической болезни. Рекомендуется ограничивать потребление пищевой поваренной соли до 8 г в сутки, что соответствует 4 г натрия (3,2 г - за счет самой пищевой поваренной соли и 0,8 г - за счет поступления с пищевыми продуктами).

Хлор - регулирует осмотическое давление в клетках и тканях, нормализует водный обмен, а также участвует в образовании соляной кислоты в желудке. Суточная потребность в хлоре взрослого человека составляет 5-7 г, что удовлетворяется за счет хлорида натрия (пищевой поваренной соли).

Сера - необходимый структурный элемент аминокислот метионина и цистина; она входит в состав инсулина, принимает участие в его образовании. Суточная потребность в сере взрослого человека - около 1 г. Сера содержится преимущественно в продуктах животного происхождения: говядине, свинине, морском окуне, треске, ставриде, яйцах, молоке, сыре; в меньшем количестве она находится в хлебе, крупах, фруктах.

Суточная потребность  человека в минеральных веществах: