7.6. Канцерогенни вещества в храната
Известно е, че по-голямата част от химикалите навлизат в човешкото тяло по линия на хранене - 70 ... 90%. Значителна част от тях са канцерогени, които са причина за 75% от всички човешки заболявания. Според данни (1994) на Националния институт по рака на САЩ,35% от случаите на рак са причинени от хранителни навици,, 30% от тютюнопушене, 10% от инфекции, 4% от фактори на околната среда, 19% от други фактори и само 2-3% от случаите на рак са причинени от замърсяване на околната среда.
В момента една на всеки пет смъртни случая на планетата се дължи на рак, който отнема повече човешки животи, отколкото СПИН, малария и туберкулоза взети заедно.
Развитието на рак в организма възниква в резултат на сложен процес на трансформация на нормална клетка в туморна и включва три етапа: иницииране, активиране и прогресия на тумора. Както показват многобройни проучвания, решаващо влияние върху формирането
Туморите са канцерогенни вещества, които влизат в тялото с храна, вода, през дихателната система и кожата. Локализацията на канцерогените в клетките води до хромозомни аномалии и образуването на тройни комплекси: ДНК-канцероген-протеин. В бъдеще такива комплекси активират канцерогенезата на други токсични вещества.
Канцерогените, циркулиращи в околната среда, се образуват в резултат на човешка дейност, произвеждат се от живи организми или възникват абиогенно: емисии от вулкани, космохимични процеси. Най-опасното замърсяване на околната среда е от антропогенен произход - в резултат на димни емисии от отоплителни системи, промишлени предприятия и транспорт, което води до непрекъснато нарастващо натрупване на канцерогени в атмосферата, почвата и водните басейни. По този начинсредната годишна концентрация3,4-бензпирен във въздуха на големите градове с интензивна автомобилнадвижение надвишава ПДК 4…7 пъти, а максималната му концентрация при единични измервания е 13…21 ПДК.
Замърсяването на атмосферата и почвата създава възможност за директен контакт с канцерогени на повърхността на зеленчуци, плодове, зърнени култури, растителни материали, продукти, съхранявани или добивани на открито. В много хранителни продукти концентрацията на БП надвишава 25 mcg/kg, в растителните масла и готварските мазнини - 5-20 mcg/kg. Крайната цел на такъв поток от опасни съединения е човешкото тяло. Статистиката показва, че поради непрекъснато нарастващото замърсяване на околната среда, броят на онкологичните заболявания на планетата се е увеличил с 400% през последните 25 години.
Сред многобройните химични съединения, причиняващи злокачествени новообразувания, най-токсични са диоксините, които се характеризират с комплекс от необичайни физикохимични свойства и уникална биологична активност. Диоксините са тотална отрова, защото дори и в относително малки дози засягат почти всички форми на живата материя - от бактериите до топлокръвните. Тяхната токсичност е по-висока от цианидите, стрихнина, кураре и е сравнима с токсичността на бойните отровни вещества - табун, зарин, зоман.
Диоксините и свързаните с тях ксенобиотици ефективно се натрупват в мастните тъкани, черния дроб, хемопоетичните органи и се екскретират от тялото много бавно.Биоконцентрациятасе извършва както по протежение на хранителните вериги, така и чрез междуфазови преходи от всякакви среди, включително въздух, вода и почва (дори ако те са незначителни в тези среди). За хората времето на полуразпад на диоксините от тялото достига 6-7 години. Основната опасност за хората от диоксините е потискането на имунната система („химически СПИН“), както иканцерогенни, тератогенни (генно изкривяване), мутагенни и ембриотоксични ефекти. Нарушават се репродуктивните функции, развиват се хронични заболявания, настъпва ранна инвалидност и смърт.
Повече от 95% от диоксините влизат в човешкото тяло с храната. Ксенобиотиците навлизат в хранителната верига със сухоземни растения (пшеница, соя, моркови и др.), с краве мляко, с месо от свине и крави, с риба. Носител на диоксини е хартия, получена чрез избелване на целулоза с хлор в хартиените фабрики. Използването на хартия в домакинството неизбежно е придружено от прехвърляне на ксенобиотици директно в храната (мляко, мазнини, кафе, чай и др.), а след това в тялото. Пакетираните продукти, съдържащи мазнини, също са източник на ксенобиотици поради добрата им разтворимост в мазнините. Особено опасно е използването на хартия, съдържаща диоксин, като бебешки пелени, хигиенни тампони и носни кърпички, тъй като кожата и лигавиците извличат ксенобиотици от хартията.
Появата на диоксини в храната, питейната вода и във въздуха се признава за недопустима. Това обаче е практически невъзможно да се постигне, когато в биосферата циркулират значителни количества от тези ксенобиотици. Следователно в момента въпросът е само за ограничаване на риска от увреждане на хората и природата от диоксини и свързаните с тях вещества. Максималните стандарти за съдържание на диоксини в обекти на околната среда и допустимата „консумация“ от човек се изразяват в диоксинов еквивалент, т.е. по отношение на най-токсичния 2,3,7,8-тетрахлородибензо-пара-диоксин (TCDD). Допустим дневен прием (ADI), т.е. количеството TCDD, което не трябва да засяга човек в продължение на 70 години в различни страни е 1-4 pg/kg телесно тегло на ден (1pg=10 -12 g). Наредби за допустимото съдържание на диоксини в България(в Украйна няма контрол на диоксин) са установени за следните хранителни продукти: мляко и млечни продукти – 5,2 ng/kg; риба и рибни продукти – 11,0 ng/kg; месо и месни продукти – 0,9 ng/kg. Лесно се вижда, че установеният DSD е много малка стойност, която може да бъде надвишена доста лесно. Така рибарите, които се хранят с риба, в която са концентрирани диоксини, надвишават ADI 100-1000 пъти. Кърмените деца получават 50...100 DSD при кърмене, тъй като концентрацията на диоксини в кърмата на майките в индустриализираните страни е 10...15 пъти по-висока от допустимата норма. Така експериментално е доказан фактът, че по време на кърмене диоксините и дибензофураните се извличат от тялото на жената и се концентрират в кърмата (до 47 ng/kg). За целия период на хранене майката предава на детето до 40% от съдържащите се в нея диоксини и дибензофурани (особено в мастната тъкан). Излишъкът от DDI се доказва и от данни за дневния прием на диоксини в индустриалните страни, който е 3 ... 6 pg / kg човешко тегло.
Друга често срещана група канцерогенни съединения са полицикличните ароматни въглеводороди, които са широко разпространени в световен мащаб. Подобно на диоксините, PAHs не се произвеждат умишлено: те се образуват по време на всички процеси на изгаряне и обработка на изкопаеми горива и се намират в някои природни продукти. ПАВ присъстват във въздуха, водата и почвата. Те са изключително стабилни във всякаква среда и се концентрират във всякакви естествени екосистеми.
Натрупването на тези вещества при животните протича по различен начин. Докато някои семейства риби не показват склонност към него, други, като шараните, могат да натрупат 2700 пъти количеството PAH за 76 часа. Най-токсичният от тях, 3,4-бензпирен, е по-стабилен в околната среда споредв сравнение с други ПАВ и следователно е способен да се натрупва по хранителната верига. Най-много се натрупва от картофите, цвеклото и зелето, главестата салата, писията и треската.
Месните продукти (колбаси, рула, шунки) могат да съдържат BP в широк диапазон от концентрации – 0,4…2025 µg/kg. Няма точни данни за максималните концентрации, които имат канцерогенен ефект върху хората, тъй като локалният ефект на BP се проявява само при директен контакт. Когато PAH навлизат в тялото, ензимите образуват епоксидни съединения, които реагират с гуанин, което предотвратява синтеза на ДНК, причинява нарушения или води до мутации, които допринасят за развитието на ракови заболявания в различни органи.
Месните и рибните продукти са много интензивно замърсени с канцерогени при технологичната им обработка с дим.
Бензпирен е открит в плодове (по-специално сушени сливи, ябълки, череши) и семена след изсушаването им с горещ въздух, съдържащи продукти от изгаряне на гориво в количество от 0,3...24 µg/kg.
Източникът на образуване на канцерогени може да бъде кулинарната обработка на продуктите, по-специално пърженето. С увеличаване на времето за обработка на мазнини, повторно нагряване и повишаване на температурата (200 0 C и повече) протичат редица сложни реакции, водещи до синтеза на BP и други канцерогенни вещества.
Такива съединения, заедно с PAHs, включват нитрозосъединения (NS) от типа
Интензивното използване в селското стопанство на азотни торове и пестициди, способни да нитрозират (карбамати, производни на урея и тиазин, N,N-дизаместени амиди, производни на алкилгуанидин), както и пестициди, съдържащи до 1 g/kg различни нитросъединения, доведе до значително натрупване на прекурсори на нитрозамини (нитрати и нитрити) в почвата, вода и растения.
Нитрозамините се съдържат в рибата и месните продукти, млякото, сиренето и тютюневия дим. Могат да се образуват и отделят във въздуха при опушване и консервиране на хранителни продукти, съдържащи нитрати и нитрити; при печене, сушене и осоляване. N-нитрозамините се намират в пшеница, царевица, цвекло, картофи, пасища и диви треви. Някои нитрозамини се срещат в природата.
Ендогенният синтез на нитрозамини при животни и хора е доказан, по-специално, в киселата среда на стомашния сок от нитрати и вторични амини или амиди. Нитрозамините, взаимодействайки с ДНК, РНК и клетъчните протеини, причиняват различни видове дистрофия и смърт на повечето клетъчни популации. При експеримент с животни е установена възможността за трансплацентарно действие на тези съединения и е установено тяхното токсично действие върху плода.
Синтезът на нитрозо съединения в човешкото тяло се насърчава активно от тиоцианата, който се съдържа в слюнката (в слюнката на пушачите концентрацията му е 3-4 пъти по-висока). Способни да се превръщат в нитрозамини и пестициди, които най-често се срещат в хранителни продукти, като атразин, прометрин, симазин, тиурам.
Епидемиологичните проучвания показват, че в Китай честотата на назофарингеалните карциноми и рискът от появата им корелират с консумацията на осолена риба, приготвена по "китайски" метод. Освен това проучвания в САЩ, Япония, Италия,а също и в Тунис, Аляска и Хавай са показали, че яденето на осолена риба, приготвена по "китайска" рецепта (или подобна), е свързана с развитието на назофарингеален рак. В някои случаи има и неясна връзка с тумори на стомаха и хранопровода. Според заключението на експертната група на Международната агенция по рака (IARC), употребата на такава осолена риба е безусловен канцероген за човека (Приложение 7).
Всеки ден 0,1 ... 1 μg нитрозосъединения влизат в човешкото тяло с храна. Към това трябва да добавим и неопределеното количество, което се образува директно в храносмилателния тракт. Безопасната дневна доза нитрозамини за хора е 10 микрограма.
Изследванията на чуждестранни учени показват, че най-опасните канцерогени,еднократна доза от които причинява рак(при опитни животни!), са афлатоксините (вижте подраздел 7.2) и нитрозамините.
Един от източниците на замърсяване на растителни материали и храни за животни с канцерогени са химикалите, използвани за защита на растенията. Сред пестицидите (тиокарбамид, тиоурацил, метоксихлор, ДДТ, севин и др.) Установено е значително количество канцерогенни съединения. Освен това всички пестициди, съдържащи хлор, съдържат диоксини в концентрации до 5 ppb.
Картофен чипс. –1,3 (0,3…3) Сухи закуски – 0,15
Горещи картофи. и пържени картофи - 0,3 Хляб, бисквити, бисквити. – 0,14
Мляно кафе - 0,2 Птиче месо - 0,052
Корн флейкс и пръчици – 0.17 Хляб – 0.03
Акриламидът се използва в промишлеността за производство на полиакриламидни материали. Полиакриламидите се използват за обработка на питейни и отпадъчни води, в които различни замърсители се отстраняват по време на процеса на коагулация. Макар чеполиакриламидът съдържа много малко количество акриламид, според новите разпоредби на ЕС, МДК за акриламид в питейната вода е намален до 0,0001 mg/l. Горните данни са много по-високи от тази норма.
Както показват по-нататъшни изследвания, образуването на акриламид става при температура от 120 ... 185 ° C и по-висока в резултат на реакцията на аминокиселината аспарагин и въглехидрати (особено фруктоза). Хранителните мазнини също допринасят значително за образуването на акриламид (печени фъстъци). Високите температури, типични за пържене, скара и печене, насърчават синтеза на акриламид. Безполезно е да търсите продукти, в които това вещество е ниско. На опаковката няма информация за това, а количеството на акриламид може да варира дори в различни партиди от един и същ продукт. Ако същите продуктине се пържат, а варят,акриламид в тях изобщо не се образува или количеството му е незначително.
Още един съвет, който шведските учени дават на всички днес: „Златисто вместо тъмнокафяво, когато пържите нещо. По-специално картофи, бисквити и др.
Действието на канцерогенните вещества може да бъде значително отслабено с помощта на витамини (рибофлавин, аскорбинова киселина, витамин Е), b-каротин, полифеноли, микроелементи (соли на цинк и селен).
Пълен списък на доказани човешки канцерогени според IARC е даден в Приложение 7.