Токсины в пищевых продуктах: методы идентификации

«Токсины впищевых продуктах: методы идентификации»
 

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Общие сведения о токсинах
1.1 Микотоксины
Глава 2. Методы идентификации токсинов
Глава 3. Современное оборудование
Заключение
Литература

ВВЕДЕНИЕ
Проблема пищи всегда былаодной из самых важных проблем, стоящих перед человеческим обществом. Все кромекислорода человек, получает для своей жизнедеятельности из пищи. Среднеепотребление ее в сутки составляет около 800 г (без воды) и около 2000 г воды.
Правильная организацияпитания требует знания, хотя бы в самом общем виде, химического составапищевого сырья и готовых продуктов питания, представлений о способах ихполучения, о превращениях, которые происходят при их получении и при кулинарнойобработке продуктов питания.
Все пищевые веществаполезны здоровому организму в оптимальных количествах и оптимальном соотношении.Но в пище всегда имеются микрокомпоненты, которые в относительно повышенныхколичествах вызывают неблагоприятный эффект. К ним относят, во-первых, такназываемые токсиканты – натуральные, присущие данному виду продуктабиологически активные вещества, которые могут при определенных условияхпотребления вызвать токсический эффект, во – вторых, «загрязнители»- токсичныевещества, поступающие в пищу из окружающей среды вследствие нарушения технологиивыращивания (кормление — для животных), производство или хранение продуктов илидругих причин.
Суть моей курсовойработы, заключается в определении токсинов в пищевых продуктах. В настоящеевремя токсины являются главной проблемой человечества. Последствия отравлениятоксинами являются очень опасными, они могут доходить вплоть до летальногоисхода. Рассмотрим некоторых представителей токсинов более подробно.

ГЛАВА 1. ОБЩИЕСВЕДЕНИЯ О ТОКСИНАХ
Токсины (от греческого toxikоn — яд),вещества бактериального, растительного или животного происхождения, способныеугнетать физиологические функции, что приводит к заболеванию или гибелиживотных и человека. Токсины при попадании в организм вызывают образование антител.(Молекулярная масса токсина свыше 4-5 тыс.; низкомолекулярные вещества неиммуногены.) Токсины входят в состав ядов змей, скорпионов, пауков и др. ядовитыхживотных, ряда ядовитых растений.
Наиболее распространенныеи изученные бактериальные токсины (их известно несколько сотен) подразделяютсяна экзотоксины и эндотоксины. Экзотоксины выделяются бактериями в процессе ихжизнедеятельности в окружающую среду и обладают специфическим действием наорганизм (к таким токсинам относятся нейротоксины, цитотоксины). Некоторыемикроорганизмы выделяют очень сильные токсины, вызывающие ботулизм, столбняк, дифтерию,пищевые токсикоинфекции и др. Эндотоксины высвобождаются после гибели бактерийи представляют собой нормальные продукты их метаболизма (например, ферменты).Такие токсины нарушают у животных и человека обмен аминов биогенных.
Токсины бактерий былиоткрыты в 1888 французским ученым Э. Руи швейцарским ученым А. Йерсеном,получившими название токсины дифтерийной палочки. Этим открытием они создалипредпосылки для разработки методов обезвреживания токсинов, а не уничтоженияпродуцирующих их микроорганизмов. Успешная попытка применения антитоксинов(антител) была предпринята немецким бактериологом Э. Берингом в 1890, установившим,что сыворотка крови животных, иммунизированных сублетальными дозами. Токсины,обладает профилактическими и лечебными свойствами.
В 1924 французский ученыйГ. Рамон предложил обезвреживать токсины (с сохранением их иммунных свойств)обработкой формалином, в результате чего образуется неядовитое производное токсина- анатоксин, который при введении в организм способствует выработке иммунитетак соответствующему токсину. В конце 50-х гг. 20 в. с развитием химии и методових очистки и идентификации появилась возможность не только избирательномодифицировать токсины, но и отделять полученные анатоксины от непрореагировавших исходных токсинов.
Токсины различают и по типу действия наорганизм. Нейротоксины действуют на различные этапы передачи нервного импульса.Так, некоторые бактериальные токсины нарушают проводимость нервных волокон.Тайпотоксин и b-бунгаротоксин действуют на пресинаптическую мембрану, подавляявыделение медиатора ацетилхолина, кобротоксин и др. Токсины этого класса (ихизвестно несколько десятков; для 30 из них установлена аминокислотнаяпоследовательность) блокируют ацетилхолиновый рецептор постсинаптической мембраны.Цитотоксины обладают высокой поверхностной активностью и разрушаютбиологические мембраны. Такие токсины часто встречаются в ядах змей; построению они близки нейротоксинам змей, но отличаются от них функциональноважными аминокислотами. Цитотоксины могут вызывать лизис (разрушение) клетоккрови. Токсины-ингибиторы подавляют активность определенных ферментов инарушают таким образом процессы обмена веществ. Токсины-ферменты (протеазы,нуклеазы, гиалуронидазы, фосфолипазы и др.) разрушают (гидролизуют) важныекомпоненты организма — нуклеиновые кислоты, полисахариды, липиды и др.Применение токсинов ограничено получением из них анатоксинов; нейротоксиныиспользуют в качестве избирательно действующих агентов приэлектрофизиологических и клинических исследованиях механизмов передачивозбуждения в нервной системе. Часто термин «Токсины» неправильнораспространяют на природные небелковые вещества, нарушающие те или иные функцииорганизма.
Пищевые токсины. Следующую группу токсинов составляютпищевые токсины. Многие люди даже не подозревают, насколько вредным можетоказаться неправильное питание, зашлаковывающие организм. Если спиртные напиткимы пьем далеко не каждый день, то пищу мы употребляем ежедневно. То есть ивредные вещества мы употребляем ежедневно. Недаром древняя пословица гласит: «Яесть то, что я ем». В целом ряде случаев нежелательными для организмапродуктами оказываются сладости, мучные изделия, жаренная и жирная пища.Вредными или атерогенными являются избыточные животные жиры: сало, сливочноемасло, домашняя сметана, а также кокосовое масло, поскольку они способствуютотложению холестериновых бляшек на стенках сосудов.
Существует точка зрения,что организм человека плохо приспособлен к перевариванию мяса, особенно такого,как свинина, баранина. Еще более тяжелой, чем мясо, пищей являются мясные икуриные, рыбные бульоны (которыми принято кормить тяжело больных), а такжеизлюбленные всеми во время праздничных застолий холодцы и заливные. Продукты,образующиеся в организме после употребления мяса и мясных бульонов, вызываютгниение и брожение в кишечнике, что способствует повышению кислотностиорганизма. Все окислительно-восстановительные процессы и функционированиеклеток здорового организма протекают нормально в среде со слабощелочнойреакцией, что соответствует величине рН=7,2-7,4 (такую же величину имеют нашакровь, межклеточная жидкость, лимфа, слюна). Кислая среда – почва для развитиямножества болезней, в том числе аллергических, почва для преждевременногостарения организма. Созданию щелочной среды в организме способствуетупотребление растительной пищи с сыром виде, сухофруктов, а также ежедневноеупотребление воды «Алка-Майн». Большая часть продуктов, которые мысегодня покупаем в супермаркетах не соответствует требованиям качества иотносится к группе генетически модифицированных продуктов (ГМ — продукты).[1-4]
Одна из разновидностейтоксинов – митотоксины. Рассмотрим их более подробно.
1.1 МикотоксиныМикотоксины — от греч. mykes-гриб и toxikon-яд, токсичныепродукты жизнедеятельности микроскопических (плесневых) грибов.
Известно более 250 видовгрибов, продуцирующих несколько сотен микотоксинов. Многие из них обладаютмутагенными (в том числе канцерогенными) свойствами. Среди микотоксинов,представляющих опасность для здоровья человека и животных, наиболеераспространены афлатоксины (формула I и II), трихотеценовые микотоксины, илитрихотецены (III-IV), охратоксины (V), патулин (VI), зеараленон и зеараленол(VII). Большинство микотоксинов – кристаллические вещества (см. таблицу),термически стабильны, хорошо растворимые в органических растворителях.Микотоксины (за исключением охратоксинов) достаточно устойчивы к действиюкислот, разрушаются щелочами с образованием нетоксичных или малотоксичныхсоединений. Биосинтез микротоксинов включает обычно стадию конденсации 1молекулы ацетил-кофермента А с тремя и более молекулами малонил-кофермента А.
/>
Группа I
Афлатоксин В1: R=H
Mолекулярная масса – 312
Афлатоксин В2: R=H, положение 8 и 9 гидрированы
Mолекулярная масса – 314
Афлатоксин М1: R=OH
Mолекулярная масса – 328
/>
Группа II
Афлатоксин G1
Mолекулярная масса – 328
Афлатоксин G2: положения 9 и 10 гидрированы
Mолекулярная масса – 330
/>
Группа III
Токсин T-2: R1=OH, R2=R3=OAc, R4=H, R5=OCOCH2CH(CH3)2
Mолекулярная масса – 424
Токсин HT-2: R1=R2=OH, R3=OAc, R4=H, R5=OCOCH2CH(CH3)2
Mолекулярная масса – 466
Диацетоксискирпенол (ДАЗ): R1=OH, R2=R3=OAc, R4=H, R5=CH2
Mолекулярная масса – 366
/>
Группа IV
Нивеленол: R1=R2=R3=R4=OH
Mолекулярная масса – 312
Дезоксиниваленол (ДОН): R1=R3=R4=OH, R2=Н
Mолекулярная масса – 296
3-ацетил-дезоксиниваленол: R1=OAc, R2=Н, R3=R4=OH
Mолекулярная масса – 338
15-ацетил-дезоксиниваленол: R1=R4=OH, R2=Н, R3=OAc
Mолекулярная масса – 338
Фузаренон: R1=R3=R4= OH, R2=OAc
Mолекулярная масса – 354
/>
Группа V
Охратоксин А: R=H, R1=Cl
Mолекулярная масса – 403
Охратоксин B: R=H, R1=H
Mолекулярная масса – 369
Охратоксин C: R=Cl, R1=C2H5
Mолекулярная масса – 431
/>
Группа VI
Патулин
Mолекулярная масса – 153
/>
Группа VII
Зеараленон: X= CO
Mолекулярная масса – 318
Зеараленол: X= CHOH
Mолекулярная масса – 312
Основныефизико-химические свойства некоторых микотоксиновМикотоксин
Мол.
масса
t пл.,
°С
λ макс,
нм *
Флуоресценция,
цвет, нм * Афлатоксин B1 312 268-269 265,362 голубой, 425 Афлатоксин G1 328 244-246 – зелёный, 450 Афлатоксин M1 328 299 265,357 голубой, 425 Токсин Т-2 466 150-151 — ** – Диацетоксискирпенол 366 162-164 – – Дезоксиниваленол 296 151-153 218 – Ниваленол 312 222-223 218 – Зеараленон 318 164-165 236,274,316 сине-зелёный Патулин 153 105-108 276 – Охратоксин А 403 169 213,332 зелёный, 475 Охратоксин В 369 221 218,318 голубой
* — Растворитель метанол.
** — Отсутствиепоглощения в УФ спектре или флуоресценции.
 
Афлатоксины. В эту группу входят более 15микотоксинов, которые продуцируются грибами Aspergillus flavus и Aspergillus раrasiticus. Основныезагрязнители (главным образом токсин В) пищевых продуктов. Высокой токсичностьюобладают афлатоксины В1, В2, G1 и G2(для афлатоксина B1 ЛД50 7,8 мг/кг, макаки, перорально).Афлатоксины – сильные мутагены (в т.ч. гепатоканцерогены), обладают такжетератогенным и иммунодепрессивным действием. Токсичное действие обусловлено ихвзаимодействием с нуклеофильными участками ДНК, РНК и белков.
В ряде стран Африки иАзии, где наблюдаются острые афлатоксикозы у людей, выявлена прямая корреляциямежду частотой заболевания населения раком печени и содержанием афлатоксинов впищевых продуктах. Химическая детоксикация кормов аммиаком при повышенномдавлении и температуре (США, Франция) или пероксидом водорода (Индия) позволяетснизить содержание афлатоксинов до безопасного уровня. При этом, однако,теряется часть питатательной ценности корма. Перспективна биологическаядетоксикация афлатоксинов и других микотоксинов некоторыми видамимикроорганизмов. При употреблении животными кормов, загрязненных афлатоксином В1,с молоком выделяется высокотоксичный афлатоксин M1.
Трихотецены. Продуцируются грибами Fusarium spo-rotrichiella, Fusariumsolani, Fusarium graminearum и др. Включают более 80 микотоксинов, которыеподразделяют на 4 типа: А, В, С и D. Представители группы А – токсин Т-2 идиацетокси-скирпенол, группы В – дезоксиниваленол и ниваленол, группы С –роридин А, группы D – кротоцин. ЛД50 для этих микотоксинов (мыши, перорально)варьирует от 6,7 мг/кг (токсин Т-2) до 46 мг/кг (дезоксиниваленол). Биосинтезтрихотеценов осуществляется через лактон мевалоновой кислоты ифарнезил-пирофосфат.
Трихотецены проявляюттератогенные, цитотоксические, иммунодепрессивные, дерматотоксические свойства,действуют на кроветворные органы, центральную нервную систему, вызываютлейкопению, геморрагический синдром, ответственны за ряд пищевых микотоксикозовчеловека и животных. Токсические свойства обусловлены их участием в подавлениибиосинтеза белка. Из всех трихотеценов природными загрязнителями пищевыхпродуктов являются только 4 (они приведены в качестве представителей группы IIIи IV).
Патулин. Впервые выделен в 1943 году какантибиотик. Продуцируется грибом Penicillium expansum; ЛД50 17-36 мг/кг (мыши,перорально). Обладает высокими мутагенными свойствами. Ингибирует синтез белка,ДНК, РНК, ферменты, содержащие в активном центре группы SH.
Охратоксины. В эту группу входят охратоксины А, Ви С. Продуцируются грибами Aspergillus ochraceus и Penicillium viridicatum. Наиболее токсиченохратоксин А (ЛД50 3,4 мг/кг, однодневные цыплята, перорально).Другие микотоксины этой группы на порядок менее токсичны. Охратоксин А (имнаиболее часто загрязняются пищевые продукты) в чистом виде нестабилен, чувствителенк действию света и кислорода, устойчив в растворах. Эти микотоксины обладаютнефротоксичным, тератогенным и иммунодепрессивным действием. Ингибируют синтезбелка, нарушают обмен гликогена. Охратоксины ответственны за возникновениенефропатии у свиней.
Зеараленон и егопроизводные. К этойгруппе относят 15 микотоксинов. Продуцируются грибом Fusarium graminearum.
Для зеараленона ЛД5010 000 мг/кг (крысы, перорально). Взаимодействие с эстрадиолсвязывающимирецепторами в клетках-мишенях. Обладают эстрогенными и тератогеннымисвойствами, а также антибактериальным действием в отношении грамположительныхбактерий. В качестве природных загрязнителей встречаются только зеараленон изеараленол.
Содержание микотоксинов впищевых продуктах и кормах варьирует в широких пределах и может достигать сотенмкг/кг. Оптимальная температура токсинообразования лежит в пределах от 8-12°С(токсин Т-2) до 27-30 °С (афлатоксины). Для основных микотоксинов в ряде странустановлены ПДК. В пищевых продуктах ПДК афлатоксина B1 0,005,патулина 0,05, токсина Т-2 0,1, дезоксиниваленола 0,5 и 1,0 (в зависимости отвида продукта), зеараленона 1,0 мг/кг. Продуценты афлатоксинов поражают главнымобразом зерновые, масличные и бобовые культуры; продуценты охратоксинов,зеараленона, трихотеценов типов А и В – зерновые; трихотеценов типа С – грубыекорма, богатые клетчаткой; продуценты патулина – фрукты, овощи и продукты ихпереработки. Ежегодные потери сельскохозяйственной продукции в мире, связанныес загрязнением их микотоксинами, превышают 15 млрд. долл. (1985). Потенциальнаяопасность загрязнения микотоксинами существует для 1 млрд. тсельскохозяйственной продукции.
Для определениямикотоксинов в пробе его извлекают органическим растворителем, осуществляютпредварительную очистку, переводят (в случае необходимости) в летучее,флуоресцирующее или окрашенное соединение. На конечном этапе используютразличные виды хроматографии, для некоторых микотоксинов — радиоиммунные и иммуноферментныеметоды.[4-7]Метод
/>Название Колонка ВЭЖХ Афлатоксин М1 в пробе масла сливочного Synergi Polar-RP 250х4.6 мм 4 мкм ВЭЖХ Афлатоксин М1 в пробе молока Synergi Polar-RP 250х4.6 мм 4 мкм ВЭЖХ Афлатоксин М1 в пробе сливок Synergi Polar-RP 250х4.6 мм 4 мкм ВЭЖХ Афлатоксин М1 в пробе сметаны Synergi Polar-RP 250х4.6 мм 4 мкм ВЭЖХ Афлатоксин М1 в пробе сыра Synergi Polar-RP 250х4.6 мм 4 мкм ВЭЖХ Афлатоксины B1, B2, G1, G2 в пробе муки Synergi Hydro-RP 250х4.6 мм 4 мкм ВЭЖХ Афлатоксины B1, B2, G1, G2 в пробе пирожного Synergi Hydro-RP 250х4.6 мм 4 мкм ВЭЖХ Дезоксиниваленол в пробе муки Synergi Hydro-RP 250х4.6 мм 4 мкм ВЭЖХ Дезоксиниваленол в пробе орехов арахиса Synergi Hydro-RP 250х4.6 мм 4 мкм ВЭЖХ Зеараленон в пробе хлеба Synergi Hydro-RP 250х4.6 мм 4 мкм ВЭЖХ Охратоксин А в вине Synergi Hydro-RP 250х4.6 мм 4 мкм ВЭЖХ Стандартная смесь афлатоксинов B1, B2, G1, G2 Synergi Hydro-RP 250х4.6 мм 4 мкм
ГЛАВА 2. МЕТОДЫИДЕНТИФИКАЦИИ ТОКСИНОВМикотоксины и контроль
Проблемамикотоксикозов не нова. Со времен охоты на ведьм в Сэлеме (XVII в.), когдатоксин спорыньи, паразитирующий на ржи, попадая в муку для хлебопечения,вызывал массовые галлюцинации, и до настоящего времени микотоксины продолжаютпредставлять угрозу здоровью как животных, так и людей. В нашей стране наиболеечасто встречаются микотоксины: ДОН, или вомитоксин, Т-2 токсин, зеараленон иафлатоксин. Нередки случаи обнаружения в корме фузариевой кислоты и фумонизина,иногда — охратоксина А. Ими чаще всего бывают контаминированы зерновые, а такжесоевые и подсолнечниковые шроты и жмыхи, в том числе при хранении ипродолжительной транспортировке. Причины появления и интенсивного роста грибовв период вегетации и созревания культур, особенно за несколько недель доуборки, еще до конца не выяснены.
Впоследнее десятилетие получены данные о том, что некоторые фунгициды, вчастности тебуконазол и флюхинконазол, примененные в недостаточнойконцентрации, не уменьшали, а наоборот, усиливали контаминацию зернавомитоксином (ДОН). А недавние исследования, проведенные в Великобритании,показали, что фунгицид азоксистробин, угнетая рост неопасной плесени,одновременно способствовал замещению ее токсиногенными видами грибов рода Fusarium.
Афлатоксины продуцируютсягрибами Aspergillus flavus, A. Parasiticus. Это сильные гепатоксины. Увеличениеих концентрации приводит к разрушению печени и подавлению роста птицы.Токсический эффект усиливается при наличии в корме Т-2 токсина или охратоксина,а также при относительно низких уровнях сырого протеина, метионина и«пограничных» уровнях рибофлавина, витамина D3. Афлатоксин В1 — самыйопасный токсин в этой группе (LD50= 6,5-16,5 мг/кг). Однако для бройлеров иутят этот показатель составляет менее 1 мг/кг корма. Наиболее восприимчивы кназванным токсинам утята, затем индюшата, гусята, цыплята и фазаны.
Приуровне 0,7 мг/кг афлатоксина В1 подавляются рост птицы и синтез ДНК, падает потреблениекорма. В печени снижается уровень витамина А и повышается содержание жиров. Онаувеличивается в размерах, приобретает желтовато-коричневый оттенок, становитсярыхлой. Иногда происходит кровоизлияние. Гематокритное число и уровеньгемоглобина, а также глобулина и протеина в плазме крови значительно падают приналичии 5 мг/кг корма афлатоксина В1. У несушек снижаются яичная продуктивностьи масса яйца и, как у бройлеров, увеличивается содержание жира в печени,меняются некоторые параметры плазмы крови. При уровне афлатоксина 1 мг/кг кормаи более в течение 4 недель падает яйценоскость, поскольку ухудшается нормальноетранспортирование жира из печени в яйцевод.
Трихотецены (Т-2, ДОН идиацетоксискирпенол) продуцируются грибами из рода Fusarium. Они подавляютметаболизм протеина, вызывают повреждения в ротовой полости птицы. LD50составляет 5 мг/кг массы тела Т-2 токсина для суточных цыплят и 4 мг/кг дляцыплят в возрасте 7 дней, а ДОН — 140 мг/кг. Токсический эффект Т-2 токсина вкормах для бройлеров проявляется по-разному в зависимости от продолжительностиего присутствия и концентрации. Например, появляются повреждения слизистой ироговых оболочек полости рта или некротический стоматит, геморрагическийэнтерит толстого и тонкого кишечников и истончение слизистой (первая неделя),падают темпы роста (вторая неделя), а с третьей недели начинаются дегенерацияфабрициевой сумки, оральный некроз, анемия, лимфоидная атрофия. У несушек этотже токсин, если присутствует в кормах 18 дней подряд, вызывает снижениеяйценоскости и массы яйца, оральные повреждения. Более продолжительноеиспользование такого корма, даже когда концентрация Т-2 составляет не 16 мг/кг,а наполовину меньше, влечет за собой помимо упомянутых симптомов истончениескорлупы, снижение выводимости, повреждение зоба и мышечного желудка. ДОН(вомитоксин) подавляет массу яйца и скорлупы, если присутствует в кормах от0,35 до 0,7 мг/кг в течение 70 дней. При выращивании бройлеров ДОН хотя и невызывает падежа птицы, однако приводит к снижению аппетита у цыплят и, какследствие, к уменьшению их продуктивности.
Изохратоксинов наиболее опасен охратоксин А. Он более токсичен, чемафлатоксин. Значение LD50 для бройлеров составляет 2,1 мг/кг массы тела, в товремя как для утят он значительно ниже — 0,5 мг/кг, а для японских перепелов — 16,5 мг/кг. Охратоксин А подавляет синтез протеина и метаболизм углеводов, вчастности гликоногеноз, путем ингибирования активности фенилаланин — Т-РНКсинтеза — специфического фермента, играющего ключевую роль в начальной стадиисинтеза протеина.
Широкодоступныеметоды определения токсичности представляют собой сомнительныеиндикаторы (микроорганизмы, кожные пробы), которые практически не позволяютобнаружить микотоксины при их недостаточно высоком уровне, хотя и в этом случаемногие из них опасны. Поэтому подобные методы очень часто создают путаницу иложное представление о качестве кормов.
Внастоящее время на птицефабриках наиболее распространен анализ общейтоксичности кормов по выживанию простейших микроорганизмов (парамеции,стилонихии, калподы). К сожалению, такой простой метод ничего не говорит оприроде токсичности. Это всего лишь качественный индикатор присутствия в кормекаких-либо вредных для здоровья компонентов: тяжелых металлов, пестицидов,микотоксинов, прогоркших жиров и т.д. Кроме того, по токсичности для простейшихможно лишь условно судить о токсичности для птицы. Метод кожной пробы (мыши,кролики и др.) хотя и более адекватен в данном случае, также не раскрываетпричину токсичности. К тому же он трудоемок и долог (5-7 дней), что резкоограничивает его практическое применение.
Дляанализа основных микотоксинов существуют и активно совершенствуются в последниегоды достаточно точные количественные методы. На наиболее передовыхптицефабриках стали применять в последние годы иммуноферментный экспресс-метод.Однако и он эффективен лишь в том случае, если отобранные образцы адекватнысоставу всего корма.
Проблемазаключается в том, что микотоксины, как правило, крайне неравномернораспределяются в массе зерна или комбикорма. В местах роста плесениконцентрация микотоксинов может быть очень высокой. Даже самый лучшийсовременный метод анализа не выявит токсичность, если не будет соблюденатрудоемкая рутинная процедура отбора проб.
Показателенпример, продемонстрированный на Всемирном форуме по микотоксинам в Нидерландах.В табл. 1 представлены результаты анализа 10 проб пищевого арахиса по 5 кг каждая, отобранных из одной партии.
/>
Тоесть, если специалист будет считать, что образец в 5 кг, отобранный из одного места, достаточно полно отражает качество партии продукта, анализмикотоксинов окажется простой тратой денег и времени. Один из наиболеесовершенных и удачных методов отбора проб для анализа на содержание афлатоксинаописан в Директиве ЕС (табл. 2).

/>
Изтаблицы видно, что из партии в 100 т рекомендовано отобрать 30 кг продукта. Далее они должны быть разделены на три равные части (по 10 кг), тонко помолоты и снова тщательно перемешаны. Только после этого могут быть отобраны образцыдля лабораторного анализа, обычно массой 50-200 г. Инструкция требует, чтобы для официального анализа образец содержал не менее 100 000 частиц,для обычного анализа достаточно 50 000 частиц.
Самаяточная аналитическая техника может дать неверное представление о качествепродукта, если не будет применена схема подготовки образца. Однако схема отборапроб, подобная вышеописанной, подчас просто неприемлема на практике. Взависимости от типа продукта, условий выращивания культуры, ее уборки ихранения и в случае подозрения на зараженность корма специалист может сделатьвыбор в пользу профилактического применения подходящих адсорбентов или другихметодов уменьшения негативного влияния микотоксинов. И хотя этот подходсопряжен с увеличением стоимости кормов, затраты на регулярный отбор образцов ина выполнение дорогостоящих анализов могут оказаться значительно выше.
Подобнометодам определения токсичности способы борьбы с микотоксинами также претерпелиопределенную эволюцию. Первоначально для исключения негативного влияния наздоровье и продуктивность птицы использовались бентониты, цеолиты, затемразличные алюмосиликаты (Na, Ca, Mg), включавшие либо органические кислоты,либо ферменты. Как правило, все эти вещества даже при больших нормах ввода(около 1% в рационе) адсорбировали в основном афлатоксин и практически не связывалидругие токсины, представляющие не меньшую, а иногда и большую опасность,особенно в случаях токсического синергизма. К тому же бентониты и алюмосиликатыадсорбируют также некоторую часть микроэлементов и витаминов. Так, например,алюмосиликаты и бентониты связывали 18% меди, 14% цинка и кальция. Аналогичнаякартина наблюдалась и в отношении витаминов, хотя потери здесь были менеезначительными. Поэтому высокие нормы ввода в корма бентонитов, цеолитов иалюмосиликатов нередко приводят к потере питательных веществ и вследствие этогок некоторому снижению микроэлементов и витаминов в крови, хотя рацион полностьюсбалансирован и его качественные параметры соответствуют рекомендованнымнормам.
Впоследнее время была открыта способность этерифицированных глюкоманнанов,извлеченных из внутренних оболочек дрожжей специально подобранных штаммов,связывать микотоксины. Эта работа имела почти 20-летнюю историю, приведшую ксозданию препарата Микосорб. В его составе отсутствуют цеолиты, бентониты,алюмосиликаты. Норма ввода колеблется от 0,2 до 1 кг/т в зависимости от степенитоксичности корма. К тому же Микосорб адсорбирует не только афлатоксины, но иряд других опасных токсинов, включая Т-2, ДОН, охратоксин и др. (рисунок).
/>

/>
Втабл. 3 приведены сравнительные данные эффективности несколькихадсорбентов, включая этерифицированные глюкоманнаны (Микосорб).[5-8]
Определение микотоксинов при их совместномприсутствии в пищевых продуктах [11]
Одноиз ведущих мест в ряду приоритетных загрязнителей пищевых продуктов принадлежитмикотоксинам. В настоящее время известно более 250 различных микроскопическихгрибов, продуцирующих более 100 токсичных метаболитов. Микотоксины образуются вцепи последовательных ферментных реакций, протекающих по механизмамполиконденсации, окисления-восстановления, алкилирования, галогенизации. Особоевнимание к проблеме загрязнения пищевых продуктов микотоксинами обусловленоширокой распространенностью их продуцентов в природе и способностью поражатьпищевые продукты на любом этапе их производства. Цель настоящей работы — модификация имеющихся методик тонкослойной хроматографии (ТСХ) для исследованиймикотоксинов.
Для совместногоопределения афлатоксина В1, зеараленона, Т-2 токсина и дезоксиниваленола,содержащихся в одних и тех же продуктах, предложено использовать смесьацетонитрила и раствора хлорида калия с массовой долей 4% в соотношении 9:1.При разделении микотоксинов на хроматографических пластинках «Силуфол» ссиликагелевым покрытием хроматографирование проводилось смесью растворителейгексан: ацетон (1:1). При этом величины Rf: для афлатоксина В1 –0,45%,, для зеараленона – 0,75%, для Т-2 токсина – 0,4%, для дезоксиниваленола0,42%. В отдельных случаях предложено использование подтверждающих тестов –спиртовый раствор хлорида алюминия для зеараленона и водный раствор азотнойкислоты для всех остальных, при этом флуоресценция зеараленона меняется сзеленоватой на ярко-голубую, а остальных с оттенков голубого и синего наярко-желтую. Такой подход позволил ускорить выдачу результата и экономно расходоватьреактивы и хроматографические пластинки.
ОПРЕДЕЛЕНИЕАРОМАТИЧЕСКИХ КИСЛОТ В ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТАХ [14]
Разработан способэкстракционно-потенциометрического определения бензойной и салициловой кислот впищевых продуктах (фруктовые компоты, варения, джемы, мармелады). Экстракциятрет.бутиловым спиртом (высаливатель — сульфат лития) значительно снижаетпределы обнаружения кислот. Детектирование осуществляют методомпотенциометрического титрования с применением платинового индикаторногоэлектрода и хлоридсеребряного электрода сравнения (кислотно-основной механизм).
Содержание кислот ванализируемом объекте (m, мг) вычисляют по формуле:
m=0,01.С.V.R.M,
где С — концентрациятитранта (0,01 моль/л раствор КОН в изопропиловом спирте); V — объем титранта,мл; R — степень извлечения кислоты трет.бутиловым спиртом, %.
Минимально определяемыеконцентрации кислот  10 мг/л, продолжительность анализа 40 мин.
Предложен способопределения галловой кислоты в пищевых продуктах (маргарин, жиры, молочныепродукты), основанный на экстракционном концентрировании трет.бутиловым спиртомв присутствии сульфата лития и фотометрическом детектировании(окислительно-восстановительный механизм). Минимально определяемая концентрациягалловой кислоты — 5 мг/л. Продолжительность анализа 60 мин, ошибка непревышает 10 %.
Определение галловой ипротокатеховой кислот в чае включает экстракционное концентрированиетрет.бутиловым спиртом с применением высаливателя (сульфат лития) и детектированиеконцентрата методом фотометрического титрования (окислительно-восстановительныймеханизм). Способ позволяет определять галловую и протокатековую кислоты в чаена уровне 50-70 мг/кг сырья. Продолжительность анализа 40-60 мин, погрешность 10%.
ПРЯМОЕ НЕПЛАМЕННОЕАТОМНО-АБСОРБЦИОННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЫШЬЯКА, СВИНЦА И КАДМИЯ В НЕКОТОРЫХ ПИЩЕВЫХПРОДУКТАХ [13]
Работа посвященаоптимизации условий прямого электротермического атомно-абсорбционногоспектрофотометрического (ЭТ ААС) определения микроколичеств (0,002-0,2 мг·кг-1)мышьяка(As), свинца (Pb) и кадмия (Cd) в некоторых пищевых продуктах.
Растворы исследуемыхматериалов (0,020-0,040 мл), полученные после их предварительного автоклавногоразложения, наносили на платформу Львова в ЭТ графитовой трубчатой печи,добавляли модификатор матрицы (ММ) и программировано нагревали. Установлено,что смесь гидрофосфата аммония с нитратом палладия и азотной кислотойэффективна при определении Cd; нитрат магния и палладия — при определении As, адигидрофосфат аммония с нитратом магния и палладия – при определенииr Pb.Использование при ЭТ ААС определении в пищевых продуктах (> 0,002 мг·кг-1)As, Pb и Cd перечисленных ММ и платформы Львова позволяет повысить температурупечи на стадии озоления до 900-950оС и значительно упростить процедуру анализав целом.
Показана эффективностьиспользования прямого ЭТ ААС при анализе некоторых продуктов питаниярастительного и животного происхождения.

ГЛАВА 3. СОВРЕМЕННОЕОБОРУДОВАНИЕ
 
Определение токсинов впродовольственном сырье и пищевых продуктах методом высокоэффективнойжидкостной хроматографии
Аппаратно-программныйкомплекс на базе жидкостного хроматографа «Хромос ЖХ-301»,разработанный в соответствии с требованиями стандартов образцовой лабораторнойпрактики.
Определяемые токсины
Афлатоксины В1, В2,G1, G2и М1 (МУ №4082-86)
Вомитоксин и зеараленон(МУ № 3940-85)
Преимущества метода
Метод ВЭЖХ даетдостоверные количественные результаты анализа.
Высокая чувствительностьпозволяет сократить затраты на пробоподготовку.
Комплекс можно быстроперестроить на выполнение других анализов.
Достоинствахроматографа «Хромос ЖХ-301» высокая стабильность и точность поддержания расходаэлюента обеспечивается конструкцией насосов высокого давления легкий доступк колонкам обеспечивается конструкцией прибора эффективность разделенияобеспечивается применением высокоэффективных хроматографических колонок широкийлинейный диапазон измерительного сигнала детекторов без переключений пределаизмерения, что позволяет с высокой точностью измерять пики как большой, так ималой концентрациивысокопроизводительная обработка хроматографическойинформации программой «Хромос 2.3.» работающей под управлением среды«Windows
Состав и характеристикаоборудования и программного обеспечения
 

Жидкостный хроматограф»Хромос ЖХ-301″, № в Гос. Реестре 21433-01Насос SSI серии III Насос для подачи элюента имеет низкий уровень пульсаций Детектор спектрофотометрический СПФ-1 Детектор по измерению поглощения (длинна волны 283нм) Кран-дозатор Применяется шестипортовый двухходовой петлевой дозатор. Увеличение петли дозирования позволяет увеличить чувствительность анализа. Колонки хроматографические Аналитическая колонка С-18 250 х 4mm Вспомогательное оборудование для лаборатории жидкостной хроматографии вакуумный насос для дегазации элюента Программа сбора и обработки хроматографической информации «Хромос 2.3.»
Работа одного компьютера с несколькими хроматографами (количество зависит от конфигурации компьютера).
Методы расчета хроматограмм: абсолютная калибровка, внутренний стандарт Компьютер IBM-PC/AT с принтером Celeron-366 (и выше), 32 Мб RAM. HDD-10G. FDD 1.44 (либо CD-ROM). клавиатура, мышь. монитор 15″ SVGA, принтер.
Сочетаниемодулей обеспечивает аналитика всеми преимуществами интегральной системы, содной стороны, и гибкостью модульной системы с другой. В какой бы областиприменений Высокоэффективной Жидкостной Хроматографии (ВЭЖХ) — фармакология,биотехнология, анализ объектов окружающей среды, клинический анализ, анализпищевых продуктов и напитков, анализ нефтехимической и химической продукции — не использовался этот прибор, он всегда оптимально конфигурируется для того,чтобы соответствовать наивысшим требованиям.
Какисследовательская, так и высокопроизводительная рутинная
системыобеспечивают:
• Высокоэффективнуюдегазацию растворителя
• Возможность работы смалыми и сверхмалыми количествами образца
• Высочайшуючувствительность, как с УФ/ВИД детектором, так и с диодной матрицей (сознаменитой LightPipe технологией с длиной оптического пути 1 или 5 см по выбору)
• Работу с различнымиколонками
•Высочайшую точностьколичественного анализа
• Возможностьавтоматической работы с разными объемами образца
• Среднеквадратичнуюошибку по временам удерживания менее 0.3 %
• Минимальную рабочуюплощадь, занимаемую системой
•Высочайшую надежность истабильность параметров
Surveyor LC Pump — ВЭЖХ насос, обладающий лучшимипоказателями воспроизводимости времен удерживания среди всех доступных в миречетырехкомпонентных градиентных насосов. Интегрированный четырехканальныйвакуумный дегазатор и демпфер пульсаций обеспечивают великолепную стабильностьбазовой линии для достижения максимальной чувствительности и точностиколичественного анализа.
Автодозатор обеспечиваетвысочайшую производительность и гибкость анализа. Широкий выбор поддонов дляобразцов — от стандартных виал до 96 — и 384-луночных микропластин — покрываетпотребности практически всех применений. Новая технология обеспечивает вводпробы практически без потерь, практически 5 мкл образца вводятся автодозаторомиз полного объема образца в 5 мкл.
SURVEYOR
УФ/Вид детектор и PDA(Детектор с диодной матрицей)
Surveyor UV/Vis — детектор ультрафиолетового ивидимого света с переменной длиной волны является комбинацией экономичности инадежности с высочайшей чувствительностью LightPipe технологии. Широкий выборпроточных кювет делает этот детектор универсальным для всех применений от тех,которые используют капиллярную или микроколоночную хроматографию дополупрепаративных и препаративных.
Surveyor PDA детектор является самымчувствительным среди всех ВЭЖХ детекторов, использующих диодную матрицу. Оптикас двуламповым источником безразрывно покрывает весь диапазон длин волн от 190до 800 нм. Волоконно-оптический формирователь светового пучка обеспечиваетвеликолепное оптическое разрешение без принесения в жертву чувствительности.
Surveyor RI рефрактометрический детектор стермостатированной кюветой минимального объема с полным электронным контролем скомпьютера.
Surveyor FL флюориметрический сканирующийдетектор с высочайшей чувствительностью и возможностью детекции прифлюоресценции, хемилюминисценции и фосфоресценции.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В целом вопросыбезопасности пищевых продуктов включают в себя довольно широкий спектр проблем,которые в последние десятилетия в мировой прессе, в том числе научных инаучно-популярных изданиях, обсуждаются довольно широко. Исследования в этойобласти в последнее время в связи с ухудшением экологической обстановкипроводятся в широких масштабах, однако не всегда имеют системный подход.
Основными путями решенияэтой актуальной задачей являются следующие:
— пересмотр нормативнойдокументации, регламентирующей критерии и методы оценки качества и безопасностипищевой продукции и продовольственного сырья;
— введение дополнительныхпоказателей, принятых за рубежом (определение ряда антибиотиков и другихлечебных препаратов, стильбенов, стероидных гормонов, бета-антогонистов,тиреостатиков и т.д.);
— разработка ускоренныхметодов анализа, приемлемых для широкого практического применения. Сэкономической точки зрения необходимо создание отечественных тест-наборов,тест-систем и измерительной аппаратуры, которые были бы дешевле импортных идоступны для производственных лабораторий;
— постепенный переход отконтроля готовой продукции к предварительному контролю на стадии еепроизводства, позволяющему существенно снизить затраты на проведениеисследований и прогнозировать качество и безопасность продовольственного сырьяи пищевой продукции;
— разработка системыэкологического регионального мониторинга объектов окружающей среды (почва,вода, воздух), оказывающих непосредственное влияние на качество и безопасностьсельскохозяйственной продукции;
— планирование и соответствующаякоординация тематик научно-исследовательских учреждений с учетом приоритетаразработок в области методического обеспечения оценки качества и безопасностипродовольственного сырья и пищевой продукции.
Таким образом, внастоящее время стратегию безопасности пищевых продуктов определяетпредупреждение загрязнения и заражения – как химического, так и биологического,на всех стадиях и ступенях пищевой цепи.

ЛИТЕРАТУРА
 
1.   Смирнов В.В.,Зайченко Ф.М., Рубежняк И.Г. Микотоксины: Фундаментальные и прикладные аспекты.// Современные проблемы токсикологии —2000. —№1. —С. 5-12.
2.   Тутельян В.А.,Кравченко Л.В. Микотоксины. —АМН СССР. —М.: Медицина, 1985 —211 с.
3.   Скурлатов Ю.И.,Дука Г.Г., Мизити А. Введение в экологическую химию. — М.: Высшая школа, 1994.
4.   Родионова И.А.Глобальные проблемы человечества. — М.: «Аспект-Пресс», 1994.
5.   Методы анализаобъектов окружающей среды: Сб. научных трудов / Под ред. В.В.Малахова. — Новосибирск: Наука, Сибирское отделение, 1988.
6.   Майстренко В.Н.,Хамитов Р.З., Будников Г.К. Эколого-аналитический мониторинг супертоксикантов.- М.: Химия, 1996.
7.   Кормилицын В.И.,Цицкшивили М.С., Яламов Ю.И. Основы экологии. — М.: “ Интерстиль ” (МПУ),1997. — 368 с.
8.   Новиков Ю.В. “Экология, окружающая среда и человек ”. — М.: Агентство “ ФАИР ”, 1998. — 320 с.
9.   Шустов С.Б.,Шустова Л.В. Химия и экология. — Нижний Новгород: Нижнегородский гуманитарныйцентр, 1994. — 239 с.