Свинец(Pb). Относится к токсичным элементам, является одним из весьма распространенных в окружающей среде токсичных элементов. Хронические отравления наблюдаются при поступлении с пищей и питьевой водой даже небольшого количества свинца в течение длительного времени. При хронических отравлениях отмечается общая слабость, бледность кожных покровов, боли в животе, "свинцовая кайма" по краям десен, анемия, нарушение функции почек. Отмечены также снижение умственных способностей, агрессивное поведение и другие симптомы. Свинец, подобно ртути, обладает кумулятивными свойствами. Поглощенный свинец содержится в крови и других жидкостях организма, накапливается в костях в виде нерастворимых трехосновных фосфатов. Свинец, отложившийся в костях в виде нерастворимого соединения, не оказывает непосредственного ядовитого действия. Однако под влиянием определенных условий запасы его в костях становятся мобильными, свинец переходит в кровь и может вызвать отравление даже в острой форме. К факторам, способствующим мобилизации свинца, относятся повышенная кислотность, недостаток кальция в пище, злоупотребление спиртными напитками. В свете сказанного весьма вероятно, что многие из нас являются носителями свинца и только правильное функционирование организма, рациональная диета препятствуют отравлениям. Выделение свинца из организма происходит через пищеварительный тракт и почки, причем повышенное содержание свинца в моче (более 0,05 мг/л) служит одним из показателей отравления свинцом. Установлено выделение свинца и с женским молоком. Исследованиями, проведенными в США, доказано, что в значительной степени риску свинцового отравления подвержены дети, особенно младшего возраста. Это объясняется тем, что детский организм сорбирует до 40% поглощенного с пищей свинца, в то время как организм взрослого человека - всего от 5 до 10%. Установлено, что хроническая интоксикация наступает при потреблении 1-8 мг свинца в сутки. Комитет экспертов ФАО и ВОЗ установил, что допустимый еженедельный прием свинца для человека составляет 3 мг.
Методика проведения работы
Отбор проб продуктов питания производился из розничной торговой сети, личных и фермерских хозяйств областей средней полосы России. Образцы мяса, мясных продуктов, морской рыбы, молочных продуктов, хлеба, круп отбирались в торговой розничной сети гг.Москвы, Подольска, Калуги, Гуся-Хрустального и некоторых других городов Европейской части России. Речная рыба частично отбиралась из торговой розничной сети, частично вылавливалась в р.Оке, р.Москве, р.Осетр, верховьях и низовьях р.Волги и р.Ахтубе. Отбор овощных культур, фруктов и ягод осуществлялся непосредственно в местах их произрастания и из розничной торговой сети. Отбор плодовых тел грибов осуществлялся в местах их произрастания в Московской, Калужской, Тверской, Горьковской, Тульской, Воронежской областях, Беломорском государственном заповеднике и в Карелии. Каждый из видов продуктов питания отбирался в общем количестве 10-30 проб. Всего было отобрано около 2000 индивидуальных проб. Образцы продуктов питания отбирались в полиэтиленовые пакеты типа зип-лок, очищались от внешних загрязнений, промывались дистиллированной водой, высушивались при температуре 600С и измельчались до размера <1мм. Подготовленные таким образом пробы поступали на анализ.
Анализ микроэлементного состава отобранных образцов осуществлялся в лаборатории Геологического института РАН (Москва) с помощью нейтронно-активационного и атомно-абсорбционного методов. Инструментальный нейтронно-активационный анализ (ИНАА) осуществлялся на исследовательском реакторе ИРТ МИФИ. Образцы массой 300 - 500мг облучались в вертикальных экспериментальных каналах реактора в потоке нейтронов 0,98 - 1,0∙1013нейтрон/см2сек в течение 15-20 часов. Наведенная активность измерялась с помощью детектора GEM 25185 фирмы «Ortec» с энергетическим разрешением 1,85кэв по линии 1332кэв Со60. С помощью этого метода определялось содержание As, Sb и Hg [8]
Атомно-абсорбционный анализ осуществлялся с помощью атомно-абсорбционного спектрометра «Квант-2А» (Москва, КОРТЭК), укомплектованного дейтериевым корректором неселективного поглощения и соответствующими лампами полого катода, определение тяжелых металлов в образцах проводили в соответствии с требованиями стандартизованных методик [9,10]. Определение Pb и Cd проводили в пламени «пропан-воздух». В качестве образцов сравнения в обоих методах анализа применялись стандартные образцы состава IAEA-SOIL-7, IAEA-336 (Lichen), SRM 1572 (Citrus Leaves), SRM 1575 (Pine Needles).
Характеристика основных рационов питания
В таблице 1 приведены литературные данные о различных рационах питания населения центральных регионов России. Эти данные охватывают широкий диапазон рационов от соответствующего минимальному уровню дохода до рациона школьного питания. Рацион №1 соответствует минимальному уровню доходов населения и составлен из продуктов, имеющих минимальную стоимость, он характеризуется малым разнообразием продуктов и преобладанием картофеля, макаронных изделий, круп и хлеба. Из мясных продуктов потребляется в основном куриное мясо, из овощей - капуста, морковь и свекла. Структура рациона питания № 2 соответствует более высокому уровню доходов населения региона. Этот рацион характеризуется более разнообразным питанием: уменьшается доля потребления хлеба, картофеля, макарон и злаков, увеличивается доля потребления мяса, рыбы и морепродуктов, фруктов и молочных продуктов [11,12]. Общая масса потребляемых продуктов за исключением жидкостей составляла в обоих случаях 1400г.
Рацион №3 т.н. «Кремлевская» диета [13-15] характеризуется большим потреблением свинины, говядины, куриного мяса и яиц (37%), а также молочных продуктов. В рационе в значительных количествах присутствует рыба, морепродукты и грибы. Полностью отсутствует хлеб и сахар. Средняя масса потребляемых продуктов, исключая чай, соки и красное вино составляет 1048г. Рацион №4 - это один из множества рационов питания, рекомендуемых спортсменам [16]. В рационе питания спортсменов в больших количествах присутствуют мясо, субпродукты, птица, яйца, картофель, фрукты и молочные продукты. Потребление сахара даже больше, чем рыбы и морепродуктов, хлеба и макаронных изделий. Общая масса потребляемых продуктов без учета молока, фруктовых соков и меда 1835г.
Cуточный рацион №5 разработан в 2002г для питания школьников [17]. Этот рацион питания характеризуется большой долей молочной продукции, овощей, фруктов, хлеба и макаронных изделий, картофеля. Мясо, птица и рыба составляют вместе более15%.Общая масса продуктов без учета молока и фруктовых соков 2092г. Рекомендованный в 2008 году Управлением Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по городу Москве и НИИ гигиены и охраны здоровья детей и подростков рацион питания (№6) для подростков старше 12 лет [18]. Этот набор продуктов мало отличается от суточного набора продуктов №5, разработанного в 2002 году. Общая масса потребляемых продуктов без учета молока и фруктовых соков составляет примерно 1850г.
Конечно, рацион каждого человека (семьи) в большой степени индивидуален, но, мы считаем, что представленные нами рационы охватывают достаточно широкий диапазон питания населения от минимального набора «продуктовой корзины» и школьного питания до спортивного и диетического питания. При этом следует отдельно подчеркнуть, что диетический рацион питания выбирается, как правило, исходя из общего количества потребляемых килокалорий без учета поступления микроэлементов. В лучшем случае учитывается поступление натрия, калия, кальция и железа, в то время как поступление токсичных микроэлементов не контролируется.
Результаты и обсуждение
В таблице 2 приведены значения концентрации As, Cd, Sb, Hg и Pb в основных продуктах питания. Все значения концентрации микроэлементов приведены с учетом влажности продукта. В настоящее время основным и практически единственным критерием пригодности пищевой продукции является значение предельно допустимой концентрации в ней того или иного компонента (ПДК). Значения ПДК As, Cd, Hg, Pb для некоторых видов продуктов питания приведены в таблице 3. Анализ данных, приведенных в таблицах 2 и 3, показывает, что в некоторых случаях содержание токсичных микроэлементов может быть близким или превышать значение ПДК. Так, например, содержание As в сое, дикорастущих шампиньонах, морской рыбе близко к значению ПДК, а в креветках превышает это значение в 5 раз. В дикорастущих грибах вообще высоко содержание токсичных микроэлементов, иногда на порядок выше, чем в грибах, выращенных в искусственных условиях.
В таблице 4 приведены данные о безопасной суточной дозе, токсичной дозе и реальном суточном поступлении As, Cd, Sb, Hg, Pb с различными рационами. Расчет безопасной суточной дозы проводился на основании данных комитета экспертов ФАО и ВОЗ о допустимом еженедельном приеме токсичного микроэлемента при среднем весе человека 69кг. Реальное суточное поступление рассчитывалось на основании данных, приведенных в таблицах 1 и 2. Например, картофель в рационе №1(табл.1) составляет 23% от общего суточного потребления продуктов (примерно 322г.). Используя данные таблицы 2 для картофеля легко рассчитать реальное суточное поступление As, Cd, Sb, Hg и Pb в организм человека за счет потребления картофеля для данного рациона. Результаты подобных расчетов приведены в таблице 4. Следует обратить внимание на то, что по литературным данным поступление As, Sb, Pb равно безопасной дозе, а поступление Cd существенно превышает безопасную дозу, в то время как полученное нами реальное поступление этих элементов и Hg существенно ниже безопасной дозы. Для большего удобства численной оценки, значения реального поступления As, Cd, Sb, Hg, Pb были отнесены к значениям соответствующей безопасной суточной дозе.