Токсины природных компонентов пищевой продукции

токсин растениеводческий ядовитый гастроэнтерит Токсины природного происхождения делятся на химические компоненты растительного и животного происхождения.

В данной главе будут рассмотрены такие химические компоненты растениеводческой пищевой продукции, как ингибиторы ферментов пищеварения, антивитамины, гликоалкалоиды, цианогенные гликозиды, токсины растений и грибов, некоторые из которых, однако, встречаются и в тканях животных; а так же химические компоненты животного происхождения — компоненты марикультуры.

Химические компоненты растениеводческой пищевой продукции

Ингибиторы ферментов пищеварения. Вещества, способные ингибировать активность некоторых ферментов, называют ингибиторами ферментов пищеварения. Это вещества белковой природы. Они содержатся в семенах бобовых (соя, фасоль и др.) и злаковых (пшеница, ячмень и др.) культур, в картофеле, яичном белке и других продуктах растительного и животного происхождения.

Присутствие ингибиторов ферментов пищеварения в пищевых продуктах обусловливает выделение большого количества пищеварительных ферментов, что ведет к гипертрофированию поджелудочной железы и к дефициту аминокислот в тканях организма. Это, в свою очередь, приводит к резкому ухудшению усвоения белков, вызывает замедление роста и истощение животного и человеческого организмов.

При возрастающем интересе к использованию сои в качестве пищевого продукта необходимо учитывать возможную угрозу здоровью человека в связи с неполной инактивацией ингибиторов ферментов пищеварения при нарушении технологических режимов обработки.

Установлено, что соевая мука, не подвергавшаяся термической обработке, оказывает отрицательное действие на организм человека. Для полного разрушения соевого ингибитора трипсина необходимо автоклавирование при 115° С в течение 20 мин или при 108° С в течение 40 мин. Кипячение соевых бобов разрушает ингибиторы ферментов пищеварения в течение 2−3 часов. Для полной инактивации ингибиторов обезжиренные соевые бобы должны быть увлажнены до 14−16% с последующей термической обработкой при 130° С в течение 1 часа. Однако при такой обработке снижается усвояемость соевого белка и идет потеря незаменимых аминокислот.

Антивитамины — это вещества, инактивирующие или разрушающие витамины.

Многие из антивитаминов являются химическими аналогами витаминов, и, занимая место соответствующего витамина в структуре фермента, они лишают фермент его свойств. В других случаях антивитамины, комплексно соединяясь с витаминами и изменяя структуру их молекул, исключают возможность включения витаминов в структуру молекулы фермента и ингибируют фермент.

Антивитамины содержатся в тех же продуктах, что и витамины. Аскорбатоксидазы, например, много в кабачках, огурцах, тиаминазы — в рыбе, моллюсках. Антивитаминов нет в моркови, луке, томатах, свёкле. Содержание антивитаминов в пищевой продукции снижается при варке, измельчении и хранении продуктов в измельчённом состоянии.

Гликоалкалоиды — это специфические вещества, малые дозы которых полезны, а большие — ядовиты. Наиболее известными гликоалкалоидами являются соланин и его разновидность — чаконин.

Соланин входит в состав картофеля. При хранении зрелых и здоровых клубней к весне количество соланина в них увеличивается втрое. Особенно много его в зеленых, проросших и прогнивших клубнях. Свет, попадающий на картофель, способствует образованию в нем гликоалкалоида, а освещенные участки кожуры и мякоти приобретают зеленый цвет. Термическая обработка и силосование разрушают соланин, и растение теряет ядовитость.

Действие соланина на организм человека и животного сложное. В больших дозах он вызывает отравление, в малых — полезен. Известны случаи отравления животных, которым скармливали ботву и очистки проросших и позеленевших клубней, и людей, питающихся недоброкачественным картофелем. Чаще всего отравления возникают у детей от картофельных ягод.

Клиника отравления развивается быстро: появляется першение в горле, боль в животе, тошнота, рвота, понос, дрожание рук, сердцебиение, снижение артериального давления, одышка, а в тяжелых случаях — судороги и потеря сознания.

В небольших концентрациях соланин обладает противовоспалительным, антиаллергическим, обезболивающим и спазмолитическим действием. При попадании его на воспаленную кожу или слизистую оболочку отмечается быстрое уменьшение боли, зуда, отечности и воспаления тканей. Соланин в малых количествах снижает возбудимость нервной системы, уменьшает частоту сердечных сокращений и уровень артериального давления, угнетает выработку соляной кислоты в желудке, улучшает моторную функцию кишечника, увеличивает содержание калия и уменьшает концентрацию натрия в крови. Хороший эффект достигается при лечении им болезней сердца и почек, сопровождающихся отеками; язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки; гастритов с повышенной кислотностью желудочного сока, запоров и бессонницы.

Некоторые другие плоды растений семейства пасленовых, в том числе баклажаны и томаты, также характеризуются известной или предполагаемой токсичностью из-за присутствия гликоалкалоидов этой группы.

Некоторые алкалоиды обладают способностью нейрологического действия на центральную нервную систему, вызывая галлюцинации или оцепенение. В основном эти соединения содержатся в семенах дурмана и мускатного ореха.

Цианогенные гликозиды — это соли синильной кислоты (цианиды) в соединении с углеводами.

Цианогенные гликозиды в растениях — это линамарин, который является компонентом семян льна и белой фасоли; амигдалин, который находится в ядре косточковых плодов и горького миндаля; дхурин, входящий в состав зерна сорго.

Синильная кислота, освобождающаяся под влиянием ферментов из гликозидов, — это легкая летучая жидкость с характерным запахом горького миндаля. В количестве 0,05 г она вызывает у человека смертельное отравление.

Отравления цианидами происходят вследствие употребления в пищу большого количества ядер косточек персика, абрикоса, вишни, сливы, а также и других растений семейства розоцветных или настоек из них, клубней маниока.

Употребление даже небольшого количества (примерно 60−80 г) очищенных горьких ядер абрикосов или миндаля может вызвать смертельное отравление. Поэтому применение горького миндаля в кондитерском производстве ограничивается. Ограничивается также настаивание косточковых плодов в производстве алкогольных напитков.

Клиническая картина отравления цианидами заключается в следующем: в легких случаях отравления возникают головная боль и тошнота; в тяжелых — поражение дыхательного центра, которое приводит к параличу дыхания и смерти.

Токсины растений. Огромное количество веществ, токсичных для млекопитающих, человека и других живых существ, синтезируется растениями. Их называют фитотоксинами. Являясь продуктами метаболизма растений, фитотоксины порой выполняют защитные функции. Однако по большей части их значение для жизнедеятельности растения остается неизвестным. Фитотоксины представляют собой вещества с различным строением и неодинаковой биологической активностью. Среди них алкалоиды, органические кислоты, терпеноиды, липиды, гликозиды, флавоноиды, кумарины и др.

Существуют различные классификации ядовитых растений, основанные главным образом на специфике состава или токсического действия биологически активных веществ. Среди всего разнообразия ядовитых растений различают:

• — безусловно ядовитые растения (с подгруппой особо ядовитых);
• — условно ядовитые — токсичные лишь в определенных местах произрастания или при неправильном хранении сырья, ферментативном воздействии грибов и других микроорганизмов.

Ядовитыми принято считать те растения, которые вырабатывают токсические вещества — фитотоксины, даже в незначительных количествах вызывающие поражение организма и смерть человека и животных.

Токсичность различных растений может варьировать в зависимости от положения вида в географическом ареале, характера почвы и места обитания, климатических условий года, стадии развития. Например, такое смертельно ядовитое растение, как чемерица, в некоторых районах Армении и Алтая считается хорошим кормовым видом, а в южной части Томской области оно содержит на 1/3 меньше алкалоидов, чем в северной. Токсичность астрагалов зависит от содержания в почве селена, который они могут накапливать до десятых долей процента в составе сухой фитомассы.

Токсические свойства одних и тех же растений не одинаковы по воздействию на различные группы животных. Сильно токсичные для человека белладонна и дурман совершенно безвредны для грызунов, псовых, кур, но вызывают отравление уток и цыплят. Ядовитые ягоды ландыша, поедаемые даже в массовых количествах, не вызывают отравления лисиц. Ядовитые для человека плоды омелы не ядовиты для птиц и т. д.

Ядовитые растения являются причиной большинства случаев отравления человека и животных. При этом особенно следует выделить отравления детей, которых привлекают яркие плоды, сочные корешки, луковицы, стебли.

Как особую форму следует рассматривать так называемые лекарственные отравления при неправильном применении и передозировке препаратов лекарственных растений.

Иногда отравление растительными продуктами связано с употреблением в пищу меда, загрязненного ядовитой пыльцой растений; также молока и мяса после поедания животными токсичных растений. Отравление может наступить при употреблении в пищу и на корм скоту зерна и муки, загрязненных плесневыми грибами, семенами куколя, плевела, живокости, пикульника, белены, гелиотропа, львиного зева, триходесмы.

Первая помощь при большинстве отравлений ядовитыми растениями должна сводиться к скорейшему удалению из организма содержимого желудочно-кишечного тракта, приему внутрь адсорбирующих (активированный уголь), осаждающих (танины), окисляющих (перманганат калия), нейтрализующих (сода, кислое питье) и обволакивающих (крахмальная слизь, яичный белок, молоко) веществ. Одновременно следует установить по непереваренным остаткам причину отравления.

Токсины грибов. Среди пищевых отравлений небактериальной природы отравления грибами занимают одно из ведущих мест.

Грибы в зависимости от содержания и состава токсинов делят на съедобные, условно съедобные и ядовитые (включая несъедобные).

Съедобные грибы можно употреблять в пищу без особой предварительной обработки. К ним относятся большинство трубчатых грибов (белый, подберезовик, подосиновик, масленок) и некоторые пластинчатые (шампиньон, опенок настоящий, лисичка и др.). Однако старые плодовые тела съедобных грибов могут содержать большое количество токсинов. Концентрация токсинов повышается и при хранении съедобных грибов.

Условно съедобные перед кулинарной обработкой необходимо отварить, а отвар вылить (сморчки, сыроежки) или вымочить их в холодной воде, часто меняя ее (млечники, волнушки, чернушки и др.) для удаления токсинов. Без такой обработки условно съедобные грибы могут вызвать отравление.

К ядовитым и несъедобным относят грибы, характеризующиеся неблагоприятными органолептическими (по вкусу, запаху и т. д.) свойствами (желчный гриб и др.), и грибы, содержащие токсины.

В зависимости от яда отравление проявляет себя через 0,5−24 ч: возникает слабость, тошнота, рвота, увеличивается печень, наблюдаются головные боли, потеря сознания, судороги, нервно-психические расстройства, в особо тяжёлых случаях — смерть.