Принципы применения пищевых добавок

Гигиеническая регламентация пищевых добавок

Продукты питания – это источник энергии, пластичных материалов и биологически активных веществ для человека. Рядом с необходимыми и полезными для нашего организма веществами с едой поступает большое количество вредных и посторонних веществ естественного (I), антропогенного или биологического происхождения (И), а также посторонние вещества, специально внесенных из технологических соображений (III) (рис. 1.2).

Рис. 1.2 – Классификация вредных и посторонних веществ пищевых продуктов

Поступая с едой в наш организм, эти разные по своей природе соединения могут вызывать острые, хронические интоксикации или иметь отдаленные следствия, которые проявятся со временем.

Под токсичностью веществ понимается их способность наносить вред живому организму. Любое химическое соединение может быть токсичным. По мнению токсикологов, следует говорить о безвредности химических веществ при предложенном способе их применения. Решающую роль при этом играют:

• • доза (количество вещества, поступающее в организм в сутки);
• • длительность потребления;
• • режим поступления;
• • пути поступления химических веществ в организм человека. Меры токсичности веществ. Количественная характеристика

токсичности веществ очень сложна, ее определение требует проведение специальных исследований и многостороннего подхода. Судить о токсичности веществ приходится по результатам влияния изучаемого вещества, в первую очередь, на организм экспериментальных животных, для которых характерны индивидуальные реакции и вариабельность, поскольку в группе испытанных животных всегда присутствуют более или менее чувствительные к действию изучаемого на токсичность химического вещества (токсина) индивидуумы.

Приняты две основных характеристики токсичности: ЛД50 и ЛДЮО. ЛД – аббревиатура летальной дозы, то есть дозы, которая вызывает при одноразовом введении гибель 50% или 100% экспериментальных животных. Дозу обычно определяют по концентрации. Токсичными считают вещества с низкими значениями ЛД.

Крайне важной является величина, которую обозначают как /0>5, характеризующая время полувыведения токсина и продуктов его превращения из организма. Для разных токсинов оно может составлять от нескольких часов до нескольких десятков лет.

Кроме ЛД50, ЛДЮО и /0,5 в токсикологических экспериментах на животных принято указывать еще и время гибели объектов (100% или 50%). Но такие эксперименты следует проводить на протяжении многих месяцев, а иногда и лет, поэтому в условиях непродолжительного контроля к малотоксичным можно отнести токсичные вещества, которые проявляют свое губительное действие лишь через длительное время. Кроме того, необходимо учитывать еще ряд факторов. Это и индивидуальность разных экспериментальных животных, и разное деление токсинов в органах и тканях, и биотрансформации токсинов, что осложняет их определение в организме.

При хронической интоксикации решающее значение приобретает способность вещества проявлять кумулятивные свойства, то есть накапливаться в исходном объекте и передаваться по пищевым цепям или в накапливаться в органах. Необходимо также учитывать комбинированное действие нескольких веществ, которые проявляются при их одновременном и последовательному поступление в организм, а также их взаимодействие с макро- и микронутриентами пищевых продуктов, так как человек на протяжении всей жизни может получать вместе с едой целый комплекс инородных веществ либо в виде контаминантов (загрязнителей), либо в виде добавок к пищевым продуктам.

Комбинированный эффект совокупного действия веществ, которые поступают с едой, являются результатом физических или химических взаимодействий, индукции или ингибировании ферментных систем, протекания других биологических процессов. Действие одного вещества может быть усилено или ослаблено влиянием других веществ. В связи с этим различают два основных эффекта: антагонизм – эффект влияния двух или нескольких веществ, при котором одно вещество ослабляет действие другой, и синергизм – эффект влияния, превышающий сумму эффектов влияния каждого фактора отдельно.

В связи с возможным хроническим влиянием посторонних веществ на организм человека и возникающей опасностью отдаленных следствий важнейшее значение приобретают канцерогенное (возникновение раковых опухолей), мутагенное (качественные и количественные изменения в генетическом аппарате клетки) и тератогенное (аномалии в развитии плода, вызванные структурными, функциональными и биохимическими изменениями в организме матери и плода) действия посторонних веществ. Для гигиенической регламентации инородных веществ на основе токсикологических критериев международными организациями ООН, ВООЗ и др., а также органами здравоохранения отдельных государств принятые следующие базисные (основные) показатели:

• • ПДК – предельно допустимая концентрация (мг/кг) вещества в атмосфере, воде и (или) продуктах питания с точки зрения безопасности для здоровья человека, которая отвечает установленному законом для каждого конкретного вредного вещества предельно допустимого количества (ГОСТ 17.4.1.01-84), которое при ежедневном влиянии на протяжении любого длительного времени не сможет вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья;
• • ДСД – допустимая суточная доза (мг на 1 кг массы тела) вещества, ежедневное поступление которого не оказывает негативного влияния на здоровье человека на протяжении всей жизни;
• • ДСП – допустимое суточное потребление (мг/сутки) вещества, определяется умножением ДСД на величину средней массы тела (60 кг) и отвечает количеству, которое человек может употреблять ежедневно на протяжении жизни без риска для здоровья.

Большинство пищевых добавок не имеют, как правило, пищевого значения, то есть, не является пластичным материалом для организма человека, некоторые пищевые добавки являются биологически активными веществами. Однако, как любое химическое соединение, введенное в продукты питания, может быть токсичным, поэтому проблеме безопасности пищевых добавок всегда уделяется особенное внимание. Применение пищевых добавок, как любых инородных, обычно несъедобных, ингредиентов пищевых продуктов, требует суровой регламентации и специального контроля.

Процедура определения безопасности пищевых добавок.

Безвредность пищевых добавок определяется на основе широких сравнительных исследований, которые осуществляются таким органом, как Объединенный комитет экспертов по пищевым добавкам (ОКЭПД) ФАО-ВООЗ (JECFA – Joint FAO/ WFIO Expert Committee on Food Additives).

Использование пищевых добавок запрещено, если они не прошли соответствующую проверку и не установлено их допустимое суточное потребление (ДСП).

Международный опыт организации и проведений системных токсиколого-гигиенических исследований пищевых добавок обобщен в специальном документе ВООЗ (Женева, 1991) «Гигиенические критерии состояния окружающей среды. Принципы оценки безопасности пищевых добавок и контаминантов в продуктах питания».

В соответствии с Законом Украины «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» государственный предупредительный и текущий санитарный надзор осуществляются органами санитарно- эпидемиологической службы. Безопасность применения пищевых добавок в производстве пищевых продуктов регламентируется документами Министерства здравоохранения.

Допустимое суточное потребление (ДСП) является центральным вопросом обеспечения безопасности пищевых добавок на протяжении последних 30 лет.

Все пищевые добавки, которые используются в странах Европейского Союза, внесены в список разрешенных добавок. Пищевые добавки, которые не получили официального одобрения и не внесенные в отмеченный список, например, из-за нерешенности вопроса об их безвредности, не могут быть использованы в странах Европейского Союза. Пищевые добавки, которые включены в список разрешенных, при появлении новых данных поддаются пересмотру и могут быть уточнены национальными организациями.

Безвредность пищевых добавок обеспечивается путем проведения обязательных широких исследований до того, как ОКЭПД ФАО-ВООЗ оценит новую пищевую добавку и, возможно, включит ее в список разрешенных пищевых добавок. Кроме того, как отмечалось, проводится периодический пересмотр одобренных пищевых добавок по мере поступления о них новой информации и совершенствования методов проведения проверки их безвредности.

При решении вопроса о безопасности пищевой добавки необходимо ответить на несколько вопросов:

• • какая степень опасности применения данного химического вещества для здоровья человека;
• • какая степень вероятности вредного влияния химического соединения на здоровье человека с учетом уровня его влияния;
• • какой уровень потребления пищевой добавки не будет опасным (риск) для здоровья человека при ее систематическом потреблении на протяжении всей ее жизни.

Детальное исследование безопасности пищевой добавки по всей приведенной выше схеме нужно не во всех случаях. Иногда решение может быть принято после анализа следующих данных:

• • химической структуры вещества;
• • его прогнозируемого влияния на организм человека;
• • его присутствия в качестве нормальных составляющих частей в организме человека;
• • его использование в традиционных продуктах питания;
• • знаний о его влиянии на организм человека, содержащихся в литературе.

Объединенный комитет экспертов по пищевым добавкам ФАО- ВООЗ, во избежание воздействия неучтенных факторов рекомендовал использовать интегральный коэффициент запаса, что равняется 100, который гарантирует безопасность с учетом расхождений чувствительности человека и животных, индивидуальных расхождений, сложностей оценки количества употребленного продукта, возможности синергетического действия добавок и т.д.

Для получения безопасного уровня (ДСП) влияния на человека определенный уровень, не вызывающий негативных эффектов (УВВНЭ) в сравнении с контрольной группой, делится на коэффициент безопасности (интегральный коэффициент запаса):

где ДСП – допустимое суточное потребление (мг/кг массы тела) /

сутки;

УВВНЭ – уровень, не вызывает видимых негативных эффектов

• (мг/кг массы тела) / сутки;
• 100 – коэффициент безопасности.

При определении ДСД – допустимой суточной дозы средняя масса тела не учитывается:

где ДСД измеряется в (мг/кг) / сутки, УВВНЭ – в (мг/кг) / сутки.

Предельно допустимая концентрация пищевой добавки в пищевых продуктах (мг/кг):

При этом количество продукта в пищевом рационе берут из рекомендуемой в стране средней величины суточного рациона (так называемого – стандартного рациона). Величина включает только те продукты, в которых может содержаться регламентированные добавка:

где Р – количество продуктов в суточном рационе, в котором может

содержаться регламентированная пищевая добавка, кг.

Проблема усложняется, если пищевая добавка в продуктах, которые содержатся в рационе, присутствует в разных количествах. В этом случае ПДК (мг/кг) определяют для каждого продукта:

где ГВ – содержание пищевой добавки в этом виде продукта, % к

ДСД или к общему содержанию пищевой добавки в продуктах;

М – масса данного вида продукта в стандартном суточном

рационе, кг.

После определения ПДК необходимо убедиться, не оказывает ли это количество (мг/кг) пищевой добавки негативного влияния на органолептические свойства пищевого продукта и не превышает ли оно технологически необходимые количества. В этом случае вносят соответствующие коррективы. Если ПДК окажется ниже технологически необходимого количества, то исследуемое вещество не позволяют использовать в качестве пищевой добавки.

После утверждения пищевой добавки и включения ее в список разрешенных добавок с присвоением индекса «Е» наблюдения за ней продолжается с учетом новых методов исследования и полученных экспериментальных данных.

Важной проблемой при гигиенической регламентации пищевых добавок в продуктах питания является комбинационная токсикология и взаимодействие между добавками. Все больше применяются смеси пищевых добавок для получения наибольшего технологического эффекта, что делает эту проблему особенно важной.

Проведенный анализ и исследование международных организаций показывают, что пищевые добавки, даже те, которые применяются для решения одних и тех же задач, характеризуются разнообразием химических структур, метаболических путей в организме и биологическим действием. Использование ДСП обеспечивает такое состояние, при котором потребление каждой добавки находится ниже уровня, который может вызывать любой нежелательный эффект. Добавки взаимодействуют друг с другом только в тех случаях, когда химические вещества действуют с помощью одного и того же механизма действия и их комбинированное потребление превышает ДСП (после поправки на разницу в силе действия), потому нежелательные эффекты в результате взаимодействия между пищевыми добавками маловероятные. Это подтверждается результатами постоянного изучение разрешенных к использованию пищевых добавок.

Внесение пищевых добавок не должно увеличивать степень риска, возможного неблагоприятного действия продукта на здоровье потребителя, а также снижать его пищевую ценность, за исключением некоторых продуктов специального и диетического назначения.

Определение правильного соотношения между дозой и реакцией человека на нее, использования высокого коэффициента безопасности гарантируют, что применение пищевой добавки при соблюдении уровня ее потребления не опасно для здоровья человека.

Важнейшим условием обеспечения безопасности пищевых продуктов является соблюдение допустимой нормы суточного потребления пищевых добавок (ДСП). В Украине возможно применение только тех пищевых добавок, которые имеют разрешение министерства здравоохранения, в рамках, приведенных в «Санитарных нормах и правилах».

Принципы гигиенической оценки ПД в Украине являются общепринятыми в мировой практике и полностью соответствуют международным. При проведении гигиенической оценки ПД необходима информация о ее химической и токсикологической характеристике.

На основании проведенных исследований устанавливается недействующая доза добавки (или NOEL) и ДСД поступления ее в организм, которая выражается в мг/кг массы тела и, как правило, имеет коэффициент запаса, равный 100. Исходя из ДСД, высчитывается максимально допустимый уровень (МДУ) или предельно допустимая концентрация (ПДК) пищевой добавки в каждом конкретном продукте. Помимо этого, необходимым является разработка, утверждение и метрологическая аттестация метода идентификации и количественного определения содержания пищевой добавки в конкретных видах продукции.

Уровень применения пищевых добавок должен быть установлен на самом низком показателе, необходимом для достижения желаемого эффекта. При определении уровней необходимо принимать во внимание: допустимое суточное потребление, или равнозначную оценку, установленное относительно пищевой добавки и вероятное суточное потребление ее из всех источников: предназначена ли пищевая добавка для применения в пищевых продуктах, употребляемых определенными группами потребителей, вероятное суточное потребление пищевого продукта потребителями в этих группах.

В соответствующих случаях максимальный количественный уровень пищевой добавки не устанавливается (достаточное количество). В этом случае пищевая добавка должна применяться в соответствии с принципом достаточного количества. «Достаточное количество» означает, что максимальный количественный уровень не указан, и вещества используются в соответствии с надлежащей производственной практикой, при этом уровень не превышает тот, который необходим для достижения намеченной цели и при условии, что потребителя не вводят в заблуждение.

В общем виде алгоритм подбора и применения пищевых добавок приведен на рис. 1.3.