Общее понятие о пищевых добавках (ПД). Процедура установления безопасности ПД.

Лекция 1. Общее понятие о пищевых добавках (ПД). Процедура установления безопасности ПД. В РФ принято следующее определение ПД: «Под пищевыми добавками понимают группу веществ природного или искусственного происхождения, разрешенных к использованию Минздравом РФ, намеренно добавляемых в продукт на разных стадиях его технологической обработки для усовершенствования технологии производства продуктов питания, улучшения, сохранения или придания пищевым продуктам необходимых свойств, повышения их стабильности при транспортировке и хранении» При этом пищевые добавки, как правило, не употребляются сами по себе как обычные продукты питания или компоненты пищи. Причины широкого применения ПД: • современные условия торговли требуют перевозки продуктов питания, в том числе скоропортящихся и быстро черствеющих, на большие расстояния, что определило необходимость применения добавок, увеличивающих сроки сохранения их качества; • быстро изменяющиеся индивидуальные представления современного потребителя о продуктах питания, включающие вкус и привлекательный внешний вид, невысокую стоимость, удобство использования; удовлетворение таких потребностей связано с использованием, например, ароматизаторов, красителей и т.п.; • создание новых видов пищи, отвечающих современным требованиям науки о питании (низкокалорийные продукты, аналоги мясных, молочных и рыбных продуктов), что связано с использованием пищевых добавок, регулирующих консистенцию пищевых продуктов; • совершенствование технологии получения традиционных и новых продуктов питания. Пищевые добавки, согласно российскому санитарному законодательству, не допускается использовать в тех случаях, когда необходи­мый эффект может быть достигнут технологи­ческими методами, технически и экономически целесообразными. Не разрешается также вве­дение пищевых добавок, способных маскиро­вать технологические дефекты и порчу или снижать ценность пищевого продукта. Для производства продуктов для детского питания (до 3 лет) используется очень ограниченный ассортимент добавок (например, аскорбиновая, лимонная кислоты). Считается, что после 3-х лет дети могут употреблять «взрослые» продукты в ограниченном количестве. Число пищевых добавок, применяемых в производстве пищевых продуктов в разных странах, исчисляется сотнями. Для гармонизации их использования Европейским Советом разработана рациональная система цифровой кодификации пищевых добавок с литерой «Е». Она включена в кодекс ФАО/ВОЗ для пищевых продуктов (Соdех Аlimentarius, Еd. 2, V. 1) как международная цифровая система кодификации пищевых добавок (International Numbering System - INS). Соdех Аlimentarius переводится с латинского как «Пищевой кодекс» или «Закон по пищевым продуктам». Комиссия Кодекс Алиментариус организована совместно ФАО и ВОЗ для осуществления объединенной программы ФАО/ВОЗ по разработке единых стандартов на продовольственные товары. В реализации этой программы участвуют 144 страны. В Комиссию входят 8 комитетов, в том числе комитет по пищевым добавкам. Каждой пищевой добавке присвоен цифровой трех- или четырехзначный номер (с предшествующей ему литерой «Е»). Они используются в сочетании с названиями функциональных классов, отражающих группировку пищевых добавок по технологическим функциям (подклассам). Основные группы ПД согласно предложенной системе цифровой кодификации: • Е100-Е199 - красители; • Е200-Е299 консерванты; • Е300-Е399 и далее - антиокислители (антиоксиданты); • Е400-Е499 и далее - стабилизаторы консистенции, эмульгаторы; • Е500-Е599 и далее - регуляторы кислотности, разрыхлители; • Е600-Е699 и далее - усилители вкуса и аромата; • Е700-Е800 - запасные индексы для другой возможной информации; • Е900 и далее – прочие пищевые добавки (глазирующие агенты; подсластители; добавки, препятствующие слеживанию и комкованию; добавки для обработки муки, крахмала и т.д.) Пищевые добавки разделяют на следующие основные функциональные классы: • кислоты, основания и соли; • консерванты; • антиокислители; • пищевые добавки, препятствующие слеживанию и комкованию; • стабилизаторы консистенции, эмульгаторы, загустители, текстураторы и связующие агенты; • улучшители для муки и хлеба; • красители; • фиксаторы цвета; • глазирователи; • пищевые добавки, усиливающие и модифицирующие вкус и аромат пищевого продукта; • подсластители; • носители-наполнители и растворители-наполнители; • ароматизаторы. Существует классификация пищевых добавок по другим признакам. Так, на сегодняшний день выделяют следующие 5 технологических классов пищевых добавок: 1. Вещества, улучшающие цвет продуктов: Красители. Отбеливатели. Фиксаторы окраски. 2. Вещества, регулирующие консистенцию продуктов: Эмульгаторы. Пенообразователи. Загустители. Гелеобразователи, желеобразователи, желирующие вещества. Наполнители. 3. Вещества, улучшающие аромат и вкус продуктов: Ароматизаторы. Модификаторы (усилители) вкуса и аромата. Подсластители. Сахарозаменители. Подкислители, кислоты. Заменители соли. 4. Вещества, способствующие увеличению сроков годности пищевых продуктов: Консерванты. Защитные (инертные) газы, защитная (инертная) атмосфера. Антиокислители (антиоксиданты), ингибиторы окисления. Синергисты антиоксидантов. Уплотнители (растительных тканей), отвердители. Влагоудерживающие агенты. Вещества, препятствующие слеживанию и комкованию. Пленкообразователи, покрытия, глазирователи, глянцеватели. Стабилизаторы. Стабилизаторы пены. Стабилизаторы замутнения. 5. Вещества, ускоряющие и облегчающие ведение технологических процессов: Ферменты и ферментные препараты. Разрыхлители. Пеногасители, антивспенивающие агенты. Средства обработки муки, хлебопекарные улучшители. Регуляторы кислотности. Катализаторы гидролиза и инверсии. Осветлители (адсорбенты, флокулянты). Вещества, облегчающие фильтрование. Носители, растворители, разбавители. Средства для таблетирования. Разделители, разделяющие агенты, антиадгезивы. Осушители. Средства для снятия кожицы (с плодов). Охладители, охлаждающие и замораживающие агенты. Вещества, способствующие жизнедеятельности полезных микроорганизмов. Эмульгирующие соли. Пропелленты. Катализаторы. За рубежом Комиссия по Codex Alimentarius выделяет ряд функциональных классов пищевых добавок и их определений: 1 - Кислоты повышают кислотность и придают кислый вкус пище. 2 - Регуляторы кислотности изменяют или регулируют кислотность или щелочность пищевого продукта. 3 - Вещества, препятствующие слеживанию и комкованию, снижают тенденцию частиц пищевого продукта прилипать друг к другу. 4 - Пеногасители предупреждают или снижают образование пены. 5 - Антиокислители повышают срок хранения пищевых продуктов, защищая от порчи, вызванной окислением. 6 - Наполнители - вещества, которые увеличивают объем продукта, не влияя на его энергетическую ценность. 7 - Красители усиливают или восстанавливают цвет. 8 - Вещества, способствующие сохранению окраски, стабилизируют, сохраняют или усиливают окраску продукта. 9 - Эмульгаторы образуют или поддерживают однородную смесь двух или более несмешиваемых фаз, таких, как масло и вода в пищевых продуктах. 10 - Эмульгирующие соли взаимодействуют с белками сыров с целью предупреждения отделения жира при изготовлении плавленых сыров. 11 - Уплотнители растительных тканей придают или сохраняют ткани фруктов и овощей плотными и свежими, взаимодействуют со студнеобразующими веществами. 12 - Усилители вкуса и запаха усиливают природный вкус и запах пищевых продуктов. 13 - Вещества для обработки муки - вещества, добавляемые к муке для улучшения ее хлебопекарских качеств или цвета. 14 - Пеноообразователи создают условия для равномерной диффузии газообразной фазы в жидкие и твердые пищевые продукты. 15 - Желеобразователи - вещества, образующие гели. 16 - Глазирователи - вещества, придающие блестящую наружную поверхность или защитный слой. 17 - Влагоудерживающие агенты предохраняют пищу от высыхания. 18 - Консерванты повышают срок хранения продуктов, защищая от порчи, вызванной микроорганизмами. 19 - Пропелленты - газообразные вещества, выталкивающие продукт из контейнера. 20 - Разрыхлители - вещества или сочетание веществ, которые увеличивают объем теста. 21 - Стабилизаторы позволяют сохранять однородную смесь двух или более несмешиваемых веществ в пищевом продукте или готовой пище. 22 - Подсластители - вещества несахарной природы, которые придают пищевым продуктам и готовой пище сладкий вкус. 23 - Загустители повышают вязкость пищевых продуктов. Наличие пищевых добавок в продуктах и сырье, использованном для их производства, должно указываться на этикетке (согласно ГОСТ 51074-2003 «Продукты пищевые. Информация для потребителя. Общие требования»), при этом пищевая добавка может обозначаться как индивидуальное вещество или как сочетание кода «Е» с функциональным названием. Например: «Состав: питьевая вода, … консервант Е211, или бензоат натрия…». По происхождению пищевые добавки разделяются на • Натуральные (выделенные с помощью физических, ферментативных или микробиологических процессов из сырья растительного, микробного или животного происхождения, в том числе переработанного традиционными способами производства пищевой продукции) • Идентичные натуральным (имеют ту же химическую формулу, что и натуральные добавки, но получены методами химического или микробного синтеза) • Синтетические или искусственные (не имеют природных аналогов, получены искусственным путем) Натуральные ПД довольно дороги, их химический состав зависит от условий, места произрастания сырья, они нестойки к действию внешних факторов, кроме того, сырьевые ресурсы Земли ограничены, и невозможно удовлетворить потребность в ПД за счет использования только натуральных веществ. Синтетические добавки лишены указанных недостатков – они дешевы, стандартизированы по составу, легко дозируются, устойчивы к внешним воздействиям. Однако неоспоримым достоинством натуральных добавок является их «психологическая» привлекательность для потребителя, к тому же они имеют куда меньше нареканий с точки зрения токсичности и опасности отдаленных последствий, чем искусственные добавки. Еще одним достоинством натуральных пищевых добавок можно считать наличие у некоторых из них дополнительных (к основному технологическому) желательных свойств – например, биологическая активность некоторых натуральных красителей (Е 101 – рибофлавины, Е 160а – каротины). Применение пищевых добавок в этой связи допустимо лишь в тех случаях, если они, даже при длительном использовании, не угрожают жизни человека. Учитывая, что различные группы населения - взрослые люди, дети, пожи­лые, беременные и кормящие жен­щины - имеют различный уровень чувствитель­ности и реактивности (защитных сил), вопрос применения пищевых добавок приобретает еще большее гигиеническое значение. При исследовании безвредности ПД решающую роль играет определенный способ её применения и доза, то есть ко­личество вещества, поступающего в организм в сутки. Ведь известно, что любое вещество при превышении рекомендованных доз может быть опасно, это справедливо и для ПД. Принципиально может быть разрешена наименьшая концентра­ция добавки в продукте, необходимая для дос­тижения технологического эффекта. Безвредность вещества безусловно подразумевает отсутствие токсичности, которая может проявляться как в виде острого, так и хронического отравления. При изучении токсичности ПД большое значение имеет способность ряда химических веществ к ку­муляции, или суммированию их эффекта, причем изучается как материальная, так и функциональная кумуляция. Кроме того, исследуется возможность развития токсического действия непрямым путем (эффект так называемой метаболичес­кой активации). Далее, при определении безвредности ПД исследуется её возможное побочное вредное влияние, связанное, например, с раз­рушением пищевых компонентов, или их связыва­нием, или превращением в токсические соеди­нения и т.п. Кроме того, безвредность вещества подразумевает и отсутствие отдаленных последствий, например, канцерогенных свойств (способность вызывать раковые опухоли), а также мутагенных (способность вызывать мутации), терато­генных (способность вызывать уродства у плода), гонадотоксических (отрицательное действие на половые железы) и других свойств, влияющих на воспроизводство потомства. И, наконец, немало­важным фактором является также возможное взаимодействие между собой различных ПД, или ПД с вред­ными химическим веществами, попадающими в организм человека из окружающей среды (профессиональные вредности, неблагоприят­ная экологическая обстановка). Таким образом, проблема пищевых добавок сложна и многооб­разна и для органов здравоохранения многих стран остается чрезвычайно актуальной. В настоящее время в мире вопросами при­менения пищевых добавок занимается специа­лизированная международная организация — Объединенный комитет экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам и контаминантам (заг­рязнителям) — JECFA. (ФАО — от англ. FAO — Food and Agricultural Organization — специализированное учреждение ООН по воп­росам продовольствия и сельского хозяйства; ВОЗ — Всемирная организация здравоохране­ния). В России решение вопроса о при­менении пищевой добавки является прерогати­вой Министерства здравоохранения и Государственного комитета санитарно-эпидемиологического над­зора. В соответствующих научно-исследова­тельских институтах, лабораториях и кафед­рах медицинских вузов проводятся необходи­мые токсикологические и другие исследования для оценки безвредности того или иного веще­ства, предлагаемого в качестве пищевой добав­ки. Понятно, что органы здравоохранения все­го мира, в том числе и нашей страны, прислу­шиваются к рекомендациям Объединенного комитета экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам. Гигиенические нормативы после соответствующей апробации и утверждения приобретают законодательную силу и становятся юридическим основанием при проведении санитарного надзора. Все это в полной мере относится и к гигиеническому нормированию пищевых добавок. Процедура установления безопасности пищевых добавок проходит в 4 этапа. Как правило, практическое предложение о внед­рении той или иной пищевой добавки вносится научно-исследовательскими институтами различных отраслей пищевой промышленнос­ти. В соответствии с «Сани­тарными правилами по применению пищевых добавок» №1932-78, ходатайство о разреше­нии новой добавки должно содержать: • детальную характеристику вещества или препарата, предлагаемого для использования в качестве пищевой добавки; • подробное обоснование цели и необходимо­сти применения нового препарата, его преиму­щества перед уже применяемыми способами достижения того же технологического эффек­та; • проект технологической инструкции по производству продукта и проведению техноло­гического процесса, связанного с применением пищевой добавки, в котором должны быть от­ражены способ применения и количество вво­димой добавки, количественное содержание (концентрация) добавки в конечном продукте; • перечень продуктов, в которые вводится пищевая добавка; • круг потребителей пищевого продукта, из­готовленного с применением предлагаемой пи­щевой добавки; • методы определения добавки и/или про­дуктов ее превращения в пищевом продукте ; • доступную отечественную и зарубежную информацию о веществе, механизме достиже­ния желаемого эффекта, возможных продук­тах взаимодействия вещества, предлагаемого в качестве пищевой добавки, с веществами про­дукта и т. д. В случае, если предлагается импортная пи­щевая добавка, наряду с изложенными выше представляются документы об их составе и/или разрешение органов здравоохранения на их применение в стране-экспортере. На основании сведений, представляемых заказчи­ком, проводится 1-й этап исследований - предварительная токсиколого-гигиеническая оценка регламентируемого химического вещества — пищевой добавки. На этом этапе вы­ясняют: • рациональное и товарное название хи­мического вещества, • техноло­гию его получения, • химическую структуру • содержание примесей (иногда именно примеси представляют большую опасность, чем основное вещество) • физико-хи­мические свойства (агрегатное состояние, ра­створимость в воде и органических растворите­лях, температуру плавления и кипения, лету­честь и др.). Выяснение физико-химических свойств и химической структуры необходимо для прогнозирования особенностей ре­зорбции вещества в пищевом канале, метабо­лизма и биологического действия ПД. • устанавливают наличие и характеристику (специфичность, чувствительность, точность и др.) методов количественного определения пи­щевой добавки в пищевых продуктах. При этом сопоставляется чувствительность известных методов с реаль­ными концентрациями этого вещества в пище­вых продуктах • изучается влияние на пищевую добавку внешних факторов (рН, температурно-влажностных условий, кислорода воздуха, солнечного света) • определяют область и масштабы примене­ния пищевой добавки, ее возможное распрост­ранение в окружающей среде (например, нит­раты как пищевая добавка и как чужеродное соединение), особенности миграции в различ­ных звеньях трофических цепей и контамина­ции пищевых продуктов. • ориентировочно рас­считывают те дозы пищевой добавки, которые могут в реальных условиях поступать в орга­низм с пищей (опять те же нитраты — нитра­ты пищи и нитраты воды). • конструируют рабочую гипотезу о токсичес­кой характеристике изучаемой пищевой добав­ки и параметрах ее токсичности. • изучают стабиль­ность пищевой добавки в различных пищевых продуктах - при хранении в бытовом холодиль­нике, при комнатных условиях, при термичес­кой или технологической обработке. Ес­ли вещество оказывается нестабильным, то ис­следуют продукты его трансформации. Используя все перечисленные данные, составляют про­грамму дальнейших исследований пищевой до­бавки. 2-й этап (основной) – токсикологическая оценка ПД Общие рекомендации по исследованию и оцен­ке пищевых добавок в целях безопасности их применения сформулировал объединенный комитет экспертов ФАО/ ВОЗ по пищевым добавкам. При этом следует исходить из то­го, что доза пищевой добавки должна быть значительно ниже уровня, который может быть безвредным для организма. Количественная характеристика токсичности веществ достаточно сложна и требует многостороннего подхода. Судить о ней приходится по результатам воздействия веществ на живой организм, для которого характерна индивидуальная реакция, индивидуальная вариабельность, поскольку в группе испытуемых животных всегда присутствуют более или менее восприимчивые к действию изучаемого токсина индивидуумы. Существуют две основные характеристики токсичности – и ЛД – аббревиатура летальной дозы, т.е. дозы вызывающей при однократном введении гибель 50% или 100% экспериментальных животных. Дозу обычно определяют в размерности концентрации. Токсичными считают все те вещества, для которых ЛД мала. Также большое значение для определения степени токсичности вещества имеет величина , которая характеризует время полувыведения токсина и продуктов его превращения из организма. Для разных токсинов оно может составлять от нескольких часов до нескольких десятков лет. В первую очередь при токсико-гигиенической оценке пищевых добавок определяют степень токсичности однократно вводимого подопыт­ным животным исследуемого вещества в ост­ром опыте. Острый экс­перимент проводят на двух-трех видах мо­дельных животных. Определяют и описы­вают признаки интоксикации. Причем способ и условия введения исследуемого вещества обязательно должны имитировать реальные условия. По величине судят о степени опасности вещества (см. таблицу 1) Во многих странах принята приве­денная ниже классификация химических ве­ществ, используемых в качестве пищевых до­бавок (таблица 1). Зная , с помощью расчета можно ори¬ентировочно прогнозировать пороговую или подпороговую дозу вещества в хроническом эксперименте. Для этого можно пользоваться следующей формулой: lg МНД (мг/кг) = 0,9 lg (мг/кг) – 3,6 Таблица 1 Характеристика токсичности химического вещества ЛД50 для крыс при пероральном введении Чрезвычайно токсично Менее 5 мг/кг веса тела Высокотоксично 5-50 мг/кг веса тела Умеренно токсично 50-500 мг/кг веса тела Малотоксично 0,5-5 г/кг веса тела Практически не токсично 5-15 г/кг веса тела где МНД — максимально недействующая доза (т.е. безвредная) в хроническом токсикологическом эксперимен­те, мг/кг массы тела, составляющая обычно примерно 0,1 пороговой дозы. Далее следует важней­ший фрагмент второго (основного) этапа ис­следований – подострый (хронический) эксперимент, в ходе которого изучают кумулятивные свойства пищевой до­бавки, а также определяют пороговую и максимально недействующую дозы пищевой добавки по общетоксическому дей­ствию. Для оценки кумулятивных свойств чаще всего применяется метод, зак­лючающийся в том, что 3 группам модельных экспериментальных животных вводят ежеднев­но перорально по 1/5, 1/10 и 1/20 части ЛД50. Таким образом, при условии затравки живот­ных 5 раз в неделю в течение 1-2 месяцев, каж­дое животное получает соответственно, в зави­симости от группы, 4-8, 2-4 и 1-2 ЛД50. Регис­трируют гибель животных и рассчитывают вре­мя гибели 50% животных в каждой группе. Ко­эффициент кумуляции (К) рассчитывают по формуле: К= где (1) – однократно введенная доза, вызвавшая гибель 50% подо­пытных животных, а суммарное количество (n) — суммарное количество дробных доз, введенных животным до гибели 50% из них, выраженное в . Сверхкумулятивными свойствами обладают вещества, имеющие коэффициент кумуляции менее 1; при К = 1 - 3 вещества обладают вы­раженной кумуляцией; при К = 3 - 5 — уме­ренной и при К > 5 вещества относят к группе веществ со слабой кумуляцией. Наиболее опас­ными считаются вещества, у которых коэффи­циент кумуляции меньше в группе животных, получавших меньшие доли . Основным условием при определении пороговой и максимально недействующей дозы пищевой добавки является то, что для эксперимента используют два вида мо­дельных лабораторных животных, в организме которых метаболизм изучаемого химического соединения идентичен таковому у человека. Одним из видов таких животных являются ра­стущие белые крысы, как самцы, так и самки. Эксперимент обычно проводится на 4—5 груп­пах животных, одна из которых — контроль­ная, а остальные получают различные дозы изучаемого вещества с пищей или непосред­ственно в желудок (через зонд) в виде водного или масляного (используют растительное мас­ло) растворов. В последние годы ученые все чаще рекомендуют при нор­мировании чужеродных химических веществ, в том числе и пищевых добавок, в пищевых продуктах, которые воздействуют на все на­селение, в качестве модельных использовать беременных, лактирующих и питающихся ма­теринским молоком экспериментальных лабо­раторных животных как наиболее чувстви­тельных к воздействию ксенобиотиков. Если технологическая доза пищевой добав­ки известна (например, необходимая для дос­тижения желаемого эффекта доза консерванта в продукте), то изучают эту дозу в расчете на 1 кг массы тела животного, а также дозы в 5— 10 раз меньшую и в 10 и 100 раз большую. В том случае, если технологическая кон­центрация неизвестна, то за основу для изуче­ния принимают максимально недействующую дозу, установленную расчетным методом на основе величины (см. выше), а другими дозами являются соответственно 0,1-0,5 МНД и 10 и 100 МНД. Доза, которая используется при проведении исследований на животных, последовательно увеличивается до тех пор, пока не будет получен один из трех следующих результатов: • установлена токсичность соединения по отношению к опреде­ленной системе организма; • выявлено снижение массы тела, указывающее на неспецифическую токсичность или на возможные проблемы при всасывании нутриентов организмом; • доза пищевой добавки достигнет 5 % от общей массы рациона питания. Длительность второго этапа исследований составляет обычно 9-18 месяцев. При решении вопроса о продолжительнос­ти исследований необходимо руководствовать­ся теоретически обоснованными соображения­ми. Так, например, при изучении вещества, близкого по составу другому веществу, биохи­мические и токсические реакции которого из­вестны, время исследований, естественно, со­кращается, так как в этом случае необходимо выяснить лишь отклонения от известной схе­мы. В противном же случае длительность ис­следований увеличивается. Важнейшее условие эксперимента — состав корма. Обычно животные всех групп получают полусинтетический корм, рекомендованный Институтом питания АМН России. Однако в отдельных случаях целесо­образнее использовать корм из натуральных продуктов, имитирующий пищевой рацион взрослого человека или ребенка. Прижизненные и посмертные исследования животных проводятся в динамике эксперимента. Обычно эти исследования про­водят через 0,5, 1,5, 3, 6 и 9 месяцев. При не­обходимости проводят исследования по истече­нии 12 и 18 месяцев. Также проводят исследо­вания через 1 месяц «восстановительного пе­риода», в течение которого животных уже не затравливают. Как правило, в хроническом эксперименте с учетом механизма токсического действия ксе­нобиотика или пищевой добавки изучают вне­шний вид и поведение животных, массу тела и массовые коэффициенты (относительную мас­су) внутренних органов, состояние кроветворе­ния, функциональное состояние нервной сис­темы, печени, почек, сердечно-сосудистой сис­темы, иммунный статус и иммунную настроен­ность организма, различные стороны обмен­ных процессов — белкового, липидного, угле­водного, витаминного и минерального, оцени­вают активность различных ферментов и т. д. Для общей оценки статуса животных большое значение имеет изучение адаптивных возмож­ностей организма, для чего используют раз­личные функциональные нагрузки, например пробы с плаванием, с белковым голоданием, нагрузки токсическим веществом и др. Проводятся морфофункциональные иссле­дования, которые весьма информативны при токсиколого-гигиеническом изучении химичес­ких веществ. По мере необходимости эти ис­следования могут быть дополнены гистометрией и гистохимическими исследованиями. Для гисто-морфологических исследований обычно используют печень, почки, кишечник, мозг, щитовидную железу, селезенку, надпочечники, сердце, аорту, лимфатические узлы и некото­рые другие органы с учетом данных острого и подострого экспериментов и также данных физиолого-биохимических тестов и относи­тельной массы внутренних органов, получен­ных в хроническом эксперименте. В рекомендациях научной группы ВОЗ по пищевым добавкам указывается, что любое из­менение в организме животных следует счи­тать отрицательным фактом, если нет веских доказательств обратного. Обобщение результатов хронического экс­перимента сводится к определению порога вредного действия и максимально недействую­щей дозы изучаемой пищевой добавки. Под порогом вредного действия (пороговая доза) понимается минимальная доза химического вещества, вы­зывающая достоверные изменения биологичес­ких показателей (по сравнению с таковыми контрольной группы), выходящие за пределы общепринятых нормальных величин. Стойкие или прогрессирующие в динамике эксперимен­та изменения, а также дистрофические нару­шения, обнаруживаемые в тканях и органах при патогистологических исследованиях, рас­сматриваются учеными как результат вредного действия. Максимально недействующая доза представляет собой ближайшую к пороговой, подпороговую, т. е. безвредную дозу. Как было указано ранее, в ходе изучения безвредности ПД необходимо не только исключить токсичность (в данной дозе и для данного способа употребления), но и опасность отдаленных последствий. Для исключения гонадотоксического, эмбриотоксического, тератогенного, му­тагенного действия ПД проводят изучение функции воспроизводства «тестом нескольких поколений». Эти исследования предусматрива­ют одновременное изучение на 3-4 поколениях функции гонад, эстрального цикла, процессов оплодотворения, течения беременности и ро­дов, развития потомства. Функция воспроиз­водства является как бы интегральным показа­телем возможного гонадотоксического, эмбриотоксического, тератогенного и мутагенного действия изучаемых химических веществ. При этом используют не менее трех групп живот­ных: одна контрольная, а 2-я и 3-я затравли­ваются соответственно 1 и 10 МНД по обще­токсическому действию. В этих тестах исполь­зуют исключительно линейных животных. При отсутствии достоверных различий дан­ных подопытных групп (во всех 3-4 поколе­ниях) и контроля можно сказать, что изучае­мое химическое вещество в соответствующих дозах не оказывает гонадотоксического, эмбриотоксического, тератогенного, а в известной мере и мутагенного (на половые клетки) дей­ствия. Специальные исследования возможного мутагенного действия проводят в том случае, если изучаемое вещество: • принадлежит к группе веществ, которые химически и фармакологически относят к по­тенциальным мутагенам; • оказывает определенное токсическое дей­ствие на модельных животных (угнетение функции костного мозга, сперматогенеза, ово­генеза, митоза); • накапливается и длительно сохраняется в организме; • при изучении функции воспроизводства да­ет нечеткие или сомнительные данные; • будет широко применяться и контактиро­вать со всеми группами населения. Оценка пищевых добавок на канцерогенность имеет большое значение в связи с опасностью вызываемой ими патологии. Так, по заключению экспертов ВОЗ, свыше 3/4 всех раковых заболеваний связано с воздей­ствием химических канцерогенов. В то же вре­мя именно эти исследования наиболее трудо­емки, дорогостоящи, длительны, а следова­тельно, труднодоступны. Этот вид исследова­ний ограничивается рядом показаний: • анализом научной литературы о потенци­альной канцерогенности ранее изученных ве­ществ, близких по химической структуре к из­учаемому; • отсутствием сведений о канцерогенности ве­ществ аналогичной химической структуры; • сообщениями о мутагенной активности дан­ного вещества или близких к нему по химичес­кой структуре. Изучив отдаленные эффекты, определяют их пороговые величины, сопоставляют с поро­гом общетоксического действия и окончательно устанавлива­ют максимально недействующую дозу химиче­ского вещества. На третьем этапе исследований обобщают результаты проведенных исследований и обос­новывают допустимую суточную дозу (ДСД) и допустимое суточное потребление (ДСП) пи­щевой добавки и ее предельно допустимую концентрацию(ПДК) в пищевых продуктах. Допустимая суточная доза (или ДСД) - это максимальная безвредная суточная доза вещества для человека (в данном случае – пищевой добавки), которая не вызывает при ежедневном поступлении в организм каких-либо неблагоприятных воздействий на протяжении всей продолжительности жизни данного человека и последующих поколений Обобщение проводят в следующем порядке. Определяют ДСД и ДСП. Для того что­бы найти первый показатель — ДСД, необхо­димо МНД разделить на коэффициент запаса. Объединенный комитет экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам во избежание неучтен­ных факторов рекомендовал использовать ин­тегральный коэффициент запаса, равный 100 (для учета различий чувствительности между человеком и животными вводится коэффици­ент 10, для учета индивидуальных различий — также 10). Этот коэффициент используют в том случае, если вещество очень токсично (МНД составляет десятые доли миллиграмма на килограмм массы тела), обладает большой стойкостью к воздействию факторов окружаю­щей среды и выраженными кумулятивными свойствами. Если МНД 1-5 мг/кг и не кумулируется в организме, то полагают, что коэф­фициент запаса может быть снижен до 50, а при МНД более 5 мг/кг, нестойкости веще­ства и слабой кумуляции он может быть сни­жен и до 30. Наоборот, в том случае, если, например, имеется недостаточно информации о возможном канцерогенном или мутагенном действии вещества, применяют коэффициент запаса, пре­вышающий 100, иногда до 5000. Подобное ве­щество не должно использоваться в качестве пищевой добавки в продук­тах детского и диетического питания, к хими­ческой чистоте которых требования повышены. !!!!!! Определив ДСД, рассчитывают ДСП для взрослого человека (масса тела 60 кг) ДСП= 60 ДСД мг/сутки. Если добавка предполагается к использованию в технологии продуктов для питания детей (например, продукты для школьного питаня), то ДСП рассчитывается исходя из средней массы 30 кг: ДСП = 30 ДСД мг/сутки. Обоснование ДСД чрезвычайно трудоемко. Так, в США длительность обоснования ДСД составляет 3-5 лет, а затраты на регламенти­рование одного вещества достигают 300-600 тыс. долларов. В этой связи рекомендуют ис­пользовать возможности математического про­гнозирования ДСД новых пищевых добавок и препаратов на основе исследования их физи­ко-химических свойств и данных первичной токсикологической характеристики — , коэффициент кумуляции и другие показатели Далее обосновывают предельно допустимую концентрацию пищевой добавки в пищевых продуктах. Так, зная величину ДСП, можно рассчитать и ПДК по формуле: ПДК= где Р — количество продуктов в килограммах в суточном рационе, в которых может содер­жаться регламентируемая пищевая добавка. При этом количество продукта в пищевом ра­ционе берут из рекомендованных в стране средних величин суточного рациона (стандарт­ный рацион). В величину Р включают только те продукты, в которых может содержаться регламентируемая пищевая добавка, т. е. Р=Р1 + Р2 + РЗ ... Приведенный способ расчета применим только в том случае, если пищевая добавка на­ходится в пищевых продуктах примерно в одинаковой концентрации. В противном же случае ПДК в каждом продукте, в котором может содержаться пищевая добавка, опреде­ляют по формуле: ПДК= (мг/кг) где ПС — прогнозируемое или фактическое содержание регламентируемой пищевой добав­ки в данном виде продукта (в процентах к ДСД или общему содержанию ксенобиотика в продуктах), М — масса (в килограммах) дан­ного вида продукта в стандартном суточном рационе. Установив ПДК пищевой добавки для про­дукта по токсикологическому показателю вред­ности выясняют, не оказывает ли она (ПДК) неблагоприятного влияния на органолептические качества и пищевую ценность. В случае необходимости вносят коррективы, т. е. сни­жают ПДК. (При этом может оказаться, что ПДК окажется ниже технологически необхо­димого количества пищевой добавки. В этом случае регламентируемое вещество к использо­ванию в качестве пищевой добавки не разре­шается). Предлагаемый перечень ис­следований может уточняться и дополняться в каждом конкретном случае в зависимости от специфических свойств исследуемых соедине­ний. После того как ПДК утвержден, органами здравоохранения и пищевая добавка широко используется в пишевой промышленности, на­ступает четвертый этап — мониторинг, т.е.наблюдение за ПД, чтобы подтвердить безопасность использова­ния и, если требуется, внести поправку в гиги­енические нормативы. Если возникает необхо­димость, проводятся новые экспериментальные исследования, изучается возможное влияние пищевой добавки на здоровье населения с при­менением адекватных современных физиолого-биохимических, клинических, эмбриологичес­ких, санитарно-статистичсских, эпидемиологи­ческих и других методов. ЗАКЛЮЧЕНИЕ В данной лекции было показано, представляют из себя ПД, что входит в понятие их безвредности, как определяется их безопасность. Целью настоящей лекции было показать, что применение пищевых добавок находится под постоянным контролем национальных и международных организаций, обеспечивающих надежность пищевых продуктов в отношении их безопасности. Не­смотря на существующие у многих предубежде­ния, пищевые добавки по остроте, частоте и тя­жести возможных заболеваний следует все же от­нести к разряду веществ минимального риска.