Обеспечение качества продовольственного сырья и пищевых продуктов

Согласно европейской цифровой кодификации пищевые добавки классифицируют следующим образом:

Е 100…Е 182 – красители;

Е 200…и далее – консерванты;

Е 300…и далее – антиокислители (антиоксиданты);

Е 400…и далее – стабилизаторы консистенции;

Е 450…и далее – эмульгаторы;

Е 500…и далее – регуляторы кислотности, разрыхлители;

Е 600…и далее – усилители вкуса и аромата;

Е 700…Е 800 – запасные индексы для другой возможной информации;

Е 900…и далее – антифламинги, улучшители качества хлеба и т.д.

В некоторых случаях после названия пищевой добавки или заменяющего его индекса может стоять её концентрация.

Наличие пищевых добавок в продуктах, как правило, должно указываться на потребительской упаковке, этикетке, банке, пакете и в рецептуре.

В настоящее время вопросами применения пищевых добавок занимается специализированная международная организация Объединенный комитет экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам и контаминатам (загрязнителям) – JECFA. (ФАО – от англ. FAO – Food and Agricultural Organization – Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН; ВОЗ – Всемирная организация здравоохранения.) Для выполнения Объединенной программы ФАО/ВОЗ по пищевым стандартам при комитете создана специальная комиссия Codex Alimentarius, представляющая собой межправительственный орган, который включает более 120 государств-членов.

Пищевые добавки не допускается использовать в тех случаях, когда необходимый эффект может быть достигнут технологическими методами – технически и экономическими целесообразными. Не разрешается также введение пищевых добавок, способных маскировать технологические дефекты, порчу исходного сырья и готового продукта или снижать его пищевую ценность.

Пищевые продукты для детского питания, особенно для питания грудных детей, должны быть изготовлены без применения каких – либо пищевых добавок.

Исходным для определения допустимой концентрации пищевой добавки является так называемое допустимое суточное поступление (ДСП) пищевых добавок в организм человека – ADI (Acceptable daily intake). ДСП представляет собой количество вещества (в мг на 1 кг массы тела), которое человек может потреблять ежедневно в течение всей жизни без вреда для здоровья.

Пищевая добавка может состоять из одного единственного химического вещества, быть сложной химической смесью или представлять собой естественный продукт. Необходимость полной информации о химическом составе, в том числе описание, сырье, методы производства, анализ загрязнителей, одинаково относится к каждому типу добавок. В то же время требования к получению регламентирующих данных о химическом составе пищевых добавок могут быть разными в зависимости от вида оцениваемого вещества. Так, например, если добавка состоит всего из одного вещества, практически невозможно удалить все загрязнители при его производстве. Поэтому в данном случае проводится в основном анализ самых значительных компонентов и предполагаемых загрязнений, причем особое внимание уделяется потенциально токсичным загрязнителям. Для коммерчески производимых сложных смесей (таких, например, как моно – и диглицериды и т.п.) нужна информация в отношении тех веществ, которые выпускает промышленность. В этом случае особого внимания заслуживают описания технологического процесса, подкрепленные данными анализа компонентов различных коммерческих продуктов.

Для пищевых добавок, производимых из природных продуктов, чрезвычайно важно определить источник и методы производства. Данные о химическом составе должны включать анализ общих химических характеристик, таких как анализ на содержание белков, жиров, углеводов, минеральных веществ, влаги, а также анализ специфических токсичных загрязнителей, переходящих в продукт из сырья, или химических соединений, используемых при производстве добавки.

1.12.  Безопасность трансгенных пищевых продуктов

Общая характеристика. Генетически модифицированные (трансгенные) продукты питания представляют особый интерес. В рассуждениях, как специалистов, так и простых потребителей о безопасности продуктов питания часто упоминаются и тяжелые металлы, и нитраты, и пестициды и ряд других ксенобиотиков, причем даже неспециалисты представляют их опасность и мнение об их негативном влиянии на организм едино. Когда же речь заходит о генетически модифицированных продуктах, даже мнения людей, профессионально изучающих данный вопрос, оказываются диаметрально противоположными.

Опрос Всероссийского центра изучения общественного мнения (ВЦИОМ) показал: 68% россиян не готовы потреблять продукты, изготовленные с использованием генно-модифицированных организмов (ГМО). Между тем 31% респондентов не знают о них вообще ничего, свыше 45% что-то слышали о генно-модифицированных продуктах, и только 22% знают о них достаточно много.

За ХХ в. численность населения Земли увеличилась с 1,5 до 6 млрд. человек. Предполагается, что к 2020 г. она вырастет до 8 млрд. При этом производство сельскохозяйственной продукции за последние 40 лет выросло в среднем в 2,5 раза, и дальнейший его рост традиционными методами представляется маловероятным.

Решение проблемы увеличения производства продуктов питания старым методом уже невозможно. Традиционные сельскохозяйственные технологии исчерпали себя: в последние 20 лет человечеством потеряно свыше 15% плодородного почвенного слоя, а большая часть пригодных к возделыванию почв уже вовлечена в хозяйственный оборот.

Создание в 1983 г. первого трансгенного растения, а затем и, проведенные в 1986 г. первые успешные полевые испытания, открыли широкие перспективы использования генной инженерии в сельском хозяйстве для изменения агротехнических характеристик культур с целью увеличения их урожайности, а также улучшения пищевой и кормовой ценности продукции. Вследствие этого с каждым годом появляется все больше генетически модифицированных организмов (ГМО), которые используют в качестве продуктов питания (картофель, кукуруза, помидоры, рыба и др.) или включают ГМ-компоненты (например, крахмал, соевая мука, томатная паста и др.).

В настоящее время 18 стран выращивают трансгенную продукцию: США, Канада, Мексика, Гондурас, Колумбия, Аргентина, Уругвай, Бразилия, ЮАР, Индия, Австралия, Индонезия, Филиппины, Китай, Германия, Румыния и др. И если в 1996 г. под трансгенные растения в мире было засеяно 1,7 млн. га, то уже в 2005 г. – 90 млн га.

Против генетически модифицированных источников существуют различные мнения.

Первое, замена одних генов на другие в живых организмах нарушает систему гомеостаза – ослабляет их жизненные силы. Считается, что конечным результатом может быть создание лишь курьезных домашних животных и растений, не жизнеспособных в природе, т.е. трансгенные виды могут не дать потомства или же обладать свойствами, которые приведут к гибели этих животных или растений. А те полезные свойства, ради которых и разрабатывались эти культуры, через несколько поколений практически исчезнут.  

Второе, биологическая наука не дает ответа на вопрос: насколько высока возможность генно-инженерных культур стать инвазивными (инвазия – нашествие), вытесняющими традиционные сорта сельхозрастений. Спустя десятилетия последние могут исчезнуть на Земле, поскольку урожайность трансгенных выше на 10–20% и они провоцируют возникновение инфекционных заболеваний у обычных растений – ржавчина или головня хлебных злаков, поражение грибком картофеля. Кроме того, ученые, перенося ген с одного организма на другой в надежде, что с ним перейдет некое полезное свойство, не учитывают, что переходят и вредные свойства.

Третье, в результате все более масштабного производства трансгенных растений, происходит сужение генетической базы семеноводства и монополизация четырьмя-пятью транснациональными компаниями производства и рынка всего мирового семенного фонда.

Четвертое, многие ученые сходятся на том, что трансгенные растения могут наносить вред здоровью человека.

Генетически модифицированный организм (ГМО) – организм или несколько организмов, любое неклеточное, одноклеточное или многоклеточное образование, способные к воспроизводству или передаче наследственного генетического материала, отличные от природных организмов, полученные с применением методов генной инженерии и содержащие генно-инженерный материал, в том числе гены, их фрагменты или комбинации генов.

Генетически модифицированные источники пищи (ГМИ) – пищевые продукты или компоненты пищевых продуктов, полученные из генетически модифицированных организмов, и используемые человеком в пищу в натуральном или переработанном виде.

Получение генетически модифицированных организмов. Получение генетически модифицированных организмов связано со «встраиванием» целевого гена в ДНК других растений или животных (производят транспортировку гена, т.е. трансгенизацию) с целью изучения свойств или параметров последних.

Несовершенство «встраивания» гена в геном другого организма является одной из причин опасности ГМО. В настоящее время наиболее распространенными являются два способа введения гена (рис. 3.1): агробактериальный и биобаллистический. При применении первого способа используют плазмиды (кольцевые ДНК) почвенных бактерий (Agrobacterium tumefaciens и Agrobacterium rhizogenes), с помощью которых и «встраивают» нужный ген в геном клетки (приложение). При биобаллистическом способе в специальной вакуумной камере производят «обстрел» растительных клеток микроскопическими вольфрамовыми или золотыми частицами с нанесенными на них генами и нуклеотидными последовательностями, управляющими этими генами (прямой ввод гена в геном клетки-хозяина). При обоих способах «встраивания» гена производят селекцию трансформированных клеток и регенерацию трансгенных растений. Наиболее распространенным является агробактериальный способ введения целевого гена. Оба способа «встраивания» гена являются несовершенными и не дают полной гарантии безопасности тех организмов, которые создаются с их помощью. При биобаллистическом способе достаточно высока вероятность «встраивания» сразу многих копий ДНК-векторов, «обрывков» ДНК и других сбоев. При этом могут появляться растения с неизвестными свойствами. Другой способ, агробактериальный, является еще более опасным и непредсказуемым, чем первый.

Сторонники ГМО уверенны, что ГМ-вставки полностью распадаются в желудочно-кишечном тракте человека. Они утверждают, что присутствие в пищевых продуктах и кормах рекомбинантной ДНК само по себе не представляет опасности для здоровья человека и животных, по сравнению с традиционными продуктами, так как любая ДНК состоит из нуклеотидных оснований, а генетическая модификация оставляет неизменной их химическую структуру и не увеличивает общего содержания генетического материала. Человек ежедневно потребляет с пищей ДНК и РНК в количестве от 0,1 до 1,0 г в зависимости от вида потребляемых продуктов и степени их технологической обработки.

Кроме того, показано, что процент рекомбинантной ДНК в геноме генетически модифицированных сельскохозяйственных культур весьма незначителен. Так, в генетически модифицированных линиях кукурузы, устойчивых к вредителям, процент рекомбинантной ДНК составляет 0,00022, в генетически модифицированных линиях сои, устойчивых к пестицидам – 0,00018, генетически модифицированных сортах картофеля, устойчивых к вредителям, – 0,00075. Технологическая обработка пищи значительно снижает содержание ДНК в продуктах. В высоко рафинированных продуктах, таких как сахар-песок, произведенный из сахарной свеклы, или масло из бобов сои ДНК содержится в следовых количествах или отсутствует. Опасения у специалистов вызывает возможный перенос генов устойчивости к антибиотикам, которые используются при создании трансгенных растений, в геном бактерий желудочно-кишечного тракта. Однако основной объем поступающей с пищей ДНК подвергается разрушению в пищеварительном тракте и, следовательно, маловероятно сохранение целого гена с соответствующей регуляторной последовательностью. Кроме того, перенос рекомбинантной ДНК в геном бактерий практически невозможен, из-за необходимости последовательного прохождения определенных этапов: проникновение ДНК сквозь клеточную стенку и мембрану микроорганизма и возможность выживания при работе механизма уничтожения чужеродной ДНК у бактерий; встраивание в ДНК микроорганизма и стабильное интегрирование на определенном участке, экспрессия гена в микроорганизме.

Рис.  – Создание генетически модифицированных растений

Однако поедание организмов друг другом может лежать в основе горизонтального переноса, поскольку показано, что ДНК переваривается  не до конца и отдельные молекулы могут попадать из кишечника в клетку и в ядро, а затем интегрироваться в хромосому. Что же касается колечек плазмид, то «кольцевая» форма ДНК делает ее более устойчивой к разрушению. Так, плазмиды и ГМ-вставки были обнаружены в разных органах животных и человека, использующих в пищу ГМО: в крови и микрофлоре кишечника мышей; в крови, селезенке, печени, мозге, сердце и коже внутриутробных плодов и новорожденных мышат при добавлении в корм беременных самок мышей ДНК бактериофаг М-13 или плазмид, содержащих ген зеленого флуоресцентного белка; в слюне и микрофлоре кишечника человека.

Методы определения и оценка ГМИ. Так как возможность появления отдельных изменений в метаболизме растений теоретически может предполагаться, во всем мире признана необходимость тщательной оценки этой продукции на биобезопасность.

Существует три направления по проведению комплексной санитарно – эпидемиологической экспертизы пищевой продукции, полученной из ГМИ: оценка медико-генетическая, медико-биологическая и оценка технологических параметров.

Медико-генетическая оценка. Медико-генетическая оценка (основанная на применении полимеразной цепной реакции – ПЦР) включает анализ вносимой последовательности генов, маркерных генов, промоторов, терминаторов, стабильности и уровня выраженности генов. Медико-биологическая оценка состоит из нескольких блоков исследований: композиционная эквивалентность, хроническая токсичность, специальные исследования (аллергенные свойства, влияние на иммунный статус, репродуктивную функцию, мутагенность, канцерогенность, нейро- и генотоксичность).