Что такое природные токсины?
Природные токсины – это токсичные вещества природного происхождения, вырабатываемые некоторыми видами живых организмов. Эти токсины не опасны для вырабатывающих их организмов, но могут быть токсичны для других, в том числе для человека, в случае их приема с пищей. Эти химические вещества имеют разнообразную структуру и различаются по биологической функции и степени токсичности.
Некоторые токсины вырабатываются растениями и играют роль защитного механизма против хищников, насекомых или микроорганизмов или же образуются в результате поражения растений микроорганизмами, такими как плесневые грибы, вследствие климатического стресса (засуха или чрезвычайно высокая влажность).
Другими источниками природных токсинов являются микроскопические водоросли и планктон, обитающие в океанах и иногда озерах и вырабатывающие химические вещества, токсичные для человека, но не для рыб или моллюсков, питающихся этими организмами. В случае употребления человеком рыбы или моллюсков, содержащих эти токсины, может быстро наступить неблагоприятная реакция.
Ниже приводится описание некоторых природных токсинов, наиболее часто встречающихся в продуктах питания и создающих угрозу для нашего здоровья.
Биотоксины, вырабатываемые водными организмами
Токсины, вырабатываемые морскими и пресноводными водорослями, называются водорослевыми. Эти токсины продуцируются некоторыми видами водорослей в период цветения. Вероятность содержания этих токсинов в моллюсках, таких как мидии, устрицы и гребешки, выше, чем в рыбе. Водорослевые токсины могут вызывать диарею, рвоту, ощущение покалывания в конечностях, паралич и другие эффекты у человека, других млекопитающих и рыб. Они могут накапливаться в организме моллюсков и рыбы или заражать питьевую воду. Они не имеют цвета и запаха и не разрушаются в процессе термической обработки или при замораживании.
Еще одним примером является сигуатера, или отравление в результате употребления в пищу рыбы, зараженной сигуатоксином – веществом, вырабатываемым динофлагеллятами – водными одноклеточными организмами. Сигуатоксин накапливается в организме таких рыб, как барракуда, черный групер, луциан-собака и королевская макрель. Симптомами сигуатеры являются тошнота, рвота и неврологические симптомы, такие как ощущение покалывания в пальцах рук и ног. В настоящее время лечения при отравлении сигуатоксином нет.
Цианогенные гликозиды
Цианогенные гликозиды – это фитотоксины (т.е. токсические соединения, вырабатываемые растениями), встречающиеся в составе по меньшей мере 2000 видов растений, многие из которых употребляются в пищу в некоторых регионах мира. К наиболее массово потребляемым продуктам питания, содержащим цианогенные гликозиды, относятся кассава, сорго, ядра косточковых плодов, корни бамбука и миндаль. Токсический потенциал цианогенного растения зависит, главным образом, от того, насколько высокой будет концентрация цианида в организме человека в результате его употребления в пищу. У человека острая интоксикация цианидами может иметь следующие клинические признаки: учащение дыхания, падение кровяного давления, головокружение, головная боль, боль в животе, рвота, диарея, спутанность сознания, цианоз, сопровождаемый фибриллярными мышечными сокращениями и судорогой, после чего наступает терминальная кома. Смерть в результате отравления цианидами может происходить при достижении ими концентраций, превышающих метаболические способности конкретного организма.
Лектины
Многие бобы содержат токсины, называемые лектинами. В наибольшей концентрации они присутствуют в фасоли, особенно красной. Всего 4 или 5 сырых бобов могут спровоцировать сильную боль в животе, рвоту и диарею. Лектины разрушаются при замачивании сушеных бобов в течение по меньшей мере 12 часов и их варке на сильном огне в течение не менее 10 минут. Консервированная фасоль уже подвергалась такой обработке и может употребляться в пищу в готовом виде.
Микотоксины
Микотоксины – это токсичные вещества природного происхождения, вырабатываемые некоторыми видами плесневых грибов. Плесневые грибы растут на целом ряде видов продовольственной продукции, таких как злаки, сухофрукты, орехи и специи. Появление плесени может иметь место как до, так и после уборки урожая, на этапе хранения и/или на готовых продуктах питания в условиях благоприятной температуре и высокой влажности.
Большинство микотоксинов отличается химической стабильностью и не разрушается в процессе термической обработки. Присутствующие в продуктах питания микотоксины могут вызывать острую интоксикацию, симптомы которой развиваются вскоре после употребления сильно контаминированных продуктов питания и даже могут привести к летальному исходу. Хроническое потребление микотоксинов с продуктами питания может оказывать долгосрочное негативное воздействие на здоровье, в частности, провоцируя онкологические заболевания и иммунодефицит.
Соланин и чаконин
Все растения семейства пасленовых, к которому относятся томаты, картофель и баклажаны, содержат природные токсины соланин и чаконин (гликоалкалоиды). Как правило, концентрация этих веществ в растениях невысока. Тем не менее, в более высокой концентрации они присутствуют в побегах картофеля и кожуре и зеленоватых частях его клубней, имеющих горький привкус, а также в зеленых томатах. Растения вырабатывают токсин в ответ на внешний раздражитель, такой как механическое повреждение, ультрафиолетовое излучение, колонизация микроорганизмами и нападение со стороны насекомых-вредителей и травоядных животных. Для предупреждения возникновения соланина и чаконина в картофеле важно хранить клубни в темном, прохладном и сухом месте. Также не рекомендуется употреблять в пищу позеленевшие или пускающие ростки части клубней.
Пирролизидиновые алкалоиды
Пирролизидиновые алкалоиды (ПА) – это токсины, которые вырабатывают около 600 растений. В наибольшем количестве их продуцируют растения семейств бурачниковые, астровые и бобовые. Многие из этих растений – сорняки, растущие на сельскохозяйственных угодьях и засоряющие продовольственные культуры. ПА вызывают широкий спектр негативных эффектов. Они могут обладать острой токсичностью. В этой связи главным источником беспокойства является способность некоторых ПА повреждать ДНК клеток, что может провоцировать онкологические заболевания.
ПА не разрушаются в процессе термической обработки. Они обнаруживаются в травяных сборах, меде, ароматических травах и специях и других видах продовольственной продукции, таких как злаки и продукты на их основе. Тем не менее, уровень их потребления людьми считается низким. Ввиду сложности вопроса и большого числа таких соединений общий риск для здоровья в полной мере еще не определен. Комитет Кодекса ФАО/ВОЗ по загрязняющим примесям в продуктах питания ведет разработку рекомендаций по предупреждению попадания содержащих ПА растений в продовольственную цепочку.
Что могу сделать я для снижения риска, связанного с природными токсинами?
Важно помнить, что природные токсины могут присутствовать в целом ряде культур и продуктах питания. В нормальном сбалансированном здоровом рационе концентрация природных токсинов намного ниже порогов острого и хронического токсического действия.
Для снижения риска для здоровья, связанного с присутствием природных токсинов в продуктах питания, рекомендуется:
• не думать, что все «природное» по определению безвредно;
• выбрасывать поврежденные, мятые, изменившие цвет и, в частности, плесневые продукты питания;
• выбрасывать продукты питания, которые на запах или вкус не являются свежими или имеют непривычный вкус;
• употреблять в пищу только те грибы или дикие растения, которые точно не являются ядовитыми.
Деятельность ВОЗ
ВОЗ в сотрудничестве с ФАО отвечает за оценку риска, который представляют природные токсины для человека в результате контаминации продуктов питания, и выработку рекомендаций по обеспечению необходимой защиты.
Оценка риска в связи с присутствием природных токсинов в продуктах питания выполняется Комитетом экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам (JECFA) и используется правительствами стран и Комиссией Кодекс Алиментариус (нормативным межправительственным органом по пищевым стандартам) для определения предельных допустимых значений концентрации различных примесей в продуктах питания или выработки других рекомендаций по управлению рисками в интересах предотвращения или снижения контаминации. Стандарты Кодекса являются международным ориентиром для национальных производителей продовольствия и торговли продовольствием и призваны гарантировать потребителям во всем мире, что приобретаемые ими продукты питания соответствуют установленным стандартам безопасности и качества, где бы они ни были произведены.
JECFA устанавливает предельно допустимые уровни потребления различных природных токсинов.
В состав JECFA или специальных научных экспертных групп ФАО/ВОЗ входят независимые международные эксперты, которые проводят научные обзоры всех опубликованных исследований и других данных по отдельным природным токсинам. По итогам этой работы по оценке риска для здоровья устанавливаются либо предельные допустимые уровни потребления или формулируются другие рекомендации для обозначения степени опасности для здоровья (например, пределы экспозиции). Выдвигаются рекомендации относительно управления рисками и мер по предотвращению и снижению контаминации, а также аналитических методов и мероприятий по мониторингу и контролю.
FB VK OK
Клещевина
Рицин (0,3 мг/кг) // Белок
Отравиться можно, съев слишком много бобов клещевины.
Механизм: воздействие аэрозоля рицина сравнимо с зарином, но «химическим оружием» он не стал из-за нестойкости в воде и на свету. Cимптомы: первый (через 15−72 часа) — кровоизлияния в сетчатку глаз. Затем тошнота и рвота, сильные боли в области живота, судороги. Смерть наступает через 6−8 дней.
FB VK OK
Аконит
Аконитин (0,25 мг/кг) // Алкалоид, C34H47NO11
Ядовиты более чем 25 видов растения.
Механизм: аконитин парализует окончания чувствительных нервов. Cимптомы: почти сразу начинается зуд, меняется ритм дыхания, снижается температура, появляются обильный пот и боли в области сердца. Позже добавляются судороги, развивается паралич. Смерть наступает от удушья.
Противоядие: специфического антидота не существует. Лечение симптоматическое.
Мускарин (0,2 мг/кг) // Алкалоид, C9H20NO2+
Отравление развивается при поедании (например, для «изменения сознания»).
Механизм: возбуждает М-холинорецепторы. Cимптомы: слюнотечение, повышенное потоотделение, урежение пульса, сужение зрачков и снижение артериального давления, кома. При тяжелых отравлениях возможно развитие отека легких. Смерть может наступить как логическое продолжение комы.
Противоядие: инъекция атропина.
Противоядие: в качестве антидота могут сработать курареподобные средства.
Болиголов пятнистый
Я́ДЫ РАСТЕ́НИЙ
В книжной версии
Я́ДЫ РАСТЕ́НИЙ, жидкие или высушенные экстракты целых растений или их частей, обладающие токсическими для животных и человека свойствами. Вырабатываемые и накапливаемые в процессе жизнедеятельности растениями токсичные вещества выполняют защитную функцию – предохраняют растения от поедания насекомыми и др. животными. Часто Я. р. ошибочно называют выделенные из них токсины. Отравление Я. р. чаще всего происходит при их попадании в желудок или в результате попадания их сока на кожу, иногда – при вдыхании летучих веществ, выделяемых растениями.
Я. р. по-разному действуют на разл. виды животных. Так, напр., некоторые виды растений из рода пиретрум ядовиты для насекомых и практически безвредны для теплокровных животных. Погода, возраст и фаза вегетации растения, условия произрастания и индивидуальная изменчивость растений влияют на количество содержащегося в них яда. Содержание яда может быть различным в плодах, корнях, цветках, листьях, коре. Больше всего ядовитых растений встречается среди покрытосеменных (в семействах лютиковых, барбарисовых, маковых, лилейных, паслёновых, вересковых, вьюнковых, молочайных и др.). Ядовитые растения распространены практически повсеместно, но преобладают в субтропиках и тропиках.
Я. р. могут поражать нервную систему (конопля, табак, цикута), желудочно-кишечный тракт (волчье лыко, клещевина, паслён), сердечно-сосудистую систему (ландыш, наперстянка), печень (гелиотроп), кожу (борщевик). Мн. Я. р. вызывают поражение нескольких органов или систем организма. Напр., яд аконита поражает нервную систему и сердце, яд наперстянки – сердце и желудочно-кишечный тракт, яд гелиотропа – печень и почки.
В состав Я. р. входят органич. соединения разл. химич. природы: алкалоиды, гликозиды, сапонины, кумарины, эфирные масла, смолистые вещества, белки, пептиды и др. Они характеризуются разл. механизмами токсич. действия. Наиболее токсичными алкалоидами являются индольные (стрихнин, курарин, физостигмин, бруцин), дитерпеновые (аконитин) и пиридиновые (никотин), поражающие нервную систему. К растит. токсинам, содержащим в молекуле остаток углевода, относятся гликозиды, среди которых – сердечные гликозиды, обладающие ярко выраженной физиологич. активностью и воздействующие на сердечно-сосудистую систему (мн. гликозиды, напр. дигитоксин, обладают кумулятивными свойствами), и сапонины, большинство из которых является гемолитич. ядами. Некоторые вещества Я. р. (напр., псорален) накапливаются в коже и наружных тканях, делая их чувствительными к свету. В результате на солнечном свету образуются дерматиты, ожоги и некротические участки. Из токсинов белковой природы наиболее известен гликопротеин рицин, получаемый из клещевины Ricinus communis. Этот токсин ингибирует внутриклеточный синтез белка и обладает высокой токсичностью. Воен. специалистами рассматривалась возможность применения рицина в качестве химич. оружия. Полипептидные вискотоксины омелы белой Viscum album действуют на сердечно-сосудистую систему, вызывая брадикардию, гипотензию и др. эффекты.
Мн. Я. р. или выделенные из них токсич. вещества в небольших (терапевтических) дозах используют в лечебной практике: напр., гликозиды сердечного действия (дигитоксин), некоторые сапонины, алкалоиды (морфин, стрихнин, атропин, скополамин, колхамин, цитизин, пилокарпин). Из некоторых ядовитых растений готовят препараты инсектицидного действия, в частности пиретрум из далматской и кавказской ромашек, анабазин – из анабазиса безлистного.