Пища – источник энергии, пластических материалов и биологически активных веществ для человека. Наряду с необходимыми и полезными для нашего организма веществами с пищей поступает большое число вредных и посторонних веществ природного, антропогенного или биологического происхождения, а также посторонних веществ, специально вносимых по технологическим причинам. Поступая с пищей в наш организм, эти соединения могут вызывать острые, хронические интоксикации или иметь отдаленные последствия для здоровья человека.

Под токсичностью веществ понимается их способность наносить вред живому организму. При определении безвредности химических веществ решающую роль играют следующие факторы:

– доза (количество вещества, поступающего в организм в сутки);

– длительность потребления;

– режим поступления;

– пути поступления химических веществ в организм человека.

Приняты две основные характеристики токсичности: ЛД₅₀ и ЛД₁₀₀.

ЛД – летальная доза, т.е. доза, вызывающая при однократном введении гибель 50 или 100 % экспериментальных животных (крыс). Токсичными считают вещества с низкими значениями ЛД. Важной является величина, обозначаемая t_0,5, которая характеризует время полувыведения токсина или вредного вещества и продуктов их превращения из организма. Для различных веществ оно может составлять от нескольких часов до нескольких десятков лет.

При хронической интоксикации решающее значение приобретает способность вещества проявлять кумулятивные свойства, т.е. накапливаться в исходном объекте и передаваться по пищевым цепям или в органах. Необходимо также учитывать комбинированное действие нескольких вводимых веществ при их одновременном и последовательном поступлении в организм, а также их взаимодействие с макро- и микронутриентами пищевых продуктов. Человек в течение всей жизни может получать вместе с пищей целый комплекс чужеродных веществ либо в виде контаминантов – загрязнителей, либо в виде добавок к пищевым продуктам. Действие одного вещества может быть усилено или ослаблено влиянием других веществ. В связи с этим различают два основных эффекта: антагонизм – эффект воздействия двух или нескольких веществ, при котором одно вещество ослабляет действие другого и синергизм – эффект воздействия, превышающий сумму эффектов воздействия каждого фактора в отдельности. Классификация веществ по признаку острой токсичности привдена в таблице 1.2.

Талица 1.2 – Классификация веществ по признаку острой токсичности

В связи с возможностью постоянного воздействия на организм человека посторонних веществ и опасностью отдаленных последствий важнейшее значение приобретают следующие факторы действия посторонних веществ:

– канцерогенное (возникновение раковых опухолей),

– мутагенное (качественные и количественные изменения в генетическом аппарате клетки),

– тератогенное (аномалии в развитии плода, вызванные структурными, функциональными и биохимическими изменениями в организме матери и плода).

На основе токсикологических критериев международными организациями ООН, ВОЗ, ФАО для гигиенической регламентации чужеродных веществ приняты следующие базисные (основные) показатели:

ПДК – предельно допустимая концентрация (мг/кг) вещества в атмосфере, воде или продуктах питания с точки зрения безопасности для здоровья человека, которое при ежедневном воздействии в течение сколь угодно длительного времени не сможет вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья настоящего и последующих поколений.

ДСД – допустимая суточная доза (мг на 1 кг массы тела) вещества, ежедневное поступление которого не оказывает негативного влияния на здоровье человека в течение всей жизни.

ДСП – допустимое суточное потребление (мг/сут) вещества, определяемое умножением ДСД на величину средней массы тела (60 кг) и соответствующее количеству, которое человек может потреблять ежедневно в течение жизни без риска для здоровья.

Большинство пищевых добавок не имеют пищевого значения, т.е. не являются пластическим материалом для организма человека, некоторые пищевые добавки являются биологически актив­ными веществами. Однако как любое химическое соединение, введенное в продукты питания, они могут быть токсичными, поэтому проблеме безопасности пищевых добавок всегда уделяется особое внимание. Применение пищевых добавок, как всяких чужеродных ингредиентов пищевых продуктов, требует строгой регламентации и специального контроля.

Безвредность пищевых добавок определяется на основе сравнительных исследований, предпринимаемых такими органами, как Объединенный комитет экспертов по пищевым добавкам (ОКЭПД) ФАО/ВОЗ и Научным комитетом по продуктам питания (НКПП) Европейского союза. Использование пищевых добавок запрещено, если они не прошли соответствующую проверку и не установлено их допустимое суточное потребление (ДСП). Согласно закону Российской Федерации «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения», государственный предупредительный и текущий санитарный надзор осуществляется органами санитарно-эпидемиологической службы. Безопасность применения пищевых добавок в производстве пищевых продуктов регламентируется документами Минздрава РФ на федеральном уровне. Решение может быть принято после анализа следующих данных: химической структуры вещества; его прогнозируемого воздействия на организм человека; его присутствия в качестве нормальных составных частей в организме человека; его использования в традиционных продуктах питания; знаний о его воздействии на организм человека, содержащихся в литературе.

В случае исследований негенотоксичных воздействий добавки считают, что есть порог воздействия на организм человека, ниже которого вещество не проявляет никакого отрицательного эффекта. Объединенный комитет экспертов по пищевым добавкам ФАО/ВОЗ рекомендовал использовать интегральный коэффициент запаса, равный 100. Коэффициент гарантирует безопасность с учетом различной чувствительности человека и животных, индивидуальных различий, сложности оценки потребленного количества продукта, возможности синергического действия пищевых добавок и т.д. Для того чтобы вычислить безопасный уровень мг на 1 кг массы тела в сутки (ДСД) воздействия на человека, необходимо определенный уровень, не вызывающий отрицательных эффектов (УНВОЭ) по сравнению с контрольной группой, разделить на коэффициент безопасности (интегральный коэффициент запаса 100):

.                                 (1.1)

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

,                                           (1.2)

где Р – количество продуктов в суточном рационе, в котором может содержаться регламентируемая пищевая добавка, кг.