Биотические факторы среды

И ни в коем случае нельзя нарушать сложившиеся в этой огромной системе закономерности, поскольку  это может привести к сокращению биомассы.  

   Как странно: флоксы долгое время прекрасно росли на одном месте, и вдруг они стали мельчать и болеть. Хотя и уход прежний, и сорта – лучшие, и средства для борьбы с болезнями – тоже. Что происходит? Скорее всего это почвоутомление.

 Почвоутомление — явление, наблюдаемое при монокультуре растений и выражающееся в уменьшении урожайности, несмотря на внесение полного удобрения и сохранение хороших физических свойств п. Другие культуры на этой же п. плодоносят хорошо. Причиной П. обычно бывает накопление фитопатогенных микроорганизмов или беспозвоночных животных-вредителей. Есть растения, которые и при длительном культивировании не вызывают П. (рожь, кукуруза, спаржа и др.). 

Этот почвенный  недуг проявляется постепенно, по мере развития сорняков, общего обеднения  почвы и нарушения ее минерального баланса, накопления токсинов и болезнетворных организмов. Обычно такое случается  при продолжительном выращивании растений на одном и том же месте, когда правила чередования культур не соблюдаются.

Не думайте, что  это удел тепличных хозяйств или  фермерских угодий, – обычные садоводы и огородники тоже сталкиваются с  подобной проблемой. Самый распространенный вид почвенной "хандры" – уменьшение запасов питательных веществ. Деревья  и кустарники, цветы и даже газон постепенно истощают почву. Особенно это касается легких песчаных и торфяных земель. В природе отмершая органика, разлагаясь, опять возвращается в почву. А в саду мы собираем опавшие листья, срезаем отцветшие многолетники, отвозим на компост скошенную траву. То есть сами ежегодно удаляем элементы питания, извлеченные из почвы растениями.

Культуры тоже сильно различаются по своему "аппетиту". Так, капуста, томаты, кабачки и огурцы "любят" азот и зольные элементы. А редис, горох, фасоль и салат потребляют их гораздо меньше. В смешанных посадках эффект утомления почвы обычно ярко не проявляется. Гораздо хуже обстоит дело в монокультуре, будь то овощи или цветы. Здесь все время расходуются одни и те же минеральные элементы, и баланс питательных веществ в почве нарушается.

Вредители и  болезни накапливаются, если друг за другом выращиваются "близкие родственники." Например, помидоры, картофель и баклажаны (пасленовые) страдают от нематоды и черной ножки, а редис, репа и капуста (крестоцветные) – от килы, серой гнили и капустной мухи.

Многие растения выделяют вещества, которые накапливаются в почве и тормозят развитие не только других видов, но и своего подроста. Например, корневые и листовые выделения грецкого ореха не дают прорастать собственным семенам. Таким же "поведением" отличаются дуб, каштан, ясень и многие хвойные. 
 

4. Накопление загрязняющих  веществ в продуктах  питания 
 

Проблема отрицательного влияния загрязнения окружающей среды на здоровье человека становится все более острой. Она переросла национальные границы и стала глобальной. Интенсивное развитие промышленности, химизация сельского хозяйства приводят к тому, что в окружающей среде появляются в больших количествах химические соединения, вредные для организма человека. Вместе с тем успехи науки позволяют регулировать содержание этих вредных веществ и доводить их концентрацию до безопасных величин. Это касается как всей окружающей среды, так и отдельных пищевых продуктов. Известно, что значительная часть чужеродных веществ поступает в организм человека с пищей (например, тяжелых металлов — до 70%). Поэтому широкая информация населения и специалистов о загрязняющих веществах в продуктах питания имеет большое практическое значение. Благодаря успехам медицинской науки и профилактическим мероприятиям многие инфекционные болезни, ранее широко распространенные и сокращавшие среднюю продолжительность жизни, утрачивают свою ведущую роль. В настоящее время все большее значение приобретают различные вредные факторы,

способствующие  распространению таких заболеваний, как рак, сердечно-

сосудистые, диабет, болезни желудочно-кишечного тракта, печени и др.,

появление которых  связано с условиями современной  жизни. Не последнюю роль в этом играет недоедание, переедание и качество пищевых продуктов. Наличие в пищевых продуктах загрязняющих веществ, не обладающих пищевой и биологической ценностью или токсичных, угрожает здоровью человека. Естественно, что эта проблема, касающаяся как традиционных, так и новых продуктов питания, стала особенно острой в настоящее время. Понятие «чужеродное вещество» стало центром, вокруг которого до сих пор разгораются дискуссии. Всемирная организация здравоохранения и другие международные организации вот уже около 40 лет усиленно занимаются этими проблемами, а органы здравоохранения многих государств пытаются их контролировать и внедрять сертификацию пищевых продуктов. Загрязняющие вещества могут попадать в пищу случайно в виде контаминантов-загрязнителей, а иногда их вводят специально в виде пищевых

добавок, когда  это, якобы, связано с технологической  необходимостью. В пище загрязняющие вещества могут в определенных условиях стать причиной пищевой интоксикации, которая представляет собой опасность для здоровья человека. При этом общая токсикологическая ситуация еще больше осложняется частым приемом других, не относящихся к пищевым продуктам веществ, например лекарств, попаданием в организм чужеродных веществ в виде побочных продуктов производственной и других видов деятельности человека через воздух, воду, потребляемые продукты и медикаменты. Химические вещества, которые попадают в продукты питания из окружающей нас среды, создают проблемы, решение которых является насущной необходимостью. В результате этого необходимо оценить биологическое значение угрозы этих веществ для здоровья человека и раскрыть  ее связь с патологическими явлениями в организме человека. Окончательным подтверждением опасности или безопасности чужеродного вещества является многолетнее токсикологическое испытание на животных, наиболее близких к человеку по биохимическим параметрам. Хорошие, плодотворные результаты дает международное сотрудничество в этой области, которое поощряют ВОЗ и ФАО. В России с 1993 года ввели обязательную сертификацию пищевых продуктов на содержание тех или иных загрязняющих веществ.

         Классификация загрязняющих веществ пищевых продуктов

    В литературе встречаются различные  виды классификаций загрязняющих веществ пищевых продуктов. Рассмотрим некоторые из них. В медико-биологических требованиях и санитарных нормах качества продовольственного сырья и пищевых продуктов, утвержденных Минздравом СССР 01.08.89, приводится следующее понятие. Пищевые добавки — природные или синтезированные вещества, преднамеренно вводимые в пищевые продукты с целью придания им заданных свойств и не употребляемые сами по себе в качестве пищевых продуктов или обычных компонентов пищи. В законе о пищевых продуктах в ГДР еще в 1962 году были определены следующие понятия: Чужеродными веществами называют такие вещества, которые по своим свойствам и количеству, а также по своей природе или вследствие способов физической обработки продуктов не свойствены этим продуктам, но употребляются вместе с ними в качестве их составной части во время еды, питья, в процессе курения или нюхания. Пищевыми добавками называют вещества или смеси веществ, добавление которых в продукты питания закономерно по составу или содержанию питательных веществ. Эти добавки должны быть получены из пищевого сырья с применением пищевой технологии. Витамины провитамины, приправы, ароматические и вкусовые вещества естественного происхождения, вещества, имеющие аналогичную химическую структуру. Воздух, азот, двуокись углерода или этиловый спирт также относят к пищевым добавкам. Для применения пищевой добавки не требуется специального токсикологического исследования по воздействию на организм человека. Загрязняющими соединениями называют вещества, оказывающие токсикологическое или биологическое воздействие на организм человека. Чужеродные вещества, по данным Л. Росивал, Р. Энгст и А. Соколой, классифицируют на специально добавленные и случайно содержащиеся в продуктах питания. Специально добавленные вещества. Они являются составными частями пищевых продуктов и предназначены для употребления. К важнейшим из этой группы относятся вещества с антимикробным действием (химические средства консервирования, антибиотики), пищевые красители, вкусовые ингредиенты и вещества, улучшающие товарный вид и способствующие сохранению пищевых продуктов. Случайно содержащиеся в

 продуктах соединения. Они попадают в продукты в виде загрязнений из сырья, тары или в результате обработки, и присутствие их в пищевых продуктах не является обязательным. К ним относятся остатки вспомогательных материалов, применяемых при получении или переработке пищевых продуктов, но не предназначенных быть их составными частями. В большинстве случаев имеются в виду посторонние примеси химической природы. Загрязнения из окружающей среды. К ним относятся радиоактивные и ядовитые отходы промышленности, транспорта и домашнего хозяйства, попадающие через воздух, воду и почву на продукты питания или проникающие в них при хранении. Загрязнения компонентами упаковочных материалов — загрязнения от металлической тары (свинец, олово), от пропитанной бумаги или от дерева. Такие загрязнения часто переходят в продукты питания. В последнее время все больше применяются синтетические полимерные материалы которые выделяют в пищевые продукты не прореагировавшие соединения или исходные компоненты. Кроме того, они иногда придают продуктам не свойственные им вкус и запах. Загрязнения микроорганизмами. Эта проблема усугубилась, когда установили, что плесень содержит высокотоксичные соединения (микотоксины). Бактериальные токсины, такие как токсин Cl. botulinum и другие продукты обмена ряда патогенных микроорганизмов, могут представлять собой смертельную опасность для человека. Установлена токсичность условно патогенных микроорганизмов, таких как кишечная палочка, молочнокислый стрептококк. Однако исследования в этой области только

начинаются. Остатки  сельскохозяйственных ядохимикатов (удобрений). Они

представляют  собой наиболее значительную группу загрязнителей, так как

присутствуют  почти во всех пищевых продуктах. Пестициды и гербициды,

проникающие в  продукты в результате мероприятий  по защите растений и борьбе вредителями, или удобрения, поступающие в растения из почвы, подвергаются часто биохимическим превращениям, что затрудняет их обнаружение и осложняет раскрытие механизма их воздействия на организм человека (образование метаболитов из пестицидов, образование нитрозоаминов из азотных удобрений).

Минеральные вещества, содержащиеся в химических удобрениях, могут существенно влиять на качество продуктов и их питательную ценность, например, вследствие изменения рН среды или витаминов. Это относится также к запаху и вкусу, которые при обработке ядохимикатами и удобрениями претерпевают нежелательные изменения, например при обработке картофельных клубней техническим гексахлорциклогексаном меняется вкус и запах картофеля. Однако это вовсе не означает, что нужно полностью отказаться от использования химических средств в сельском хозяйстве. Загрязнения, связанные с лечением животных. Введение в корм антибиотиков и психофармакологических препаратов приобретает все большее значение в животноводстве. Однако эти препараты могут оказывать действие и на организм человека. Прочие загрязнения. Имеется ряд трудно поддающихся классификации химических препаратов, например, моющие средства или другие санитарные препараты, которые попадают в пищу в виде следов. Вторичные продукты. Они могут появляться вследствие химических и термических процессов, при облучении и применении биологических методов обработки пищевых продуктов. В результате изменения составных элементов пищи образуются продукты термической деструкции жиров, продукты реакции Майяра, наличие которых в пище нежелательно. Однако такая классификация чужеродных веществ не всегда правомерна с точки зрения воздействия на организм человека. Ведь нитриты могут случайно попасть в мясо при кормлении животных нитратными кормами, а могут быть специально добавлены в колбасу для придания ей цвета. Новоздействовать на организм человека они будут одинаково. Поэтому автором предлагается другая классификация загрязняющих веществ, в зависимости от химической природы соединений и их воздействия на организм человека. Все загрязняющие соединения разбиты на девять групп.

     К первой группе относят радионуклиды, которые могут попасть в пищевые продукты случайно или в результате специальной обработки. Особенно остро встала проблема загрязнения пищевых продуктов после аварии на Чернобыльской атомной станции.

     Ко второй группе относят тяжелые металлы и другие химические элементы , которые в концентрациях выше физиологической потребности вызывают токсическое или канцерогенное воздействие на организм человека. Основную массу загрязняющих тяжелых металлов и соединений составляют: фтор, мышьяк и алюминий, а также хром, кадмий, никель, олово, медь, свинец, цинк, сурьма и ртуть.

     К третьей группе относят микотоксины — соединения, накапливающиеся в результате жизнедеятельности плесневых грибов. Как правило, грибы развиваются на поверхности пищевых продуктов, а продукты их метаболизма могут проникать и вовнутрь. На сегодня известно свыше 100 микотоксинов, но наиболее известны афлатоксины и патулин.

     В четвертую группу включают пестициды и гербициды. Эти соединения используются для защиты растений в сельском хозяйстве и попадают чаще всего в пищевые продукты растительного происхождения. В настоящее время известно более 300 наименований пестицидов и гербицидов. Обычно определяют два — пять наиболее применяемых в данном регионе.

     В пятую группу относят нитраты, нитриты и их производные нитрозамины. Соединения азотной и азотистой кислот в нашем организме не метаболируются, поэтому их поступление приводит к нарушению биохимических процессов в организме в виде токсических и канцерогенных проявлений.

     К шестой группе загрязняющих веществ относят детергенты (моющие средства). При переработке пищевых продуктов используют оборудование из нержавеющей стали. После каждой рабочей смены оборудование (особенно в молочной и консервной промышленности) моют с применением каустической соды или других моющих средств. При плохом ополаскивании оборудования первые порции пищевой продукции будут содержать детергенты.

     В седьмую группу загрязняющих веществ относят антибиотики, антимикробные вещества и успокаивающие средства. Эти соединения, поступая с продуктами питания, воздействуют на микроорганизмы толстого кишечника и способствуют развитию у человека дисбактериоза, а также привыканию патогенных микроорганизмов к этим антибиотикам.

     К восьмой группе относят антиоксиданты и консерванты. Эти вещества используют для продления срока хранения пищевых продуктов, за счет блокирования химических и биохимических процессов. При поступлении в организм человека данные соединения блокируют отдельные биохимические процессы, либо воздействуют на бифидобактерии желудочно-кишечного тракта человека. Это способствует развитию дисбактериоза.