Введение
Главный напиток Узбекистана – узбекский чай. Именно с него начинается трапеза, он же ее и завершает. Зеленый чай (кок-чой) наиболее популярен в стране. В любом доме гостю обязательно предложат пиалу ароматного узбекского чая, который является напитком гостеприимства.
Современные растворимые чаи готовят либо непосредственной переработкой чайных листьев с выделением из них сока, либо из настоя высококонцентрированного чая. Базовый технологический цикл стандартен: готовится настой чая по возможности высокой концентрации, с применением различных способов, увеличивающих экстрактивность чайного листа. Затем настой выпаривается либо до состояния порошка, либо до достижения требуемой крепости. Сухой порошок может обрабатываться для получения гранул или таблеток, а может идти в продажу непосредственно [4].
В мировом сообществе в целях создания условий и механизмов для реализации минимальных обязательных требований к безопасности пищи разрабатывается Технический регламент «О безопасности пищевой продукции», вынесенный на обсуждение профессионального сообщества, рассматривает в качестве системы обеспечивающей безопасность продукции систему безопасности HASSP (Hazard Analysis and Critical Control Points – анализ опасностей и критические точки контроля) [16]. Основополагающим принципом указанной системы является проведение анализа опасностей путем процесса оценки значимости рисков, уровня опасности на всех этапах жизненного цикла продукции.
Критерии риска по системе HASSP следующие: биологический (деятельность микроорганизмов на всех этапах производства доставки и хранения), химический (натуральные и привнесенные яды), физический (наличие инородных материалов) и по состоянию пищевых продуктов (органолептический и микробиологический) [15].
Безопасность продукции как нормативно-правовую категорию рассматривают в Законе Республики Узбекистан «О техническом регулировании» № ЗРУ-213 от 23 апреля 2009 г. [12], в котором сказано, что безопасность продукции – это состояние продукции, процессов ее производства, эксплуатации (использования), хранения, перевозки, реализации и утилизации, выполняемых работ, оказываемых услуг, при котором отсутствует недопустимый риск, связанный с вероятностью причинения вреда жизни, здоровью человека.
Согласно законам Республики Узбекистан [10, 11], «все новые, ввозимые на территорию Узбекистана, вещества подлежат обязательной токсиколого-гигиенической оценке, с целью определения их безопасности для здоровья населения».
Так как из-за невысокого качества чайного экстракта растворимые чайные напитки должны быть корректированы по органолептическим показателям большим количеством вкусо-ароматических добавок и обогащены по витаминному и биологически активному составу, то возникает необходимость исследовать сырье, полученное с использованием новых технологий. В Узбекистане использование пищевых добавок регламентируется СанПиН и методическим руководством [13, 14]. При разработке этих нормативных документов использован не только опыт отечественной гигиены, но и многих международных организаций и комитетов, а также стран Европейского союза.
Целью настоящего исследования являлось изучение токсикологических параметров сырьевой смеси – «Чай три в одном» (молоко, чай и пищевые добавки) для производства чайно-молочного напитка, производства Китай.
Первичная токсикологическая оценка включала в себя следующий объем исследований:
- изучение общетоксического действия сырьевой смеси с оценкой возможного раздражающего действия на слизистые оболочки и возможного кумулятивного действия на животных (белые крысы, мыши, кролики);
- изучение возможной аллергизирующей активности сырьевой смеси. Наше исследование предоставило информацию для оценки и классификации риска данного коммерческого продукта питания.
Материалы и методы исследований
Объект исследований: образцы сухого сырья для производства чайно-молочного напитка. В качестве растворителя были использованы дистиллированная вода и физиологический раствор. Определение острой токсичности исследуемого сухого сырья проводилось в условиях эксперимента на белых беспородных крысах, при однократном внутрижелудочном введении в дозах от 1500 до 9000 мг/кг [5]. Введение сырья для производства чайно-молочного напитка в более высоких дозах было технически невозможно, из-за недостаточной растворимости и физиологически ограниченного объема введения препарата в желудок крысам. Контрольные животные получали эквивалентное количество дистиллированной воды.
Действие на слизистые оболочки глаз проводилась на лабораторных кроликах согласно общеизвестной методике [5].
Для проведения подострого эксперимента из образцов сырья для производства чайно-молочного напитка готовили 50% водные растворы объемом 0,3-5 мл. Лабораторные животные (белые крысы) получали одинаковую дозу сырьевой смеси (мг/кг массы тела) в течение 16-20 часов наблюдения. Кормление животных осуществляли через 3 часа после введения дозы [5, 7]. Стандартные условия вивария – температура воздуха 22±3,0°С, относительная влажность – 30-43%. Освещение осуществлялось следующим образом: 12 часов – флюоресцирующей лампой, 12 часов – темнота (световой период 6.00 – 18.00 часов). В группах испытуемых крыс было по 6 самцов или 6 самок (1 – опытная и 1 – контрольная группы). Акклиматизация животных проходила в лабораторных условиях. Возраст на период эксперимента: самцы – 8-10 недель, самки – 10-12 недель.
Наблюдения за животными велись ежедневно в течение акклиматизации и с 1-го по последний день эксперимента. Наблюдение за клиническими признаками осуществлялось ежедневно, в течение акклиматизации и 4 раза (через 1, 2, 3 и 4 часа) после ввода дозы в первый день, далее – в зависимости от проявления клинических признаков токсичности – 1 раз ежедневно в течение всего периода наблюдения. Все отклонения фиксировались в специальном журнале.
Изучение возможной аллергизирующей активности сырьевой смеси проводилась на белых крысах согласно методическому руководству [7].
Статистический анализ проведен по Стьюденту и Фишеру с определением критериев достоверности для лабораторных исследований с использованием методических рекомендаций «Использование принципов доказательной медицины при организации и проведении гигиенических исследований» [3].
Результаты исследования и их обсуждение
Принципиальная схема определения токсикологической безопасности пищевой добавки включает в себя анализ следующих данных: химическая структура вещества, прогнозируемое воздействие на организм, присутствие в качестве нормальных составных частей организма человека, использование в традиционных продуктах питания, знание о воздействии на организм животных (острая токсичность, генотоксичность, снижение плодовитости, тератогенность, подострая токсичность, хроническая токсичность, канцерогенность) [2].
За период проведения эксперимента, гибели подопытных животных не наблюдалось, клинические признаки интоксикации отсутствовали. Масса тела, взятых в эксперимент животных, достоверно не отличалась от таковой животных контрольной группы. Для лабораторных животных был разработан специальный рацион, сбалансированный по содержанию белков, жиров и углеводов. Сбалансированный рацион в ходе экспериментов определению токсикологической безопасности сырья является необходимым условием для получения достоверных результатов. Так в работе «Принципы оценки безопасности пищевых продуктов» [9] отмечено, что без учета питательного баланса отрицательный эффект может быть вызван не токсичностью вещества, а длительным разбалансированием диеты.
За период проведения острого эксперимента гибели подопытных животных не наблюдалось. Однако после введения больших доз у животных отмечалось беспокойство, взъерошенность, наблюдался цианоз ушных раковин и хвоста, кратковременное двигательное возбуждение, которое через 30-40 минут постепенно переходило в снижение двигательной активности. Через 2 часа эксперимента признаки острого отравления исчезали бесследно. Животные находились в покое. Через 3 часа опытные крысы активно поедали корм, имели опрятный внешний вид. В последующие сутки наблюдения крысы прибавляли в массе, сохраняли нормальную реакцию на внешние раздражители. Гибели животных в течение всего периода наблюдения не отмечено.
Таким образом, в результате острых экспериментов на белых крысах средняя летальная доза исследуемого сырья для производства чайно-молочного напитка не достигнута.
Для оценки эффекта сырьевой смеси на слизистые оболочки лабораторных животных, проведена однократная инокуляция 0,05 мл водной суспензии из сырья для производства чайно-молочного напитка в конъюнктивальный мешок глаз кролика. Под влиянием сырьевой смеси отмечено слабо выраженная гиперемия слизистых глаз, проходящая в течение 15-30 минут, что объясняется механическим раздражением слизистых. После промывания водой – раздражение исчезало. Следовательно, исследуемое сырье для производства чайно-молочного напитка в дозах использования не оказывает раздражающее воздействие на слизистые оболочки.
Подострый (субхронический эксперимент). Кумулятивная способность исследуемого сырья для производства чайно-молочного напитка определялась в подостром эксперименте методом «субхронической токсичности» на белых крысах массой 150-180 г. Раствор исследуемого сырья вводили внутри-желудочно в течение 30 дней. Исходная доза составляла 1/10 от рекомендуемой дозы [7] (71 мг/кг) с последующим увеличением каждые 5 дней в 1,5 раза, что составило превышение технологической дозы более чем в 7 раз. Контрольным животным вводили дистиллированную воду в эквивалентном объеме. В течение всего опыта за экспериментальными животными велось наблюдение по следующим показателям: выживаемость, общее состояние, активность животных, поедание корма, потребление воды, динамика массы тела, морфологический состав и биохимические показатели крови.
В результате исследования определено, что введение испытанных доз сырьевой смеси не влияло на основные интегральные показатели: крысы имели опрятный вид и достаточно нормально реагировали на внешние раздражители; суточное потребление сухого корма и воды во всех группах животных соответствовало норме.
Динамика массы тела животных, получавших сырье для производства чайно-молочного напитка, в течение всего эксперимента не имела достоверных различий с контролем (табл. 1).
Таблица 1
Динамика массы тела крыс, получавших чайно-молочный напиток в течение 30 суток наблюдения (в % к исходной массе тела, М±m)
|
Период наблюдения, сутки |
Группа животных |
|
|
контрольная |
опытная |
|
|
15 |
127,5±3,1 |
128,6±1,6 |
|
30 |
140,8±5,1 |
136,8±3,3 |
На протяжении подострого опыта признаков интоксикации и летальных исходов не отмечено.
При исследовании гематологических показателей периферической крови подопытных животных, не выявлено достоверных изменений ни по одному из исследованных параметров (t-test, р<0.001). Общее количество эритроцитов, лейкоцитов, содержание гемоглобина у всех подопытных животных статистически значимо не отличалось от контроля (табл. 2).
Таблица 2
Показатели периферической крови крыс, получавших изучаемое сырье в течение 30 суток, М±m
|
Группа животных |
Показатели |
||
|
эритроциты, 1012/л |
гемоглобин, г/л |
лейкоциты, 109/л |
|
|
4-я неделя |
|||
|
контроль |
7,15±0,23 |
159,0±3,8 |
11,78±1,0 |
|
I группа – опытная |
7,75±0,48 |
175,5±5,5 |
11,10±0,6 |
В литературе особое внимание уделяется тому, что одним из наиболее важных моментов при изучении сенсибилизирующих свойств химического вещества является правильный подбор лабораторных животных. Не смотря на то, что большинство экспериментаторов склоняются к тому, что для изучения аллергенного действия веществ наиболее подходящим животным является морская свинка светлой масти, ряд авторов признает правильным постановку опытов также и на кроликах. За рубежом изучение возможности сенсибилизации кожи к химическим веществам часто проводят на людях-добровольцах [8].
У опытных животных через 5 суток, после субхронического эксперимента, выявлена сенсибилизация при постановке кожной скарификационной пробы с каплей минимального разведения исследуемого сырья (теста-антигена), не вызывающая видимой реакции у животных контрольной группы (1/2 от технологической дозы). Животным контрольной группы, получавшим внутрижелудочно дистиллированную воду, разрешающая доза вводилась аналогично как подопытным животным: на участок боковой поверхности туловища наносили каплю исследуемого сырья для производства чайно-молочного напитка, затем проводили скарификатором надрез через каплю длиной 1-1,5 см.
Выявление сенсибилизации осуществлялось на 12-14 сутки после скарификации исследуемого сырья для производства чайно-молочного напитка (7). Реакция кожи на месте скарификации учитывалась через 4, 24 и 48 часов по соответствующей шкале. Тестирование, проведенное после скарификационной пробы, не выявило у исследуемого сырья сенсибилизирующих свойств (по оценочной шкале «–») вследствие чего, не было необходимости проводить развернутое исследование аллергических свойств.
Таким образом, по данным наших экспериментов на лабораторных животных, мы дали заключение о том, что сырье для производства чайно-молочного напитка не оказывает влияния на основные интегральные показатели, нетоксично, не вызывает местно-раздражающего действия на кожу и раздражающего действия на слизистые оболочки глаз, не обладает кумулятивными и сенсибилизирующими свойствами.
Сырье для производства чайно-молочного напитка (производство – Китай) может быть отнесено к нетоксичному, по Заугольникову [1], пищевому сырью и может быть сертифицировано в установленном порядке.
В современных исследованиях по безопасности пищи отмечается, что важно осторожно выбирать параметры для оценки безопасности пищевого вещества: например, масса тела, потребление пищи и воды, параметры крови, офтальмология, анализ мочи, крови, кала, уровни выделения минеральных веществ и витаминов, чтобы наблюдать за всеми возможными эффектами.
Если биохимические и метаболические опыты показали, что проверяемый материал полностью расщепляется в пище или желудочно-кишечном тракте до веществ, которые являются обычными компонентами пищи или тканей организма, тогда другие опыты на токсичность не нужны.
Кроме того, краткие биохимические опыты следует производить на животных и с участием человека (если возможно), и параметры, на которые может воздействовать это соединение. проверяются детально. Важно понять, являются ли эффекты типичными или они случайны и наблюдаются ли они у людей, получивших впервые это соединение, и / или у людей, привыкших к ежедневному потреблению этих веществ [9].