Понятие ксенобиотиков. Их классификация.
Кроме нутриентов в продукты питания могут входить и посторонние, потенциально токсичные вещества антропогенного происхождения или ксенобиотики. Ксенобиотики - это любые чужеродные для организма соединения, которые способны вызывать в нем определенные изменения, в том числе заболевания и гибель.
Ксенобиотики могут быть органической, неорганической природы, микробного происхождения. К ним не относятся добавляемые в продукты витамины, провитамины, микроэлементы, поваренная соль, приправы, ароматические и вкусовые вещества естественного происхождения, а также инертные механические примеси.
Основная отличительная характеристика ксенобиотиков состоит в том, что их действие на человека осуществляется на протяжении продолжительных промежутков времени (годы, десятки лет), при этом действующие концентрации ксенобиотиков могут быть очень малы. Например, глубокие изменения в организме ребенка могут быть вызваны минимальными (порядка нескольких частей на триллион) концентрациями гормоноподобных соединений во время внутриутробного развития.
Основные свойства большинства ксенобиотиков – липофильность (гидрофобность), способность проникать через мембраны посредством простой диффузии, транспортироваться в крови с помощью липопротеинов, накапливаться в жировой ткани.
Ксенобиотики способны попадать в организм человека с продуктами питания через желудочно-кишечный тракт, с вдыхаемым воздухом через легкие, а также через кожу. Наибольшее значение имеют первые два пути.
Основные способы реализации ксенобиотиками своего токсического воздействия на организм человека:
- изменение метаболизма клеток или тканей, связанное с нарушениями в организме и появлением определенной симптоматики;
- воздействие на клеточную ДНК, изменение генетической информации и ее реализация в виде злокачественной трансформации клетки;
-подражание действию естественных химических соединений, например гормонов, функционирующих в организме (при таком механизме действия ксенобиотики нарушают нормальный рост и развитие органов, тканей, включая нервную и иммунную систему);
- изменение активности иммунной системы у человека (это воздействие включает иммунную модуляцию, выражающуюся в изменении активности иммунных компонентов, например, числа Т- или В-лимфоцитов в крови, развитии гиперчувствительности и стимуляции аутоиммунных процессов в организме).
Важная характерная черта ксенобиотиков - синергизм в их действии.
Одним из наиболее изученных механизмов воздействия ксенобиотиков на организм человека является действие эффекторов эндокринной системы (ЭЭС), которые вызывают ряд экологически зависимых заболеваний у человека. К этой группе ксенобиотиков относятся химические соединения, нарушающие нормальный гормональный баланс в организме человека и обладающие способностью накапливаться во внутренних органах и жировой ткани.
ЭЭС делятся на 3 группы:
- естественные ЭЭС (содержатся в растительных продуктах, поэтому получили название фитоэстрогенов),; - лекарственные ЭЭС,; - антропогенные ЭЭС (ксеноэстрогены).
Последствиями воздействия ЭЭС на человека являются нарушение репродуктивной функции у мужчин и женщин, нарушение полового развития, злокачественные новообразования мочеполовой системы у мужчин, рак молочной железы, эндометриоз, угнетение иммунной системы, гипертрофия щитовидной железы, нарушение психомоторного развития детей.
Ксенобиотики классифицируют на три группы:
1. Естественного происхождения.
2. Соединения, образующиеся в организме человека при определенных условиях.
3. Соединения, поступающие в организм в результате получения, обработки и хранения пищевых продуктов:
- новое пищевое сырье или продукты, полученные путем химического и микробиологического синтеза;
- вещества, поступающие при получении исходного сырья (металлы, пестициды, биостимуляторы, антибиотики и др.);
- пищевые добавки (красители, консерванты, антиокислители);
- вещества, поступающие при контакте с полимерными и другими материалами (посуда, инвентарь, тара, упаковочные материалы);
- вещества биологического происхождения (плесень, грибы, бактериальные токсины);
- соединения, образующиеся при воздействии кулинарной обработки и химического взаимодействия (при копчении – бенз(а)пирен, нитрозамины, при варке мяса в щелочной воде - лизилаланин).