Пищевые добавки

Работа по биологии ...

Содержание
Введение…………………………………………………………………… 3стр.
1. История пищевых добавок………………………………………………4стр.
2. Классификация пищевых добавок…………………………………… 7стр.
3. Низин – одна из консервантов…………………………………………. 24стр.
Вывод……………………………………………………………………… 26стр.
Список использованной литературы………………………………………27стр.

Введение
Пищевые добавки в широком понимании этого термина люди используют на протяжении веков, а в некоторых случаях даже тысячелетий.
В конце каменного века, с развитием сельского хозяйства начали применяться первые пищевые добавки. Среди основных добавок была поваренная соль. Первые упоминания о поваренную соль в качестве добавки при приготовлении пищи относят к 1600 до н. е. (Древний Египет). Ее широко использовали также римляне для консервирования свинины и рыбных продуктов. Во времена средневековья для соления мяса обычно использовали смесь селитры и поваренной соли. Этот процесс постепенно развился в современную технологию соления мяса с использованием натрия или калия нитрита.

Итак, Комитет экспертов ЕС не принимает во внимание проявления гиперчувствительности использования отдельных ароматизаторов. В "Голубой книге" указано также, что при включении ароматических субстанций в категорию разрешенных, "информация об исследовании мутагенности была рассмотрена только по отношению к частным случаям".Влияние пищевых добавок на строение и функциональную деятельность желудочно-кишечного тракта. Наиболее известно о нарушении деятельности желудочно-кишечного тракта при употреблении больших и отдельных интенсивных подсластителей, а также сложных неусвояемых углеводов.Объемные подсластители - сорбит, ксилит, мальтит, лактит, маннит, изомальт и другие, в дозе 10-50 мг / кг и более вызывают осмотическую диарею и метеоризм, что объясняется нарушением процесса осмоса через стенку кишечника [4, 5, 12]. Количество подсластителя, которая вызывает осмотическую диарею, зависит от многих факторов: вида подсластителя, дозы, частоты его приема в течение дня, возраста людей, химического состава пищевых продуктов, которые принимались в течение дня, от индивидуальной склонности к слабительным явлениям и других особенностей организма.Отдельные объемные подсластители (ксилит, сорбит, манит) имеют отрицательную теплоту растворения, то есть для их растворения требуется теплота, которую они черпают из окружающей среды. Поэтому при растворении многих объемных подсластителей в ротовой полости возникает эффект "холода во рту".Интенсивный подсластитель сахарин вызывает увеличение размеров слепой кишки и влаги фекалий у потомства крыс при долгосрочных экспериментальных исследований. Кроме того, наблюдали увеличение объема мочи и уменьшение ее осмотических параметров, повышение содержания натрия и уменьшение калия и кальция, повышение уровня холестерина, триацилглицеролов и витамина Е в серозном экссудате, а также анемию. Увеличение размеров слепой кишки при скармливании рациона с высоким содержанием сахарина сопровождалось увеличением общего количества микроорганизмов, связывают с увеличением питательных веществ в кишечнике [13].Употребление сахарина вызывает торможение активности пищеварительных ферментов, которые отвечают за промежуточный этап гидролиза сложных углеводов, а также активности отдельных протеаз и уреаз. Тем самым сахарин вызывает, очевидно, уменьшение гидролиза отдельных белков и мочевины. В этих условиях возможно накопление токсичного аммиака в организме.Неусваиваемые полисахариды природного растительного и микробного происхождения, используемые в качестве загустителей или наполнители, вызывающие удлинение тонких и толстых кишок. Синтез внеклеточных полисахаридов (так называемых экзополисахаридов) присущ многим микроорганизмам. Так, культивирования на питательной среде, содержащей углеводы, бактерий рода Xanthas приводит к продуцированию большого количества экзополисахарида ксантан, который используют в пищевой промышленности как загуститель или наполнитель [14, 15]. Кроме ксантан, в последнее время в пищевой промышленности используют целый ряд микробных экзополисахаридов, как декстран, полулана и др. Большинство из них относится к неусвояемых сложных углеводов. В странах Европы и США микробные полисахариды используют в производстве салатов, пудингов, соусов, приправ, кремов, сыров, суповых концентратов, замороженных десертов, пива, фруктовых напитков, хлебных изделий, упаковочных материалов, гипокалорийных продуктов, для напыления в виде пленок. Вместе с тем, полисахариды микробного синтеза является ксенобиотиками для человеческого организма, причем гетерополисахариды - в большей степени, чем гомополисахариды. Нами доказано, что микробные экзополисахариды полимиксан, этаполан и этаполан-К вызывают увеличение размеров (длины и ширины) тонких и толстых кишок, повышение активности пищеварительных ферментов, утолщение мышечного слоя кишечника [16, 17]. Утолщение мышечного слоя стенки кишок мы связываем со способностью полисахаридов удерживать воду в полости пищеварительного канала и вследствие этого - увеличивать объем и массу фекалии, которые, в свою очередь, приводят к необходимости усиления (увеличения) кишечной мускулатуры. Что касается увеличения общей длины кишечника, то этот эффект также связан с реологическими свойствами микробных полисахаридов, но механизм действия другой. Присутствие в ЖКТ вязкого геля задерживает (изменяет) и уменьшает всасывание нутриентов. Для обеспечения достаточного поступления пищевых веществ адаптация организма должна быть направлена на ускорение процесса пищеварения и / или на увеличение срока действия на субстраты. Результаты выполненных исследований показали, что при употреблении растворимых неусвояемых полисахаридов увеличивается как интенсивность процессов пищеварения (повышение активности пищеварительных ферментов), так и продолжительность воздействия на пищевые субстраты (удлинение кишечника). Полученные данные подтверждают результаты исследований других авторов, которые считают, что адаптивные изменения кишок при употреблении гидроколлоидов является результатом повышения вязкости химуса и не зависят от их химического состава, так как различные по составу полисахариды вызывают аналогичные изменения пищеварительного канала. Так, по данным [18], применение гуаровой камеди и карбоксиметилцеллюлозы способствует удлинению кишок. При этом увеличивается клеточная пролиферация в стенке слизистой оболочки тонких и толстых кишок. Интенсивная пролиферация клеток сопровождается значительным удлинением крипт и базальной толщины ворсинок. При этом зарегистрировано уменьшение активности щелочной фосфатазы и лактазы. Вследствие клеточной пролиферации сокращается продолжительность жизни кишечных клеток. Понятно, что уменьшение средней продолжительности жизни клеток в результате повышения продукции новых клеток в криптах кишечника должно сокращать время, необходимое для развития ферментативной активности. У животных, получавших карбоксиметилцеллюлозу, выявлено значительное уменьшение размеров ворсинок в дистальном отделе тонкой кишки. Удлинение прямой кишки в случае применения животными неусвояемых полисахаридов авторы объясняют увеличением осмотичности содержимого прямой кишки, а также содержанием гидроколлоидами воды в полости прямой кишки. Считают, что продление слепой кишки возникает вследствие бактериальной ферментации. В этих случаях продукты брожения сложных неусвояемых углеводов могут играть роль трофического фактора. Можно предположить, что удлинение толстых кишок свидетельствует о возможности их истончение, развития дивертикулов и разрыва кишечника. Отдельные ученые считают, что ускорение пролиферации клеток слизистой оболочки может усиливать индуцирования канцерогенеза в толстых кишках. Известны другие изменения, которые возникают при употреблении полисахаридов. Так, употребление каррагинана вызывает воспаление, которые завершаются нагноением и образованием абсцессов, а также изменением показателей периферической крови [19].Важным моментом исследования микробных и других полисахаридов является выявление степени их гидролиза в пищеварительном канале. Возможны три варианта: полный гидролиз, частичный гидролиз или отсутствие его. Степень гидролиза и всасывания полисахаридов приводит их возможное негативное влияние на организм. Рассуждать о степени гидролиза можно основываясь на изменении активности пищеварительных ферментов, а также состояния процессов обмена.Влияние пищевых добавок на окислительные процессы в митохондриях. Процесс передачи электронов в дыхательной цепи в системе цитохромов - один из важнейших процессов жизнедеятельности организма человека. В дыхательной цепи происходит сочетание процессов окисления и фосфорилирования, в результате чего образуется АТФ - основное соединение, в высокоэнергетических связях которой накапливается энергия, которую организм может использовать для различных целей. Поэтому вещества, которые тормозят процесс окисления или разъединяют процесс окисления с фосфорилированием в митохондриях, относятся к токсичным соединениям.Доказано, что нитраты характеризуются широким спектром токсического действия и сложной кинетикой в организме [20-22]. Но в большем количестве работ, посвященных этому вопросу, рассматривается, главным образом, один механизм токсического действия нитратов - метгемоглобинобразованеи [23-25]. Нитриты - еще более токсичные вещества. По данным [26], введение нитрита натрия в дозах, составляющих 1/2, 1/4 и 1/8 ЛД50 течение 14 суток, вызывает статистически достоверное уменьшение коэффициента дыхательного контроля, скорости и коэффициента фосфорилирования в митохондриях печени как взрослых, так и новорожденных крыс. При этом у новорожденных крысят установлена четкая зависимость нарушений функциональной активности митохондрий от дозы нитрита натрия, тогда как у взрослых животных такой четкой зависимости не обнаружено. Итак, при действии нитритов, которые используют в колбасном производстве в качестве пищевой добавки, меняется не только состав и функции гемоглобина, но и уменьшается функциональная активность митохондрий, приводит к дефициту в тканях макроэргических соединений.Так же введение животным каждого из компонентов ароматизатора мяса в дозах 1/20 ЛД50 течение 4 месяцев приводит к статистически достоверному уменьшению коэффициента дыхательного контроля, скорости и коэффициента фосфорилирования [26]. Ингибирующее влияние ароматизатора на функциональную активность митохондрий может быть обусловлен, с одной стороны, непосредственно действием ароматизаторов с гетероциклических структурой - бис (фурфурол) дисульфида и 2-тиофентиолу на активность ферментов, а именно АТФ-аз, а с другой стороны, следствием активации процессов ПОЛ в печени крыс под влиянием таких ароматических веществ как меркаптаны и бисульфита. В пользу последнего свидетельствуют данные о появлении пероксида водорода в эритроцитах крыс за действия ароматических бисульфита [27].На окислительные процессы в митохондриях негативно влияют также отдельные интенсивные подсластители. Доказано [28, 29], что введение крысам сахарола в течение 5 месяцев в дозах, превышающих "нормальные" в 10 и 50 раз, вызывает эффект уменьшения сопряжения окисления сукцината с фосфорилированием в митохондриях печени вследствие значительного увеличения скорости дыхания в метаболическом состоянии 4 (V4 ). Полученные данные согласуются с результатам исследований зарубежных авторов, в опытах in vitro показали, что натуральные продукты из стевии негативно влияют на окислительное фосфорилирование и активность дыхательных ферментов. Вместе с тем, отечественный аналог ацесульфама К-Отизон во всех использованных дозах (8; 80 и 160 мг / кг массы тела в течение 6 месяцев) не влиял на показатели окислительного фосфорилирования, что позволило использовать ацесульфам К как пищевую добавку в Украине [30, 31 ].Влияние пищевых добавок на другие процессы. Для регулирования уровня глюкозы в крови и ее обмена в организме используют подсластители в диетотерапии сахарного диабета. Недавно установлено [32], что топинамбур, содержащий фруктозан инулин, не повышает эффективности диетотерапии больных сахарным диабетом, не имеет ощутимого глюкозопонижения и гиполипидемического действия. Наоборот, включение топинамбура в состав смешанного углеводного завтрака сопровождается тенденцией к повышению гликемии после завтрака, что, очевидно, отражает давно известный факт ускорения всасывания глюкозы в присутствии фруктозы - мономера инулина. Кроме того, при замене 10% углевода на инулин повышается содержание триацилглицеролов в крови больных сахарным диабетом II типа. Следовательно, это свидетельствует о нецелесообразности широкого использования продуктов переработки топинамбура для диетотерапии инсулинзависимого сахарного диабета. Так же использование фруктозы способствует повышению содержания глюкозы в крови [33]. Теперь известно, что 90% фруктозы, всасывается в тонких кишках, поступает в печень, где она превращается в глюкозу, и затем глюкоза поступает в кровь [34].Отдельные пищевые добавки могут негативно влиять на проницаемость сосудов и элементы крови. Так, борная кислота и ее соли (бораты) вызывают появление геморрагий, анемии, дерматитов и кахексии. Кроме того, эта кислота является антагонистом витамина В6. Экспертный совет ФАО / ВОЗ по пищевым добавкам считает, что использование борной кислоты и буры для консервирования опасно в связи с их токсическими свойствами, поэтому эти пищевые добавки используются только для консервирования рыбьей икры. Гемолиз эритроцитов вызывают сапонины, которые содержатся в экстракте мыльного корня. Доказано, что их токсическое действие блокируется вследствие сочетания с белками. Поэтому экстракт мыльного корня используется только в производстве халвы. Широкое применение лакрицы, содержащей токсичные сапонины, в медицинской практике свидетельствует о ее токсичность, что обусловливает необходимость ограничения его употребления. В последнее время предложен новый подсластитель глицирризин, который является сапонином, выделенным из экстракта корней лакрицы. С целью решения вопроса о возможности использования глицирризином качестве подсластителя проводятся медико-биологические исследования [35].Доказано, что полиолы влияют на экскрецию и усвоения солей кальция и могут вызвать нефрокальциноз. Результаты экспериментальных исследований свидетельствуют, что введение сахарина в организм вызывает увеличение диуреза и уменьшения осмотических параметров мочи, повышение содержания натрия и уменьшение калия и кальция [36].Широкое использование фосфатов в производстве колбас может вызвать нарушение соотношения между кальцием и фосфором в пищевом рационе и способствовать кальцификации сосудов [10].Описанное пирогенное действие отдельных микробных полисахаридов. Она возникает даже в дозе 1 мг / кг. Патогенез пирогенного действия микробных полисахаридов пока не выяснен, но есть гипотеза, согласно которой эритроциты, взаимодействуя с лейкоцитами и клетками ретикулоэндотелиальной системы, вызывают появление "эндогенного пирогена", который запускает нейрососудный механизмы развития лихорадочной реакции [37].Канцерогенность пищевых добавок. Онкогенная активность отдельных интенсивных подсластителей вызывает тревогу. К их числу относится сахарин. Сахарин не метаболизируется в организме. Нет также доказательств бионакопления его в одной ткани организма. Желудочно-кишечная абсорбция сахарина составляет 85%, а моча является основным путем удаления его из организма. Крысы - единственный вид животных, у которых было замечено увеличение количества случаев возникновения опухолей мочевого пузыря при употреблении высокой концентрации Na-соли сахарина. Условиями, необходимыми для проявлений гиперплазийной и стимулирующей активности в эпителии мочевого пузыря крыс самцов при высокой концентрации (более 5%) Na-соли сахарина, является повышенная концентрация в моче ионов натрия и повышенный уровень рН. Считают, что такая реакция не является специфической на сахарин, поскольку было показано, что высокие концентрации других органических ионов в пищевом рационе стимулировали канцерогенез мочевого пузыря и вызвали гиперплазию мочевого пузыря при аналогичных условиях. Комитет экспертов ВОЗ решил, что на основе имеющихся на сегодняшний день данных было бы неправильно рассматривать вызванные Na-солью сахарина опухоли у крыс-самцов как имеющие отношение к оценке токсикологической угрозы организма людей.Исследования, проведенные в США в 80-90-х годах ХХ ст., Показали отсутствие связи между употреблением сахарина и развитием рака мочевого пузыря. Вместе с тем, в 1990 после исследования, проведенного в Турции, сообщалось об статистически существенная связь (р <0,05) между употреблением искусственных подсластителей и развитием рака мочевого пузыря у людей, но авторы не идентифицировали действие отдельных искусственных подсластителей, частности сахарина.Повторно оценив полученные данные, Комитет экспертов ВОЗ считает, что уровень в 1%, эквивалентный 500 мг / кг массы тела, такой, который не вызывает токсикологических эффектов, а уменьшение прироста массы тела является показателем снижения биологических параметров организма , в частности, связано с тормозящим влиянием натриевой соли сахарина на переваривание углеводов и белков. Вместе с тем доказано, что высокие дозы Nа-соли сахарина (2 г / кг массы тела) стимулируют действие таких активных канцерогенов мочевого пузыря как метил-N-нитрокарбамид, N- / 4- / 5-нитро-2-фурил / -тиазолил -форейд, N-бутил-N / 4-гидроксибутил / нитрозоамины и 2-ацетиламинофтор, приводит к увеличению случаев папиллярной узловатой гиперплазии и опухолей мочевого пузыря, повышает синтез ДНК в эпителии мочевого пузыря.Обнаруженные повреждения тестикулов и нарушения репродуктивной функции у крыс в длительных исследованиях цикламат и их метаболита циклогексиламина. Установлено, что тестикулярные нарушения связаны с особенностями обмена у этого вида животных. Вместе с тем, при 3-х месячном употреблении крысами циклогексиламина в дозе 100 мг / кг массы тела не выявлено нежелательных эффектов, но при употреблении 50 и 200 мг / кг циклогексиламина наблюдалось уменьшение массы тела. Исходя из полученных данных, Комитет экспертов ВОЗ за основу оценки взял величину 100 мг / кг, считая, что в этом случае существует достаточный запас безопасности, и установил временную ДДД цикламат 0-11 мг / кг массы тела. При этом учтено, что циклогексиламин производится у людей микрофлорой кишечного тракта. Цикламаты, как и сахарин в больших дозах вызывают рак мочевого пузыря у крыс. Установлена также их коканцерогенное действие. Цикламаты запрещено использовать в США. Накопление парафинов является риском развития новообразований, о чем свидетельствуют результаты отдельных зарубежных исследованийМутагенность пищевых добавок. Известно более 200 растений, которые содержат соединения, мутагенные эффекты которых можно сравнить с разрушительным действием известной боевой отравляюще вещества - иприта. Освобождение пищевого рациона от мутагенных веществ имеет большое значение. К сожалению, отдельные пищевые добавки обладают мутагенным действием. Так, доказана мутагенность консерванта нитрита натрия, который широко используется в мясном производстве, а также бактериального ингибитора для вин и соков бисульфита натрия [39]. Изучение метаболизма интенсивного подсластителя стевиозид привело к выявлению его биопревращения в стевиола - вещество, которое обладает мутагенной активность при ее исследовании на бактериях. Если биотрансформация стевиозид в стевиоле имеет место и в кишечнике человека, то стевиола может абсорбироваться в верхней части пищеварительного тракта, попадать в желудок и выявлять мутагенное активность после метаболизма в организме. Результаты экспериментальных исследований позволяют также предположить возможность энтеропеченочную циркуляции стевиозид или его метаболитов. Учитывая приведенное, целесообразно провести токсикологические исследования на людях, обращая внимание на кинетику и пути экскреции метаболитов после приема внутрь стевиозид.