Рассматриваются вопросы нормирования таких природных токсикантов, как биогенные амины, а также методики определения и результаты исследования водных биоресурсов и продукция из них, проведенные авторами (сотрудниками ФГУП "АтлантНИРО").

Известно, что многие химические соединения, попадающие в продукты питания при высоких количествах, оказывают неблагоприятное влияние на организм человека. К таким соединениям можно отнести, с одной стороны, природные токсиканты, т.е. натуральные, присущие данному виду продукта, образующиеся в ходе различных процессов биологически активные вещества, которые могут при определенных условиях потребления вызвать токсический эффект; а с другой - токсичные вещества, поступающие в пищу из окружающей среды вследствие нарушения технологии выращивания, производства или хранения продуктов или других причин, включая загрязнение среды промышленными отходами.

Среди природных токсикантов можно выделить такую группу веществ, как биогенные амины. Эта группа соединений образуется в процессе ферментации (например, созревании сыра, хранения и производства продукции из мяса и рыбы, сбраживания вина, производства пива). К ним относятся гистамин, тирамин, кадаверин, путресцин, серотонин и др. Следует отметить, что из всех известных биогенных аминов наиболее изучены такие, как серотонин, тирамин и гистамин, обладающие сосудосуживающим эффектом [1]. Так, серотонин содержится преимущественно в овощах и фруктах, а именно в томатах - 12, в сливе до 10 мг/кг, а в шоколаде - до 27 мг/кг; тирамин чаще всего обнаруживается в продуктах, подвергшихся ферментации (в сыре содержание тирамина может достигать 1100 мг/кг), а также в некоторой рыбе (например, в маринованной сельди до 3000 мг/кг), в сырах также образуется путресцин и кадаверин. Содержание первого в некоторых видах сыров достигает 680 мг/кг, а второго - 370 мг/кг, в консервированной сельди уровень его содержания достигает 120 мг/к, в консервированном тунце - 100 мг/кг. При этом известно, что содержание путресцина и кадаверина (а также спермидина) увеличивается при хранении рыбной продукции. При этом основную угрозу в системе безопасности пищевых продуктов представляет собой гистамин, образующийся в некоторых видах рыб post mortem в результате действия бактерий.

Гистамин, или в-имидазолил-4 (5) - этиламин, образуется в результате декарбоксилирования аминокислоты гистидина по следуюшей реакции:

В организме гистамин содержится в больших количествах в неактивной, связанной форме в различных органах и тканях животных и человека (лёгкие, печень, кожа), а также в тромбоцитах и лейкоцитах. Освобождается при анафилактическом шоке, воспалительных и аллергических реакциях и вызывает расширение капилляров и повышение их проницаемости, сужение крупных сосудов, сокращение гладкой мускулатуры, резко повышает секрецию соляной кислоты в желудке. Высвобождение гистамина из связанного состояния при аллергических реакциях приводит к покраснению кожи, зуду, жжению, образованию волдырей.

Одновременно повышенное поступление гистамина в организм с продуктами питания может вызвать так называемую "гистаминовую" мигрень (синдром Хортона), головную боль (невралгия Харриса, характеризующаяся болью в области глаз, лба, височной части головы, слезотечением, воспалением слизистой носа) и другие симптомы, включая тошноту, понос, испарину, повышенное выделение желудочного сока, учащение сердцебиения и снижение диастолического (нижнего) кровяного давления. Одним из источников поступления гистамина в организм человека являются водные биоресурсы.

В организмах рыб повышенное содержание гистамина связано, как уже указывалось, с бактериальной деятельностью. Так, бактерии enterobacteriaceae, в частности колиформы, обладают высокой декарбоксилизующей активностью, причем даже при стерилизации рыбы наработка гистамина не прекращается за счет деятельности активных ферментов. Большинство гистаминобразующих бактерий требуют для своего роста температуру выше +15°С. Наиболее активно способствуют накоплению гистамина при повышенной температуре (оптимально +30°С) такие бактерии, как Morganella morganii, Klebsiella pneumonidae и Hafnia alvei [2]. При температуре от 0 до + 5°С гистамин также образуется, но в меньших количествах и другими бактериями (Vibrio spp., Photobacterium spp.) [3]. Эти виды микроорганизмов распространены в морской среде, а также могут попасть в рыбные продукты в процессе переработки, хранения или реализации. Продуктами риска является в первую очередь рыба, богатая гистидином, в частности, скумбрия, ставрида, сайра, макрель, тунец, сельдь, шпрот, лосось, так как их потребление может привести к поступлению значительного количества гистамина в организм и вызвать различные отравления, включая тошноту, понос, испарину, повышенное выделение желудочного сока, учащение сердцебиения и снижение диастолического (нижнего) кровяного давления.

Учитывая такое действие продукции с высоким содержанием гистамина на организм человека, многие страны ввели ограничения по его содержанию. Так, предельно допустимая концентрация гистамина в Российской Федерации в рыбе и рыбопродукции из сельди, тунца, скумбриевых и лососевых согласно СанПиН 2.3.2.1078-01 составляет 100 мг/кг (превышение данной нормы в одной проанализированной пробе приводит к забраковке всей партии продукции). В США и Канаде допускается в сырье содержание гистамина до 50 мг/кг (производители рыбных консервов контролируют сырье по норме 5-15 мг/кг гистамина), в Австралии - до 100 мг/кг, в Швеции - до 100 мг/кг в свежей рыбе и не более 200 мг/кг в соленой рыбе [4-6]. Согласно Регламенту ЕС 2073/2005 предельный уровень гистамина составляет от 100 до 200 мг/кг для продукции из видов рыб, способных дать высокие концентрации гистамина, и до 400 мг/кг для продукции из этих же видов рыб, подвергнутой ферментативному созреванию в тузлуке (анализу подвергаются девять точечных проб. Допускается превышение норм в двух из девяти проб).

Поскольку процесс нормирования тесно связан с разработкой и внедрением в практику лабораторных исследований методов контроля содержания в продукции таких соединений, то данная работа и посвящена обзору действующих методик по определению гистамина и биогенных аминов и проведению исследований по изучению содержания ряда биогенных аминов на образцах сырья и продукции их определения.

Среди существующих методических подходов к определению гистамина и биогенных аминов можно назвать:

полимерный, разработанный специалистами из университета Южной Каролины и основанный на использовании полимера, меняющего цвет в присутствии биогенных аминов [7];

радиоизотопный, флюорометрический, иммуноферментный, колориметрический, газовой и масс-спектрометрии.

В настоящее время наиболее широко используемым методом является метод высокоэффективной жидкостной хроматографии, что соответствует требованиям регламента комиссии ЕС 2073/2005. Метод основан на экстракции биогенных аминов вместе с аминокислотами, растворами органических кислот из субстрата, с последующим применением полученного экстракта для хроматографического определения. Поскольку детектирование биогенных аминов как таковых затруднено, в данном методе используется пред - или постколоночная дериватизация - получение производных анализируемого вещества, обладающих иными аналитическими свойствами (например, иным УФ-спектром, флуоресценцией, термической стабильностью, летучестью и пр.).

В частности, в лаборатории Испытательного Центра ФГУП АтлантНИРО иcпользуется методика определения массовых долей гистамина, кадаверина, путресцина, тирамина, спермина и спермидина с применением высокоэффективной жидкостной хроматографии.

Нами были проведены работы по выбору наиболее оптимальных условий выделения биогенных аминов из рыбного сырья и рыбопродукции и условий их разделения. Были установлены параметры сходимости и воспроизводимости и разработан проект ГОСТ Р 53149-2008 "Продукты пищевые. Рыба, морские беспозвоночные и продукты их переработки. Количественное определение содержания биогенных аминов методом высокоэффективной жидкостной хроматографии" [8].

Сущность метода заключается в экстракции разбавленным раствором трихлоруксусной кислоты (ТХУ) биогенных аминов из гомогенизированной пробы, очистке экстракта на ионообменной смоле Amberlite-CG50, предколоночной дериватизации аминов для получения интенсивно флуресцирующих производных (получение производных аминов с 5-диметиламино-нафталинсульфонил хлоридом (дансил-хлоридом или ДНС-хлоридом)) с последующим количественным определением выделенных аминов высокоэффективной жидкостной хроматографией.

Предел обнаружения массовых долей аминов в анализируемых продуктах 0,1 мг/кг.

С использованием данного метода были проведены исследования сырья и рыбопродукции. Результаты приведены в табл.1 и 2.

биогенный амин природный токсикант

Таблица 1. Содержание биогенных аминов в сырье, мг/кг

Как следует из представленных в табл.1 данных, в процессе хранения сырья происходит изменение как качественного, так и количественного составов биогенных аминов. При этом на состав аминов оказывает влияние вид сырья и режимы хранения. Так, при хранении филе сельди наибольший прирост отмечается для гистамина и тирамина.

В табл.2 представлены результаты по содержанию биогенных аминов в рыбопродукции.

Таблица 2. Содержание биогенных аминов в рыбопродукции, мг/кг

Как и следовало ожидать изготовление продукции (пресервов и консервов) приводит к изменению состава аминов. Так, при приготовлении пресервов происходит увеличение в содержании всех аминов и особенно гистамина и тирамина. Изготовление консервов из тунца приводит к увеличению содержания всех идентифицированных аминов.

Выводы