Канцерогени в харчових продуктах: звідки і що робити?

В.М. Михайленко, к.б.н.; П.М. Михайленко, к.б.н.; Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. Р.Є. Кавецького НАН України, м. Київ

Багато хто чув і вільно користується словом «канцерогени», розуміючи його у значенні хімічних речовин, що викликають рак. Це і вірно, і не зовсім вірно. Канцер – рак, канцероген – те, що породжує рак. Але канцерогенними бувають не лише хімічні сполуки, а й фізичні впливи (іонізуюча та неіонізуюча радіація, наприклад сонячне випромінювання) чи біологічні агенти (наприклад, віруси). Більше того, канцерогени не завжди пов’язані з техногенною діяльністю людини, бо вони можуть мати і природне походження (наприклад, радон, забруднення від вулканічної активності). До канцерогенних чинників у екологічній онкології включають також особливості дієти, спосіб життя і навіть деякі релігійні та культурні традиції. Проте, так чи інакше, нас цікавить наша особиста безпека і безпека наших рідних і близьких. Тому спробуємо подивитися на проблему якомога ширше, а для цього поглянемо на наше довкілля очима еколога.

Погляд еколога відрізняється від погляду пересічного громадянина тим, що він бачить не лише окремі факти, а й їхні зв’язки у загальному кругообігу живої і мертвої матерії нашого світу. Повітря, вода, грунт – основні елементи середовища існування людини. Все, що надходить в атмосферне повітря, потрапляє в грунти, відкриті водойми, грунтові води тощо. Багато з того, що потрапляє в воду, може виявлятися в грунтах та опинятися у атмосферному повітрі. Ми дихаємо, п’ємо воду і споживаємо їжу рослинного і тваринного походження. Але ж рослини є «споживачами» і «акумуляторами» хімічного складу води і грунтів, а тварини – засвоюють цей хімічний склад уже з рослинних кормів. Такими шляхами до організму людини може потрапляти «славетний» ДДТ – пестицид, який належить до «брудної дюжини», – 12 стійких органічних забруднювачів. Не менш відомі канцерогени бензaпірен, бензол та багато інших. Отже, практично всі канцерогенно небезпечні агенти можуть потрапляти до нашої їжі внаслідок їх включення у кругообіг речовин та харчові ланцюги екосистем.
Щоправда, є група канцерогенів та їх попередників, яка заслуговує на особливу увагу саме з огляду забруднення харчових продуктів. Цей клас канцерогенів називають нітрозосполуками. Інтенсивне дослідження нітрозосполук почалося після встановлення канцерогенності N-нітрозодиметиламіну для мишей у 1956 р. Протягом наступних 10 років було досліджено дію на тварин 80 нітрозамінів і 23 нітрозамідів, з яких відповідно 80 та 100% виявилися канцерогенними. За 30 років досліджень з понад 300 вивчених нітрозосполук 87% виявилися канцерогенними для тварин. Вони викликають пухлини у 40 видів тварин – мишей, щурів, хом’ячків, морських свинок, качок, різних риб, тритонів і жаб, мавп, собак, їжаків та ін. Нітрозамінам, за невеликим винятком, властива виражена гепатотоксичність (мішенню пошкоджуючої дії є печінка), тому що для реалізації свого канцерогенного потенціалу ці сполуки потребують особливої переробки клітинами печінки – метаболічної активації. Цікаво, що така переробка має на меті розкласти небезпечного чужинця на молекули і викинути геть. А в результаті утворюються короткоживучі, проте надзвичайно реакційноздатні радикали, які пошкоджують генетичний апарат клітини, спричинюючи її перетворення на злоякісну. Нітрозаміди частіше уражають органи, що характеризуються швидкою зміною клітинних популяцій, – травну, кровотворну і лімфоїдну системи. Вони належать до канцерогенів прямої дії, оскільки можуть взаємодіяти із структурами клітини безпосередньо у вихідному стані або після спонтанного розпаду в організмі до кінцевих реактивних метаболітів. Нітрозаміни викликають переважно пухлини печінки, нирок та сечового міхура, стравоходу, шлунка, легенів та ін. Нітрозаміди спричиняють рак печінки, нирок та сечового міхура, шкіри, молочних залоз, нервової системи, злоякісні лімфоми тимусного походження, лейкемії.
В екологічній онкології використовуються короткотермінові та довготермінові тести для виявлення канцерогенної активності різних агентів. Короткотермінові тести виявляють здатність агента викликати мутації у мікроорганізмів, дрозофіли, в культурах клітин, пошкоджувати ДНК, викликати хромосомні порушення та ін. Позитивні результати таких тестів дозволяють з високою вірогідністю очікувати, що агент є канцерогеном. Наступним етапом є хронічні досліди на тваринах – довготривалі (близько 3 років) спостереження за розвитком пухлин у тварин, яким різними шляхами і в різних дозах вводили (наносили на шкіру, опромінювали і т. д.) досліджуваний агент. Канцерогенність нітрозосполук для експериментальних тварин є абсолютно доведеною. Причому деякі з цих сполук, наприклад нітрозометилсечовина та нітрозобутиламін, викликають у тварин рак навіть після одноразового введення їх в організм.
Середня тривалість життя експериментальних гризунів 2,5-3 роки. Середня тривалість життя людини – 70 років. Якщо канцерогенний агент здатен викликати пухлини у тварини через 1,5-3 місяці після одноразового надходження в організм, то у людини відповідно рак виникне приблизно через 20 років після впливу цих сполук. На людях такі досліди, зрозуміло, не ставляться. Проте велику цінність і переконливість мають епідеміологічні дослідження, які виявили достовірне підвищення смертності від раку шлунка людей, що живуть у районах з високим рівнем попередників нітрозосполук – нітратів і нітритів у питній воді. Виявлено підвищення частоти раку ротової порожнини у народів, де прийнято жування бетелю – продукту, який з відомих канцерогенних агентів містить лише нітрозосполуки.
Нітрозосполуки здатні проникати через плаценту і впливати на зародок. Уведення вагітним самкам щурів нітрозометилсечовини на 18-й день вагітності призводило до виникнення пухлин переважно нирок та нервової системи у нащадків протягом 3(!) поколінь, які жодного разу не контактували з канцерогеном.
Отже, ми з’ясували, що таке нітрозосполуки. Наступне питання – звідки? Будемо лаконічними: нітрозосполуки утворюються при виробництві гуми, азофарбників, рибного борошна та в деяких інших виробництвах; при кулінарній обробці їжі, наприклад коптінні, жарінні, солінні; при згорянні транспортного палива; при палінні тютюну (до речі, людина, яка не палить, у задимленому приміщенні за 1 годину вдихує стільки ж нітрозодиметиламіну, як і курець при випалюванні 9-10 цигарок без фільтра або 17-35 цигарок з фільтром). Отже, джерелами забруднення довкілля нітрозосполуками можуть бути промислові та побутові стічні води; промислові атмосферні викиди; викиди двигунів внутрішнього згоряння; мінеральні (зокрема, азотні) добрива – несбалансоване застосування міндобрив призводить до забрудненості рослинної продукції їх попередниками – нітратами.
Нітрозосполуки мають одну небезпечну особливість, яка вирізняє їх серед багатьох інших канцерогенів, – вони можуть утворюватися в організмі з простих і поширених сполук-попередників нітритів/нітратів та амінів/амідів різної структури. У шлунку людини кисле середовище, сприятливе для реакції нітрозування, результатом якої є утворення канцерогенних нітрозосполук. Цей процес називають ендогенним синтезом. Нітрати в природі та в організмі легко переходять у нітрити, яким, власне, і притаманний нітрозуючий потенціал; високий нітрозуючий потенціал мають також оксиди азоту – один з основних забруднювачів атмосферного повітря. Нітрити і нітрати потрапляють до організму у вигляді харчових домішок – 10-20% нітритів надходять в організм людини з м’ясними продуктами, інші – головним чином з овочевою продукцією. Джерелами амінів/амідів є білкові продукти (хліб, м’ясо та багато ін.). За деякими оцінками, саме ендогенний синтез може бути відповідальним за основну кількість новоутворень, викликаних нітрозосполуками.
Як це не дивно, але попередник канцерогенних нітрозосполук – нітрит натрію – є одним із технологічно обов’язкових компонентів при виготовленні ковбасної продукції. Зверніть увагу – «домашня» ковбаса не буває такого багряно-святкового кольору, яким вирізняються промислові ковбасні вироби. Ці вироби обов’язково містять нітрит натрію, який додають як консервант (він затримує розвиток мікроорганізмів) і як фарбник, що надає апетитного забарвлення. Відповідальний виробник зобов’язаний дотримуватися безпечних рівнів усіх компонентів продукції. Деякі виробники одночасно з нітритом натрію додають у ковбаси аскорбінову кислоту, яка може ефективно знижувати реакції ендогенного синтезу нітрозосполук і вказують цю інформацію в описі продукції. На жаль, ми беззахисні перед харчовими продуктами сумнівного походження – перевищення гранично допустимої концентрації може становити 70 і більше разів.
Таким чином, якщо подивитися на загальну екологічну ситуацію щодо забруднення довкілля нітрозосполуками та їх попередниками, ситуація невтішна: якщо ви не працюєте на небезпечному хімічному виробництві (виробництво гуми, азофарбників та деякі ін.), все одно вам не уникнути контакту з нітрозосполуками – десь поблизу є індустріальне джерело атмосферних викидів, що містять нітрозосполуки або їх попередники – оксиди азоту; якщо ви не палите, то палять люди з вашого оточення – тютюновий дим містить достатньо різних нітрозосполук, крім знаменитого нікотину та смол; якщо ніхто з вашого оточення не палить, то ви споживаєте копчену рибу, ковбасу, м’ясо, чорнослив – продукти, технологія виробництва яких передбачає утворення нітрозосполук; якщо ви не полюбляєте копченості, то вам не обминути просто ковбаси промислового виробництва, у які обов’язково додають попередник нітрозосполук – нітрит натрію; якщо ви палкий прихильник вегетаріанської дієти, то ваше джерело ендогенного синтезу нітрозосполук – нітрити/нітрати, які забруднюють рослинну продукцію при порушенні технології застосування азотних та органічних добрив; якщо ви віддаєте перевагу джерельній воді на своїй приватній ділянці, то нітратне забруднення з навколишніх сільськогосподарських угідь може знайти вас через питну воду.
Чи існують способи уникнення або зменшення впливу канцерогенних сполук на організм на побутовому рівні? Що робити для того, щоб захистити себе і своїх близьких від ризиків, пов’язаних з дією нітрозосполук та їх попередників?
Уважно ознайомившись із попередньою інформацією, ви самі можете виробити для себе рекомендації, як уникнути впливу канцерогена на побутовому рівні. Додамо лише одне, не надто очевидне, – віддавайте перевагу сертифікованим продуктам, тим, що приходять до вас легальним шляхом і ви можете поцікавитися у виробника результатами їх перевірки на вміст нітрозосполук та їх попередників.
Ще одним шляхом запобігання та зниження шкідливої дії канцерогенного забруднення є пошук та застосування антиканцерогенних агентів. Установлено, що вітамін С (аскорбінова кислота) є найефективнішим антиканцерогеном. Як антиоксидант (сполука, що має відновні властивості, знижує активність окислювальних реакцій) вітамін С може стабілізувати у клітині потенційні проканцерогени, зв’язувати високореактивні вільні радикали, він здатний пригнічувати процес ендогенного синтезу нітрозосполук із попередників до 75%. Вітамін А та його природний попередник бета-каротин є ефективними антиканцерогенами. Високий вміст цих сполук у їжі та сироватці крові у 2-3 рази знижує ризик цілої низки онкологічних захворювань. Проте, враховуючи певну токсичність препаратів вітаміну А та деякі проблеми із засвоєнням штучно синтезованого препарату, для онкопрофілактики доцільно і безпечно застосовувати бета-каротин (провітамін А), особливо з природних джерел. Є дані про те, що такі ж властивості, але меншою мірою, притаманні галовій кислоті, вітаміну Е, танінам та деяким іншим сполукам.
В Україні діють гігієнічні нормативи щодо вмісту нітрозосполук та їх попередників у різних середовищах та продуктах. Ці нормативи розробляються на основі грунтовних досліджень з вивчення впливу на організм різних рівнів певних чинників. Дотримання нормативів контролюється спеціальними санітарно-епідеміологічними службами різного рівня. Санітарно-епідеміологічні служби є в кожному районі, місті, області. У Міністерстві охорони здоров’я функціонує санітарно-епідеміологічне управління. Координати цих служб вам надасть довідкова служба вашого населеного пункту. Крім того, виробники продукції, яка може містити нітрозосполуки або їх попередники, мають свої служби контролю і повинні досліджувати кожну партію продукції на дотримання ГДК. Ви можете звернутися безпосередньо до виробника з питаннями стосовно системи перевірки якості його продукції.
І головне. Не слід залишатися байдужими до загального стану навколишнього середовища. Ми живемо у світі, де все взаємопов’язано: забруднення будь-якого з елементів «великого» довкілля – води, повітря, грунтів – неминуче веде до забруднення рослинної та тваринної продукції, яку ми споживаємо, і нашого власного організму, який залишається одним з елементів загального кругообігу речовин у природі. Забруднення навколишнього середовища небезпечними для здоров’я людини факторами давно стало глобальною проблемою. На сьогодні відомо понад 200 різновидів онкологічних захворювань, розсіяних по всій планеті. Тому дослідження онкоепідеміологів пов’язані не лише з медициною, а й з географією. Епідеміологія раку досліджує ще й спосіб життя людини і його вплив на онкозахворюваність. До поняття «спосіб життя» включають складний комплекс економічних, політичних і соціально-культурних характеристик різних груп населення, у тому числі рівень життя, професію, структуру харчування, шкідливі звички та ін. Отже, характер харчування – один із факторів, який може суттєво впливати на ризик захворювання на рак. Причому, як у бік зростання цього ризику, так і в бік його зниження шляхом включення до раціону продуктів з високим вмістом речовин, які здатні запобігати шкідливій дії канцерогенів та їх попередників. Їжа може бути як «воротами», через які канцерогени проникають в організм, так і джерелом захисних, антиканцерогенних факторів.
Ми говорили переважно про ті зовнішні фактори, які впливають на онкозахворюваність. Але існують і внутрішні причини, що впливають на цей показник. Внутрішні причини (спадкова схильність, генетичні фактори, стан імунної системи організму та ін.) мають важливе значення у перетворенні нормальної клітини на злоякісну. Але реалізація цих механізмів може не здійснитися, якщо не діють зовнішні стимули. Потрібна іскра, запал, затравка – ініціація канцерогенезу. Цю роль відіграють канцерогенні фактори навколишнього середовища. Тому не залишайтеся байдужими як до збереження «великого» довкілля, так і до охорони «маленького» довкілля – власного і близьких, яке ви створюєте своїми руками і своїм способом життя.