Введение к работе
АістуальносіЬ_ЛМЬі» Загрязнение пищевых продуктов плес-необразующими микромицетами - проблема, имеющая большое экономическое, медицинское, экологическое значение.
Ценнейшие пищевые продукты - овощи и фрукты в свежем, переработанном и консервированном виде подвержены заплесневе-нию, которое приводит как к снижению их доброкачественности, так и экономическим потерям. Продуцируемые грибами микотоксины загрязняют внутреннюю среду человека, становясь причиной мико-токсикозов/Тутельян, Кравченко, 1985/.
Во всем мире процент микотоксикозов довольно высок. Это связано, с одной стороны, недостаточным вниманием к содержащимся в пищевых продуктах плеснеобразующим грибам и, с другой стороны, тем, что совершенствование технологии производства пищевых продуктов, широкое использование антибиотиков, различных дезинфицирующих веществ, а также изменение экологической ситуации приводят к распространению видов микроорганизмов, обладающих терморезистентностью и устойчивостью к действию инги-бирующих веществ и дезинфектантов.
Для Республики Армения проблема загрязнения фруктов , овощей, продуктов их промышленной переработки, а также готовых плодоовощных консервов микромицетами и микотоксинами весьма актуальна. Ослабленный длительным нахождением в экстремальных условиях организм человека, в особенности детский, не обладает достаточной сопротивляемостью к микромицетам и действию их токсических метаболитов. В связи с этим необходимо обеспечить население безопасной как с микробиологической, так и микотокси-кологической точек зрения доброкачественной продукцией.Этому должна способствовать организация научно обоснованного целенаправленного мониторинга и систематического контроля за содержанием микромицетов и микотоксинов в продуктах питания.
С расширением импорта и экспорта продуктов питания помимо определяющих' их качество критериев в условиях рыночных отношений заметно возросла роль микологического и микотоксикологичес-кого контроля. Страна, не имеющая системы мониторинга загрязнения пищевых продуктов микотоксинами, может оказаться местом сбыта продуктов низкого качества, от которых отказались другие страны /Тутельян, 1985/. Это относится и к Республике Армения, куда поступают не прошедшие специального контроля продукты. Система мониторинга позволяет оценить эффективность профилактических мероприятий, направленных на снижение уровня контаминации пищевых продуктов микотоксинами, а также регламентировать содержание микотоксинов в пищевых продуктах и продовольствен-
ном сырье, определить максимально допустимые концентрации ми-котоксинов в них.
Проблема загрязнения пищевых продуктов микотоксинами вышла за пределы интересов научных центров и даже государств и в настоящее время находится в центре внимания таких международных организаций, как Всемирная Организация Здравоохранения /ВОЗ/, Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН /ФАО/, Программа ООН по окружающей среде /ЮНЕП/, Международное агентство по исследованию рака /МЛИР/, Международный союз чистой и прикладной химии /ИЮПАК/ и др.
Цель„и._^адачи_^аашдованмя* Целью настоящей работы является выявление загрязнения плодоовощных консервов микро-мицетами и их токсическими метаболитами в процессе производства в условиях Республики Армения; изучение биологических особенностей основных грибов-контаминантов; разработка основ целенаправленного контроля за содержанием микромицетов и продуцируемых ими микотоксинов в поэтапном процессе консервного производства.
В основные задачи работы входило:
1/ выявить видовое разнообразие микобиоты, контаминирую-щей консервную продукцию в процессе промышленной переработки, а также воздуха сырьевых площадок, производственных и складских помещений и технологического оборудования; выявить специфический видовой состав микобиоты отдельных видов плодоовощного сырья и готовой продукции; определить влияние применяемых технологических режимов на степень заспоренности продукции;
2/ выявить пути и закономерности формирования структуры комплекса микромицетов и их сукцессии в процессе производства плодоовощных консервов;
3/ исследовать основные биологические особенности - термостойкость, антагонистическую активность, токсичность, токсинооб-разование грибов-контаминантов и их изменчивость в процессе промышленного производства;
4/ исследовать влияние плеснеобразующих грибов на качественный и количественный состав основных химических показателей овощей и приготовленных из них консервов;
5/ провести токсикологическую экспертизу импортируемых в Республику Армения плодоовощных консервов;
6/ изыскать наиболее эффективные и доступные методы выявления специфических микромицетов и способы инактивации мико-
токсина патулин в консервной продукции; разработать рекомендации по ограничению в производственных условиях заспорения мик-ромицетами и патулином плодоовощной консервной продукции.
Научнааловианалсследовамия* Впервые проведена целенаправленная поэтапная микологическая и микотоксикологическая экспертиза плодоовощной консервной продукции в процессе промышленного производства и установлена динамика развития и сукцессии грибов, контаминирующих консервы.
Впервые исследован комплекс биологических особенностей микромицетов /антагонистическая активность, термостойкость, токсичность, токсинообразование/ и его изменчивость в процессе промышленного производства.
Проведена оценка качества плодоовощных консервов по комплексу показателей - степени заспоренности, наличию термоустойчивых микромицетов, микотоксичности, хранимоспособности по предрасположенности к плесневению.
Впервые приведен видовой состав грибов-контаминантов основных плодоовощных консервов, производимых в Республике Армения. Установлено своеобразие видового состава микобиоты конкретных видов продуктов. Выявлено влияние применяемых технологических режимов на степень заспоренности продукции.
Определены источники и пути загрязнения готовой продукции грибами и их токсическими метаболитами; установлена роль вторичной контаминации в формировании микобиоты консервов.
Выявлена коррелятивная связь физиологической активности грибов рода Penicillium Lk. с формированием коремиев.
Впервые получены данные по содержанию патулина в свежих плодах и продуктах их переработки местного производства. Проведено классифицирование исследованных растительных пищевых продуктов по степени развития в них микромицетов и продуцирования микотоксина патулин.
Впервые обоснована необходимость установления доброкачественности консервированного продукта с учетом как микробиологических, так и микотоксикологических показателей.
Дана токсикологическая оценка импортируемых в Республику Армения плодоовощных консервов.
Установлено влияние плеснеобразующих грибов на качествен-, ный и количественный состав основных химических показателей овощей и продуктов их переработки.
Практическое^ значение.результатов исследования. Впервые констатируется существование на предприятиях консервной про-
мышленности Республики Армения реальной проблемы загрязнения сырья и готовой продукции грибами-продуцентами патулина в количествах, превышающих предельно допустимые концентрации.
Выявлено влияние заспоренности воздушной среды, технологических линий, оборудования и инвентаря на степень контаминиро-ванности плодоовощных консервов плеснеобразующими грибами.
Установлена необходимость проведения поэтапной микотокси-кологической экспертизы всего процесса производства с целью предотвращения вторичной контаминации продукции.
Предложено внесение в сертификат качества плодоовощных консервов критериев количественных и качественных микологических и микотоксикологических показателей.
В Республике Армения внедрены в практику микотоксикологических исследований пищевых продуктов известные, а также модифицированные и вновь разработанные методы биотестирования токсичности микромицетов.
Для работников консервной промышленности РА составлено методическое пособие по определению биологическими методами токсичности микроскопических грибов, загрязняющих пищевые продукты.
Разработан и рекомендован ряд методов: скрининг метод выявления токсичных штаммов рода Aspergillus Mich, по морфо-культуральным и физиологическим показателям; экспресс-метод выявления термоустойчивых грибов в готовых консервах; метод де-контаминации микотоксина патулин; способ длительного хранения и консервации грибов контаминантов пищевых продуктов с поддержанием их основных биологических особенностей.
Разработаны балльные шкалы для: а/ оценки хранимоспособ-ности готовых плодоовощных консервов по предрасположенности к плесневению; б/ установления степени токсичности и степени термоустойчивости специфичных мицелиапьных микромицетов; в/ установления динамики роста на разных питательных средах.
Составлены рекомендации, ограничивающие загрязнение мик-ромицетами и патулином плодоовощной консервной продукции в производственных условиях с целью обеспечения выпуска экологически чистых продуктов.
Предложено внести дополнения в действующие стандарты плодоовощных консервов,предусматривающие лимитирование предельно допустимых норм по заспоренности микромицетами и патулином в сырьевых плодах и готовых продуктах.На основании проведенных исследований разрабатываются национальные стандарты
по выявлению термоустойчивых плесневых грибов в продуктах переработки плодов и овощей; по определению биологическими методами микотоксичности пищевых продуктов.
По материалам, полученным при проведении исследований для студентов биологического факультета ЕГУ составлены лекционный спецкурс и раздел "Большого практикума" - "Контаминация пищевых продуктов микромицетами и их токсическими метаболитами".
Выражаю глубокую признательность научному консультанту работы, член-корр.-у НАН РА Л.Л.Осипян за рекомендацию темы, постоянное внимание к работе и ценные советы.
Искренне благодарна также кандидату химических наук Эллеру К.И. и кандидату технических наук Погосяну А.И. /Институт питания АМН России/ за консультации, сделанные при выполнении токсикологической части работы.
Апробация работы» Материалы диссертации докладывались на всесоюзных, региональных, республиканских конференциях, симпозиумах, сессиях, совещаниях: 1 Всесоюзной конференции "Чужеродные вещества в пищевых продуктах" /Алма-Ата, 1979/; Всесоюзной конференции "Антропогенная экология микромицетов, аспекты математического моделирования и охраны окружающей среды" /Киев,1990/; V,VI,Vfl Закавказских конференциях по споровым растениям /Баку.1979; Тбилиси.1983; Ереван,1986/; VI.VII конференциях по споровым растениям Средней Азии и Казахстана /Душанбе,1978; Алма-Ата, 1984/; юбилейной конференции молодых ученых, посвященной 60-летию образования СССР /Ереван,1982/; Республиканской конференции молодых научных сотрудников и аспирантов /Ереван,1982/; конференциях профессорско-преподавательского состава биологического факультета ЕГУ /Ереван,1985,1988/; конференции "Вклад ученых по защите растений в научно-техническом прогрессе" /Ереван,1989/; Республиканской конференции "Достижения и перспективы развития науки в условиях формирования рыночных отношений" /Ереван,1991/; концЪеренции армянского отделения америко-армянского научного Института "АЙК" /Ереван, 1993/; конференции профессорско-преподавательского состава и аспирантов, посвященной 75-летию ЕГУ/Ереван,1994/; IX симпозиума микологов и лихенологов Прибалтийских республик и Белоруссии /Минск, 1982/; I Республиканском симпозиуме "Контаминация пищевых продуктов чужеродными веществами и микроорганизмами" /Ереван, 1980/; XII сессии Закавказского совета по координации НИ работ по защите растений /Тбилиси, 1985/; Закавказском координа-
ционном совещании по защите растений Ябилиси.1980/; совещании Министерства здравоохранения Арм.ССР /Ереван, 1986/.
Публикации-результатов лсспедодаиий. Основное содержание диссертации опубликовано в 47 научных статьях и тезисах.
Сірукгура_и.сбьем_диссеріааии. Диссертация состоит из введения, 11 глав, выводов, рекомендаций, списка литературы. Общий объем работы350 страниц, в том числе машинописного текста.&50 страниц, 87 таблиц и 34 рисунка. В списке цитируемой литературы 585 названий, из них 362 зарубежных авторов.