Главная страница «Первого сентября»Главная страница журнала «Биология»Содержание №9/2002

ЭКОЛОГИЯ

ДИОКСИНЫ В ГРУДНОМ МОЛОКЕ

Если бы я был поэтом, а не специалистом по детскому питанию, я бы написал большую поэму – славословие грудному молоку. Я бы особо выделил: грудное молоко – это продолжение той связи, которая была у матери и ребенка до его рождения, до выхода его в наш прекрасный, но суровый мир. Я бы обязательно подчеркнул, что грудное вскармливание заменить ничем нельзя, без него ребенок хуже развивается, чаще болеет, больше плачет. Мать, не кормившая ребенка, становится раздражительной, и, увы, частота рака груди – этого бича современных женщин – у них выше.
Грудной ребенок каждые 20 секунд ищет лицо матери. Контакт глазами создает ему комфорт. Обнаружено также, что порошковое детское молоко, созданное по идеальной формуле материнского, не годится. В Индии – одни антитела, в Норвегии – другие. Природное материнское молоко индийской женщины дает ребенку иммунитет против холеры и дизентерии, а норвежской – против цинги и недостатка солнечных лучей.

Загрязнение грудного молока

Вопрос о загрязнении грудного молока горячо обсуждается на самых различных конференциях, совещаниях, симпозиумах и других собраниях ученых. «Зеленые» воюют за право знать, сколько диоксинов и других токсикантов находится в молоке. Причин этому две.

Первая, более простая для объяснения, заключается в том, что молоко образуется в контакте с кровью матери и в него переходят все загрязнения, которые накопились в ее организме. Это относится и к таким опасным веществам, как диоксины. Диоксины – это обобщенное название большой группы полихлорированных соединений ароматического ряда, а также полихлорированных бифенилов (ПХБ) – близких родственников диоксинов и полиароматических углеводородов (ПАУ) – сильнейших канцерогенов, содержащихся в выхлопных газах автомобилей и пестицидах. Все эти вещества хорошо растворяются в жире и плохо в воде (они липофильные, т.е. «любящие жир»). Белый цвет молока обусловлен рассеянием света на мельчайших капельках жира, из которого оно состоит. В эти капельки и переходят яды.

В организмах женщин, так же как и мужчин, и детей, накапливаются все загрязнения, которые выпадают на данной территории. Содержание загрязнений в грудном молоке – это биологический индикатор загрязнения местности и показатель влияния окружающей среды на здоровье человека.

Однако этот показатель отражает не только загрязнения, которые попадают в организм человека из воздуха и воды, а у детей – еще и из пыли и грязи, которые они тащат в рот. Главный источник поступления тех загрязнителей, которые мы рассматриваем – диоксинов, ПХБ и хлорсодержащих пестицидов, – это пища. Поступление диоксинов в организм на 70–90% связано с пищей, и к тому же не со всеми потребляемыми продуктами, а только с теми, где есть жиры. Масло, молоко и все молочные продукты, мясо и все мясные продукты, рыба и все рыбные продукты загрязнены диоксинами только в той степени, в какой в них содержится жир.

В растительной пище диоксинов очень мало. Растения плохо усваивают липофильные вещества, так как эти соединения могут попасть в растения только из водных растворов, в которых их практически нет. Анализы крови и тканей вегетарианцев, вообще не употребляющих животные продукты, показывают, что диоксинов они накапливают гораздо меньше, чем «всеядные» люди.

Таким образом, определять загрязнение местности по анализу грудного молока было бы не совсем корректно, т.к. его показатели зависят, главным образом, от состава пищевых продуктов, которые могут быть произведены в другом районе. Для обобщенной оценки загрязнения местности лучше подойдет коровье молоко, т.к. корова ограниченна в своем питании и ест траву в той местности, в которой живет. Однако теперь и коров начинают кормить искусственными комбикормами и прочими деликатесами, так что интерпретировать анализы коровьего молока приходится с осторожностью.

Анализ грудного молока позволяет оценить нагрузку на человека в данном регионе. Оказалось, и это было удивительно, что в молоке (и прочих продуктах выделения) кормящей матери гораздо больше диоксинов, чем она их потребляет. Исследования выявили таинственный источник избытка диоксинов – это сама мать.

Но протяжении всей жизни организм накапливает диоксины, главным образом, в жировых тканях. Однако как только у матери появляется молоко, начинается новый процесс: диоксины концентрируются в молочном жире. Исследования показали, что за время лактации мать может потерять 20–40% накопившихся до этого диоксинов. Примерно столько же накопившихся в ее организме диоксинов мать может потерять при вскармиливании каждого последующего ребенка.

Таким образом можно утверждать, что нагрузка диоксинами на других жителей, т.е. не кормящих женщин, будет на 20–30% ниже, чем рассчитанная по загрязнению грудного молока.

Проведенные исследования позволяют сравнивать загрязнения различных регионов (табл. 1). Так, содержание диоксинов, выраженное в токсических эквивалентах (ТЭ), в грудном молоке женщине в центре химической промышленности г. Дзержинске равно 30,35 пг ТЭ/г жира, а в г. Архангельске – 32,7 пг ТЭ/г жира. Не удивительно, что в маленьком северном городе Каргополе загрязнение молока существенно ниже – 15,1 пг ТЭ/г жира. Удивительно другое – у женщин в маленьком чистом, без всякой промышленности, городе Суздале грудное молоко содержит диоксинов почти столько же, сколько и в Дзержинске, – 28,61 пг ТЭ/г (1Пг = 10–12 г).

Таблица 1
Загрязнение грудного молока в России
диоксинами и полихлорированными бифенилами (ПХБ)
в токсических эквивалентах
(пг ТЭ/г жира)

Город

Диоксины

ПХБ

Суммарная токсичность

Архангельск
Каргополь
Салават
Суздаль
Волгоград
Дзержинск

15,2
5,9
11,9
13,46
9,1
10,7

17,5
9,2
не опр.
15,15
11,89
19,65

32,7
15,1
около 12
28,61
20,96
30,35

 Токсичность диоксинов

Основу молекулярной структуры диоксинов составляют два шестичленных углеродных кольца (бензольные кольца), которые связаны друг с другом атомом кислорода (дибензофуран) или двумя атомами кислорода (дибензодиоксин). Если в молекулах нет атомов хлора, то эти вещества токсичны так же, как, например, бензин. Но при замещении атомов водорода в кольцах на атомы хлора токсичность повышается, и самое токсичное из всех известных – 2,3,7,8-тетрахлордибензо-пара-диоксин, абсолютный чемпион среди ядов. Его название часто сокращают до 2378 -ТХДД, или просто ТХДД.

Монозамещенный (содержащий один атом хлора) диоксин может быть представлен двумя различными молекулами с различными свойствами. Введение одного атома хлора в молекулу фурана даст уже четыре разных вещества с одинаковой суммарной формулой, которые называют изомерами. Хлорзамещенный бифенил даст три изомера, введение четырех атомов хлора в молекулу диоксина – 22 изомера, но только один из них, тот самый 2378 -ТХДД, токсичен. Из 28 пентахлорзамещенных (ПнХДД) изомеров дибензофурана токсичны только два, и токсичность их различается в 10 раз.

Общий итог таков: имеется 75 различных членов семьи диоксинов, 135 фуранов и 209 полихлорированных бифенилов (ПХБ). Из них токсичны только 7 диоксинов, 10 фуранов и 11 ПХБ. Таким образом, группа под общим названием «диоксины» – это 419 различных соединений. Из них 28 чрезвычайно опасны, но их токсичность очень различается – от сверхтоксичного 2378-ТХДД до менее токсичных октахлордибензофурана или ПХБ.

К сожалению, в природе, в выбросах промышленных предприятий все они перемешаны в различных сочетаниях, что делает проблему их распознавания неимоверно трудной, особенно если учесть, в каких мизерных количествах они встречаются. Решить проблему анализа диоксинов можно с помощью метода хромато-масс-спектрометрии. В этом методе используются крайне дорогие приборы, что и определяет высокую цену анализов диоксинов.

После определения состава смеси диоксинов необходимо оценить их суммарную опасность. Для этой цели используют «фактор токсичности», рассчитываемый в соответствии с интернациональной шкалой I -ТЕF (Интернациональная шкала факторов Эквивалентной Токсичности). Фактор – это коэффициент, на который надо умножить концентрацию диоксина, чтобы получить эквивалентную токсичность, т.е. равную по токсичности концентрацию самого токсичного 2378 -ТХДД (I -ТЕF равен 1). Эту величину называют токсический эквивалент (ТЭ), или диоксиновый эквивалент (ДЭ), или эквивалент токсичности (ЭТ).

В таблице 2 приведены токсические эквиваленты для диоксинов, диоксиноподобных фуранов и ПХБ, обнаруженных в говядине производства США. Из приведенных данных следует, что фураны менее токсичны, чем диоксины, но их, как правило, намного больше, и порой главный вклад в общую токсичность загрязнений вносит малотоксичный ГПХДФ.

Таблица 2
Содержание диоксинов в говядине (США),
выраженное в токсических эквивалентах
(ТЭ, I-ТЕF)

Тип диоксина

Концентрация, нг/кг, или г/кгЧ10–9

Фактор токсичности (I-TEF)

Токсические эквиваленты (ТЭ)

2378-ТХДД
12378-ПнХДД
123678-ГкХДД
1234678-ГпХДД
23478-ПнХДФ
123478-ГкХДФ

0,019
0,062
0,496
1,157
1,783
4,846

1
0,5
0,1
0,01
0,5
0,1

0,019
0,031
0,05
0,012
0,892
0,485

Всего

   

1,489

Итак, в американской говядине обнаружено 4 диоксина и 2 фурана, при этом больше всего было ГкХДФ (гексахлордибензофурана). Сопоставление их токсичности с учетом факторов токсичности показывает, что главный вклад в токсичность мяса дает ПнХДФ (пентахлордибензофуран) и общая токсичность мяса равна примерно 1,5 нг/кг в пересчете на самый токсичный 2378 -ТХДД.

Интересно сопоставить эти данные с состоянием дел в России. При анализе мяса в Уфе было обнаружено, что оно загрязнено больше, чем американское: содержание диоксинов в уфимском мясе колебалось от 1,69 до 5,97 нг ТЭ/кг. Допустимое содержание диоксинов в мясе составляет 0,9 нг ТЭ/кг, т.е. как у нас, так и в Америке по этому параметру мясо к использованию непригодно.

Допустимая суточная доза диоксинов

Количество токсина, поступающего в организм в течение суток и не причиняющего видимого вреда, определяется так называемой допустимой суточной дозой (ДСД).

В США Управление по охране окружающей среды ввело в употребление «приемлемую суточную дозу» потребления диоксинов, которая равна 6,4 фг (фемтограмм) на 1 кг массы тела человека в сутки (1 фг = 10–15 г). В России есть утвержденная Главным санитарным врачом норма: ДСД диоксинов равна 10 пг ТЭ на 1 кг массы тела человека, что более чем в 1000 раз превышает нормы, принятые в США и Европейском союзе.

Иными словами, для мужчин с массой тела 70 кг ДСД составит 700 пг ТЭ в сутки. Если он проживет 70 лет, то за всю жизнь он может «без видимого вреда» (по официальной терминологии) употребить 1 788 500 пг диоксинов, т.е. около 0,00002 г. Более высокая доза неминуемо приведет к заболеваниям. Этот расчет является фундаментальным, именно он должен использоваться во всех заключениях о вреде диоксинов, нормах выбросов и т. д.

В России допустимое загрязнение диоксинами воды составляет 20 пг/л, а жира – 50 пг/г. Так как человек не может выпить больше 2–3 л воды в день, то с нормальной водой его организм получит не более 60 пг диоксинов при допустимой дозе 700 пг. Но, например, с морской рыбой человек может получить диоксинов гораздо больше. Если принять, что рыба содержит 5% жира, то рассчитанная доза, содержащаяся в 0,5 кг продукта, будет равна 1250 пг, что почти в 2 раза превышает дневную норму.

Величина ДСД позволяет сравнивать токсичность различных веществ. Так, для кадмия и мышьяка ДСД составляет 0,001 мг/кг в день, т.е. диоксин (по нормам США) примерно в миллион раз токсичнее этих металлов.

Какое молоко пьют грудные младенцы

Если считать, что среднее содержание жиров в женском молоке составляет 3%, а средняя концентрация диоксинов в жире 20 пг/г, то можно рассчитать, сколько такого молока может выпить грудной младенец без вреда для себя. В 1 л молока содержится 30 г жира, т.е. 30ґ20 = 600 пг диоксинов. Пусть малыш весит 5 кг, тогда ДСД для него не должна превышать 5ґ10 = 50 пг в день. Значит, младенец может «без вреда» выпить всего 1/12 л, или около 80 мл молока в сутки.

Этот расчет вводит грудных младенцев в «группу риска», т.е. в группу людей, подвергающихся особой опасности поражения диоксинами. В эту группу входят также рыбаки и лица, употребляющие в пищу много рыбы, рабочие некоторых химических производств, ветераны войны во Вьетнаме и вьетнамские крестьяне, поля которых во время войны поливали «оранжевым реагентом», содержавшим диоксины, люди, пострадавшие от катастроф с выбросами диоксинов.

Как избавить детей от диоксиновой опасности, что делать матери, передающей яд ребенку? Можно посоветовать во время беременности перейти на вегетарианскую диету: исключить молоко, масло, жирное мясо и рыбу. Такая диета принята во время православных постов. Мясной белок достаточно полно замещается белком бобовых (гороха, фасоли, но главным образом сои) и орехами, много его есть и в хлебе. За девять месяцев беременности можно на 20% снизить уровень диоксинов в организме.

Трудности могут возникнуть после родов. Кормящей матери лучше всего исключить из своей диеты молоко – это позволит снизить содержание диоксинов в грудном молоке еще на 20%. Кстати, так поступают на далеких Гавайских островах: здесь существует обычай, прямо противоположный нашему, – как только мать начинает кормить ребенка, она полностью перестает пить коровье молоко. Но при безмолочной диете нужно специально вводить в рацион кальций.

Как снизить токсичность молока

Как попадают диоксины в окружающую среду? В большинстве стран мира главный источник диоксинов – мусоросжигательные заводы (МСЗ). Пока в России таких заводов мало, но местные власти испытывают давление, целью которого является получение заказов на строительство МСЗ, и при этом по устаревшим западным технологиям.

Опасно ли это? Вот результаты самых последних исследований, проведенных в Японии: выяснилось, что жилая зона, прилегающая к МСЗ, характеризуется высокими показателями смертности населения от рака. Изучение загрязнения диоксинами окрестностей заводов показало, что в зоне, радиусом до 1,1 км, доля умерших от рака в 1985–1995 гг. составила 42%, а в зоне радиусом от 1,1 до 2,0 км – 20%.

Тяжелые частицы, образующиеся при сжигании мусора и несущие диоксины, оседают в зоне, прилегающей к МСЗ. Однако более мелкие частицы могут разносить диоксины по всей стране. В Голландии диоксиновое загрязнение прослеживается на расстоянии 24 км от МСЗ.

Имеющиеся у нас МСЗ спроектированы и построены еще тогда, когда о диоксиновом загрязнении не знали. Так, содержание диоксинов в летучей золе Мурманского МСЗ составляет 2 нг/г, что на порядок выше, чем в выбросах западных МСЗ. К сожалению, и самих выбросов в Мурманске на порядок больше. Содержание диоксинов в грудном молоке мурманских матерей очень высокое – 27,5 пг ТЭ/г жира и во многом обусловлено выбросами Мурманского МСЗ. Если в Мурманске построят еще один завод, ситуация существенно ухудшится.

Диоксины – реальная и очень серьезная опасность для человека. В отчете Управления по охране окружающей среды США, самого подробного и фундаментального аналитического обзора всех работ по диоксинам, говорится следующее.

«Имеющиеся данные о воздействии диоксинов на животных в лабораториях и ограниченные данные о воздействии их на человека показывают, что широкий спектр биохимических и физиологических нарушений в функционировании клеток наблюдается при очень низких концентрациях этих веществ – в сотни и в тысячи раз более низких, чем любого из до сих пор изученных экологических токсикантов. Специальные исследования подтверждают связь диоксинов с серьезными изменениями здоровья, включая возникновение рака.»

В цитируемом отчете перечислены 19 заболеваний, вызываемых диоксиновым отравлением, и это далеко не полный список. Полным он быть не может, так же как и перечень заболеваний у больных СПИДом. В этом отношении правы журналисты, называющие диоксины «химическим СПИДом». Сильнее всего диоксины повреждают репродуктивные функции женского организма, и еще не родившиеся дети могут превращаться в уродов.

В таблице 3 приведены данные, полученные при обследовании населения Южного Вьетнама, где американские войска распыляли «оранжевый реагент», который содержал ничтожную примесь диоксинов. Провинция Бенче подверглась обработке «оранжевым реагентом», так же как и часть города Хошимин.

Таблица 3
Частота встречаемости аномалий беременности
в различных районах Вьетнама (%)

Аномалия

Провинция Бенче, Южный Вьетнам

Хошимин, зараженный район

Хошимин, незараженный район

Северный Вьетнам

Врожденные аномалии

6,49

16,33

2,58

0,45

Внутриутробная смерть

4,72

1,02

0,18

1,91

Обыкновенный выкидыш

47,03

50,0

21,65

5,77

Пузырный занос

10,65

11,22

2,30

0,09

Для предотвращения диоксиновой опасности необходимо увеличить давление на правительственные органы России, с тем чтобы выполнялась уже принятая программа «Диоксин». От их решения зависит строительство новых МСЗ, работающих по экологически безопасным технологиям, а также разработка иных способов уничтожения, переработки и утилизации отходов. Для резкого ограничения деятельности западных фирм, которые предлагают нам дешевые и давно устаревшие проекты МСЗ, необходимо узаконить нормы выбросов, принятых в Европейском Союзе, – гораздо более жесткие, чем существующие в России.

Сопоставим данные о выбросах МСЗ в Нидерландах до и после принятия государственной «Директивы по сжиганию, 1989». По состоянию на 1990 г., т.е. на начало работ по перестройке заводов и очистных сооружений на них, выбросы диоксинов составили 611 г (в токсических эквивалентах (I-ТЕО) в год, или 79% от суммы всех выбросов диоксинов в стране. За 5 лет, прошедших после введения «Директивы...», четыре завода из 12 работающих были закрыты, а остальные переоборудованы. В результате в 1995 г. выбросы диоксинов при сжигании мусора уменьшились более чем на 99% и составили всего 4,1 г за год (на всю страну!), или 4–7% от суммарных выбросов диоксинов. Иными словами, МСЗ перестали быть главным источником диоксинов в Нидерландах.

Практические результаты такого резкого сокращения выбросов диоксинов впечатляют. По самым последним данным, ежедневное попадание диоксинов в организм человека с пищей снизилось с 127,3 пг ТЭ (около 2 пг/кг/день) в 1989 г. до 69,6 пг ТЭ (около 1 пг/кг/день) в 1996 г., т.е. почти в два раза. Соответственно уменьшилось и загрязнение молока кормящих матерей: дневное поступление диоксинов в организм ребенка снизилось со 163 пг/кг веса ребенка в 1989 г. до 68 пг/кг веса в 1996 г., т.е. в 2,4 раза.

Таким образом, на вопрос, как снизить загрязнение грудного молока, существует радикальный ответ: надо добиваться нулевого выброса диоксинов, как этого требуют «зеленые» на Западе, или хотя бы добиться такого снижения загрязнения, которое сделает его приемлемым. Это очень трудно, но, как видим, возможно.

С.С. ЮФИТ,
доктор химических наук

 

Рейтинг@Mail.ru