Металлы и их соединения

СТАЙЛАБ предлагает стандарты тяжелых металлов и их органических соединений для анализа их содержания в продуктах питания методами ИСП и ИСП-МС.

К тяжелым металлам относят металлы и полуметаллы, обладающие высоким атомным весом и плотностью. Обычно этот термин используют в медицине и экологии, и дополнительно учитывают токсичность веществ и их способность загрязнять окружающую среду. Так, золото и серебро часто исключают из списка, поскольку отравления ими крайне редки. Иногда исключают также медь, кобальт, цинк и железо, относящиеся к микроэлементам. Таким образом, к токсичным тяжелым металлам относятся ртуть, свинец, кадмий, хром и многие другие, а также полуметаллы сурьма и мышьяк. Радиоактивные металлы, например, уран и плутоний, обычно описывают отдельно от тяжелых, поскольку их опасность обусловлена именно радиоактивностью.

Токсичность тяжелых металлов возрастает с увеличением их атомного веса и зависит от их реакционной способности, способности образовывать комплексы с белками, растворимости в воде и в жирах. Обычно оксиды тяжелых металлов значительно менее токсичны, нежели чистые вещества. Механизмы действия большинства тяжелых металлов сходны: эти вещества связываются с –SH-группой ферментов и структурных белков и препятствуют их функционированию. Зачастую это приводит к нарушениям клеточного дыхания, которые при тяжелых отравлениях выражаются в коме и судорогах. Симптомы острых отравлений тяжелыми металлами при их попадании в организм с пищей включают головную боль, слабость, боли в животе, тошноту и рвоту. Подобные же признаки характерны и для других отравлений, потому при диагностике учитывают либо более характерные признаки (чесночный запах дыхания при отравлении мышьяком), либо результаты аналитических исследований крови и других биологических жидкостей, а также продуктов или предметов, вызвавших отравление.

Хронические отравления тяжелыми металлами распространены в большей степени, нежели острые. Это связано со способностью тяжелых металлов накапливаться в организме и медленно выводиться. К примеру, свинец, ионы которого сходны с ионами кальция, откладывается в костях, зубах, почках, печени, головном мозге. Ртуть накапливается в легких, печени, почках, эндокринных железах и сердце. При хронических отравлениях тяжелыми металлами обычно наблюдаются слабость и повышенная утомляемость, головные боли, неврологические расстройства, включая галлюцинации, отклонения в составе крови. Большинство других признаков хронических отравлений специфично для каждого металла. Некоторые из тяжелых металлов и их соединений, например, мышьяк и соединения шестивалентного хрома, являются канцерогенами.

Тяжелые металлы способны к биоаккумуляции и биомагнификации и опасны не только для человека, но и для биологических сообществ, что позволяет причислить их к экотоксикантам. Эти вещества широко распространены в окружающей среде, поскольку их используют в промышленности. Со стоком вод и с атмосферным переносом тяжелые металлы попадают в моря и океаны, где накапливаются в рыбе. Известно, что содержание ртути в организмах хищников, таких, как тунец, меч-рыба и различные акулы, заметно выше, нежели в рыбе меньших размеров. Рыба и морепродукты является одним из основных пищевых источников тяжелых металлов. Помимо этого, тяжелые металлы попадают в организм с водой и с воздухом. В настоящее время эти вещества нередко встречаются в БАДах и «народных средствах», в которые попадают из растений, росших на загрязненных почвах, а иногда добавляются намеренно.

Распространенность тяжелых металлов и их опасность для окружающей среды и здоровья человека обуславливают необходимость контролировать их в окружающей среде, пищевом и кормовом сырье, продуктах питания, кормах для животных и воде. В Российской Федерации и странах Таможенного Союза ограничения на содержание тяжелых металлов в различных матрицах указаны в «Единых санитарно-эпидемиологических и гигиенических требованиях к товарам, подлежащим санитарно-эпидемиологическому надзору (контролю)» и в ряде Технических Регламентов Таможенного Союза, в том числе, в ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции» и в ТР ТС 015/2011 «О безопасности зерна». Подобные требования действуют в Евросоюзе, США и многих других странах. С актуальными нормативами можно ознакомиться на сайте compact24.com.

Содержание тяжелых металлов в пищевом и кормовом сырье, продуктах питания и кормах для животных и в окружающей среде определяют различными методами. Большинство из них предполагает использование внешних стандартов. Стандарты SPEX CertiPrep для анализа тяжелых металлов методами ИСП и ИСП-МС изготавливаются в соответствии с ISO 17025:2005 и ISO Guide 34-2000 (аккредитация A2LA). Система контроля качества соответствует ISO 9001:2008 (аккредитация UL). Их стабильность и точность концентрации гарантируется производителем.

Литература

1. Клиническая токсикология. Е.А. Лужников. М: Медицина, 1999.
2. Секреты токсикологии. Л.Дж. Линг, Р.Ф. Кларк, Т.Б. Эриксон, Дж. Х. Трестейл III. Под ред. Е.А. Лужникова. М: Бином, 2006.
3. Podsiki C., Heavy metals, their salts, and other compounds, AIC News, 2008, November, special insert, pp. 1–4.
4. Green AJ, Planchart A. The neurodevelopmental toxicity of heavy metals: A fish perspective. Comp Biochem Physiol C Toxicol Pharmacol. 2017 Nov 30.
5. Ojuederie OB, Babalola OO. Microbial and Plant-Assisted Bioremediation of Heavy Metal Polluted Environments: A Review. Int J Environ Res Public Health. 2017 Dec 4;14(12).
6. Sakharkar P. Lead Poisoning Due to Herbal Medications. Indian J Clin Biochem. 2017 Oct;32(4):500-501.
7. Kyere VN, Greve K, Atiemo SM, Ephraim J. Spatial assessment of potential ecological risk of heavy metals in soils from informal e-waste recycling in Ghana. Environ Health Toxicol. 2017 Oct 17;32:e2017018.
8. Mierzwa-Hersztek M, Gondek K, Klimkowicz-Pawlas A, Baran A, Bajda T. Sewage Sludge Biochars Management - Ecotoxicity, Mobility of Heavy Metals and Soil Microbial Biomass. Environ Toxicol Chem. 2017 Nov 18.