БОЛЬШОЙ  ВРЕД  МАЛЕНЬКОЙ  РЕЗИНКИ

Агишев  Дамир

Агишев  Азият

класс  7«Ә»,  казахская  средняя  школа  №  30,  г.  Актобе,  Казахстан

Агишева  Алмагуль  Абилкаировна

научный  руководитель,  канд.  хим.  наук,  старший  преподаватель,  Актюбинский  государственный  педагогический  институт,  Казахстан

Исследование  посвящено  определению  состава  некоторых  жевательных  резинок,  так  называемых  жвачек,  реализуемых  в  торговой  сети  г.  Актобе:  “Orbit”,  “Dirol”,  “Stimorol”,  “Airwaves»,  “Trident”,  “Turbo”,  “Boomer”,  “Dallas”,  “Fruit  babblegum”,  “Banana  babblegum”,  “Grape  babblegum”,  “Dinosaurs”,  “Donald”,  “Helena”,  “Bikini  baby”,  “Terminator”,  “Jungle  Kingdom”,  “USA  basket  stars”,  “Aeroplanes”,  “Military  planes”,  “Space  rase”,  “Terror”,  “Final”,  “Asteriks”  (рисунок  1).  Результаты  проведенных  опытов  и  литературные  данные  [5,  2]  свидетельствуют  об  исключительном  вреде  данного  продукта.  При  этом  количество  жующих  жвачки  благодаря  рекламе  «очищения  ротовой  полости»,  «стабилизации  кислотно-основного  баланса»  и  других  коммерческих  уловок  постоянно  растет.  Имеется  необходимость  популяризовать  результаты  исследования  для  оздоровления  образа  жизни  населения.  Приводятся  экспериментально  полученные  данные,  сопоставленные  с  соответствующей  информацией  из  литературных  источников  [3]. 

Информация  с  упаковок  подтвердила  наличие  в  составе  каждой  «жвачки»  порядка  двадцати  синтетических  компонентов,  каждый  из  которых  несет  опасность  для  здоровья  жующего  [1,  4,  6,  7].  Природные  компоненты,  входившие  в  состав  первых  жвачек,  полностью  заменены  синтетическими  аналогами.  Основные  компоненты  современной  жевательной  резинки  —  жевательная  основа  (20—30  %);  подсластители  (до  60  %);  ароматизаторы,  отдушки  или  вкусовые  добавки  (≈10  %);  антиоксиданты;  красители;  стабилизаторы;  формообразующие  компоненты;  глазурирующие  агенты. 

Для  определения  некоторых  функциональных  групп  и  элементов,  подтверждающих  наличие  синтетических  компонентов  жевательных  резинок,  были  проведены  некоторые  качественные  реакции,  и  определена  стабильность  резиновой  основы.

1.  Определение  рН  слюны.  Было  определено  значение  рН  слюны  добровольцев  до  и  после  жевания  жвачки  (рисунок  2).  Оно  имеет  слабощелочную  реакцию  рН  7,5—8,0  и  не  зависит  от  жевания  жвачки.  В  следующей  серии  опытов  рН  слюны  добровольцев  определялась  через  15  минут  после  приема  сахаросодержащих  продуктов.  Как  известно,  молочная  кислота    образуется  в  ротовой  полости  в  результате  жизнедеятельности  микроорганизмов.  Углеводы  под  действием  бактерий  полости  рта  подвергаются  брожению  с  образованием  молочной  кислоты,  которая  способствует  разрушению  зубной  эмали.  Образованием  молочной  кислоты  объяснялось  снижение  рН  слюны  добровольцев  до  значений  6,5—7,0  после  приема  сахаросодержащих  продуктов.  Разрушение  зубной  эмали  можно  предотвратить  нейтрализацией  образующейся  в  полости  рта  молочной  кислоты.  В  жвачке  эту  роль  выполняет  мочевина  (амид  угольной  кислоты).  (NH₂)₂CO  +  3H₂O  =  2NH₄OН  +  CO₂.  Образующийся  при  жевании  гидроксид  аммония  нейтрализует  молочную  кислоту.  Однако,  щелочь  в  составе  слюны  также  нейтрализует  молочную  кислоту,  в  результате  рН  становится  близким  к  нейтральному.  В  эксперименте  после  приема  сахаросодержащих  продуктов  одна  группа  добровольцев  в  течение  15  минут  пользовалась  жевательными  резинками.  Вторая  группа  ограничилась  полосканием  полости  рта.  По  истечении  15  минут  в  обеих  группах  рН  слюны  составило  7—7,5.  Таким  образом,  жевание  жвачки  не  оказывает  заметного  влияния  на  кислотно-основной  баланс  ротовой  полости.  При  этом  содержащиеся  в  жевательных  резинках  различные  соединения  мочевины  после  попадания  в  желудок  могут  вызывать  отек  легких  и  угнетение  двигательной  активности. 

Рисунок  1.  Образцы  «жвачек»

Рисунок  2.  Определение  рН  слюны

2.  Экспериментальная  проверка  влияния  ферментов  слюны  на  крахмал.  В  состав  слюны  входит  ряд  ферментов:  амилаза,  лизоцим,  протеиназа,  липаза,  фосфатаза.  Амилаза  слюны  состоит  из  α,  β,  γ-амилаз,  частично  расщепляющих  углеводы,  входящие  в  состав  пищи,  до  различных  продуктов  их  гидролиза.  α-Амилаза  —  эндомилаза  гидролизует  ОС-(1—4)  —  гликозидную  связь  в  крахмале  и  образует  декстрин.  β-Амилаза  слюны  может  расщеплять  крахмал  до  дисахаридов.  γ-Амилаза  —  отщепляет  глюкозные  остатки  с  концов.    В  эксперименте  визуально  наблюдалась  степень  окрашивания  йодом  проб  фильтровальной  бумаги,  пропитанной  крахмальным  клейстером,  на  которую  нанесена  слюна,  причем  в  одной  серии  опытов  слюна  смешивалась  с  измельченной  жевательной  резинкой.  Эксперимент  показал,  что  ферментативные  свойства  слюны  не  зависят  от  наличия  или  отсутствия  в  ротовой  полости  жвачки.

3.  Определение  многоатомных  спиртов  (сахароза,  сорбит,  ксилит,  маннит)  и  наличия  пептидной  связи  (аспартам,  ацесульфам  калия).  Свежеосажденный  гидроксид  меди  в  пробирках  с  жевательными  резинками  “sugarfree”  —  без  сахара  дает  сине-фиолетовое  окрашивание,  присущее  комплексным  соединениям  катионов  меди  с  многоатомными  спиртами,  входящими  в  оболочку  жевательной  резинки  (рисунок  3). 

Рисунок  3.  Качественнвя  реакция  на  многоатомные  спирты  (проба  с  2  М  раствором  гидроксида  натрия  и  10  %  раствором  CuSO₄)

Комплексные  соединения  меди  с  многоатомными  впиртами  имеют  сине-фиолетовое  окрашивание

Это  могут  быть  многоатомные  спирты  —  подсластители  сорбит  Е420,  ксилит  Е967,  мальтол  Е636,  которые  могут  провоцировать  диарею,  спазмы,  метеоризм,  потерю  веса.  Полиолы  работают  как  осмотические  слабительные  средства,  они  задерживают  в  толстом  кишечнике  часть  воды.  При  такой  диарее  теряются  необходимые  соли.  Ксилит  Е967  вызывает  каменно-почечную  болезнь  у  лабораторных  животных.  Подсластитель  фенилаланин  нарушает  гормональный  баланс,  замедляет  рост  и  нарушает  развитие  нервной  системы  у  детей  даже  во  внутриутробном  периоде.  Стабилизатор  Е422  (глицерин)  при  всасывании  в  кровь  вызывает  серьезные  заболевания  крови:  гемолиз,  гемоглобинурию  и  метгемоглобиновые  инфаркты  почек.  Полиолы  составляют  64  %  массы  резинок  «Дирол»  и  «Орбит»  и  86  %  массы  «Стиморол».

Подсластитель  ацесульфам  калия  в  200  раз  слаже  сахарозы.  Как  сахарин,  цикламат,  аспартам  организмом  не  усваивается  и  быстро  выводится.  Являясь  метиловым  эфиром,  ухудшает  работу  сердечно-сосудистой  системы,  содержит  остаток  аспарагиновой  кислоты,  оказывающей  возбуждающее  действие  на  нервную  систему  и  вызывающей  привыкание.  Способствует  развитию  опухолей  у  лабораторных  животных.  Ацесульфам  калия  плохо  растворяется.  Продукты  с  этим  подсластителем  не  рекомендуется  употреблять  детям,  беременным  и  кормящим  женщинам.

Подсластитель  аспартам  Е951  —  дипептид  аспарагина  и  фенилаланина  (незаменимой  аминокислоты)  присутствует  в  6000  наименований  продуктов  (детские  витамины,  лекарства,  диетические  напитки,  ресторанные  блюда).  Противопоказан  страдающим  фенилкетонурией,  врождённым  нарушением  обмена  фенилаланина  в  организме,  приводящим  к  умственной  отсталости.  При  температуре  выше  30^оС  аспартам  распадается  на  формальдегид,  метанол  и  фенилаланин.  Вызывает  головную  боль,  головокружение  и  тошноту.  Метанол  превращается  в  формальдегид,  затем  в  муравьиную  кислоту,  которая  вызывает  метаболический  ацидоз  (нарушение  кислотного  равновесия  в  организме). 

4.  Определение  серы.  Пропускание  паров,  образовавшихся  при  термическом  разложении  нерастворимой  основы  жевательной  резинки,  через  раствор  ацетата  свинца  во  всех  случаях  привело  к  образованию  черного  осадка  сульфида  свинца  РbS.    Это  подтверждает  синтетический  характер  жевательной  основы  всех  изученных  жевательных  резинок,  обязательным  компонентом  которых  является  сера,  атомы  которой  сшивают  углеродные  цепи  в  единую  трехмерную  молекулу  (рисунки  4,  5). 

Рисунок  4.  Разложение  «жвачки»

Рисунок  5.  Образование  черного  PbS

5.  Свойства  резиновой  основы  жвачки.  Пластинки  жевательных  резинок  “Fruit  babblegum”,  “Banana  babblegum”,  “Grape  babblegum”  оказались  неустойчивы  к  действию  всех  концентрированных  кислот,  но  устойчивы  к  действию  ацетона,  что  доказывает  наличие  в  составе  жевательной  основы  бутадиен-стирольных  полимеров,  неустойчивых  в  растворителях  (рисунок  6,  7).  Бутадиен-стирольный  каучук  состоит  из  полимеров  бутадиена  и  стирола.  Наиболее  опасен  мономер  стирол  —  бесцветная  жидкость,  производная  бензола.  Если  в  процессе  ферментации  появляются  мономеры  стирола  —  они  становится  опасными  для  человека,  отрицательно  влияя  на  нервную  систему,  вызывая  головные  боли  и  раздражения  слизистых  оболочек.

Рисунок  6.  Образцы  в  концентрированной  серной  кислоте

Рисунок  7.  Жевательные  резинки  в  ацетоне

Рисунок  8.  Через  месяц  стояния  в  0,5  %  соляной  кислоте

Остальные  жвачки  от  действия  растворителей  изменились  только  в  наружном  слое  растворимых  добавок.  Основа  осталась  неизменной.  То  есть  большинство  исследованных  жевательных  резинок  имеет  в  своей  основе  бутиловый  каучук,  менее  опасный  для  человеческого  организма. 

6.  Обнаружение  остатка  фенилаланина  в  аспартаме.

Подсластитель  аспартам  оказался  включенным  во  все  исследованные  жевательные  резинки.  Он  способен  реагировать  с  концентрированной  азотной  кислотой  и  дает  желтое  окрашивание.  Реакция  высокочувствительная  и  поэтому  проходят  наглядно  и  ярко.  Из  пробирки  при  нагревании  интенсивно  выделяются  пузырьки  газа,  раствор  окрашивается,  появляется  резкий  запах  оксида  азота.  Это  показывает  наличие  остатка  фенилаланина  в  аспартаме  и,  соответственно,  аспартама  в  составе  исследованных  жевательных  резинок. 

7.  Свойства  ментола.  При  добавлении  концентрированной  серной  кислоты  с  небольшой  примесью  ароматического  альдегида  жевательные  резинки  «Орбит»  и  «Дирол»  дали  фиолетовое  окрашивание,  что  свидетельствует  о  наличии  в  них  ментола.

При  добавлении  воды  происходит  помутнение  —  растворимость  ментола  в  воде  низкая  (0,05  %).  При  добавлении  спирта  к  мутному  раствору  осадок  исчезает,  что  свидетельствует  о  хорошей  растворимости  в  спиртах.  У  ментола  четыре  стереоизомера,  каждый  из  которых  имеет  (+),  (–)  и  (+  –)  формы.  Стереоизомеры  отличаются  друг  от  друга  запахом  и  вкусом;  чистым  мятным  запахом  и  холодящим  вкусом  в  наибольшей  степени  обладает  (–)  —  ментол.  Он  и  составляет  80  %  эфирного  масла  перечной  мяты.  Для  получения  ментола  эфирное  масло  перечной  мяты  охлаждают,  и  кристаллы  собирают  центрифугированием.  Разработаны  методы  синтетического  получения  ментола.

8.  Свойства  красителей,  входящих  в  состав  жевательной  резинки.  Кипячение  измельченных  жевательных  резинок  исходно  окрашенных  в  розовый,  голубой,  желтый,  зеленый  и  оранжевый  цвета  в  1М  растворе  соляной  кислоты  приводит  к  бледно-желтому  окрашиванию.  Кипячение  их  в  2  М  растворе  гидроксида  натрия  приводит  к  коричневому  окрашиванию.  Это  доказывает  наличие  в  исследованных  жевательных  резинках  красителей  Е121  (краситель  цитрусовый  красный),  Е123  (красный  амарант)  и  Е240  (консервант  формальдегид).  Эти  вещества  способны  вызывать  злокачественные  опухоли.  Хлорофилл  (Е140)  и  бутилгидрокситолуол  (Е321)  —  причина  аллергической  крапивницы,  также  как  лимонная  и  клубничная  синтетика.  В  белых  подушечках  содержится  краситель  оксид  титана  Е171,  который  может  вызывать  заболевания  печени  и  почек.

9.  Взаимодействие  жевательной  резинки  с  0,5  %  раствором  соляной  кислоты  для  изучения  влияния  желудочного  сока.  В  пробирках  с  нетронутыми  подушечками  и  пластинками  жевательных  резинок  растворилась  глазурь  и  образовался  осадок  карбоната  кальция  (СаСО₃),  в  ряде  случаев  выделился  углекислый  газ  (СО₂).  Через  неделю  образцы  превратились  в  резиноподобное  вещество,  на  дне  пробирок  был  обнаружен  белый  твердый,  нерастворимый  осадок.  Образцы  использованных  жевательных  резинок  стали  похожими  на  потрескавшуюся  резину,  прочно  удерживающуюся  на  стенках  пробирок.  После  месяца  нахождения  в  0,5  %  растворе  соляной  кислоты  жевательные  резинки  не  растворились  (рисунок  8).  Таким  образом,  исследованные  жевательные  резинки  в  желудочном  соке  не  растворяются,  в  желудке  остается  осадок  карбоната  кальция  (СаСО₃),  при  проглатывании  резинка  может  создать  проблемы  с  пищеварением.

В  медицине  насчитывается  множество  случаев,  когда  жвачка  становилась  причиной  тяжелейших  заболеваний.  Дети  поступали  в  больницу  и  попадали  на  операционный  стол  с  непроходимостью  пищевода,  удушьем,  затрудненным  дыханием,  тяжелым  запором,  обнаруживается  метаректум,  увеличение  размеров  прямой  кишки.  В  большинстве  этих  случаев  слипшиеся  массы  жвачки  перекрывают  кишечник,  и  удалить  их  можно  только  ручным  методом  под  общим  наркозом.  В  работе  педиатрических  служб  есть  случаи,  когда  у  детей  с  запорами  находили  в  пищеводе  и  кишечнике  резиновые  «камни». 

На  основе  проведенных  исследований  можно  сделать  следующие  выводы:

1.  Анализ  истории  возникновения  жевательной  резинки  показывает,  что  она  появилась  как  коммерческий  продукт,  способный  приносить  при  малых  затратах  большую  прибыль,  и  таким  остается  до  сих  пор.  Мифы  о  пользе  жвачек,  распространяемые  рекламными  службами,  являются  рекламными  трюками  производителей  жевательных  резинок.

2.  В  некоторые  наименования  современной  жевательной  резинки  добавляют  компоненты  для  профилактики  кариеса  и  гигиены  полости  рта  и  зубов.  Но  данные  компоненты  с  этой  точки  зрения  малоэффективны.  Жевательная  резинка  содержит  большое  количество  синтетических  веществ,  которые  отрицательно  влияют  на  здоровье  человека,  являются  опасными  и  вредными. 

Обобщая  и  систематизируя  литературные  данные,  жевательную  резинку  можно  определить  как  смесь  вредных  синтетических  продуктов;  как  забаву,  представляющую  опасность  для  здоровья  человечества. 

Однако,  призывать  население  одномоментно  прекратить  пользоваться  жвачкой  не  имело  бы  смысла.  Сегодня  в  мире  производится  около  1  млн.  тонн  жевательной  резинки  в  год.  Это  эквивалентно  весу  2423  нагруженных  «Боингов  747-400».  Каждый  год  с  конвейеров  сходит  375  трлн.  подушечек  жвачек.  Если  их  сложить  друг  на  друга,  получится  столб  высотой  2305800  км.  Производители  жевательной  резинки  не  дадут  хода  антирекламе,  так  как  речь  идет  о  рынке  в  24  млрд.  долларов.

Поэтому  остается  только  дать  рекомендации  и  широко  распространять  результаты  данного  исследования.  И,  наконец,  имело  бы  смысл  на  упаковках  жевательных  резинок  размещать  надпись  «Минздрав  предупреждает:  жевание  резинки  вредно  для  Вашего  здоровья». 

Список  литературы:

1.Гусева  О.  От  улыбки  станет  всем  светлей  //  Наука  и  жизнь,  —  2009.  —  №  3.  —  С.  69.

2.Елисеева  В.  Вся  правда  и  ложь  о  жевательной  резинке:  от  кариеса  до  гастрита  //  Здоровье,  сентябрь  2001.  —  С.  18—23.

3.Орехова  Л.Ю.  Основы  профессиональной  гигиены  полости  рта:  Методические  указания.  СПб.,  2004. 

4.Пичугина  Г.В.  Химия  и  повседневная  жизнь  человека  //  М.:  Дрофа,  2006.  —  С.  35—43.

5.Тарасова  М.  Жвачка:  полезная  или  вредная?  //  Биология.  Первое  сентября.  —  2008.  —  №  19.  —  С.  2—8.

6.Эрлихман  В.  Жевать  всегда,  жевать  везде  //  Gala  Биография.  —  М.:  2009.  —  №  5.  —  С.  71—80.

7.Яковишин  Л.А.  Химические  опыты  с  жевательной  резинкой  //  Химия  в  шк.  —  2006.  —  №  10.  —  С.  62—65.