Гигиеническая оценка содержания химических контаминантов в продуктах питания и оценка риска воздействия пищевых продуктов на здоровье населения Оренбургской области
Автор: Тулина Л.М., Вяльцина Н.Е., Макарова Т.М., Плотникова Е.Г., Неплохов А.А., Садчикова Г.В.
Журнал: Анализ риска здоровью @journal-fcrisk
Рубрика: Практика оценки риска
Статья в выпуске: 1 (5), 2014 года.
Бесплатный доступ
Проведена гигиеническая оценка содержания контаминантов в продуктах питания и оценка риска воздействия пищевых продуктов на здоровье населения Оренбургской области. Определены группы продуктов, вносящие наибольший вклад в экспозицию изучаемыми химическими веществами и в развитие канцерогенного и неканцерогенного риска для здоровья населения. Полученные результаты используются для совершенствования государственного санитарно-эпидемиологического надзора и принятия управленческих решений.
Пищевые продукты, химические контаминанты, риск для здоровья населения
Короткий адрес: https://sciup.org/14237854
IDR: 14237854
Текст научной статьи Гигиеническая оценка содержания химических контаминантов в продуктах питания и оценка риска воздействия пищевых продуктов на здоровье населения Оренбургской области
В соответствии с Доктриной продовольственной безопасности Российской Федерации, утвержденной Указом Президента РФ № 120 от 30.01.2010 г., одной из основных задач является обеспечение безопасности пищевых продуктов на всех стадиях их производства, хранения, транспортировки, переработки и реализации [1]. Безопасность пищевых продуктов определяется соответствием их требованиям санитарного законодательства, техническим регламентам по санитарно-химической, микробиологической и органолептической составляющим [2].
На базе методических подходов, рекомендованных Федеральной службой в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека [3, 5, 6] проведена гигиеническая оценка содержания химических контаминантов в продуктах питания и оценка риска их воздействия на здоровье населения Оренбургской области по данным регионального информационного фонда СГМ.
В течение 2012 г. по Оренбургской области было отобрано и исследовано около 3700 проб пищевых продуктов. Для анализа взяты основные группы пищевых продуктов, потребляемых населением, которые исследовались на наличие тяжелых металлов, нитратов, пестицидов, содержание цезия-137, стронция-90 [4].
-
© Тулина Л.М., Вяльцина Н.Е., Макарова Т.М., Плотникова Е.Г., Неплохое А.А., Садчикова Г.В., 2014
Оценивались пищевые продукты как местного производства, так и привозные, а также те продукты, которые были выращены на сельскохозяйственных полях и приусадебных участках Оренбургской области.
Все отобранные пробы продуктов исследованы как в сыром виде (фрукты, овощи, ягоды), так и после кулинарной обработки (картофель, мясо, рыба, молоко, масло, хлебобулочные и макаронные изделия).
На первом этапе исследования был проведен анализ содержания химических контаминантов в основных группах продуктов, который показал, что превышения допустимых уровней зарегистрированы по содержанию свинца (1,5 ДУ) в молочной продукции Кваркенского района и ДДТ (1,25 ДУ) в муке местного производства Александровского района.
На уровне 1,0 ДУ зарегистрировано содержание афлотоксина в молочной продукции Адамовского, Акбулакского, Кваркенско-го, Новоорского и Переволоцкого районов, ДДТ в зерновой продукции (мука и крупы) г. Гая и Сорочинского района, в кондитерских изделиях Кваркенского района, кадмия в семенах подсолнечника г. Новотроицка и ГХЦГ в молоке и молочной продукции п. Переволоцка и Переволоцкого района.
Среднегодовые концентрации химических веществ во всех группах исследованных продуктов не превышали допустимого уровня (табл. 1).
Содержание нитратов в плодоовощной продукции в 2012 г. в среднем по Оренбургской области также не превышало установ- ленных гигиенических нормативов (в долях ДУ): арбузы – 0,43, дыни – 0,72, капуста (ранняя) – 0,22, капуста (поздняя) – 0,26, морковь (ранняя) – 0,22, морковь (поздняя) – 0,47, свёкла – 0,51, томаты – 0,32, огурцы (обычные) – 0,5, огурцы (тепличные) – 0,4, лук (репчатый) – 0,54, картофель – 0,35.
На втором этапе исследования проведена оценка экспозиции контаминантами пищевых продуктов при потреблении населением и выявление основных групп продуктов, вносящих наибольший вклад в суммарную экспозицию.
Для расчета экспозиции использовались медиана и 90-й процентиль содержания контаминантов в пищевых продуктах и значение среднего потребления пищевых продуктов населением. Отдельно производился расчет экспозиции плодоовощной продукции нитратами, как в целом, так и по отдельным видам продуктов.
Далее на основании расчета экспозиции был проведен расчет вклада в общее значение экспозиции, результаты которого представлены в табл. 2.
При ранжировании изучаемых групп пищевых продуктов установлено, что наибольший вклад в экспозицию свинцом (57 % от общей нагрузки) и кадмием (59 %) вносят хлебопродукты, овощи и бахчевые, мясо и мясопродукты; в экспозицию мышьяком (83,6 %) – хлебопродукты, овощи, бахчевые, рыба и рыбопродукты; в экспозицию ртутью (74 %) – рыба, хлебопродукты, овощи и бахчевые; в экспозицию ГХЦГ (90,4 %) – хлебопродукты, овощи и бахчевые,
Таблица 1
Среднегодовые концентрации химических веществ в основных группах продуктов по Оренбургской области за 2012 г. (в долях ДУ)
Химическое вещество |
Группа продуктов |
|||||||
Мясо и мясопродукты |
Молоко |
Хлебопродукты |
Плоды и овощи |
Напитки |
Рыба |
Сахар и кондитер ские изделия |
Масло растительного и животного происхождения |
|
Ртуть |
0,025 |
0,15 |
0,025 |
0,02–0,04 |
0,053 |
0,5 |
0,043 |
0,024 |
Кадмий |
0,081 |
0,14 |
0,073 |
0,1–0,15 |
0,2 |
0,042 |
0,061 |
0,1 |
Свинец |
0,08 |
0,28 |
0,07 |
0,06–0,07 |
0,04 |
0,11 |
0,08 |
0,3 |
Мышьяк |
0,09 |
0,25 |
0,11 |
0,03–0,06 |
0,07 |
0,01 |
0,01 |
0,14 |
ГХЦГ |
0,14 |
0,13 |
0,02 |
0,003–0,005 |
0,03 |
0,02 |
0,009 |
|
ДДТ |
0,15 |
0,12 |
0,23 |
0,01–0,03 |
0,03 |
0,52 |
0,01 |
|
Афлотоксин |
0,52 |
0,13 |
0,13 |
0,07 |
Таблица 2
Ранжирование пищевых продуктов по вкладу в общее значение экспозиции*
Группа продуктов |
Контаминант |
||||||
Свинец |
Кадмий |
Мышьяк |
ГХЦГ |
Афлотоксин |
Ртуть |
ДДТ |
|
% (ранг) |
% (ранг) |
% (ранг) |
% (ранг) |
% (ранг) |
% (ранг) |
% (ранг) |
|
Хлебопродукты |
23,3 (1) |
21,9 (1) |
53,6 (1) |
47,7 (1) |
38,0 (1) |
19,0 (2) |
26,4 (2) |
Мясо и мясные продукты |
16,0 (3) |
17,7 (3) |
10,3 |
38,5 (2) |
7,7 |
53,1 (1) |
|
Молоко и молочные продукты |
2,9 |
4,5 |
3,3 |
1,6 |
1,3 |
3,9 |
1,4 |
Овощи, бахчевые |
17,5 (2) |
19,3 (2) |
18,3 (2) |
4,2 (3) |
33,4 (2) |
16,7 (3) |
8,1 (3) |
Картофель |
10,8 |
12,7 |
9,1 |
2,8 |
21,9 (3) |
5,5 |
3,8 |
Ягоды |
14,9 |
11,3 |
8,1 |
2,5 |
4,9 |
3,4 |
|
Рыба и рыбные продукты |
6,1 |
3,4 |
11,7 (3) |
0,7 |
38,3 (1) |
1,0 |
|
Масло растительное и другие жиры |
1,5 |
2,3 |
1,7 |
0,5 |
1,4 |
1,0 |
0,7 |
Сахар и кондитерские изделия |
6,8 |
6,9 |
5,0 |
1,5 |
4,0 |
3,0 |
2,1 |
Примечание : * указаны первые три ранга.
мясо и мясные продукты; в экспозицию ДДТ (87,6 %) - мясо и мясные продукты, хлебопродукты, овощи и бахчевые; в экспозицию афлотоксином (93,3 %) - хлебопродукты, овощи и бахчевые, картофель.
Таким образом, наиболее высокий вклад в экспозицию изучаемыми химическими веществами на территории Оренбургской области вносят следующие груп- пы продуктов:
-
1) хлебопродукты (до 54 % по мышьяку; до 48 % по ГХЦГ; до 38 % по афлотоксину);
-
2) овощи и бахчевые (33 % по афлоток-сину);
-
3) мясо и мясопродукты (53 % по ДДТ;
38,5 % по ГХЦГ);
-
4) рыба и рыбные продукты (38 % по ртути);
-
5) картофель (до 22 % по афлотоксину).
На следующем этапе проводен расчет коэффициентов опасности от содержания свинца, кадмия, мышьяка, ртути, пестицидов (ГХЦГ, ДДТ) и афлотоксина во всех продуктов, включенных в исследование (табл. 3).
Таблица 3
Экспозиционная нагрузка и коэффициенты опасности развития неканцерогенных эффектов от изучаемых химических веществ в продуктах питания
Химическое вещество |
Показатель |
Оцененная экспозиция (мг/кг/нед.) |
Коэффициент опасности ( HQ ) |
Свинец |
Медиана |
0,00034 |
0,014 |
90-й процент. |
0,019 |
0,765 |
|
Кадмий |
Медиана |
0,00009 |
0,012 |
90-й процент. |
0,0014 |
0,194 |
|
Мышьяк |
Медиана |
0,00031 |
0,02 |
90-й процент. |
0,006 |
0,39 |
|
Ртуть |
Медиана |
0,000007 |
0,0014 |
90-й процент. |
0,0005 |
0,094 |
|
ГХЦГ |
Медиана |
0,00007 |
0,007 |
90-й процент. |
0,003 |
0,624 |
|
ДДТ |
Медиана |
0,0002 |
0,04 |
90-й процент. |
0,002 |
0,452 |
|
Афлотоксин |
Медиана |
0,00009 |
0,261 |
90-й процент. |
0,0002 |
0,673 |
|
Нитраты |
Медиана |
6,716 |
0,60 |
90-й процент. |
15,092 |
1,34 |
|
ИТОГО |
Медиана |
6,72 |
HI =0,96 |
90-й процент. |
15,12 |
HI =4,53 |
Суммарный индекс опасности ( НI ) для условий одновременного поступления нескольких химических веществ пероральным путём с продуктами питания в целом для населения Оренбургской области составил 0,96 по медиане и 4,53 по 90-му процентилю, что больше уровня неканцерогенного риска, создаваемого питьевой водой на территории Оренбургской области (0,76). Наиболее высокие коэффициенты опасности для населения Оренбургской области получены от воздействия нитратов пищевых продуктов – 1,3 по 90-му процентилю. Такой уровень содержания нитратов в пищевых продуктах требует усиления контроля за его содержанием в группах продуктов с наибольшим вкладом в экспозицию и проведение углубленной оценки экспозиции на основании данных индивидуальной структуры питания населения.
Оценка неканцерогенного риска с учетом рассчитанных суммарных индексов опасности показала, что наибольший вклад в риск развития неонкологических заболеваний от потребления продуктов питания на территории Оренбургской области вносят нитраты (29,5 %), свинец (16,9 %), аф-лотоксин (14,8 %) и ГХЦГ (13,8 %) (рис. 1).
Среднегодовое содержание нитратов в плодоовощной продукции составило 55,2 мг/кг по медиане и 227,0 мг/кг – по 90-му процентилю, что соответствует сред- ней экспозиции – 0,957 мг/кг/сут. по медиане и 2,150 мг/кг/сут. по 90-му процентилю для среднестатистического взрослого человека (массой 70 кг).
Значение коэффициента опасности от воздействия нитратов по медиане составляет 0,6, следовательно, углубленная оценка экспозиции не требуется . Коэффициент опасности по 90-му процентилю составил 1,34, что несколько больше допустимого значения (1,0).
Наибольший вклад в общее значение экспозиции нитратами (90 %) по Оренбургской области в 2012 г. вносили свёкла – 28,3 %, картофель – 20,4 %, огурцы тепличные – 9,8 % и капуста ранняя – 9,5 % (рис. 2).
При анализе суммарных индексов опасности для веществ, действующих на одни и те же органы, наиболее высокие значения индексов опасности (HI) установлены для группы веществ, влияющих на гормональную систему (2,52) (табл. 4).
Основной вклад по влиянию на гормо- нальную систему вносят, в первую очередь, свинец (30,7 %) и ГХЦГ (24,7 %).
Второе место по величине HI занимает ЦНС (1,87), потенциальной причиной расстройства которой, в основном, является свинец (41,2 %) и ГХЦГ (33,2 %).
На третьем месте по величине HI находятся нитраты (77,5 %), оказывающие воздействие на ССС. Токсическое воздействие

Рис. 1. Структура суммарного неканцерогенного риска (%) от потребления пищевых продуктов на территории Оренбургской области в 2012 г.
Морковь Морковь

Рис. 2. Ранжирование плодоовощной продукции Оренбургской области по вкладу (%) в общее значение экспозиции нитратами в 2012 г.
Таблица 4
Суммарные индексы опасности неканцерогенных эффектов при хроническом воздействии химических веществ пищевых продуктов на отдельные органы и системы
Поражаемые органы и системы |
Суммарный индекс опасности ( HI ) |
|
медиана |
90-й процентиль |
|
Гормональная система |
0,09 |
2,52 |
ЦНС |
0,04 |
1,87 |
ССС |
0,62 |
1,73 |
Репродуктивная система |
0,02 |
1,48 |
Кровь |
0,6 |
1,34 |
Нервная система |
0,03 |
1,15 |
Иммунная система |
0,03 |
1,11 |
Печень |
0,04 |
1,08 |
Почки |
0,02 |
0,91 |
Развитие |
0,02 |
0,64 |
ЖКТ |
0,02 |
0,39 |
Таблица 5
Риск развития канцерогенных эффектов при потреблении продуктов питания населением Оренбургской области
С учетом установленных дозовых нагрузок на население на следующем этапе был проведен расчет канцерогенных рисков от воздействия свинца, кадмия и мышьяка, обнаруженных в продуктах питания. Количественные характеристики индивидуального риска развития рака устанавливались за среднюю продолжительность жизни (70 лет) для взрослого человека (масса 70 кг) и популяционного канцерогенного риска в виде дополнительного (к фоновому уровню заболеваемости) числа случаев злокачественных новообразований в исследуемой популяции (Оренбургская область в целом).
В целом для всего населения области риск развития канцерогенных эффектов от потребления пищевых продуктов находится на уровне выше установленных меж- дународных (1,0Е-05) и российских (1,0Е-04) показателей (табл. 5).
Суммарный канцерогенный риск по медиане соответствует верхней границе приемлемого риска (7,3Е-05), а по 90-му процентилю составляет 1,45Е-03 и является неприемлемым для населения в целом. Рассчитанные уровни индивидуального канцерогенного риска при пероральном поступлении мышьяка (1,25Е-03) и свинца (1,28Е-04) с продуктами питания также являются неприемлемыми для населения. Наибольший вклад – 86,1 % – в суммарный канцерогенный риск вносит мышьяк, на втором месте – 8,8 % – свинец.
Популяционный канцерогенный риск (дополнительное число случаев рака на 70 лет) от воздействия трех канцерогенов составил 2914,4 случая на все население Оренбургской области (14,4 случая на 10 тыс. населения), в том числе 2532 случая от воз- действия мышьяка (12,5 на 10 тыс. населения), 260 случаев от воздействия свинца (1,3 на 10 тыс. населения) и 149,5 случая от воздействия кадмия (0,7 на 10 тыс. населения).
В данном исследовании не проводился расчет канцерогенного риска от потребления с продуктами питания афлотоксина и пестицидов (ДДТ, ГХЦГ) в связи с отсутствием в Руководстве по оценке риска факторов канцерогенного потенциала этих соединений.
Полученные результаты гигиенической оценки содержания химических контами-нантов в продуктах питания и оценки риска воздействия пищевых продуктов на здоровье населения используются для совершенствования государственного санитарноэпидемиологического надзора в отношении хозяйствующих субъектов и их производственного контроля за пищевыми продуктами и пищевым сырьем. Проведена корректировка планов лабораторного контроля в сторону увеличения объема лабораторных исследований в отношении групп пищевых продуктов и пищевого сырья, вносящих наибольший вклад в экспозицию химическими контаминантами и в уровни канцерогенного и неканцерогенного риска. В рамках соглашения об информационном взаимодействии полученные результаты гигиенической оценки доведены до сведения Управления Россельхознадзора по Оренбургской области, в постоянном режиме проводится информирование данного ведомства обо всех случаях превышений допустимой концентрации химических веществ в растениеводческой продукции и продукции животноводства для принятия соответствующих управленческих решений.
Выводы:
-
1. Среднегодовые концентрации тяжелых металлов (ртуть, кадмий, свинец, мышьяк), пестицидов (ДДТ, ГХЦГ), афло-токсина и нитратов в плодоовощной продукции не превышали установленных гигиенических нормативов. Превышения среднегодовых концентраций зарегистрированы по содержанию свинца (1,5 ДУ)
-
2. На территории Оренбургской области наибольший вклад в экспозицию тяжелыми металлами – свинец, кадмий мышьяк – вносят хлебопродукты, ртутью – рыба и рыбопродукты, афлотоксином – овощи, бахчевые и картофель, пестицидами – мясо и мясопродукты, хлебопродукты.
-
3. Суммарный неканцерогенный риск от воздействия химических соединений пищевых продуктов для здоровья населения Оренбургской области составил 0,96 по медиане и 4,53 по 90-му процентилю, что в 1,3 и 6 раз больше, чем суммарный неканцерогенный риск от воздействия питьевой воды (0,76). При этом коэффициенты опасности, превышающие допустимый уровень ( HI > 1), установлены для нитратов пищевых продуктов – 1,3.
-
4. Наибольший вклад в риск развития неонкологических заболеваний от потребления продуктов питания на территории Оренбургской области вносят нитраты (29,5 %), свинец (16,9 %), афлотоксин (14,8 %) и ГХЦГ (13,8 %).
-
5. Наиболее высокие суммарные значения индексов опасности установлены для группы веществ, влияющих на гормональную систему (2,52), ЦНС (1,87), сердечнососудистую (1,48), репродуктивную систему (1,48), кровь (1,34) и нервную (1,15) систему.
-
6. Суммарный канцерогенный риск от потребления пищевых продуктов на уровне медианы составил 7,3Е-05 и соответствует верхней границе приемлемого риска, а по 90-му процентилю – 1,45Е-03 – является неприемлемым для населения в целом. Наибольший вклад в суммарный канцерогенный риск вносит мышьяк (86,1 %), затем свинец (8,8 %).
-
7. Популяционный канцерогенный риск от воздействия трех канцерогенов составил
2914,4 случая на все население Оренбургской области, в том числе 2532 случая от воздействия мышьяка, 260 – от воздействия свинца и 149,5 – от воздействия кадмия, содержащихся в пищевых продуктах.
-
8. Полученные результаты проведенной гигиенической оценки содержания конта-минантов в продуктах питания и оценка риска воздействия пищевых продуктов на здоровье населения используются для совершенствования государственного санитарно-эпидемиологического надзора в отношении хозяйствующих субъектов и их производственного контроля за пищевыми продуктами и пищевым сырьем, а также для принятия управленческих решений.
в молочной продукции Кваркенского района и содержанию ДДТ (1,25 ДУ) в муке местного производства Александровского района. Содержание стронция-90 и цезия-137 во всех группах продуктов не превышало установленных гигиенических нормативов.
Список сокращений:
ФС – Федеральная служба;
ФБУЗ – Федеральное бюджетное учреждение здравоохранения;
СГМ – социально-гигиенический мониторинг;
ФИФ – Федеральный информационный фонд;
ДУ – допустимый уровень;
ДДТ – дихлордифенилтрихлорметил-метан;
ГХЦГ – гексахлорциклогексан;
ЦНС – центральная нервная система;
ЖКТ – желудочно-кишечный тракт;
ССС – сердечно-сосудистая система.
Список литературы Гигиеническая оценка содержания химических контаминантов в продуктах питания и оценка риска воздействия пищевых продуктов на здоровье населения Оренбургской области
- ГН 1.2.2701-10. Гигиенические нормативы содержания пестицидов в объектах окружающей среды (перечень), Консультант Плюс.
- Доктрина продовольственной безопасности Российской Федерации (утв. Указом Президента РФ № 120 от 30.01.2010). -URL: http://www.rg.ru/2010/02/03/prod-dok.html (дата обращения: 19.01.2014).
- Единые санитарно-эпидемиологические и гигиенические требования к товарам, подлежащим санитарно-эпидемиологическому надзору (контролю)/Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора. -2-е изд., испр. -М., 2010. -707 с.
- МУ 2.3.7.2519-09. Определение экспозиции и оценка риска воздействия химических контаминантов пищевых продуктов на население, Консультант Плюс.
- МУ 2.3.7.2125-06. Социально-гигиенический мониторинг. Контаминация продовольственного сырья и пищевых продуктов химическими веществами. Сбор, обработка и анализ показателей, Консультант Плюс.
- Р.2.1.10.1920-04. Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду. -М., 2004. -143 с.