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

Канцерогены SFo Оцененная экспозиция Индивидуальный риск (вероятность) Популяционный риск (число случаев) по медиане по 90-му процент. по медиане по 90-му процент. по медиане по 90-му процент. Кадмий 0,38 1,22Е-05 0,00019 4,64Е-06 7,39Е-05 9,4 149,5 Свинец 0,047 4,87Е-05 0,0027 2,29Е-06 1,28Е-04 4,6 260,0 Мышьяк 1,5 4,40Е-05 0,00083 6,61Е-05 1,25Е-03 133,7 2532,0 Суммарный 1,05Е-04 0,0038 7,30Е-05 1,45Е-03 147,7 2941,4 на кровь (образование метгемоглобина), HI = 1,34, также обусловлено воздействием нитратов (100 %).

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.