Экологическая обусловленность уровня безопасности пищевых продуктов, производимых в Центральной Сибири

Куркатов Сергей Васильевич, доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой гигиены

Представляется достаточно полезной оценка развития стратегии ВОЗ по питанию и безопасности пищевых продуктов в условиях одного из регионов России. На примере Красноярского края проанализированы уровень безопасности, экологическая обусловленность безопасности и качества местных продовольственных ресурсов Центральной Сибири, учитывая, что доля обеспеченности собственными продовольственными ресурсами здесь достигает 60% и более, а продукты, которые выращиваются в пределах данного региона, зачастую становятся основной частью местной кухни.

Материалы и методы. В работе анализировались материалы исследований продовольственного сырья и пищевых продуктов, выполненных аккредитованными по российскому законодательству испытательными лабораториями Федерального государственного учреждения здравоохранения «Центр гигиены и эпидемиологии в Красноярском крае» и государственным учреждением «Красноярская краевая ветеринарная лаборатория». Период исследований – 2004-2009 гг. Количество исследованных проб – 14860. Исследования проводились в соответствие с действующими в системе аккредитации методическими документами [1-8, 10-12].

Результаты исследования и их обсуждение.

Гигиеническая оценка производимого в Красноярском крае сельскохозяйственного продовольственного сырья. Исследование содержания химических веществ (тяжелые металлы, канцерогены, нитраты, микотоксины, пестициды) в сельскохозяйственном продовольственном сырье, показало, что в зерновых

(пшеница, овес, зерновые) содержание химических контаминантов не превышает допустимых уровней (ДУ). Средние концентрации, выраженные в долях ДУ, составляют: свинца – 0,17; кадмия – 0,24; мышьяка – 0,38; ртути – 0,27; афлатоксина В 1 – 1,0; дезоксиниваленона – 0,29; зеараленона – 0,1; хлорорганических пестицидов – 0,04-0,25. Медианы концентраций нитратов и нитритов равны 136 мг/кг и 6,8 г/кг соответственно, микроэлементов марганца – 19,9 мг/кг, меди – 2,7 мг/кг, цинка – 21,5 мг/кг, никеля – 0,49 мг/кг, кобальта – 0,08 мг/кг.

В сыром молоке содержание тяжелых металлов, пестицидов не превышает ДУ. Средние концентрации контаминантов, выраженные в долях ДУ, равны: свинца – 0,57; ртути – 0,9; мышьяка – 0,64; кадмия – 0,33; афлатоксина М 1 – 0,8; ДДТ – 0,08 ДУ. В молоке не выявлено содержания антибиотиков (пенициллин, стрептомицин, тетрациклин, левомицетин).

В основных видах овощей (картофель, капуста, морковь, свекла, томаты), содержание тяжелых металлов, за исключением ртути, пестицидов, нитратов не превышало ДУ. Средние концентрации, выраженные в долях ДУ, составляют: свинца – 0,32-0,62; кадмия – 0,430,77; мышьяка – 0,55-0,8; ртути – 0,45-1,55; ДДТ – 0,14-0,18; гексохлорана – 0,05-0,08; гексахлорциклогексана – 0,06. Медианы концентраций равны: меди – 0,75-3,4 мг/кг; марганца – 7,9-16,1 мг/кг; кобальта – 0,07-0,12 мг/кг; цинка – 0,71-12,5 мг/кг; нитратов – 55-171 мг/кг. Более высокие концентрации отмечаются: мышьяка – в капусте и картофеле; ртути – в моркови и картофеле; свинца – в капусте и свекле; кадмия – в капусте и свекле. Из микроэлементов более высокие концентрации имеются: марганца – в капусте и моркови; меди – в капусте и моркови; цинка – в капусте и моркови; кобальта – в картофеле и капусте. Более высокие концентрации нитратов создаются в свекле и капусте.

Содержание тяжелых металлов, антибиотиков, пестицидов и микотоксинов в мясе (говядина, свинина, птица), производимом в Красноярском крае, не превышает ДУ. Средние концентрации, выраженные в долях ДУ, равны: свинца – 0,24-0,32; ртути – 0,06-0,4; кадмия – 0,44; мышьяка – 0,4-0,89; гексахлорциклогексана – 0,13-0,15; ДДТ – 0,14-0,19. Более высокие концентрации тяжелых металлов и мышьяка отмечаются в говядине и свинине, пестицидов – в мясе птицы. В мясе не обнаруживаются антибиотики. Медианы концентраций составляют зеараленона – 0,1 мг/кг, дезок-синиваленона – 0,2 мг/кг, афлатоксина В 1 – 0,001 мг/кг.

В яйцах содержание химических веществ не превышает ДУ. Средние концентрации, выраженные в долях ДУ, составляют: свинца – 0,17; мышьяка – 0,42; кадмия – 0,4; ртути – 0,045; ДДД – 0,06; гексахлоциклогексана – 0,05; гептахлора – 0,02; антибиотики не обнаружены.

Следовательно, производимые в Красноярском крае основные виды продовольственного сырья по содержанию тяжелых металлов, канцерогенов, пестицидов, антибиотиков, микотоксинов отвечают требованиям гигиенических норм. При этом более высокие доли от ДУ отмечаются по содержанию в продовольственном сырье мышьяка, ртути и кадмия. Весьма незначительно загрязнено продовольственное сырье пестицидами и микотоксинами. Отсутствует контаминация продовольственного сырья антибиотиками.

При определении загрязненности продовольственного сырья техногенными радионуклидами (стронций90, цезий137) установлено следующие средние значения удельной активности, выраженные в долях ДУ: стронций90 в зерновых – 0,09, в молоке – 0,052, в овощах – 0,2-0,24, в мясе – 0,021-0,08 и в яйцах – 0,03. Цезий137 в зерновых – 0,05, в молоке – 0,025, в овощах – 0,07-0,4, в мясе – 0,017-0,02 и в яйцах – 0,04 ДУ. Следовательно уровень загрязнённости техногенными радионуклидами продовольственного сырья очень незначителен, соответствует гигиеническим требованиям безопасности с большим резервом.

Для микробиологических показателей продовольственного сырья характерно следующее. В сыром молоке количество мезофильных аэробных и факультативно-аэробных микроорганизмов (КМАФАнМ) в подавляющем большинстве случаев (90,9%) достигает 5,1·103-1·105 КОЕ/г и только в 1,5% проб превышает ДУ (4·106 КОЕ/г), бактерии группы кишечной палочки (коли-формы) обнаруживались в 0,5% проб, патогенная микрофлора (в т.ч. сальмонеллы) не обнаруживались. КМА-ФАнМ в говядине и свинине в 67,6% проб не превышала ДУ, в 24,1% проб была больше в диапазоне от 1 до 10 раз и в 8,8% проб более чем в 10-100 раз. В мясе птицы КМАФАнМ в 10,1% проб превышало ДУ в диапазоне от 1,1 до 5 и более раз, в субпродуктах из птицы в 7,4% проб КМАФАнМ было больше ДУ. Что касается бактерий группы кишечных палочек (БГКП) (коли-формы), то в мясе птицы, субпродуктов из птицы они не обнаруживались, в говядине и свинине выявлялись в 0,7% проб. КМАФАНнМ в яйцах составляет преимущественно 1,1·102-103 КОЕ/г и в 91,2% проб соответствует ДУ. В яйцах БГКП (коли-фаги), S. aureus, протей, сальмонеллы не обнаружены.

Следовательно, продукты животноводства, производимые в Красноярском крае, в различной степени, от 1,5% проб (сырое молоко) до 32,4% проб (мясо говядины и свинины), контаминированы мезофильными аэробными и факультативно-аэробными микроорганизмами (МАФАНнМ). Кроме того, мясо говядины и свинины содержат в 0,7% проб БГКП и в 0,6% сальмонеллы. Сырое молоко только в 0,5% проб загрязнено БГКП.

Гигиеническая оценка природного продовольственного сырья. При определении в растительном природном продовольственном сырье (ягоды, орехи, грибы) тяжелых металлов и техногенных радионуклидов установлено, что средние концентрации и медианы свинца не превышали ДУ, составляя в долях от ДУ в ягодах – 0,3, в грибах – 0,2 и в орехах – 0,36. Уровни содержания кадмия, выраженные в долях от средних концентраций, были равны в ягодах – 0,2, в грибах – 0,37 и в орехах – 0,35 ДУ. Среднее содержание ртути в долях от ДУ составляло в ягодах – 0,17, в грибах – 0,08 и в орехах – 0,1. Что касается мышьяка, то его содержание превышало ДУ в 73% проб в ягодах, в 31% проб в орехах и в 14% в грибах при средних концентрациях, выраженных в долях от ДУ, в ягодах – 1,25, в грибах – 0,5 и в орехах – 0,83. Следовательно, при средних концентрациях свинца, кадмия, ртути и мышьяка, равных в долях от ДУ 0,08-0,5, грибы, произрастающие в Красноярском крае, соответствуют требованиям гигиенических норм. Ягоды по содержанию свинца, кадмия и ртути, средние концентрации которых, составляющие в долях от ДУ 0,17-0,3, отвечают гигиеническим нормам; однако содержание в них мышьяка превышает ДУ. Орехи, в которых средние концентрации, выраженные в долях от ДУ, свинца, кадмия, ртути и мышьяка достигают 0,1-0,83, в подавляющем большинстве случаев соответствуют требованиям гигиенических норм. В группе исследуемых веществ наибольшее содержание в ягодах, орехах и грибах, как по абсолютным значениям концентраций, так и по долям от допустимых уровней имеет мышьяк. Это обусловлено природным повышенным содержанием его в почвах и подземных водах. Удельная активность техногенных радионуклидов стронция⁹⁰ и цезия¹³⁷ в ягодах, грибах и папоротнике была ниже ДУ, составляя цезия¹³⁷ – 0,03-0,06 и стронция⁹⁰ – 0,060,32. Более высокие уровни удельной активности цезия¹³⁷и стронция⁹⁰ отмечаются в грибах.

В пресноводной рыбе различных семейств, выловленной в Красноярском крае, среднее содержание и медианы концентраций свинца, кадмия, ртути и мышьяка были ниже ДУ. Средние концентрации в рыбе составляли: свинца (ДУ 1,0 мг/кг) 0,106-0,138 мг/кг; кадмия (ДУ 0,2 мг/кг) 0,009-0,034 мг/кг; мышьяка (ДУ 1,0 мг/кг) 0,215-0,339 мг/кг; ртути (ДУ 0,3 мг/кг) 0,012-0,186 мг/кг. Удельная активность техногенных радионуклидов 90стронция и 137цезия в пресноводной рыбе различных семейств значительно меньше ДУ и равна в среднем 3,2-5,2 Бк/кг и 3,4-6,9 Бк/кг соответственно. Следовательно, по химическим и радиологическим показателям пресноводная рыба различных семейств, вылавливаемая в водоемах отвечает требованиям гигиенических норм.

Проблемой является паразитологическая пораженность пресноводной рыбы, выловленной в проточных и закрытых водоемах. При этом рыбы Чулымского бассейна поражены описторхиями, Енисейско-Ачинского бассейна – дифиллоботриями. Так, из бассейна реки Чулым выловленная рыба семейства карповых (язь, плотва, елец и др.) в 87% особей поражена метациркариями описторхов. Карповые, щуковые и особенно окуневые рыбы, выловленные в реках бассейна Енисея и Ангары, Красноярском и Хантайском водохранилищах в 30-37,8% особей содержат плероциркоиды Difillobotrium latum, D. dendriticum, D. ditre-mum.

Влияние факторов окружающей среды на качество и безопасность для здоровья производимого сельскохозяйственного и природного продовольственного сырья. На химические, микробиологические и паразитологические показатели получаемого сельскохозяйственного и природного продовольственного сырья в Красноярском крае влияют природно-климатические, агротехнические и санитарно-гигиенические факторы. Так, в почве сельскохозяйственных угодий в более высоких валовых концентрациях содержатся марганец, цинк, никель и медь; значительно меньше концентрации тяжелых металлов свинца, ртути, кадмия, а также мышьяка и фтора. При этом доли подвижных форм микроэлементов в почве значительны у фтора, никеля, мышьяка, кадмия, меди и меньше у марганца, цинка, свинца. Содержание тяжелых металлов и микроэлементов в почве сельскохозяйственных угодий не одинаково в различных зонах Красноярского края. В почвах восточной зоны имеются более высокие концентрации цинка, кобальта, кадмия и мышьяка, в почвах центральной зоны – концентрации никеля, в почвах южной зоны – концентрации ртути и фтора. Содержание химических веществ в почве влияет на концентрации их в зерновых культурах и овощах. Из данных табл. 1 видно, что имеются прямые, сильные, статистически достоверные связи между концентрациями подвижных форм в почве сельхозугодий свинца, марганца, мышьяка, кадмия, никеля с одной стороны и содержанием их в зерновых (пшеница, ячмень, овес), описываемые уравнениями линейной регрессии. Аналогичным образом отмечаются прямые, сильные, статистически достоверные связи, описываемые уравнениями линейной регрессии между концентрациями в почве марганца, свинца, кадмия, мышьяка, меди, никеля и содержанием их в капусте и моркови.

Таблица 1. Связи и зависимости между содержанием микроэлементов в подвижных формах в почве сельскохозяйственных угодий и концентрациями их в зерновых и овощах в Красноярском крае

Сельскохозяйственная культура, мг/кг -зависимая переменная (у)	Микроэлемент в почве, мг/кг - Независимая переменная (х)	Уравнение линейной регрессии у = a o + ar x i , мг/кг	Коэффициент корреляции (R xy )	P
пшеница	марганец	y = 8,48 + 0,86x	0,80	0,032
	свинец	y = 0,078 + 0,308x	0,77	0,034
	мышьяк	y = 0,04x – 0,12	0,74	0,036
ячмень	марганец	y = 1,7x – 2,17	0,96	0,015
	свинец	y = 0,063 + 1,373x	0,83	0,029
	кадмий	y = 2,0x – 0,039	0,71	0,035
	мышьяк	y = 0,048x – 0,151	0,83	0,032
	никель	y = 0,08x – 1,37	0,95	0,018
овес	марганец	y = 1,58x – 3,45	0,91	0,024
	свинец	y = 0,056 + 1,25x	0,58	0,048
	никель	y = 0,182x – 3,5	0,95	0,022
капуста	марганец	y = 0,84 + 0,53x	0,81	0,036
	медь	y = 0,11 + 0,31x	0,96	0,016
	свинец	y = 0,048 + 0,802x	0,79	0,038
	кадмий	y = 1,6x – 0,024	0,91	0,025
морковь, мг/кг	мышьяк	y = 0,012 + 0,013x	0,89	0,028
	кадмий	y = 0,7x – 0,008	0,67	0,043
	никель	y = 0,9x – 19,4	0,87	0,031

Наличием связей между содержанием химических веществ в почве и сельскохозяйственных растениях могут быть обусловлены неодинаковые концентрации микроэлементов в пшенице, выращенной на различных почвах. Так, в пшенице, выращенной на черноземах, по сравнению с выращенной на лесных опод-золенных почвах, больше концентрации меди, цинка, кобальта, кадмия, мышьяка и никеля, что обусловлено агротехнологиями, предусматривающими более интенсивное на черноземах внесение минеральных удобрений, которые в виде побочных примесей содержат названные вещества. Повышение в почве концентраций водорастворимых форм фтора и кадмия, нитратов сопровождается увеличением соответственно их содержания в злаковых, моркови и картофеле. Из данных табл. 2 видно, что в зерновых имеются прямые, сильные и средние по силе связи, описываемые уравнениями линейной регрессии, между концентрациями свинца, кадмия, марганца, никеля и цинка, позволяющие с вероятностью от 0,36 до 0,85 по содержанию одного из названных веществ определять содержание другого.

Аналогичные по характеру зависимости установлены между концентрациями мышьяка, свинца, кадмия и ртути в молоке, мясе, картофеле, капусте. Из них следует, что с увеличением концентраций свинца на 0,1 мг/кг содержание мышьяка может возрастать на 0,025 мг/кг в молоке, на 0,005 мг/кг в мясе, на 0,027 мг/кг в картофеле и капусте. Сравнение содержания мышьяка в чернике, собранной в северной, центральной и восточной зонах показало, что медианы концентраций мышьяка в чернике составляли в восточной зоне 0,32 мг/кг, центральной зоне – 0,22 мг/кг и в северной зоне – 0,17 мг/кг. При этом концентрации мышьяка в почвах были равны в восточной зоне 5,2±0,2 мг/кг, в центральной зоне – 3,4±0,4 мг/кг и в северной зоне – 2,3 мг/кг.

Таблица 2. Связи и зависимости между содержанием микроэлементов в зерновых Красноярского края

Зависимая переменная (y), микроэлемент в зерновых, мг/кг	Независимая переменная (х), микроэлемент в зерновых, мг/кг	Уравнение линейной регрессии y = a 0 + a 1 · x 1 , мг/кг	Коэффициент корреляции (R xy )	P
свинец	кадмий	y = 0,072 + 8,72x	0,78	0,037
	никель	y = 0,75x – 0,051	0,91	0,022
	марганец	y = 0,039x – 0,18	0,92	0,019
кадмий	никель	y = 0,003 + 0,059x	0,80	0,026
	марганец	y = 0,003x – 0,007	0,78	0,035
	цинк	y = 0,019 + 0,002x	0,60	0,043
цинк	марганец	y = 0,73x – 1,33	0,65	0,040
	никель	y = 1,07 + 14,3x	0,66	0,036
	медь	y = 9,65x – 5,94	0,96	0,017

Роль природно-климатических факторов видна из особенностей паразитологической пораженности пресноводной рыбы в Красноярском крае. В бассейне реки Чулым рыба семейства карповых поражена описторхиями, тогда как в бассейне Енисея ленточными. При этом пораженность Difillobotrium latum в южной части бассейна Енисея отмечается у 1217% особей карповых, окуневых и щуковых, а в северной части бассейна Енисея – у 43-58% особей выявлена пораженность Difillobotrium latum, D. dendriticum, D. ditremum.

Исследование содержания дибензо-н-диоксинов и дибензофуранов в молоке, сыре, масле и рыбе показали, что величина токсического эквивалента (НГ TEQ/кг липидов) диоксинов составляет в среднем в молоке – 0,005, в сыре – 0,010, масле – 0,12, рыбе – 0,08 НГ TEQ/кг липидов.

Выводы:

• 1.    Химический состав почвы, применение минеральных удобрений, несоблюдение санитарно-эпидемиологических требований при производстве мяса и молока, природноклиматические условия зон и водных объектов Красноярского края влияют на формирование санитарно-химических, микробиологических и паразитологических показателей основных видов продовольственного сырья.

• 2.    Производимые в Красноярском крае основные виды продовольственного сельскохозяйственного и природного растительного сырья по содержанию тяжелых металлов, канцерогенов, пестицидов, антибиотиков, микотоксинов отвечают требованиям гигиенических норм. При этом более высокие доли от ДУ отмечаются по содержанию в продовольственном сырье мышьяка, ртути и кадмия. Весьма

• 3.    Уровень загрязнённости техногенными радионуклидами продовольственного сырья очень незначителен и соответствует гигиеническим требованиям безопасности с большим резервом.

• 4.    Проблемой является паразитарная пораженность пресноводной рыбы, выловленной в проточных и закрытых водоемах Красноярского края, причём в бассейне р. Чулым рыба семейства карповых поражена описторхиями, тогда как в бассейне Енисея – ленточными. По химическим и радиологическим показателям пресноводная рыба различных семейств, вылавливаемая в водоемах, отвечает требованиям гигиенических норм.

• 5.    Современная нормативно-правовая база, регулирующая вопросы безопасности пищевых продуктов в РФ, не предусматривает высокоэффективного уровня государственного контроля безопасности продаваемых в торговой сети пищевых продуктов, но содержит достаточные требования к контролю производства продовольственного сырья и пищевых продуктов, что даёт возможность обеспечить эффективный контроль безопасности производимых в регионе пищевых продуктов. А это серьёзный аргумент для принятия решения о выборе населением произведённых в местном регионе пищевых продуктов, особенно для организации питания детей.

незначительно загрязнено продовольственное сырье пестицидами и микотоксинами. Отсутствует контаминация продовольственного сырья антибиотиками. Содержание дибензо-н-диоксинов и дибензофуранов в молоке, сыре, масле и рыбе значительно ниже ДУ.