Оценка риска здоровью при поступлении фталатов с молоком, упакованным в полимерную и полимерсодержащую тару

Фталаты (эфиры фталевой кислоты) были впервые синтезированы в 1920-х гг. Активное применение фталатов при производстве пластмасс с целью придания последним прочности и гибкости началось с 1933 г. Уже с 50-х гг. XX в. фталаты активно используются во многих сферах не только в качестве пластификаторов, но и в качестве добавок в косметические средства, продукты питания и т.д. [1].

Исследовались и аспекты влияния фталатов на здоровье потребителей. Накоплены данные об участии фталатов в развитии окислительного стресса, нарушениях транспорта веществ и экскреции желчи [2], злокачественных новообразований печени [3] и поджелудочной железы [4] у крыс. В международной практике за последние десятилетия в ряде исследований установлена прямая корреляционная связь между присутствием фталатов в организме и репродуктивными нарушениями [5–7], приводятся доказательства возможного нарушении развития гонад у плода [8]. Установлена обратная связь содержания моно-н-бутилфталата (МБФ) в моче и уровня свободного тироксина (FT 4 ) и тироксина (T 4 ). Выдвинуто предположение, что ди-н-бутилфталат (ДБФ) может нарушать активность щитовидной железы у беременных женщин [9]. Данные позволили отнести фталаты к эндокринным дизрапторам – веществам, нарушающим работу гормонов.

В мире по состоянию на конец 2014 г. наиболее распространенными фталатами в промышленности являлись дибутилфталат (ДБФ), бу-тилбензилфталат (ББФ), ди-2-этилексилфталат (ДЭГФ), диизононилфталат (ДИНФ), диизодек-силфталат (ДИДФ), ди-октилфталат (ДОФ), диэтилфталат (ДЭФ), диметилфталат (ДМФ). Наибольшую опасность среди них представляют ДЭФ, ДМФ, ДБФ, ББФ, ДЭГФ, относимые согласно классификации REACH (Registration, Evaluation, Authorization and Restriction of Chemical substances), принятой в законодательстве Европейского союза, к короткоцепочечным фталатам, наиболее опасным для человека [10].

В составе пластмасс фталаты не связаны с молекулами полимеров. Под действием внешних физических факторов и независимо от них может иметь место миграция соединений в ок- ружающую среду. Наибольший интерес для исследования представляет анализ миграции фталатов из полимерной упаковки в пищевые продукты. Они остаются основным источником поступления нескольких фталатов в организм человека [11–13].

В Российской Федерации, а также странах-членах Евразийского экономического союза предельно допустимые количества миграции (ДКМ, SML) фталатов регламентируются Техническим регламентом Таможенного союза (ТР ТС) 005/2011 «О безопасности упаковки». Согласно этому документу, ДКМ установлен только для диоктилфталата на уровне 2 мг/л. Миграция и, следовательно, присутствие дибутилфталата не допускается (величина чувствительности не ука-зана)1. Нормативов по прочим фталатам не представлено.

Поскольку молоко упаковывается в полимерную тару (полиэтиленовую пленку, ПЭТ-и полипропиленовые бутылки), интерес представляет изучение содержания фталатов в молоке, а также риск здоровью при употреблении молока, содержащего фталаты. При этом доза фталатов зависит как от уровня их миграции в продукцию, так и от объемов потребления молока.

По состоянию на 2013 г. в Российской Федерации около 65 % мужчин и 75 % женщин от 14 лет и старше, а также около 80 % детей в возрасте 3–13 лет употребляют молоко и молочные продукты ежедневно или несколько раз в неделю. Уровень потребления молока и молочных продуктов у мужчин (14 лет и старше) в среднем за год составил 305,4 кг, у женщин – 276,5 кг, у детей 3–13 лет – 296,9 кг. В Пермском крае около 70 % мужчин и 75 % женщин от 14 лет и старше, а также около 85 % детей в возрасте 3–13 лет употребляют молоко и молочные продукты ежедневно или несколько раз в неделю. Уровень потребления молока и молочных продуктов у мужчин в среднем в год составил 278,5 кг, у женщин – 249,0 кг [13]. Согласно рекомендациям Минздрава России потребление молока и молочных продуктов составляет 325 кг на душу населения в год, при этом молока рекомендуется употреблять 50 кг в год, что соответствует суточной норме в 180 мл2. Пермский край занимает 37-е место среди ре- гионов по потреблению молока и молочных продуктов на душу населения.

Наиболее часто употребляют молоко, упакованное в полимерную тару, представленную полимерной пленкой, изготовленной из полиэтилена низкой плотности (ПЭНП, LDPE); бутылками, изготовленными из полиэтилентереф-талата (ПЭТ, PET) и полипропилена (ПП, PP). Все указанные материалы в той или иной степени содержат различные пластификаторы, в том числе и фталаты [14, 15].

Цель работы состояла в проведении оценки риска здоровью, связанного с воздействием фталатов, поступающих с молоком, упакованным в полимерную тару. Установление концентрации фталатов в молоке, а также оценка экспозиции и риска входили в задачи исследования.

Материалы и методы. Для исследования были отобраны 25 проб молока жирностью 2,5–3,2 %, упакованного в полимерную тару (19 проб – полиэтиленовая пленка, 6 проб – ПЭТ-бутылка). Анализ пластификаторов в молоке – диметилфталата (ДМФ), дибутилфталата (ДБФ), ди (2-этилгексил)фталата (ДЭГФ), бу-тилбензилфталата (ББФ) – проводили методом высокоэффективной жидкостной хроматографии на жидкостном хроматографе Agilent 1200 с детектором на диодной матрице в соответствии с методическими указаниями МУК 4.1.3160-14³. Извлечение фталатов из молока проводили методом твердофазной экстракции (ТФЭ).

Для оценки риска устанавливали количество, объем потребляемого молока и долю молока, упакованного в полимерную тару. Для этого было проведено раздаточное анкетирование добровольцев – взрослых в возрасте 25–70 лет (47,5 ± 9,3 г.) и детей в возрасте 4–17 лет – жителей г. Перми и городов Пермского края. Всего опрошено 98 человек, среди них 49 взрослых и 49 детей.

Оценка экспозиции проведена с учетом потребления молока с максимальной расчетной концентрацией фталатов в нем. Расчет поступающей дозы фталатов проводился согласно Р 2.2.1.10.1920-04 [16]. В расчет принимались стандартные значения продолжительности экспозиции и времени осреднения для неканцерогенных веществ при пероральном поступлении.

Среднесуточная пожизненная доза фталатов, поступающая с молоком, упакованным в полимерную тару, была рассчитана для каждого обнаруженного представителя фталатов по формуле

LADD =

_ (EDb ■ ADDchb) + (EDc ■ ADDchc) + (EDf ■ ADDcha) =                    AT                    ’ где LADD – пожизненная средняя суточная доза, мг/ (кг·день);

EDb – продолжительность экспозиции для детей младшего возраста (0 – <6 лет);

EDc – продолжительность экспозиции для детей старшего возраста (6 – <18 лет);

EDa – продолжительность экспозиции для взрослых (18 и более лет);

ADDChb – хроническая средняя суточная доза для детей младшего возраста, мг/кг в день;

ADDChc – хроническая средняя суточная доза для детей старшего возраста, мг/кг в день;

ADDCha – хроническая суточная доза для взрослого, мг/кг в день;

AT – время осреднения, число лет.

Результаты и их обсуждение. На этапе идентификации опасности для фталатов были определены критические органы и системы – печень, поджелудочная железа, эндокринная система и системное действие.

На этапе оценки зависимости «экспозиция–эффект» установлены референтные дозы при пероральном поступлении фталатов. Так, согласно принятому в Российской Федерации «Руководству по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду» Р 2.1.10.1920-04, референтная доза при хроническом пероральном поступлении для ББФ установлена на уровне 0,2 мг/кг массы тела (органы-мишени – печень и поджелудочная железа), для ДЭГФ – 0,02 мг/кг массы тела (органы-мишени – печень и эндокринная система), для ДБФ – 0,1 мг/кг массы тела (системное действие), для ДМФ – 10 мг/кг массы тела (орган-мишень – почки), для ДЭФ – 0,8 мг/кг (системный эффект) [16].

В ходе оценки экспозиции установлено, что 58 % проб молока, упакованного в полиэтиленовую пленку, и 40 % проб молока, разлитых в ПЭТ-бутылки, содержат фталаты (табл. 1). Наибольший вклад в суммарную концентрацию фталатов для молока в полиэтиленовой пленке вносит ДЭГФ (70 %), для молока, упакованного в ПЭТ-бутылки, – ДБФ (65 %).

На этом этапе для каждого контингента были установлены максимальные дозы фталатов, поступающие с молоком из полимерной тары (табл. 2). При расчете доз учитывалась масса тела исследуемых.

Установлено, что среди детей в возрасте 4–6 лет, по данным анкетирования, молоко потребляют 75 %. Родители исследованной группы приобретали только молоко, упакованное в полиэтиленовую пленку. Объем потребления молока детьми в сутки составлял 0,1–0,2 л.

Выявлено, что среди учащихся школ в возрасте 7–17 лет молоко употребляют 80 %. Для потребления родители покупают молоко, упакованное в полиэтиленовую пленку (у 68 % детей), в ПЭТ-бутылку (у 16 %), а также попеременно в оба вида упаковки (у 16 %). Объем потребления молока составил 0–0,3 л/сут. Из всех опрошенных взрослых молоко потребляют 57 %. Все они потребляют молоко, упакованное в полиэтиленовую пленку. Объем потребления молока взрослыми составлял 0,1–0,6 л/сут.

В ходе расчета пожизненной суточной дозы фталатов ее максимальное значение установлено для лиц, потребляющих молоко, упакованное в ПЭТ-бутылку (табл. 3). В этом случае наибольший вклад в формирование дозы вносит ДБФ. Для лиц, потребляющих молоко, упакованное в полиэтиленовые пакеты, доза формируется в основном за счет ДЭГФ.

Таблица 1

Максимальное содержание основных фталатов в пробах молока, упакованного в различную полимерную тару, мг/л

Вид тары	Концентрация фталатов в молоке, мг/л
	ДМФ	ДЭФ	ДБФ	ББФ	ДЭГФ
LDPE	0,161	0,25	1,686	0,072	3,709
Бутыль РЕТ	нпо (<0,1)	нпо (<0,2)	29,808	нпо (<0,2)	12,537

П р и м е ч а н и е : * – нпо – ниже порога определения.

Таблица 2

Максимальные дозы фталатов, попадающие в организм с молоком, упакованным в полимерную тару, для разных контингентов (мг/кг массы тела в день)

Контингент	Максимальный суточный объем потребления молока, л	Соединение	Вид тары	Доза
Дети 4–6 лет	0,2	ДМФ	ПЭ-пленка	2,44 · 10–3
		ДБФ		2,55 · 10–2
		ББФ		1,06 · 10–3
		ДЭГФ		5,61 · 10–2
		ДЭФ		3,78 · 10–3
Дети 7–17 лет	0,3	ДМФ	ПЭ-пленка	1,43 · 10–3
		ДБФ		1,49 · 10–2
		ББФ		6,21 · 10–4
		ДЭГФ		3,29 · 10–2
		ДЭФ		2,22 · 10–3
		ДМФ	ПЭТ-бутылка	0
		ДБФ		1,50 · 10–1
		ББФ		0
		ДЭГФ		6,32 · 10–2
		ДЭФ		0
Взрослые	0,6	ДМФ	ПЭ-пленка	1,82 · 10–3
		ДБФ		2,83 · 10–3
		ББФ		1,19 · 10–2
		ДЭГФ		8,15 · 10–4
		ДЭФ		4,20 · 10–2

Таблица 3

Результаты расчета пожизненной суточной дозы фталатов для различного вида упаковок, мг/кг массы тела в день

Соединение	Вид тары
	пленка	ПЭТ
ДМФ	1,79 · 10–3	1,22 · 10–3
ДБФ	1,22 · 10–2	6,63 · 10–2
ББФ	5,24 · 10–3	4,99 · 10–3
ДЭГФ	2,47 · 10–2	3,68 · 10–2
ДЭФ	1,84 · 10–2	1,76 · 10–2

Таблица 4

Результаты оценки пожизненного риска при употреблении молока, упакованного в полимерную тару

Соединение	Значение индекса опасности ( HI )
	Печень		Эндокринная система
	Пленка	ПЭТ	Пленка	ПЭТ
ББФ	0,03	0,02	Не является критической системой
ДБФ	Не является критическим органом		0,12	0,66
ДЭГФ	1,24*	1,84*	1,24*	1,84*

П р и м е ч а н и е : * – риск характеризуется как неприемлемый.

На этапе характеристики риска установлено, что при потреблении молока, упакованного в полимерную тару, создается неприемлемый пожизненный риск развития неблагоприятных эффектов ( HI до 1,84) со стороны печени и гормональной системы (табл. 4).

Наибольший вклад в формирование риска, независимо от вида тары, в которую упаковано молоко, вносит ДЭГФ.

Таким образом, установлено, что потребление молока, упакованного в полимерную и полимерсодержащую тару, может формировать неприемлемые уровни пожизненного риска, обусловленного содержанием в нем фталатов.

Выводы. В целом полученные результаты позволили установить:

– в молоке, упакованном в полимерную тару (полиэтиленовая пленка, ПЭТ-бутылка), обнаруживаются диметилфталат (ДМФ), дибутилфталат (ДБФ), ди(2-этилгексил)фталат (ДЭГФ), бутилбензилфталат (ББФ). Фталаты обнаружены: в ПЭТ-таре – в 40 % проб; в полиэтиленовой пленке – в 70 %;

– среди респондентов 57 % взрослых, 75 % детей в возрасте 4–6 лет и 80 % детей 7–17 лет потребляют молоко, упакованное в полиэтиленовую пленку и (или) ПЭТ-бутылку;

– фактическое потребление молока в сутки взрослыми ранжируется от 0,1 до 0,6 л; детьми 4–6 лет – в объеме 0,1–0,2 л; детьми 7–17 лет – 0,1–0,3 л;

– величина дозы фталатов, поступающих с молоком, достигает: для детей 4–6 лет – 5,61 · 10^–2 мг/кг массы тела в день; для детей 7–17 лет – 6,32 · 10^–2 мг/кг массы тела в день; для взрослых – 4,20 · 10^–2 мг/кг массы тела в день;

– при расчете пожизненного риска установлено, что риск формируется при употреблении молока, упакованного в полиэтиленовую пленку и ПЭТ-бутылку, за счет ДЭГФ. Значения индексов опасности, характеризующих риск, достигают 1,84 для печени и эндокринной системы независимо от тары.