EFFECT OF FOOD CHEMICAL COMPOSITION ON POPULATION HEALTH IN OMSK REGION

Full Text

Питание населения, являясь одним из ведущих критериев качества жизни и фактором, определяющим здоровье нации, в последние 15-20 лет претерпело существенные изменения. Эти изменения связаны как с нарастающим недостатком эссенциальных нутри-ентов в рационе, так и с резко возросшим уровнем загрязнения окружающей среды [11], отражающемся и на химическом составе продуктов питания [10]. Концепция предельно допустимых концентраций на современном этапе развития гигиенической науки не всегда в состоянии адекватно оценить уровень ксенобиотической нагрузки на население [1, 3, 12], в то время как методология оценки риска, напротив, получила широкое распространение во всем мире [2, 13, 14]. Определение риска, связанного с химическим загрязнением продуктов питания, для здоровья населения Омской области в многолетней динамике является основой для разработки мер профилактики. Цель исследования - оценить влияние химического состава продуктов питания на здоровье населения Омской области на протяжении 1996-2012 годов. Методы Расчет риска от воздействия химических контами-нантов пищевых продуктов на население проводился с использованием методических указаний «Определение экспозиции и оценка риска воздействия химических контаминантов пищевых продуктов на население» и 3 Окружающая среда Экология человека 2015.05 Таблица 1 Фактическое содержание химических соединений в продуктах питания, потребляемых населением Омской области в 1996-2004 гг., мг/кг Контаминанта Мясо и мясопродукты Молоко и молочные продукты Рыба и морепродукты Зерно, муко-мольно-крупяные, хлебобулочные изделия Сахар и кондитерские изделия Плодо овощная продукция Маслинич-ное сырье и жировые продукты пдк Кадмий 0,0066 0,0098 0,0158 0,0090 0,0179 0,0104 0,0000 0,03-2,0 Мышьяк 0,0266 0,0518 0,3250 0,0528 0,0522 0,0723 0,0053 0,05-5,0 Нитраты 0,0000 0,0000 0,0000 0,0556 0,0000 519,9 0,0000 60,0-2000,0 Ртуть 0,0084 0,0032 0,0116 0,0057 0,0070 0,0023 0,0012 0,005-1,0 Свинец 0,0917 0,0408 0,0589 0,0728 0,0867 0,0456 0,0107 0,1 - 10,0 Алюминий 0,0000 0,0000 0,0000 0,0022 0,0000 0,0000 0,0000 - Медь 0,7504 0,1685 0,4776 0,6915 0,6070 0,5782 0,0632 0,4-100,0 Нитриты 0,0030 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,005 Цинк 10,9263 1,4231 3,4440 3,1388 5,4235 3,3036 0,0167 3,0-200,0 Гексахлорбензол 0,0006 0,0006 0,0000 0,0006 0,0006 0,0007 0,0000 0,005-1,0 «Руководства по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду» [5, 8]. Рассчитывались неканцерогенный и канцерогенный риски. Оценка неканцерогенного риска проводилась с применением коэффициента опасности (HQ) и индекса опасности (HI), канцерогенного - суммарного индивидуального риска. Приемлемыми уровнями риска считаются для неканцерогенов - не более 1,0, для канцерогенов - индивидуальный риск менее или равный 1 х 10-6. Для определения фактической нагрузки на население при употреблении пищевых продуктов, как местного производства, так и привозных, использовались данные лабораторных исследований аккредитованных лабораторий центров государственного санитарно-эпидемиологического надзора Омской области за период 1996-2005 годов. Определялись: свинец, мышьяк, кадмий, ртуть, медь, цинк, гексахлорциклогексан, нитраты, нитриты. В целом по критериям безопасности было исследовано 17 059 проб пищевых продуктов. При расчете среднесуточной дозы потребления пищевых продуктов использовалась медиана содержания конта-минанта в пищевых продуктах, так как распределение величин не подчиняется закону Гаусса (табл. 1). Среднесуточное потребление основных групп продуктов населением Омской области было определено методом 24-часового (суточного) воспроизведения питания [4], рекомендованным для этих целей Федеральным государственным бюджетным научным учреждением «Научно-исследовательский институт питания» (методология формирования выборки приведена в [9]; n = 1 252). Материалы для сравнительной оценки за период 2009 - 2012 годов приведены по данным государственных докладов «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения Омской области» [6, 7]. Результаты Были определены канцерогенные и неканцерогенные риски развития патологических состояний у сельского населения Омской области при употреблении пищевых продуктов. В среднем индивидуальный канцерогенный риск, обусловленный поступлением с продуктами питания канцерогенов, составил 5 случаев рака на 10 тысяч человек дополнительно к фоновым (табл. 2). Таблица 2 Величины канцерогенного риска, обусловленного содержанием канцерогенов в пищевых продуктах (по группам пищевых продуктов, 1996-2004 гг.) Группа продуктов Мышьяк Свинец Гексахлор бензол ВСЕГО Мясо и мясопродукты 3,03х10-5 5,93х10-7 6,76х10-7 3,15х 10-5 Молоко и молочные продукты 7,47х10-5 3,34х10-7 8,55х10-7 7,59х10-5 Рыба и морепродукты 7,49х10-5 8,01 х 10-8 0,00 7,50х10-5 Зерно, мука, хлебобулочные изделия 1,49х 10-4 1,17х 10-6 1,68х 10-6 1,52х10-4 Сахар и кондитерские изделия 3,59х10-5 3,38х10-7 4,07х10-7 3,66х10-5 Овощи, фрукты, ягоды и соки 9,20х10-5 3,28х10-7 9,04х10-7 9,32х10-5 Картофель 1,17х 10-5 3,07х10-8 5,21 х10-7 1,23х10-5 Масла растительные 1,84х 10-6 2,08х10-8 0,00 1,86х 10-6 Суммарный канцерогенный риск 4,71х10-4 2,89х10-6 5,04х10-6 4,78х10-4 Наибольший вклад в суммарный канцерогенный риск вносил мышьяк. Его доля среди всех канцерогенов составляла 98,3 %. Основная часть канцерогенов поступала в организм с хлебобулочными изделиями, мукой и продуктами переработки зерна. В меньшей степени - за счет овощей и фруктов, молока и молочных продуктов, а также рыбы и морепродуктов (рис. 1). 4 Экология человека 2015.05 Окружающая среда Рис. 1. Канцерогенный риск для жителей Омской области, обусловленный воздействием канцерогенов, содержащихся в различных продуктах (количество дополнительных случаев на 100 тыс. населения, 1996-2004 гг.) Неканцерогенный риск при употреблении пищевых продуктов сельскими жителями области был определен по следующим химическим веществам: кадмий, мышьяк, нитраты, ртуть, свинец, алюминий, медь, нитриты, цинк, гексахлорбензол. Индексы опасности для здоровья населения от воздействия химических соединений и отдельных химических элементов, поступающих с основными продуктами питания, по направленности на «критические» органы и системы представлены в табл. 3. Индексы опасности более единицы были определены для таких «критических» органов и систем, как центральная (HI = 2,9) и периферическая (HI = 2,6) нервная система, сердечно-сосудистая система (HI = 2,8), кожа (HI = 2,4). Наиболее опасной для здоровья населения при пероральном пути поступлении ксенобиотиков оказалась группа «зерно, мука, хлебобулочные изделия». Основной вклад в развитие патологических реакций внес мышьяк - 57,0 % (рис. 2). По данным государственных докладов «О санитарно-эпидемиологическом благополучии на территории Омской области» за 2009-2012 годы, среднее значение индивидуального канцерогенного риска, связанного с контаминацией пищевых продуктов химическими веществами, на территории области составило 6,6 х 10-4 в течение всей жизни. Такое значение риска недопустимо для всего населения в целом и приемлемо только для профессиональных групп. В 2012 году оно составило 7,9 х 10-4 (в 2011 г. - 5,4 х 10-4, 2010-м - 8,8 х 10-4, 2009 - 4,4 х 10-4). Таблица 3 Индексы опасности для здоровья населения от воздействия химических соединений и отдельных химических элементов, поступающих с основными продуктами питания, по направленности на «критические» органы и системы (1996-2004 гг.) Критические органы и системы Мясо и мясопродукты Молоко и молочные продукты Рыба и морепродукты Зерно, мукомольно-крупяные, хлебобулочные изделия Сахар и кондитерские изделия Плодо овощная продукция Маслиничное сырье и жировые продукты ВСЕГО Желудочно-кишечный тракт 0,070 0,020 0,021 0,174 0,040 0,039 0,002 0,4 Центральная нервная система 0,253 0,432 0,477 1,131 0,276 0,239 0,019 2,9 Почки 0,073 0,062 0,039 0,199 0,078 0,032 0,003 0,5 Печень 0,071 0,021 0,021 0,179 0,040 0,037 0,002 0,4 Кожа 0,157 0,377 0,445 0,911 0,212 0,211 0,013 2,4 Периферическая нервная система 0,203 0,405 0,454 1,030 0,245 0,226 0,015 2,6 Сердечно-сосудистая система 0,157 0,377 0,445 0,911 0,212 0,602 0,013 2,8 Кровь 0,115 0,043 0,018 0,183 0,052 0,420 0,003 0,9 Иммунная система 0,050 0,026 0,023 0,101 0,030 0,009 0,003 0,2 Репродуктивная система 0,050 0,026 0,023 0,101 0,030 0,009 0,003 0,2 Биохимические показатели 0,115 0,043 0,018 0,183 0,052 0,028 0,003 0,4 Развитие 0,001 0,002 0,000 0,005 0,001 0,001 0,000 0,01 5 Окружающая среда Экология человека 2015.05 92 6,2 57,0 ffi мышьяк □ нитраты Имедь s свинец В кадмий ЕЗ ртуть Шцинк ез алюминий й гексахлорбензол ■нитриты Рис. 2. Вклад отдельных токсикантов в суммарный хронический неканцерогенный риск (поступление с пищевыми продуктами, сельские районы, 1996-2004 гг.), % Основной вклад в канцерогенный риск от химической контаминации пищевых продуктов внесли мышьяк (72,8 %), кадмий (11,8 %), свинец (10,1 %). Риск развития неканцерогенных эффектов при пероральном поступлении ксенобиотиков в 2009- 2012 годах рассчитывался по величине коэффициента опасности для двенадцати химических веществ (свинец, мышьяк, кадмий, ртуть, ГХЦГ, ДДТ, гексахлорбензол, нитраты, нитриты, афлатоксин Вр медь, цинк). Неприемлемые значения коэффициента опасности были определены для мышьяка (HQ = 2,0) и нитратов (HQ = 1,3), по остальным веществам коэффициенты опасности не превышали 1,0 и их значения оценивались как приемлемые. С учетом совместного действия веществ на органы-мишени, эффектов суммации и потенцирования наиболее вероятно развитие патологических эффектов со стороны эндокринной системы (HI = 4,1), сердечно-сосудистой (HI = 3,3), центральной нервной (HI = 3,3), мочевыделительной (HI = 2,8), желудочно-кишечного тракта (HI = 2,4), системы крови (HI = 2,1), иммунной системы (HI = 2,3), кожи (HI = 2,3). Индексы опасности, рассчитанные для остальных органов (систем)-мишеней, не превышали единицы. Обсуждение результатов Загрязнение продуктов питания химическими веществами-канцерогенами в Омской области за периоды 1996-2004 и 2009-2012 годов увеличилось и создало риск здоровью сельского населения: популяционный канцерогенный риск составил 5 х 10-4 и 6,6 х 10-4 соответственно (уровни неприемлемые для населения в целом). Риск развития неканцерогенных эффектов оценивался с учетом влияния на критические органы (системы). Индекс опасности более единицы (недопустимый уровень) в период 1996-2004 годов был получен по таким органам и системам, как центральная и периферическая нервные системы, сердечно-сосудистая система и кожа; в период 2009-2012 годов - эндокринная система, сердечно-сосудистая, центральная нервная, мочевыделительная, желудочно-кишечный тракт, система крови, иммунная система, кожа. Таким образом, за период 1994 - 2012 годов возросли уровни воздействия экзотосикантов продуктов питания, что привело к увеличению числа количества органов (систем)-мишеней. Основной группой продуктов, которые оказывали вредное воздействие на организм человека вследствие содержания в них мышьяка, была группа «хлебобулочные изделия и продукты переработки зерна».

About the authors

D V Turchaninov

M S Turchaninova

A V Brusentsova

Email: anna4855@mail.ru

N V Rezanova

References

Supplementary files