Risk of Non-Carcinogenic Effects from Exposure to Chemical Substances Found in Food Products

Full Text

ОБОСНОВАНИЕ

Согласно Доктрине продовольственной безопасности Российской Федерации (РФ)¹, обеспечение безопасного питания рассматривают как важнейший элемент национальной безопасности и необходимое условие повышения качества жизни граждан. Ключевым инструментом в этой сфере является систематический мониторинг состояния продовольственного сырья (ПС) и пищевых продуктов (ПП). Профилактика заболеваний, вызванных загрязнёнными химическими веществами продуктами, входит в число приоритетных задач современной медицины [1, 2].

По оценкам Всемирной организации здравоохранения, ежегодно около 600 млн человек, то есть почти каждый десятый житель планеты, заболевают в результате потребления загрязнённых ПП, при этом порядка 420 тыс. случаев заканчивается летальным исходом. Наибольшую опасность для здоровья населения представляют токсины природного происхождения и вещества, загрязняющие окружающую среду. Химическое загрязнение ПП может приводить к острому отравлению или развитию хронических заболеваний² [3].

Результаты различных исследований свидетельствуют о том, что даже при содержании химических загрязнителей в ПП на уровне ниже предельно допустимых доз и концентраций, существует вероятность формирования неприемлемого риска для здоровья населения. Так, некоторые соединения металлов, наиболее распространённые в окружающей среде, при длительном воздействии в небольших дозах способны аккумулироваться как в ПС, так и в организме человека, оказывая токсическое воздействие на различные органы и системы [4–6]. Хроническое воздействие микотоксинов ассоциируется с нарушениям функционирования иммунной системы и отклонениями в нормальном развитии организма [7–9]. Остаточное содержание пестицидов в ПП представляет риск возникновения неврологических, гепатотоксических, эндокринных и других патологических изменений [10–12].

Оценка риска является концептуальной основой, которая в контексте с химической безопасностью ПП обеспечивает механизм структурированного сбора и анализа информации о принципах возникновения и развития болезней пищевого происхождения, способствует последовательному, научно обоснованному и упорядоченному принятию решений в области безопасности ПП [13]. В РФ методологию анализа риска для здоровья населения также рассматривают как один из инструментов обоснования гигиенических критериев безопасности ПП [14–17]. При этом вопросы нагрузки различными контаминантами, поступающими с ПП, и их влияние на здоровье населения на региональных уровнях являются малоизученными и представляют научный интерес, а также имеют практическую значимость [18–20].

Цель

Оценка неканцерогенного риска для здоровья населения Республики Татарстан, связанного с загрязнением ПС и ПП химическими веществами, с учётом региональных факторов экспозиции.

МЕТОДЫ

Расчёт суточных доз загрязняющих химических веществ (ЗВ) и оценку риска здоровью населения осуществляли в соответствии с Руководством по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих среду обитания (Р 2.1.10.3968–23)³. Расчёты проводили для концентраций ЗВ в ПС и ПП на уровне медианы (Me) и 90-го процентиля (Р 90). ПС и ПП классифицированы по следующим группам:

• мясо и мясопродукты;
• рыба и рыбопродукты;
• молоко и молочные продукты;
• хлеб и хлебобулочные изделия;
• сахар и кондитерские изделия;
• овощи и бахчевые (исключая картофель);
• картофель;
• фрукты и ягоды;
• растительные масла;
• яйца.

На этапе идентификации опасности проведён анализ данных о загрязняющих веществах, присутствующих в ПС и ПП. На основе этого анализа сформирован перечень приоритетных химических соединений для оценки риска развития неканцерогенных эффектов. В исследовании использованы результаты лабораторного контроля, проведённого в 2008–2022 гг., испытательным центром ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Республике Татарстан (Татарстан)». При анализе рассматривали 23 приоритетных ЗВ (из более чем 130 выявленных), отобранных по критериям значимости и частоты выявления. Определение содержания этих веществ проводили в образцах ПС и ПП, реализуемых на территории Республики Татарстан, как местного, так и неместного производства.

Критерии отбора химических веществ в список приоритетных для последующего анализа, а также условия исключения применяли в соответствии с рекомендациями, изложенными в Р 2.1.10.3968–23³. В список приоритетных для оценки риска развития хронических неканцерогенных эффектов вошли следующие вещества, содержащиеся в ПС и ПП: α-гексахлоциклогексан (ГХЦГ), β-ГХЦГ, базудин, бенз(а)пирен, гептахлор, деоксиниваленол, дихлордифенилтрихлорметилметан (ДДТ) и его метаболиты, железо, кадмий, γ-ГХЦГ, медь, мышьяк, натрий фторид, натрий хлорит, нитраты, нитриты, производные 2,4-Д кислоты, ртуть, свинец, фосфамид, фтор, цинк, циперметрин.

На этапе оценки зависимости доза–эффект проанализированы сведения о параметрах неканцерогенной опасности (референтные дозы, критические органы и системы при хроническом воздействии). При оценке экспозиции проведён анализ фактических пищевых привычек питания населения Республики Татарстан, что позволило установить различные варианты воздействия загрязняющих веществ. Всего рассмотрено шесть сценариев (рис. 1). Источником данных по обследованию бюджетов домашних хозяйств (ОБХД) была официальная информация Территориального органа Федеральной службы государственной статистики по Республике Татарстан. В расчётах использовали сведения, собранные за период 2018–2022 гг. Фактическое количество потребляемых населением Республики Татарстан ПП определяли на основе анализа частоты потребления пищи с использованием стандартизированного опросника А.Н. Мартинчика и соавт. [21], после получения от респондентов информированного согласия (протокол исследования одобрен этическим комитетом Казанского государственного медицинского университета, (протокол № 1 от 23.11.2021). Общее количество респондентов составило 471 человек в возрасте старше 18 лет.

 

Рис. 1. Сценарии экспозиции, используемые при оценке риска: Me — медиана; P 90 — 90-й процентиль.

Fig. 1. Exposure scenarios used for risk assessment: Me, median; P₉₀, 90th percentile.

 

Для оценки экспозиционной нагрузки и уровней риска в различных сценариях использованы данные о потреблении ПП населением Республики Татарстан (табл. 1). При расчёте по данным ОБДХ (V и VI сценарий) использовали стандартные значения массы тела человека (70 кг), тогда как для сценариев, учитывающих региональные факторы экспозиции (I–IVсценарии), применяли медианное значение массы тела респондентов — 64 кг. В табл. 2 представлено количество исследованных проб по группам ПП и содержание в них основных загрязняющих веществ на уровне Ме и Р 90.

 

Таблица 1. Количество пищевых продуктов, потребляемое населением Республики Татарстан, кг/день

Table 1. Daily consumption of food products by the population of the Republic of Tatarstan, kg/day

Пищевые продукты	Индивидуальное фактическое потребление		ОБДХ, 95% доверительная граница среднего значения
	Me	Р 90
Мясо и мясопродукты	0,10	0,25	0,22
Рыба и рыбопродукты	0,01	0,03	0,05
Молоко и молочные продукты	0,18	0,52	0,79
Хлеб и хлебобулочные изделия	0,27	0,62	0,28
Сахар и кондитерские изделия	0,04	0,11	0,09
Овощи и бахчевые (исключая картофель)	0,29	0,85	0,29
Картофель	0,04	0,16	0,25
Фрукты и ягоды	0,21	0,63	0,23
Растительные масла	0,01	0,03	0,02
Яйца	0,01	0,03	0,04

Примечание. ОБДХ — обследование бюджетов домашних хозяйств; Me — медиана; P 90 — 90-й процентиль.

 

Таблица 2. Содержание в продуктах загрязняющих веществ (Me/Р 90), мг/кг

Table 2. Levels of contaminants in food products (Me/P90), mg/kg

Химические вещества	Группы пищевых продуктов
	1 n=5862	2 n=2205	3 n=4601	4 n=5842	5 n=2334	6 n=5374	7 n=4960	8 n=3918	9 n=2471	10 n=1179
α-Гексахлорциклогексан	0/0,025	0,025/0,025	0/0,025	0/0,025	0,025/0,05	0,005/0,05	0,005/0,005	0,003/0,003	0,013/0,05	0/0,001
β-Гексахлорциклогексан	0/0,033	0,025/0,025	0/0,025	0/0,025	0,004/0,05	0/0,038	0,005/0,025	0/0	0/0,05	—
Базудин	—	—	—	—	—	0/0,054	—	—	—	—
Бенз(а)пирен	0,0001/0,0002	0,00005/0,0005	0/0,0004	—	0,0001/0,001	—	—	—	0,0001/0,0008	—
Гептахлор	0,007/0,007	0,007/0,007	0,007/0,007	0,007/0,01	0,007/0,007	0,003/0,007	0,007/0,025	0,004/0,007	—	0,007/0,007
Деоксиниваленол	—	—	—	0,1/0,1	—	—	—	—	—	—
ДДТ и его метаболиты	0,002/0,025	—	0,002/0,025	0,00005/0,01	0,0025/0,02	0,003/0,025	0,003/0,025	0,003/0,025	—	0,001/0,025
Железо (Fe)	—	—	0,8//3,4	—	—	—	—	—	0,8/3,98	—
Кадмий (Cd)	0,001/0,01	0,002/0,02	0,0005/0,01	0,001/0,01	0,001/0,01	0,001/0,01	—	0,001/0,01	0,001/0,01	0,00/0,01
γ-Гексахлорциклогексан	0,005/0,025	0,003/0,025	0,001/0,02	0,001/0,025	0,003/0,05	0,001/0,025	—	0,001/0,004	0,002/0,047	0,001/0,05
Медь (Cu)	0,13/0,98	0,09/0,09	0,085/0,675	0,082/1,944	—	0,14/1,855	—	—	0,05/0,202	—
Мышьяк (As)	0,004/0,08	0,005/0,08	0,0025/0,013	0,001/0,014	0,001/0,08	—	0/0,004	0/0,08	0,0001/0,06	0,006/0,08
Натрий фторид	—	—	2,46/2,67	—	—	—	—	—	—	—
Натрий хлорит	1,575/2,6	5,735/7,922	—	—	—	0,81/1,938	—	—	—	—
Нитраты	14,6/72,83	—	2,5/15,3	29,9/90,51	—	76,85/583,45	84,3/175,0	30,0/56,7	—	—
Нитриты	0,005/30,16	—	—	—	—	—	—	—	—	—
Производные 2,4-Д кислоты	0/0,08	0/0,007	0/0,02	0/0,002	—	—	0,01/0,01	0/0,001	—	—
Ртуть (Hg)	0,001/0,004	0,0015/0,008	0/0,0005	0,00025/0,004	0,001/0,006	0/0,0001	0,014/0,07	0,001/0,0004	0,001/0,004	0,001/0,004
Свинец (Pb)	0,014/0,095	0,021/0,109	0,01/0,04	0,018/0,1	0,01/0,068	—	—	0,007/0,057	0,01/0,05	0,01/0,059
Фосфамид	—	—	—	0,00005/0,003	—	0/0,02	0,005/0,035	0/0,02	—	—
Фтор (F)	—	—	1,29/3,17		—	—	—	—	—	—
Цинк (Zn)	0,355/2492	—	0,57/7,5	0,74/8,7	—	—	—	—	—	—
Циперметрин	—	—	—	—	—	0,005/0,005	0,005/0,015	—	—	—

Примечание. 1 — Мясо и мясопродукты; 2 — Рыба и рыбопродукты; 3 — Молоко и молочные продукты; 4 — Хлеб и хлебобулочные изделия; 5 — Сахар и кондитерские изделия; 6 — Овощи и бахчевые (исключая картофель); 7 — Картофель; 8 — Фрукты и ягоды; 9 — Растительные масла; 10 — Яйца; ДДТ — дихлордифенилтрихлорметилметан; Me — медиана; P 90 — 90-й процентиль.

 

Расчёт экспозиции население контаминантами, содержащимися в ПП, осуществляли по следующей формуле:

$Exp=\frac{{\displaystyle {\sum }_{i=1}^N\left(C_i\times M_i\right)}}{BW},$ (1)

где Ехр — значение экспозиции контаминантом, миллиграмм на килограмм массы тела в сутки/неделю/месяц; C_i — содержание контаминанта в i-м продукте, мг/кг; M_i — потребление i-го продукта, кг/сут (кг/нед., кг/год); BW — масса тела человека, кг (стандартное значение — 70 кг); N — общее количество продуктов, включённых в исследование.

Вклад ПП в общее значение экспозиции контаминантом рассчитывали по формуле:

$Cont{r}_i=\frac{C_i\times M_i}{{\displaystyle {\sum }_{i=1}^N{C}_i\times M_i}}\times 100\%,$ (2)

где Contr_i — вклад i-го продукта в общее значение экспозиции; C_i — содержание контаминанта в продукте i, мг/кг; M_i — потребление продукта i, кг/сут (кг/нед., кг/год); N — общее количество продуктов, включённых в исследование.

На последнем этапе выполнены расчёты коэффициента опасности (HQ) для анализа риска развития неканцерогенных эффектов от воздействия отдельных ЗВ, а также индекса опасности (HI) для оценки неканцерогенного риска при их одновременном поступлении, представлена характеристика установленных рискаов. Коэффициент опасности рассчитывали по формуле:

$H{Q}_i=\frac{A{D}_i}{Rf{D}_i},$ (3)

где HQ — коэффициент опасности воздействия вещества i; AD_i — потенциальная доза поступления вещества i, мг/кг; RfD_i — безопасный уровень воздействия вещества i, мг/кг.

Индексы опасности рассчитывали по формуле:

$H{I}_k=\Sigma H{Q}_i,$ (4)

где НI_k — индекс опасности развития нарушения функций критических органов и систем k; HQ_i — коэффициенты опасности; для отдельных компонентов i смеси веществ, воздействующих на критические органы и системы k.

Риск оценивали как:

• минимальный — при HQ ≤0,1 и HI ≤1,0;
• допустимый (приемлемый) — при HQ от 0,11 до 1,0 и HI от 1,1 до 3,0;
• настораживающий — при HQ от 1,1 до 3,0 и HI от 3,1 до 6,0;
• высокий — при HQ >3,0 и HI >6,0.

Расчёты проводили с использованием программы Microsoft Office Excel^® (Microsoft, Соединённые Штаты Америки).

РЕЗУЛЬТАТЫ

Сравнительный анализ среднесуточных доз при поступлении ЗВ с ПС и ПП показал, что при содержании их на уровне Me наибольшая дозовая нагрузка по большинству ЗВ отмечена при III сценарии (за исключением α- и β-ГХЦГ, железа, мышьяка, натрия фторида, фтора). При концентрациях химических веществ, соответствующих Р 90, максимальные нагрузки, как правило, формируются при IV сценарии (за исключением бенз(а)пирена, железа, фторида натрия и фтора). Для фторида натрия, фтора и железа наибольшие значения зафиксированы при VI сценарии, тогда как для α- и β-ГХЦГ, а также мышьяка — при IV сценарии (табл. 3).

 

Таблица 3. Среднесуточная доза веществ, загрязняющих пищевые продукты, мг/кг в сут

Table 3. Average daily dose of food contaminants, mg/kg/day

Химические вещества	Сценарий экспозиции
	I	II	III	IV	V	VI
α-Гексахлорциклогексан	2,2×10−5	6,9×10−4	8,1×10−5	1,9×10−3	1,0×10−4	1,1×10−3
β-Гексахлорциклогексан	1,9×10−5	5,5×10−4	8,5×10−5	1,5×10−3	1,1×10−4	9,8×10−4
Базудин	—	1,9×10−4	—	5,6×10−4	—	1,5×10−4
Бенз(а)пирен	1,5×10−7	2,0×10−6	4,1×10−7	5,7×10−6	3,3×10−7	6,4×10−6
Гептахлор	1,3×10−4	1,5×10−4	3,5×10−4	4,3×10−4	2,2×10−4	3,0×10−4
Деоксиниваленол	4,2×10−4	4,2×10−4	9,8×10−4	9,8×10−4	4,1×10−4	4,1×10−4
ДДТ и его метаболиты	3,4×10−5	3,7×10−4	1,0×10−4	1,1×10−3	6,6×10−5	6,9×10−4
Железо (Fe)	2,2×10−3	0,011	0,007	0,031	0,009	0,042
Кадмий (Cd)	1,3×10−5	1,8×10−4	3,6×10−5	5,1×10−4	2,4×10−5	3,2×10−4
γ-Гексахлорциклогексан	9,4×10−6	3,5×10−4	2,7×10−5	9,9×10−4	2,3×10−5	6,8×10−4
Медь (Cu)	2,3×10−3	0,016	0,006	0,041	0,004	0,025
Мышьяк (As)	1,4×10−5	2,5×10−4	3,8×10−5	6,5×10−4	4,0×10−5	4,9×10−4
Натрий фторид	6,8×10−3	0,007	0,02	0,022	0,028	0,03
Натрий хлорит	6,5×10−3	0,014	0,019	0,042	0,009	0,021
Нитраты	0,617	3,138	1,796	9,122	0,857	3,489
Нитриты	8,1×10−3	0,055	0,019	0,131	0,016	0,109
Производные 2,4-Д кислоты	—	2,8×10−4	—	7,7×10−4	—	6,2×10−4
Ртуть (Hg)	4,3×10−6	3,8×10−5	1,1×10−5	1,0×10−4	7,5×10−6	5,6×10−5
Свинец (Pb)	2,3×10−4	1,3×10−3	6,1×10−4	3,5×10−3	4,0×10−4	2,1×10−3
Фосфамид	3,1×10−5	1,2×10−3	9,3×10−5	3,0×10−3	4,0×10−5	1,5×10−3
Фтор (F)	3,6×10−3	7,2×10−3	0,011	0,021	0,015	0,029
Цинк (Zn)	0,013	0,075	0,035	0,193	0,021	0,108
Циперметрин	2,5×10−5	2,8×10−5	7,9×10−5	9,1×10−5	3,7×10−5	5,5×10−5

Примечание. ДДТ — дихлордифенилтрихлорметилметан.

 

Во всех моделируемых сценариях основным источником поступления деоксиниваленола (100%) являются хлеб и хлебобулочные изделия. Фторид натрия и фтор (100%), а также железо (94,8–99,0%) поступают преимущественно с молоком и молочными продуктами. Нитриты (100%) — с мясом и мясопродуктами. Основными путями поступления базудина (100%) и циперметрина (50,0–88,3%) служат овощи и бахчевые (за исключением картофеля). Вклад в суммарную экспозицию хлорита натрия обеспечивают преимущественно овощи и бахчевые (33,2–60,7%) и мясные продукты (24,0–55,0%). Для нитратов основным источником поступления выступают овощи и бахчевые культуры (29,9–75,7%), на долю хлебобулочных изделий приходится 9,7–20,3%, а в V и VI сценариях значительный вклад вносит картофель (18,3–35,2%). Суммарная доза кадмия в сценариях I–IV формируется в основном за счёт потребления хлеба и хлебобулочных изделий (19,1–32,3%), овощей и бахчевых (17,3–26%), а также фруктов и ягод (12,6–19,3%). В сценариях V и VI ведущим источником кадмия становятся молочные продукты (24–34,9%) и хлебобулочными изделиями (12,7–17,5%). Основной вклад в суммарную дозу мышьяка обеспечивает молоко и молочные продукты (9,7–65,1%), мясо и мясопродукты (19,5–27,9%), а также хлеб и хлебобулочные изделия (7,2–20,5%). Дополнительно, в сценариях II, IV, VI, значимый вклад вносит сахар и кондитерские изделия (14–15,7%). Для ртути основными источниками являются хлебобулочные изделия (27,4–48,7%) и мясные продукты (14–29,9%). В сценариях II, IV, VI — фрукты и ягоды (18,1–28,9%). Свинец поступает с хлебом и хлебобулочными изделиями (20,0–37,2%), овощами и бахчевыми (9,1–26,5%), молочными продуктами (8,6–28,2%) и мясом (10,0–15,4%). Вклад в суммарную дозу меди зависит от сценария: в сценариях I, III и V доминируют мясо и мясопродукты (50,5–58,7%); в сценариях II, IV — хлебобулочные изделия (43,8–49,5%) и овощи с бахчевыми (20,9–23,6%); в сценарии VI основную долю обеспечивают молочные продукты (37,2%) и хлеб (30,2%). Суммарная доза цинка при всех сценариях воздействия формируется в основном за счёт потребления хлеба и хлебобулочных изделий (22,4–65,6%). Существенный вклад также вносят молочные продукты (10,5–35,1%) и овощи с бахчевыми (за исключением картофеля) (8,8–33,4%). В сценариях I, III, V основными источниками бенз(а)пирена выступают мясо и мясопродукты (47,1–53,3%), а также сахар и кондитерские изделия (40,7–41,5%). В сценариях II, IV, VI преобладающее значение имеют молочные продукты (51,7–65,8%), в меньшей степени — кондитерские изделия (21,4–31,8%). Поступление производных 2,4-Д кислоты регистрируют только при сценариях II, IV, VI (при содержании на уровне Р 90), при этом основная доля приходится на мясную продукцию (40,3–45,8%), молоко (19,4–36,4%), а также овощи и бахчевые (5,9–17,3%). Для фосфамида в сценариях I, III, V наибольший вклад обеспечивают фрукты и ягоды (63,9–79,9%), тогда как в сценариях II, IV, VI — хлеб и хлебобулочные изделия (65,0–81,7%). Суммарная доза α-ГХЦГ в сценариях I, III, V преимущественно обусловлена поступлением с картофелем (68,5–91,7%). В сценариях II, IV, VI основной вклад вносят хлебобулочные изделия (18,9–30,5%), молочные продукты (10,0–25,9%), овощи и бахчевые (за исключением картофеля) (13,4–26,1%) и фрукты с ягодами (11,4–18,8%). Для β-ГХЦГ в сценариях I, III, V основными источниками являются картофель (72,4–82,7%) и рыбные продукты (17,3–27,6%). В сценариях II, IV, VI распределение вклада смещено в сторону хлеба и хлебобулочных изделий (21,1–38,1%), молока и молочной продукции (12,5–28,9%), овощей и бахчевых (9,4–22,6%), а также мясной продукции (13,1–16,3%). Формирование суммарной дозы γ-ГХЦГ происходит преимущественно за счёт молока и молочных продуктов (15,5–49,9%), овощей и бахчевых культур (за исключением картофеля) (8,1–31,6%), а также хлебобулочных изделий (9,1–29,5%). Основные источники ДДТ и его метаболитов — молоко и молочные продукты (18,7–42,5%), овощи и бахчевые (13,2–33,3%), а также фрукты и ягоды (12,2–24,7%). В сценариях I–IV наибольший вклад в дозовую нагрузку гептахлора обеспечивают хлеб и хлебобулочные изделия (19,3–28,2%), овощи и бахчевые (21,2–26,3%), а также фрукты с ягодами (15,5–19,5%). В сценариях V и VI ведущими источниками выступают молочные продукты (26,1–35,2%), картофель (11,4–30,2%) и хлебобулочные изделия (12,8–13,6%).

Анализ хронического неканцерогенного действия приоритетных веществ, загрязняющих ПП, на основании проведённых расчётов (HQ), показал, что для сценария I значения HQ для всех веществ находятся на допустимом уровне (табл. 4). При этом установлено, что экспозиция базудином и производными 2,4-Д кислоты отсутствует, а значения HQ для бенз(а)пирена, ДДТ и его метаболитов, железа, γ-, α- и β-ГХЦГ, кадмия, мышьяка, нитритов, цинка, ртути, свинца, фтора, циперметрина находятся на минимальном (целевом) уровне (HQ <0,1). Наибольшие значения HQ зафиксированы для деоксиниваленола и нитратов (см. табл. 4).

 

Таблица 4. Коэффициент опасности химических веществ в зависимости от сценария экспозиции

Table 4. Hazard quotients of chemical substances according to exposure scenarios

Химические вещества	Сценарий
	I	II	III	IV	V	VI
α-Гексахлорциклогексан	0,004	0,14	0,02	0,38	0,02	0,22
β-Гексахлорциклогексан	0,04	1,1	0,17	2,94	0,22	1,95
Базудин	0	0,21	0	0,62	0	0,17
Бенз(а)пирен	0,0003	0,004	0,002	0,01	0,001	0,01
Гептахлор	0,25	0,3	0,71	0,85	0,45	0,61
Деоксиниваленол	0,42	0,42	0,98	0,98	0,41	0,41
ДДТ и его метаболиты	0,07	0,73	0,2	2,11	0,13	1,39
Железо (Fe)	0,01	0,04	0,02	0,1	0,03	0,14
Кадмий (Cd)	0,03	0,36	0,07	1,0	0,05	0,65
γ-Гексахлорциклогексан	0,03	1,18	0,09	3,31	0,08	2,27
Медь (Cu)	0,12	0,81	0,31	2,14	0,22	1,31
Мышьяк (As)	0,05	0,83	0,13	2,16	0,13	1,62
Натрий фторид	0,14	0,15	0,4	0,43	0,55	0,60
Натрий хлорит	0,22	0,46	0,62	1,39	0,3	0,69
Нитраты	0,39	1,96	1,12	5,7	0,54	2,18
Нитриты	0,08	0,55	0,18	1,31	0,16	1,0
Производные 2,4-Д кислоты	0	0,03	0	0,08	0	0,06
Ртуть (Hg)	0,01	0,13	0,04	0,34	0,02	0,19
Свинец (Pb)	0,06	0,36	0,18	1,0	0,11	0,59
Фосфамид	0,16	5,89	0,46	14,77	0,2	7,28
Фтор (F)	0,06	0,12	0,17	0,35	0,24	0,49
Цинк (Zn)	0,04	0,25	0,12	0,64	0,07	0,36
Циперметрин	0,003	0,003	0,01	0,01	0,004	0,01

Примечание. ДДТ — дихлордифенилтрихлорметилметан.

 

Во II сценарии значения HQ варьируют от минимальных [для бенз(а)пирена, железа, производных 2,4-Д кислоты, циперметрина] до настораживающих (для нитратов, γ- и β-ГХЦГ), при этом для фосфамида регистрируют высокий уровень риска.

В III сценарии экспозиция базудином и производными 2,4-Д кислоты не выявлена, а значения HQ для всех приоритетных веществ, кроме нитратов, находятся на допустимом уровне. В свою очередь, значение HQ для нитратов составило 1,12, что оценили как настораживающий риск.

В IV сценарии значения HQ варьируют от допустимых (для деоксиниваленола, натрия фторида, фтора, базудина, гептахлора, кадмия, свинца, цинка, ртути, α-ГХЦГ) до настораживающих (для β-ГХЦГ, мышьяка, ДДТ и его метаболитов, меди, нитритов, натрия хлорита), при этом для фосфамида, нитратов и γ-ГХЦГ регистрируют высокий уровень риска.

В V сценарии экспозиция базудином и производными 2,4-Д кислоты не выявлена, а значения HQ по всем приоритетным веществам находятся на допустимом уровне.

В VI сценарии значения HQ варьируют от минимальных [для бенз(а)пирена, производных 2,4-Д кислоты, циперметрина] до настораживающих (для γ-ГХЦГ, нитратов, β-ГХЦГ, мышьяка, ДДТ и его метаболитов, меди, нитритов), при этом для фосфамида регистрируют высокий уровень риска.

Анализ значений HI для химических веществ однонаправленного действия при содержании ЗВ в ПП на уровне Me в соответствии со сценариями I, III и V показал, что риск возникновения хронических неканцерогенных эффектов со стороны различных критических органов и систем у взрослого населения Республики Татарстан остаётся в пределах минимального и допустимого диапазона. Содержание загрязняющих веществ в ПП на уровне Р 90 (сценарии II, IV и VI) формирует повышенные риски развития неблагоприятных эффектов для некоторых органов и систем. В сценарии II и IV отмечен настораживающий уровень риска для системы крови, связанный с поступлением нитратов (вклад в HQ 61 и 54% соответственно); для печени (вклад в HQ 50%) и почек, обусловленный присутствием γ-ГХЦГ (вклад в HQ 56 и 63% соответственно). Кроме того, зафиксирован высокий риск для нервной системы, связанный с содержанием фосфамида (вклад в HQ 79 и 74% соответственно). В IV сценарии (повышенное потребление ПП, содержащих химические вещества по верхнему уровню контаминации — «наихудшая ситуация») установлен настораживающий риск развития неканцерогенных эффектов для почек, обусловленный содержанием γ-ГХЦГ (вклад в HQ 58%); а также для процессов роста и развития, связанный с присутствием мышьяка и хлорита натрия (вклад в HQ 44 и 25% соответственно). Выявлен настораживающий риск для репродуктивной и эндокринной систем, обусловленный присутствием β-ГХЦГ (вклад в HQ 75%), а также высокий риск для крови (нитраты, вклад в HQ 65%), печени (ДДТ и его метаболитов, γ-ГХЦГ — вклад в HQ 31 и 48% соответственно) и нервной системы (фосфамида, вклад в HQ 78%). Риск воздействия на центральную нервную систему, желудочно-кишечный тракт, сердечно-сосудистую, иммунную и мышечную системы при всех рассматриваемых сценариях воздействия оценивается как минимальный и допустимый (табл. 5).

 

Таблица 5. Распределение критических органов и систем по величине индекса опасности для веществ однонаправленного действия

Table 5. Distribution of target organs and systems by hazard index for substances with similar mechanisms of action

Критические органы и системы	Сценарий
	I	II	III	IV	V	VI
Кровь	0,99	3,57	2,58	9,71	1,29	4,6
Печень	0,774	2,8	2,0	7,71	1,09	4,96
Почки	0,49	2,12	1,18	5,71	0,56	2,98
Центральная нервная система	0,28	0,82	0,8	2,39	0,41	1,28
Нервная система	0,28	7,42	0,81	18,89	0,4	9,85
Желудочно-кишечный тракт	0,193	0,973	0,51	2,6	0,494	1,95
Влияние на процессы развития	0,34	1,784	0,972	4,9	0,561	3,1
Сердечно-сосудистая система	0,05	0,83	0,13	2,16	0,13	1,62
Репродуктивная система	0,1	1,96	0,35	3,94	0,33	2,54
Эндокринная система	0,1	1,96	0,35	3,94	0,33	2,54
Иммунная система	0,04	0,25	0,12	0,64	0,07	0,36
Мышечная система	0,14	0,15	0,4	0,43	0,55	0,60

 

ОБСУЖДЕНИЕ

В проведённом исследовании дозы, рассчитанные на основе ОБДХ, по некоторым веществам [железо, натрий фторид, фтор, бенз(а)пирен, α- и β-ГХЦГ] выше, чем дозы, рассчитанные по индивидуальному потреблению даже на уровне P 90, что говорит о вероятном переучёте экспозиционной нагрузки по вышеуказанным веществам и недоучёте по другим загрязнителям. При оценке риска развития неблагоприятных эффектов, обусловленных содержанием загрязняющих веществ в ПП, используют как статистические данные среднедушевого годового потребления ПП, так и индивидуального среднегодового потребления, полученные в результате оценки фактического питания. Последний подход более точно отражает степень влияния алиментарных контаминантов. Полученные в различных исследованиях результаты свидетельствуют о том, что контаминация ПП формирует повышенные риски для здоровья потребителей разных возрастных и социальных групп. Химические факторы (пестициды, нитраты, тяжёлые металлы и др.) создают риски возникновения патологий пищеварительной, нервной, иммунной, эндокринной систем, крови и др. [1, 24, 25]. Установлено, что наибольшая вероятность развития неблагоприятных эффектов от влияния химических веществ, загрязняющих ПС и ПП, существует для нервной системы (HI до 18,89), крови (HI до 9,71), печени (HI до 7,71), почек (HI до 5,71), репродуктивной и эндокринной систем (HI до 3,94). Полученные значения для сценария IV, отражающего «наихудшую ситуацию», являются сигналом для лиц, принимающих управленческие решения о необходимости организации мер профилактики с целью минимизации воздействия данных факторов риска на здоровье населения республики.

Ограничения исследования

Неопределённости результатов проведённой оценки риска связаны с использованием в расчётах значений стандартных факторов экспозиции, результатов социально-гигиенического мониторинга качества ПС и ПП, неполнотой информации о содержании остаточных количеств применяемых в сельском хозяйстве пестицидов ввиду того, что контроль направлен на поиск прежде всего глобальных загрязнителей.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Оценка риска развития хронических неканцерогенных эффектов на основании HQ приоритетных химических веществ, загрязняющих ПС и ПП, показала, что значения HQ по всем веществам для сценариев экспозиции I, V, а также III, за исключением нитратов, не превышают допустимый уровень (HQ <1). Значения HQ для некоторых веществ по сценариям экспозиции, при расчёте которых учитывали содержание ЗВ в соответствующих группах ПП на уровне Р 90, свидетельствуют о настораживающем уровне риска (β- и γ-ГХЦГ, нитраты — сценарий II; β-ГХЦГ, ДДТ и его метаболиты, медь, мышьяк, натрий хлорит, нитриты — сценарий IV; β-ГХЦГ, ДДТ и его метаболиты, γ-ГХЦГ, медь, мышьяк, нитраты — сценарий VI), а также высоком уровне (фосфамид для сценариев II, IV, VI, дополнительно нитраты и γ-ГХЦГ для сценария IV).

Развитие неблагоприятных неканцерогенных эффектов обусловлено преимущественно загрязнением ПС и ПП фосфамидом (при употреблении хлеба и хлебобулочных изделий, фруктов и ягод), нитратами (при употреблении овощей с бахчевыми, хлеба и хлебобулочных изделий, картофеля) и γ-ГХЦГ (при употреблении молока и молочных продуктов, хлеба и хлебобулочных изделий, овощей и бахчевых). Наиболее уязвимыми, с точки зрения развития общетоксических эффектов от воздействия химических веществ однонаправленного действия, загрязняющих ПП, являются кроветворная и нервная системы, печень, почки, а также системы, участвующие в процессах роста и развития.

Таким образом, по результатам проведённого исследования установлено, что расчёт значений неканцерогенного риска для здоровья населения от влияния химических веществ, поступающих с ПП, с учётом региональных факторов экспозиции, является предпочтительным в сравнении с ОБДХ. Полученные результаты возможно использовать местными органами власти при разработке мероприятий по совершенствованию системы безопасности ПП и проектов управленческих решений для снижения бремени алиментарно-зависимых заболеваний у населения Республики Татарстан.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Вклад авторов. О.А. Фролова — концепция и дизайн исследования, участие в обсуждении полученных результатов; Е.П. Бочаров — сбор и статистическая обработка первичных данных, написание текста рукописи; Е.А. Тафеева — обобщение материала, анализ и обсуждение результатов, редактирование текста рукописи. Все авторы одобрили рукопись (версию для публикации), а также согласились нести ответственность за все аспекты работы, гарантируя надлежащее рассмотрение и решение вопросов, связанных с точностью и добросовестностью любой её части.

Этическая экспертиза. Исследование одобрено локальным этическим комитетом Казанского государственного медицинского университета, (протокол № 1 от 23.11.2021). Все респонденты подписали форму информированного добровольного согласия.

Источники финансирования. Отсутствуют.

Раскрытие интересов. Авторы заявляют об отсутствии отношений, деятельности и интересов за последние три года, связанных с третьими лицами (коммерческими и некоммерческими), интересы которых могут быть затронуты содержанием статьи.

Оригинальность. При создании настоящей работы авторы не использовали ранее опубликованные сведения (текст, иллюстрации, данные).

Доступ к данным. Все данные, полученные в настоящем исследовании, доступны в статье.

Генеративный искусственный интеллект. При создании настоящей статьи технологии генеративного искусственного интеллекта не использовали.

Рассмотрение и рецензирование. Настоящая работа подана в журнал в инициативном порядке и рассмотрена по обычной процедуре. В рецензировании участвовали два внешних рецензента, член редакционной коллегии и научный редактор издания.

ADDITIONAL INFORMATION

Author contributions: O.A. Frolova: conceptualization, investigation; E.P. Bocharov: data curation, formal analysis, writing—original draft; E.A. Tafeeva: formal analysis, writing—review & editing. All the authors approved the version of the manuscript to be published and agreed to be accountable for all aspects of the work, ensuring that questions related to the accuracy or integrity of any part of the work are appropriately investigated and resolved.

Ethics approval: The study was approved by the Local Ethics Committee of Kazan State Medical University (Minutes No. 1 of November 23, 2021). All participants provided written informed consent.

Funding sources: No funding.

Disclosure of interests: The authors have no relationships, activities, or interests for the last three years related to for-profit or not-for-profit third parties whose interests may be affected by the content of the article.

Statement of originality: No previously published material (text, images, or data) was used in this work.

Data availability statement: All data generated during this study are available in this article.

Generative AI: No generative artificial intelligence technologies were used to prepare this article.

Provenance and peer review: This paper was submitted unsolicited and reviewed following the standard procedure. The peer review process involved two external reviewers, a member of the editorial board, and the in-house scientific editor.

¹ Указ Президента Российской Федерации от 21 января 2020 г. № 20 «Об утверждении Доктрины продовольственной безопасности Российской Федерации». Режим доступа: https://internet.garant.ru/#/document/73438425/ Дата обращения: 09.03.2024.

² Безопасность пищевых продуктов; [около 4 страниц]. В: Всемирная организация здравоохранения [интернет]. Женева: Всемирная организация здравоохранения, 2024–2024. Режим доступа: https://www.who.int/ru/news-room/fact-sheets/detail/food-safety Дата обращения: 15.03.2024.

³ Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих среду обитания. Р 2.1.10.3968–23 (утв. Руководителем Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации Поповой А.Ю. 6 сентября 2023 г.). Режим доступа: https://internet.garant.ru/#/document/408644981/ Дата обращения: 09.03.2024.

About the authors

Oksana A. Frolova

Russian Medical Academy of Continuous Professional Education

Author for correspondence.
Email: frolova_oa@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-6675-0563
SPIN-code: 1920-0311

MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor

Russian Federation, Kazan

Evgeniy P. Bocharov

Hygienic and Epidemiological Center in Republic of Tatarstan (Tatarstan)

Email: e-bocharov@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-0672-5603
SPIN-code: 5136-5976

MD, Cand. Sci. (Medicine)

Russian Federation, Kazan

Elena A. Tafeeva

Kazan State Medical University

Email: tafeeva@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-4161-2463
SPIN-code: 2265-1810

MD, Dr. Sci. (Medicine), Associate Professor

Russian Federation, Kazan

References

Supplementary files