Ekologiya cheloveka (Human Ecology)Ekologiya cheloveka (Human Ecology)Экология человека1728-08692949-1444Eco-Vector11097210.17816/humeco110972ORIGINAL STUDY ARTICLESОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯResearch ArticleAssessment of the chemical and radiological safety of wild mushrooms and berries growing in the Arkhangelsk regionОценка химической и радиологической безопасности дикорастущих грибов и ягод, произрастающих на территории Архангельской областиhttps://orcid.org/0000-0001-8936-73247358-1674UnguryanuTatiana N.УнгурянуТатьяна Николаевна
Russian Federation

MD, Dr. Sci. (Med.)

д.м.н.

unguryanu_tn@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1512-98388759-1012StepovaiaDaria A.СтеповаяДарья Алексеевна
Russian Federation
stepovaia.d.a@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-1685-81705255-0141BelyaevskayaIlona A.БеляевскаяИлона Александровна
Russian Federation
ilona.aleksandrova.1998@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1165-79676634-6981GaidukSvetlana V.ГайдукСветлана Викторовна
Russian Federation
svetikzaharova5@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0875-50081292-5961BobykinKonstantin S.БобыкинКонстантин Сергеевич
Russian Federation
bobikin.kostik@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9202-7400VolkovNikita G.ВолковНикита Геннадьевич
Russian Federation
candysec@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-4579-9357KuznetsovaDiana L.КузнецоваДиана Логиновна
Russian Federation
dianka.kuznetsova.00@inbox.ruhttps://orcid.org/0000-0001-5918-2820KosarevaElena N.КосареваЕлена Николаевна
Russian Federation
kosareff_en@bk.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4763-2377GlukhanovaAnna S.ГлухановаАнна Сергеевна
Russian Federation
agrohim_29@mail.ruNorthern State Medical UniversityСеверный государственный медицинский университетAgency of Consumer Protection, Arkhangelsk BranchУправление Роспотребнадзора по Архангельской областиBalashikha Central District HospitalБалашихинская областная больницаAgency of Consumer Protection, Vologda BranchУправление Роспотребнадзора по Вологодской областиCenter for Hygiene and Epidemiology in the Arkhangelsk Region and Nenets Autonomous OkrugЦентр гигиены и эпидемиологии в Архангельской области и Ненецком автономном округеVolosevich First Municipal Clinical HospitalПервая городская клиническая больница им. Е.Е. ВолосевичAgrochemical Service Station «Arkhangelskaya»Станция агрохимической службы «Архангельская»160120230403202330117271909202225102022Copyright ©; 2023, Eco-VectorCopyright ©; 2023, Эко-Вектор2023Eco-VectorЭко-Векторhttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0https://hum-ecol.ru/1728-0869/article/view/110972

AIM: To analyze the levels of contamination with heavy metals and radionuclides of wild mushrooms and berries growing in the Arkhangelsk region.

METHODS: Data on the content of heavy metals (cadmium, mercury, lead, arsenic) and radionuclides (cesium-137 and strontium-90) in berries and mushrooms were studied in accordance with the protocols of the Agrochemical Service Station «Arkhangelskaya» and the Center for Hygiene and Epidemiology in the Arkhangelsk Region and the Nenets Autonomous Okrug during the period of 2015–2021. Total 201 samples of mushrooms and 175 samples of berries were analyzed.

RESULTS: The levels of heavy metals did not exceed the maximum permissible concentrations in 94% of the studied samples of mushrooms and 86% of the studied samples of berries. All samples of mushrooms and berries corresponded the hygienic standards for the content of radionuclides. The mean concentrations of mercury (0.013 mg/kg) and cadmium (0.040 mg/kg) in mushrooms were higher than the average concentrations of these metals in berries by 2.1 (p=0.002) and 1.8 times (p <0.001), respectively. At the level of median concentration and 90th percentile, the content of mercury in tubular mushrooms (0.036 and 0.047 mg/kg, respectively) was 3.2 times higher in comparison to plate mushrooms (p=0.003). The highest content of arsenic (0.067 and 0.24 mg/kg, respectively) and lead (0.088 and 0.15 mg/kg) were found in the berries of the large-sized shrubs at the level of average concentration and the 90th percentile compared to other shrub species, but the differences were not statistically significant.

CONCLUSION: The comparative analysis concluded that although mushrooms and berries from the Arkhangelsk region contain low concentrations of heavy metals and radionuclides, mushrooms tend to accumulate higher concentration of heavy metals and radionuclides in comparison to berries.

Цель. Проанализировать уровни загрязнения тяжёлыми металлами и радионуклидами лесных грибов и ягод, произрастающих на территории Архангельской области.

Методы. Данные о содержании тяжёлых металлов (кадмий, ртуть, свинец, мышьяк) и радионуклидов (цезий-137 и стронций-90) в ягодах и грибах изучены на основе протоколов ФГБУ Станция агрохимической службы «Архангельская» и ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Архангельской области и Ненецком автономном округе» за 2015–2021 гг. Проанализированы 201 проба грибов и 175 проб ягод.

Результаты. Не обнаружено превышения предельно допустимых уровней тяжёлых металлов в 94% исследованных проб грибов и 86% исследованных проб ягод. Все пробы грибов и ягод соответствовали гигиеническим нормативам по содержанию радионуклидов. Медианные концентрации ртути (0,013 мг/кг) и кадмия (0,040 мг/кг) в грибах были выше средних концентраций данных металлов в ягодах в 2,1 (р=0,002) и 1,8 (р <0,001) раза соответственно. На уровне медианной концентрации и 90-го процентиля содержание ртути в трубчатых грибах (0,036 и 0,047 мг/кг соответственно) было в 3,2 раза выше по сравнению с пластинчатыми грибами (р=0,003). В ягодах высоких кустарников на уровне средней концентрации и 90-го процентиля выявлено наибольшее содержание мышьяка (0,067 и 0,24 мг/кг соответственно) и свинца (0,088 и 0,15 мг/кг соответственно) по сравнению с другими видами кустарников, но различия не были статистически значимыми.

Заключение. Грибы и ягоды, произрастающие на территории Архангельской области, содержат тяжёлые металлы и радионуклиды в низких концентрациях. Грибы больше аккумулируют тяжёлые металлы и радионуклиды по сравнению с ягодами.

heavy metalsradionuclidesmushroomsberrieswild plantsтяжёлые металлырадионуклидыгрибыягодыдикоросыBrazhnaja IJe, Bykova AE, Sudak SN, Semenov BN. Issledovanie bezopasnosti i mineral'nogo sostava dikorastushhego syr'ja Kol'skogo poluostrova. Vestnik of MSTU. 2012;15(1):11–14. (In Russ).Бражная И.Э., Быкова А.Е., Судак С.Н., Семенов Б.Н. Исследование безопасности и минерального состава дикорастущего сырья Кольского полуострова // Вестник МГТУ. Труды Мурманского государственного технического университета. 2012. Том 15, № 1. С. 11–14.AMAP. AMAP Assessment 2015: human health in the Arctic. Arctic monitoring и assessment programme (AMAP). Oslo, Norway; 2018. 165 p.АМАП. Отчет АМАП — 2015: здоровье человека в Арктике. Санкт-Петербург : Издательско-полиграфическая компания «Коста», 2018. 176 с.Bakajtis VI, Basalaeva SN. The content of macro- and micro- elements in wild mushrooms Novosibirskaya Oblast. Food Processing: Techniques and Technology. 2009(2):73а–76. (In Russ).Бакайтис В.И., Басалаева С.Н. Содержание макро- и микроэлементов в дикорастущих грибах Новосибирской области // Техника и технология пищевых производств. 2009. № 2. С. 73а–76.Kalač P. A review of chemical composition and nutritional value of wild-growing and cultivated mushrooms. J Sci Food Agric. 2013;93(2):209–218. doi: 10.1002/jsfa.5960.Kalač P. A review of chemical composition and nutritional value of wild-growing and cultivated mushrooms // J Sci Food Agric. 2013. Vol. 93, N 2. P. 209–218. doi: 10.1002/jsfa.5960Valverde ME, Hernández-Pérez T, Paredes-López O. Edible mushrooms: improving human health and promoting quality life. Int J Microbiol. 2015;2015:376387. doi: 10.1155/2015/376387Valverde M.E., Hernández-Pérez T., Paredes-López O. Edible mushrooms: improving human health and promoting quality life // Int J Microbiol. 2015. Vol. 2015. P. 376387. doi: 10.1155/2015/376387Sharifi-Rad J, Butnariu M, Ezzat SM, et al. Mushrooms-rich preparations on wound healing: from nutritional to medicinal attributes. Front Pharmacol. 2020;11:567518. doi: 10.3389/fphar.2020.567518Sharifi-Rad J., Butnariu M., Ezzat S.M., et al. Mushrooms-rich preparations on wound healing: from nutritional to medicinal attributes // Front Pharmacol. 2020. Vol. 11. P. 567518. doi: 10.3389/fphar.2020.567518Akimov MYu, Bessonov VV, Kodentsova VM, et al. Biological value of fruits and berries of Russian production. Problems of Nutrition. 2020;89(4):220–232. (In Russ). doi: 10.24411/0042-8833-2020-10055Акимов М.Ю., Бессонов В.В., Коденцова В.М., и др. Биологическая ценность плодов и ягод российского производства // Вопросы питания. 2020. Т. 89, № 4. С. 220–232. doi: 10.24411/0042-8833-2020-10055Zeiner M, Juranović Cindrić I. Harmful elements (Al, Cd, Cr, Ni, and Pb) in wild berries and fruits collected in Croatia. Toxics. 2018;6(2):31. doi: 10.3390/toxics6020031Zeiner M., Juranović Cindrić I. Harmful elements (Al, Cd, Cr, Ni, and Pb) in wild berries and fruits collected in Croatia // Toxics. 2018. Vol. 6, N 2. P. 338–343. doi: 10.3390/toxics6020031Orywal K, Socha K, Nowakowski P, et al. Health risk assessment of exposure to toxic elements resulting from consumption of dried wild-grown mushrooms available for sale. PLoS One. 2021;16(6):e0252834. doi: 10.1371/journal.pone.0252834Orywal K., Socha K., Nowakowski P., et al. Health risk assessment of exposure to toxic elements resulting from consumption of dried wild-grown mushrooms available for sale // PLoS One. 2021. Vol. 16, N 6. P. e0252834. doi: 10.1371/journal.pone.0252834Zhang JJ, Li Y, Zhou T, et al. Bioactivities and health benefits of mushrooms mainly from China. Molecules. 2016;21(7):938. doi: 10.3390/molecules21070938Zhang J.J., Li Y., Zhou T., et al. Bioactivities and health benefits of mushrooms mainly from China // Molecules. 2016. Vol. 21, N 7. P. 938. doi: 10.3390/molecules21070938Katsnelson BA, Mazhayeva TV, Privalova LI. The significance of the lead and cadmium accumulation in wild-growing edible mushrooms as a population health risk factor. Journal of Ural Medical Academic Science. 2011;(1):12–16. (In Russ).Кацнельсон Б.А., Мажаева Т.В., Привалова Л.И., и др. О значимости накопления свинца и кадмия в съедобных грибах как фактора риска для здоровья населения // Вестник Уральской медицинской академической науки. 2011. № 1. С. 12–16.Tchounwou PB, Yedjou CG, Patlolla AK, et al. Heavy metal toxicity and the environment. Exp Suppl. 2012;101:133–164. doi: 10.1007/978-3-7643-8340-4_6Tchounwou P.B., Yedjou C.G., Patlolla A.K., et al. Heavy metal toxicity and the environment // Exp Suppl. 2012. Vol. 101. P. 133–164. doi: 10.1007/978-3-7643-8340-4_6Shchetinkina NA, Velichko LG, Myachinа OV. Some problems of food in modern ecological conditions. Medical Scientific Bulletin of Central Chernozemye. 2016;(63):163–165. (In Russ).Щетинкина Н.А., Величко Л.Г., Мячина О.В. Некоторые проблемы питания в современных экологических условиях // Научно-медицинский вестник центрального Черноземья. 2016. № 63. С. 163–165.Tehnicheskij reglament Tamozhennogo sojuza «O bezopasnosti pishhevoj produkcii» TP TC 021/2011. Prilozhenie 3, p. 6. Available from: https://docs.cntd.ru/document/902320560 (In Russ).Технический регламент Таможенного союза «О безопасности пищевой продукции» TP TC 021/2011. Приложение 3, п. 6. Режим доступа: https://docs.cntd.ru/document/902320560Vetrova OA, Kuznetsov MN, Leonicheva EV, et al. Accumulation of heavy metals in the strawberry plants grown in conditions of anthropogenic pollution. Agricultural Biology. 2014;49(5):113–119. (In Russ).Ветрова О.А., Кузнецов М.Н., Леоничева Е.В., и др. Накопление тяжелых металлов в органах земляники садовой в условиях техногенного загрязнения // Сельскохозяйственная биология. 2014. Т. 49, № 5. С. 113–119.Egoshina TL, Skopin AE, Shulatjeva NA. The pecularities of heavy metals accumulation by wild species of berries and mushrooms. Sovremennye problemy prirodopol'zovanija, ohotovedenija i zverovodstva. 2004;(1):128–131. (In Russ).Егошина Т.Л., Скопин А.Е., Шулятьева Н.А. Особенности аккумуляции тяжелых металлов дикорастущими видами ягод и грибов // Современные проблемы природопользования, охотоведения и звероводства. 2004. № 1. C. 128–131.Popova MG. Sposobnost' dikorastushchikh s"edobnykh gribov Tsentral'noi Yakutii akkumulirovat' tyazhelye metally. Arctic and Subarctic Natural Resources. 2011;(4):75–77. (In Russ).Попова М.Г. Способность дикорастущих съедобных грибов Центральной Якутии аккумулировать тяжелые металлы // Природные ресурсы Арктики и Субарктики. 2011. № 4. С. 75–77.Petkovšek SA, Pokаorny B. Lead and cadmium in mushrooms from the vicinity of two large emission sources in Slovenia. Sci Total Environ. 2013;443:944–954. doi: 10.1016/j.scitotenv.2012.11.007Petkovšek S.A., Pokаorny B. Lead and cadmium in mushrooms from the vicinity of two large emission sources in Slovenia // Sci Total Environ. 2013. Vol. 443. P. 944–954. doi: 10.1016/j.scitotenv.2012.11.007Árvay J, Tomáš J, Hauptvogl M, et al. Human exposure to heavy metals and possible public health risks via consumption of wild edible mushrooms from Slovak Paradise National Park, Slovakia. J Environ Sci Health B. 2015;50(11):833–843. doi: 10.1080/03601234.2015.1058107Árvay J., Tomáš J., Hauptvogl M., et al. Human exposure to heavy metals and possible public health risks via consumption of wild edible mushrooms from Slovak Paradise National Park, Slovakia // J Environ Sci Health B. 2015. Vol. 50, N 11. Р. 833–843. doi: 10.1080/03601234.2015.1058107Bezel VS, Mukhacheva SV, Trubina MR, Vorobeichik EL. Environmental chemical pollution: accumulation of heavy metals in berries and edible mushrooms, risk assessment by theirs consumption for population of Middle Urals. Problemy biogeokhimii geokhimicheskoi ekologii. 2012;(3):39–47. (In Russ).Безель В.С., Мухачева С.В., Трубина М.Р., Воробейчик Е.Л. Химическое загрязнение среды: накопление тяжелых металлов дикорастущими ягодами и грибами, оценка риска их потребления населением среднего Урала // Проблемы биогеохимии геохимической экологии. 2012. № 3. С. 39–47.Egoshina TL, Shikhova LN, Yaroslavtsev AV. The peculiarities of lead accumulation by some wild berry plants. Regional Environmental Issues. 2008;(4):94–98. (In Russ).Егошина Т.Л., Шихова Л.Н., Ярославцев А.В. Особенности накопления свинца некоторыми дикорастущими ягодными растениями // Проблемы региональной экологии. 2008. № 4. С. 94–98.Dimidenok ZhA, Smirnova SA. Quantitative estimation of heavy metals content in berry cultures in the Amur Region. Regional Environmental Issues. 2020;(5):17–20. (In Russ).Димиденок Ж.А., Смирнова С.А. Количественная оценка содержания тяжелых металлов в ягодных культурах Амурской области // Проблемы региональной экологии. 2020. № 5. С. 17–20.Gustova MV, Kaplina SP, Kamanina IZ, et al. Determination of microelements and radionuclides in mushrooms from different regions of Russia. Ekologia. 2021;(4):5–10. (In Russ). doi: 10.24412/1728-323X-2021-4-5-10Густова М.В., Каплина С.П., Каманина И.З., и др. Определение микроэлементов и радионуклидов в грибах из разных регионов России // Экология. 2021. № 4. С. 5–10. doi: 10.24412/1728-323X-2021-4-5-10Vasil'ev RM. Rezul'taty monitoringa udel'noj aktivnosti stroncija i cezija v lesnyh jagodah i gribah Novgorodskoj oblasti. In: Formirovanie i razvitie novoj paradigmy nauki v uslovijah postindustrial'nogo obshhestva: sbornik statej Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii; 2020 Dec 20; Saratov, Russia. Saratov: Ajeterna; 2020. P. 71–72. (In Russ).Васильев Р.М. Результаты мониторинга удельной активности стронция и цезия в лесных ягодах и грибах Новгородской области. В кн.: Формирование и развитие новой парадигмы науки в условиях постиндустриального общества: сборник статей Международной научно-практической конференции; 20 декабря 2020 г.; Саратов, Россия. Саратов : Аэтерна, 2020. С. 71–72.Rogachevskij AA. Sravnitel'nyj analiz soderzhanija kalija-40 i cezija-137 v gribah nekotoryh regionov Belarusi. In: Pestis VK, editor. Sel'skoe hozjajstvo — problemy i perspektivy: sbornik nauchnyh trudov. T. 45. Agronomija. Grodno: GGAU; 2019. P. 123–128. (In Russ).Рогачевский А.А. Сравнительный анализ содержания калия-40 и цезия-137 в грибах некоторых регионов Беларуси. В кн.: Сельское хозяйство — проблемы и перспективы : сборник научных трудов. Т. 45. Агрономия / под ред. В.К. Пестиса. Гродно : ГГАУ, 2019. С. 123–128.Spodabaeva EP, Zambrzhickij ON. [Internet]. Udel'noe soderzhanie cezija-137 v cel'nom moloke i dikorastushhih jagodah i gribah, zagotovlennyh v chastnom sektore na territorii Lel'chickogo rajona Gomel'skoj oblasti v period 2000–2011 gg. In: Zdorov'e i okruzhajushhaja sreda: sbornik nauchnyh trudov. Vypusk 21. Minsk; 2012. P. 207–214. Available from: http://med.by/content/ellibsci/RNPCG/rnpcg_2012_21.pdf (In Russ).Сподабаева Е.П., Замбржицкий О.Н. [интернет]. Удельное содержание цезия-137 в цельном молоке и дикорастущих ягодах и грибах, заготовленных в частном секторе на территории Лельчицкого района Гомельской области в период 2000–2011 гг. В кн.: здоровье и окружающая среда : сборник научных трудов. Выпуск 21. Минск, 2012. С. 207–214. Доступ по ссылке: http://med.by/content/ellibsci/RNPCG/rnpcg_2012_21.pdfBakajtis VI, Che SN. Effect of soaking on heavy metals content in mushrooms. Food Processing: Techniques and Technology. 2012;(4):136–138. (In Russ).Бакайтис В.И., Че С.Н. Влияние замачивания на снижение содержания тяжелых металлов в грибах // Техника и технология пищевых производств. 2012. № 4. С.136–138.Lovkis ZV, Pochickaja IM, Rjabova KS, et al. Rezul'taty radiologicheskogo monitoringa dikorastushhej produkcii. In: Lovkis ZV, editor. Nauka, pitanie i zdorov'e: sbornik nauchnyh trudov. Minsk: Belaruskaja navuka; 2020. P. 304–308. (In Russ).Ловкис З.В., Почицкая И.М., Рябова К.С., и др. Результаты радиологического мониторинга дикорастущей продукции. В кн.: Наука, питание и здоровье : сборник научных трудов / под ред. З.В. Ловкис. Минск : Беларуская навука, 2020. С. 304–308.Che SN, Bakaytis VI, Tsapalova IE. Influence of heat treatment on macromycete physical characteristics and the content of heavy metals in them. Food Processing: Techniques and Technology. 2015;(2):138–143. (In Russ).Че С.Н., Бакайтис В.И., Цапалова И.Э. Влияние тепловой обработки на физические показатели и содержание тяжелых металлов в макромицетах // Техника и технология пищевых производств. 2015. № 2. С.138–143.