Ekologiya cheloveka (Human Ecology)Ekologiya cheloveka (Human Ecology)Экология человека1728-08692949-1444Eco-Vector21768110.17816/humeco217681ORIGINAL STUDY ARTICLESОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯResearch ArticleAssessment of carcinogenic risk associated with chemical exposure from food productsОценка канцерогенного риска воздействия химических веществ, поступающих с пищевыми продуктами, на основе региональных факторов экспозицииhttps://orcid.org/0000-0002-6675-05631920-0311FrolovaOksana A.ФроловаОксана Александровна
Russian Federation

MD, Dr. Sci. (Med.), associate professor, professor

д.м.н., доцент, профессор

frolova_oa@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-0672-56035136-5976BocharovYevgeniy P.БочаровЕвгений Павлович
Russian Federation

MD, Cand. Sci. (Med.)

к.м.н.

e-bocharov@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4161-24632265-1810TafeevaElena A.ТафееваЕлена Анатольевна
Russian Federation

MD, Dr. Sci. (Med.), associate professor, professor

д.м.н., доцент, профессор

tafeeva@mail.ruKazan State Medical Academy — Branch Campus of the Russian Medical Academy of Continuous Professional EducationКазанская государственная медицинская академия — филиал Российской медицинской академии непрерывного профессионального образованияCenter for Hygiene and Epidemiology in the Republic of TatarstanЦентр гигиены и эпидемиологии в Республике ТатарстанKazan State Medical UniversityКазанский государственный медицинский университет22082023031020233053853941002202307082023Copyright ©; 2023, Eco-VectorCopyright ©; 2023, Эко-Вектор2023Eco-VectorЭко-Векторhttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0https://hum-ecol.ru/1728-0869/article/view/217681

BACKGROUND: A substantial amount of data has been accumulated on the risks of developing toxic effects caused by exposure to chemicals that enter the human body with contaminated food items.

AIM: To assess the carcinogenic risk posed to the population's health in the Republic of Tatarstan due to chemical contamination in food products, considering regional exposure factors

METHODS: Data were obtained from the studies of food raw materials and food products performed by the testing laboratory center of the Center for Hygiene and Epidemiology in the Republic of Tatarstan (Tatarstan) in 2006–2019. Calculations of the carcinogenic risks were performed for the following food categories: meat and meat products, fish and fish products, milk and dairy products, bread and bakery products, sugar and confectionery, vegetables and melons (excluding potatoes), potatoes, fruits and berries, vegetable oils, and eggs.

RESULTS: Based on the hazard identification, it has been determined that the following substances present in food require immediate attention for the assessment of their potential carcinogenic risk: hexachlorane, α-lindane, β-lindane, lindane, heptachlor, cypermethrin, dichlorodiphenyltrichloroethane (DDT) and its metabolites, benzo(a)pyrene, derivatives of 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D), arsenic, cadmium, and lead. The total carcinogenic risk from exposure to the studied chemicals that contaminate food products ranges from worrying (7.9×10–4) to high (from 2.2×10–3 to 1.9×10–2) for various exposure schemes.

CONCLUSION: The overall carcinogenic risk primarily arises from contamination with pesticides: heptachlor, α-lindane, β-lindane, lindane and arsenic originating mainly from vegetables, bread and bakery products, milk and dairy products.

Введение. В настоящее время накоплено достаточно данных, свидетельствующих о рисках развития различных токсических эффектов из-за воздействия химических веществ, поступающих в организм человека с загрязнёнными продуктами питания.

Цель. Оценка канцерогенного риска здоровью населения Республики Татарстан, связанного с химическим загрязнением пищевых продуктов, на основе региональных факторов экспозиции.

Методы. Для оценки риска использованы результаты исследований продовольственного сырья и пищевых продуктов за 2006–2019 гг., выполненных в испытательном лабораторном центре ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Республике Татарстан». Расчёты проводили по следующим группам продовольственного сырья и продуктов питания: 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.

Результаты. В результате идентификации опасности установлено, что приоритетными для последующей оценки канцерогенного риска являются следующие вещества, содержащиеся в продуктах питания: гексахлоран, α-линдан, β-линдан, линдан, гептахлор, циперметрин, дихлордифенилтрихлорэтан (ДДТ) и его метаболиты, бенз(а)пирен, производные 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты (2,4-Д), мышьяк, кадмий, свинец. Установлено, что суммарный канцерогенный риск воздействия изучаемых химических веществ, загрязняющих продукты питания, колеблется от настораживающего (7,9×10–4) до высокого (от 2,2×10–3 до 1,9×10–2) для различных схем экспозиции.

Заключение. Cуммарный канцерогенный риск формируется преимущественно в результате загрязнения пестицидами (гептахлор, α-линдан, β-линдан, линдан) и мышьяком, поступающими в основном с овощами, хлебом и хлебобулочными изделиями, молоком и молочными продуктами.

food raw materialsfood productsheavy metalspesticidesexposurecarcinogenic riskhealthпродовольственное сырьёпищевые продуктытяжёлые металлыпестицидыэкспозицияканцерогенный рискздоровьеWu F, Rodricks JV. Forty years of food safety risk assessment: a history and analysis. Risk Anal. 2020;40(S1):2218–2230. doi: 10.1111/risa.13624Wu F., Rodricks J.V. Forty years of food safety risk assessment: a history and analysis // Risk Anal. 2020. Vol. 40, N S1. P. 2218–2230. doi: 10.1111/risa.13624Gorbachev DO, Sazonova OV, Borodina LM, Gavryushin MY. Analyzing health risks for employable population caused by food products contamination (experience gained in Samara region). Health Risk Analysis. 2019;(3):42–49. (In Russ). doi: 10.21668/health.risk/2019.3.05.engГорбачев Д.О., Сазонова О.В., Бородина Л.М., Гаврюшин М.Ю. Анализ риска здоровью трудоспособного населения, обусловленного контаминацией пищевых продуктов (опыт Самарской области) // Анализ риска здоровью. 2019. № 3. С. 42–49. doi: 10.21668/health.risk/2019.3.05Ananyev VYu, Zarochentsev MV, Morgachev OV, Mustafina IZ. Experience of introducing advanced methods of food safety and quality testing as part of ensuring state sanitary and epidemiological surveillance. Public Health and Life Environment — PH&LE. 2022;30(10):81–91. (In Russ). doi: 10.35627/2219-5238/2022-30-10-81-91Ананьев В.Ю., Зароченцев М.В., Моргачев О.В., Мустафина И.З. Опыт внедрения современных методов анализа пищевой продукции в рамках обеспечения государственного санитарно-эпидемиологического надзора // Здоровье населения и среда обитания — ЗНиСО. 2022. Т. 30, № 10. С. 81–91. doi: 10.35627/2219-5238/2022-30-10-81-91Moon KA, Oberoi S, Barchowsky A, et al. A dose-response meta-analysis of chronic arsenic exposure and incident cardiovascular disease. Int J Epidemiol. 2017;46(6):1924–1939. doi: 10.1093/ije/dyx202Moon K.A., Oberoi S., Barchowsky A., et al. A dose-response meta-analysis of chronic arsenic exposure and incident cardiovascular disease // Int J Epidemiol. 2017. Vol. 46, N 6. P. 1924–1939. doi: 10.1093/ije/dyx202Carrington C, Devleesschauwer B, Gibb HJ, Bolger PM. Global burden of intellectual disability resulting from dietary exposure to lead, 2015. Environ Res. 2019;172:420–429. doi: 10.1016/j.envres.2019.02.023Carrington C., Devleesschauwer B., Gibb H.J., Bolger P.M. Global burden of intellectual disability resulting from dietary exposure to lead, 2015 // Environ Res. 2019. Vol. 172. P. 420–429. doi: 10.1016/j.envres.2019.02.023Chen C, Mitchell NJ, Gratz J, et al. Exposure to aflatoxin and fumonisin in children at risk for growth impairment in rural Tanzania. Environ Int. 2018;115:29–37. doi: 10.1016/j.envint.2018.03.001Chen C., Mitchell N.J., Gratz J., et al. Exposure to aflatoxin and fumonisin in children at risk for growth impairment in rural Tanzania // Environ Int. 2018. Vol. 115. P. 29–37. doi: 10.1016/j.envint.2018.03.001Chen C, Saha Turna N, Wu F. Risk assessment of dietary deoxynivalenol exposure in wheat products worldwide: are new codex DON guidelines adequately protective? Trends in Food Science and Technology. 2019;89:11–25. doi: 10.1016/j.tifs.2019.05.002Chen C., Saha Turna N., Wu F. Risk assessment of dietary deoxynivalenol exposure in wheat products worldwide: are new codex DON guidelines adequately protective? // Trends in Food Science & Technology. 2019. Vol. 89. P. 11–25. doi: 10.1016/j.tifs.2019.05.002Zang Y, Devleesschauwer B, Bolger PM, et al. Global burden of late-stage chronic kidney disease resulting from dietary exposure to cadmium, 2015. Environ Res. 2019;169:72–78. doi: 10.1016/j.envres.2018.10.005Zang Y., Devleesschauwer B., Bolger P.M., et al. Global burden of late-stage chronic kidney disease resulting from dietary exposure to cadmium, 2015 // Environ Res. 2019. Vol. 169. P. 72–78. doi: 10.1016/j.envres.2018.10.005Fu Z, Xi S. The effects of heavy metals on human metabolism. Toxicol Mech Methods. 2020;30(3):167–176. doi: 10.1080/15376516.2019.1701594Fu Z., Xi S. The effects of heavy metals on human metabolism // Toxicol Mech Methods. 2020. Vol. 30, N 3. P. 167–176. doi: 10.1080/15376516.2019.1701594Renu K, Chakraborty R, Myakala H, et al. Molecular mechanism of heavy metals (Lead, Chromium, Arsenic, Mercury, Nickel and Cadmium) — induced hepatotoxicity — a review. Chemosphere. 2021;271:129735. doi: 10.1016/j.chemosphere.2021.129735Renu K., Chakraborty R., Myakala H., et al. Molecular mechanism of heavy metals (Lead, Chromium, Arsenic, Mercury, Nickel and Cadmium) — induced hepatotoxicity — a review // Chemosphere. 2021. Vol. 271. P. 129735. doi: 10.1016/j.chemosphere.2021.129735Paithankar JG, Saini S, Dwivedi S, et al. Heavy metal associated health hazards: an interplay of oxidative stress and signal transduction. Chemosphere. 2021;262:128350. doi: 10.1016/j.chemosphere.2020.128350Paithankar J.G., Saini S., Dwivedi S., et al. Heavy metal associated health hazards: an interplay of oxidative stress and signal transduction // Chemosphere. 2021. Vol. 262. P. 128350. doi: 10.1016/j.chemosphere.2020.128350Zaitseva NV, Onishchenko GG, May IV, Shur PZ. Developing the methodology for health risk assessment within public management of sanitary-epidemiological welfare of the population. Health Risk Analysis. 2022;(3):4–20. (In Russ). doi: 10.21668/health.risk/2022.3.01.engЗайцева Н.В., Онищенко Г.Г., Май И.В., Шур П.З. Развитие методологии анализа риска здоровью в задачах государственного управления санитарно-эпидемиологическим благополучием населения // Анализ риска здоровью. 2022. № 3. С. 4–20. doi: 10.21668/health.risk/2022.3.01Karelin AO, Lomtev AYu, Yeremin GB, et al. Legal analysis of the use of health risk assessment in the field of sanitary and epidemiological well-being of the population. Hygiene and Sanitation, Russian Journal. 2020;99(6):624–630. (In Russ). doi: 10.33029/0016-9900-2020-99-6-624-630Карелин А.О., Ломтев А.Ю., Еремин Г.Б., и др. Правовой анализ использования оценки риска здоровью в области обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия населения // Гигиена и санитария. 2020. Т. 99, № 6. С. 624–630. doi: 10.47470/0016-9900-2020-99-6-624-630European Food Safety Authority. Dietary exposure to inorganic arsenic in the European population. EFSA Journal. 2014;12(3):3597–3668. doi: 10.2903/j.efsa.2014.3597European Food Safety Authority. Dietary exposure to inorganic arsenic in the European population // EFSA Journal. 2014. Vol. 12, N 3. Р. 3597–3668. doi: 10.2903/j.efsa.2014.3597Martinchik AN, Baturin AK, Zohuri N. Fakticheskoe potreblenie jenergii i osnovnyh pishhevyh veshhestv det'mi i podrostkami Rossii v seredine 90-h godov. Profilaktika zabolevanij i ukreplenie zdorov'ja. 1998;(3):16–21. (In Russ).Мартинчик А.Н., Батурин А.К., Зохури Н. Фактическое потребление энергии и основных пищевых веществ детьми и подростками России в середине 90-х годов // Профилактика заболеваний и укрепление здоровья. 1998. № 3. С. 16–21.Eliseev YuYu, Spirin VF, Chechomov SYu, Eliseeva YuV. Potential health risk associated with consumption of local food containing pesticide residues for the rural population. Hygiene and Sanitation, Russian Journal. 2021;100(5):482–488. (In Russ). doi: 10.47470/0016-9900-2021-100-5-482-488Елисеев Ю.Ю., Спирин В.Ф., Чехомов С.Ю., Елисеева Ю.В. Потенциальный риск для здоровья сельского населения, связанный с потреблением местных продуктов питания, содержащих остаточные количества пестицидов // Гигиена и санитария. 2021. Т. 100, № 5. С. 482–488. doi: 10.47470/0016-9900-2021-100-5-482-488Kovshov AA, Chashchin VP. Health risk assessment for indigenous people of Chukotka Autonomous Okrug exposed to persistent pollutants. Public Health and Life Environment — PH&LE. 2019;(12):4–10. (In Russ). doi: 10.35627/2219-5238/2019-321-12-4-10Ковшов А.А., Чащин В.П. Оценка риска здоровью коренных жителей Чукотского автономного округа в условиях воздействия стойких загрязняющих веществ // Здоровье населения и среда обитания — ЗНиСО. 2019. № 12. С. 4–10. doi: 10.35627/2219-5238/2019-321-12-4-10Boev VM, Kryazheva EA, Begun DN, et al. Hygienic assessment of population health risks caused by combined oral introduction of heavy metals. Health Risk Analysis. 2019;(2):35–43. (In Russ). doi: 10.21668/health.risk/2019.2.04Боев В.М., Кряжева Е.А., Бегун Д.Н., и др. Гигиеническая оценка риска здоровью населения при комбинированном пероральном поступлении тяжелых металлов // Анализ риска здоровью. 2019. № 2. С. 35–43. doi: 10.21668/health.risk/2019.2.04Thompson LA, Darwish WS, Ikenaka Y, et al. Organochlorine pesticide contamination of foods in Africa: incidence and public health significance. J Vet Med Sci. 2017;79(4):751–764. doi: 10.1292/jvms.16-0214Thompson L.A., Darwish W.S., Ikenaka Y., et al. Organochlorine pesticide contamination of foods in Africa: incidence and public health significance // J Vet Med Sci. 2017. Vol. 79, N 4. P. 751–764. doi: 10.1292/jvms.16-0214Sieke C. Probabilistic cumulative dietary risk assessment of pesticide residues in foods for the German population based on food monitoring data from 2009 to 2014. Food Chem Toxicol. 2018;121:396–403. doi: 10.1016/j.fct.2018.09.010Sieke C. Probabilistic cumulative dietary risk assessment of pesticide residues in foods for the German population based on food monitoring data from 2009 to 2014 // Food Chem Toxicol. 2018. Vol. 121. P. 396–403. doi: 10.1016/j.fct.2018.09.010Collado-Lόpez S, Betanzos-Robledo L, Téllez-Rojo MM, et al. Heavy metals in unprocessed or minimally processed foods consumed by humans worldwide: a scoping review. Int J Environ Res Public Health. 2022;19(14):8651. doi: 10.3390/ijerph19148651Collado-Lόpez S., Betanzos-Robledo L., Téllez-Rojo M.M., et al. Heavy metals in unprocessed or minimally processed foods consumed by humans worldwide: a scoping review // Int J Environ Res Public Health. 2022. Vol. 19, N 14. P. 8651. doi: 10.3390/ijerph19148651Boev VM, Zelenina LV, Kudusova LH, et al. Hygienic assessment of carcinogenic health risks associated with contamination of depositing media with heavy metals. Health Risk Analysis. 2022;(1):17–26. (In Russ). doi: 10.21668/health.risk/2022.1.02Боев В.М., Зеленина Л.В., Кудусова Л.Х., и др. Гигиеническая оценка канцерогенного риска здоровью населения, ассоциированного с загрязнением депонирующих сред тяжелыми металлами // Анализ риска здоровью. 2022. № 1. С. 17–26. doi: 10.21668/health.risk/2022.1.02May IV, Lebedeva-Nesevrya NA, Barg AO. Strategy and tactics for building up efficient risk-communications in the sphere of food products safety. Health Risk Analysis. 2018;(4):105–113. (In Russ). doi: 10.21668/health.risk/2018.4.12Май И.В., Лебедева-Несевря Н.А., Барг А.О. Стратегия и тактика построения эффективных риск-коммуникаций в сфере безопасности пищевой продукции // Анализ риска здоровью. 2018. № 4. С. 105–113. doi: 10.21668/health.risk/2018.4.12Lyzhina AV, Ungurjanu TN, Rodimanov AV. Health risk assessment associated with contamination by heavy metals of food products. Public Health and Life Environment — PH&LE. 2018;(7):4–7. (In Russ). doi: 10.35627/2219-5238/2018-304-7-4-7Лыжина А.В., Унгуряну Т.Н., Родиманов А.В. Риск здоровью населения при воздействии тяжелых металлов, загрязняющих продовольственное сырье и пищевые продукты // Здоровье населения и среда обитания — ЗНиСО. 2018. № 7. С. 4–7. doi: 10.35627/2219-5238/2018-304-7-4-7Frolova OA, Bocharov EP, Ahtjamova LA. Risk assessment from exposure to chemical contaminants in food. Hygiene and Sanitation, Russian Journal. 2016;95(8):743–748. (In Russ). doi: 10.18821/0016-9900-2016-95-8-743-748Фролова О.А., Бочаров Е.П., Ахтямова Л.А. Оценка риска от воздействия химических контаминантов в пищевых продуктах // Гигиена и санитария. 2016. Т. 95, № 8. С. 743–748. doi: 10.18821/0016-9900-2016-95-8-743-748