Оценка поступления малых доз ртути в организм человека с продуктами питания

Полный текст

Mercury, food products, regiment, the human body, intake Библиографическая ссылка: Горбунов А.В., Ляпунов С.М., Окина О.И., Шешуков В.С. Оценка посупления малых доз ртути в организм человека с продуктами питания // Экология человека. 2017. № 10. С. 16-20. Gorbunov A.V., Lyapunov S.M., Okina O.I., Sheshukov V.S. Intake Assessment of Small Doses of Mercury in the Human Body with Food. Ecologiya cheloveka [Human Ecology]. 2017, 10, pp. 16-20. Ртуть относится к числу элементов, постоянно присутствующих в окружающей среде и живых организмах [5, 7, 8, 10]. Это высокотоксичный кумулятивный яд, который поражает кроветворную, ферментативную, нервную системы и почки [6, 12, 14, 15]. Токсическое действие ртути сильно зависит от ее химической формы [1, 15, 17]. Неорганические соли двухвалентной ртути вызывают нарушение деятельности почек, в то время как ме-тилртуть - в основном деятельности периферийной и центральной нервной систем. Выведение ртути из организма осуществляется различными путями, но очень медленно: через желудочно-кишечный тракт (18-20 %), почками (40 %), слюнными железами (20-25 %). В организме человека, по разным оценкам [14, 16], содержится 10-15 мг ртути. FAO и Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) установлена недельная безопасная доза поступления общей ртути - 5 мкг на каждый килограмм массы человеческого тела, токсическое действие возникает при поступлении 0,4 мг/сутки. Токсическое действие метилртути возникает при поступлении ее 3,3 мкг на 1 кг массы тела. Уровень поступления ртути в организм человека зависит от многих факторов: наличия ртутного месторождения или химического производства, теплоэлектроцентралей, полигонов твердых бытовых отходов или мест захоронения ртутных отходов на территории проживания. В настоящее время достаточно подробно исследовано воздействие ртути на рабочий персонал и население в случае производственных выбросов. Это, как правило, интенсивное 16 Экология человека 2017.10 Окружающая среда воздействие, локализованное в пространстве, времени и относящееся к ограниченному кругу людей. В тоже время существует канал поступления ртути в организм человека, который не менее важен, чем промышленное воздействие, - с продуктами питания. Ежедневно человек потребляет в среднем 1,2-1,8 кг различных продуктов питания. Каждый из них содержит определенное количество ртути, поэтому поступление в организм человека ее низких доз носит повсеместный характер и касается абсолютно всего населения России. Сведения об уровне и объеме этого поступления практически полностью отсутствуют, отсутствует также мониторинг концентрации ртути в продуктах питания. Учитывая тот факт, что ртуть чрезвычайно медленно выводится из организма, возможно ее накопление в различных органах за счет простого потребления продуктов питания. Поэтому целью настоящей работы было определить концентрацию ртути в наиболее типичных для России продуктах питания и оценить уровень ее поступления в организм человека за счет потребления этих продуктов. Методы Отбор образцов. Образцы отбирали из розничной торговой сети без привязки к фирме-производителю в соответствии с принципом случайной выборки (точно так же, как в большинстве случаев происходит приобретение продуктов населением) в городах европейской и азиатской частей России: Москве, Подольске, Калуге, Гусь-Хрустальном, Архангельске, Сочи, Ханты-Мансийске, Хабаровске и Владивостоке. Речная рыба частично отбиралась из розничной торговой сети, частично вылавливалась в реках европейской части России - Оке, Москве, Осетре, Волге и Ахтубе. Каждого из видов продуктов питания было 5-20 проб. Всего около 1 000 индивидуальных проб. Образцы помещали в полиэтиленовые пакеты типа зип-лок, в случае длительной транспортировки проводилась их глубокая заморозка при температуре -20 °С. Анализ образцов. Анализ отобранных образцов осуществлялся в лаборатории Геологического института РАН (Москва) с помощью анализатора ртути «Юлия-5К» (НПО «Метрология», Россия). Для этого их минерализовали смесью азотной (осч) и хлорной (хч) кислот при нагревании в колбах с обратным холодильником. Измеряли поглощение излучения с длиной волны 253,7 нм после восстановления ртути хлористым оловом (SnCl2 х 2H2O, чда). Калибровку прибора проводили с помощью серии градуировочных растворов ртути. Качество результатов анализа проверяли путем анализа «холостых» проб, стандартных и контрольных образцов биологических материалов, аттестованных на содержание ртути. Международные стандартные (IAEA-407, IAEA- 140/TM, IAEA-452) и контрольные образцы изучались в ходе рутинного анализа совместно с исследуемыми пробами. Результаты В табл. 1 приведены значения концентрации ртути в основных продуктах питания с учетом их влажно сти. Выявлено, что повышенная концентрация ртути характерна для неразмолотых зерновых (пшеница и рожь), некоторых субпродуктов (легкое и почки), морской и речной рыбы. Сравнение этих данных с предельно допустимыми концентрациями (ПДК) (табл. 2) показывает, что норматив превышен в зерновой пшенице и ржи в 2-3 раза. Следует отметить, что это относится только к зерну, в готовой продукции - муке и хлебе концентрация ртути находится в пределах ПДК. Таблица 1 Концентрация ртути в продуктах питания Продукт С Hg + SD, мкг/кг (ppb) Крупы, хлебопродукты, сахар, чай Овес зерно, п=10 5,3+2,2 Овес хлопья, п=11 2,0+0,7 Гречневая крупа, п=12 2,9+0,7 Пшенные хлопья Nordic, п=5 4,2+2,2 Хлопья 4 злака, п=4 4,2+2,5 Рис, п=12 3,3+1,1 Пшено, п=6 2,6+1,2 Манка, п=7 2,5+2,1 Рожь зерно, п=5 40,0 + 13,0 Мука ржаная, п=6 2,3+0,9 Хлеб ржаной, п=11 1,2+0,6 Пшеница зерно, п=7 71,0+22,0 Пшеничная мука, п=5 2,5 + 1,5 Хлеб пшеничный, п=9 2,1 + 1,7 Макароны, п=12 1,7 + 1,2 Сахар, п=15 1,5+0,8 Соль поваренная, п=13 2,3+0,9 Чай черный, п=11 4,1+2,3 Кофе молотый, п=9 0,9+0,5 Мясо, рыба, молочные продукты Рубец, п=9 11,0+2,9 Печень, п=13 3,5+2,3 Почки, п=11 93,0+46,0 Сердце, п=17 9,3+2,5 Легкое, п=7 105,0+56,0 Мясо говядина, п=11 4,3+3,1 Мясо свинина, п=12 1,8 + 1,3 Яйца куриные, п=12 2,0+0,6 Куриное мясо, п=9 3,2+2,2 Мясо индейки, п=11 2,9 + 1,4 Рыба пресноводная, п=201 90,0+70,0* Морская рыба, п=118 101,0+97,0* Колбаса вареная, п=19 1,8+0,6 Сосиски, п=13 2,4+0,9 Сыр, п=7 2,3+0,9 Сухие сливки, п=5 21,0+3,9 Сухое молоко, п=9 1,2+0,5 17 Окружающая среда Экология человека 2017.10 Продолжение таблицы 1 Продукт С Hg + SD, мкг/кг (ppb) Молоко, молокопродукты 0,8+0,3 Детское питание фруктовое, п=7 0,9+0,5 Детское питание молочная смесь, п=8 3,4+0,6 Овощи, фрукты, грибы Картофель, п=63 2,2 + 1,3 Свекла, п=24 5,1+3,2 Капуста, п=22 7,8+4,3 Морковь, п=57 2,5+0,9 Редис, п=11 1,8+0,8 Редька, п=21 2,2 + 1,3 Баклажаны, п=9 2,6+2,1 Томаты, п=26 1,7+1,2 Шпинат, п=19 14,0+12,0 Кукуруза, п=18 1,5+0,5 Лук репчатый, п=15 4,4+2,3 Чеснок, п=9 2,8+2,2 Салат листовой, п=24 2,5 + 1,8 Салат кочанный, п=10 6,2+2,1 Укроп, п=20 1,3+0,8 Петрушка, п=22 3,2+2,2 Фрукты, п=32 1,8+0,9 Фасоль, п = 13 7,1+3,4 Чечевица, п =5 3,5+2,4 Горох, п =5 3,1+2,3 Соя, п=6 5,5+3,5 Шампиньоны, п=11 12,0+4,2** Вешенка, п=10 19,0+8,1** Примечание. * - среднее значение по всем видам рыб, ** -значение для грибов, выращенных в агрофирме. Таблица 2 Предельно допустимые концентрации ртути в основных продуктах питания [3, 11] Продукт C Hg, мкг/кг (ppb) Зерно, хлопья 30 Зернобобовые 20 Хлеб 15 Овощи свежие 20-50 Мясо, птица 30 Субпродукты 100-200 Рыба 300-600 Моллюски, ракообразные 200 Молоко, кисломолочные продукты 5 Творог 20 Грибы 50 Сахар 10 Чай 100 Кофе 20 Структура и объем потребляемых продуктов питания определяется рационом питания человека. Конечно, рацион каждого человека (семьи) в большой степени индивидуален, однако в общем случае он сводится к набору основных продуктов питания, объем потребления которых зависит от двух факторов - уровня доходов и региона проживания. В табл. 3 приведены статистические данные о потреблении основных продуктов питания в России в зависимости от доходов населения и региона проживания. Используя их и данные о концентрации ртути в продуктах питания из табл. 1, можно рассчитать ее поступление в организм человека с каждым из приведенных в табл. 3 рационов. Таблица 3 Потребление основных продуктов питания на душу населения в зависимости от величины дохода и региона проживания, кг/год [2, 4, 9, 13] Продукт Мин. Средний Макс. Молоко и молоко-продукты, л 174,4/128,2 273,4/263,4 325,5/360,8 Хлеб и макаронные изделия 81,0/69,2 98,3/98,3 106,3/146,7 Картофель 49,6/33,8 62,0/61,6 67,2/87,8 Овощи и бахчевые культуры 60,4/41,6 95,5/92,3 126,4/137,6 Фрукты 39,8/23,6 74,1/73,3 104,8/107,1 Сахар и кондитерские изделия 22,9/20,5 32,1/31,7 38,0/40,9 Мясопродукты 53,1/55,9 84,7/81,9 105,9/114,5 Рыбопродукты 14,2/7,8 22,6/22,3 28,5/34,7 Яйца 9,6/3,8 12,8/12,6 16,1/16,6 Масло и жиры 8,4/7,8 10,8/10,8 12,7/15,0 Примечание для табл. 3-4. В зависимости от уровня доходов/в зависимости от региона проживания. Обсуждение результатов С использованием данных табл. 1 и 3 были рассчитаны величины поступления ртути в организм человека при потреблении основных продуктов питания в России при различных уровнях дохода, а также в зависимости от региона проживания. Результаты этих расчетов, а также доза ртути, поступающая в организм человека при потреблении рыбы и рыбопродуктов, приведены в табл. 4. Как уже было отмечено выше, безопасное поступление ртути составляет 5 мкг на 1 кг массы тела человека в неделю, что в пересчете на средний вес тела человека (70 кг) и на 1 сутки составит 50 мкг. Данные табл. 4 показывают, что реальное поступление ртути в организм человека на территории России с продуктами питания (строка 1) значительно ниже порога токсичности, принятого в ФАО и ВОЗ. При этом следует признать факт постоянного низкодозового поступления ртути в организм при употреблении самых распространенных продуктов питания. Оно происходит на протяжении всей жизни человека, обуславливает накопление в тканях и орга 18 Экология человека 2017.10 Окружающая среда нах и касается всего населения России. Последствия этого накопления исследованы явно недостаточно и нуждаются в дальнейшем изучении. Таблица 4 Поступление ртути в организм человека с основными продуктами питания Минималь ное Среднее Максималь ное Поступление Hg, мкг/сутки 6,62/4,26 10,30/10,12 12,90/15,25 Вклад рыбы и рыбопродуктов 54,7/50,1 56,6/60,3 57,0/62,3 Особый интерес для изучения представляет оценка доли ртути, поступающей в организм человека при потреблении рыбы и рыбопродуктов. Известно, что зарубежные исследователи в основном связывают низкодозовое ее поступление с регулярным употреблением рыбы и морепродуктов [15, 17-19]. В России в некоторых работах [5, 6, 16] также приводятся данные о том, что регулярное употребление рыбы и морепродуктов приводит к повышенной концентрации ртути в волосах и пуповинной крови беременных женщин. В строке 2 табл. 4 приведены значения вклада рыбы и рыбопродуктов в общее поступление ртути в организм. Он является определяющим и колеблется в пределах 50-60 %. При этом следует отметить, что в России постоянно увеличивается объем потребления рыбы и рыбопродуктов, что в перспективе может привести к увеличению поступления ртути в организм человека. Данные, приведенные в нашей статье, позволяют сделать следующие выводы: • Концентрация ртути в основной массе продуктов питания на территории России находится в пределах ПДК. Наибольшая ее концентрация характерна для неразмолотого зерна, некоторых субпродуктов (легкие, почки), а также мяса пресноводных и океанических рыб; • Поступление ртути в организм человека при потреблении продуктов питания на территории России в общем находится в физиологически допустимых пределах и не превышает токсичного порога; • Существует постоянное низкодозовое поступление ртути в организм человека при употреблении самых распространенных продуктов питания. Оно происходит на протяжении всей жизни человека, обуславливает кумулятивное накопление в тканях и органах и касается всего населения России независимо от дохода и региона проживания. Последствия этого исследованы явно недостаточно и нуждаются в дальнейшем изучении; • Установлена доля ртути, поступающая в организм человека при потреблении рыбы и рыбопродуктов, - она является определяющей и составляет 50-60 %. Это относится к современному уровню потребления рыбопродуктов, при увеличении объема или при изменении структуры потребления (в сторону увеличения потребления хищных океанических рыб) будет увеличиваться доля поступающей ртути.

Об авторах

Анатолий Викторович Горбунов

Геологический институт РАН

Email: anatolygor@yandex.ru
старший научный сотрудник 119017, г. Москва, Пыжевский переулок, д. 7

С М Ляпунов

Геологический институт РАН

Москва

О И Окина

Геологический институт РАН

Москва

В С Шешуков

Геологический институт РАН

Москва

Список литературы

Дополнительные файлы