CC BY
109
УДК 613.3(470.11)
ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ В ГОРОДЕ НОВОДВИНСКЕ
© 2010 г. Т. Н. Унгуряну
Управление Роспотребнадзора по Архангельской области,
Северный государственный медицинский университет, г. Архангельск
Цель работы - изучить уровни контаминации пищевых продуктов токсическими элементами и их влияния на здоровье населения г. Новодвин-ска Архангельской области. Потребление продуктов питания изучено в поперечном исследовании методом 24-часового воспроизведения питания. Оценено содержание свинца, ртути, кадмия, мышьяка, нитратов и нитритов по 7 группам продуктов за 2003-2009 годы. Для расчета экспозиции использованы медиана (Ме) и 90-й процентиль (90 Perc) содержания контаминантов в продуктах. Рассчитаны коэффициенты опасности (HQ) и индивидуальный канцерогенный риск (ICR). Установлено: HQ для мышьяка и нитратов на уровне 90 Perc для детей составил соответственно 1,84 и 5,70, для взрослых - 1,09 и 2,08. ICR на уровне Ме и 90 Perc для мышьяка у детей составил соответственно 4,4* 10-4 и 9,5 *10-4, у взрослых - 1,4*10-3 и 3,0* 10-3. Основной вклад в неканцерогенный (до 50 %) и канцерогенный (до 99 %) риск вносит мышьяк. Неканцерогенный риск от мышьяка и нитратов является настораживающим, канцерогенный риск от мышьяка - высоким и недопустимым. Ключевые слова: пищевые продукты, контаминанты, риск для здоровья.
Загрязнение окружающей среды токсичными элементами, в том числе свинцом, кадмием, мышьяком, ртутью, наносящее ущерб здоровью населения, особенно детского, является одной из наиболее острых экологических проблем не только в России, но и во всем мире. При оценке вклада факторов химической нагрузки в формирование здоровья населения продукты питания выходят в ранг лидирующих [4]. Химические факторы риска являются важным источником болезней пищевого происхождения, которые тяжелым бременем ложатся на здоровье. В результате употребления небезопасных пищевых продуктов тысячи миллионов людей болеют, а многие умирают. Будучи глубоко обеспокоена этим явлением, Пятьдесят третья сессия Всемирной ассамблеи здравоохранения в 2000 году приняла резолюцию, призывающую Всемирную организацию здравоохранения и ее государства-члены признать безопасность пищевых продуктов в качестве основной функции общественного здравоохранения [3].
Для оценки угрозы, связанной с воздействием химических веществ, загрязняющих продукты питания, применяется методология оценки риска. Оценка риска также служит научной основой для анализа риска — мерами по минимизации, устранению риска и распространением информации о риске [9].
Если оценки рисков, связанных с воздействием пестицидов, ветеринарных лекарственных средств и пищевых добавок, обычно подтверждаются обширной информацией, то данных о токсикологии контаминантов в пищевых продуктах имеется меньше. Также недостаточно изучены вопросы нагрузки пищевых продуктов теми или иными контаминантами и влияние их на население в различных регионах России. Этот аспект проблемы является очень важным, так как питание населения может в значительной степени различаться в разных областях. Выделение групп населения, у которых поступление контаминантов с рационом питания будет превышать установленные гигиенические нормативы, позволит провести их углубленное обследование на предмет выявления состояния предболезни или болезни, возможно связанной с данными конкретными факторами. Кроме того, такой подход позволит перейти к принципиально новой системе мониторинга — мониторингу нагрузки контаминантами на население в целом и отдельные группы, в первую очередь группы риска [14, 15]. В этой связи оценка последствий воздействия контаминантов, содержащихся в продуктах питания, для здоровья населения монопро-мышленного города с развитым целлюлозно-бумажным производством, является актуальной.
Целью исследования было изучение уровней контаминации пищевых продуктов токсическими элементами и их влияния на здоровье населения г. Новодвинска Архангельской области.
Методы
Информация о потреблении продуктов питания получена в поперечном исследовании. Количество фактически потребляемых продуктов устанавливалось с помощью метода 24-часового (суточного) воспроизведения питания [11]. Для полной и адекватной характеристики потребляемых блюд и продуктов при опросе использовался «Альбом порций продуктов и блюд», разработанный Институтом питания РАМН. Параллельно с оценкой фактического питания проводился опрос респондентов о потреблении продуктов в зависимости от места производства и выяснялось мнение горожан о влиянии загрязненной окружающей среды, включая продукты питания, на состояние их здоровья.
Расчет необходимого объема выборки выполнен в EpiInfo (TM) 3.4.1. при условии, что альфа-ошибка составит 0,05; статистическая мощность будет равна 80 % и частота ожидаемого ответа — 50 %. Требуемый минимальный размер выборки составил 380 человек для каждой подгруппы. Для исследования рациона питания фактически было опрошено 386 взрослых в возрасте 18 лет и старше и 385 детей в возрасте от 6 до 17 лет. Изучение мнения населения о влиянии загрязненной окружающей среды на состояние здоровья проводилось на выборке из 673 респондентов в возрасте 18 лет и старше. Исследование было одобрено этическим комитетом Северного государственного медицинского университета (г. Архангельск) в 2007 году.
Для изучения качества продуктов питания использована база данных Центра гигиены и эпидемиологии в Архангельской области. Оценено содержание свинца, ртути, кадмия, мышьяка, нитратов и нитритов за период с 2003 по 2009 год по семи группам продуктов: мясо и мясопродукты, рыба и рыбопродукты, молоко и молочные продукты, хлеб и хлебобулочные изделия, сахар и кондитерские изделия, плодоовощная продукция (включает овощи и фрукты), масложировая продукция. Всего проанализировано 12 557 проб продовольственного сырья и продуктов питания. При содержании контаминантов в пищевых продуктах в количествах, меньших предела обнаружения метода (нулевые значения), вместо «нулевых» значений использовалось число, соответствующее половине предела чувствительности метода, если отношение количества нулевых значений к общему количеству значений в выборке не превышало 60 %. Если отношение количества нулевых значений к общему количеству значений в выборке превышало 60 %, то эти значения учитывались как «ноль» [7].
Проверка распределения количественных данных проводилась с помощью статистического критерия Shapiro-Wilk и квантильных диаграмм. В связи с тем, что распределение количественного потребления продуктов питания и концентраций загрязняющих веществ статистически значимо отличалось от нормального распределения, для их представления использованы медиана и процентили (Q1 = 25-й про-
центиль, Q3 = 75-й процентиль, 90-й процентиль). Категориальные переменные представлены в виде процентных соотношений и их 95 % доверительных интервалов (ДИ).
Оценка различий между уровнями потребления продуктов питания детским и взрослым населением и тестирование нулевой гипотезы о равенстве средних значений концентраций химических веществ по группам продуктов, произведенным в Архангельской области и других регионах Российской Федерации, осуществлялись с помощью непараметрического критерия Манна — Уитни. Различия между группами считались статистически значимыми, если достигнутый уровень значимости был меньше 0,05. Для сравнения содержания контаминантов в овощах по четырем районам производства использовался статистический критерий Краскела — Уоллиса с апостериорными сравнениями на основе критерия Манна — Уитни. Для апостериорных сравнений критический уровень значимости принимался равным 0,0085. Обработка данных проводилась с помощью программного обеспечения SPSS 15.0 для Windows.
Общетоксическое и канцерогенное действие химических загрязнителей, содержащихся в продуктах питания, на здоровье населения исследовалось в соответствии с общими принципами методологии оценки риска [12]. Уровни риска определялись раздельно для детского и взрослого населения. Для расчета экспозиции и уровней риска использовались медиана и 90-й процентиль содержания контаминантов в пищевых продуктах. Проведено ранжирование групп пищевых продуктов по вкладу в общее значение экспозиции путем расположения групп продуктов в порядке убывания величины вклада. Для изучения неканцерогенных эффектов использовался подход референтных концентраций и доз. Характеристика токсичности контаминантов проводилась на основе хронического суточного поступления вещества и коэффициентов опасности. Для веществ, обладающих однонаправленным механизмом действия, рассчитаны индексы опасности, позволяющие оценить степень подверженности критических органов и систем органов. Оценка канцерогенных эффектов проводилась на основе среднесуточной дозы в течение всей жизни и фактора наклона. Рассчитаны уровни индивидуального и ежегодного популяционного канцерогенного риска.
Результаты
Потребление детьми хлеба и хлебобулочных изделий, сахара и кондитерских изделий выше (р < 0,001) по сравнению с потреблением взрослыми на 37,0 и 20,0 % соответственно (табл. 1). Количество потребляемых мяса и мясопродуктов, молока и молочных продуктов, плодоовощной продукции также выше среди детского населения по сравнению со взрослыми на 46,7, 66,7 и 7,8 % соответственно, но выявленные различия не являются статистически значимыми (р > 0,05). Из плодоовощной продукции потребление картофеля детьми составляет 58,4 кг/
год ^1-3: 21,9—109,5), взрослыми — 44,7 кг/год ^1-3: 18,2—82,1). Потребление взрослым населением рыбы и рыбопродуктов (р = 0,007), масложировой продукции (р = 0,767) на 50,0 и 17,5 % соответственно выше, чем потребление детьми.
Подавляющая часть респондентов (91,1 %; 95 % ДИ: 88,9—93,2) считает, что в настоящее время проживает на загрязненной местности, при этом четверть опрошенных (24,0 %; 95 % ДИ: 21,9—28,5) полагает, что загрязненные продукты питания оказывают неблагоприятное влияние на их здоровье. Несмотря на это, большая часть новодвиндцев употребляют мясо и мясопродукты, а также молоко и молочные продукты, произведенные только в Архангельской области — 71,8 и 82,9 % соответственно (табл. 2). Предпочтение данным видам продуктов, произведенным в других регионах РФ, отдали около 10 % горожан. Почти 55 % респондентов потребляют рыбу и рыбопродукты и плодоовощную продукцию производства Архангельской области, а четверть опрошенных предпочитает данные виды продуктов из других регионов страны. Около половины респондентов отметили, что потребляют кондитерские изделия и масложировую продукцию, произведенные в Архангельской области, и почти 40 % опрошенных высказали предпочтение данным видам продуктов, изготовленным в других регионах России.
Анализ содержания контаминантов в мясе и мясопродуктах, кондитерских изделиях не выявил превышения предельно допустимых концентраций (ПДК) [13]. Содержание мышьяка в рыбе и рыбопродуктах, ртути и мышьяка в молоке и молочных продуктах, ртути в хлебе и хлебобулочных изделиях, свинца и кадмия в масложировой продукции превышало нижнюю границу ПДК.
Сравнение уровней контаминации продуктов питания в зависимости от места производства показало,
что концентрации свинца, ртути и кадмия в мясе и мясопродуктах, произведенных в других регионах РФ, статистически значимо превышают уровни данных контаминантов в мясе и мясопродуктах, произведенных в Архангельской области (табл. 3). Содержание свинца и кадмия было значимо выше в рыбе и рыбопродуктах, привезенных из других регионов страны. Уровни контаминации ртутью, кадмием и мышьяком молока и молочных продуктов, изготовленных в других регионах России, были статистически значимо выше по сравнению с их содержанием в данной группе продуктов, произведенной на территории Архангельской области. Концентрации мышьяка в кондитерских изделиях, свинца, кадмия и мышьяка в хлебе и хлебопродуктах, произведенных в других регионах страны, также были статистически значимо выше, чем в продуктах, произведенных на территории Архангельской области. Уровни контаминации свинцом и кадмием масложировой продукции производства Архангельской области были статистически значимо выше уровней загрязнения данной продукции, произведенной в других регионах России.
Анализ уровней загрязнения плодоовощной продукции свинцом, ртутью, кадмием и мышьяком не выявил превышения ПДК (табл. 4). Сравнение содержания нитратов с ПДК затруднительно, так как нормативные показатели сильно варьируют по отдельным продуктам этой группы. Уровни загрязнения плодоовощной продукции свинцом статистически не различались в зависимости от места производства. Концентрация ртути в плодоовощной продукции, произведенной в странах дальнего зарубежья, была статистически значимо выше по сравнению с содержанием данного контаминанта в продукции, произведенной в Архангельской области, других регионах России и странах СНГ. Содержание кадмия в плодоовощной продукции, выращенной на
Таблица 1
Потребление продуктов питания населением Новодвинска, кг/год (по результатам 24-часового воспроизведения питания)
Группа продуктов Детское население Взрослое население Все население
Ме о, Р. Ме о. Ме Рі О,
Мясо и мясопродукты 43,8 24,1 62,1 26,3 18,3 36,5 40,2 25,6 62,1
Рыба и рыбопродукты 21,9 14,6 36,5 32,9 18,3 54,8 29,2 18,3 54,8
Молоко и молочные продукты 80,3 36,5 146,0 54,8 18,3 107,7 73,0 20,1 135,1
Сахар и кондитерские изделия 15,3 10,2 26,8 12,8 7,7 26,0 15,3 10,2 28,4
Хлеб, хлебобулочные, макаронные и крупяные изделия 135,1 87,6 178,9 98,6 35,1 115,0 100,4 54,8 151,5
Плодоовощная продукция, включая картофель 153,3 98,6 295,7 142,4 62,1 234,5 118,6 65,7 189,8
Масложировая продукция 7,3 3,7 12,8 8,6 5,5 12,8 5,5 3,3 11,0
Таблица 2
Распределение респондентов по потреблению продуктов питания в зависимости от места производства
(по результатам опроса, п = 673)
Место производства
Группа продуктов Архангельская область Другие регионы России Сочетание двух мест производства
% (абс.) 95 % ДИ % (абс.) 95 % ДИ % (абс.) 95 % ДИ
Мясо и мясопродукты 71,8 (483) 68,4-75,2 12,0 (81) 9,5-14,5 16,2 (109) 13,4-18,9
Рыба и рыбопродукты 54,0 (375) 51,9-59,4 24,4 (164) 21,1-27,6 11,6 (78) 9,1-14,0
Молоко и молочные продукты 82,9 (559) ,8 5, 8 1 ,2 0, 8 8,6 (58) 6,5-10,7 8,5 (57) 6,3-10,5
Кондитерские изделия 47,5 (320) 43,7-51,3 39,5 (266) 35,8-43,2 12,9 (87) 10,3-15,4
Масложировые продукты 49,5 (333) 45,7-53,2 42,2 (284) 38,4-45,9 8,3 (56) 6,2-10,4
Плодоовощная продукция 53,6 (361) 49,8-57,4 25,1 (169) 21,8-28,3 18,4 (124) 15,4-21,3
Содержание контаминантов в продуктах питания в зависимости от места производства, мг/кг
Таблица 3
Архангельская область Российская Федерация
Контаминант Процентиль Процентиль р ПДК [13]
25-й | 50-й | 75-й | 90-й 25-й | 50-й | 75-й | 90-й
Мясо и мясопродукты
Свинец 0,000 0,000 0,036 0,136 0,000 0,000 0,116 0,226 0,014 0,5
Ртуть 0,000 0,000 0,000 0,030 0,000 0,023 0,030 0,030 <0,001 0,03
Кадмий 0,000 0,000 0,000 0,007 0,000 0,000 0,004 0,014 0,010 0,05
Мышьяк 0,004 0,040 0,040 0,080 0,001 0,035 0,050 0,080 0,998 0,1
Рыба и рыбопродукты
Свинец 0,010 0,010 0,014 0,048 0,010 0,054 0,162 0,658 <0,001 1,0
Ртуть 0,000 0,008 0,023 0,033 0,002 0,008 0,021 0,039 0,739 ,5 0, 1 ,2 0,
Кадмий 0,000 0,000 0,000 0,010 0,000 0,003 0,013 0,026 <0,001 ,7 0, 1 ,2 0,
Мышьяк 0,31 0,52 0,7 2,047 0,125 0,385 0,830 2,300 0,269 0 і 0
Молоко и молочные продукты
Свинец 0,010 0,010 0,028 0,040 0,010 0,011 0,033 0,096 0,468 ,5 0, 1 0,
Ртуть 0,000 0,003 0,005 0,005 0,004 0,005 0,005 0,009 0,001 0,005-0,03
Кадмий 0,000 0,000 0,001 0,001 0,000 0,001 0,002 0,004 0,011 0,03-0,2
Мышьяк 0,013 0,020 0,025 0,025 0,020 0,025 0,038 0,056 <0,001 0,05-0,3
Сахар и кондитерские изделия
Свинец 0,000 0,000 0,000 0,020 0,000 0,000 0,000 0,010 0,887 0, 5 1 0
Ртуть 0,000 0,000 0,006 - 0,002 0,008 0,008 - 0,208 0,01-0,1
Кадмий 0,000 0,000 0,000 0,010 0,000 0,000 0,000 0,005 0,888 0,05-0,1
Мышьяк 0,001 0,001 0,015 0,040 0,001 0,020 0,040 0,080 0,006 ,0 7 ,3 0,
Хлеб и хлебобулочные изделия
Свинец 0,010 0,010 0,056 0,092 0,010 0,035 0,068 0,105 0,003 0,15-0,3
Ртуть 0,000 0,000 0,010 0,015 0,000 0,000 0,015 0,015 0,794 0,01-0,05
Кадмий 0,000 0,000 0,002 0,006 0,000 0,000 0,006 0,010 <0,001 0,07-0,1
Мышьяк 0,010 0,035 0,050 0,080 0,040 0,040 0,073 0,080 0,001 0,15-0,3
Масложировая продукция
Свинец 0,010 0,013 0,099 0,166 0,010 0,010 0,012 0,058 0,008 ,3 0, 1 0,
Ртуть 0,003 0,003 0,005 0,005 0,003 0,003 0,005 0,005 0,453 0,03-0,05
Кадмий 0,000 0,005 0,013 0,032 0,000 0,000 0,002 0,010 0,007 0,03-0,2
Мышьяк 0,030 0,030 0,060 0,070 0,030 0,048 0,060 0,060 0,104 0,1
Содержание контаминантов в плодоовощной продукции в зависимости от места производства, мг/кг
Таблица 4
Место производства Процентиль Контаминант
Свинец Ртуть Кадмий Мышьяк Нитраты
Архангельская область 25-й 0,010 0,002 0,000 0,010 75,5
50-й 0,010 0,003 0,000 0,030 162,5
75-й 0,012 0,015 0,000 0,040 311,3
90-й 0,085 0,019 0,002 0,080 614,0
Другие регионы Российской Федерации 25-й 0,010 0,003 0,000 0,040 31,5
50-й 0,010 0,003 0,000 0,040 90,9
75-й 0,042 0,015 0,002 0,080 263,3
90-й 0,102 0,015 0,009 0,080 977,6
Страны дальнего зарубежья 25-й 0,010 0,007 0,000 0,025 20,5
50-й 0,010 0,015 0,000 0,050 36,5
75-й 0,061 0,015 0,002 0,080 287,6
90-й 0,154 0,015 0,023 0,106 820,1
Страны СНГ 25-й 0,010 0,002 0,000 0,010 22,0
50-й 0,010 0,003 0,000 0,035 73,0
75-й 0,038 0,006 0,000 0,040 287,5
90-й 0,135 0,008 0,003 0,080 1232,6
Уровни статистической значимости (р) по месту производства 1, 2, 3 и 4 0,219 0,012 0,008 0,015 0,000
1 и 2 0,062 0,186 0,002 0,015 0,000
1 и 3 0,057 0,038 0,004 0,057 0,000
1 и 4 0,276 0,728 0,210 0,928 0,003
2 и 3 0,639 0,042 0,788 0,239 0,011
2 и 4 0,671 0,053 0,153 0,029 0,372
3 и 4 0,554 0,001 0,177 0,043 0,372
пдк [13] 0,4 0,02 0,03 0,2 60-2000
Примечание. 1 — Архангельская область, 2 — другие регионы РФ, 3 — страны дальнего зарубежья, 4 — страны СНГ.
территории Архангельской области, статистически значимо ниже, чем в продукции, привезенной из других регионов страны и из-за рубежа. Уровень загрязнения мышьяком плодоовощной продукции, произведенной в Архангельской области, с одной стороны, значимо ниже по сравнению с содержанием данного контаминанта в продукции, произведенной в других регионах России, а с другой стороны, не имеет статистически значимых различий со степенью контаминации мышьяком плодоовощной продукции, привезенной из стран ближнего и дальнего зарубежья. И только содержание нитратов в плодах и овощах, выращенных на территории Архангельской области, было статистически значимо выше, чем содержание данного контаминанта в продукции, произведенной в других регионах России, странах СНГ и странах дальнего зарубежья.
Табл. 5 демонстрирует результаты оценки неканцерогенного риска для здоровья населения Новодвинска от воздействия химических веществ, загрязняющих продукты питания. Ранжирование групп пищевых продуктов по вкладу в общее значение экспозиции показало, что наибольший вклад в экспозицию свинцом вносят плодоовощная продукция (32,4 %), хлеб и хлебобулочные изделия (31,3 %). Группами продуктов с наибольшим вкладом в экспозицию ртутью являются плодоовощная продукция (28,7 %), рыба и рыбопродукты (29,3 %), мясо и мясные продукты (19,7 %). Наибольший вклад в экспозицию кадмием вносят хлеб и хлебобулочные изделия (41,2 %), плодоовощная продукция (24,6 %). Высокие уровни вклада в общее значение экспозиции мышьяком выявлены для рыбы и рыбопродуктов (47,7 %).
Установлено, что уровни экспозиции для детского населения при поступлении контаминантов с
продуктами питания в среднем в 2 раза выше, чем для взрослого. Характеристика риска показала, что значения коэффициентов опасности для мышьяка и нитратов, рассчитанные на уровне 90-го процентиля, как для детского, так и для взрослого населения превышают референтное значение, равное 1,0. Уровни неканцерогенного риска от воздействия свинца, ртути, кадмия и нитритов являются допустимыми как для детского, так и для взрослого населения.
Индексы опасности (Н1), рассчитанные на основе медианных значений коэффициентов опасности, были менее 3,0 для обеих групп населения, что говорит о допустимом риске. На уровне 90-го процентиля коэффициента опасности наиболее подвержены общетоксическому действию у детского и взрослого населения сердечно-сосудистая система (Н1 = 7,6 и 3,9 соответственно) и система крови (Н1 = 6,6 и
3,2 соответственно). Кроме того, у детей существует настораживающий уровень неканцерогенного риска для центральной нервной системы и гормонального обмена (Н1 = 3,5 и 3,4 соответственно). Риск развития неканцерогенных эффектов со стороны органов кровообращения и системы крови обусловлен преимущественно контаминацией пищевых продуктов нитратами (88,0 и 76,0 % соответственно), а со стороны нервной системы и гормонального обмена
— мышьяком (около 55,0 %).
В табл. 6 представлены результаты оценки канцерогенного риска при воздействии трех канцерогенов, загрязняющих пищевые продукты — свинца, кадмия и мышьяка. Уровни индивидуального канцерогенного риска от воздействия свинца и кадмия, как для детского, так и для взрослого населения находятся в диапазоне допустимых значений. Канцерогенный
Таблица 5
Неканцерогенный риск для здоровья населения Новодвинска в связи с экспозицией контаминантами пищевых продуктов
Детское население Взрослое население
Контаминанты Экспозиция Коэффициенты опасности, единицы Экспозиция Коэффициенты опасности, единицы
Процентиль Процентиль Процентиль Процентиль
50-й 90-й 50-й 90-й 50-й 90-й 50-й 90-й
Свинец1 0,0019 0,022 0,08 0,87 0,00090 0,010 0,04 0,40
Ртуть1 0,0004 0,003 0,08 0,70 0,00020 0,002 0,04 0,32
Кадмий1 0 0,002 0,00 0,24 0 0,001 0,00 0,11
Мышьяк1 0,013 0,028 0,85 1,84 0,007 0,016 0,49 1,09
Нитриты2 7,9Е-06 6,3Е-06 7,9Е-05 6,3Е-05 2,5Е-06 3,8Е-06 2,5Е-05 3,8Е-05
Нитраты2 1,25 9,1 0,78 5,7 0,62 4,5 0,39 2,8
Примечание. Единицы измерения для экспозиции: 1 — мг/кг массы тела в неделю; 2 — мг/кг массы тела в сутки.
Таблица 6
Канцерогенный риск для здоровья населения Новодвинска от химических веществ, загрязняющих продукты питания
Детское население Взрослое население
Контаминант Индивидуальный риск Популяционный риск, случаи Индивидуальный риск Популяционный риск, случаи
Процентиль Процентиль Процентиль Процентиль
50-й 90-й 50-й 90-й 50-й 90-й 50-й 90-й
Свинец 2,1 х10-6 2,3х10-5 0,011 0,12 5,2х10-6 5,8х10-5 0,178 1,96
Кадмий - 1,4x10-5 - 0,07 - 3,6х10-5 - 1,23
Мышьяк 4,4х10-4 9,5х10-4 2,19 4,75 1,4х 10-3 3,0х10-3 46,99 103,64
Суммарно 4,4х10-4 9,8х10-4 2,20 4,94 1,4х 10-3 3,1 х10-3 47,17 106,84
риск, рассчитанный для мышьяка на уровне медианы и 90-го процентиля, для детского населения является настораживающим, а для взрослого — высоким. Вклад мышьяка в формирование канцерогенного риска оказался равным 99,0 %. Наибольший вклад в канцерогенный риск, обусловленный мышьяком, для детского и взрослого населения вносят рыба и рыбопродукты — 44,0 и 60,0 % соответственно. Потребление взрослым населением Новодвинска загрязненных канцерогенными веществами пищевых продуктов в концентрации на уровне медианы может обусловливать до 47, а в концентрации на уровне 90-го процентиля — до 107 дополнительных случаев рака.
Обсуждение результатов
Экспозиция контаминантами, загрязняющими пищевые продукты, для детского и взрослого населения различается из-за разного количества потребляемых продуктов и массы тела [19]. Несмотря на то, что потребление некоторых групп продуктов выше среди взрослого населения, количество продуктов, приходящееся на килограмм массы тела, больше для детей. Дети больше потребляют мяса и мясопродуктов, молока и молочных продуктов, хлеба и хлебопродуктов, сахара и кондитерских изделий, плодоовощной продукции (см. табл. 1). Взрослое население больше потребляет рыбы и рыбопродуктов, масложировой продукции. Однако по всем группам продуктов их количество, приходящееся на один килограмм массы тела, в 2—3 раза выше для детского населения по сравнению со взрослым.
Сравнение результатов опроса респондентов в Новодвинске с официальными данными Росстата [ 10] по результатам выборочных обследований бюджетов домашних хозяйств в целом по Архангельской области и России о количестве потребляемых продуктов показало существенные различия. Так, количество потребляемого мяса и мясопродуктов на одного человека в год в России (74,8 кг) и в Архангельской области (65,9 кг) на 86,1 и 63,9 % выше, чем в Новодвинске (40,2 кг). Однако потребление рыбы и рыбопродуктов на одного жителя Новодвинска в год (29,2 кг) на
48,2 % больше, чем в целом по стране (19,7 кг) и на 26,4 % больше, чем в целом по Архангельской области (23,1 кг). Наиболее существенные различия в количестве потребляемых продуктов питания по территориям обнаружены для таких групп, как молоко и молочные продукты, сахар и кондитерские изделия, масложировая продукция. Количество продуктов из этих групп, приходящееся в год на одного человека в Новодвинске, в 2—3 раза ниже, чем в целом по стране и области. Потребление плодоовощной продукции, включая картофель, на одного жителя России (218,3 кг) и Архангельской области (207,0 кг) на 84,1 и 74,5 % выше, чем на одного жителя Новодвинска (118,6 кг). И только количество потребляемого хлеба, хлебобулочных, макаронных и крупяных изделий на одного человека примерно одинаковое как в Новодвинске (100,4 кг), так и в России (100,9 кг)
и Архангельской области (91,9 кг). Следовательно, при оценке нагрузки на население контаминантов пищевых продуктов необходимо оценивать структуру и количество потребления пищевых продуктов в различных регионах, так как структура питания различных групп населения, проживающего в различных регионах России и даже в пределах одной области, может существенно различаться [16].
В основном загрязнение пищевых продуктов происходит вследствие промышленного загрязнения воздуха, почвы и воды. Обычными источниками загрязнения являются химическая, горнодобывающая, металлургическая промышленность, энергетика, сельское хозяйство. К высоким концентрациям нитратов в грунтовых и поверхностных водах может приводить внесение органических и неорганических удобрений. Через почву или воду в пищевую цепь могут попадать тяжелые металлы. Переработка пищевых продуктов и их упаковка также могут способствовать загрязнению пищевых продуктов. В них могут попадать химические вещества, содержащиеся в материалах, соприкасающихся с продуктами. Значительным источником загрязнения пищевых продуктов может быть использование в их переработке кадмированного оборудования, эмали и гончарной глазури, содержащих кадмий, и пигментов или стабилизаторов на основе кадмия (или на основе свинца) в пластмассах [9]. Вода, используемая в технологии приготовления, также может вносить в пищу те токсиканты, которыми она была загрязнена [4].
В настоящее время продукты питания являются основным источником поступления свинца в организм человека. Свинец считается ядом политропного действия, так как оказывает токсическое действие на нервную, сердечно-сосудистую, иммунную, эндокринную, репродуктивную системы, функциональное состояние почек, синтез гема, нуклеиновые кислоты, процессы окислительного метаболизма, энергетический обмен [8]. Результаты исследования показали, что вклад свинца в развитие общетоксических эффектов на здоровье населения Новодвинска наиболее высок для репродуктивной функции (45,0 %), системы крови (20,1 %), нервной системы (7,3 %) и гормонального обмена (7,3 %).
Поглощение ртути из пищи составляет 8 % от общей поступающей дозы. Соединения ртути имеют широкий спектр биологического действия. Наиболее выраженным проявлением общетоксического действия ртути является нарушение функционального состояния почек. Заметное действие ртуть оказывает на нервную, иммунную, сердечно-сосудистую, эндокринную системы, она также обладает эмбрио-токсическим, мутагенным, канцерогенным действием и влияет на процессы окислительного метаболизма [8]. Для населения Новодвинска вклад ртути в токсическое действие на почки составляет около 75 %, иммунную, нервную системы и гормональный обмен
— 16,3; 13,5 и 13,0 % соответственно.
Первичным органом-мишенью для токсического действия кадмия являются почки. Существует связь между экспозицией кадмием и сахарным диабетом. Многочисленные исследования указывают на то, что пероральная экспозиция кадмием в высоких концентрациях вызывает раздражение гастроинтестинального эпителия. Пероральное поступление кадмия снижает поглощение железа в желудочно-кишечном тракте, что может привести к анемии. Повышенное содержание кадмия в пищевых продуктах может вызвать остеомаляцию, остеопороз, переломы и снижение минерализации костей, а также различные расстройства сердечно-сосудистой системы [18]. Вклад кадмиевой экспозиции в общетоксическое действие на почки у населения Новодвинска составил 25,0 %, на гормональный обмен — около 5 %.
Длительная пероральная экспозиция неорганическим мышьяком может привести к гиперкеротизации и гиперпигментации кожи, кардиоваскулярным и респираторным эффектам, раздражению слизистой желудочно-кишечного тракта, развитию периферической нейропатии. Хроническое пероральное поступление мышьяка может вызвать рак кожи и внутренних органов — мочевого пузыря, легких, печени, почек и предстательной железы [17]. Удельный вес мышьяка в развитии общетоксических эффектов на нервную систему и гормональный обмен у новодвиндцев составляет 55,0 %, на органы кровообращения — 47,3 %.
Пищевой путь является основным для поступления нитратов в организм человека. Нитраты и нитриты попадают в основном из двух источников: с овощами и фруктами (до 70—80 % суточного поступления этих веществ), мясными продуктами и водой [6]. При этом выявлена закономерность в содержании нитратов в зависимости от размера плода. Плоды свеклы и капусты больших размеров накапливают значительно больше нитратов, чем мелкие. Подобная зависимость не обнаруживается в образцах моркови и картофеля, накопление нитрат-иона происходит вне зависимости от размера корнеплода [2].
Возможные токсические эффекты от действия повышенных количеств нитратов и нитритов на организм человека проявляются в нарушении функции ферментных систем и пищеварения, отрицательном воздействии на центральную нервную систему, обмен веществ, эндокринную, сердечно-сосудистую и иммунную системы, а также систему крови. Кроме токсических свойств нитратов надо учитывать и возможность участия их в образовании нитрозосо-единений — сильных канцерогенов. Установлено, что с увеличением доз минеральных удобрений повышается суммарное количество нитрозосоединений в зерновых и овощах [6]. Результаты настоящего исследования демонстрируют, что вклад нитратов, загрязняющих пищевые продукты, в токсическое действие на сердечно-сосудистую систему у населения Новодвинска составляет около 25 %, на систему крови — 80,0 %.
Данные проведенного исследования частично согласуются с результатами М. С. Болдыревой с соавт. [1], которые оценили риск для здоровья от контами-нантов пищевых продуктов для сельского трудоспособного населения одного из пригородных районов Омской области. Авторы получили высокий вклад (98,3 %) мышьяка в формирование некацерогенного и канцерогенного риска, хотя превышение ПДК этого контаминанта отмечалось в единичных случаях. Значительный вклад мышьяка в развитие неканцерогенных и канцерогенных эффектов при потреблении пищевых продуктов продемонстрирован и в исследовании, проведенном на территории Вологодской области [5]. Наибольшему неблагоприятному действию со стороны контаминантов, обладающих общетоксическим действием, у населения Омской и Вологодской областей [1, 5], как и у жителей Новодвинска, подвергаются нервная система и органы кровообращения.
Сравнение уровней канцерогенного риска показало, что суммарный индивидуальный канцерогенный риск у сельского населения Омской области составляет 5 случаев рака на 10 тысяч человек, дополнительных к фоновым [ 1 ], что в 3,5 раза меньше, чем для взрослого населения, проживающего в Новодвинске (17 случаев рака на 10 тысяч человек). В Вологодской области уровень индивидуального канцерогенного риска для детского населения (1,39 х 10-4) [5] также значительно меньше, чем уровень риска, установленный для детей Новодвинска (2,5х10-3).
Группы продуктов питания, вносящие основную химическую нагрузку в экспозицию по тому или иному контаминанту, различаются по отдельным регионам. Так, в настоящем исследовании показано, что наибольший вклад в экспозицию свинцом и кадмием вносят плодоовощная продукция, хлеб и хлебобулочные изделия. В Свердловской области проведенные расчеты демонстрируют, что наибольший вклад в экспозицию свинцом принадлежит мясным и молочным продуктам, в экспозицию кадмием — картофелю, кондитерским и хлебобулочным изделиям, мясным продуктам [4]. В Новодвинске высокие уровни вклада в общее значение экспозиции мышьяком выявлены для рыбы и рыбопродуктов. В Омской области основной вклад в экспозицию мышьяком обусловлен хлебобулочными изделиями, мукой и продуктами переработки зерна [1], а в Вологодской — плодоовощной продукцией (картофелем, свеклой) [5].
Заключение
По данным оценки риска общетоксическое воздействие свинца, ртути, кадмия и нитритов на уровне медианы и 90-го процентиля на здоровье детского и взрослого населения является допустимым. Повышенный уровень неканцерогенного риска на уровне 90-го процентиля содержания мышьяка и нитратов свидетельствует о том, что необходимо усилить контроль за содержанием этих контаминантов в рыбе и рыбопродуктах, а также в плодоовощной продукции. Уровни индивидуального канцерогенного риска от
воздействия свинца и кадмия как для детского, так и для взрослого населения находятся в диапазоне допустимых значений. Канцерогенный риск, рассчитанный для мышьяка на уровне медианы и 90-го процентиля, для детей является настораживающим, а для взрослых
— высоким и недопустимым, что требует установления источников загрязнения мышьяком рыбы и рыбопродуктов, вносящих наибольший вклад в экспозицию.
Список литературы
1. Болдырева М. С. Оценка риска для здоровья сельского населения от химического загрязнения пищевых продуктов / М. С. Болдырева, Д. В. Турчанинов // Материалы X съезда гигиенистов и санитарных врачей. Кн. I. — М. : Изд-во им. Е. А. Болховитинова, 2007. — С. 799—802.
2. Василиади Г. К. Уровень накопления нитратов в овощных культурах, выращенных в республике / Г. К. Василиади, Л. Т. Богова // Материалы X съезда гигиенистов и санитарных врачей. Кн. I. — М. : Изд-во им. Е. А. Болховитинова, 2007. — С. 813—815.
3. Глобальная стратегия ВОЗ в области безопасности пищевых продуктов. — ВОЗ, 2003. — 33 с.
4. Гурвич В. Б. Мониторинг нагрузки населения токсичными элементами пищевых продуктов / В. Б. Гурвич, А. Н. Лаврентьев, Т. В. Мажаева // Материалы X съезда гигиенистов и санитарных врачей. Кн. I. — М. : Изд-во им. Е. А. Болховитинова, 2007. — С. 834—836.
5. Лимин Б. В. Оценка риска здоровью населения при контаминации продуктов питания, выращенных на территориях с высокой степенью загрязнения почв / Б. В. Лимин, Т. В. Карлова // Вестник Санкт-Петербургской государственной медицинской академии им. И. И. Мечникова.
— 2007. — № 2. Приложение. — С. 96—97.
6. Лисовский В. А. Человек, экология, питание и здоровье / В. А. Лисовский, О. Д. Голощапов, И. М. Мухин, Ю. А. Грухин. — СПб. : Наука, 2002. — 203 с.
7. Определение экспозиции и оценка риска воздействия химических контаминантов пищевых продуктов на население : методические указания — М. : Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2009. — 26 с.
8. Павловская Н. А. Свинец, ртуть, никель: ранняя диагностика токсического действия на организм / Н. А. Павловская, В. А. Кирьякова, С. И. Савельев ; под ред. акад. РАМН, проф. А. И. Потапова. — Липецк : Липецкое изд-во, 2002. — 240 с.
9. Питание и здоровье в Европе: новая основа для действий // Региональные публикации ВОЗ, Европейская серия, № 96. - 2005. - С. 145-151.
10. Потребление продуктов питания в домашних хозяйствах в 2008 году : стат. бюллетень. — М., 2009. — 68 с.
11. Практическое руководство по надзору за организацией питания и здоровьем населения / под ред. засл. деят. науки России, акад. РАЕН, проф. В. А. Доценко. — СПб. : ООО «Издательство Фолиант», 2006. — 312 с.
12. Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду. — М. : Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 2004. — 143 с.
13. СанПиН 2.3.2.1078-01 «Гигиенические требования к безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов» (с дополнениями и изменениями)
14. Хотимченко С. А. Использование концепции анализа риска в гигиене питания / С. А. Хотимченко // Материалы Международного форума «Фундаментальные и прикладные
проблемы питания» // Вестник Санкт-Петербургской государственной медицинской академии им. И. И. Мечникова.
- 2007. - № 2. - С. 51-52.
15. Хотимченко С. А. Использование концепции анализа риска в системе мониторинга за безопасностью пищевых продуктов / С. А. Хотимченко // Материалы X съезда гигиенистов и санитарных врачей. Кн. I. - М. : Изд-во им. Е. А. Болховитинова, 2007. - С. 1054-1055.
16. Хотимченко С. А. Оценка риска контаминации пищевых продуктов / С. А. Хотимченко // Материалы Всероссийской научной конференции «Экология человека, гигиена и медицина окружающей среды на рубеже веков: состояние и перспективы развития / под ред. акад. РАМН Ю. А. Рахманина. - М., 2006. - С. 507-509.
17. Toxicological Profile for Arsenic / Agency for Toxic Substances and Disease Registry. - August 2007.
18. Toxicological Profile for Cadmium / Agency for Toxic Substances and Disease Registry. - September 2008.
19. Child-Specific Exposure Factors Handbook / National Center for Environmental Assessment Office of Research and Development, Washington, DC 20460. - September 2008.
HYGIENIC ASSESSMENT OF FOOD PRODUCTS QUALITY IN NOVODVINSK
T. N. Unguryanu
Administration of Federal Service on Inspectorate in the Field of Consumer Rights Protection and Human Well-being in the Arkhangelsk region,
Northern State Medical University, Arkhangelsk
Aim: To study the level of contamination and effect of food contaminants on population’s health in Novodvinsk of the Arkhangelsk region. Methods: Consumption of food products was studied during a cross-sectional study using 24-hour method of food reproduction. Concentrations of lead, mercury, cadmium, arsenic, nitrate and nitrite were assessed in seven groups of food products from 2003 to 2009. Median (Me) and 90 percentile (90 Perc) of contaminant’s concentrations were used to calculate exposure. Hazard quotient (HQ) and individual cancer risk (ICR) were calculated. Results: HQ for arsenic and nitrate for 90 Perc in children was 1.84 and 5.70 respectively, in adults - 1.09 and 2.08 respectively. Cancer risk for Ме and 90 Perc for arsenic in children was 4.4* 10-4 and 9.5* 10-4 respectively, in adults - 1.4* 10-3 and 3.0* 10-3 respectively. Arsenic made the main contribution in non-cancer risk (50 %) and in cancer risk (99 %).
Conclusion: Non-cancer health risk of arsenic and nitrate concentrations was alerting. Cancer risk of arsenic was high and unacceptable.
Key words: food products, contaminants, health risk assessment.
Контактная информация:
Унгуряну Татьяна Николаевна - кандидат медицинских наук, доцент кафедры гигиены и медицинской экологии Северного государственного медицинского университета, главный специалист-эксперт Управления Роспотребнадзора по Архангельской области
Адрес: г. Архангельск, ул. Гайдара, д. 24
Тел. (8182) 21-04-61
E-mail: [email protected]
Статья поступила 17.06.2010 г.
