CC BY
2
Результаты определения тяжелых металлов в пищевых продуктах
Определяемый элемент Содержа- Относи-
Пищевой продукт ние в чистом продукте, мкг Введено, мкг Найдено, мкг тельное стандартное отклонение, %
Сухое мо- Медь 7,9 20,6 22,1 ±5,5 24,8
локо Свинец — 20,6 17,9±4,6 25,5
Цинк 2,5 20,6 20,7±2,5 16,0
Олово — 23,1 18,9±2,8 14,0
Конфеты Медь 7,4 15,3 24,2±2,4 13,0
Свинец 5,4 15,3 20,8± 1,5 7,0
Цинк 2,4 15,3 14,7±2,2 15,0
Олово — 23,1 19,0±3,1 16,0
Сок Медь 7,0 12,3 18,5±3,2 19,0
Свинец 2,5 12,3 14,6±2,6 14,0
Цинк 2,5 12,3 14,3±2,3 13,0
Олово — 17,5 14,3±3,2 21,0
Консервы Медь 3,0 30,6 32,1 ±6,8 25,0
Свинец — 20,0 14,6±2,2 15,0
Цинк 25,0 30,6 57,3±4,3 13,0
Олово 20,0 20,0 34,2±3,0 22,0
соотношение концентраций олова и свинца достигает значений Бп:РЬ= 1 ООО:!. В этих случаях олово мешает определению свинца. На полярограмме вместо двух пиков олова и свинца получается один суммарный пик.
Цель исследования — разработать экспресс-метод полярографического определения олова в пищевых продуктах. Для решения задачи необходимо было выбрать способ минерализации и разработать условия полярографического определения олова. При применении «мокрого» озоления в пробу вносят большое количество реактивов, следовательно, возможно попадание в анализируемый объект определяемого элемента, содержащегося в кислотах. Применение «сухого» озоления позволяет снизить количество реактивов, следовательно, уменьшить возможность загрязнения пробы. В работе была использована «сухая» минерализация. Экспериментальная проверка показала, что потери олова после «сухого» озоления пробы не превышают 10 %.
Методика заключается в «сухом» озолении пробы пищевого продукта, растворении остатка и определении содержания олова в солянокислом растворе. Однако на этом фоне пики свинца и олова совпадают. Влияние свинца при определении олова устраняется путем регистрации пика свинца на нейтральном фоне. В нейтральной среде ионы олова не восстанавливаются на ртутнокапающем электроде. Экспериментально показано. что высота пиков равных концентраций на фоне свинца 4 н. соляной кислоты и 0,1 и. хлорида калия равны.
Ход анализа: исходную навеску пищевого продукта смачивают серной кислотой для переведения солей тяжелых металлов в менее летучие соединения — сульфаты, помещают на электроплитку и проводят обугливание до прекращения выделения дыма, затем помещают в электропечь при температуре
около 250 °С. Минерализацию проб проводят, постепенно повышая температуру электропечи на 50 °С через каждые 30 мин, и, доведя ее до 450 °С, продолжают до получения серой золы. Золу растворяют в 10 мл 4 н. HCl, переносят в центрифужную пробирку и центрифугируют. Отбирают 5 мл для определения свинца, а оставшийся раствор продувают инертным газом, полярографируют на содержание олова и свинца. Получив суммарный пик свинца и олова на фоне соляной кислоты, добавляют стандарт олова в раствор и вновь регистрируют суммарный пик. Отобранную аликвоту первоначального раствора для свинца упаривают досуха, добавляют 5 мл 0,1 н. KCl, продувают инертным газом и полярографируют. Высота пика олова рассчитывается по разности суммарного пика свинца и олова на фоне соляной кислоты и пика свинца на фоне 0,1 н. хлорида калия, а содержание олова и свинца определяется по методу добавок. Совместно с оловом и свинцом возможно количественное определение меди и цинка. На основе разработанной методики проведен анализ образцов пищевых продуктов (см. таблицу).
Условия анализа: навеска — 20 г; общий объем раствора, приготовленного из оголенной навески,— 10 мл; объем раствора, взятый из обшего объема для полярографирования,— 5 мл; период капания — 3 с; задержка—1,5 с; амплитуда переменного напряжения — 10 мВ; поляризация — 2-электрод-ная, скорость развертки — 3,5 мВ/с.
Анализ экспериментальных данных, приведенных в таблице, показал, что истинное содержание определяемого элемента находится в пределах доверительного интервала обнаруженного его количества. Это позволяет сделать вывод об отсутствии систематической ошибки, а значит, о достаточно высокой правильности и селективности предложенного метода анализа.
Таким образом, разработанная методика переменно-то-кового определения содержания тяжелых металлов в пищевых продуктах позволяет обнаружить олово в присутствии свинца, меди, цинка, что делает возможным проведение анализа продуктов, расфасованных в жестяную тару. Использование одной навески пищевого продукта приводит к уменьшению количества реактивов, снижает трудоемкость исследований.
Литература
1. Белецкая Л. Г., Харин А. И. // Завод, лаб.— 1975.— Т. 41, № 5.— С. 527—530.
2. Маркова И. В., Киселева О. А., Князева С. И., Широкова В. И. // Журн. аналит. химии.— 1977.— Т. 32, № П.— С. 2172—2176.
3. Методические указания по определению вредных веществ в воздухе.— М., 1984.
4. Нейман Е. Я., Никулина И. Н., Брайнина X. 3. // Журн. аналит. химии,— 1974,—Т. 29, № 1.—С. 93—97.
5. Рябчиков Д. И., Борисова Л. В. // Труды комиссии по аналитической химии,—М„ i960,—Т. 12!— С. 265—280.
6. Сырье и продукты пищевые: Методы определения токсичных элементов. ГОСТ 26929-86, ГОСТ 26931-86 — ГОСТ 26935-86.
Поступила 02.08.90
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1991 УДК 614.7:66|:312.в
В. Г. Надеенко, В. Я■ Никифорова, А. Б. Камкин
К МЕТОДИКЕ ИЗУЧЕНИЯ СОСТОЯНИЯ ЗДОРОВЬЯ НАСЕЛЕНИЯ ПРОЛ1ЫШЛЕННЫХ РЕГИОНОВ С УЧЕТОМ ОТДАЛЕННЫХ ЭФФЕКТОВ
Медицинский научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промышленных предприятий, Свердловск
Согласно концепции, выдвинутой генетиками, у человека должен существовать коадаптивный комплекс генов, определяющий конституциональные особенности организма и его го-меостатические возможности противостоять изменениям как внутренней, так и внешней среды. В развитие это~о поло-
жения указывается [1—3], что дети, достоверно отличающиеся от популяцнонной средней по совокупности антропометрических признаков, обладают определенной генетической структурой, проявляющейся снижением неспецифической резистентности организма к широкому спектру заболеваний.
Основываясь на отмеченном выше положении, в последние годы при гигиенической оценке состояния здоровья населения мы уделяли большое внимание выявлению отдаленных последствий воздействия на организм промышленного загрязнения окружающей среды. В этом плане проводили эпидемиологическую разработку сведений по тем формам патологии, регистрируемой у детей и женщин, в основе развития которых в ряде случаев лежат изменения в генетическом аппарате половых и соматических клеток человека (элиминация аномальных генотипов, врожденные, особенно множественные аномалии развития, снижение неспецифической устойчивости организма к средовым воздействиям, онкогенная заболеваемость и др.).
Исследования можно разделить на следующие этапы: изучение частоты самопроизвольных выкидышей, мертворождений и врожденных уродств; обоснование групп риска и повышенного риска по состоянию здоровья населения; изучение динамики онкогенной заболеваемости населения.
Исследования проводят путем эпидемиологического анализа данных по соответствующему разделу с применением общепринятой методики [4].
Критериальное значение использованных показателей состояния здоровья населения при гигиенических исследованиях оценивают на основании сравнения результатов, полученных по наблюдаемым регионам, с контролем.
Выбору контрольного района следует уделять особое внимание. В каждом конкретном случае он должен располагаться в той же климатогеографической зоне, что и наблюдаемый регион. Он дожен быть идентичным наблюдаемому по социально-гигиеническим параметрам, национальному составу и уровню медицинского обслуживания. В объектах окружающей среды не должны содержаться химические вещества в количествах, превышающих ПДК.
К сбору сведений для эпидемиологической разрабстки предъявляются одинаковые требования как в изучаемом, так и в контрольном районе. При этом следует особо подчеркнуть, что в разработку не следует брать данные о женщинах, в анамнезе которых указывается на связь с вредными условиями труда (как самих женщин, так и их мужей), а данные о детях не должны исходить от их родителей. Обращается внимание на перенесенные заболевания, которые могут оказать влияние на генетический статус организма (малярия, сифилис, алкоголизм и др.).
Объем выборки для статистической разработки данных, исключая онкогенную заболеваемость, зависит от численности женщин детородного периода и должен предусматривать наблюдения в период наиболее стабильного уровня содержания химических веществ в объектах окружающей среды (атмосферный воздух, питьевая вода и т. д.). Ретроспективно набирается не менее 1000 случаев.
Оценка неблагоприятного влияния загрязнения окружающей среды на состояние здоровья населения дается по совокупности данных, полученных в исследовании. При этом выявляется, имеет ли значение в повышении заболеваемости населения нагрузка, которую испытывает организм при рождении в результате загрязнения окружающей среды.
Ранее проведенными исследованиями нами было показано, -что, несмотря на интенсивную элиминацию аномальных генотипов (прерывание беременности, мертворождения, смертность детей в возрасте до года и др.), в изучаемых популяциях наблюдаются изменения биологических процессов, реализующиеся в виде увеличения доли детей со сниженной неспецифической устойчивостью к средовому воздействию. Так, при изучении характера распределения детей по антропометрическим признакам при рождении в ряде промышленных регионов обнаружено существенное отклонение его от нормального — отрицательная или положительная асимметрия и эксцесс. Наряду с этим большее число детей в наблюдаемых районах по сравнению с контролем отставало в физическом и нервно-психическом развитии, у них отмечены повышенная заболеваемость пневмонией, бронхитами, анемиями, нарушения обмена веществ и др. Установлена повышенная частота рождения детей с аномалиями, в том числе множественными. Вместе с тем было показано, что в районах с повышенным загрязнением окружающей среды имеют место увеличение частоты
М
М"
5-6 лет 3-4 года 1-2 года До)год'а
М
_1_
% 400 300 200 JOO /И
м'
100 200 300 400%
м*
%
I До Влет —I 1
I II Довлет 1
I Дошлет 1
I до 3 лет _J
I ДаИлет 1
!_ 1 Ii 1 i i i i i i i до 1 года -J 1 1 1 „ 1 1 1 1 1 Iя
13001100 300 700 500 300 100 100 300 900 1100 1300
Рис. I. Возрастные изменения частоты пневмоний у детей, отличающихся от средней популяционной по совокупности антропометрических признаков (длина и масса тела при, рождении).
Здесь и на рис. 2: I, II — пункты наблюдений. М°, М - и М + — группы детей, антропометрические показатели которых соответственно не отличаются от средних популяционных, меньше и больше таковых.
смерти детей вследствие генетической патологии, а также несколько более высокая, чем в контроле, частота возникновения аномалий соматических хромосом.
Следует отметить, что статистически достоверных различий по изменению наследственной патологии в промышленных регионах по сравнению с контролем не удается установить, что объясняется ее низкой частотой, а при гигиенических исследованиях, как правило, складывается такая санитарная ситуация, когда не представляется возможным проводить эпидемиологические исследования на больших контингентах населения.
Согласно существующему представлению, дети, антропометрические показатели которых не выходят за пределы средней популяционной, наиболее устойчивы к болезням и составляют так называемую группу адаптивной нормы [I].
По нашим данным, при учете двух морфометрических признаков (длина и масса тела) доля детей, вошедших в группу адаптивной нормы, в контрольных районах составила 50—60 % от общего числа новорожденных, взятых в разработку, а в наблюдаемых промышленных регионах — до 75—80 %. Обращает на себя внимание тот факт, что увеличение численности детей, входящих в указанную выше группу, может иметь место в регионах с повышенным загрязнением окружающей среды.
Вполне закономерно возникает вопрос: возможно ли в условиях воздействия химического фактора среды увеличение доли детей с повышенной неспецифической устойчивостью к болезням? Однозначно ответить на этот вопрос пока нельзя. Тем не менее ясно, что показатель численности детей, составляющих группу адаптивной нормы, еще не может приниматься за критерий при гигиенических исследованиях. Однако представляют интерес величины средних показателей длины и массы тела новорожденных этой группы. При выраженной степени воздействия химического фактора среды они могут быть существенно меньше или больше, чем у детей из контрольного района.
При гигиенических исследованиях следует придавать особое значение изменению доли детей, у которых величины антропометрических показателей выходят за пределы средних популяционных, так как они при рождении подвергаются наибольшей неблагоприятной нагрузке. Это подтверждается результатами исследований, приведенными ниже.
Исследования проводили в двух промышленных городах, на территории которых размещены предприятия цветной металлургии. При популяционно-генетическом анализе были учтены сведения об антропометрических признаках П00 новорожденных по одному из городов и 550 по другому. Выборка обусловлена небольшой общей численностью населения изучаемых городов (30 и II тыс. человек соответственно).
м~ м° м*
в
л_1_I_I_I_I_I__ I_I_I_I_I_I
% 400 зоо гоо юо юо гоо зоо *оо%
" 1— м д в е ж 3 г И
1 II
1
1
1111111 1 1 г
%боо зоо гоо юо юо гоо зоо
Рис. 2. Изменение уровня заболеваемости детей в возрасте до I года, отличающихся от средней популяционной по совокупности антропометрических признаков (длина и масса тела при рождении).
а — болезни крови; б—болезни кожи и подкожной клетчатки; в — болезни эндокринной системы и обмена веществ; г— пневмонии; д — болезни органов пищеварения; е — инфекционные и паразитарные болезни; ж—врожденные аномалии; з — бронхиты.
Основная задача исследований заключалась в выявлении динамики частоты заболеваемости детей в зависимости от их антропометрических показателей при рождении. Изучена общая заболеваемость детей в возрасте до 6 лет по общепринятой методике [4].
По каждому из изучаемых городов когорта детей по антропометрическим признакам была разделена на 3 группы: дети, длина и масса тела которых при рождении находились в пределах установленной по региону средней популяционной (М ); дети, у которых эти показатели были меньше средней популяционной (М-); дети с длиной и массой тела больше, чем средняя популяционная (М+).
Уровень заболеваемости детей в группе М° рассматривался как контроль.
Таким разделением изучаемой когорты предполагалось установить долю детей, которые вносят наибольший, «вклад» в рост заболеваемости в условиях воздействия промышленного загрязнения окружающей среды.
Результатами исследований показано, что структура заболеваемости детей во всех группах была аналогичной. Однако частота возникновения таких болезней, как пневмония, бронхит, аллергические заболевания, болезни эндокринной системы и обмена веществ, а также нервной системы, была выше в группах детей М~ и М+. В частности, по некоторым нозологическим формам различия с частотой той же болезни в контроле составляли до 10 раз и более.
Зависимость уровня заболеваемости детей от их морфо-метрических признаков при рождении можно наглядно продемонстрировать на примере частоты возникновения у них такой распространенной болезни, как пневмония. Как в том, так и в другом изучаемом населенном пункте в группе М~ наблюдалось существенное увеличение доли детей, болевших пневмонией на протяжении всего наблюдаемого возрастного периода (от 0 до 6 лет) по сравнению с таковой в группе М°.
Пневмония у детей, отнесенных по антропометрическим признакам в группу М+, также встречалась с большей частотой, чем у детей из группы М°. Однако в одном из населенных пунктов большее число случаев .болезни у детей из группы М+ в отличие от М~ наблюдалось лишь в возрасте до 1 года и 5—6 лет, а в другом это не прослеживалось, но к 6-летне.му возрасту уровень заболеваемости среди детей из группы М* здесь был ниже, чем в группе М- (рис. 1).
Следовательно, дети, антропометрические признаки которых выходят за пределы популяционной средней, в большей степени подвержены опасности развития у них пневмонии. Наибольшая вероятность развития болезни у детей в возрасте до 1 года свидетельствует о наличии связи ее возникновения с неблагоприятной нагрузкой, которую испытывает организм при рождении. Это подтверждается данными о заболеваемости детей в возрасте до 1 года и другими болезнями (рис 2).
Учитывая полученные данные, а также одновременно наблюдаемую высокую элиминацию аномальных генотипов до рождения, наличие повышенной частоты врожденных пороков, в том числе множественных, можно прийти к выводу, что неблагоприятное влияние загрязнения окружающей среды на состояние здоровья населения опосредуется в определенной мере воздействием его на генетический потенциал субпопуляций.
Вместе с тем использованный методический прием позволяет устанавливать не только группы риска, но и группы повышенного риска (М- и М+) развития широкого спектра заболеваний, возникновение которых связано со снижением неспецифической устойчивости организма к средовым изменениям. Это открывает возможность прогнозировать состояние здоровья населения в связи с воздействием на организм загрязнения окружающей среды.
На данном этапе исследований еще не представляется возможным выявить количественные зависимости изучаемого эффекта. Однако это не исключено при более углубленной разработке данных. Исследования продолжаются с целью накопления фактических данных.
Тем не менее считаем, что предлагаемый методический прием дает хорошую информацию при гигиенических исследованиях по оценке состояния здоровья населения. Полученные нами данные показывают, что в промышленных регионах в связи с загрязнением окружающей среды создались такие санитарные условия, когда необходимо осуществление не только мер по оздоровлению среды обитания человека, но и медико-профилактических мер по повышению неспецифической устойчивости организма. Улучшению состояния здоровья населения промышленных регионов будут способствовать усилия как гигиенистов, так и врачей лечебного профиля: акушеров-гинекологов, педиатров, невропатологов, аллергологов и др.
Проведение медико-профилактических мероприятий, по нашему мнению, должно осуществляться за счет средств предприятий, загрязняющих окружающую среду.
Литература
1. Алтухов Ю. П., Ботвиньев О. К., Курбатова О. Л. // Генетн-ка,- 1979,- Т. 15. № 2,— С. 354-360.
2. Алтухов Ю. П., Курбатова О. Л. и др. // Генетика.— 1981,-Т. 17. № 15,— С. 919-929.
3. Ботвиньев О. К-, Курбатова О. Л., Алтухов Ю. П. // Там же,— 1980,-Т. 16. № 10.—С. 1884—1894.
4. Мерков Л. М., Поляков Л. Е. Санитарная статистика.— Л., 1974.
Поступила 05.06.90
