Автореферат и диссертация по медицине (14.00.07) на тему:Гигиеническое обоснование системы обеспечения безопасности пищевых продуктов при использовании пестицидов

На правах рукописи

ЧХВИРКИЯ ЕЛЕНА ГРИГОРЬЕВНА Щ/ДО §

ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СИСТЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ПЕСТИЦИДОВ.

14.00.07- Гигиена

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук

Москва - 2003

Работа выполнена в Федеральном научном центре гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана Минздрава России

Научные консультанты:

Академик РАМН, профессор Потапов Анатолий Иванович Член-корреспондент РАМН, профессор Ракитский Валерий Николаевич

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Королев Анатолий Александрович доктор биологических наук Румянцева Лариса Александровна

доктор медицинских наук Губернаторова Валентина Васильевна

Ведущая организация: Государственное учреждение НИИ питания РАМН

Защита состоится " 24 " декабря 2003 года в 12 часов на заседании Диссертационного Совета Д.208.107.01. при Федеральном научном центре гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана Минздрава России по адресу: 141000, Московская область, г. Мытищи, ул. Семашко, д.2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Федерального научного центра гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана Минздрава России.

Автореферат разослан '' " ноября 2003 года. Ученый секретарь Диссертационного Совета,

доктор медицинских наук, профессор

Шушкова Т.С.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность проблемы.

В настоящее время в России в связи с дестабилизацией экономики страны, снижением материального благосостояния широких слоев населения, глобальным распространением химических загрязнителей окружающей среды сложилось чрезвычайно напряженное положение с обеспечением санитарно-эпидемиологического благополучия и здоровья населения. (А.И. Потапов, 1995; Г.И. Сидоренко, 1997; В.А. Тутельян, 2000; А.И. Потапов, В.Н. Ракитский, 2001; С.И. Савельев и соавт., 2002).

Анализ причинно-следственных связей свидетельствует о значимом влиянии факторов окружающей среды, в первую очередь вредных химических веществ, на негативную динамику медико-демографических показателей, характеризующих здоровье нации. Длительное воздействие ксенобиотиков даже в небольших количествах приводит к увеличению риска возникновения экологически обусловленных заболеваний, поэтому химический фактор является основным в социально-гигиеническом мониторинге (А.И. Потапов, Г.Г. Ястребов, 1999; Г.Г. Оншценко, 2003).

В структуре химических загрязнителей окружающей среды, способных оказывать существенное влияние на состояние здоровья населения, включая детские контингенты, особое место занимают пестициды (В.Н. Ракитский, Г.П. Золотникова, 2000; А.М.Спиридонов, 2000; Г.Г. Оншценко, 2001). Это связано с их особенностями по сравнению с химическими веществами другого назначения (преднамеренность внесения в окружающую среду, непредотвратимость циркуляции в ней, возможность контакта с остаточными количествами пестицидов большинства населения, высокая направленная биологическая активность), определяющими их потенциальную опасность для здоровья человека (А.И. Потапов, ВЛ. Ракитский, 1998). Причем ведущим

путем поступления их в организм являются продукты питания (до 80 % о" допустимой суточной дозы).

В настоящее время пестициды достаточно прочно удерживаются в групп наиболее выявляемых токсикантов в продовольственном сырье и пищевых продукта: вслед за нитратами (АЛ. Иванов, 2003).

ВОЗ рассматривает мониторинг химической безопасности пищевьс продуктов, включая в качестве приоритетного фактора - пестициды, кш важнейшую подсистему оценки риска для здоровья населения (Г.Г Онищенко и соавт., 2002).

«Концепция государственной политики в области здорового питанк населения Российской Федерации на период до 2005 года» (Постановлен» Правительства Российской Федерации № 917 от 10 августа 1998 года) к чисяг приоритетов, представляющих первостепенное значение, относит обеспечени безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов, здоровья i профилактики заболеваний (В А Тутельян, 2001).

Вместе с тем, анализ данных литературы свидетельствует, что числ< работ в области оценки реальной опасности и риска для здоровья химически: веществ, включая пестициды, при их поступлении в организм человека < пищевыми продуктами крайне ограничено (С.А. Хотимченко, 2001; Г./ Дмитриева, 2001). В основном, концепция анализа риска реализуется в отношена химических загрязнителей атмосферного воздуха и воды (ГГ. Онищенко, C.V Новиков, Ю.А. Рахманин и др., 2002; В.Н. Ракитский, 1981-2000; В.Н. Ракитскш А.И. Потапов, 2000; AM. Большаков с соавт., 1999; E.H. Беляев, В.И. Чибурае! 2000 и др.). Имеются неоднозначные данные о необходимости проведени гигиенической оценки пищевой ценности продуктов питания растительног происхождения, полученных при применении пестицидов (С.Ю. Буслович и соавт 1986; Т.И. Докучаева, 1997; Baeva G, Atanasova D., 1995 и др.). Пракшческ отсутствуют работы по прогнозированию степени загрязнения пищевых продукта пестицидами. Имеются существенные недостатки в ассортименте анализируемы

трепаратов при проведении лабораторного контроля (АЛ Потапов, В.Н. Ракшский, 1001).

Вышесказанное послужило основанием доя проведения комплексного натурно -жспериметального исследования, определило еш цели и задачи.

Цель работы: Научно обосновать систему профилактических мероприятий по предупреждению неблагоприятного воздействия на заселение остаточных количеств пестицидов в пищевых продуктах растительного происхождения.

Задачи исследования:

1. Установить токсикопараметры и особенности токсикодинамики лестицидов, производных хлорацетанилидов, ароматических клоруглеводородов, двухосновных карбоновых кислот, дитианов.

2. Классифицировать изучаемые пестициды различных химических классов по степени их потенциальной опасности.

3. Оценить качество пищевых продуктов растительного происхождения, выращенных при применении изученных пестицидов.

4. Установить закономерности формирования экспозиционных уровней нерорального воздействия на население остаточных количеств пестицидов в пищевых продуктах растительного происхождения.

5. Научно обосновать гигиенические нормативы и регламенты применения изучаемых пестицидов.

6. Оценить реальную опасность (риск) для населения изучаемых пестицидов при их поступлении с пищевыми продуктами по отечественной и международной методологии.

7. Разработать систему профилактических мероприятий : предупреждению неблагоприятного воздействия на население остаточш количеств пестицидов в продуктах питания.

Научная новизна и теоретическая значимость работы заключается том, что впервые:

проведена гигиеническая классификация изученных пестицид по степени их потенциальной опасности;

выявлены особенности токсикодинамики пестицида производных хлорацетанилидов, ароматических хлоруглеводородо двухосновных карбоновых кислот, дитианов;

показана патогенетическая значимость повышен] проницаемости гисто-гематических барьеров и сорбционных свойств ткан« критических органов для установления характера биологического действ! изученных пестицидов;

установлена возможность прогнозирования токсикопараметр< изученных пестицидов при многократном воздействии на основе 30-дневно] краткосрочного расчетно- экспериментального метода;

выявлены лимитирующие показатели оценка качества пищевь продуктов, обработанных изученными пестицидами;

установлены закономерности формирования экспозиционнь уровней перорального воздействия на население пестицидов и разработан соответствующие модели прогноза;

научно обоснованы величины ДСД для 7 пестицидов, 75 МДУ и ВМДУ пестицидов в пищевых продуктах, а также 81 срок ожидания;

проведена сравнительная оценка риска пестицидов для населеш с использованием отечественной и международной методологии;

разработана система профилактических мероприятий п предупреждению вредного воздействия на население остаточных количест пестицидов в пищевых продуктах растительного происхождения на стади

б

предупредительного (1 этап) и текущего (2 этап) государственного

санитарно-эпидемиологического надзора.

Практическая значимость работы

Апробированная на практике система обеспечения безопасности пищевых продуктов, получаемых при применении пестицидов, включающая в себя токсиколого-гигиеническую оценку пестицидов, определение класса опасности, разработку гигиенических нормативов (ДСД, МДУ/ВМДУ в пищевых продуктах) и регламентов применения (сроки ожидания), мониторинг уровней фактического загрязнения пищевых продуктов, позволила дать оценку их реальной опасности (риска) для потребителей, повысить эффективность текущего санитарного надзора и обеспечить профилактику нарушений состояния здоровья населения.

При оценке риска пестицидов по отечественной модели и в соответствии ; международной методологией оценки риска, предлагаемой Агентством по >хране окружающей среды США, получены сопоставимые результаты, готорые могут применяться в практике в зависимости от конкретных задач.

Указанные модели оценки риска при применении пестицидов в ходе »егистрационных испытаний позволяют выделять наиболее опасные фепараты и принимать решение о возможности регистрации препаратов, (граничении сферы применения или изменении регламентов их ^пользования.

Результаты исследований использованы при подготовке следующих окументов:

- Гигиенические рекомендации по изучению качества пищевых родуктов, обработанных пестицидами. № 01-19/139-17 от 29.12.1995 г.;

- Гигиеническая классификация пестицидов по степени опасности методические рекомендации). № 2001/26 от 16.04. 2001 г.;

- Гигиенические требования к хранению, применению I транспортировке пестицидов и агрохимикатов. Санитарные правила \ нормы. СанПиН 1.2. 1077-01. Введены в действие постановлением Главной государственного врача Российской Федерации от 8.11.2001 № 34 с ] февраля 2002 года;

Гигиенические требования безопасности и пищевой ценность пищевых продуктов. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы СанПиН 2.3.2.1078-01. Введены в действие постановлением Главного государственного врача Российской Федерации от 14.11.2001 № 36 с 1 сентября 2002 года;

Гигиенические требования к производству пестицидов и агрохимикатов. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы. СанПиН 1.2.1330-03. Введены в действие постановлением Главного государственного врача Российской Федерации от 28.05.2003 № 103 с 30 июня 2003 года;

- Определение комплексных нагрузок пестицидов и агрохимикатов на окружающую среду (методические рекомендации). № 2001/173 от 30.01.2003 г.;

Оценка мутагенного действия пестицидов (методические рекомендации). № 2001/184 от 30.01.2003г.;

- Гигиенические нормативы содержания пестицидов в объектах окружающей среды. ГН 1.2.1323-03. Введены в действие постановлением Главного государственного врача Российской Федерации от 6.05.2003 № 92 с 25 июня 2003 года;

- Заключений по токсиколото-гигиенической оценке 43 препаратов, включающих установление классов опасности пестицидов, изучение качества продуктов питания, полученных при их применении, обоснование сроков ожидания, на основании которых решен вопрос о регистрации пестицидов в России (заключения Департамента Госсанэпиднадзора Минздрава России 1997-2002 г.г.);

- Обоснованы ДСД для 7 пестицидов, 75МДУ, 8 ВМДУ и 81 срок кидания для различных сельскохозяйственных культур.

Результаты работы доложены и обсуждены на:

1-м и 2-ом съезде токсикологов России (Москва, 1998, 2003); IX сероссийском съезде гигиенистов и санитарных врачей (Москва, 2001); "УП сероссийском конгрессе «Политика здорового питания в России» (Москва, 303 г.); научно-практических конференциях (Москва, 1984, 1994, 2001, 002; Уфа, 1997; Ростов-на-Дону, 1997, 2002; Самара, 1999; Белгород, 2000; 1ахачкала, 1997,2002; Липецк, 2003).

Апробация диссертации проведена на Межотдельческой научной онференции Федерального научного центра гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана 9 августа 2003 года.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Гигиеническая классификация степени потенциальной опасности зученных пестицидов, основанная на установлении классов опасности по ритериям острой токсичности, а также специфических и отдаленных ффектов действия.

2. Дозозависимые особенности токсикодинамики пестицидов, роизводных хлорацетанилидов, ароматических хлоруглеводородов, вухосновных карбоновых кислот, дитианов при длительном пероральном оздействии, проявляющиеся политропностью токсического действия и в ависимости от химической структуры в преимущественном нарушении >ункции печени (все препараты), сердечно-сосудистой системы (ацетохлор, »удзиван), центральной нервной системы (ромуцид, фудзиван), одтвержденные повышением проницаемости гисто-гематических барьеров,

сорбционных свойств тканей соответствующих органов, а также гиперферментемией.

3. Закономерности формирования экспозиционных уровне? перорального воздействия на население остаточных количеств пестицидов I пищевых продуктах растительного происхождения, основанные на наличю достоверных корреляционно-регресионных зависимостей между нормам! расхода пестицидов, применяемых по вегетирующим растениям и уровням! их толеранции.

4. Система профилактических мероприятий по предупреждении неблагоприятного действия на население остаточных количеств пестицидов 1 растительных пищевых продуктах на стадиях предупредительного (1 этап) \ текущего (2 этап) государственного санитарно-эпидемиологическоп надзора.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 27 научных работ : научных журналах, сборниках, материалах съездов, конгрессов, конференци] и в виде документов внедрения.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит и введения, обзора литературы, объектов и методов исследования, 4 гла собственных исследований, обсуждения результатов и выводов. Списо литературы включает V о работы, в том числе 6 зарубежных авторо! Работа изложена на^страницах, иллюстрирована ^рисунками,

таблицами, включает приложении.

ОБЪЕКТЫ, ОБЪЕМ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

Исследования выполнялись в соответствии с планом научж исследовательских работ Федерального научного центра гигиены им. Ф.< Эрисмана по проблеме 14.06 «Научные основы гигиены питания; отраслевыми программами «Эколого-гигиенические проблемы безопасност

России и пути их решения» (1996-2000), «Системная разработка мероприятий по гигиенической безопасности России» (2001-2005 г.г.).

Работа обобщает результаты многолетних исследований, проведенных в соответствии с научно-исследовательскими темами: № государственной регистрации 01840000133, 01890031852, 0181005937, 01860003459, 01860003469.

В соответствии с целью и задачами настоящей работы была разработана и реализована программа комплексного научного исследования по оценке потенциальной и реальной опасности пестицидов при их поступлении в организм с пищевыми продуктами, включающая в себя санитарно-токсикологическое изучение пестицидов различных химических классов, изучение качества пищевых продуктов растительного происхождения и уровней толеранции пестицидов в них, оценку риска пестицидов для населения при их поступлении в организм с продуктами питания, разработку гигиенических нормативов и регламентов применения пестицидов (табл. 1).

Объектами исследования были: лабораторные животные (крысы, мыши, кролики); биосреды (кровь, сыворотка крови, внутренние органы и их гомогенаты); 43 пестицида, относящиеся к 26 химическим классам; 83 пищевых продукта (плодовые косточковые и семечковые, овощные, бахчевые, зерновые, масличные, а также масло приготовленное из их семян, ягоды, грибы -шампиньоны), полученные при применении пестицидов.

Принципиальной основой, использованного в настоящей работе методического подхода по установлению потенциальной опасности пестицидов, явилось изучение на различных экспериментальных моделях реакций организма лабораторных животных на токсическое действие (на субклеточном, клеточном, тканевом, органном и системном уровнях) с применением комплекса физиологических, гематологических, биохимических, патоморфологических и математических методов.

Таблица 1.

Направления, методы и объемы исследований

Направление исследований Объекты исследований Методы Количество

исследований исследований

Токсикологические (острые, 4 пестицида Токсикологические,

иодострые, хронические (ацетохлор,ботран,ромуцид, Физиологические, 34 445

эксперименты) фудзиван) Биохимические,

Лабораторные животные (крысы, Морфологические

мыши, кролики);

Статистические 134 708

Биосреды (кровь, сыворотка

крови, внутренние органы и их

гомогенаты

Гигиенические исследования: 43 пестицида (производные 26

1.Оценка качества продуктов питания: химических классов);

-изучение органолептических 83 пищевых продукта (плодовые Органолептические, 498

свойств, семечковые и косточковые;

- изучение пищевой ценности овощные; бахчиевые; зерновые Химические, 3 080

2. Обоснование ДСД для человека культуры; кукуруза, соя, гигиенические, 7

3. Разработка МДУ остаточных подсолнечник, а также масло 83

количеств пестицидов в продуктах приготовленное из их семян; ягоды;

питания грибы)

4. Обоснование сроков ожидания для санитарпо- 694

изученных сельскохозяйственных химические,

культур

5. Расчет реального риска пестицидов статистические 12 994

для населения

186 509

ВСЕГО:

Изучение токсичности пестицидов проведено на 1176 белых крысах, 488 ышах, 111 кроликах в соответствии с «Методическими рекомендациями по гсиенической оценке новых пестицидов № 4263-87» (1988).

Параметры острой токсичности (ЛД50) устанавливали для разных видов ивотных методами Deichman, Le Blanc (1943), Van der Waerden (1966), робит-анализа по В.Б. Прозоровскому (1962). Определяли видовую и эловую чувствительность животных к действию изученных пестицидов î.H. Ракитский, 1983). Устанавливали порог острого действия (О.Н. лизарова, 1971).

Кумулятивные свойства ботрана и фудзивана изучали по тесту губхронической токсичности» (Lim R.K., Rink K.G.et all., 1961).

Кумулятивные свойства пестицидов ацетохлора и ромуцида изучались етодом Ю.С. Кагана и В.В. Станкевича (1984). В качестве количественной цент кумулятивного эффекта вычислялся коэффициент кумуляции.

Расчет величины порога хронического действия в ускоренном <сперименте выполнялся по данным острого опыта (параметры ЛД50 и Т50) в соответствии с «Методическими указаниями по применению асчетных и экспресс-экспериментальных методов при гигиеническом ормировании химических соединений в воде водных, объектов» (1979). предварительно рассчитанные таким образом дозы оценивались и при еобходимости корректировались в 1-месячном ускоренном биологическом <сперименте с применением комплекса методов, позволяющих оценить собенности биологических реакций организма на воздействие низких ровней пестицидов на системном и клеточном уровнях в экспериментально становленные «критические» сроки (схема 1). Состояние напряжения ццитных механизмов, отражающих изменения на системном уровне, ценивалось методом изучения нервной системы - поведенческие реакции. На неточном уровне — методами, позволяющими оценить физико-химическое остояние протоплазмы клеток (исследование сорбционных свойств тканей нутренних органов и желез внутренней секреции методом витального

Схема 1

Схема ускоренного метода установления ориентировочных значений Limch и NOELCh пестицидов

Примечание: ЕТ50аС - среднее время гибели животных в остром опыте; ЬО50ас - среднесмертельная доза при однократном пероральном введении; Ытсь - пороговая доза; ЫОЕЬсь - максимально недействующая доза; ГГБ - гисто-гематический барьер.

фашивания), состояния гисго-гематических барьеров (l i b) тех же органов и елез методом меченых атомов (сера-35) на фоне стрессовой нагрузки - 3-х асовое плавание.

При выборе методов исследования для установления особенностей жсикокинегики и токсикодинамики изучаемых пестицидов /ководствовались литературными сведениями о токсичности и жсикодинамики производных хлорацетанилидов, ароматических иоруглеводородов, двухосновных карбояовых кислот, дитианов.

В крови определяли содержание гемоглобина, эритроцитов, лейкоцитов эщепринятыми методами, метгемоглобина методом Л.Э. Горна (1951) в одификации М.Ф. Боярчука, В.А. Лутова (1966). Активность каталазы зучали по Н.И. Пушкиной (1963), пероксидазы по Симакову П.Б. (1945), аенозинтрифосфатаз в гемолизатах эритроцитов крови по И.А. Якушевой и .И. Орловой (1970).

Активность холинэстеразы (ХЭ) определяли методом Флейшера и [оппе в модификации Н.И. Пушкиной (1963), аланиновой (АЛТ) и карагановой (ACT) аминотрансфераз методом Райтмана и Френкеля в одификации К.Г. Капетанаки (1962), гистидазы методом Tabor Mehler в одификации В.А. Таболина, Т.А. Смирнова, В.А. Буробина (1977), изосомальных гидролаз - кислой фосфатазы по Баррет и Питу (1980), езоксирибонуклеазы 11, рибонуклеазы 11 по В.С.Шапоту, И.А.Чудиновой и .Д. Кречетовой (1964).

Содержание сульфгидрильных групп (SH-групп) в сыворотке крови роводилось спектрофотометрическим методом, предложенным Х.М. убиной и Л.Н. Романчук (1961), общего белка - рефрактометрическим ¡етодом (H.H. Пушкина, 1963), мочевины - фенилгипохлоригным методом .А. Рашкована в модификации С.Г. Гасанова (1962).

Уровень сахара в крови определяли по П.М. Бабаскину (1965), натрия и алия методом пламенной фотометрии (Э. Карпель-Фронкус,1964; Э.Д.

Нисневич, 1972), лизоцима в сыворотке крови и гистамина в крови по А./ Покровскому (1969).

Состояние центральной нервной системы (ЦНС) животных оценивал по способности к суммации подпороговых импульсов - СПП (CJ Сперанский, 1965; С.М. Павленко, 1975) и поведенческим реакция («Методические указания по использованию поведенческих реакщ животных в токсикологических исследованиях для целей гигиеническо] нормирования», 1980). Статическую работоспособность регистрировали г О.Н. Елизаровой (1971). С целью выявления скрытых процессс интоксикации применяли функциональную нагрузку - пероральное введен! 40% этанола.

По окончании подострых, хронических экспериментов восстановительного периода определялись коэффициенты массы внутренш органов, изучались в гомогенатах печени биохимические показате; (активность холинэстеразы, гистидазы, аланиновой и аспарагиновс аминотрансфераз, фосфатазы, кислых фосфатазы, РНК-азы, ДНК-азь: содержание витамина С в надпочечниках.

Количественная оценка потенциальной опасности изученнь пестицидов проведена в соответствии с «Гигиенической классификаци< пестицидов по степени опасности (методические рекомендации)» № 2001/26 (i 16.04.2001), разработанной с нашим участием.

Оценка качества пищевых продуктов растительного происхождени выращенных при применении изученных пестицидов, выполнена соответствии с «Гигиеническими рекомендациями по изучению качесг: пищевых продуктов, обработанных пестицидами» (№01-19/139-17 < 29.12.1995г.), разработанной с нашим участием.

Анализ динамики остаточных количеств действующих вещее пестицидов в элементах урожая изученных культур проводился ■ соответствии с «Положением о регистрационных испытаниях регистрации пестицидов в Российской Федерации» (1995).

Обоснование гигиенических нормативов (ДСД, МДУ/ВМДУ) и ¡гламентов (сроки ожидания) проведено в соответствии с принципом »мплексного гигиенического нормирования в соответствии с Методическими рекомендациями по гигиенической оценке новых пестицидов ! 4263-87» (1988).

Оценка реальной опасности (риска) пестицидов различных шических классов для населения при поступлении их в организм с пцевыми продуктами проводилась раздельно по отечественной зтодике (В.Н. Ракитский, 1984) и в соответствии с международной гтодологией "оценки риска, предлагаемой Агентством по охране гружатощей среды США (Г.Г. Оншценко и соавт., 2002).

Статистическая обработка полученных материалов проводилась «непринятыми методами вариационной статистики с использованием критерия гьюдента (E.J1. Ноткин,1974; Н. В. Догле, АЛ. Юркевич, 1984; А.М. Мерков, Л.Е. эляков, 1974; ЕВ. Гублер, A.A. Генкин, 1973), корреляционно-регресионнош [ализа по прикладным программам с помощью Microsoft Excel -97 в среде indows.

Гигиенические и токсикологические исследования выполнялись совместно с ^рудниками научных подразделений ФНЦГ им. Ф.Ф. Эрисмана (руководители: адемик РАМН, проф. АЛ. Шицкова, член-корр. РАМН, проф. В.Н. Ракитский, 5.H., проф. Т.В. Юдина, д.м.н., проф. P.A. Рязанова), патоморфолопетеские ¡следования проводили д.м.н. Н.И. Николаева, к.м.н. Е.П. Зайцева, к.м.н. ТА. эчеткова. Личный вклад автора в организацию и выполнение исследований -1%, в анализ полученных результатов -100%.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

В плане оценки потенциальной опасности пестицидов на основании :зультатов собственных санитарно-токсикологических исследований и [ализа данных литературы, принимая во внимание критерии оценки

токсических, специфических и отдаленных эффектов действия, с учето! лимитирующего показателя вредности и в соответствии с разработанной нашим участием «Гигиенической классификацией пестицидов по степен опасности (методические рекомендации)» проведена классификация 4. пестицидов, относящихся к 26 химическим классам, по степени и потенциальной опасности.

Установлено, что к опасным соединениям (2 класс опасности) относите 10 препаратов (азоксистробин, ацетохлор, карбосульфан, лямбда-цигалотрш металаксил, пиримифос-метил, процимидон, флуазифоп-п-бутил, феназахш фипронил), умеренно опасным (3 класс) -32 (ацетамиприд, бромуконазох бупрофезин, десмедифам, диметенамид, диметоат, дифеконазох дифлубензурон, фудзиван, имидаклоприд, квизалофоп-п-тефурш квинмерак, люфенурон, метазахлор, ромуцид, метолахлор, пропамокар гидрохлорид, римсульфурон-метил, сетоксидим, тиаметоксал трифлоксистробин, трифлусульфурон-метил, фамоксадон, фенаримод фенитротион, флутриафол, хизалофоп-п-этил, хлорпирифос, цимоксанш ципродинил, циперметрин, эсфенвалерат), малоопасным (4 класс опасности -1 (ботран).

Проведенным корреляционно-регресионным' анализом установлена пряма сильная достоверная корреляционная связь (11=0.79) между величинами ЛД5 при пероральном введении животным изученных пестицидов соответствующими значениями КОБЬсЬ., усгановленньми в хронически экспериментах, позволившая разработать соответствующую формулу прогноза = 0.304 +0.001 * х, где У - значения МЭЕЬсЬ., х - величины ЛД50 остро пероральной токсичности соединений (рис. 1).

Результаты ускоренного 1-но месячного биологического эксперимент показали, что все изученные пестициды при длительном перорально поступлении в организм подопытных животных на уровне расчетны значений пороговых (1лтсь) и максимально недействующих (ЪЮЕЬЛ.) дс хронического перорального воздействия, являясь липофильными

8000 7000

js 6000 я 5000 8 4000 | 3000

J 2000 1000

0

О

1

4

б

8

10

NOELch, мг/кг

Рис. 1. Корреляционно-регрессионная зависимость между величинами LD50ac и NOELch изученных пестицидов.

соединениями, способны увеличивать проницаемость гисто-гематических эарьеров и сорбционные свойства тканей критических органов (таблица 2).

Ацетохлор на уровне расчетной пороговой дозы (8 мг/кг) вызывал увеличение проницаемости ГГБ и сорбционных свойств ткани печени, аадпочечников, сердца; на уровне NOELch. (0.8 мг/кг) - увеличение юрбционных свойств ткани печени, сердца и увеличение проницаемости ГГБ дечени, сердца, надпочечников.

При введении подопытным животным ботрана на уровне пороговой цозы (4,4 мг/кг), выявлено достоверное увеличение проницаемости ГГБ и сорбционных свойств ткани печени и надпочечников; на уровне расчетной максимально недействующей дозы (0,22 мг/кг) - изменений не обнаружено.

Ромуцид в дозе 2 мг/кг (LimCh.) вызывал увеличение проницаемости ГГБ i сорбционных свойств ткани печени и головного мозга; в дозе 0,2 мг/кг ЪТОЕЬсь.) - увеличение сорбционных свойств и проницаемости ГГБ ткани печени.

У животных, получавших фудзиван на уровне Limch. (2.4 мг/кг), шявлено увеличение проницаемости ГГБ и сорбционных свойств ткани

Таблица 2.

Результаты санитарно-токсикологического изучения пестицидов при многократном пероральном воздействии.

Название пестицида Пороговые уровни (Ыгпс|,), мг/кг Недействующие уровни (ШЕЬсЬ), мг/кг Критические органы и системы Проницаемость ГГБ (Б35) и СС (нейтральный красный) тканей органов

Ацетохлор 0.8 0.08 Печень, сердце, система крови (метгемоглобинобразование) надпочечники Печень | Сердце \ Надпочечники |

Ботран 4.4 0.22 Печень, система крови (метгемоглобинобразование) надпочечники Печень | Надпочечники |

Ромуцид 2 0.1 Печень, система крови, ЦНС Печень | Головной мозг |

Фудзиван 1 0.1 Печень, сердце, система крови, ЦНС Печень | Головной мозг | Сердце|

Примечание: ГГБ - гисто-гематимескии барьер", СС — сорбционныс свойства^ ^ - направленность эффекта.

сердца, печени и головного мозга. Отмечено статистически достоверное снижение показателей поведенческих реакций: двигательной активности (число пересекаемых квадратов), ориентировочной реакции (число вставаний на задние лапки, в том числе и после нагрузки алкоголем), «норкового» рефлекса (число заглядываний в норку), На уровне КОЕЬсь (0.24 мг/кг) -увеличение проницаемости ГГБ печени и головного мозга; снижение двигательной активности (в том числе и после нагрузки алкоголем).

В других органах изменения были выражены в меньшей степени и носили разнонаправленный характер.

Для ботрана подтверждены расчетные величины пороговой и максимально недействующей дозы (соответственно 4.4 и 0.22 мг/кг); для ромуцида была несколько завышена расчетная величина для

фудзивана и ацетохлора были завышены, как От^., так и МОЕЬск..

На основании полученных данных после корректировки для ромуцида ориентировочный уровень 1лтл. составил 2 мг/кг, №ЭЕЬС1, -0.1 мг/кг; фудзивана Упи. - 1 мг/кг, ЫОЕЬсЬ. - 0.1 мг/кг; ацетохлора Ит^. - 0.8 мг/кг, Ж)ЕЬс!1 - 0.08 мг/кг. Результаты хронического опыта подтвердили правомерность такого снижения, что свидетельствует о достаточно хорошей чувствительности ускоренного расчетно-экспериментального подхода для прогнозирования пороговых и максимально недействующих величин хронического перорального воздействия пестицидов.

При выборе доз для хронического эксперимента руководствовались данными, полученными в ходе ускоренного эксперимента на животных, причем для уточнения правильности выбранных уровней воздействия и установления характера биологического действия препаратов на организм были использованы заведомо токсические дозы: для ацетохлора - 82.7 мг/кг; ботрана - 88 мг/кг; ромуцида - 20 мг/кг; фудзивана - 10 мг/кг.

В результате проведенных исследований установлено, что пестициды ромуцид и фудзиван на уровне действующих и пороговых доз вызывают развитие процессов торможения в центральной нервной системе подопытных

животных, причем выраженность изменений в разные сроки исследований носила дозо-зависимый характер, подтвержденный соответствующими прямыми достоверными корреляционными зависимостями.

Так, для ромуцида характерным было повышение суммационно-порогового показателя (г=0.71-0.75) и снижение показателей поведенческих реакций: «норкового» рефлекса (г^0.97) и эмоциональной реактивности (число умываний, г=0.71), а для фудзивана (после применения нагрузки алкоголем) - снижение «норкового» рефлекса (г=0.97), двигательной активности (г =0.83), ориентировочной реакции (г =0.6), эмоциональной реактивности (г =0.92).

Указанные изменения были подтверждены усилением проницаемости гемато-энцефалического барьера (по Б35), повышением сорбционных свойств тканей головного мозга (к нейтральному красному), а также данными патоморфологических исследований, в которых было установлено, что типичным для изученных пестицидов было наличие кровоизлияний в коре головного мозга, вследствие нарушения целостности сосудистой стенки.

Ромуцид и фудзиван оказывали ингибирующее действие на ОСФ. По-нашему мнению, это является дополнительным фактором, способствующим проявлению процессов торможения в ЦНС 'подопытных животных при воздействии указанных соединений, в силу снижения степени их биотрансформации.

Действие на организм ацетохлора и ботрана, наоборот, сопровождалось активизацией метаболизма амидопирина, что свидетельствовало об индуцирующем эффекте данных пестицидов на процессы деметилирования и ацетилирования при участии ОСФ.

Поступление в организм подопытных животных изучаемых ксенобиотиков вызывало статистически достоверные изменения ряда гематологических показателей. Так, введение ацетохлора сопровождалось дозозависимым увеличением гематокрита (г=0.73), ботрана - снижением содержания эритроцитов (г=0.789), ромуцида - уменьшением количестве

[ейкоцитов (г=0.806-0.904), фудзивана - повышением концентрации емоглобина (г=0.992).

Проведенным корреляционным анализом доказана достоверная ависимость повышения содержания метгемоглобина в крови от уровня ведения испытанных доз ацетохлора и ботрана (соответственно т=0.69-0.94 [ п=0.80-0.94) в разные сроки исследований.

С увеличением содержания метгемоглобина в крови было связано [озозависимое снижение витамина «С» в надпочечниках крыс и увеличение [роницаемости гисто-гематических барьеров их клеток: с увеличением дозы ©держание витамина "С" уменьшалось (г=0.859). Уменьшение содержания скорбиновой кислоты было связано с неферментативным восстановлением 1етгемоглобина.

Повышенное образование метгемоглобина, сопровождаемое [нактивацией соответствующей части гемоглобина и снижением его ислородопереносящей функции, приводит к развитию в организме емической гипоксии (Ю.Н. Токарев, 1979; Н.П. Скакун, 1980).

В результате изучения функционального состояния печени установлено ;озозависимое увеличение активности в сыворотке крови ферментов [ереаминирования: ACT - при введении ацетохлора, ботрана, ромуцида и >удзивана (г=0.74-0.969) и AJIT - при действии ботрана и фудзивана [=0.687-0.998).

Выявлено статистически достоверное увеличение активности в крови олинэстеразы, причем степень выраженности указанных изменений в азные сроки исследований носила дозо-зависимый характер, одтвержденный соответствующими прямыми корреляционными ависимостями (г=0.69-0.998).

Следует отметить, что повышение в крови уровней активности минотрансфераз и холинэстеразы при действии ацетохлора и фудзивана опровождалось дозозависимым снижением их активности в гомогенатах ечени (г=0.605-0.955).

Поступление в организм подопытных животных изученных пестицидов приводило также к дозозависимому повышению в крови активности фермента гистидазы, катализирующего реакцию дезаминирования гистидина до уроканиновой кислоты (г=0.63-0.99), и маркерных (индикаторных) ферментов лизосом (кислой фосфатазы, ДНК-азы и РНК-азы).

По-нашему мнению, выявленная гиперферментемия связана с мембраноповреждающим действием изученных токсикантов.

Дозозависимое увеличение в сыворотке крови подопытных животных уровней сульфгидрильных групп при введении ботрана, ромуцида и фудзивана (г=0.86-0.88), содержания общего белка при действии фудзивана (г=0.702) позволяет сделать вывод о влиянии изученных веществ на белковый обмен.

Длительное введение ацетохлора на уровне действующей и пороговой доз вызывало в организме подопытных животных нарушения углеводного (дозозависимое снижение содержания сахара, подтвержденное сильной прямой корреляционной связью, 1=0.747) и водно-солевого (дозозависимое увеличение концентрации К+ и снижение концентрации Ыа* сыворотки крови, г=0.815-0.908 и г=0.868-0.947 соответственно; увеличение Ка+ эритроцитов, г=0.83-0.877) обменов.

Полученные результаты полностью согласуются с данными морфологических исследований, подтвердившими значимость изменений, выявленных в ходе динамического наблюдения за животными. Показано, что изученные пестициды на уровне действующих и пороговых доз приводят к нарушению крово- и лимфоснабжения, метаболитическим нарушениям в клетках.

В результате проведенных исследований установлено, что токсическими оказались дозы 82.7; 88; 20 и 10 мг/кг, пороговыми - 0.8; 4.4; 2 и 1 мг/кг (соответственно для ацетохлора, ботрана, ромуцида и фудзивана). По всем изученным показателям не выявлено статистически достоверных изменений при хроническом пероральном поступлении в организм подопытных

животных ацетохлора, ромуцида, фудзивана на уровне - 0.1 мг/кг, ботрана-0.22 мг/кг, поэтому данные дозы оценены, как максимально недействующие (ШЕЬсЬ.).

Это послужило научной основой для обоснования допустимых суточных доз (ДСД) изученных пестицидов с учетом степени их потенциальной опасности.

Результаты многолетних исследований по изучению качества 83 пищевых продуктов растительного происхождения (плодовые косточковые (слива, персик, абрикос, вишня) и семечковые (яблоки), овощные (столовая и сахарная свекла, картофель, капуста белокочанная, морковь, томаты, огурцы, перец), бахчевые (арбузы), зерновые (озимая пшеница, рис), масличные (кукуруза, соя, подсолнечник, а также масло приготовленное из их семян), ягоды (виноград, черная смородина), грибы - шампиньоны), полученных при применении 43 изученных пестицидов, относящихся к различным химическим классам, представлены на рис.2.

Установлено, что в 16.9 % проб наблюдались статистически достоверные изменения показателей пищевой ценности пищевых продуктов, полученных с использованием препаратов, действующие вещества которых относились к 7 (из изученных 26) классам химических соединений: аналоги стробилурина (д.в. трифлоксистробин); нитрометиленгетероциклические инсектициды (д.в. ацетамиприд, тиаметоксам); пирегроиды синтетические (д.в. циперметрин, эсфенвалерат); производные бензоилмочевины (д.в. дифлубензурон); фосфорорганические (д.в. фенитротион); хинозолины (д.в. феназахин); хлорацетанилиды (д.в. метазахлор).

Следует отметить, что под влиянием ряда изученных инсектицидов и фунгицидов в 15.7% проб отмечалось статистически достоверное ухудшение пищевой ценности (изменение содержания витамина С, сахара, белка, сухого остатка) таких продуктов питания, как огурцы (выращенные в защищенном грунте), столовая свекла, картофель, капуста, морковь, яблоки, виноград, грибы-шампиньоны.

83,1%

нет изменении

I | ухудшение качества

улучшение качества

Рис. 2. Изучение качества 83 пищевых продуктов, выращенных при применении 43 изученных пестицидов.

Полученные результаты согласуются с данными литературы, согласно которым инсектициды и фунгициды, проникая в растительные клетки, влияют на ее коллоидно-химическое состояние (снижение вязкости протоплазмы, повышение осмотического давления клеточного сока), вследствие чего изменяется деятельность ферментов и обмен веществ в растении, что приводит к изменениям химического состава культур (А.А. Богдарина, 1961).

В 3.6 % проб эти изменения выходили за пределы физиологических колебаний допустимых значений химического состава продуктов: в яблоках, выращенных при применении трифлоксистробина, клубнях картофеля, выращенного с использованием ацетамиприда и плодах огурцов, полученных при использовании тиаметоксама.

Указанные изменения послужили основанием для изменений регламентов применения (снижение нормы расхода, кратности обработок) для 3-х препаратов (д.в. которых являлись трифлоксистробин, ацетамиприд,

тиаметоксам) и технологии применения для одного (на основе тиаметоксама).

В 1.2% проб выявлено улучшение пищевой ценности продукта (капуста), выращенного при применении гербицида метазахлора. Полученные результаты согласуются с данными литературы о том, что правильное использование гербицидов может приводить к улучшению питания культурных растений, вследствие уничтожения сорняков (С.Ю. Буслович,1986).

Полученные результаты свидетельствуют о необходимости проведения исследований по изучению показателей пищевой ценности продуктов питания при проведении регистрационных испытаний пестицидов.

Проведение органолептических исследований не выявило по всем изученным показателям (внешний вид, форма, окраска, консистенция, вид на разрезе, наличие постороннего запаха и привкуса) различий между опытными образцами продуктов питания, полученными при применении пестицидов, и контрольными, выращенными без применения пестицидов.

Это свидетельствует о том, что органолептические свойства продуктов не являются лимитирующими при изучении влияния на их качество изученных пестицидов.

Одним из значимых показателей безопасности продуктов питания являются уровни загрязнения их пестицидами, которые необходимы для оценки реального риска пестицидов для населения при их пероральном поступлении в организм и гигиенического нормирования.

В результате проведенного анализа динамики содержания остаточных количеств пестицидов в 83 изученных продуктах питания установлена прямая сильная достоверная корреляционная связь (г=0.82-0.996) между нормами расхода пестицидов и уровнями их толеранции в ягодных (черная смородина, виноград), плодовых семечковых (яблоки), капусте, томатах (выращенных, как в закрытом, так и открытом грунте); средняя по силе связь (г=0.60-0.694) установлена для плодовых косточковых (абрикосы, персики,

вишня, слива позднеспелых сортов), огурцов (выращенных в закрытом грунте), картофеля (позднеспелых сортов). Разработаны соответствующие математические модели прогноза (таблица 3).

Проведен анализ корреляционно-регресионных зависимостей между нормами расхода различных групп пестицидов и уровнями их толеранции в изученных сельскохозяйственных культурах. Выявлена сильная достоверная корреляционная связь между нормами расхода пестицидов, применяемых на стадии вегетации культур, и уровнями их толеранции (г=0.767-0.951); рассчитаны соответствующие математические формулы прогноза, представленные в таблице 4.

Не выявлено достоверной корреляционной зависимости между нормами расхода пестицидов на свекле столовой и сахарной, моркови, грибах, зерновых, масличных культурах и содержанием в них остаточных количеств, а также между нормами расхода гербицидов, применяемых до посева, сразу после посева и высадки рассады, до всходов культуры, до цветения (т.е. когда последняя обработка проводилась более, чем за 60 дней до уборки урожая), и уровнями их толеранции в изученных сельскохозяйственных культурах.

Полученные результаты не противоречат литературным данным, согласно которым существенное влияние на уровень остаточных количеств пестицидов и продолжительность их сохранения в растениях оказывают в числе прочих причин — морфологические и физиолого-биохимические особенности культур (ГМ. Петрова, 1985;Е.А.Ершова, 1986; ВгаипН. ега1, 1980).

Одной из первоочередных задач устранения негативных последствий антропогенного воздействия химических факторов на окружающую среду и здоровье населения является санитарно-гигиеническое нормирование, являющееся в свою очередь одним из основных этапов системы по обоснованию безопасности пищевых продуктов.

Особенности применения пестицидов в народном хозяйстве определяют специфичность требований к их гигиеническому нормированию - необходимо

Таблица 3.

Корреляционно-регрессионные зависимости между нормами расхода различных пестицидов и уровнями их

толеранции в сельскохозяйственных культурах.

Культура Коэффициент корреляции Формула прогноза Средняя ошибка

(т), стат. достоверность (р) прогноза (шу)

1. Ягодные г = 0,996 (< 0,05) у = 0,00 + 0,099 • х 0,006

2. Плодовые, семечковые г = 0,983 (< 0,05) у = 0,004+ 0,103 -х 0,002

3. Плодовые косточковые г = 0,69 (< 0,05) у = 0,105- 0,006 -х 0,012

4. Капуста г = 0,822 (< 0,05) у = 0,008+ 0,021 -х 0,002

5. томаты г = 0,864 (< 0,05) у = 0,005+ 0,221 -х 0,009

6. Огурцы г = 0694 (< 0,05) у = 0,036+ 0,013 -х 0,013

7. Картофель г = 0,601 (< 0,05) у = 0,018+ 0,035 -х 0,004

8. Свекла г = 0,328 (> 0,05) - -

9. Морковь г = 0,42 (> 0,05) - -

10. Грибы г = 0,14 (> 0,05) - -

11.Зерновые г = 0,18 (>0,05) - -

12. Масличные г = 0,20 (>0,05) - -

Таблица 4

Корреляционно-регрессионные зависимости между нормами расхода различных групп пестицидов и уровнями их толеранции в сельскохозяйственных культурах с учетом времени обработок.

U)

о

Группы пестицидов Время обработки с/х культур Коэффициент корреляции (г), оценка связи Статист, достоверность (р) Формула прогноза Средняя ошибка прогноза (ту)

Фунгициды Стадия вегетации г = 0,767 (сильная) <0,05 у = 0,028 +0,010-х ту = 0,004

Инсектициды Стадия вегетации г = 0,767 (сильная) <0,05 у = 0,014 + 0,02 ■ х ту = 0,005

Гербициды Стадия вегетации г = 0,951 (сильная) <0,05 у = 0,009-0,186 х ту = 0,002

Гербициды До всхода г = 0,424 (средняя) >0,05

комплексное гигиеническое нормирование пестицидов в продуктах питания, воде водоемов и атмосферном воздухе.

Основываясь на принципе комплексного гигиенического нормирования пестицидов, данных по токсишлого-ппиенической характеристике изученных веществ, величинах ДСД учшывая уровни тшеращии пестицидов в культурах, выращенных при максимальных нормах расхода и крашоста обработки препаратами, показатели качества продуктов питания, выращенных при применении щученных пестицидов, обоснованы 75 МДУ и 8 ВМДУ остаточных количеств пестицидов в изученных продуктах питания.

Одним из важнейших регламентов, обеспечивающих безопасность для населения пищевых продуктов, выращенных при применении пестицидов, являются сроки ожидания. На основании сопоставления данных по динамике остаточных количеств пестицидов в изученных сельскохозяйственных культурах и значений соответствующих гигиенических нормативов пестицидов в них (МДУ/ВМДУ) разработаны дифференцированные для каждой культуры сроки ожидания (всего 81) для 43 изученных пестицидов, которые гарантируют допустимый уровень остатков в полученной пищевой продукции, сохранение ее качественных характеристик и в конечном итоге безвредность для потребителя.

Методология оценки риска в настоящее время представляет собой, по мнению большинства специалистов в мире, эффективный аналитический инструмент для характеристики влияния факторов окружающей среды на состояние здоровья населения, а также для принятия управленческих решений.

Результаты исследований по оценке реального риска изученных пестицидов для населения при поступлении их в организм с указанными пищевыми продуктами по отечественной методике и в соответствии с международной методологией оценки риска показали следующее.

При расчете по отечественной методике наибольшие значения риска вредного действия пестицидов (на уровне 1) получены для пестицидов, чьи действующие вещества относятся к 6 химическим классам (азолы,

производные бензоилмочевины, мочевины, фенилпиразолы, фосфорорганические, хлорацетанилиды). Риск на уровне 0.8-0.9 выявлен у пестицидов, относящихся к хлорорганическим соединениям и синтетическим пиретроидам. Наименьшие значения риска установлены для веществ, входящих в химические классы неоникотининоидов (ацетомиприд), анилидопиримидинов (ципродинил) и хинозолинов (феназахин) - рис.3

В соответствии с международной методологией оценки риска расчет рисков и их характеристика проведены раздельно для не канцерогенных и канцерогенных эффектов.

Для веществ, не обладающих канцерогенным действием, и потенциального химического негенотоксического канцерогена (ацетохлор), оценка риска проведена на основе коэффициента опасности (НС>), Значения коэффициента опасности (НС$ находились в пределах 0.000059-0.135 (рис.4).

Для ацетохлора произведен расчет индивидуального канцерогенного риска (СК) с использованием данных о величине пожизненной среднесуточной дозы и значения фактора канцерогенного потенциала при пероральном пути поступления пестицида (БЕо). Дополнительная вероятность развития рака у человека на всем протяжении жизни составляла от 5.5 »Ю-8(при поступлении с семенами подсолнечника) до 4.96*10'7 (при поступлении с зерном кукурузы) -рисунок 5.

Таким образом, при строгом соблюдении регламентов применения препаратов риск вредного действия всех изученных пестицидов для населения, рассчитанный по отечественной (<1) и международной /величины коэффициентов опасности не превышали 0.1 (при допустимом значении <1), а уровни С11 не превышали 4.96 х 10'7 (при допустимом значении 10"6) методологиям, является допустимым.

Результаты многшеших экспериментальных и наяурных исследований позволили научно обосновать систему обеспечения безопасности пищевых продуктов, выращенных

Допустимый уровень

1-

0.9

0.8

й 0.7

8 0.6

и 0.5

Й а 0.4

о 0.3

0.2

0.1

0

я а п П

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 2^естициды

1- анилидопиримидины, 2 - хинозолины, 3- неоникотиноиды, 4 - пиримидинилкарбинолы, 5 - производные дитианов, 6 - производные триазинов, 7 - бис-карбаматы, 9 - фениламиды (ацилаланины), 10 - аналоги стробирулина, И - ацетамиды, 12 - карбаматы, 13 - призводные хинолинкарбоновых кислот, 14 - циклогексадион оксимы, 15 -производные двухосновных карбоновых кислот, 16 - производные сульфонилмочевин, 17 - дикарбоксимы, 18 - 2-(4-арилоксифенокси)пропионовые кислоты, 19 - пиретроиды (синтетические), 20 - хлорорганические соединения, 21 -азолы, 22 - производные бензоил-мочевины, 23 - производные мочевины, 24 - фенилпиразолы, 25 - хлорацетанилиды, 26 - фосфорорганические.

Рис. 3. Оценка реальной опасности вредного действия пестицидов при поступлении их в организм с продуктами питания растительного происхождеиия по отечественной модели.

Н(2 1,0 0.135

допустимый уровень

1 2 3 4 б 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

пестициды

1 - циклогександион оксимы, 2 - бис-карбаматы, 3 - ацетамиды, 4 - производные хинолинкарбоновых кислот, 5 -аиилидопиримидины, б — нитрометилен-гетероциклические инсектициды (неоникотиноиды), 7 - производные сульфонилмочевин, 8 - хинозолины, 9 — аналоги стробирулина, 10 - фениамиды (ацилаланины), 11 -пиримидинилкарбинолы, 12 - пиретроиды (синтетические), 13 - хлорацетанилиды, 14 - производные мочевины, 15 -производные оксазолидина, 16 . - производные бензоилмочевины, 17 - производные дитиатов, 18 - азолы, 19 -дикарбоксимиды, 20 - карбаматы, 21 — 2-(4-арилоксифенокси)пропионовые кислоты, 22 - хлорорганические соединения, 23 — производные триазинов, 24 - ФОС, 25 — производные двухосновных карбоновых кислот, 26 - фенилпиразолы.

Рис. 4. Значения коэффициентов опасности (НО) пестицидов для населения при поступлении их в организм с продуктами питания растительного происхождения по международной модели.

ся

1.0x10 допустимый уровень

1

культура

1 - подсолнечник (семена); 2 - соя (семена); 3 - соя (масло); 4 -подсолнечник (масло); 5 - кукуруза (зерно).

Рис. 5. Значение индивидуального канцерогенного риска (СИ) ацетохлора при его поступлении в организм с продуктами питания.

при применении пестицидов на этапе предупредительного (стадия регистрационных испытаний песшцвдов) и текущего госсашвдюра за использованием пестицидов, качеством и безопасностью возделываемых при их применении сельскохозяйственных культур (схема 2).

Таким образом, в результате многолетних натурных и экспериментальных исследований проведена гигиеническая классификация пестицидов изученных химических классов по степени их потенциальной опасности; установлены патогенетические особенности их токсикодинамики при многократном пероральном воздействии, закономерности формирования экспозиционных уровней пестицидов в продуктах питания, особенности изменений показателей их

Схема 2.

Система

обеспечения безопасности пищевых продуктов, выращенных при применении пестицидов.

1 этап - предупредительный Госсанэпиднадзор (стадия регистрационных испытаний пестицида)

1. Токсиколого-гигиеническая экспертиза пестицида:

- токсиколого-гигиеническая характеристика пестицида (токсикопараметры, специфические и отдаленные эффекты действия на организм человека и среду его обитания, стойкость, способность к миграции и др.);

- установление класса опасности пестицида в соответствии с действующей гигиенической классификацией пестицидов по степени опасности;

- разработка аналитических методов определения пестицида (при необходимости метаболитов) в пищевых продуктах и (или) сырье;

- оценка качества и безопасности пищевых продуктов (органолептика, показатели пищевой ценности), включая определение уровней толеранции пестицида (при необходимости метаболитов) в пищевых продуктах в разных почвенно-климатических зонах России (за 2 сезона);

- обоснование и утверждение гигиенических нормативов (ДСД, МДУ/ВМДУ) в пищевых продуктах;

- гигиеническое обоснование и утверждение регламентов применения пестицида (нормы расхода, кратность обработки, технология применения, сроки ожидания).

2. Расчет среднесуточных доз поступления пестицида в организм человека с пищевыми продуктами.

3. Оценка риска пестицида для населения и подготовка по итогам токсиколого-гигиенической экспертизы пестицида заключения о возможности и условиях его государственной регистрации.

2 этап — текущий Госсанэпиднадзор за использованием пестицида, качеством и безопасностью возделываемых при его применении сельскохозяйственных культур.

2.1. Текущий Госсанэпиднадзор за использованием пестицида, включая:

- определение приоритетных пестицидов-загрязнителей на основании расчета ассортиментного индекса,

- надзор за соблюдением регламентов использования пестицида (нормы расхода, кратность обработки, технология применения, сроки ожидания).

2.2. Текущий Госсанэпиднадзор за качеством и безопасностью продукции:

- надзор за наличием сопроводительной документации на продукты, выращенные с применением пестицида (информация изготовителя (поставщика) продукции об использовании при ее производстве и хранении пестицида, дате последней обработки);

- контроль содержания в пищевых продуктах основных химических загрязнителей, представляющих опасность для здоровья населения;

2.3. Гигиеническое обучение населения и информация:

- гигиеническое обучение населения по вопросам безопасногс обращения с пестицидами и его информация о состоянии дел с качеством i безопасностью продуктов питания;

- необходимость четкого оформления поставщиком продукции, в ton числе импортером, сопроводительных документов, характеризующи? качество и безопасность сельскохозяйственной продукции произведенной с использованием пестицида.

2.4. Меры административного воздействия в случаях нарушения регламентов применения пестицида и выпуска некачественной продукции, согласно Федеральным законам РФ «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» и «О безопасном обращении с пестицидами и агрохимикатами».

3. Мониторинг состояния здоровья населения во взаимосвязи с алиментарным путем (фактором) поступления пестицида в организм человека (для препаратов 1-2 класса опасности) с учетом:

-региональных особенностей, в том числе почвенно-климатических; структуры питания;

-показателей содержания остаточных количеств пестицидов в пищевых продуктах (УСК пестициды «Пестотест»);

-расчета среднесуточных доз поступления пестицида в организм с продуктами питания;

-анализ состояния здоровья отдельных групп населения (организованное детство);

-расчета риска пестицида для населения и разработка мер, направленных на предупреждение неблагоприятного влияния пищевых продуктов, загрязненных пестицидом, на здоровье населения.

гшцевой ценности при применении пестицидов; научно обоснованы игиенические нормативы и регламенты применения изученных препаратов; [роведена оценка реальной опасности (риска) для населения изученных [естицидов при их поступлении с пищевыми продуктами по отечественной и 1еждународной методологии; разработана система профилактических (ероприятий по предупреждению неблагоприятного воздействия на :аселение остаточных количеств пестицидов в продуктах питания.

ВЫВОДЫ

1. В плане оценки потенциальной опасности пестицидов разработана их ягиеническая классификация по степени опасности, позволившая ифференцировать изученные пестициды на опасные (2 класс опасности -О веществ), умеренно опасные (3 класс-32 вещества) и малоопасные (4 пасс- 1 вещество) со слабо и умеренно выраженными видовыми и эяовыми различиями и кумулятивными свойствами.

Установлена сильная корреляционная зависимость (г=0.79) между ¡личинами ЛДбОас. и КОЕЬл для 43 изученных пестицидных препаратов, что зслужило основой для разработки соответствующей модели прогноза.

2. При длительном пероральном воздействии определены жсикопараметры и особенности токсикодинамики производных юрацетанилидов, ароматических хлоруглеводородов, двухосновных 1рбоновых кислот, дитианов. Установлено, что изученные пестициды »ладают политропным токсическим действием, проявляющимся в висимости от химической структуры преимущественно нарушениями дпсционального состояния: печени (все препараты), сердечно-сосудистой ютемы (ацетохлор, фудзиван), подтвержденными повышением юницаемости гисто-гематических барьеров (по Б35), сорбционных свойств аней соответствующих органов (по нейтральному красному) и активности

внутриклеточных ферментов в сыворотке крови; центральной нервной системы (ромуцид и фудаиван) в результате нарушения проницаемости гемато-энцефалического барьера на фоне ингабирования оксидаз смешанной функции.

Все препараты оказывали токсическое влияние на морфологический состав периферической крови, а ацетохлор и ботран приводили к развитию гемической гипоксии, вследствие повышенного метгемоглобинобразования.

3. На примере ацетохлора, ботрана, ромуцида и фудзивана показана эффективность изучения сорбционных свойств тканей внутренних органов и желез внутренней секреции методом прижизненного витального окрашивания, состояния гисто-гематических барьеров тех же органов и желез методом меченых атомов на фоне стрессорной нагрузки, центральной нервной системы для прогнозирования в краткосрочном 30-дневном эксперименте величин пороговых (Ыт^О и максимально недействующих доз (КОЕЬсь-) токсикантов, подтвержденных результатами хронических опытов.

4. В результате многолетних исследований по изучению качества пищевых продуктов растительного происхождения, выращенных при применении 43 изученных пестицидов, установлено, что в 15.7% проб выявлено статистически достоверное ухудшение (в 3.6% проб выходившее за пределы допустимых колебаний химического состава продуктов) и в 1.2% проб улучшение их пищевой ценности, зависящее от химической структуры, назначения, дозы и кратности применения, фазы обработки растений. Это послужило основой для изменений регламентов применения (снижение нормы расхода, кратности обработок) для 3-х препаратов и технологии применения для одного препарата. Органолептические свойства продуктов оказались не лимитирующими при изучении влияния на их качество рассматриваемых пестицидов.

5. Установлены закономерности формирования экспозиционных уровней перорального воздействия на население остаточных количеств пестицидов в обработанной ими сельскохозяйственной продукции, заключающиеся в наличии достоверных корреляционных зависимостей

г=0.767-0.951, р <0.05) между нормами расхода пестицидов, применяемых ю вегетирующим растениям, и уровнем их толеранции. При этом становлена важная значимость морфо-физиолого-биохимических 'собенностей растений. Разработаны соответствующие математические годели прогноза и научно обоснованы дифференцированные для каждой ультуры сроки ожидания.

6. Научно обоснованы величины допустимых суточных доз для 7 естицидов. С позиции комплексного гигиенического нормирования азработаны 75 МДУ и 8 ВМДУ пестицидов в различных пищевых родуктах.

7. Риск вредного действия пестицидов для населения при их оступлении в организм с пищевыми продуктами при соблюдении егламентов применения (норма расхода, кратность обработок, соблюдение роков ожидания и др.) оценен как допустимый при использовании течественной (<1) и международной (Н(2<1, СИ< 10"6) методологий.

8. На основании многолетних гигиенических исследований научно боснована система профилактических мероприятий по предупреждению еблагоприятного воздействия на население остаточных количеств естицидов в пищевых продуктах растительного происхождения.

Список научных работ, опубликованных по теме диссертации.

1. Гусева В.А., Чхвиркия Е.Г., Демина С.Е. Об основных показателях жсического действия гербицида ацетохлора// Материалы Юбилейной энференции МосГорСЭС/ Сб. докл.- Москва, 1984,- С. 88-90.

2. Шицкова А.П., Гусева В.А., Чхвиркия Е.Г. Изучение биологического гйствия новых пестицидов и обоснование допустимых остаточных мичеств их в пищевых продуктах// ВНТИЦентр/ Отчет о НИР № гос. ггистрации 01840000133-Москва, 1985,-43с.

3. Демина С.Е., Гусева В.А., Чхвиркия Е.Г. К вопросу оценки активности

оксидаз смешанной функции у лабораторных животных при действии новог пестицида ацетохлора// Вопросы профилактической токсикологии / Сб. нау1 тр. МНИИГ им. Ф.Ф. Эрисмана. - Москва, 1985.-С.39-44.

4. Чхвиркия Е.Г. Некоторые данные о токсических свойствах пестицвд ацетохлора// Медицинский реферативный журнал. Раздел VII. - Москв; 1986.- №8.- Публ. №581.

5. Шицкова А.П., Гусева В. А., Чхвиркия Е.Г. Комплексно гигиеническое нормирование новых пестицидов в продуктах питания и воде водоемов на основании углубленного изучения различных сторон и биологического действия// ВНТИЦентр/ Отчет о НИР № гос. регистраци 01860003469-Москва, 1987.- 38с.

6. Чхвиркия Е.Г. О биологическом действии ботрана-75В// Гигиена санитария,-1989.-№11.-С. 4-7.

7. Шицкова А.П., Гусева В.А., Чхвиркия Е.Г. Методические аспекты теории гигиенического нормирования пестицидов в пищевых продуктах Вестник РАМН - Москва, 1992.- Выпуск №11-12.-С. 33-36.

8. Шицкова А.П., Анискина Р.И., Чхвиркия Е.Г. О критериях оценк онкогенных свойств пестицидов//Среда обитания и здоровье населения/ Ci науч. тр., посвященных 120-летию СЭС Московской области-Москва, 1994 С. 132-134.

9. Шицкова А.П., Вендило М.В., Чхвиркия Е.Г. Оценка доклинически изменений миокарда при гигиеническом нормировали пестицидов//Эколого-гигиенические проблемы Уральского регион! Материалы докладов 2-ой Межрегиональной научно-практическо конференции-Уфа, 1997.-С 149-150.

10. Шицкова А.П., Демина С.Е., Чхвиркия Е.Г. Вопросы оценки профилактики неблагоприятного действия приоритетных загрязнителе пищевых продуктов//Региональные проблемы охраны окружающей среды здоровья населения/ Сб. науч. тр. - Ростов-на-Дону, 1997. - С. 246-247.

11. Ракитский В.Н., Демина С.Е., Чхвиркия Е.Г. Методические подход]

к оценке безопасности пищувых продуктов, обработанных пестицидами, для здоровья населения// Региональные проблемы охраны окружающей среды и здоровья населения/ Сб. науч. тр. - Махачкала, 1997. - Част 2. - С. 417-420.

12. Чхвиркия Е.Г., Гафурова Т.В., Михайлова О.Г. К оценке качества и пищевой ценности продуктов питания, обработанных пестицидами// 1 съезд токсикологов России / Тезисы докладов. - Москва, 1998.-С. 239.

13. Демина С.Е., Анискина Р.И., Чхвиркия Е.Г. Гигиеническая оценка мутагенной, онкогенной активности и аллергенности при комбинированном воздействии пестицидов в экспериментах на животных//Среда обитания и охрана здоровья населения регионов России в условиях реформирования здравоохранения/Сб. науч. тр.-Самара, 1999.-С. 310-312.

14. Чхвиркия Е.Г., Демина С.Е. К выявлению гепатотоксического действия пестицида Ботран-75В//Региональные проблемы охраны здоровья населения Центрального Черноземья / Материалы конф. - Белгород, 2000.-С. 143-145.

15. Чхвиркия Е.Г. Оценка биологического действия пестицидов, производных карбоновых кислот//Гигиена: прошлое, настоящее, будущее/ Науч. тр. ФНЦГ им. Ф.Ф.Эрисмана - Москва, 2001. - Выпуск 1.-С.241-243.

16. Ракшский В.Н., Демина С.Е.., Чхвиркия Е.Г. Методические подходы к ~игиенической оценке безопасности пищевых продуктов при применении тестицидов//Гигиеническая наука и практика на рубеже XXI века/ Сб. науч. ф. «Материалы IX Всероссийского съезда гигиенистов и санитарных зрачей»-Москва, 2001.-Т.1.-С. 800-802.

17. Чхвиркия Е.Г. Подходы к комплексной оценке иммунной системы при 1сйствии пестицидов//Гигиеническая наука и практика на рубеже XXI века/ 26. науч. тр. «Материалы IX Всероссийского съезда гигиенистов и унитарных врачей»- Москва, 2001.-Т. 1.- С. 683-685.

18. Ракитский В.Н., Чхвиркия Е.Г., Малышева М.В. Функциональное юстояние животных при воздействии нового отечественного тестицида//Региональные проблемы гигиены окружающей среды и здоровья

населения/ Науч. тр. ФНЦГ им. Ф.Ф. Эрисмана - Ростов-на Дону, 2002 Выпуск 7,- С. 125-127.

19. Демина С.Е., Анискина Р.И., Чхвиркия Е.Г. Токсикологическа оценка кукурузы, выращенной с применением пестицида хлортолуидиново группы// Госсанэпидслужбе России 80 лет: реальность и перспективь Материалы Всероссийской научно-практической конференции, посвященно 80-летию создания госсанэпидслужбы России - Москва, 2002. - Часть 2. - С 301-303.

20. Попова Е.Б., Чхвиркия Е.Г. Использование метода "накопленны частот" для расчета показателей токсичности//Гигиеническая наука : практика в решении вопросов обеспечения санэпидблагополучия населения центральных регионах России/ Науч. тр. ФНЦГ им. Ф.Ф. Эрисмана -Липець 2003 .-Выпуск 8.- С. 172-174.

21. Чхвиркия Е.Г., Попова Е.Б. К вопросу о кумулятивном действи: пестицидов// Гигиеническая наука и практика в решении вопросо обеспечения санэпидблагополучия населения в центральных региона России/ Науч. тр. ФНЦГ им. Ф.Ф. Эрисмана -Липецк, 2003.-Выпуск 8.-С.241 242.

22. Чхвиркия Е.Г. Оценка токсичности и опасности пестицидг производного хлорбензойной кислоты//Гигиеническая наука и практика решении вопросов обеспечения санэпидблагополучия населения центральных регионах России/ Науч. тр. ФНЦГ им. Ф.Ф. Эрисмана-Липеци 2003 .-Выпуск 8.-С. 242-244.

23. Чхвиркия Е.Г. К изучению биологического действия пестицид; Фудзиван// Проблемы гигиенической безопасности и здоровье населения ] регионах России/ Сб. науч. тр. ФНЦГ им. Ф.Ф. Эрисмана - Москва, 2003. Выпуск 9.-С. 180-181.

24. Чхвиркия Е.Г., Демина С.Е. О влиянии изопротиолана на сердечно сосудистую систему подопытных животных//Проблемы гигиеничесш безопасности и здоровье населения в регионах России/ Сб. науч. тр. ФНЦ1

м. Ф.Ф. Эрисмана- Москва, 2003. - Выпуск 9,- С. 182-183.

25. Чхвиркия Е.Г. О влиянии пестицидов на пищевую ценность гльскохозяйственных культур// Проблемы гигиенической безопасности и юровье населения в регионах России/ Сб. науч. тр. ФНЦГ им. Ф.Ф. рисмана - Москва, 2003. - С. 386-387.

26. Ракитский В.Н., Чхвиркия Е.Г. Система обеспечения безопасности ащевых продуктов, полученных при применении пестицидов//Политика юрового питания в России/ Материалы VII Всероссийского конгресса -[осква, 2003 .-С.43 0-431.

27. Ракитский В.Н., Чхвиркия Е.Г. К оценке реального риска пестицидов 1я населения при их поступлении в организм человека с продуктами ггания//Тезисы докладов II съезда токсикологов России -Москва, 2003.-,220-221.