Автореферат и диссертация по медицине (14.00.07) на тему:Оценка риска для здоровья населения, связанного с загрязнением пищевых продуктов токсичными элементами

Обеспечение безопасности пищевых продуктов входит в число приоритетных направлений государственной политики в области здорового питания населения Российской Федерации [Покровский В.И. с соавт., 2002; Онищенко Г.Г., 2003].Являясь источником энергетического и пластического материалов, а также биологически активных веществ, пищевые продукты одновременно могут быть и носителями многих потенциально опасных соединений как природного, так и антропогенного происхождения [Покровский А.А., 1979; Тутельян В.А. с соавт., 1987, 1999].К одной из наиболее значимых групп контаминантов пищевых продуктов относятся токсичные элементы (свинец, кадмий, мышьяк, ртуть), которые обладают широким спектром неблагоприятного действия и представляют значительную опасность при хроническом воздействии даже в небольших дозах [Авцын А.П. с соавт., 1991; Тутельян В.А., 1999, 2003; Измеров Н.Ф., 2000; WHO, 1995, 2001, 2003; IARC, 1993, 2002; ATSDR, 1993, 1997; Griffin J.L. et al., 2000; Jin T. et al., 2002; Van Vleet T.R., Schnellmann R.G., 2003; Renwick A.G., 2004]. В связи с этим в Российской Федерации, как и во многих странах, осуществляется мониторинг за содержанием этой группы контаминантов в пищевых продуктах [Монисов А.А. с соавт., 1994; Онищенко Г.Г., 2004; Беляев Е.Н. с соавт., 2004; Филатов Н.Н., 2004; Савельев СИ. с соавт., 2004], результаты которого ежегодно обобщаются в «Государственных докладах о санитарно-эпидемиологической обстановке в Российской Федерации» (1999-2005 г.г.). Ежегодно только в системе Роспотребнадзора проводится около 1,5 млн. исследований по санитарно-химическим показателям. Накоплен огромный массив данных, который представляет значительный интерес не только с точки зрения предотвращения реализации некачественных и опасных пищевых продуктов, но и для разработки стратегии управления безопасностью пищевой продукции с современных позиций оценки риска, обоснования и определения приоритетных направлений дальнейших исследований.Концепция анализа риска в настоящее время достаточно полно разработана в отношении контаминантов химической природы [Шандала М.Г. с соавт., 1999, 2004; Чибураев В.И. с соавт., 2000; Онищенко ГГ., 2002, 2005; Новиков СМ. с соавт., 2003, 2005;; Кузьмин СВ. с соавт., 2004; Ракитский В.Н., 2004; Чубирко М.И. с соавт., 2004; Рахманин Ю.А. с соавт., 2005; Авалиани Л., Буштуева К.А., 2005]. Для большинства этих веществ, в том числе токсичных элементов, в настоящее время определены токсикологические характеристики и установлены допустимые суточные дозы и условно переносимое недельное поступление [JECFA, 1978, 1988, 1995, 2003].Однако остается недостаточно изученным вопрос об уровнях экспозиции токсичными элементами на население, что не позволяет в полной мере рассчитать показатели характеристики риска и оценить их вклад в заболеваемость. Проведенные исследования показывают, что поступление токсичных элементов с рационами может существенно различаться [Хотимченко А., 2001; Истомин А.В. с соавт., 2004; Лесцова Н.А., 2004; Скальная М.Г., 2005; ANZFA, 2002, 2003; FSA, 2004]. В определенной степени это обусловлено и различными подходами, применяемыми при расчете нагрузки.Изучение уровней поступления токсичных элементов с рационами предполагает объективную оценку двух основных переменных величин: содержания контаминантов в пищевых продуктах и уровней потребления пищевых продуктов.Для получения информации о содержании токсичных элементов в пищевых продуктах могут быть использованы данные федерального информационного фонда социально-гигиенического мониторинга. Однако эти данные должны быть правильно проанализированы для целей дальнейшего их использования при расчете нагрузки.Для оценки структуры питания могут использоваться данные Федеральной службы государственной статистики или данные системы мониторинга за состоянием питания населения Российской Федерации [Тутельян В.А., Батурин А.К., 2004].Методически обоснованное совместное использование этих данных позволит получать достоверную и сопоставимую информацию об уровнях нагрузки токсичными элементами на население, проживающее в различных регионах страны, и определить основные мероприятия по снижению риска, связанного с контаминацией пищевых продуктов. Поэтому актуальным направлением исследований является оценка существующих подходов к расчету нагрузки и разработка алгоритма для этого расчета.В связи с этим целью работы явилась разработка системы расчета и оценки уровней поступления контаминантов с пищевыми продуктами на примере токсичных элементов (свинца, кадмия, мышьяка, ртути).В задачи исследования входило: 1. Разработать подходы к анализу данных о контаминации пищевых продуктов токсичными элементами для целей оценки риска.2. Провести анализ данных федерального информационного фонда социальногигиенического мониторинга о контаминации пищевых продуктов и данных ГУ НИИ питания РАМН о контаминации БАД к пище токсичными элементами.3. Провести расчет уровней поступления токсичных элементов с пищевыми продуктами с использованием различных методических подходов.4. Разработать схему расчета и оценки уровней поступления токсичных элементов с рационами питания.Научная новизна работы Разработаны новые подходы к анализу данных о содержании токсичных элементов в пищевых продуктах для целей оценки риска и проведен анализ данных федерального информационного фонда социально-гигиенического мониторинга по содержанию токсичных элементов в основных группах пищевых продуктов.Впервые получены данные об уровнях поступления токсичных элементов с пищевыми продуктами в целом по Российской Федерации и по федеральным округам, а также у населения Московской области.Впервые разработан алгоритм расчета уровней поступления токсичных элементов с рационами и связанного с ним риска, который позволяет получать сопоставимые данные об индивидуальных и популяционных уровнях нагрузки, неканцерогенного и канцерогенного риска.Практическая значимость и внедрение результатов работы Выявлены приоритетные группы пищевых продуктов с учетом реального содержания токсичных элементов и реальной структуры питания населения, необходимые для разработки мероприятий по снижению уровня контаминации.Разработаны и внедрены в систему Роспотребнадзора МУ 2.3.7.2125-06 «Социально-гигиенический мониторинг. Контаминация продовольственного сырья и пищевых продуктов химическими веществами. Сбор, обработка и анализ показателей».Результаты работы используются в учебном процессе на кафедре гигиены питания и токсикологии МПФ ППО ММА им. И.М.Сеченова.

8. ВЫВОДЫ.

1. Разработаны методические подходы к оценке риска для здоровья населения контаминации пищевых продуктов потенциально опасными загрязнителями химической и биологической природы как на популяционном, так и на индивидуальном уровне, основанные на определении нагрузки с учетом особенностей структуры питания.

2. На основании анализа результатов мониторинга за загрязнением пищевых продуктов токсичными элементами, включающего базу данных более 220000 исследованных образцов (Федеральный информационный фонд социально-гигиенического мониторинга Роспотребнадзора, 2000-2005 г.г.), установлены следующие уровни контаминации пищевых продуктов токсичными элементами. Наибольшее содержание всех токсичных элементов выявлено в рыбопродуктах (свинца - до 0,261, кадмия - до 0,020, мышьяка - до 0,400, ртути - до 0,045 мг/кг), а также в сахаре и кондитерских изделиях (свинца - до 0,180, кадмия - до 0,030 мг/кг, мышьяка - до 0,080 мг/кг). Кроме того, относительно высокие уровни свинца обнаружены в мясопродуктах (до 0,220 мг/кг), мышьяка - в хлебопродуктах (до 0,080 мг/кг), ртути - в фруктах (до 0,010 мг/кг).

3. Наиболее высокое содержание всех токсичных элементов в основных группах пищевых продуктов обнаружено в Уральском и Южном федеральных округах. В Уральском федеральном округе медиана содержания свинца в хлебопродуктах составила 0,100 мг/кг, свинца, мышьяка и ртути в картофеле - 0,090 мг/кг; 0,050 мг/кг и 0,004 мг/кг, свинца и кадмия в сахаре и кондитерских изделиях -0,046 мг/кг и 0,006 мг/кг, соответственно. В Южном федеральном округе медиана содержания свинца в хлебопродуктах составила 0,050 мг/кг; свинца и ртути в картофеле - 0,050 мг/кг и 0,005 мг/кг, свинца и кадмия в сахаре и кондитерских изделиях - 0,058 мг/кг и 0,010 мг/кг, а в мясопродуктах - 0,064 мг/кг и 0,009 мг/кг, соответственно.

4. На основании данных о среднедушевом потреблении основных групп пищевых продуктов впервые определены уровни поступления токсичных элементов с рационами питания населения Российской Федерации, составляющие в среднем для свинца 5,2, для кадмия 0,41, для мышьяка 3,43, для ртути 0,26 мкг/кг массы тела/неделю, что соответствует 20,8, 5,9, 22,9 и 5,2% от УПНП. При этом наиболее высокие уровни экспозиции свинцом, кадмием и ртутыо выявлены в Уральском (53,6% УПНП для свинца, 9,1% для кадмия и 9,4% для ртути) и Южном (35,2% УПНП для свинца, 17,3% для кадмия и 7,8% для ртути) федеральных округах, а мышьяком - в Северо-Западном (37,8% УПНП) и Приволжском (32,2% УПНП) федеральных округах.

На основании данных фактического питания населения Московской области установлено, что экспозиция свинцом, кадмием, мышьяком и ртутью составила 3,133,85; 0,29-0,37; 2,23-2,74 и 0,12-0,14 мкг/кг массы тела/неделю, что соответствует 12,5-15,4; 4,1-5,3; 14,9-18,2 и 2,4-2,8% от УПНП.

5. Показано, что именно традиционные продукты массового потребления -хлебопродукты, молочные продукты и картофель - вносят наиболее существенный вклад в общую нагрузку токсичными элементами, в сумме превышающий 50%. В то же время доля рыбопродуктов с наиболее высоким содержанием токсичных элементов незначительна и составляет 1,2-8,1%. Доля токсичных элементов, поступающих с биологически активными добавками к пище, составляет 0,05-2,4%.

6. Предварительная оценка риска для здоровья населения контаминации пищевых продуктов токсичными элементами показывает, что в целом по Российской" Федерации коэффициенты опасности составляют для свинца 0,21, для кадмия 0,06, для мышьяка 0,23 и для ртути 0,05, что характеризует воздействие как допустимое. Уровни индивидуальных канцерогенных рисков для свинца и кадмия относятся к диапазону приемлемого риска (3,12* 10"5 и 2,22* 10"5, соответственно), а для мышьяка -соответствует значению предельно допустимого риска (7,35* 10'4).

Более точная оценка риска на примере населения Московской области показала, что коэффициенты опасности для свинца, кадмия, мышьяка и ртути составляют, соответственно, 0,13-0,15; 0,04-0,05; 0,15-0,18 и 0,02-0,03. Значение индивидуального канцерогенного риска для свинца и кадмия находится в пределах диапазона приемлемого риска, составляя 1,87-2,44*10"5 и 1,36-1,85*10"5, а для мышьяка соответствует уровню предельно допустимого риска, составляя 4,135,49* 10"4.

9. ВНЕДРЕНИЕ В ПРАКТИКУ 1. Методические указания «Социально-гигиенический мониторинг.

Контаминация продовольственного сырья и пищевых продуктов химическими веществами. Сбор, обработка и анализ показателей» (МУ 2.3.7.2125-06). М.:

Роспотребнадзор, 2006, 12 с. / В.А.Тутельян, С.А.Хотимченко, Н.А.Михайлов,

A.А.Джатдоева, Е.Н. Беляев, М.В. Фокин, А.А. Иванов, М.В. Калиновская,

B.Н.Брагина/.

Автор благодарен директору ГУ НИИ питания РАМН академику РАМН, доктору медицинских наук, профессору В.А. Тутельяну за постоянное внимание и помощь при выполнении диссертационной работы.

7. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Одним из приоритетных направлений государственной политики в области здорового питания населения Российской Федерации является обеспечение безопасности пищевых продуктов. Являясь источником пластического материала и биологически активных веществ, пищевые продукты одновременно содержат и множество загрязнителей, среди которых - токсичные элементы и их соединения, пестициды, микотоксины, полихлорированные бифенилы, диоксины, антибиотики, полициклические ароматические углеводороды и т.д. При этом известно, что основная масса этих контаминантов поступает в организм человека именно с пищей. С другой стороны, необходимо учитывать, что происходящие в настоящее время изменения в технологии переработки пищевого сырья приводят к тому, что получаемые пищевые продукты, входящие в рацион современного человека, уже не способны в полной мере удовлетворять потребность человека в пищевых веществах и энергии. Поэтому для восполнения указанных дефицитов в структуре питания населения активно используются БАД. В настоящее время в развитых странах объем рынка БАД приближается по величине к объему рынка лекарственных средств. В России в последние годы также наблюдается увеличение производства и ассортимента БАД, и, следовательно, рост их потребления. Однако необходимо понимать, что наряду с биологически активными веществами БАД, так же как и пищевые продукты, привносят в организм человека и ряд контаминантов.

Поэтому исключительно большое значение имеет выявление факторов риска, связанных с питанием населения, и условий, способствующих их возникновению, а также информирование о выявленном риске и разработка способов управления этим риском. Перечисленные элементы являются составными частями концепции анализа риска, на которой в последнее десятилетие базируется экологическая политика большинства развитых стран мира. Несмотря на то, что имеется множество исследований по оценке риска, связанного с контаминацией таких основных объектов окружающей среды, как питьевая вода, атмосферный воздух, почва, блок оценки риска контаминации пищевых продуктов остается недостаточно разработанным. В первую очередь это связано со сложностью сбора и обработки первичных данных, характеризующих уровни контаминации пищевых продуктов и структуру питания населения, а также с наличием большого числа различных методических подходов к расчету экспозиции. Перечисленные факторы не позволяют в адекватной мере проводить комплексные исследования по оценке риска, связанного с контаминацией пищевых продуктов, и получать сопоставимые результаты.

В связи с этим целью нашей работы стала разработка единой схемы расчета и оценки алиментарной нагрузки контаминантами химической природы на примере токсичных элементов. Для достижения поставленной цели были сформулированы задачи по разработке подходов к анализу данных о контаминации пищевых продуктов токсичными элементами, анализу данных федерального информационного фонда социально-гигиенического мониторинга о контаминации пищевых продуктов и данных ГУ НИИ питания РАМН о контаминации БАД к пище токсичными элементами; проведению расчета уровней поступления токсичных элементов с пищевыми продуктами с помощью различных методических подходов и разработке схемы расчета и оценки уровней поступления токсичных элементов с рационами питания.

Проведенные исследования по анализу данных федерального информационного фонда социально-гигиенического мониторинга показали, что среднее содержание токсичных элементов в пищевых продуктах превышало медиану в 1,2-4,5 раза в зависимости от группы продуктов и вида контаминанта. Значительные различия в значениях медианы и среднего объяснялись тем, что распределение содержания токсичных элементов в пищевых продуктах не подчинялось закону нормального распределения: содержание токсичных элементов в наибольшем количестве образцов находилось в области низких концентраций, составляя 2-20% от значения гигиенического норматива. В связи с этим анализ содержания токсичных элементов в пищевых продуктах был проведен на основании медианы.

Результаты исследований показали, что наибольший уровень содержания свинца в целом по Российской Федерации был установлен для рыбопродуктов, мясопродуктов, сахара и кондитерских изделий. При этом содержание свинца в молочных и масложировых продуктах было наименьшим.

Анализ уровней контаминации пищевых продуктов свинцом в различных регионах выявил, что в Центральном и Северо-Западном федеральных округах наибольший уровень свинца установлен в рыбопродуктах, мясопродуктах и фруктах, в Приволжском федеральном округе - в мясопродуктах, хлебопродуктах, сахаре и кондитерских изделиях, в Южном федеральном округе - в мясопродуктах, рыбопродуктах, сахаре и кондитерских изделиях. В Дальневосточном регионе наибольший уровень содержания свинца показан для рыбопродуктов, мясопродуктов и картофеля, в Сибирском федеральном округе - для рыбопродуктов и мясопродуктов, а в Уральском регионе - для хлебопродуктов и картофеля.

Таким образом, приоритетными регионами по уровню содержания свинца в пищевых продуктов являлись Южный, Уральский и Дальневосточный федеральные округа.

Наибольший уровень содержания кадмия в целом по Российской Федерации был установлен для рыбопродуктов, а также сахара и кондитерских изделий. При этом наименьшее содержание кадмия наблюдалось в картофеле и молочных продуктах.

Анализ уровней содержания кадмия в пищевых продуктах по регионам показал, что в Центральном и Уральском федеральных округах наибольший его уровень был установлен в рыбопродуктах, сахаре и кондитерских изделиях. В Северо-Западном регионе содержание кадмия во всех группах пищевых продуктов находилось на практически одинаковом уровне, в Приволжском, Дальневосточном и Сибирском федеральных округах наибольший уровень кадмия установлен в рыбопродуктах, а в Южном регионе - в мясопродуктах, рыбопродуктах, сахаре и кондитерских изделиях.

Содержание кадмия в рыбопродуктах практически во всех регионах было одинаковым и соответствовало среднероссийскому значению. Сравнительно высокие уровни кадмия в мясопродуктах, а также сахаре и кондитерских изделиях были установлены в Сибирском, Южном и Уральском федеральных округах.

Наибольшее содержание мышьяка в целом по Российской Федерации установлено в рыбопродуктах, сахаре и кондитерских изделиях, хлебопродуктах. При этом содержание мышьяка в молочных и масложировых продуктах являлось сравнительно невысоким.

Анализ уровней содержания мышьяка в пищевых продуктах по регионам выявил следующее. В Центральном федеральном округе наибольший уровень мышьяка был установлен в рыбопродуктах, сахаре и кондитерских изделиях. Содержание мышьяка во всех группах пищевых продуктов в Северо-Западном федеральном округе было практически одинаковым. В Приволжском регионе наибольший уровень мышьяка был определен в рыбопродуктах, хлебопродуктах, сахаре и кондитерских изделиях; в Южном и Уральском федеральных округах - в рыбопродуктах, мясопродуктах и картофеле, в Дальневосточном регионе - в рыбопродуктах, мясопродуктах и хлебопродуктах, а в Сибирском федеральном округе - в рыбопродуктах, мясопродуктах, сахаре и кондитерских изделиях.

Наиболее высокий уровень содержания ртути в целом по Российской Федерации был установлен в рыбопродуктах и фруктах. Содержание ртути в остальных группах пищевых продуктов находилось на практически одинаковом уровне.

Анализ уровней содержания ртути в пищевых продуктах по регионам показал, что в Центральном федеральном округе наибольший уровень ртути выявлен в рыбопродуктах и овощах, в Северо-Западном, Дальневосточном и Сибирском регионах - в рыбопродуктах, в Приволжском федеральном округе - в рыбопродуктах, мясопродуктах и фруктах, в Южном регионе - в рыбопродуктах, картофеле и мясопродуктах, а в Уральском федеральном округе - в рыбопродуктах и мясопродуктах.

Исследования по определению содержания токсичных элементов в БАД показали, что наибольшее содержание всех токсичных элементов было выявлено в БАД на основе рыбы и морепродуктов и на основе лекарственного растительного сырья. В то же время содержание свинца, кадмия, мышьяка и ртути в БАД-источниках макронутриентов и БАД-пробиотиках было сравнительно невысоким.

Таким образом, анализ результатов мониторинга контаминации пищевых продуктов и БАД позволил определить приоритетные группы пищевых продуктов в отношении их контаминации конкретными токсичными элементами.

При проведении исследований по оценке результатов мониторинга и расчету нагрузки контаминантами на население одним из важнейших и необходимых условий является полная достоверность результатов содержания контаминантов в пищевых продуктах. Известно, что пищевые продукты имеют достаточно сложный матрикс, что и предопределяет многоступенчатость и специфичность пробоподготовки и может увеличивать ошибку определения. Поэтому при использовании результатов аналитических исследований лабораторий необходимо основываться на их достоверности, которую и можно оценить в ходе межлабораторных испытаний. В настоящее время в мире существует несколько статистических подходов к оценке результатов работы лабораторий. В связи с этим следующим этапом работы стали исследования по оценке межлабораторных сравнительных испытаний. Межлабораторные сравнительные испытания были проведены среди 14 лабораторий, работающих в системе проведения мониторинга за безопасностью пищевых продуктов. При этом использовали государственные стандартные образцы молока сухого обезжиренного (ГСО 7356-97). При испытаниях были использованы два способа пробоподготовки: автоклавная согласно МУК 4.1.985-00, и сухое озоление согласно ГОСТ 26929-94 и атомно-абсорбционный метод определения токсичных элементов по ГОСТ 30178-96. В рамках межлабораторных сравнительных испытаний проводилось определение в образцах свинца и кадмия.

Межлабораторные сравнительные испытания показали, что проведение таких испытаний является необходимым условием для оценки результатов содержания токсичных элементов в пищевых продуктах. В наших исследованиях было, установлено, что результат одной лаборатории был неудовлетворительным и еще двух лабораторий (по одной для свинца и кадмия) - сомнительным.

Основываясь на полученных данных, следующий этап работы предполагал расчет поступления токсичных элементов с рационами питания и оценку нагрузки этими контаминантами на население. Анализ всех возможных подходов к расчету нагрузки позволил выделить два основных, которые и были использованы в дальнейшей работе.

Первый подход заключался в том, что при расчете нагрузки использовались данные о среднем потреблении пищевых продуктов. Такой подход позволяет определить нагрузку в среднем на всю популяцию, проживающую на данной территории и имеющую однотипное питание. При применении этого подхода в качестве средних значений потребления пищевых продуктов были использованы данные Федеральной службы государственной статистики за 2000 - 2003 г.г, а в качестве значений содержания токсичных элементов в пищевых продуктах-результаты анализа данных федерального информационного фонда социально-гигиенического мониторинга. Расчет проводился с использованием среднего, медианы и 90-го процентиля содержания токсичных элементов в пищевых продуктах.

Второй подход заключался в том, что при расчете нагрузки использовали данные индивидуального потребления пищевых продуктов, входящих в суточный (недельный) рацион питания. Данные подход является более сложным, так как требует анализа индивидуальной структуры питания. Для того, чтобы стала возможной интерпретация полученных результатов на все население, проживающее на конкретной территории, выборки должны быть репрезентативны. Но в то же время преимуществом данного подхода является то, что он позволяет выделить группы населения, у которых поступление исследуемых контаминантов с пищей будет достаточно высоким, и, в соответствии с этим, определить группы риска. Определение и оценка алиментарного поступления токсичных элементов с продуктами питания проводилась у населения Московской области.

Результаты расчета поступления токсичных элементов с продуктами питания, проведенного в соответствии с первым методическим подходом, показали, что экспозиция, рассчитанная на основании среднего содержания токсичных элементов в пищевых продуктах, превышала результаты расчета на основании медианы в 1,5-2,2 раза в зависимости от вида контаминанта и региона. Это было связано с неравномерностью распределений содержания токсичных элементов в пищевых продуктах. Следовательно, при использовании для расчета экспозиции среднего содержания контаминантов в пищевых продуктах происходит завышение искомой величины, поэтому дальнейший анализ был проведен по медиане содержания токсичных элементов в пищевых продуктах.

Медиана поступления свинца с рационами у населения в целом по Российской Федерации и во всех регионах не превышала УПНП. Наименьший уровень поступления свинца с рационами (15,2% УПНП) показан в Дальневосточном федеральном округе, наибольший -у населения в Уральском и Южном регионах (53,6% и 35,2% УПНП, соответственно). Анализ значений 90-го процентиля экспозиции свинцом выявил, что данный показатель не превышал УПНП в целом у населения Российской Федерации, однако в Южном и Уральском федеральных округах установлено некоторое превышение.

В связи с тем, что при анализе содержания токсичных элементов в пищевых продуктах были учтены только образцы, содержание токсичных элементов в которых не превышало ПДК, полученные результаты можно объяснить особенностями структуры питания населения. Поэтому далее был рассчитан вклад каждой из групп пищевых продуктов в общее поступление свинца с рационами как в целом по Российской Федерации, так и по регионам.

Результаты исследований показали, что основными группами продуктов как в целом по России, так и в Центральном, Приволжском, Южном, Сибирском и Уральском федеральных округах были хлебопродукты, картофель и молочные продукты; в Северо-Западном федеральном округе — молочные продукты, мясопродукты и хлебопродукты; в Дальневосточном Федеральном округе -картофель, хлебопродукты и мясопродукты. Таким образом, основные группы продуктов по вкладу в общую нагрузку свинцом с рационами не совпадали с основными группами продуктов по уровню содержания в них свинца. Так, практически во всех регионах значимый вклад в общее поступление данного контаминанта вносила группа молочных продуктов, содержание свинца в которой было наименьшим среди всех групп. В то же время потребление рыбопродуктов, даже в тех регионах, в которых в связи со сложившимися пищевыми привычками населения оно было достаточно большим, не вносило существенного вклада в общее значение алиментарной нагрузки свинцом.

Нагрузка кадмием на население составила в целом по Российской Федерации 5,9% УПНП. Наименьший ее уровень был установлен в Дальневосточном федеральном округе (2,7% УПНП), а наибольший - в Южном регионе (17,3% УПНП). Значения 90-го процентиля поступления кадмия с рационами не превышали УПНП как в целом по Российской Федерации, так и во всех федеральных округах.

Основными группами пищевых продуктов по вкладу в общее поступление кадмия с рационами являлись хлебопродукты, молочные продукты и картофель. В Дальневосточном федеральном округе значительный вклад в экспозицию кадмием вносили сахар и кондитерские изделия, овощи; в Уральском федеральном округе -овощи, молочные продукты и хлебопродукты. Таким образом, для кадмия также не совпадали основные группы продуктов по уровню его содержания и по уровню вклада их потребления в общее поступление данного контаминанта с рационами.

Медиана поступления с рационами мышьяка в целом по Российской Федерации соответствовала 22,9% УПНП и была наибольшей из всех токсичных элементов, при этом у населения Дальневосточного федерального округа она составляла 41,7% УПНП. Наименьшие уровни поступления мышьяка с рационами установлены у населения, проживающего в Южном федеральном округе (19,2% УПНП). 90-й процентиль экспозиции мышьяком в целом по Российской Федерации соответствовал 88,7% УПНП, а превышения УПНП ни в одном из регионов установлено не было.

Основными группами пищевых продуктов по уровню вклада в общее поступление мышьяка у населения в целом по Российской Федерации являлись хлебопродукты, молочные продукты и картофель. Что касается регионов, то в Центральном, Северо-Западном и Сибирском федеральных округах значимым был вклад овощей; в Уральском регионе практически половину вклада в общее поступление мышьяка вносили продукты растительного происхождения.

Поступление ртути с рационами питания в целом по Российской Федерации составило 5,2% УПНП, при этом наибольшие уровни установлены в Уральском федеральном округе (9,4% УПНП), а наименьшие - в Приволжском и Дальневосточном федеральных округах (4,6 и 4,8% УПНП, соответственно). 90-й процентиль нагрузки ртутью не превышал установленного норматива как в целом по Российской Федерации, так и во всех регионах.

Наибольший вклад в общую экспозицию ртутью вносило потребление хлебопродуктов, молочных продуктов и картофеля. В Центральном федеральном округе значимым был вклад овощей, в Северо-Западном, Дальневосточном и Сибирском регионах - мясопродуктов, в Приволжском и Уральском федеральных округах - фруктов, в Южном регионе - картофеля. Вклад рыбопродуктов был незначительным даже в регионах с относительно высоким потреблением данной группы продуктов.

Таким образом, приоритетные группы продуктов по уровню контаминации токсичными элементами не всегда вносили значимый вклад в экспозицию, что было связано с низким уровнем их потребления. Поэтому базой для ранжирования пищевых продуктов по уровню контаминации с учетом реальной структуры питания должен являться относительный вклад их потребления в общее значение поступления токсичных элементов с рационами.

Поступление токсичных элементов в составе БАД к пище было незначительным и не вносило существенного вклада в общую нагрузку.

Оценивая использованный методический подход к расчету экспозиции, необходимо отметить, что он дает возможность определить поступление контаминантов в среднем у всей популяции населения на основании среднего, медианы и 90 процентиля содержания их в пищевых продуктах. В результате можно провести ранжирование пищевых продуктов по уровню вклада их потребления в общее поступление и выявить основные группы продуктов. Если все расчеты произведены по единой схеме, указанный подход может использоваться для получения сопоставимых данных в разных регионах и сравнения регионов.

Вместе с тем, такой подход имеет и свои ограничения. В первую очередь они связаны с показателями, характеризующими структуру питания, т.к. в данном случае мы имеем дело не с истинным потреблением различных продуктов, а с их производством, импортом и реализацией. При этом невозможно четко определить именно «съедобную» часть пищевого продукта, выделить половозрастные группы, учесть потери (или, наоборот, «обогащение») контаминантов при кулинарной и технологической обработке. Поэтому при реализации данного подхода, в большинстве случаев, по-видимому, может наблюдаться завышение нагрузки теми или иными контаминантами на население в целом.

Результаты расчета поступления токсичных элементов на основании медианы их содержания в пищевых продуктах и данных индивидуальной, структуры питания населения, проживающего в Московской области, показали, что среднее и максимальное поступление свинца, кадмия, мышьяка, ртути у населения не превышало УПНП. Основными группами продуктов, вносящими наибольший вклад в поступление всех токсичных элементов, были молочные продукты, хлебопродукты и картофель.

Таким образом, были получены доказательства того, что значения экспозиции контаминантами определяются главным образом степенью оптимальности организации структуры питания населения. Поэтому детальное изучение не только уровней потребления пищевых продуктов, но и уровней вклада определенных продуктов в экспозицию контаминантами является основой для разработки управляющих воздействий, направленных на снижение риска, связанного с поступлением токсичных элементов с рационами питания.

Оценивая использованный методический подход, необходимо отметить, что его бесспорным преимуществом является возможность расчета индивидуальных значений экспозиции и определения населения из групп риска, поступление контаминантов с рационами которых может превышать установленные гигиенические нормативы. В то же время, ограничением при использовании данного подхода является сложность оценки индивидуальной структуры питания и необходимость исследования достаточно больших по численности групп населения для обеспечения репрезентативности выборки.

Расчет коэффициентов опасности и индивидуальных канцерогенных рисков проводился на основании полученных значений поступления токсичных элементов с пищевыми продуктами.

Установлено, что коэффициенты опасности для всех токсичных элементов не превышали 1,0. Это означает, что вероятность развития у человека вредных эффектов при ежедневном поступлении токсичных элементов в течение жизни несущественна, а воздействие характеризуется как допустимое. Значения индивидуальных канцерогенных рисков для свинца и кадмия находились в пределах диапазона допустимого риска, а для мышьяка - соответствовали предельно допустимому риску.

Популяционный канцерогенный риск для населения Московской области для свинца составил 0,17 на 10000 населения в 2002 г. и 0,14 в 2003 г., для кадмия - 0,13 и 0,10, а для мышьяка 3,88 и 3,16, соответственно.

Таким образом, для оценки реальных уровней поступления токсичных элементов с пищевыми продуктами и дальнейшей оценки риска нами были использованы два различных методических подхода, каждый из которых характеризовался своими достоинствами и недостатками, главным образом связанными с методологией оценки структуры питания населения. Данные о среднем потреблении пищевых продуктов не всегда достоверно характеризуют истинную структуру питания, т.к. фактически основаны на исследовании уровней реализации, а не потребления пищевых продуктов.

Ограничениями метода 24-часового воспроизведения питания, является то, что структура питания оценивается за один день. Однако известно, что потребление пищевых продуктов в разные периоды годы может различаться, следовательно, использование данного метода оценки структуры питания искажает конечные результаты в том случае, когда по имеющимся данным о потреблении пищевых продуктов за один период года необходимо оценить среднегодовую алиментарную нагрузку тем или иным контаминантом.

Влияние данных факторов неопределенности на результаты оценки риска не представляется возможным устранить полностью, но их можно скорректировать с помощью применения методов математической статистики. В связи с этим была разработана схема определения и оценки реальных уровней поступления токсичных элементов с пищевыми продуктами, учитывающая все возможные комбинации статистических параметров распределения значений содержания токсичных элементов в пищевых продуктах и потребления отдельных групп продуктов и обосновывающая их биологический смысл. Данный подход позволяет, с одной стороны, обосновать принципиально новый способ ранжирования токсичных элементов и пищевых продуктов по приоритетности их вклада в общее значение экспозиции и рисков, связанных с поступлением контаминантов в составе рационов питания. С другой стороны, в условиях ограниченности объема данных о содержании токсичных элементов в пищевых продуктах и структуре питания населения, данный подход позволяет прогнозировать возможные средние и максимальные значения алиментарного поступления на основании имеющихся данных, а также дать прогноз поступления контаминантов с рационами питания лиц с нестандартными пищевыми привычками (например, вегетарианцев).

Предложенный подход к ранжированию токсичных элементов по приоритетности с точки зрения риска, связанного с содержанием данного токсичного элемента в пищевых продуктах, заключается в том, что расчет алиментарной экспозиции должен проводиться исходя из 90 процентиля содержания токсичных элементов в пищевых продуктах и медианного (среднего) потребления пищевых продуктов. При данной методике расчета можно получить значение алиментарной нагрузки токсичными элементами на население при условии среднего потребления продуктов, содержащих контаминанты в максимальных концентрациях. Если в результате такого расчета полученное значение нагрузки будет меньше УПНП, то это является прямым доказательством того факта, что исследуемый контаминант не является приоритетным с точки зрения его содержания в продуктах питания на данной территории у лиц со среднестатистическими пищевыми привычками.

Возможен и другой вариант - расчет экспозиции исходя из медианного содержания токсичных элементов в пищевых продуктах и 90 процентиля потребления определенных групп пищевых продуктов. При этом необходимо понимать, что одновременное потребление всех групп пищевых продуктов в достаточно высоких количествах маловероятно, и данный подход дает возможность рассчитать алиментарную нагрузку у лиц с определенными пищевыми привычками и типом питания - например, вегетарианцев, потребителей кукурузы, при соблюдении диеты и т.д. То есть, при расчете нагрузки необходимо использовать 90 процентиль потребления лишь определенной интересующей исследователя группы пищевых продуктов, а потребление остальных групп продуктов необходимо учитывать по медианному уровню. Описанный подход дает возможность определить приоритетность пищевых продуктов с точки зрения содержания определенных контаминантов.

И, наконец, возможна комбинация двух описанных подходов, когда расчет производится исходя из 90 процентиля содержания контаминантов в пищевых продуктах и 90 процентиля потребления определенных групп пищевых продуктов. Данный метод расчета, по аналогии с рекомендациями ВОЗ, предлагается назвать «пессимистическим» методом, так как он характеризует ситуацию, когда население потребляет большие количества продуктов, содержащих контамиианты в максимальных концентрациях. Если в результате применения данного метода рассчитанные значения алиментарной нагрузки будут меньше УПНП, то можно сделать вывод о том, что исследуемый контаминант не является приоритетным, т.к. даже с учетом различных пищевых привычек поступление исследуемого токсичного элемента незначительно.

Таким образом, была разработана схема оценки риска, связанного с алиментарным поступлением токсичных элементов. На этапе идентификации опасности выделяется приоритетная группа контаминантов, которые не только содержатся во всех объектах окружающей среды в результате природной эмиссии, ио и поступают из антропогенных источников. На этапе характеристики опасности было изучено содержание токсичных элементов во всех группах пищевых продуктов и БАД, потребление которых также может вносить определенный вклад в общее алиментарное поступление токсичных элементов. На основании статистического анализа полученных результатов был обоснован подход к объективизации мониторинга содержания токсичных элементов в пищевых продуктах, который заключался в оценке не среднего, а медианного значения, которое более объективно характеризовало выборку. На этапе характеристики риска произведен расчет коэффициентов опасности, индивидуальных и популяционных канцерогенных рисков, связанных с поступлением токсичных элементов в составе рационов питания. Проведена оценка неопределенностей и предложен комплексный вероятностный подход, позволяющий обосновать новый способ ранжирования токсичных элементов и продуктов питания с точки зрения возможного риска, а также прогнозировать возможные средние и максимальные значения алиментарной нагрузки токсичными элементами при отсутствии всех необходимых данных.

Разработанная схема является реально работающим инструментом, позволяющим получать сопоставимые данные в различных регионах с разным уровнем загрязнения пищевых продуктов и пищевыми привычками населения. На основании полученных результатов можно определить группы населения, у которых поступление контаминантов с рационами выше УПНП, а также определить приоритетные направления исследования по показателям безопасности различных групп пищевых продуктов.