Автореферат и диссертация по медицине (14.02.01) на тему:Разработка подходов к определению приоритетных контаминантов химической природы в пищевых продуктах в режиме реального времени с целью оптимизации санитарно-эпидемиологического надзора

На правах рукописи Литвинова Ольга Сергеевна

РАЗРАБОТКА ПОДХОДОВ К ОПРЕДЕЛЕНИЮ ПРИОРИТЕТНЫХ КОНТАМИНАНТОВ ХИМИЧЕСКОЙ ПРИРОДЫ В ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТАХ В РЕЖИМЕ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ С ЦЕЛЬЮ ОПТИМИЗАЦИИ САНИ ГАРНО-ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКОГО НАДЗОРА

14.02.01. - гигиена

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Москва-2013

Работа выполнена в Федеральном бюджетном учреждении здравоохранения «Федеральном центре гигиены и эпидемиологии» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека и Федеральном государственном бюджетном учреждении «Научно-исследовательском институте питания» Российской академии медицинских наук

Научные руководители: доктор медицинских наук, профессор, академик РАМН

Оннщенко Геннадий Григорьевич,

доктор медицинских наук, профессор, академик РАМН Тутельян Виктор Александрович

Официальные оппоненты: Мартинчик Арсений Николаевич,

доктор медицинских наук, Федеральное государственное бюджетное учреждение «Научно-исследовательский институт питания» Российской академии медицинских наук, ведущий научный сотрудник лаборатории эпидемиологии питания с группой «Консультативно-диагностический центр «Здоровое питание»

Доценко Владимир Антонович,

доктор медицинских наук, заслуженный деятель науки РФ, ГБОУ ВПО «Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И.Мечникова» Министерства здравоохранения Российской Федерации, профессор кафедры гигиены питания Медико-профилактического факультета

Ведущая организация: Федеральное Государственное бюджетное учреждение «Научно-исследовательский институт экологии человека и гигиены окружающей среды имени А.Н. Сысина» Министерства здравоохранения Российской Федерации.

Защита состоится 18 марта 2013 г. в 14-00 на заседании Диссертационного Совета Д 001.002.01 в ФГБУ «НИИ питания» РАМН по адресу: 119240, Москва, Устьинский проезд 2/14

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБУ «НИИ питания» РАМН Автореферат разослан «_» февраля 2013 г.

Ученый секретарь

Диссертационного совета

доктор биологических наук, профессор

В.М. Коденцова

РОССИЙСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ БИБЛИОТЕКА

2013 Актуальность темы.

При содержании химических контаминантов в пищевых продуктах даже в пределах допускаемых установленными нормативами уровней, в реальной жизни имеет место нагрузка этими контаминантами на организм человека. Длительные химические нагрузки малой интенсивности являются одним из наиболее значимых факторов риска для здоровья. Такие нагрузки обладают способностью постепенно снижать устойчивость организма к воздействию других неблагоприятных экологических и социально обусловленных факторов окружающей среды, что приводит к увеличению частоты и ухудшению течения различной патологии, в частности, ряда вирусных и микробных инфекций органов дыхания; аллергических, онкологических, аутоиммунных, кожных, гематологических, возрастных и других заболеваний, нарушений продуктивного здоровья [H.H. Литвинов, 2003, 2004, Г.Г. Онищенко, 2008, Е.Е. Ермолаева с соавт., 2008]. Отрицательные последствия для здоровья химических загрязнителей, содержащихся в пищевых продуктах, являются результатом не столько острого, сколько хронического воздействия и могут включать поражение почек и печени, нарушение развития плода, нарушение функции эндокринной системы, иммунотоксичность и рак [ВОЗ, 2005]. В современных условиях одной из причин, определяющих рост сердечно - сосудистых заболеваний, наряду с основными биологическими и социальными факторами риска, признают негативное воздействие загрязнений объектов среды обитания [Ю.А. Рахманин, Г.И. Румянцев, С.М. Новиков, 2001, И.М.Трахтенберг, E.JI. Апыхтина, A.B. Коцюруба, 2008].

В настоящее время оценка химической безопасности пищевых продуктов осуществляется Роспотребнадзором, во-первых, с точки зрения определения соответствия (несоответствия) фактического содержания контаминантов химической природы в пищевых продуктах гигиеническим нормативам, и, во-вторых, с позиций оценки риска для здоровья населения, связанного с нагрузкой на организм человека этими контаминантами.

Важнейшим инструментом гигиенической диагностики и оценки состояния среды обитания человека является хорошо организованный лабораторный контроль [Г.Г.Онищенко, Е.Н.Беляев, 2003]. Разработано и используется на практике более 7000 нормативов, регламентирующих безопасность пищевых продуктов, ¡i также

3

большое количество высокочувствительных методов идентификации и количественного определения загрязнителей пищевых продуктов. Весь этот комплекс мероприятий направлен на формирование гигиенической характеристики состояния среды, при этом важнейшим направлением в обеспечении химической безопасности является установление приоритетных загрязнителей окружающей среды для каждой территории Российской Федерации [Г.Г.Онищенко, 1998, 1999, 2004, 2008; В.А.Тутельян, 2003; А.И.Потапов, 2000-2004].

Ежегодно организациями Роспотребнадзора проводится около 1,5 млн. исследований продовольственного сырья и пищевых продуктов на соответствие их установленным гигиеническим нормативам по химическим показателям. Продукты с содержанием контаминантов выше допустимого уровня подлежат изъятию из обращения как потенциально опасные. Однако, по данным ежегодных статистических отчетов органов Роспотребнадзора по субъектам Российской Федерации, удельный вес проб продуктов с превышением нормативных показателей содержания химических контаминантов часто не превышает долей процента. Так, например, в Мурманской области в период 2002-2006 гг. удельный вес не соответствующих гигиеническим нормативам проб продуктов по содержанию кадмия и ртути не превышал 0,55 и 0,22%%, соответственно, а проб, содержащих свинец выше норматива, не было обнаружено вовсе.

Число исследованных проб продуктов и удельный вес «нестандартных» проб в значительной степени различаются по регионам. Так, в Мурманской области на протяжении пяти лет (2002-2006 гг.) удельный вес проб продуктов с превышением предельно допустимого уровня контаминации токсичными элементами составлял 03,19%, пестицидами - 0%, нитратами - 2,53-4,53%. Эти же показатели за тот же период в Московской области выглядели следующим образом: токсичные элементы -0-0,08%, пестициды - 0-0,23%, нитраты - 1,39-3,3%.

В связи с этим является актуальной оценка данных мониторинга химической контаминации пищевых продуктов при значениях, не превышающих гигиенические нормативы.

В то же время оценка риска для здоровья населения, связанного с химической контаминацией пищевых продуктов, в субъектах Российской Федерации и на федеральном уровне проводится ретроспективно, на основании результатов

лабораторного исследования пищевых продустов, полученных за уже истекший календарный год. Поскольку аккредитованные органы по оценке риска имеются только в 25 субъектах Российской Федерации, более чем в половине регионов эта работа не проводится. В связи с этим возникает необходимость оценки данных мониторинга химической безопасности пищевых продуктов в режиме реального времени с целью профилактики нагрузки контаминантами на население регионов и минимизации рисков для здоровья, связанных с этой контаминацией.

В целях повышения эффективности мероприятий по устранению вредного воздействия химических факторов на здоровье населения, гибкого планирования предупредительных гигиенических мероприятий, необходимы своевременное выявление приоритетных химических контаминантов в пище и быстрая оценка их воздействия на организм человека [Г.Г. Онищснко, Ю.А. Рахманин, Н.В. Зайцева, М.А. Землянова, A.A. Акатова, 2004].

Для определения приоритетных контаминантов необходимо иметь возможность сравнения уровней загрязненности ими различных групп продуктов, имеющих разные допустимые уровни их содержания. Использование абсолютных величин для такого сравнения и гигиенической оценки химической контаминации пищевых продуктов оказалось невозможным. Для этой цели требовалось создание универсального критерия (относительной величины), с помощью которого можно было бы анализировать загрязненность пищевых продуктов в сравнении между группами и видами. Относительные величины в науке и практике широко используются для анализа каких-либо показателей. Например, так проводится оценка физического развития детей по отношению к стандарту, рассчитываются биологическая ценность протеина и суточные затраты энергии человека. Для оценки данных мониторинга химической контаминации пищевых продуктов и определении приоритетных контаминантов нами был предложен интегральный показатель, названный коэффициентом контаминации.

Учитывая постоянную работу Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по мониторингу за безопасностью пищевых продуктов, внедрение такого коэффициента позволит динамично, в режиме реального времени, характеризовать уровень химической контаминации пищевых продуктов в различных регионах страны, определять тренды в загрязненности

продуктов на различных территориях Российской Федерации.

Мониторинг контаминации пищевых продуктов в режиме реального времени используется на практике за рубежом. В Федеративной Республике Германия такой мониторинг осуществляется на основании Общего административного предписания о проведении мониторинга пищевой продукции от 22 августа 2005 г. 313-8540-745/0001 и заключается в оценке данных в режиме он-лайн с последующей информацией о риске и формированием при необходимости промежуточных рекомендаций по снижению уровней контаминации продуктов.

Однако без собственных технических средств, позволяющих сопоставлять и систематизировать данные о химической контаминации пищевых продуктов, относящихся к различным группам, причем в режиме реального времени, работа подобной системы невозможна.

Изложенное определило цель работы.

Цель работы - оптимизация системы надзора (контроля) за химической безопасностью пищевых продуктов за счёт разработки подходов к определению приоритетных контаминантов пищевых продуктов в режиме реального времени.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- разработать способ и предложить унифицированный критерий для сопоставления уровней загрязненности пищевых продуктов различными контаминантами химической природы;

разработать алгоритм для создания программного обеспечения, предназначенного для системного сбора, обработки и передачи данных о химической загрязнённости пищевых продуктов в режиме реального времени;

- с помощью предложенного интегрального показателя на примере отдельных субъектов Российской Федерации определить приоритетные контаминанты химической природы в пищевых продуктах и группы продутое с наибольшей загрязненностью;

- оценить риски для здоровья населения, связанные с химической контаминацией пищевых продуктов приоритетными контаминантами в отдельных субъектах Российской Федерации.

Научная новизна работы.

Предложен новый подход к определению приоритетных загрязнителей химической природы и приоритетных по загрязнению ими продуктов в режиме реального времени на основе интегрального показателя - коэффициента контаминации (КК).

Научно обоснован алгоритм для создания нового программного обеспечения, и создан программный продукт, защищенный свидетельством о государственной регистрации права, позволяющий проводить унифицированный комплексный анализ внесенных в базу данных результатов контроля химической контаминации пищевых продуктов в режиме он-лайн как на региональном, так и на федеральном уровне.

С использованием КК сопоставлены уровни загрязненности пищевых продуктов различными контаминантами химической природы, независимо от различий в размерах определённых для этих химических веществ допустимых поступлений (ДСД, УПМП, УПНП) и установленных на их основе различных нормативных значений, сравнение абсолютных значений которых не информативно.

Установлены региональные особенности степени контаминации пищевых продуктов химическими загрязнителями и определены приоритетные для мониторирования и оптимизации контроля пищевые продукты в Московской, Ленинградской областях и Краснодарском крае.

Рассчитана экспозиция на население приоритетными контаминантами пищевых продуктов в трех субъектах Российской Федерации и установлены уровни неканцерогенного и канцерогенных рисков для здоровья населения, связанных с этой контаминацией.

Практическая значимость и внедрение результатов работы.

Разработаны и используются в практике Роспотребнадзора МУ 2.3.7.2519-09 «Определение экспозиции и оценка риска воздействия химических коитаминантов пищевых продуктов на население» (М.: Федеральный Центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2009, 26 е.).

Создан программный продукт «Система сбора и анализа результатов мониторинга загрязненности пищевых продуктов химическими контаминантами», максимально адаптированный для работы пользователей па региональном и федеральном уровнях в режиме реального времени, позволяющий результативно

7

обрабатывать и оценивать гигиеническую значимость данных мониторинга химической контаминации пищевых продуктов (Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2011610105 от 11.01.2011, выданное Федеральной службой по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам).

Апробация работы проведена на совместной научной конференции ФГБУ «НИИ питания» РАМН и Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека 21 февраля 2012 года.

Публикации.

По результатам работы опубликовано 10 научных работ, в том числе 5 статей в рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки России, 5 публикаций в сборниках научных трудов, I методические указания.

Объем и структура диссертации.

Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, результатов собственных исследований и их обсуждения, заключения и выводов. Указатель литературы содержит 154 источника, из них 60 работ отечественных и 94 зарубежных авторов. Диссертация изложена на 121 странице машинописного текста, включает 25 таблиц и 37 рисунков.

Материалы и методы исследования.

Анализ содержания химических контаминантов в пищевых продуктах на примере трех субъектов Российской Федерации проводился по данным Федерального информационного фонда социально-гигиенического мониторинга, сформированного ФГУЗ ФЦГиЭ Роспотребнадзора. Всего обработано данных о контаминации 153683 образцов пищевых продуктов, отобранных и исследованных в трех субъектах Российской Федерации за период 2002-2006 гг. Анализ данных о химической контаминации пищевых продуктов, структурированных и оцененных по годам, представляет собой пример оценки данных мониторинга химической безопасности пищевых продуктов в режиме реального времени.

Сопоставлены субъекты Российской Федерации, представляющие СевероЗападный (Ленинградская область), Центральный (Московская область) и Южный (Краснодарский край) федеральные округа, различающиеся по географическому

положению, численности населения, структуре экономики и структуре потребления пищевых продуктов населением.

Анализ проводили по 7 группам продуктов: «мясо и мясопродукты*); «молоко и молочные продукты»; «рыба и рыбные продукты»; «хлеб и хлебопродукты»; «сахар и кондитерские изделия»; «овощи и фрукты»; «масло растительное и другие жиры».

Содержание химических контаминантов в пищевых продуктах анализировали по следующим их группам:

1. токсичные элементы, нитраты, полихлорированные бифенилы, характеризующие опосредованное загрязнение пищевых продуктов из объектов окружающей среды;

2. микотоксины, гистамин, нитрозамины, являющиеся вторичными метаболитами плесневых грибов, гистидина, нитритов;

3. пестициды, характеризующие загрязнение пищевых продуктов с позиций использования технологий получения продовольственного сырья.

В расчетах учитывали данные, не превышающие регламентированные допустимые уровни. Экспозиция контаминантами пищевых продуктов на население, оценка риска для здоровья населения, связанного с контаминацией пищевых продуктов определенными с использованием предложенного подхода приоритетными контаминантами, были рассчитаны в соответствии с «Руководством по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду» Р 2.1.10.1920-04, МУ 2.3.7.2519-09 «Определение экспозиции и оценка риска воздействия химических контаминантов пищевых продуктов».

Контаминанты для оценки канцерогенных рисков выбраны в соответствии с СанПиН 1.2.2353-08 «Канцерогенные факторы и основные требования к профилактике канцерогенной опасности». Для оценки рисков использовались данные лабораторных исследований пищевых продуктов и данные территориальных органов Росстата о потреблении основных анализируемых групп пищевых продуктов в выбранных субъектах Российской Федерации за 2006 г. Комплексную оценку результатов проводили с использованием стандартных компонентов продукта Microsoft Office 2003 (MS Access 2003 и MS GRAPH).

Основные результаты собственных исследований и их обсуждение.

1. Разработка и обоснование универсального критерия оценки контаминации

С целью гигиенической оценки загрязненности группы продуктов конкретным контаминантом и сопоставления уровней контаминации различных групп продуктов, предложен коэффициент контаминации (КК), позволяющий сравнивать уровни загрязненности пищевых продуктов различными контаминантами химической природы, независимо от различий в установленных для этих химических веществ допустимых поступлений (ДСД, УПМП, УПНП) и нормативных значений содержания контаминанта в пищевом продукте, который рассчитывали по формуле:

Загрязненность продукта /—м контаминантом

УК

КК,- гай

УК! • фактическое содержание /-го загрязнителя в птцевом продукте;

ПДК)' предельно допустимое значение /-го загрязнения в данном шпиевом продукте.

Загрязненность выборки продуктов /—м контаминантом п

КК^. =

X кк,

П - количество образцов в выборке

Данные расчета среднего значения КК далее приводятся в процентах от допустимого уровня содержания контаминанта в продукте.

2. Разработка программного обеспечения для оценки загрязнённости пищевых продуктов с использованием КК

На основе предложенного алгоритма для создания программного обеспечения разработан программный продукт, адаптированный для работы пользователей на региональном и федеральном уровнях в режиме реального времени, защищенный свидетельством о государственной регистрации, позволяющий обеспечить мониторинг и оценку данных о химической контаминации пищевых продуктов.

3. Оценка уровней химической контаминации пищскмх прп.чуктпн различными контаминантами на примере трех субъектов Российской Федерации

Предложенный подход использовался для оценки выборки, содержащей данные о химической контаминации пищевых продуктов различными контаминантами, на примере трех субъектов Российской Федерации, за период 20022006 гг., по результатам которой определены приоритетные контаминанты химической природы в пищевых продуктах с КК выше 50% и трендом к росту в динамике.

На рисунках 1, 2 представлены средние суммарные уровни загрязненности основных групп продуктов различными химическими контаминантами за период 2002-2006 гг., выраженные в КК.

ОГХЦГ ОГш 13ХШН

лат

колндГ! ВМышиы.

0 ["туть ■ ''ВНИси

1

I |[11|и!М

ГШЯИшроишпии

КрИСМШар. КИИ Лм111МЦИ.1И

К1ЯИ а&тас п.

Рис.1 Рис.2

Как видно из рисунков, наиболее высокие значения КК пищевых продуктов во всех 3-х регионах были получены для микотоксинов, что может быть связано как с условиями заготовки продовольственного сырья растительного происхождения, так и с условиями его хранения (повышенная влажность при сборе и нарушения кратности воздухообмена при хранении).

Высокий уровень КК продуктов афлатоксином М| предположительно может быть обусловлен высоким содержанием афлатоксина В, в кормах для животных.

Высокие значения КК пищевых продуктов нитрозаминами в Московской области и Краснодарском крае могут быть обусловлены нарушением условий хранения мясопродуктов и рыбных продуктов (прерывание холодовой цепи).

Наиболее низким в Московской области был КК всех групп пищевых продуктов токсичными элементами, на территории Ленинградской области в

II

пищевых продуктах преобладали кадмий и ртуть, мышьяк и свинец - в пищевых продуктах, отобранных и исследованных на территории Краснодарского края, что может быть обусловлено особенностями промышленного производства на данных территориях.

На территории Краснодарского края был достаточно высоким уровень содержания в продуктах пестицидов (ДДТ, ГХЦГ) и нитратов, что может быть обусловлено использованием пестицидов с учетом преимущественно сельскохозяйственного производства в структуре экономики края.

Не исключена также вероятность ввоза пищевых продуктов на территорию края, контаминированных указанными загрязнителями в пределах допустимых уровней, так как, по данным торгово-промышленной палаты Краснодарского края [www.tppkuban.ru/chamber], в структуре продовольственного рынка края импортируемые товары составляют почти половину (порядка 46% в товарной структуре). Уровень гистамина был наибольшим в рыбопродуктах, отобранных и исследованных на территории Ленинградской области, что напрямую может быть связано с нарушением технологии производства, условий хранения и транспортировки продукции.

Далее рассчитана суммарная загрязненность каждой из основных групп продуктов различными химическими контаминантами в трех субъектах Российской Федерации за период 2002-2006 гг., и проведена сравнительная оценка уровней контаминации групп продуктов.

На рисунках 3-8 представлены средние уровни химического загрязнения выбранных для оценки конкретных групп пищевых продуктов некоторыми контаминантами, выраженные в КК.

Рис. з

Рис. 4

Рис. 7 Рис 8

Как видно из рисунка 3, на территории Ленинградской области наибольшие значения КК кадмием обнаружены в группах продуктов «овощи и фрукты» (31,0%), «мясо и мясопродукты» (30,2%), «хлеб и хлебопродукты» (27,0%). В Московской области этот показатель был наибольшим в группах «масло растительное и другие жиры» (18,8%), «овощи и фрукты» (16,6%); в Краснодарском крае - в группах «молоко и молочные продукты» (18,4%), «мясо и мясопродукты» (18,2%).

Наибольшие значения КК мышьяком (рис.4) обнаружены на территории Краснодарского края в группах «молоко и молочные продукты» (23,2%), «овощи и фрукты» (21,0%), «мясо и мясопродукты» (19,0%). В Ленинградской области этот показатель был наибольшим в группах «хлеб и хлебопродукты» (21,4%), «молоко и молочные продукты» (20,8%); в Московской области - в группах «молоко и молочные продукты» (16,5%), «мясо и мясопродукты» (15,8%).

Из рисунка 5 следует, что наибольшие значения КК свинцом обнаружены на территории Краснодарского края в группах «молоко и молочные продукты» (28,4%), «масло растительное и другие жиры» (27,8%), «хлеб и хлебопродукты» (23,8%). В

Гексахлорциклогексян (а,р,у - изомеры)

Ленинградской области этот показатель был наибольшим в группах «масло растительное и другие жиры» (35,2%), «молоко и молочные продукты» (28,0%); в Московской области - в группах «масло растительное и другие жиры (25,6%), «молоко и молочные продукты» (24,8%).

Как видно из рисунка 6, наибольшие значения КК ртутью обнаружены на территории Краснодарского края в группах «молоко и молочные продукты» (27,4%), «сахар и кондитерские изделия» (22,4%), «овощи и фрукты» (20,4%). В Ленинградской области этот показатель был наибольшим в группах «хлеб и хлебопродукты» (28,8%), «молоко и молочные продукты» (24,4%), «сахар и кондитерские изделия» (22,6%); в Московской области - в группе «овощи и фрукты» (13,2%), «молоко и молочные продукты» (12,8%).

Рисунок 7 дает представление о наибольших значениях КК ДЦТ и его метаболитами. Они выявлены в группе «сахар и кондитерские изделия» во всех трех субъектах Российской Федерации (в Московской области - 91,0%, в Ленинградской области - 66,3%, в Краснодарском крае - 38,8%).

На рисунке 8 отображены значения КК ГХЦГ (а,р,у- изомеры). Наибольшие его значения обнаружены на всех тех территориях в группе «сахар и кондитерские изделия». В Ленинградской области этот показатель был равен 53,2%, в Московской области - 76,0%, в Краснодарском крае - 35,8%.

Проведенная оценка химической контаминации пищевых продуктов в выбранных субъектах Российской Федерации по наибольшим значениям КК, в том числе с учетом анализа персистенции контаминантов в динамике, позволила установить региональные особенности степени контаминации пищевых продуктов химическими загрязнителями и определить приоритетные для мониторирования и оптимизации контроля пищевые продукты.

Для Московской области в группе «масло растительное и другие жиры» приоритетными контаминантами оказались кадмий, свинец, ГХЦГ; в группе «молоко и молочные продукты» - афлатоксин Мь свинец; в группе «мясо и мясопродукты» -кадмий; в группе «сахар и кондитерские изделия» - ДЦТ и ГХЦГ', кадмий; в группе «хлеб и хлебопродукты» - афлатоксин В,, Т-2 токсин; в группе «овощи, фрукты» -мышьяк.

Дня Краснодарского края: в группе «молоко и молочные продуты» приоритетными загрязнителями были свинец, афлатоксин Мь в группе «мясо и мясопродукты» - кадмий, мышьяк, нитроэамины; в группе «овощи и фрукты» -кадмий; в группе «сахар и кондитерские изделия» - ртуть, афлатоксин В,; в группе «масло растительное и другие жиры» - кадмий; в 1руппе «хлеб и хлебопродукты» -кадмий, ДОН, зеараленон.

Для Ленинградской области: в группе «молоко и молочные продукты» в качестве приоритетного контаминанта определен афлатоксин М,; в группах «мясо и мясопродукты», «овощи и фрукты» - ртуть; в группе «хлеб и хлебопродукты»-мыщьяк, ртуть, зеараленон; афлатоксин Вь ДОН; в группе «рыба и рыбопродукты» -гистамин; в группе «сахар и кондитерские изделия» — ртуть, афлатоксин В, ДДТ и ГХЦГ; в группе «масло растительное и другие жиры»- свинец.

4. Оценка риска для здоровья населения, связанного с химической контаминацией пищевых продуктов на примере 3-х субъектов Российской Федерации

Предложенный для оценки данных мониторинга химической контаминации пищевых продуктов подход использован для рационализации оценки риска для здоровья населения путем отбора для оценки приоритетных контаминантов химической природы, определенных на этапе расчета КК, и наиболее загрязненных ими групп продуктов. На следующем этапе исследований проведена оценка популяционного неканцерогенного риска для здоровья населения этих регионов, связанного с контаминацией пищевых продуктов токсичными элементами и хлорорганическими пестицидами, нормируемыми во всех группах продуктов, и канцерогенных рисков для здоровья населения регионов, связанных с контаминацией пищевых продуктов загрязнителями, выбранными с учетом СанПиН 1.2.2353-08 «Канцерогенные факторы и основные требования к профилактике канцерогенной опасности».

Результаты рассчета экспозиции химическими контаминантами на все население выбранных субъектов Российской Федерации (мг/кг массы тела в неделю-для токсичных элементов, мг/кг массы тела в сутки-для пестицидов (МУ 2.3.7.251909) представлены в таблице 1.

Таблица 1

Суммарная экспозиция приоритетными химическими контаминантами на население анализируемых субъектов Российской Федерации в 2006 г.

Вид экспозиции Субъект Российской Федерации

Краснодарский край Ленинградская область Московская область

медиана 90% медиана 90% медиана 90%

Свинцом 0,002 0,014 0,0001 0,0004 0,0003 0,0008

Кадмием 0,0006 0,001 0,0001 0,0004 0,0001 0,0008

Мышьяком 0,0003 0,0008 0,001 0,003 0,004 0,02

Ртутью 0,0001 0,0003 0,03 0,03 0,00006 0,0001

ДЦТ 0,000001 0,00005 0,0 0,0004 0,00002 0,00002

ГХЦГ 0,000001 0,000004 0,00004 0,00004 0.0 0,0

В результате оценки популяционного неканцерогенного риска для здоровья населения, связанного с контаминацией пищевых продуктов токсичными элементами и хлорорганическими пестицидами, установлен коэффициент опасности, по медиане не превышавший 1 во всех трех субъектах Российской Федерации, по 90-му процентилю содержания мышьяка в Московской области он был выше 1 (табл.2).

Таблица 2

Результаты расчета коэффициента опасности (Нр), связанной с химической контаминацией пищевых продуктов в трех субъектах Российской Федерации

Вид экспозиции Субъект Российской Федерации

Краснодарский край Ленинградская область Московская область

медиана 90% медиана 90% медиана 90%

Свинцом 0,12 0,4 0,004 0,02 0,01 0,03

Кадмием 0,085 0,14 0,014 0,06 0,014 0,11

Мышьяком 0,02 0,05 0,07 0,20 0,26 1,1

Ртутью 0,02 0,06 0,12 0,12 0,013 0.06

ДДТ 0,0001 0,0005 0,0 0,04 0,002 0,002

ГХЦГ 0,0001 0,0004 0,004 0,004 0,0 0,0001

Далее оценены индивидуальный и популяционный канцерогенные риски, связанные с контаминацией пищевых продуктов мышьяком, свинцом, кадмием, Т-2 токсином в трех субъектах Российской Федерации, рассчитанные по медиане и 90-му процентилю (табл.3,4).

Таблица 3

Результаты оценки канцерогенных рисков, связанных с контаминацией пищевых продуктов мышьяком, свинцом, кадмием, Т-2 токсином в трех субъектах Российской Федерации, рассчитанных по медиане

Субъект Российской Федераци и

Московская область Ленинградская область Краснодарский край

Конта-минант Индивидуальный риск (вероятность) Популя-ционный риск (случаи) Индивидуальный риск (вероятность) Популя- ЦИОННЫЙ риск (случаи) Индиви-уальный риск (вероятность) Популя-циониый риск (случаи)

мышьяк 8,1*10"* 810 2,1x10"' 210 5,4* 10"5 54

свинец 2,5x10"" 2,5 7,5* 10"7 0,75 1,5x10-' 15

кадмий 7,9x10"" 7,9 6,0x10"" 6 3,1*10 5 31

Т-2 токсин 1.ІХІ0'5 11 8,2x10"6 8,2 4,0*10"5 40

Таблица 4

Результаты оценки канцерогенных рисков, связанных с контаминацией пищевых продуктов мышьяком, свинцом, кадмием, Т-2 токсином в трех субъектах Российской Федерации, рассчитанных по 90-му процентилю

Конта-минант Субъект Российской Федерации

Московская область Ленинградская область Краснодарский край

Индивидуальный риск (вероятность) Популяци-онный риск (случаи) Индивидуальный риск (вероятность) Популяцн-онный риск (случаи) Индивидуальный риск (вероятность) Популя-ционный риск (случаи)

мышьяк 3,3x10"3 3300 5,7x10"" 570 1,8* Ю-* 180

свинец 4,7x10"" 4,7 2,5x10"" 2,5 8,9х Ю"5 89

кадмий 4,2х Ю"5 42 2,0хЮ"5 20 5,7* 10"5 57

Т-2 токсин 3,0хЮ"5 30 1,8*10"5 18 1,2х Ю"4 120

Как следует из расчетов, индивидуальный канцерогенный риск для здоровья населения Московской области по медиане и 90-му процентилю содержания свинца, кадмия, Т-2 токсина оказался низким, по медиане содержания мышьяка - средним, по 90-му процентилю содержания мышьяка - высоким. Индивидуальный канцерогенный риск для здоровья населения Ленинградской области по медиане, 90-му процентилю содержания свинца, кадмия и Т-2 токсина может быть признан низким, по медиане 90-му процентилю содержания мышьяка - средним.

Индивидуальный канцерогенный риск для здоровья населения Краснодарского края по медиане содержания всех контаминантов может трактоваться как низкий, по 90-му процентилю содержания мышьяка и Т-2 токсина - как средний.

По данным исследований российских ученых [С.А. Хотимченко, 2001, A.B. Истомин, 2004], в различных субъектах Российской Федерации выявлена преимущественная нагрузка на население мышьяком с уровнем неканцерогенного риска (HQ) >1 и средним канцерогенным риском. По величине коэффициента опасности мышьяк является также одним из основных загрязнителей пищевых продуктов, производимых на территориях Омской [Ю.В. Ерофеев, 2006] и Вологодской [Б.В. Лимин, Т.В. Карлова, 2007] областей, Приморского края [Л.В. Кислицына, 2010].

Популяционный канцерогенный риск для здоровья населения Московской области по медиане содержания свинца составил 2,5 дополнительных случая возникновения онкологических заболеваний в течение жизни на 1 млн. населения, по 90-му процентилю - 4,7 случаев; по медиане содержания мышьяка - 810 случаев, по 90-му процентилю - 3300 случаев; по медиане содержания кадмия - 7,9 случаев, по 90-му процентилю - 42 случая; по медиане содержания Т-2 токсина- 11 случаев, по 90-му процентилю - 30 случаев.

Популяционный канцерогенный риск для здоровья населения Ленинградской области по медиане содержания свинца составил 0,75 дополнительных случаев возникновения онкологических заболеваний на 1 млн. населения в течение жизни, по 90-му процентилю - 2,5 случаев; по медиане содержания мышьяка - 210 случаев, по 90-му процентилю - 570 случаев; по медиане содержания кадмия - 6 случаев, по 90-му процентилю - 20 случаев; по медиане содержания Т-2 токсина - 8,2 случая, по 90-му процентилю - 18 случаев.

Популяционный канцерогенный риск для здоровья населения Краснодарского края по медиане содержания свинца - 15 дополнительных случаев возникновения онкологических заболеваний на 1 млн. населения в течение жизни; по 90-му процентилю - 89 случаев; по медиане содержания мышьяка - 54 случаев, по 90-му процентилю - 180 случаев; по медиане содержания кадмия - 31 случай, по 90-му процентилю - 57 случаев; по медиане содержания Т-2 токсина- 40 случаев, по 90-му процентилю - 120 случаев.

С учетом проведенных исследований на основе данных мониторинга химического загрязнения пищевых продуктов по значениям, не превышающим допустимые уровни, предлагается оптимизированная модель осуществления контроля за химической безопасностью пищевых продуктов (рис. 9).

Такая система контроля позволит в режиме реального времени формировать промежуточные рекомендации (до получения результатов оценки рисков) для принятия мер, направленных на минимизацию рисков для здоровья населения, связанных с контаминацией пищевых продуктов приоритетными контаминантами, характерными для каждого субъекта Российской Федерации.

Мониторинг, контроль и профилактика химической контаминации пищевых продуктов

Рис. 9. Схема оптимизированной модели осуществления контроля за химической безопасностью пищевых продуктов

Выводы:

1. Разработан новый интегральный показатель (коэффициент контаминации -КК), характеризующий уровень загрязнения пищевых продуктов контаминантами химической природы, определяемый отношением фактического содержания контаминанта в продукте к его гигиеническому нормативу.

2. Для расчета КК и частоты выявляемости химической загрязненности пищевых продуктов предложен алгоритм для разработки программного обеспечения, и создан программный продукт, защищенный свидетельством о государственной регистрации, позволяющий анализировать данные о контаминации пищевых продуктов в режиме реального времени.

3. Проведена оценка выборки, содержащей данные о химической контаминации 153683 образцов пищевых продуктов, исследованных в трех субъектах Российской Федерации за период 2002-2006гг., по результатам которой определены приоритетные контаминанты с КК выше 50% и трендом к росту в динамике.

4. На примере трех субъеююв Российской Федерации впервые показано, что приоритетными загрязнителями с максимальным значением КК для хлеба и молока являются микотоксины, для мяса - нитрозамины, для рыбы - гистамин, для сахара -хлорорганические пестициды.

5. Установлены региональные особенности степени контаминации пищевых продуктов химическими загрязнителями и определены приоритетные для мониторирования и оптимизации контроля пищевые продукты:

- в Московской области:

• свинец - для масла растительного (КК-25,6%), молочных продуктов (КК-24,8%);

• Т2-токсин, зеараленон - для хлеба (КК - 48,0% и 30,0% соответственно);

• афлатоксин В| - для хлеба (КК- 27,6%) и сахара (КК-26,0%);

• афлатоксин М1 - для молочных продуктов (КК-84,0%);

• кадмий - для масла растительного (КК-18,8%), мясопродуктов (КК-13,2%) и сахара (КК-15,8%);

• мышьяк - для овощей (КК-11,6%);

• ДДТ и ГХЦГ - для сахара (КК 91,0% и 74,0% соответственно).

- в Ленинградской области:

• свинец - для масла растительного (КК-35,2%);

• мышьяк (КК-21,4%), зеараленон (КК-41,0%), афлатоксин Bi(KK-40,65), ДОН (КК-18,0%)- для хлеба;

• афлатоксин М| - для молочных продуктов (КК-83,0%);

• ртуть - для сахара (КК-22,6%), овощей (КК-19,2%), мясопродуктов (КК-15,0%);

• гисгамин - для рыбопродуктов (КК-42,0%);

• ДДТ (КК-89,6%), ГХЦГ (КК-53,2%), афлатоксин В,.(КК-41,3%) - для сахара.

- в Краснодарском крае:

• афлатоксин М|, свинец - для молочных продуктов (КК- 70,0% и 28,4% соответственно);

• мышьяк (КК - 26,0%), кадмий (КК-18,2%), нитрозамины (КК - 43,6%) - для мясопродуктов;

• ртуть (КК-22,4%), афлатоксин В,(КК- 35,4%) - для сахара;

• кадмий - для овощей (КК-18,0%), масла растительного (КК-14,4%), хлеба (КК-13,0%).

6. Популяционный неканцерогенный риск (по HQ) для здоровья населения Ленинградской области и Краснодарского края по медиане и 90-му процентилю содержания контаминантов не превышал 1, по 90-му процентилю содержания мышьяка превысил 1 в Московской области. Канцерогенный риск для здоровья населения всех трех субъектов Российской Федерации, рассчитанный по медиане и 90-му процентилю содержания свинца, кадмия, Т-2 токсина, оценен как низкий и средний (1* 10'6 - 1 х Ю"4), по 90-му процентилю содержания мышьяка в Московской области - как высокий (более 1,0* Ю-3).

Список опубликованных работ по теме диссертации

Работы, опубликованные в рецензируемых научных журналах, рекомендованных Высшей аттестационной комиссией Минобрнауки России:

1. Верещагин А.И., Фокин М.В., Литвинова О.С. Микробиологическая и химическая контаминация пищевых продуктов. // Вестник Санкт-Петербургской государственной медицинской академии им. И.И. Мечникова - 2007, Т.7, № 2.- С.27-28.

2. Братина И.В., Литвинова О.С. Биологически активные добавки к пище. Мониторинг качества и безопасности. // Вестник Санкт-Петербургской государственной медицинской академии им. И.И. Мечникова.- 2007.Т.7 № 2,- С.23-25.

3. Литвинова О.С., Верещагин А.И., Михайлов H.A. Разработка модели для оценки мониторинга за химическим загрязнением пищевых продуктов в режиме реального времени. // Вопросы питания. - 2009.Т. № 78 № 3. С. 18-24.

21

4. Онищенко Г.Г., Литвинова О.С., Тутельян В.А. Оценка результатов мониторинга безопасности пищевых продуктов в Российской Федерации. Микотоксины. // Вопросы питанпя,- 2010. - Т. 79, № 5,- С. 24-28.

5. Литвинова О.С. Контаминация токсичными элементами импортных и отечественных пищевых продуктов (сравнительный анализ). // Вопросы питания.- 2011. Т.80, №2,- С. 37-40.

Другие издания

6. Литвинова О.С., Брагина И.В. Мониторинг безопасности пищевых продуктов. // Сборник статей, посвященных 85-летию санитарно-эпидемиологической службы Новосибирской области,- Новосибирск, 2007.- С.327-Э30.

Материалы научных конференций

7. Литвинова О.С., Брагина И.В. Результаты мониторинга за содержанием генетически модифицированных пищевых продуктов. // Материалы II Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Окружающая среда и здоровье».- Рязань, 2007,- С. 187-188.

8. Литвинова О.С., Брагина И.В. Некоторые аспекты мониторинга качества и безопасности пищевых продуктов. // Материалы X съезда гигиенистов и санитарных врачей,- М„ 2007,- Т.1.- С.91Э-916.

9. Литвинова О.С., Михайлов H.A. Сравнительная характеристика пищевых продуктов по уровню их химической контаминации. И 3-й съезд токсикологов России. -Тезисы докладов - М., 2008.- С. 175.

10. Хотимченко С.А., Литвинова О.С. Анализ риска как механизм обеспечения безопасности пищевых продуктов. // Материалы Второго международного форума «Безопасность продовольствия России». Санкт-Петербург., 2010,- С.62-63.

Внедрение результатов в практику

11. Методические указания МУ 2.3.7.2519-09 «Определение экспозиции и оценка риска воздействия химических контаминантов пищевых продуктов на население». М.: Федеральный Центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2009, 26 с. (В.А. Тутельян, А.К. Батурин, С.А. Хотимченко, С.Л. Авалиани, C.B. Кузьмин, О.С. Литвинова и др.).

12. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ «Система сбора и анализа результатов мониторинга загрязненности пищевых продуктов химическими контаминантами» /О.С. Литвинова, H.A. Михайлов (RU)/ № 2011610105 от 11.01.2011, выданное Федеральной службой по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам. ,

Формат 60x88/16

Тираж 130 экз.

Печ. л. 1,5

Отдел издательского обеспечения Федерального центра гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора 117105, Москва, Варшавское ш., 19а

2012252336