Безопасность пищи является одним из ключевых элементов, обеспечивающих здоровье населения [1]. Контаминация продовольственного сырья антропогенными загрязнителями, обусловленная хозяйственной деятельностью человека, способна приводить к развитию патологических состояний со стороны здоровья [2,3,4]. Одними из антропогенных контаминантов, поступающих в продовольственное сырье в результате сельскохозяйственной деятельности являются хлорорганические пестициды [5].

Хлорорганические пестициды ДДТ (дихлордифенилтрихлорметилметан) и ГХЦГ (гексахлорциклогексан) относятся к числу химических средств защиты растений на посевах сельскохозяйственных культур и многолетних насаждений для борьбы с различными вредными насекомыми [6]. Поступая с пищевыми продуктами в организм человека, указанные контаминанты обладают потенциальными тератогенными, канцерогенными, гормональными, неврологическими и иммунологическими свойствами [7,8,9].

Контроль за содержанием контаминантов в пищевых продуктах, а также анализ риска здоровью, обусловленный пероральным поступлением чужеродных агентов является одним из главных инструментов обеспечения продовольственной безопасности Российской Федерации, неотъемлемым элементом реализации демографической политики [10].

Целью настоящего исследования явился анализ риска для здоровья населения, обусловленного пероральным поступлением хлорорганических пестицидов, который позволил оценить эффективность осуществления санитарно-эпидемиологического надзора на территории Самарской области и предложить новые подходы к оценке рисков с учетом построения эволюционных моделей.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Оценка фактического питания различных профессиональных групп трудоспособного населения Самарской области проведена анкетно-опросным методом с использованием программного комплекса «Нутри-проф» [11]. В исследовании приняло участие 1798 человек в возрасте от 18 до 65 лет, из которых 823 человека составили лица мужского пола, 975 – женского, получена информация о структуре потребления основных групп пищевых продуктов. Контингент обследованных лиц разделен на 5 профессиональных групп с учетом характера трудовой деятельности и половой принадлежности (группа «образование», группа «здравоохранение», группа «промышленность», группа «офисные работники», группа «сельское хозяйство»). Контаминация пищевых продуктов хлорорганическими пестицидами определялась в лаборатории ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Самарской области» с учетом концентрации таких соединений как ГХЦГ и ДДТ методом газожидкостной хроматографии, всего было проанализировано 16510 проб. Автоматизированная оценка канцерогенных и неканцерогенных рисков с учетом экспозиции хлорорганическими соединениями в различных профессиональных группах осуществлялась в базе данных «База данных по контаминации продуктов питания». Оценка рисков проводилась при комбинированном воздействии контаминантов с учетом концентрации по медиане и 90 перцентилю.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Хлорорганические пестициды (ГХЦГ, ДДТ) определялись в хлебе и хлебных продуктах, масле растительном и других жирах, молоке и молочных продуктах, мясе и мясных продуктах, яйцах, рыбе и рыбных продуктах, сахаре и кондитерских изделиях, фруктах и ягодах, овощах и бахчевых, картофеле с установлением концентрации по медиане и максимального значения по 90 процентилю (табл. 1).

Анализ содержания ГХЦГ в пищевых продуктах показал, что максимальные медианные концентрации имеют яйцо, масло растительное и другие жиры, наименьшие значения в продуктах растительного происхождения — овощах, фруктах, картофеле в диапазоне 0,0163-0,0032 мг/кг, при этом наибольшие значения концентрации ДДТ имели мясо и мясные продукты, масло растительное и другие жиры в диапазоне концентраций 0,0143-0,0044 мг/кг.

Последующая оценка экспозиции и коэффициентов опасности при пероральном поступлении хлорорганических контаминантов была установлена с учетом их потребления в различных профессиональных группах населения по данным оценки фактического питания.

Максимальный неканцерогенный риск при пероральном поступлении ГХЦГ с пищевыми продуктами по медиане составил 0,01, с учетом 90-процентиля — 0,096, указанные риски были характерны для женщин группы «промышленность», обусловлены потреблением хлеба и хлебных продуктов, овощей и бахчевых, картофеля, молока и молочных продуктов.

Максимальный неканцерогенный риск при пероральном поступлении ДДТ с пищевыми продуктами по медиане определялся в профессиональной группе мужчин «сельское хозяйство», указанный риск составил 0,24, женщин группы «промышленность» — 0,24, по 90 процентилю максимальный риск отмечен в группе женщин «промышленность» — 0,66. Риски обусловлены потреблением хлеба и хлебных продуктов, овощей и бахчевых, мяса и мясных продуктов, молока и молочных продуктов, контаминированных ДДТ.

Анализ суммарного индекса опасности (∑ HI) при условии одновременного поступления и длительного воздействия ГХЦГ и ДДТ показал, что наивысший суммарный уровень риска выявлен в профессиональной группе женщин «промышленность» (табл. 2).

Печень и эндокринная система на основании "Руководства по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду" (Р 2.1.10.1920-04) определены как критические органы и системы при воздействии ДДТ, таким образом, именно в профессиональной группе «промышленность» женщины подвержены наибольшему риску с точки зрения развития негативных последствий перорального контакта с хлорорганическими контаминантами.

С учетом экспозиции и факторов наклона (SFо) изучаемых контаминантов проведена оценка риска развития канцерогенных эффектов в различных профессиональных группах населения. Наивысший уровень индивидуального и популяционного рисков развития канцерогенных эффектов с учетом медианной концентрации для ДДТ установлен в профессиональной группе мужчин «сельское хозяйство» — (4,1×10^–5 и 0,41 случай на 10 000 населения соответственно), для ГХЦГ наивысший уровень канцерогенного риска также установлен в группе мужчин «сельское хозяйство» (0,000184 и 1,84 на 10 000 населения). Среди женщин группы «промышленность» установлен наивысший индивидуальный и популяционный уровень канцерогенного риска при воздействии ДДТ, который составил 0,00011 и 1,11 случаев соответственно. Воздействие ГХЦГ в указанной профессиональной группе формирует индивидуальный уровень риска на уровне 0,00147, популяционный — на уровне 17,4 случаев на 10 000 населения.

Суммарный индивидуальный и популяционный канцерогенный риск, обусловленный комбинированным воздействием ДДТ и ГХЦГ, во всех изучаемых профессиональных группах с учетом медианной концентрации соответствует третьему диапазону (индивидуальный риск в течение всей жизни в диапазоне от 1×10^–4 до 1×10^–3) и приемлем для профессиональных групп и неприемлем для населения в целом. Суммарный индивидуальный канцерогенный риск, обусловленный комбинированным воздействием ДДТ и ГХЦГ, во всех изучаемых профессиональных группах с учетом концентрации по 90 перцентилю соответствует четвертому диапазону и характеризуется как неприемлемый (индивидуальный риск в течение всей жизни, равный или более 0,001). Данный вид риска неприемлем ни для профессиональных групп, ни для населения в целом, и требует принятия срочных организационных мероприятий по снижению риска.

По итогам оценки вклада отдельных групп пищевых продуктов в формирование общей рисковой нагрузки показано, что наибольший вклад в суммарный риск от воздействия хлорорганических пестицидов вносит потребление хлеба и хлебных продуктов. На основании парных зависимостей, отражающих влияние алиментарных факторов, обусловленных контаминацией данной группы пищевых продуктов хлорорганическими пестицидами, были сформированы эволюционные модели накопления риска для здоровья с учетом повреждения наиболее уязвимых органов и систем. Приведенный уровень риска в данном случае характеризуется вероятностью развития нарушений здоровья с учетом увеличения времени экспозиции контаминантами на протяжении всей жизни, это позволяет моделировать вероятность развития заболеваний при заданных величинах экспозиции контаминантами и принимать управленческие профилактические решения. По данным литературы, ГХЦГ и ДДТ оказывают негативное влияние на эндокринную систему. Сформированная эволюционная модель неканцерогенного риска для эндокринной системы при потреблении хлеба и хлебопродуктов с учетом медианных концентраций пестицидов показала, что, начиная с 45 лет, эволюционный риск превышает фоновые значения риска, при этом проведенные расчеты указывают на переход с пренебрежимо малого уровня риска на уровень умеренного риска после 65 лет (рисунок).

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

Большинство хлорорганических пестицидов, включая ГХЦГ и ДДТ, являются стойкими органическими загрязнителями объектов окружающей среды, в том числе пищевых продуктов, которые формируют риск развития неканцерогенных и канцерогенных эффектов [12,13].

В основе реализации концепции продовольственной безопасности РФ лежит многоступенчатая система оценки рисков, обусловленных контаминацией пищевых продуктов. Предложенные в настоящее время в нашей стране методические подходы к моделированию эволюции риска легли в основу методологии оценки риска здоровью населения при воздействии химических факторов для определения показателей безопасности продукции (товаров), рекомендованной Евразийской экономической комиссией [14]. В нашей стране и Евразийском экономическом союзе (ЕАЭС) функционирует многоуровневая система законодательных аспектов, основанных на регламентации процедуры оценки риска здоровью, в том числе обусловленных загрязнением пищевой продукции [15,16].

Данная работа показала, что на территории Самарской области система государственного санитарно-эпидемиологического надзора обеспечивает продовольственную безопасность за счет реализации пищевой продукции, содержащей допустимые уровни хлорорганических контаминантов. Тем не менее, анализ риска, обусловленного контаминацией продовольственного сырья указанной группой соединений, выявил наиболее уязвимые профессиональные группы трудоспособного населения с точки зрения наибольшей рисковой нагрузки, в том числе при сценарии потребления контаминированной пищи с высокими значениями содержания пестицидов (90 процентиль). С учетом проведенной подробной оценки фактического питания различных групп населения (хотя в методическом отношении для оценки риска обычно используется информация о среднегодовом потреблении продуктов по данным Росстата) получены данные по экспозиции хлорорганическими пестицидами в конкретных профессиональных группах. Наивысший канцерогенный риск при воздействии ДДТ и ГХЦГ установлен в профессиональной группе мужчин «сельское хозяйство», женщин группы «промышленность». Наивысший уровень канцерогенного риска при воздействии ДДТ и ГХЦГ установлен среди женщин группы «промышленность». При этом во всех профессиональных группах уровень канцерогенного риска с учетом медианной концентрации контаминантов соответствует третьему диапазону. При построении эволюционной модели неканцерогенного риска развития неблагоприятных эффектов со стороны эндокринной системы показано, что ведущую роль в формировании заболеваний данной системы играет потребление хлеба и хлебопродуктов, в медианных концентрациях пестицидов превышение эволюционного риска над фоновыми значениями происходит, начиная с 45 лет, переход с пренебрежимо малого уровня риска на уровень умеренного риска происходит после 65 лет. Предложенный в настоящем исследовании методический подход к изучению рисков учитывает особенности характера и структуры потребления пищи с учетом особенностей пищевого поведения, экспозиции контаминантов в зависимости от сценария поступления пестицидов (с учетом медианных значений концентрации, либо с учетом максимальных концентраций — «пессимистический» сценарий потребления). При таком подходе анализ риска, последующее принятие управленческих решений осуществляется более дифференцированно, что в конечном итоге влияет на эффективность и целесообразность проводимых профилактических мероприятий. 

ВЫВОДЫ

Таким образом, проведенная гигиеническая оценка рисков здоровью населения с учетом контаминации пищевых продуктов хлорорганическими пестицидами показала, что в настоящее время в Самарской области эффективно осуществляется санитарно-эпидемиологический надзор за безопасностью пищевой продукции, указанные мероприятия направлены на сохранение и укрепление здоровья населения. Методический подход к построению эволюционных моделей рисков на основе программных комплексов с учетом характера фактического питания в различных профессиональных группах позволяет в полной мере оценивать алиментарные риски, выявлять наиболее уязвимые профессиональные группы, и своевременно принимать управленческие решения по воздействию на факторы, определяющие негативное влияние на здоровье в конкретных группах населения.