Кластерный подход в изучении рисков здоровью населения, обусловленных контаминацией пищевых продуктов тяжелыми металлами

Файл статьи: 
Иконка PDF health-risk-analysis-2024-1-5.pdf
УДК: 
613.26; 614.31
DOI: 
10.21668/health.risk/2024.1.05
Авторы: 

Д.О. Горбачев

Организация: 

Самарский государственный медицинский университет, Российская Федерация, 443099, г. Самара, ул. Чапаевская, 89

Аннотация: 

Пищевые продукты являются не только источником энергии и незаменимых веществ, но и антропогенных контаминантов – тяжелых металлов. Целью исследования являлась оценка риска здоровью населения, обусловленного контаминацией пищевых продуктов тяжелыми металлами, с учетом особенностей пищевых предпочтений. Проведено эпидемиологическое исследование фактического питания взрослого населения Самарской области, объем выборки составил 1856 человек.

На первом этапе с помощью факторного анализа установлена приверженность респондентов к определенной модели пищевого предпочтения, на втором этапе методом кластерного анализа сформировано пять однородных групп (кластеров) лиц со схожими типами питания. Первый кластер объединил лиц с максимальной приверженностью к высокому уровню потребления всех изучаемых пищевых продуктов, 2-й кластер характеризовался приверженностью к потреблению высококалорийной пищи – хлебобулочных, кондитерских, колбасных изделий, картофеля, яиц, сыра. У лиц из 3-го кластера отмечено выраженное предпочтение потребления овощей, фруктов и молочных продуктов. Лица из 4-го кластера имели минимальную приверженность ко всем изучаемым пищевым продуктам. Пятый кластер представлен лицами, имеющими максимальные предпочтения к потреблению мяса и мясных продуктов, копченостей, маринованных продуктов, соленой рыбы. Содержание кадмия, ртути, свинца, мышьяка в пищевых продуктах оценивали атомно-абсорбционным и фотометрическим методами. Использовались данные Регионального информационного фонда социально-гигиенического мониторинга Управления Роспотребнадзора по Самарской области. Оценка риска канцерогенных и неканцерогенных эффектов проводилась с учетом современных методических подходов в каждом из пяти сформированных кластеров.

Установлено, что во всех сформированных пищевых кластерах коэффициенты опасности при поступлении контаминантов в медианной концентрации и по 90-му процентилю не превышали допустимого уровня. Во всех кластерах наибольшему риску подвергается эндокринная система (HI = 1,68 ÷ 1,25). Во всех кластерах уровень индивидуального и популяционного канцерогенного риска был сформирован мышьяком (медианная концентрация). Риск был максимальным среди лиц, чьи рационы отличались высокими уровнями потребления высококалорийных изделий. Применение кластерного подхода позволяет выявлять наиболее уязвимые группы населения с точки зрения рисковой нагрузки для принятия управленских решений и проведения профилактических мероприятий.

Ключевые слова: 
контаминация, тяжелые металлы, кластерный анализ, риски здоровью населения, фактическое питание, пищевые предпочтения, канцерогенный риск, неканцерогенный риск
Горбачев Д.О. Кластерный подход в изучении рисков здоровью населения, обусловленных контаминацией пищевых продуктов тяжелыми металлами // Анализ риска здоровью. – 2024. – № 1. – С. 47–58. DOI: 10.21668/health.risk/2024.1.05
Список литературы: 
  1. Toxic Mechanisms of Five Heavy Metals: Mercury, Lead, Chromium, Cadmium, and Arsenic / M. Balali-Mood, K. Naseri, Z. Tahergorabi, M.R. Khazdair, M. Sadeghi // Front. Pharmacol. – 2021. – Vol. 12 – P. 643972. DOI: 10.3389/fphar.2021.643972
  2. Mahmood A., Malik R.N. Human Health Risk Assessment of Heavy Metals via Consumption of Contaminated Vegetables Collected from Different Irrigation Sources in Lahore, Pakistan // Arab. J. Chem. – 2014. – Vol. 7. – P. 91–99. DOI: 10.1016/j.arabjc.2013.07.002
  3. The Uptake and Bioaccumulation of Heavy Metals by Food Plants, Their Effects on Plants Nutrients, and Associated Health Risk: A Review / A. Khan, S. Khan, M.A. Khan, Z. Qamar, M. Waqas // Environ. Sci. Pollut. Res. Int. – 2015. – Vol. 22, № 18. – P. 13772–13799. DOI: 10.1007/s11356-015-4881-0
  4. Nkansah M.A., Agorsor P.-I., Opoku F. Heavy Metal Contamination and Health Risk Assessment of Mechanically Milled Delicacy Called Fufu // Int. J. Food Contam. – 2021. – Vol. 8. – P. 6. DOI: 10.1186/s40550-021-00085-y
  5. Heavy Metal Toxicity and the Environment / P.B. Tchounwou, C.G. Yedjou, A.K. Patlolla, D.J. Sutton // Exp. Suppl. – 2012. – Vol. 101. – P. 133–164. DOI: 10.1007/978-3-7643-8340-4_6
  6. Pratush A., Kumar A., Hu Z. Adverse effect of heavy metals (As, Pb, Hg, and Cr) on health and their bioremediation strategies: a review // Int. Microbiol. – 2018. – Vol. 21, № 3. – P. 97–106. DOI: 10.1007/s10123-018-0012-3
  7. Factors Affecting the Aluminum, Arsenic, Cadmium and Lead Concentrations in the Knee Joint Structures / G. Li, C. Xiong, W. Xu, R. Mei, T. Cheng, X. Yu // Front. Public Health. – 2021. – Vol. 9. – P. 758074. DOI: 10.3389/fpubh.2021.758074
  8. Igbokwe I.O., Igwenagu E., Igbokwe N.A. Aluminium Toxicosis: A Review of Toxic Actions and Effects // Interdiscip. Toxicol. – 2019. – Vol. 12, № 2. – P. 45–70. DOI: 10.2478/intox-2019-0007
  9. Fu Z., Xi S. The Effects of Heavy Metals on Human Metabolism // Toxicol. Mech. Methods. – 2020. – Vol. 30, № 3. – P. 167–176. DOI: 10.1080/15376516.2019.1701594
  10. Kim H.S., Kim Y.J., Seo Y.R. An overview of carcinogenic heavy metal: Molecular toxicity mechanism and prevention // J. Cancer Prev. – 2015. – Vol. 20, № 4. – P. 232–240. DOI: 10.15430/JCP.2015.20.4.232
  11. Witkowska D., Słowik J., Chilicka K. Heavy Metals and Human Health: Possible Exposure Pathways and the Competition for Protein Binding Sites // Molecules. – 2021. – Vol. 26, № 19. – P. 6060. DOI: 10.3390/molecules26196060
  12. Фролова О.А., Бочаров Е.П., Ахтямова Л.А. Оценка риска от воздействия химических контаминантов в пищевых продуктах // Гигиена и санитария. – 2016. – Т. 95, № 8. – С. 743–748. DOI: 10.18821/0016-9900-2016-95-8-743-748
  13. Контаминация пищевого сырья и пищевых продуктов в Иркутской области / И.Ю. Тармаева, Н.В. Ефимова, С.Ю. Баглушкина, А.И. Белых // Здоровье населения и среда обитания – ЗНиСО. – 2017. – № 10 (295). – С. 43–45. DOI: 10.35627/2219-5238/2017-295-10-43-45
  14. Оценка риска для здоровья населения, связанного с содержанием в растениеводческой продукции нитратов / О.Г. Богданова, Н.В. Ефимова, Е.Е. Багаева, Н.А. Тармаева // Вопросы питания. – 2021. – Т. 90, № 3 (535). – С. 40–49. DOI: 10.33029/0042-8833-2021-90-3-40-49
  15. Елисеев Ю.Ю., Чехомов С.Ю., Елисеева Ю.В. Гигиеническая оценка содержания нитратов в овощной продукции фермерских и личных подсобных хозяйств Саратовской области // Здоровье населения и среда обитания – ЗНиСО. – 2021. – № 3. – С. 52–56. DOI: 10.35627/2219-5238/2021-336-3-52-56
  16. Novel Integrated Tiered Cumulative Risk Assessment of Heavy Metals in Food Homologous Traditional Chinese Medicine Based on a Real-Life-Exposure Scenario / T.-T. Zuo, H.-Y. Jin, A.-Z. Chen, L. Zhang, S. Kang, A.-P. Li, F. Gao, F. Wei [et al.] // Front. Pharmacol. – 2022. – Vol. 13. – P. 908986. DOI: 10.3389/fphar.2022.908986
  17. Горбачев Д.О. Применение программного комплекса «Нутри-проф» при оценке фактического питания и пищевого статуса населения // Вестник новых медицинских технологий. – 2019. – № 5. – С. 100–104. DOI: 10.24411/2075-4094-2019-16482
  18. Гигиеническая оценка риска здоровью населения при комбинированном пероральном поступлении тяжелых металлов / В.М. Боев, Е.А. Кряжева, Д.Н. Бегун, Е.Л. Борщук, Д.А. Кряжев // Анализ риска здоровью. – 2019. – № 2. – С. 35–43. DOI: 10.21668/health.risk/2019.2.04
  19. Сетко А.Г., Мрясова Ж.К., Тюрин А.В. Риск развития отклонений в состоянии здоровья детского населения, связанный с употреблением контаминированных продуктов питания // Анализ риска здоровью. – 2018. – № 4. – С. 89–95. DOI: 10.21668/health.risk/2018.4.10
  20. Результаты научно-исследовательских работ по оценке безопасности пищевых продуктов в рационе жителей промышленно развитого региона / А.Б. Бакиров, Р.А. Даукаев, Т.К. Ларионова, А.С. Фазлыева, М.В. Курилов, Г.Р. Ал-лаярова, С.Р. Афонькина, Е.Е. Зеленковская // Медицина труда и экология человека. – 2021. – № 4 (28). – С. 7–14. DOI: 10.24412/2411-3794-2021-10401
  21. Потенциальный риск для здоровья сельского населения, связанный с потреблением местных продуктов питания, содержащих остаточные количества тяжелых металлов / С.Ю. Чехомов, Ю.В. Елисеева, Н.Н. Пичугина, Ю.Ю. Елисеев // Саратовский научно-медицинский журнал. – 2020. – Т. 16, № 4. – С. 934–939.
  22. Тихонова Ю.Л. Сравнительный анализ химической контаминации продуктов питания для детей раннего возраста и первичной заболеваемости детей // Российский вестник гигиены. – 2021. – № 3. – С. 28–32. DOI: 10.24075/rbh.2021.021
  23. Гигиенические аспекты безопасности пищевых продуктов для питания детей первого года жизни / Ю.Л. Тихонова, О.Ю. Милушкина, Н.А. Бокарева, Ф.У. Козырева // Вопросы детской диетологии. – 2022. – Т. 20, № 4. – С. 51–60. DOI: 10.20953/1727-5784-2022-4-51-60
  24. Богданова О.Г., Ефимова Н.В., Молчанова О.А. Оценка потенциального риска причинения вреда здоровью, связанного с контаминацией пищевой продукции // Гигиена и санитария. – 2021. – Т. 100, № 12. – С. 1481–1486. DOI: 10.47470/0016-9900-2021-100-12-1481-1486
  25. Heavy Metals and PAHs in Meat, Milk, and Seafood from Augusta Area (Southern Italy): Contamination Levels, Dietary Intake, and Human Exposure Assessment / C. Di Bella, A. Traina, C. Giosuè, D. Carpintieri, G.M. Lo Dico, A. Bellante, M. Del Core, F. Falco [et al.] // Front. Public Health. – 2020. – Vol. 8. – P. 273. DOI: 10.3389/fpubh.2020.00273
  26. Heavy metal accumulation in vegetable species and health risk assessment in Serbia / S. Pajević, D. Arsenov, N. Nikolić, M. Borišev, D. Orčić, M. Župunski, N. Mimica-Dukić // Environ. Monit. Assess. – 2018. – Vol. 190, № 8. – P. 459. DOI: 10.1007/s10661-018-6743-y
  27. Заболеваемость злокачественными новообразованиями прямой кишки, ректосигмоидного соединения и ободочной кишки и гигиеническая оценка канцерогенных химических веществ, поступающих пероральным путем / В.М. Боев, Е.Л. Борщук, Д.А. Кряжев, Е.К. Савина // Здоровье населения и среда обитания – ЗНиСО. – 2017. – № 6 (291). – С. 13–17. DOI: 10.35627/2219-5238/2017-291-6-13-17
  28. Loud J.T., Murphy J. Cancer Screening and Early Detection in the 21st Century // Semin. Oncol. Nurs. – 2017. – Vol. 33, № 2. – P. 121–128. DOI: 10.1016/j.soncn.2017.02.002
Получена: 
30.11.2023
Одобрена: 
25.01.2024
Принята к публикации: 
05.03.2024

Вы здесь

Главная