Химическая безопасность пищевых продуктов: новые вызовы и пути их решения (обзор литературы)

Введение. Химические загрязнители пищевой продукции, воздействуя на здоровье человека, являются серьезной проблемой здравоохранения. В то же время третья цель устойчивого развития Организации Объединённых Наций (ООН) направлена на существенное сокращение заболеваний, вызванных химическим загрязнением к 2030 г.

Цель исследования – анализ данных литературы для выявления приоритетных проблем загрязнения пищевой продукции химическими контаминантами и поиск путей решения.

Материал и методы. Изучены научные статьи и обзоры с использованием информационных порталов eLIBRARY.ru, Sciencedirect, PubMed и Scopus.

Результаты. Установлено, что к актуальным проблемам химической безопасности пищевых продуктов следует отнести их загрязнение остатками пестицидов, нитритами и нитратами, токсичными элементами, стойкими органическими загрязнителями, микотоксинами и фикотоксинами. Продукты миграции из тары и упаковки, а также микропластик по-прежнему являются источником загрязнения пищевых продуктов. Не потеряли своей актуальности проблемы фальсификации и выявления незаявленных в маркировке веществ.

Заключение. Обеспечение химической безопасности пищевой продукции требует совершенствования нормативной и методической базы для оценки безопасности и контроля качества, что предусматривает мониторинг загрязнения пищевого сырья и пищевой продукции химическими контаминантами, оценку риска воздействия новых контаминантов и разработку высокочувствительных методов их обнаружения и идентификации, включая экспресс-тестирование.

Ограничения исследования. Исследование ограничено изучением открытых литературных источников при описании проблем, связанных с химической безопасностью пищевых продуктов.

Соблюдение этических стандартов. Исследование не требует представления заключения комитета по биомедицинской этике или иных документов.

Участие авторов:
Русаков В.Н. – концепция и дизайн исследования, сбор материала и обработка данных, написание текста, редактирование;
Сетко А.Г. – написание текста, редактирование;
Немова О.А. – редактирование.
Все соавторы – утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликтов интересов.

Финансирование. Исследование не имело финансовой поддержки.

Поступила в редакцию: 15 октября 2024 / Поступила после доработки: 28 февраля 2025 / Принята в печать: 28 февраля 2025 / Опубликована: 30 апреля 2025

1. Государственный доклад «О состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия населения в Российской Федерации в 2023 году». Доступно: https://www.rospotrebnadzor.ru/documents/details.php?ELEMENT

2. Тареев А.И., Березнов А.В., Смирнов В.В., Тареева А.А., Кислая С.С. Мировой рынок химических средств защиты растений: потенциальные потери урожая, тренды и перспективы производства пестицидов для экономики России. Техника и технология пищевых производств. 2024; 54(2): 10–329. https://doi.org/10.21603/2074-9414-2024-2-2508

3. Kubiak-Hardiman P., Haughey S., Meneely J. Identifying gaps and challenges in global pesticide legislation that impact the protection of consumer health: rice as a case study. Exposure and Health. 2023; 15: 597–618. https://doi.org/10.1007/s12403-022-00508-x

4. Mishra P., Sharma A., Sharma D. A study on harmful effects of pesticide residue in vegetables. International Journal of Recent Research and Review. 2014; 7(1): 45–8.

5. EFSA, Carrasco Cabrera L., Medina Pastor P. The 2020 European Union report on pesticide residues in food. EFSA Journal. 2022; 20(3): e07215. https://doi.org/10.2903/j.efsa.2022.7215

6. Reeves W.R., McGuire M.K., Stokes M., Vicini J.L. Assessing the safety of pesticides in food: how current regulations protect human health. Advances in Nutrition. 2019; 10(1): 80–8.

7. Kori R.K., Singh M.K., Jain A.K., Yadav R.S. Neurochemical and behavioral dysfunctions in pesticide exposed farm workers: a clinical outcome. Indian Journal of Clinical Biochemistry. 2018; 33(4): 372–81. https://doi.org/10.1007/s12291-018-0791-5

8. Bhargava N. et al. Advances in application of ultrasound in food processing: A review. Ultrasonics sonochemistry. 2021; 70: 105293. https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2020.105293

9. Pandiselvam R., et al. Research trends and emerging physical processing technologies in mitigation of pesticide residues on various food products. Environ Sci Pollut Res Int. 2022; 29(30): 45131–49. https://doi.org/10.1007/s11356-022-20338-3

10. Karwowska M., Kononiuk A. Nitrates/Nitrites in Food-Risk for Nitrosative Stress and Benefits. Antioxidants. 2020; 9(3): 241. https://doi.org/10.3390/antiox9030241

11. Ward M.H., et al. Drinking water nitrate and human health: an updated review. International journal of environmental research and public health. 2018; 15(7): 1557.

12. Singh S., Anil A.G., Kumar V., Kapoor D., Subramanian S., Singh J., Ramamurthy P.C. Nitrates in the environment: A critical review of their distribution, sensing techniques, ecological effects and remediation. Chemosphere. 2022 Jan; 287(1): 131996. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2021.131996

13. Тихонова Ю.Л., Милушкина О.Ю., Калиновская М.В., Симкалова Л.М. Сравнительный анализ химического загрязнения продуктов питания и показателей здоровья детского населения в Российской Федерации. Здоровье населения и среда обитания. 2020; (1): 13–8. https://doi.org/10.35627/2219-5238/2020-322-1-13-18

14. Fromme H., Körner W., Shahin N., Wanner A., Albrecht M., Boehmer S., Parlar H., Mayer R., Liebl B., Bolte G. Human exposure to polybrominated diphenyl ethers (PBDE), as evidenced by data from a duplicate diet study, indoor air, house dust, and biomonitoring in Germany. Environment International. 2009; 35(8): 1125–35.

15. Cruz R., Cunha S.C., Casal S. Brominated flame retardants and seafood safety: a review. Environment international. 2015; 77: 116–31.

16. Wu Y., Wang Y., Li J., Zhao Y., Guo F., Liu J., Cai Z. Perfluorinated compounds in seafood from coastal areas in China. Environment International. 2012; 42: 67–71.

17. EFSA. Bisphenol A: EFSA draft opinion proposes lowering the tolerable daily intake. ESFA J. 2021.

18. Kwon J., et al. Microplastics in Food: A Review on Analytical Methods and Challenges. Int. J. Environ. Res. Public Health. 2020; 17: 6710.

19. Cho Y., Shim W.J., Jang M., Han G.M., Hong S.H. Abundance and characteristics of microplastics in market bivalves from South Korea. Environ. Pollut. 2019; 245: 1107–16.

20. Koelmans A.A., Mohamed Nor N.H., Hermsen E., Kooi M., Mintenig S.M., De France J. Microplastics in freshwaters and drinking water: Critical review and assessment of data quality. Water Res. 2019; 155: 410–22.

21. Bai C., Liu L., Hu Y., Zeng E.Y., Guo Y. Microplastics: A review of analytical methods, occurrence and characteristics in food, and potential toxicities to biota. Sci. Total Environ. 2022; 806: 150263.

22. Usman S., Abdull Razis A.F., Shaari K. Microplastics Pollution as an Invisible Potential Threat to Food Safety and Security, Policy Challenges and the Way Forward. Int. J. Environ. Res. Public Health. 2020; 17: 9591.

23. Alimba C.G., Faggio C. Microplastics in the marine environment: Current trends in environmental pollution and mechanisms of toxicological profile. Environ. Toxicol. Pharmacol. 2019; 68: 61–74.

24. Ercili-Cura D., Häkämies A., Sinisalo L., et al. Food out of thin air. Food Sci. Tech. 2020; 2: 44–8. https://doi.org/10.1002/fsat.3402_12.x

25. Eskola M., et al. Worldwide contamination of food-crops with mycotoxins: Validity of the widely cited ‘FAO estimate’of 25%. Critical reviews in food science and nutrition. 2020; 60(16): 2773–89.

26. Kebede H., et al. Current status of major mycotoxins contamination in food and feed in Africa. Food Control. 2020; 110: 106975.

27. Чернова А.В., Петроченкова А.В., Демиденко Е.О. Исследование проблемы контаминации пищевых продуктов токсигенными микотоксинами. Научные труды Дальрыбвтуза. 2023; 63(1): 28–35.

28. COT. Committee on Toxicity of Chemicals in Food, Consumer Products and the Environment. Statement on the Potential Risk(s) of Combined Exposure to Mycotoxins. COT Statement. 2021. Available at: https://cot.food.gov.uk/sites/default/files/2021-10/COT%20statement%20combined%20exposure%20to%20mycotoxins%20technical_final_0.pdf

29. Berthiller F., et al. Formation, determination and significance of masked and other conjugated mycotoxins. Analytical and Bioanalytical Chemistry. 2009; 395: 1243–52.

30. Freire L., Sant’Ana A. S. Modified mycotoxins: An updated review on their formation, detection, occurrence, and toxic effects. Food and Chemical Toxicology. 2018; 111: 189–205.

31. Giannioti Z., et al. Determination of regulated and emerging mycotoxins in organic and conventional gluten-free flours by LC-MS/MS. Toxins. 2023; 15 (2): 155.

32. Gruber-Dorninger C., Novak B., Nagl V., Berthiller F. Emerging Mycotoxins: Beyond Traditionally Determined Food Contaminants. J Agric Food Chem. 2017 Aug. 23; 65(33): 7052–70. https://doi.org/ 10.1021/acs.jafc.6b03413

33. Agriopoulou S., Stamatelopoulou E., Varzakas T. Advances in Analysis and Detection of Major Mycotoxins in Foods. Foods. 2020 Apr 20; 9(4): 518. https://doi.org/10.3390/foods9040518

34. Farabegoli F., Blanco L., Rodríguez L.P., Vieites J.M., Cabado A.G. Phycotoxins in Marine Shellfish: Origin, Occurrence and Effects on Humans. Marine Drugs. 2018; 16(6): 188. https://doi.org/10.3390/md16060188

35. Nielsen L.T., et al. Accumulation, transformation and breakdown of DSP toxins from the toxic dinoflagellate Dinophysis acuta in blue mussels, Mytilus edulis. Toxicon. 2016; 117: 84–93.

36. Munday R., Reeve J. Risk assessment of shellfish toxins. Toxins. 2013; 5(11): 2109–37.

37. Seah J.S., Singh S., Tan L.P., Choudhury D. Scaffolds for the manufacture of cultured meat. Critical reviews in biotechnology. 2022 Feb 17; 42(2): 311–23. https://doi.org/10.1080/07388551.2021.1931803

38. Nicoletti R., Andolfi A., Becchimanzi A., Salvatore M.M. Anti-insect properties of Penicillium secondary metabolites. Microorganisms. 2023 May 16; 11(5): 1302. https://www.mdpi.com/2076-2607/11/5/1302

39. Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO) & World Health Organization (WHO). New food sources and production systems: Need for Codex attention and guidance? 2021. FAO; WHO. https://www.fao.org/fao-who-codexalimentarius/sh-proxy/jp/?lnk=1&url=

40. Poma G., Fujii Y., Lievens S., Bombeke J., Gao B., Jeong Y., McGrath T.J., Covaci A. Occurrence, patterns, and sources of hazardous organic chemicals in edible insects and insect-based food from the Japanese market. Food and Chemical Toxicology. 2021 Aug 1; 154: 112311. https://doi.org/10.1016/j.fct.2021.112311

41. Ghosh S., Rusyn I., Dmytruk O.V., Dmytruk K.V., Onyeaka H., Gryzenhout M., Gafforov Y. Filamentous fungi for sustainable remediation of pharmaceutical compounds, heavy metal and oil hydrocarbons. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology. 2023 Feb 14; 11: 1106973. https://doi.org/10.3389/fbioe.2023.1106973

42. Leong Y.K., Chang J.S. Bioremediation of heavy metals using microalgae: recent advances and mechanisms. Bioresource technology. 2020 May 1; 303:122886. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2020.122886

43. Государственный доклад «Защита прав потребителей в Российской Федерации в 2022 году». Роспотребнадзор. https://www.rospotrebnadzor.ru/documents/details.php? ELEMENT_ID=25077