Risk of Non-Carcinogenic Effects from Exposure to Chemical Substances Found in Food Products

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

BACKGROUND: Chemical contamination of food raw materials and food products, even at levels below permissible doses and concentrations, may pose a risk to public health.

AIM: The work aimed to assess the non-carcinogenic health risks to the population of the Republic of Tatarstan associated with chemical contamination of food raw materials and food products, taking into account regional exposure factors.

METHODS: The risk assessment was based on the findings of food raw material and food product studies conducted between 2008 and 2022 by the Testing Laboratory Center of the Center for Hygiene and Epidemiology in the Republic of Tatarstan. The number of samples of food raw materials and food products analyzed by group ranged from 1179 (eggs) to 5862 (meat and meat products). Calculations were performed for the following groups of food raw materials and food products: meat and meat products; fish and fish products; milk and dairy products; bread and bakery products; sugar and confectionery products; vegetables and melons (excluding potatoes); potatoes; fruits and berries; vegetable oils; eggs. Actual food consumption was assessed based on a survey of 471 individuals aged over 18 years. To assess the risk of non-carcinogenic effects of chemical contaminants, hazard quotients and hazard indices were calculated.

RESULTS: Hazard identification revealed priority chemical substances found in food products that were subject to further non-carcinogenic risk assessment: α- and β-hexachlorocyclohexane, basudin, benzo[a]pyrene, heptachlor, deoxynivalenol, DDT and its metabolites, iron, cadmium, γ-hexachlorocyclohexane, copper, arsenic, sodium fluoride, sodium chlorite, nitrates, nitrites, 2,4-D acid derivatives, mercury, lead, phosphamide, fluoride, zinc, and cypermethrin. The following critical organs and systems had the highest risk of adverse effects from exposure to chemical contaminants found in food raw materials and food products: the nervous system (hazard index up to 18.89), the hematopoietic system (up to 9.71), the liver (up to 7.71), the kidneys (up to 5.71), and the reproductive and endocrine systems (up to 3.94).

CONCLUSION: Adverse non-carcinogenic effects are primarily associated with contamination of food raw materials and food products with phosphamide (via bread and bakery products, fruits and berries), nitrates (via vegetables and melons, bread and bakery products, potatoes), and γ-hexachlorocyclohexane (via dairy products, bread and bakery products, vegetables and melons). The hematopoietic and nervous systems, liver, kidneys, and systems involved in growth and development are the most vulnerable to general toxic effects of chemical contaminants with similar mechanisms of action.

About the authors

Oksana A. Frolova

Russian Medical Academy of Continuous Professional Education

Author for correspondence.
Email: frolova_oa@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-6675-0563
SPIN-code: 1920-0311

MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor

Russian Federation, Kazan

Evgeniy P. Bocharov

Hygienic and Epidemiological Center in Republic of Tatarstan (Tatarstan)

Email: e-bocharov@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-0672-5603
SPIN-code: 5136-5976

MD, Cand. Sci. (Medicine)

Russian Federation, Kazan

Elena A. Tafeeva

Kazan State Medical University

Email: tafeeva@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-4161-2463
SPIN-code: 2265-1810

MD, Dr. Sci. (Medicine), Associate Professor

Russian Federation, Kazan

References

  1. Popova AYu. Risk analysis as a strategic sphere in providing food products safety. Health Risk Analysis. 2018;(4):4–12. doi: 10.21668/health.risk/2018.4.01 EDN: YUGRWH
  2. Tutelyan VA. Healthy food for public health. Public Health. 2021;1(1):56–64. doi: 10.21045/2782-1676-2021-1-1-56-64 EDN: MOMMXI
  3. Gizaw Z. Public health risks related to food safety issues in the food market: a systematic literature review. Environmental Health and Preventive Medicine. 2019;24(1):68. doi: 10.1186/s12199-019-0825-5 EDN: XDAHPG
  4. Khotimchenko SA, Bessonov VV, Bagryantseva OV, Gmoshinsky IV. Safety of food products: new problems and ways of solution. Medicina truda i jekologija cheloveka. 2015;(4):7–14. EDN: UWALFB
  5. Lyzhina AV, Unguryanu TN, Rodimanov AV. Health risk assessment associated with contamination by heavy metals of food products. Public Health and Life Environment. 2018;(7):4–7. doi: 10.35627/2219-5238/2018-304-7-4-7 EDN: XUZGXB
  6. Fomina SF, Stepanova NV. Non-carcinogenic risk for children population health in kazan caused by food products and food raw materials contamination. Health Risk Analysis. 2017; (4):42–48. doi: 10.21668/health.risk/2017.4.04 EDN: YLTYUA
  7. Açar Y, Akbulut G. Evaluation of aflatoxins occurrence and exposure in cereal-based baby foods: an update review. Current Nutrition Reports. 2024;13(1):59–68. doi: 10.1007/s13668-024-00519-x EDN: ZARCFQ
  8. Mishra S, Srivastava S, Dewangan J, et al. Global occurrence of deoxynivalenol in food commodities and exposure risk assessment in humans in the last decade: a survey. Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 2019;60(8):1346–1374. doi: 10.1080/10408398.2019.1571479 EDN: MAAKRL
  9. Tan T, Chen T, Zhu W, et al. Adverse associations between maternal deoxynivalenol exposure and birth outcomes: a prospective cohort study in China. BMC Medicine. 2023;21(1):328. doi: 10.1186/s12916-023-03011-5 EDN: KECAUP
  10. Eliseev YuYu, Spirin VF, Chechomov SY, Eliseeva JV. Potential health risk associated with consumption of local food containing pesticide residues for the rural population. Hygiene and sanitation. 2021;100(5):482–488. doi: 10.47470/0016-9900-2021-100-5-482-488 EDN: ZIPZIW
  11. Díaz-Vallejo J, Barraza-Villarreal A, Yañez-Estrada L, Hernández-Cadena L. Plaguicidas en alimentos: riesgo a la salud y marco regulatorio en Veracruz, México. Salud Pública de México. 2021;63(4):486–497. doi: 10.21149/12297 EDN: GZNGWB
  12. Scorza FA, Beltramim L, Bombardi LM. Pesticide exposure and human health: toxic legacy. Clinics. 2023;78:100249. doi: 10.1016/j.clinsp.2023.100249 EDN: QKPVQA
  13. Basak S, Lewis J, Vemula SR, Halady PS. Safety and risk assessment of food items. In: Mohanan PV, Kappalli S, editors. Biomedical Applications and toxicity of nanomaterials. Singapore: Springer; 2023. P. 203–227. doi: 10.1007/978-981-19-7834-0_8
  14. Zaitseva NV. Analysis of population health risks in the Russian Federation caused by food products con-tamination. Health Risk Analysis. 2018; (4):13–23. doi: 10.21668/health.risk/2018.4.02 EDN: YUGRWX
  15. Tutelyan VA, Nikityuk DB, Khotimchenko SA. Normative base for food quality and safety assessment. Russian Journal of Rehabilitation Medicine. 2017;(2):74–120. EDN: YNBHHH
  16. Shur PZ, Zaitseva NV. Health risk assessment when giving grounds for hygienic criteria of food products safety. Health Risk Analysis. 2018;(4):43–56. doi: 10.21668/health.risk/2018.4.05 EDN: YUGRYL
  17. Shur PZ, Zaitseva NV, Khotimchenko SA, et al. On the issue of establishing acceptable daily intake of chemical substancesin food products according to health risk criteria. Hygiene and sanitation. 2019;98(2):189–195. doi: 10.18821/0016-9900-2019-98-2-189-195 EDN: YZNATZ
  18. Boev VM, Kryazheva EA, Begun DN, et al. Hygienic assessment of population health risks caused by combined oral introduction of heavy metals. Health Risk Analysis. 2019;(2):35–43. doi: 10.21668/health.risk/2019.2.04 EDN: ZCHOOD
  19. Gorbachev DO, Sazonova OV, Gavryushin MY, Borodina LM. Hygienic assessment of public health risks caused by food contamination with organochlorine pesticides. Russian Bulletin of Hygiene. 2021;(1):35–39. doi: 10.24075/rbh.2021.006 EDN: ISAZQM
  20. Kiku PF, Anan'ev VY, Kislitsina LV, et al. The risk of impact on the health of the population of primorye territory contaminant chemical in food. Ekologiya cheloveka (Human Ecology). 2017;24(11):18–22. doi: 10.33396/1728-0869-2017-11-18-22 EDN: ZSKCHR
  21. Martinchik AN, Baturin AK, Baeva VS, et al. Examining dietary intake using food frequency analysis: questionnaire development and validation of the method. Profilaktika zabolevanij i ukreplenie zdorov'ja. 1998;(5):14–19.
  22. Gorbachev DO, Sazonova OV, Borodina LM, et al. Analyzing health risks for employable population caused by food products contamination (experience gained in Samara region). Health Risk Analysis. 2019; (3):42–49. doi: 10.21668/health.risk/2019.3.05 EDN: MWCAZJ
  23. Frolova OA, Bocharov YP, Tafeeva EA. Assessment of carcinogenic risk associated with chemical exposure from food products. Ekologiya cheloveka (Human Ecology). 2023;30(5):385–394. doi: 10.17816/humeco217681 EDN: ZDRUBZ
  24. Bogdanova OG, Efimova NV, Bagaeva ME, et al. Risk assessment for public health associated with nitrate content in crop products. Problems of Nutrition. 2021;90(3):40–49. doi: 10.33029/0042-8833-2021-90-3-40-49 EDN: FWWDOQ
  25. Myslyva TN, Levshuk ON. Carcinogenic and non-carcinogenic risk for the population from the consumption of potatoes and vegetables growing within the limits of agro-residential landscapes. Journal of the Belarusian State University. Ecology. 2021;(4):65–75. doi: 10.46646/2521-683X/2021-4-65-75 EDN: HUNCOP

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Exposure scenarios used for risk assessment: Me, median; P₉₀, 90th percentile.

Download (308KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2025 Eco-Vector

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».