Public health risk associated with the quality of drinking water and food, and the incidence of colorectal cancer

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Aim – to assess the public health risk associated with the quality of drinking water and food in areas with different levels of incidence of colorectal cancer.

Material and methods. An assessment was made of the carcinogenic risk and the risk of developing general toxic effects due to the intake of xenobiotics with food and drinking water in areas that differ in the incidence of colorectal cancer. To assess the risk, we used the results of laboratory studies performed as part of the social and hygienic monitoring for the period 2014–2021.

Results. Priority pollutants that make the greatest contribution to the carcinogenic risk have been identified. The range of total carcinogenic risk, depending on arsenic compounds, varied in the Arsky district from acceptable to high (from 4.98E-05 to 2.70E-03), in Drozhzhanovsky – from acceptable to alarming (from 6.81E-05 to 2.02E- 04); in Aznakaevsky – from alarming to high (from 1.99E-04 to 2.21E-03). In the Kamsko-Ustyinsky district, the risk was assessed as alarming (from 2.15E-04 to 4.13E-04), in Yutazinsky as high (from 2.91E-03 to 1.80E-02). The total hazard index associated with the intake of nitrates with food and drinking water varied from the minimum in the Arsky district (HI=0.31) to the alarming one in the Kamsko-Ustyinsky district (HI=3.13). The risk of developing non-carcinogenic effects in the gastrointestinal tract, due to the natural characteristics of drinking water sources, was assessed as acceptable in all areas.

Conclusion. In areas with an increased incidence of colorectal cancer, there were higher levels of carcinogenic health risk due to the intake of xenobiotics with food and drinking water (from alarming to high).

About the authors

Liliya A. Giniyatullina

Kazan State Medical Academy

Author for correspondence.
Email: Liliya261276@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-9243-8688

assistant of the Department of General Hygiene

Russian Federation, Kazan

Nailya Z. Yusupova

Kazan State Medical Academy

Email: nelya321@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-8052-2620

PhD, Associate professor, Deputy Director for Academic Affairs, Head of the Department of General Hygiene

Russian Federation, Kazan

Alfir N. Khisamutdinov

Kazan State Medical University

Email: alfhis@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-6136-7568

PhD, Associate professor of the Department of Health Organization and Public Health

Russian Federation, Kazan

Vasilya M. Bektimirova

Kazan State Medical Academy

Email: Vasilya_b@mail.ru
ORCID iD: 0009-0000-7131-5614

a postgraduate student of the Department of General Hygiene

Russian Federation, Kazan

References

  1. Malignant neoplasms in Russia in 2021 (morbidity and mortality). Eds. A.D. Kaprin, V.V. Starinskii, A.O. Shahzadova. M., 2022. (In Russ.). [Злокачественные новообразования в России в 2021 году (заболеваемость и смертность). Под ред. А.Д. Каприна, В.В. Старинского, А.О. Шахзадовой. М., 2022]. ISBN 978-5-85502-280-3
  2. Petrova GV, Starinskii VV, Gretsova OP, Prostov MYu. Indicator of cancer care for patients with colorectal cancer in Russia. (In Russ.). P.A. Herzen Journal of Oncology. 2013;6:41-43. [Петрова Г.В., Старинский В.В., Грецова О.П., Простов М.Ю. Показатели онкологической помощи больным колоректальным раком в России. Онкология. Журнал им. П.А. Герцена. 2013;6:41-43].
  3. Mauri G, Sartore-Bianchi A, Russo AG, et al. Early-onset colorectal cancer in young individuals. Molecular Oncology. 2019;13(2):109-31. https://doi.org/10.1002/1878-0261.12417
  4. Loomans-Kropp HA, Umar A. Increasing Incidence of Colorectal Cancer in Young Adults. Journal of Cancer Epidemiology. 2019:9841295. https://doi.org/10.1155/2019/9841295
  5. Thanikachalam K, Khan G. Colorectal Cancer and Nutrition. Nutrients. 2019;11(1):164. https://doi.org/10.3390/nu11010164
  6. Kyu HH, Bachman VF, et al. Physical activity and risk of breast cancer, colon cancer, diabetes, ischemic heart disease, and ischemic stroke events: systematic review and dose-response meta-analysis for the Global Burden of Disease Study 2013. BMJ. 2016;354:i3857. https://doi.org/10.1136/bmj.i3857
  7. Papadimitriou N, Dimou N, Tsilidis KK, et al. Physical activity and risks of breast and colorectal cancer: a Mendelian randomisation analysis. Nat Commun. 2020;11(1):597. https://doi.org/10.1038/s41467-020-14389-8
  8. Shirlina NG, Stasenko VL, Turchaninov DV, Sohoshko IA. Nutrition and dietary habits associated with risk of colorectal cancer in the population of Omsk region: case-control study. Epidemiology and Vaccinal Prevention. 2019;18(1):67-73. (In Russ.). [Ширлина Н.Г., Стасенко В.Л., Турчанинов Д.В., Сохошко И.А. Питание и пищевые привычки, ассоциированные с риском развития колоректального рака у населения Омского региона: исследование случай-контроль. Эпидемиология и вакцинопрофилактика. 2019;18(1):67-73]. https://doi.org/10.31631/2073-3046-2019-18-1-67-73
  9. Azeem S, Gillani SW, Siddiqui A, et al. Diet and Colorectal Cancer Risk in Asia – a Systematic Review. Asian Pacific Journal of Cancer Prevention. 2015;16(13):5389-96. https://doi.org/10.7314/apjcp.2015.16.13.5389
  10. Dashti SG, Buchanan DD, Jayasekara H, et al. Alcohol Consumption and the Risk of Colorectal Cancer for Mismatch Repair Gene Mutation Carriers. Cancer Epidemiology, Biomarkers and Prevention. 2017;26:366-75. https://doi.org/10.1158/1055-9965
  11. Fagunwa IO, Loughrey MB, Coleman HG. Alcohol, smoking and the risk of premalignant and malignant colorectal neoplasms. Best Pract Res Clin Gastroenterol. 2017;31(5):561-8. https://doi.org/10.1016/j.bpg.2017.09.012
  12. Chen K, Yu W, Ma X, et al. The association between drinking water source and colorectal cancer incidence in Jiashan County of China: a prospective cohort study. Eur J Public Health. 2005;15(6):652-6. https://doi.org/10.1093/eurpub/cki027
  13. Tafesse N, Porcelli M, Robele GS, Ambelu A. Drinking Water Source, Chlorinated Water, and Colorectal Cancer: A Matched Case-Control Study in Ethiopia. Environ Health Insights. 2022;16:11786302211064432. https://doi.org/10.1177/11786302211064432
  14. Jones RR, DellaValle CT, Weyer PJ, et al. Ingested nitrate, disinfection by-products, and risk of colon and rectal cancers in the Iowa Women's Health Study cohort. Environ Int. 2019;126:242-51. https://doi.org/10.1016/j.envint.2019.02.010
  15. Schullehner J, Hansen B, Thygesen M, et al. Nitrate in drinking water and colorectal cancer risk: A nationwide population-based cohort study. Int J Cancer. 2018;143(1):73-9. https://doi.org/10.1002/ijc.31306
  16. Boev VM, Borshchuk EL, Kryazhev DA, Savina EK. Malignant tumors of the rectum, rectosigmoid connections and colon and hygienic evaluation of carcinogenic chemicals entering the oral route. Public Health and Life Environment. 2017;6(291):13-17. (In Russ.). [Боев В.М., Борщук Е.Л., Кряжев Д.А., Савина Е.К. Заболеваемость злокачественными новообразованиями прямой кишки, ректосигмоидного соединения и ободочной кишки и гигиеническая оценка канцерогенных химических веществ, поступающих пероральным путем. Здоровье населения и среда обитания. 2017;6(291):13-17]. https://doi.org/10.35627/2219-5238/2017-291-6-13-17
  17. Naji S, Issa K, Eid A, et al. Cadmium Induces Migration of Colon Cancer Cells: Roles of Reactive Oxygen Species, P38 and Cyclooxygenase-2. Cellular Physiology and Biochemistry. 2019;52(6):1517-34. https://doi.org/10.33594/000000106
  18. Bonfiglio R, Sisto R, Casciardi S, et al. The impact of toxic metal bioaccumulation on colorectal cancer: Unravelling the unexplored connection. Sci Total Environ. 2023;906:167667. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.167667
  19. Arnaud LC, Gauthier T, Le Naour A, et al. Short-Term and Long-Term Carcinogenic Effects of Food Contaminants (4-Hydroxynonenal and Pesticides) on Colorectal Human Cells: Involvement of Genotoxic and Non-Genomic Mechanisms. Cancers (Basel). 2021;13(17):4337. https://doi.org/10.3390/cancers13174337
  20. Valeyev TK, Suleymanov RA, Orlov AA, et al. Estimation of risk to health of the population connected with quality of potable water. Public Health and Life Environment. 2016;9(282):17-19. (In Russ.). [Валеев Т.К., Сулейманов Р.А., Орлов А.А., и др. Оценка риска здоровью населения, связанного с качеством питьевой воды. Здоровье населения и среда обитания. 2016;9(282):17-19].
  21. Tsunina NM, Zhernov YuV. Health risk assessment of the population in Samara associated with chemical contamination of drinking water. Public Health and Life Environment. 2018;11(308):22-26. (In Russ.). [Цунина Н.М., Жернов Ю.В. Оценка риска здоровью населения г. Самары, связанного с химическим загрязнением питьевой воды. Здоровье населения и среда обитания. 2018;11(308):22-26]. https://doi.org/10.35627/2219-5238/2019-308-11-22-26
  22. Boev VM, Kryazhev DA, Tulina LM, Neplokhov AA. Assessment of carcinogenic health risk for population living in monocities and rural settelements. Health Risk Analysis. 2017;2:57-64. (In Russ.). [Боев В.М., Кряжев Д.А., Тулина Л.М., Неплохов А.А. Оценка канцерогенного риска для здоровья населения моногородов и сельских поселений. Анализ риска здоровью. 2017;2:57-64]. https://doi.org/10.21668/health.risk/2017.2.06
  23. Bezgodov IV, Efimova NV, Kuzmina MV. Assessment of the quality of drinking water and risk for the population’s health in rural territories in the Irkutsk region. Gigiena i Sanitariya. 2015;94(2):15-19. (In Russ.). [Безгодов И.В., Ефимова Н.В., Кузьмина М.В. Качество питьевой воды и риск для здоровья населения сельских территории Иркутской области. Гигиена и санитария. 2015;94(2):15-19].
  24. Abdulmutalimova TO, Revich BA. Assessment of carcinogenic risk to population health due to high arsenic content in drinking artesian water of the north Dagestan. Hygiene and Sanitation. 2017;96(8):743-746. (In Russ.). [Абдулмуталимова Т.О., Ревич Б.А. Оценка канцерогенного риска здоровью населения, обусловленного высоким содержанием мышьяка в питьевой артезианской воде северного Дагестана. Гигиена и санитария. 2017;96(8):743-746. https://doi.org/10.18821/0016-9900-2017-96-8-743-746
  25. Plitman SI, Tulakin AV, Ampleyeva GP, et al. Health risks for women and children from exposure to chemicals in drinking water. Sanitary doctor. 2019;9:73-78. (In Russ.). [Плитман С.И., Тулакин А.В., Амплеева Г.П., и др. Риск для здоровья женщин и детей при воздействии химических веществ, содержащихся в питьевой воде. Санитарный врач. 2019;9:73-78].
  26. Kollander B, Sand S, Almerud P, et al. Inorganic arsenic in food products on the Swedish market and a risk-based intake assessment. Sci Total Environ. 2019;672:525-535. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.03.289
  27. Lai YC, Tsai YC, Shin YN, et al. Inorganic arsenic speciation analysis in food using HPLC/ICP-MS: Method development and validation. J Food Drug Anal. 2022;30(4):644-653. https://doi.org/10.38212/2224-6614.3432
  28. 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(304):4-7. (In Russ.). [Лыжина А.В., Унгуряну Т.Н., Родиманов А.В. Риск здоровью населения при воздействии тяжелых металлов, загрязняющих продовольственное сырье и пищевые продукты. Здоровье населения и среда обитания. 2018;7(304):4–7]. https://doi.org/10.35627/2219-5238/2018-304-7-4-7
  29. Frolova OA, Bocharov EP, Tafeeva EA. Assessment of carcinogenic risk associated with chemical exposure from food products. Human Ecology. 2023;30(5):385-394. (In Russ.). [Фролова О.А., Бочаров Е.П., Тафеева Е.А. Оценка канцерогенного риска воздействия химических веществ, поступающих с пищевыми продуктами, на основе региональных факторов экспозиции. Экология человека. 2023;30(5):385-394]. https://doi.org/10.17816/humeco217681

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Giniyatullina L.A., Yusupova N.Z., Khisamutdinov A.N., Bektimirova V.M.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 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».