1. Введение

В процессе сельскохозяйственного производства продукты растительного происхождения, такие как овощи и фрукты, подвергаются воздействию различных химических веществ, в том числе пестицидов [5]. Эти вещества используются с целью контроля популяции насекомых-вредителей, уменьшения количества сорняков и защиты растений от болезней [6]. Однако применение пестицидов может иметь негативные последствия как для качества пищевых продуктов, так и для здоровья населения. Пестициды начали активно использоваться с 1940-х годов, и с тех пор их применение стало неотъемлемой частью современного сельского хозяйства [7]. Агентство по охране окружающей среды (EPA) определяет пестициды как химические соединения, предназначенные для контроля и сдерживания популяций вредителей, что в свою очередь способствует увеличению урожайности и улучшению качества продукции [8].

Использование пестицидов имеет свои плюсы и минусы. С одной стороны, они помогают значительно увеличить урожайность и защищают растения от вредителей, что особенно важно в условиях увеличения численности населения и его потребности в продовольствии [9]. С другой стороны, чрезмерное или нецелевое применение пестицидов может привести к загрязнению окружающей среды, потере биоразнообразия и даже к возникновению устойчивости у вредителей. Это создает замкнутый круг, который для борьбы с вредителями требует всё большего количества химических веществ [10].

На сегодняшний день существует около 700 видов пестицидов, разрешенных к использованию на территории России [11]. Однако в ходе нашего исследования в продуктах питания растительного происхождения были выявлены пестициды, которые не изучены и не разрешены к использованию на территории Российской Федерации.

2. Методы и принципы исследования

В рамках данного исследования были проанализированы 164 пробы пищевых продуктов растительного происхождения, которые наиболее часто употребляются населением в пищу. К числу этих продуктов относятся груши (16), яблоки (25), морковь (31), капуста (27), помидоры (19), огурцы (13), а также рассыпной зеленый и черный чай (33). Отбор проб осуществлялся в розничной торговой сети — в магазинах различных торговых сетей, расположенных на территории г. Перми. Вся исследуемая продукция была произведена на территории Пермского края.

Для анализа проб использовались количественный анализ и метод воспроизводимости, позволяющие выявить наличие следовых количеств пестицидов в продуктах питания. В частности, применялась газовая хромато-масс-спектрометрия. Для обработки полученных данных была использована международная Библиотека масс-спектров NIST (National Institute of Standards and Technology). Статистическая обработка данных проводилась с помощью программы Statistica 6.0.

3. Основные результаты

Проведенные исследования продемонстрировали, что около 16,5% отобранных проб пищевых продуктов содержат следы пестицидов, таких как хлорпирифос, ленацил, лямбда-цигалотрин и просульфокарб.

Важно отметить, что в Российской Федерации на данный момент отсутствуют чёткие нормы и стандарты, регулирующие содержание этих пестицидов в пищевых продуктах [12]. Это создает пробел в системе контроля качества продуктов питания и может приводить к потенциальным рискам для потребителей. Однако известны нормы содержания пестицидов согласно международной Библиотеке масс-спектров Nist mass spectral library (см. таблицу 1).

Лямбда-цигалотрин — это синтетический пестицид, который широко используется в сельском хозяйстве для борьбы с вредителями [13]. Его обнаружение в различных продуктах питания вызывает серьезные опасения по поводу их безопасности и здоровья потребителей. В ходе наших исследований, проведенных с 2021 по 2023 годы, было выявлено наличие лямбда-цигалотрина в таких популярных продуктах, как груши сорта Вильямс, яблоки Гренни, а также в двух видах чая: Зеленый с жасмином» и красном Молочный улун».

Среднее содержание Лямбда-цигалотрина в пробах превышало установленные зарубежные нормы в 1,9 раза.

Особенно настораживает тот факт, что в яблоках Гренни и чае Зеленый с жасмином» наблюдался достоверный рост концентрации этого вещества на протяжении исследуемого периода. Это может быть связано с увеличением применения пестицидов в сельском хозяйстве или недостаточным контролем за их содержанием в конечной продукции [14]. В то же время в пробах груш Вильямс в 2023 году была зафиксирована лишь тенденция к росту концентрации лямбда-цигалотрина, что может свидетельствовать о том, что производители начали уделять большее внимание контролю за остаточными количествами пестицидов. Что касается чая Молочный улун», то в 2022 году также отмечалась незначительная тенденция к увеличению содержания лямбда-цигалотрина (Рис. 1).

Нами было установлено, что в яблоках сорта Айдарет» и в яблоках «Гренни», которые широко распространены на рынке, обнаруживается пестицид — хлорпирифос, в концентрациях, которые превышают международные стандарты в среднем в три раза. Особенно стоит отметить, что в период с 2022 по 2023 годы в образцах яблок сорта Айдарет» наблюдался значительный рост концентрации хлорпирифоса. Это может свидетельствовать о том, что методы обработки этих яблок не соответствовали современным требованиям безопасности. В яблоках сорта «Гренни» также отмечен достоверный рост содержания этого вещества к 2022 году. В настоящее время многие страны стали вводить ограничения на использование этого пестицида в сельском хозяйстве [15]. В остальных исследованных образцах продуктов питания хлорпирифос не был обнаружен (Рис. 2).

Системный гербицид просульфокарб был разрешен для использования в российском сельском хозяйстве до 2015 года [16]. Он активно применялся для защиты сельскохозяйственных культур от сорняков [17].

В 2015 году было принято решение о запрете на применение просульфокарба в сельском хозяйстве [18]. В результате на протяжении нескольких лет просульфокарб не обнаруживался в растительных продуктах питания. Это создало иллюзию его полного исчезновения из агрономической практики.

В ходе гигиенического мониторинга в 2021 году просульфокарб был выявлен в моркови и белокочанной капусте в концентрациях, превышающих старые российские нормы и действующие международные стандарты в 2,5 раза (Рис. 3).

В ходе анализа проб белокочанной капусты и гладких огурцов было выявлено наличие в них пестицида ленацил.

Концентрация этого пестицида в огурцах значительно возрастала к 2022 году. В белокочанной капусте содержание ленацила достигло критических значений к 2023 году.

При этом концетнрация ленацила в обеих культурах превышало установленные международные нормы в 1,7 раза (Рис. 4).

4. Обсуждение

Проведенные исследования на пробах продуктов питания растительного происхождения выявили наличие химических веществ, запрещенных к использованию на территории Российской Федерации. Среди них следует отметить лямбда-цигалотрин, хлорпирифос, ленацил и просульфокарб, концентрации которых превышают международные стандарты. Это может быть связано с недостаточной эффективностью методов контроля за применением пестицидов в сельском хозяйстве, с возможным злоупотреблением ими со стороны фермеров.

Одной из актуальных проблем, связанных с производством чая, является короткий промежуток времени между внесением пестицидов и сбором урожая [19]. Этот аспект имеет важное значение, так как чайные листья, в отличие от многих других продуктов растительного происхождения, не проходят тщательный процесс промывки перед переработкой и упаковкой.

Чайные плантации часто подвергаются обработке химическими веществами для защиты растений от вредителей и болезней, однако, если сбор урожая происходит слишком скоро после применения пестицидов, это может привести к их накоплению на листьях [20].

Агроклиматические условия и способы обработки почв также могут способствовать более активному высвобождению пестицидов из окружающей среды.

Применение пестицидов в сельском хозяйстве, включая гербициды, инсектициды, фунгициды и удобрения, является неотъемлемой частью современных агротехнологий. Однако этот процесс имеет серьезные последствия для здоровья человека и окружающей среды. Пестициды, предназначенные для борьбы с вредителями и болезнями растений, могут вызывать различные негативные эффекты на организм, включая тератогенные, мутагенные и эмбриотоксичные воздействия [21]. Это означает, что они могут приводить к аномалиям в развитии плода, генетическим мутациям и нарушению нормального роста и развития клеток. Кроме того, многие пестициды обладают канцерогенными свойствами, что увеличивает риск развития раковых заболеваний у людей, которые подвергаются воздействию этих химикатов. У людей могут возникать аллергические реакции ввиду кожных высыпаний, респираторных заболеваний на определенные химические вещества, содержащиеся в пестицидах [22].

Поэтому необходимо разрабатывать и внедрять безопасные альтернативные методы борьбы с вредителями, которые минимизируют использование химических веществ и обеспечат защиту здоровья людей и экосистемы. Общественное осознание и образовательные программы также играют ключевую роль в снижении негативного воздействия пестицидов на здоровье человека и окружающую среду.

В последние годы в научном сообществе наблюдается активное развитие новых подходов к анализу пестицидов, основанных на таких передовых технологиях, как высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ) и масс-спектрометрия (МС) [23]. Эти методы позволяют не только выявлять наличие пестицидов, но и определять их концентрацию с высокой точностью, что особенно важно для мониторинга окружающей среды и обеспечения безопасности продуктов питания. Однако в нашей стране потенциал этих современных аналитических методов пока еще недостаточно раскрыт. Это приводит к ограниченной точности и своевременности контроля за содержанием пестицидов. Установление допустимых уровней пестицидов имеет критическое значение для защиты здоровья человека и окружающей среды. В разных странах существуют свои собственные нормативные документы, регулирующие содержание пестицидов в продуктах питания и других объектах. Эти нормативы могут значительно различаться, что создает дополнительные сложности в международной торговле и контроле качества [24].

В Российской Федерации на данный момент отсутствуют действующие нормативы для нестандартных пестицидов в продуктах питания растительного происхождения. Отсутствие четких стандартов затрудняет контроль за качеством и безопасностью пищевых продуктов. Пересмотр и актуализация существующих нормативов с учетом рекомендаций Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) и других международных организаций являются крайне необходимыми. Это позволит не только улучшить контроль за содержанием пестицидов, но и повысить уровень доверия к российским продуктам на международной арене.

Кроме того, в России не проводилось комплексных исследований, посвященных оценке влияния пестицидов на здоровье населения. Это представляет собой значительный пробел в системе обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия. Без таких исследований невозможно точно оценить риски, связанные с употреблением продуктов, содержащих пестициды, и разработать эффективные меры по снижению их концентрации.

5. Заключение

В результате мониторинга содержания химических веществ в продуктах растительного происхождения нами было установлено, что в них присутствуют остаточные количества пестицидов, которые запрещены к использованию на территории Российской Федерации. Это вызывает серьезные опасения, так как их концентрация в пробах пищевых продуктов, которые наиболее часто употребляются населением, ежегодно увеличивается.

В связи с этим необходимо уделять особое внимание контролю за качеством и безопасностью продуктов питания. Совместная работа государственных органов, производителей и потребителей в плане минимизации использования запрещенных химических веществ в продуктах питания, что позволит снизить риски негативного влияния на здоровье населения.

The additional file for this article can be found as follows: