Корректировка предельно допустимой концентрации бензойной кислоты и бензоата натрия в воде на основе современных данных (обзор литературы)

Коррекция устаревших предельно допустимых концентраций (ПДК) веществ в воде должна быть основана на обобщении результатов ранее проведённых исследований и новых данных литературы. На примере бензойной кислоты и бензоата натрия как широко распространённых в окружающей среде рассмотрена возможность корректировки действующей ПДК в воде по данным литературы. Дана сравнительная оценка методов расчёта ПДК в соответствии с международными подходами и методами, принятыми в России. Установленная на международном уровне величина максимальной недействующей дозы (МНД) основана на данных, не соответствующих требованиям ОЭСР или отечественным нормативным документам. В современных работах представлены новые данные о механизмах и проявлениях вредного действия бензойной кислоты и бензоата натрия. Эти данные свидетельствуют о полипатогенетическом проявлении токсического действия бензойной кислоты, что характерно для большинства химических соединений. Результаты опытов на животных показали, что бензойная кислота и бензоат натрия оказывают вредное воздействие на центральную нервную систему, в частности, значительно ухудшают память и координацию движений. Осуществлён прогноз безопасных уровней бензойной кислоты и бензоата натрия на основании двух подходов — определение ПДК в воде по установленной на международном уровне допустимой суточной дозе (ДСД) в соответствии с международными требованиями (1,7 мг/л) и расчёт по экспериментальным данным в соответствии с требованиями отечественных методических документов (0,6 мг/л). Токсичность бензойной кислоты и бензоата натрия определяется бензоат-ионом, что позволяет рекомендовать единый норматив для двух соединений на уровне 0,6 мг/л, санитарно-токсикологический показатель вредности, 2-й класс опасности. При рассмотрении возможности и путей гармонизации методологии нормирования веществ в воде с международными подходами необходимо учесть глубокие исследования учёных нашей страны, касающиеся накопления эффекта интоксикации при длительном воздействии веществ на организм, реакций адаптации и срыва адаптационно-приспособительных реакций и развития новых реакций во времени.

Участие авторов:

Жолдакова З.И. — концепция и дизайн исследования, написание текста, редактирование;

Синицына О.О. — концепция и дизайн исследования, редактирование;

Харчевникова Н.В. — концепция и дизайн исследования, сбор и обработка материала, написание текста;

Мамонов Р.А. — концепция и дизайн исследования, редактирование;

Печникова И.А. — сбор и обработка материала, написание текста;

Беляева Н.И. — сбор и обработка материала, написание текста. 

Все соавторы — утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов в связи с публикацией данной статьи.

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.

Поступила 20.03.2021 / Принята к печати 28.09.2021/ Опубликована 31.10.2021

1. Синицына О.О., Красовский Г.Н., Жолдакова З.И. Критерии порогового действия химических веществ, загрязняющих различные объекты окружающей среды. Вестник Российской академии медицинских наук. 2003; (3): 17-23.

2. Красовский Г.Н., Егорова Н.А., Быков И.И. Методология гармонизации гигиенических нормативов веществ в воде. Реализация при совершенствовании водно-санитарного законодательства. Вестник Российской академии медицинских наук. 2006; (4): 32-6.

3. WATERTOX. Эколого-гигиенические свойства химических веществ, загрязняющих окружающую среду (токсичность и опасность веществ); 02296014904.

4. Жолдакова З.И., Мамонов Р.А., Печникова И.А. Актуализация критериев и методов, используемых при обосновании безопасных уровней веществ в воде водных объектов. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2019; (8): 60-6.

5. Кирсенко В.В., Яструб Т.А. Обоснование допустимой суточной дозы бензойной кислоты в Украине. Украинский журнал современных проблем токсикологии. 2013; (4): 12-21.

6. Бензойная кислота. Доступно: https://foodandhealth.ru/komponenty-pitaniya/benzoynaya-kislota/

7. Писаренко А.П., Хавин З.Я. Курс органической химии. М.; 1985. Доступно: https://chem21.info/page/199240129223232062106125093233223205095076096144/

8. Бензоат натрия. Доступно: https://chem.nlm.nih.gov/chemidplus/rn/532-32-1

9. Ventullo R.M., Larson R.J. Metabolic diversity and activity of heterotrophic bacteria in ground water. Environ. Toxicol. Chem. 1985; 4: 759-71.

10. Ward Т.Е. Characterizing the aerobic and anaerobic microbial activities in surface and subsurface soils. Environ. Toxicol. Chem. 1985; 4: 727-37.

11. WHO. Benzoic Acid and Sodium Benzoate. Concise international chemical assessment - document 26. International Programme on Chemical Safety. Genev; 2005. Available at: https://www.who.int/ipcs/publications/cicad/cicad26_rev_1.pdf

12. EFSA Panel on Food Additives and Nutrient Sources (ANS)2, 3 European Food Safety Authority (EFSA). Scientific Opinion on the re-evaluation of benzoic acid (E 210), sodium benzoate (E 211), potassium benzoate (E 212) and calcium benzoate (E 213) as food additives. Parma, Italy; 2016. https://doi.org/10.2903/2016.4433

13. Nair B. Final report on the safety assessment of benzyl alcohol, benzoic acid, and sodium benzoate. Int. J. Toxicol. 2001; 20 (Suppl. 3): 23-50. https://doi.org/10.1080/10915810152630729

14. Halliwell B., Gutteridge J.M. The importance of free radicals and catalytic metal ions in human diseases. Mol. Aspects. Med. 1985; 8(2): 89-193. https://doi.org/10.1016/0098-2997(85)90001-9

15. Gardner L.K., Lawrence G.D. Benzene production from decarboxylation of benzoic acid in the presence of ascorbic acid and transition metal catalyst. J. Agricult. Food Chem. 1993; 5(41): 693-5.

16. Жолдакова З.И., Лебедь-Шарлевич Я.И., Мамонов Р.А., Синицына О.О. Совершенствование требований к контролю безопасности питьевой воды при хлорировании. Водоснабжение и санитарная техника. 2019; (7): 4-9

17. Kreis Н., Frese F., Wilmes G. Physiologische und morphologische Vernderungen an Ratten nach peroraler Verabreichung von Benzoesure. Food Cosmetics Toxicol. 1967; (5): 505-11.

18. Bio-Fax. Benzoic Acid. Northbrook, IL: Industrial Bio-Test Laboratories, Inc.; 1973.

19. Fujitani T. Short-term effect of sodium benzoate in F344 rats and B6C3F1 mice. Toxicol. Lett. 1993; 69(2): 171-9. https://doi.org/10.1016/0378-4274(93)90102-4

20. Toth B. Lack of tumorigenicity of sodium benzoate in mice. Fundam. Appl. Toxicol. 1984; 4(3 Pt. 1): 494-6. https://doi.org/10.1016/0272-0590(84)90208-2

21. Oecd sids, benzoates, UNEP Publication, SIDS Initial Assessment Report for 13th SIAM, Nov. 2001. Available at: https://hpvchemicals.oecd.org/ui/handler.axd?id=aa89d225-a2a7-4ed5-b8d6-c06b5e30b45b

22. Onodera H., Ogiu T., Matsuoka C., Furuta K., Takeuchi M., Oono Y., et al. Studies on effects of sodium benzoate on fetuses and offspring of Wistar rats. Eisei Shikenjo Hokoku. 1978; (96): 47-55.

23. Sodemoto Y., Enomoto М. Report of carcinogenesis bioassay of sodium benzoate in rats: absence of carcinogenicity of sodium benzoate in rats. J. Environ. Pathol. Toxicol. 1980; 4: 87-95.

24. Sodemoto Y., Enomoto M. Report of carcinogenesis bioassay of sodium benzoate in rats: absence of carcinogenicity of sodium benzoate in rats. J. Environ. Pathol. Toxicol. 1980; 4(1): 87-95.

25. Yılmaz S., Ünal F., Yüzbaşıoğlu D. The in vitro genotoxicity of benzoic acid in human peripheral blood lymphocytes. Cytotechnology. 2009; 60(1-3): 55. https://doi.org/10.1007/s10616-009-9214-z

26. Pongsavee M. Effect of sodium benzoate preservative on micronucleus induction, chromosome break, and Ala40Thr superoxide dismutase gene mutation in lymphocytes. Biomed. Res. Int. 2015; 2015: 103512. https://doi.org/10.1155/2015/103512

27. Khoshnoud M.J., Siavashpour A., Bakhshizadeh M., Rashedinia M. Effects of sodium benzoate, a commonly used food preservative, on learning, memory, and oxidative stress in brain of mice. J. Biochem. Mol. Toxicol. 2018; 32(2). https://doi.org/10.1002/jbt.22022

28. Noorafshan A., Erfanizadeh M., Karbalay-Doust S. Sodium benzoate, a food preservative, induces anxiety and motor impairment in rats. Neurosciences (Riyadh). 2014; 19(1): 24-8.

29. Brusilow S.W., Danney M., Waber L.J., Batshaw M., Burton B., Levitsky L., et al. Treatment of episodic hyperammonemia in children with inborn errors of urea synthesis. N. Engl. J. Med. 1984; 310(25): 1630-4.

30. WHO. Guidelines for drinking-water quality. Geneva; 2017.