medjournalМедицинский журналMedical Journal1818-426XБелорусский государственный медицинский университет10.51922/1818-426X.2023.1.23medjournal-234Research ArticleОБЗОРЫ И ЛЕКЦИИREVIEWS AND LECTURESСодержание хлороформа в крови населения как биомаркер экспозиции побочными продуктами дезинфекции питьевой водыChloroform content in the blood of the population as a biomarker of exposure to drinking water disinfection by-productsДроздоваЕ. В.DrozdovaE. V.СычикС. И.SychikS. I.СяховичВ. Э.SyakhovichV. E.ПоходняЕ. Н.PakhadniaK. N.АгабалаевА. А.AhabalayeuA. A.ДолгинаН. А.DalhinaN. А.РУП «Научно-практический центр гигиены»BelarusУЗ «Национальная антидопинговая лабораторияBelarus202320062025012332Copyright © Дроздова Е.В., Сычик С.И., Сяхович В.Э., Походня Е.Н., Агабалаев А.А., Долгина Н.А., 20252025Дроздова Е.В., Сычик С.И., Сяхович В.Э., Походня Е.Н., Агабалаев А.А., Долгина Н.А.Drozdova E.V., Sychik S.I., Syakhovich V.E., Pakhadnia K.N., Ahabalayeu A.A., Dalhina N.А.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://medjournal.ejournal.by/jour/article/view/234

Одним из путей повышения надежности доказательной базы и снижения неопределенности при оценке рисков здоровью в связи с воздействием химических веществ и их гигиеническом нормировании является применение современных методических подходов, например, данных биомониторинга. Целью настоящего исследования являлось обоснование возможности применения результатов определения хлороформа в крови человека как биомаркера экспозиции побочными продуктами дезинфекции питьевой воды в условиях республики. Разработан метод газовой хроматографии-масс-спектрометрии для определения хлороформа в цельной крови на основе применения в качестве растворителя ацетонитрила и дополнительной экстракции хлороформа из ацетонитрильного супернатанта малыми количествами гексана. Содержание хлороформа в крови населения, проживающего на территориях населенного пункта, обеспечиваемых хлорированной питьевой водой, достоверно выше, чем у населения на территориях, снабжаемых водой без применения хлорирования (0,03–0,54 нг/мл, Р95 0,27 нг/м против 0,00–0,37 нг/мл, Р95 0,13 нг/мл). Предложена модель линейной зависимости, позволяющая прогнозировать уровень содержания хлороформа в крови экспонированного населения от содержания его в воде и наоборот. Установленные закономерности позволили рекомендовать определение хлороформа в цельной крови населения как информативного биомаркера кумулятивной экспозиции, учитывающего реальные сценарии воздействия за предшествующий период времени.

The modern methodological approaches, such as biomonitoring, could be used to improve the evidence base reliability and reduce uncertainty under chemicals health risk assessments and hygienic rationing. The aim of the study was to substantiate using the results of chloroform determination in human blood as a biomarker of exposure to drinking water disinfection byproducts under republican conditions. A gas chromatography-mass spectrometry method for determination of chloroform in whole blood based on the use of acetonitrile as solvent and additional extraction of chloroform from acetonitrile supernatant by small amounts of hexane was developed. Chloroform concentrations in the blood of population at the territories supplied with chlorinated drinking water are significantly higher than that of population at the territories supplied with water without chlorination (0.03–0.54 ng/ml, P95 0.27 ng/ml versus 0.00–0.37 ng/ml, P95 0.13 ng/ml respectively). A proposed linear dependence model enables to predict the chloroform blood level in the exposed population based on water concentrations and vice versa. We recommend the determination of chloroform in the whole blood of the population as an informative biomarker of cumulative exposure, reflecting real exposure scenarios for the preceding period of time, based on identified trends.

питьевая водапобочные продукты дезинфекциихлороформконцентрациябиомониторингоценка риска здоровьюбиомаркеры экспозицииdrinking waterdisinfection by-productschloroformconcentrationbiomonitoringhealth risk assessmentbiomarker of exposureАвторы статьи выражают признательность Комитету по здравоохранения Мингорисполкома, а также администрациям 39-й городской клинической поликлиники и 2-й центральной районной поликлиники Фрунзенского района г. Минска, Центральной районной клинической поликлиники № 34 и 19-й Центральной районной поликлиники Первомайского района г. Минска за содействие в отборе проб крови при проведении настоящего исследования.ReferencesК вопросу об образовании побочных продуктов дезинфекции питьевой воды (регламентируемых и эмерджентных), их генотоксических и канцерогенных свойствах: обзор проблемы и направления дальнейших исследований / Е. В. Дроздова, В. В. Бурая, В. В. Гирина Т. З. Суровец, А. В. Фираго // Здоровье и окружающая среда: сб. науч. тр. / М-во здравоохранения Респ. Беларусь, Науч.-практ. центр гигиены; гл. ред. С. И. Сычик. – Минск: РНМБ, 2016. – Вып. 26. – С. 12–16.Drozdova, E. V., Buraya V. V., Girina V. V., Suravets T. Z., Firago A. V. K voprosu ob obrazovanii pobochnykh produktov dezinfektsii pit’evoy vody (reglamentiruemykh i emerdzhentnykh), ikh genotoksicheskikh i kantserogennykh svoystvakh: obzor problemy i napravleniya dal’neyshikh issledovaniy [On the formation of drinking water disinfection by-products (regulated and emergent), their genotoxicity and carcinogenic effects: review and perspectives for further studies] // Zdorov’e i okruzhayushchaya sreda: sbornik nauchnykh trudov [Health and the Environment: Collection of Scientific Papers]. – Minsk, 2016. – Iss. 26. – P. 12–16.Четверкина, К. В. К Установлению реперного уровня содержания хлороформа в крови детского населения / К. В. Четверкина // Анализ риска здоровью. – 2018. – № 3. – С. 85–93.Chetverkina, K. V. K Ustanovleniyu repernogo urovnya soderzhaniya hloroforma v krovi detskogo naseleniya [On determination of reference chloroform content in children’s blood] // Analiz riska zdorov’yu = Health Risk Analysis. – 2018. – № 3. – P. 85–93.Assessment of drinking water chlorination by-products in view of multiroute exposure / А. Drazdova, V. Girina, V. Buraya, A. Firago // Toxicology Letters. – 2019. – Vol. 314, Suppl. 1: Abstracts of the 55th Congress of the European Societies of Toxicology (EUROTOX 2019) Toxicilogy – Science Providing Solutions, Helsinki, Finland, 8th–11th of September 2019. – S. 82.Drazdova, A., Girina V., Buraya V., Firago A. Assessment of drinking water chlorination by-products in view of multiroute exposure // Toxicology Letters. – 2019. – Vol. 314, Suppl. 1: Abstracts of the 55th Congress of the European Societies of Toxicology (EUROTOX 2019) Toxicilogy – Science Providing Solutions, Helsinki, Finland, 8th–11th of September 2019. – S. 82.Association of Blood Trihalomethane Concentrations with Risk of All-Cause and Cause-Specific Mortality in U. S. Adults: A Prospective Cohort Study / Y. Sun, C. Chen, V. Mustieles, L. Wang, Y. Zhang, Y. X. Wang, C. Messerlian // Environ Sci Technol. – 2021. – Vol. 55, № 13. – Р. 9043–9051.Sun, Y., Chen C., Mustieles V., Wang L., Zhang Y., Wang Y.-X., Messerlian C. Association of Blood Trihalomethane Concentrations with Risk of All-Cause and Cause-Specific Mortality in U. S. Adults: A Prospective Cohort Study // Environ Sci Technol. – 2021. – Vol. 55, № 13. – Р. 9043–9051.Comparison of Trihalomethanes in Tap Water and Blood: A Case Study in the United States / Z. Rivera-Núñez, J. M. Wright, B. C. Blount, L. K. Silva, E. Jones, R. L. Chan, R. A. Pegram, P. C. Singer, D. A. Savitz // Environmental health perspectives. – 2012. – Vol. 120, № 5. – Р. 661–667.Rivera-Núñez, Z., Wright J. M., Blount B. C., Silva L. K., Jones E., Chan R. L., Pegram R. A., Singer P. C., Savitz D. A. Comparison of Trihalomethanes in Tap Water and Blood: A Case Study in the United States // Environmental health perspectives. – 2012. – Vol. 120, № 5. – Р. 661–667.Concept for the Evaluation of Carcinogenic Substances in Population-Based Human Biomonitoring / K.-M. Wollin, P. Apel, Y. Chovolou, U. Pabel, T. Schettgen, M. Kolossa-Gehring, C. Röhl // Int J Environ Res Public Health. – 2022. – Vol. 19, № 12. – Р. 7235.Wollin, K.-M., Apel P., Chovolou Y., Pabel U., Schettgen T., Kolossa-Gehring M., Röhl C. Concept for the Evaluation of Carcinogenic Substances in Po pulation-Based Human Biomonitoring // Int J Environ Res Public Health. – 2022. – Vol. 19, № 12. – Р. 7235.Development of Policy Relevant Human Biomonitoring Indicators for Chemical Exposure in the European Population / J. Buekers, M. David, G. Koppen, J. Bessems, M. Scheringer, E. Lebret, D. Sarigiannis, M. Kolossa-Gehring, M. Berglund, G. Schoeters, X. Trier // Int J Environ Res Public Health. – 2018. – Vol. 15, № 10. – Р. 2085.Buekers, J., David M., Koppen G., Bessems J., Scheringer M., Lebret E., Sarigiannis D., Kolossa-Gehring M., Berglund M., Schoeters G., Trier X. Development of Policy Relevant Human Biomonitoring Indicators for Chemical Exposure in the European Population // Int J Environ Res Public Health. – 2018. – Vol. 15, № 10. – Р. 2085.EPA/600/R-06/087 Exposures and internal doses of trihalomethanes in humans: multi-route contributions from drinking water. – URL: http://nepis.epa.gov/Adobe/PDF/.pdf (дата обращения: 15.01.2018).EPA/600/R-06/087 Exposures and internal doses of trihalomethanes in humans: multi-route contributions from drinking water. Available at: http://nepis.epa.gov/Adobe/PDF/.pdf (15.01.2018).Experimental models of animal chronic pathology in assessing health risks for sensitive population groups / E. V. Drozdova, S. I. Sychik, V. A. Hrynchak, S. N. Rjabceva // Health Risk Analysis. – 2022. – № 2. – Р. 185–195.Drozdova, E. V., Sychik S. I., Hrynchak V. A., Rjabceva S. N. Experimental models of animal chronic pathology in assessing health risks for sensitive population groups // Health Risk Analysis. – 2022. – № 2. – Р. 185–195.Guidelines for drinking-water quality / WHO. – 4th ed. – Geneva, 2011. – 564 p.WHO. Guidelines for drinking-water quality. – 4th ed. – Geneva, 2011. – 564 p.Guidelines for the derivation of Biomonitoring Equivalents: report from the Biomonitoring Equivalents Expert Workshop / S. M. Hays, L. L. Aylward, J. S. LaKind, M. J. Bartels, H. A. Barton, P. J. Boogaard, C. Brunk, S. Dizio, M. Dourson, D. A. Goldstein, J. Lipscomb, M. E. Kilpatrick, D. Krewski, K. Krishnan, M. Nordberg, M. Okino, Y. M. Tan, C. Viau, J. W. Yager // Regul Toxicol Pharmacol. – 2008. – Vol. 51, Suppl. 3. – Р. S4–S15.Hays, S. M., Aylward L. L., LaKind J. S., Bartels M. J., Barton H. A., Boogaard P. J., Brunk C., DiZio S., Dourson M., Goldstein D. A., Lipscomb J., Kilpatrick M. E., Krewski D., Krishnan K., Nordberg M., Okino M., Tan Y. M., Viau C., Yager J. W. Guidelines for the derivation of Biomonitoring Equivalents: report from the Biomonitoring Equivalents Expert Workshop // Regul Toxicol Pharmacol. – 2008. – Vol. 51, 3 Suppl. – S4–S15.Health impacts of long-term exposure to disinfection by-products in drinking water in Europe: HIWATE / M. J. Nieuwenhuijsen, R. Smith, S. Golfino poulos, N. Best, J. Bennett, G. Aggazzotti, E. Righi, G. Fantuzzi, L. Bucchini, S. Cordier, C. M. Villanueva, V. Moreno, C. La Vecchia, C. Bosetti, T. Vartiainen, R. Rautiu, M. Toledano, N. Iszatt, R. Grazuleviciene, M. Kogevinas // J Water Health. – 2009. – Vol. 7, № 2. – P. 185–207.Health impacts of long-term exposure to disinfection by-products in drinking water in Europe: HIWATE / M. J. Nieuwenhuijsen, R. Smith, S. Golfi nopoulos, N. Best, J. Bennett, G. Aggazzotti, E. Righi, G. Fantuzzi, L. Bucchini, S. Cordier, C. M. Villanueva, V. Moreno, C. La Vecchia, C. Bosetti, T. Vartiainen, R. Rautiu, M. Toledano, N. Iszatt, R. Grazuleviciene, M. Kogevinas // J Water Health. – 2009. – Vol. 7, № 2. – P. 185–207.Household exposures to drinking water disinfection by-products: whole blood trihalomethane levels / L. C. Backer, D. L. Ashley, M. A. Bonin, F. L. Cardinali, S. M. Kieszak, J. V. Wooten // Journal of Exposure Analysis and Environmental Epidemiology. – 2000. – Vol. 10. – P. 321–326.Backer, L. C., Ashley D. L., Bonin M. A., Cardi nali F. L., Kieszak S. M., Wooten J. V. Household exposures to drinking water disinfection by-products: whole blood trihalomethane levels // Journal of Exposure Analysis and Environmental Epidemiology. – 2000. – Vol. 10. – P. 321–326.Human biomonitoring in health risk assessment in Europe: Current practices and recommendations for the future / H. Louro, M. Heinälä, J. Bessems, J. Buekers, T. Vermeire, M. Woutersen, J. van Engelen, T. Borges, C. Rousselle, E. Ougier, P. Alvito, C. Martins, R. Assunção, M. J. Silva, A. Pronk, B. Schaddelee-Scholten, M. Del Carmen Gonzalez, M. de Alba, A. Castaño, S. Viegas, T. Humar-Juric, L. Kononenko, A. Lampen, A. M. Vinggaard, G. Schoeters, M. Kolossa-Gehring, T. Santonen // Int J Hyg Environ Health. – 2019. – Vol. 222, № 5. – Р. 727–737.Louro, H., Heinälä M., Bessems J., Buekers J., Vermeire T., Woutersen M., van Engelen J., Borges T., Rousselle C., Ougier E., Alvito P., Martins C., Assunção R., Silva M. J., Pronk A., Schaddelee-Scholten B., Del Carmen Gonzalez M., de Alba M., Castaño A., Viegas S., Humar-Juric T., Kononenko L., Lampen A., Vinggaard A. M., Schoeters G., Kolossa-Gehring M., Santonen T. Human biomonitoring in health risk assessment in Europe: Current practices and recommendations for the future // Int J Hyg Environ Health. – 2019. – Vol. 222, № 5. – Р. 727–737.Influence of tap water quality and household water use activities on indoor air and internal dose levels of trihalomethanes / J. R. Nuckols, D. L. Ashley, C. Lyu, S. M. Gordon, A. F. Hinckley, P. Singer // Environ Health Perspect. – 2005. – Vol. 113, № 7. – Р. 863–870.Nuckols, J. R., Ashley D. L., Lyu C., Gordon S. M., Hinckley A. F., Singer P. Influence of tap water quality and household water use activities on indoor air and internal dose levels of trihalomethanes // Environ Health Perspect. – 2005. – Vol. 113, № 7. – Р. 863–870.Insights to estimate exposure to regulated and non-regulated disinfection by-products in drinking water / P. E. Redondo-Hasselerharm, D. Cserbik, C. Flores, M. J. Farré, J. Sanchís, J. A. Alcolea, C. Planas, J. Caixach, C. M. Villanueva // J Expo Sci Environ Epidemiol. – 2022. – Vol. 29. – P. 1–11.Redondo-Hasselerharm, P. E., Cserbik D., Flores C., Farré M. J., Sanchís J., Alcolea J. A., Planas C., Caixach J., Villanueva C. M. Insights to estimate exposure to regulated and non-regulated disinfection by-products in drinking water // J Expo Sci Environ Epidemiol. – 2022. – Vol. 29. – P. 1–11.Public health interpretation of trihalomethane blood levels in the United States: NHANES 1999–2004 / J. S. LaKind, D. Q. Naiman, S. M. Hays, L. L. Aylward, В. С. Blount // J Expo Sci Environ Epidemiol. – 2010. – Vol. 20, № 3. – Р. 255–262.LaKind, J. S., Naiman D. Q., Hays S. M., Aylward L. L., Blount В. С. Public health interpretation of trihalomethane blood levels in the United States: NHANES 1999–2004 // J Expo Sci Environ Epidemiol. – 2010. – Vol. 20, № 3. – Р. 255–262.Sharma, V. K. Formation and toxicity of brominated disinfection byproducts during chlorination and chloramination of water: a review / V. K. Sharma, R. Zboril, T. J. McDonald // J. Environ Sci Health B. – 2014. – Vol. 49, № 3. – P. 212–228.Sharma, V. K., Zboril R., McDonald T. J. Formation and toxicity of brominated disinfection byproducts during chlorination and chloramination of water: a review // J. Environ Sci Health B. – 2014. – Vol. 49, № 3. – P. 212–228.Trihalomethanes in Drinking Water and Bladder Cancer Burden in the European Union / I. Evlampidou, L. Font-Ribera, D. Rojas-Rueda, E. Gracia-Lavedan, N. Costet, N. Pearce, P. Vineis, J. J. K. Jaakkola, F. Delloye, K. C. Makris, E. G. Stephanou, S. Kargaki, F. Kozisek, T. Sigsgaard, B. Hansen, J. Schullehner, R. Nahkur, C. Galey, C. Zwiener, M. Vargha, E. Righi, G. Aggazzotti, G. Kalnina, R. Grazuleviciene, K. Polanska, D. Gubkova, K. Bitenc, E. H. Goslan, M. Kogevinas, C. M. Villanueva // Environmental Health Perspectives. – 2020. – Vol. 128, № 1. – P. 1–14.Evlampidou, I., Font-Ribera L., Rojas-Rueda D., Gracia-Lavedan E., Costet N., Pearce N., Vineis P., Jaakkola J. J. K., Delloye F., Makris K. C., Stephanou E. G., Kargaki S., Kozisek F., Sigsgaard T., Hansen B., Schullehner J., Nahkur R., Galey C., Zwiener C., Vargha M., Righi E., Aggazzotti G., Kalnina G., Grazuleviciene R., Polanska K., Gubkova D., Bitenc K., Goslan E. H., Kogevinas M., Villanueva C. M. Trihalomethanes in Drinking Water and Bladder Cancer Burden in the European Union // Environmental Health Perspectives. – 2020. – Vol. 128, № 1. – P. 1–14.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.