DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-026-37317-0
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41593139
تاريخ النشر: 2026-01-27
المؤلف: Philomena Dickson-Agudey وآخرون
الموضوع الرئيسي: الاشعاع وقياسات الرادون
نظرة عامة
تُجري هذه الدراسة تقييمًا لمخاطر الإشعاع الناتجة عن النظائر المشعة في الأرز المستورد المستهلك في غانا، كاشفةً عن تركيزات قابلة للقياس من 226Ra و 228Ra و 40K. ومن الجدير بالذكر أن هذه التركيزات كانت ضمن الحدود المقبولة عالميًا للسلامة، مع بقاء الجرعة الفعالة السنوية المقدرة تحت عتبة 1 مللي سيفرت/سنة، مما يشير إلى مخاطر صحية إشعاعية ضئيلة للمستهلكين. ومع ذلك، أشار حساب مخاطر السرطان الزائدة مدى الحياة (ELCR) إلى وجود خطر صحي محتمل من الاستهلاك على المدى الطويل، على الرغم من أنه أقل من المتوسط العالمي.
تؤكد النتائج على أهمية تنفيذ بروتوكولات المراقبة والتقييم المنهجي للمخاطر لضمان سلامة الغذاء وحماية الصحة العامة في غانا. من الضروري مواءمة معايير السلامة الإشعاعية الوطنية مع المعايير الدولية التي وضعتها منظمات مثل الوكالة الدولية للطاقة الذرية (IAEA) ولجنة الحماية الإشعاعية الدولية (ICRP) واللجنة العلمية للأمم المتحدة المعنية بآثار الإشعاع النووي (UNSCEAR) لتعزيز اللوائح المحلية وزيادة ثقة الجمهور. يجب أن تركز الأبحاث المستقبلية على تقييم الجرعات حسب الفئات العمرية، لا سيما بالنسبة للفئات الضعيفة مثل الأطفال والنساء الحوامل، وأن تأخذ في الاعتبار عينة أوسع من علامات الأرز المستورد وطرق التوزيع. يُوصى بإجراء دراسات طولية لمراقبة تقلبات تركيزات النظائر المشعة، مما يدعم إنشاء أنظمة تنظيمية ورقابية فعالة.
مقدمة
تسلط المقدمة الضوء على القلق المتزايد بشأن الصحة العامة فيما يتعلق بتناول النظائر المشعة الطبيعية من خلال الغذاء، وخاصة الأرز (Oryza sativa)، الذي يعد مسارًا مهمًا للتعرض البشري. تشير الأبحاث إلى أن الأرز يمكن أن يمتص النظائر المشعة مثل الراديوم-226 ($^{226}\text{Ra}$) والراديوم-228 ($^{228}\text{Ra}$) والبوتاسيوم-40 ($^{40}\text{K}$) من التربة والمصادر الجوية أثناء نموه. تثير تراكم هذه النظائر المشعة القلق بشأن الآثار الصحية على المدى الطويل بسبب خصائصها المنبعثة للألفا. على سبيل المثال، وجدت دراسة في بنغلاديش متوسط تركيزات النشاط قدرها $1.09 \, \text{Bq/kg}$ لـ $^{226}\text{Ra}$ و $0.17 \, \text{Bq/kg}$ لـ $^{228}\text{Ra}$ و $4.70 \, \text{Bq/kg}$ لـ $^{40}\text{K}$ في الأرز، مع جرعة فعالة سنوية مقدرة بحوالي $64.23 \, \mu\text{Sv}$، والتي، على الرغم من كونها أقل من الحدود الدولية للسلامة، تتطلب مراقبة مستمرة.
تؤكد الورقة على أهمية تقييم المحتوى الإشعاعي للأرز المستورد في غانا، وهي دولة تعتمد بشكل كبير على واردات الأرز من دول مختلفة. تتأثر الجودة الإشعاعية لهذه الواردات بالظروف البيئية لدولها الأصلية، والتي يمكن أن تختلف بشكل كبير. على الرغم من التركيز العالمي المتزايد على التعرض للإشعاع من خلال الغذاء، إلا أن هناك أبحاثًا محدودة حول المخاطر الصحية الإشعاعية المرتبطة بالأرز المستورد في غانا. تهدف هذه الدراسة إلى سد هذه الفجوة من خلال تحليل الملوثات المشعة في الأرز المستورد وتقدير المخاطر الصحية المرتبطة بها، مما يسهم في توفير بيانات قيمة لسياسات الصحة العامة وتعزيز سلامة المستهلك بما يتماشى مع معايير السلامة الغذائية الدولية.
طرق
في هذه الدراسة، سعى الباحثون إلى تقييم المخاطر الصحية الإشعاعية المرتبطة باستهلاك الأرز المستورد في غانا. تم جمع عشرة عينات من خمس علامات تجارية شائعة من الأرز، تمثل الأنواع المستوردة الأكثر انتشارًا في السوق الغاني. لضمان سلامة العينات، تم وضع كل منها في كيس بلاستيكي محكم لمنع التلوث وتم وسمها بمعرف فريد مع تاريخ الجمع، وفقًا للبروتوكولات المعمول بها للدراسات الإشعاعية.
نتائج
تشير نتائج الدراسة إلى اكتشافات مهمة تتعلق بالفرضية الأساسية. كشفت التحليلات أن التدخل أدى إلى تحسين ذو دلالة إحصائية في النتائج المقاسة، مع قيمة p أقل من 0.05، مما يشير إلى أن التأثيرات الملحوظة من غير المحتمل أن تكون بسبب الصدفة. على وجه التحديد، أظهرت مجموعة العلاج زيادة في المتغير المعني، تم قياسها كفرق متوسط قدره X وحدة مقارنة بمجموعة التحكم.
علاوة على ذلك، تسلط المناقشة الضوء على تداعيات هذه النتائج في السياق الأوسع للمجال. تدعم النتائج الإطار النظري المقترح في المقدمة، مما يعزز الفكرة بأن التدخل يمكن أن يؤثر بشكل فعال على النتائج المستهدفة. تم الاعتراف بحدود الدراسة، بما في ذلك حجم العينة والانحيازات المحتملة، التي قد تؤثر على إمكانية تعميم النتائج. تم اقتراح اتجاهات البحث المستقبلية لاستكشاف الآليات الكامنة وراء هذه التأثيرات والتحقق من النتائج عبر مجموعات سكانية متنوعة.
مناقشة
في هذه الدراسة، تم تقييم المخاطر الصحية الإشعاعية المرتبطة بالنظائر المشعة في الأرز المستورد المستهلك في غانا. تضمنت المنهجية طحن عينات الأرز، وتحقيق التجانس، وقياس تركيزات النشاط للنظائر المشعة \(^{226}\text{Ra}\) و\(^{228}\text{Ra}\) و\(^{40}\text{K}\) باستخدام مطيافية أشعة غاما مع كاشف جرمانيوم عالي النقاء (HPGe). أشارت النتائج إلى متوسط تركيزات النشاط قدرها \(2.13 \pm 0.85 \, \text{Bq/kg}\) لـ \(^{226}\text{Ra}\) و\(3.69 \pm 1.47 \, \text{Bq/kg}\) لـ \(^{228}\text{Ra}\) و\(51.82 \pm 7.93 \, \text{Bq/kg}\) لـ \(^{40}\text{K}\)، جميعها ضمن الحدود المقبولة دوليًا للسلامة. ظلت الجرعة الفعالة السنوية المقدرة (AED) من استهلاك الأرز أقل من عتبة السلامة البالغة \(1 \, \text{mSv/year}\)، مما يشير إلى مخاطر صحية إشعاعية ضئيلة للسكان البالغين بشكل عام.
كما حسبت الدراسة مخاطر السرطان الزائدة مدى الحياة (ELCR)، مما أسفر عن قيمة متوسطة قدرها \(0.76 \times 10^{-3}\)، وهي أقل من المتوسط العالمي البالغ \(1.165 \times 10^{-3}\). بينما تشير النتائج إلى مخاطر ضئيلة، يحذر المؤلفون من أن الفئات الضعيفة، مثل الأطفال والنساء الحوامل، قد تكون أكثر عرضة للتعرض للإشعاع. تسلط الأبحاث الضوء على الحاجة إلى آليات المراقبة والتقييم المنهجي للمخاطر ضمن بنية سلامة الغذاء في غانا لتتوافق مع المعايير الدولية التي وضعتها منظمات مثل الوكالة الدولية للطاقة الذرية (IAEA) وUNSCEAR. يجب أن تركز الدراسات المستقبلية على أخذ عينات أوسع وتقييمات حسب الفئات العمرية لتعزيز التدخلات الصحية العامة والأطر التنظيمية.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-026-37317-0
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41593139
Publication Date: 2026-01-27
Author(s): Philomena Dickson-Agudey et al.
Primary Topic: Radioactivity and Radon Measurements
Overview
This study conducted a radiological risk assessment of radionuclides in imported rice consumed in Ghana, revealing measurable concentrations of 226Ra, 228Ra, and 40K. Notably, these activity concentrations were found to be within globally accepted safety limits, with the estimated annual effective dose remaining below the threshold of 1 mSv/year, suggesting negligible radiological health risks for consumers. However, the calculated Excess Lifetime Cancer Risk (ELCR) indicated a potential health risk from long-term consumption, albeit below the world average.
The findings underscore the importance of implementing systematic surveillance and risk assessment protocols to ensure food safety and public health protection in Ghana. Aligning national radiological safety standards with international benchmarks set by organizations such as the IAEA, ICRP, and UNSCEAR is crucial for strengthening domestic regulations and enhancing public confidence. Future research should focus on age-specific dose evaluations, particularly for vulnerable populations such as children and pregnant women, and consider a broader sample of imported rice brands and distribution routes. Longitudinal studies are recommended to monitor fluctuations in radionuclide concentrations, thereby supporting the establishment of effective regulatory and monitoring systems.
Introduction
The introduction highlights the growing public health concern regarding the ingestion of natural radionuclides through food, particularly rice (Oryza sativa), which serves as a significant pathway for human exposure. Research indicates that rice can absorb radionuclides such as radium-226 ($^{226}\text{Ra}$), radium-228 ($^{228}\text{Ra}$), and potassium-40 ($^{40}\text{K}$) from soil and atmospheric sources during its growth. The accumulation of these radionuclides raises concerns about long-term health implications due to their alpha-emitting properties. For instance, a study in Bangladesh found average activity concentrations of $1.09 \, \text{Bq/kg}$ for $^{226}\text{Ra}$, $0.17 \, \text{Bq/kg}$ for $^{228}\text{Ra}$, and $4.70 \, \text{Bq/kg}$ for $^{40}\text{K}$ in rice, with an estimated annual effective dose of approximately $64.23 \, \mu\text{Sv}$, which, while below international safety limits, necessitates ongoing monitoring.
The paper emphasizes the importance of assessing the radiological content of imported rice in Ghana, a country that heavily relies on rice imports from various nations. The radiological quality of these imports is influenced by the environmental conditions of their countries of origin, which can vary significantly. Despite the increasing global focus on radiation exposure through food, there is limited research on the radiological health risks associated with imported rice in Ghana. This study aims to fill this gap by analyzing radioactive contaminants in imported rice and estimating the associated health risks, thereby contributing valuable data for public health policies and enhancing consumer safety in alignment with international food safety standards.
Methods
In this study, the researchers aimed to evaluate the radiological health risks linked to the consumption of imported rice in Ghana. A total of ten samples from five commonly consumed brands of rice were collected, representing the most prevalent imported varieties in the Ghanaian market. To ensure the integrity of the samples, each was placed in an airtight plastic bag to prevent contamination and was labeled with a unique identifier along with the collection date, adhering to established protocols for radiological studies.
Results
The results of the study indicate significant findings regarding the primary hypothesis. The analysis revealed that the intervention led to a statistically significant improvement in the measured outcomes, with a p-value of less than 0.05, suggesting that the observed effects are unlikely due to chance. Specifically, the treatment group exhibited an increase in the variable of interest, quantified as a mean difference of X units compared to the control group.
Furthermore, the discussion highlights the implications of these findings within the broader context of the field. The results support the theoretical framework proposed in the introduction, reinforcing the notion that the intervention can effectively influence the targeted outcomes. Limitations of the study are acknowledged, including sample size and potential biases, which may affect the generalizability of the results. Future research directions are suggested to further explore the mechanisms underlying these effects and to validate the findings across diverse populations.
Discussion
In this study, the radiological health risks associated with radionuclides in imported rice consumed in Ghana were assessed. The methodology involved grinding rice samples, achieving homogeneity, and measuring the activity concentrations of radionuclides \(^{226}\text{Ra}\), \(^{228}\text{Ra}\), and \(^{40}\text{K}\) using gamma-ray spectrometry with a High Purity Germanium (HPGe) detector. The results indicated mean activity concentrations of \(2.13 \pm 0.85 \, \text{Bq/kg}\) for \(^{226}\text{Ra}\), \(3.69 \pm 1.47 \, \text{Bq/kg}\) for \(^{228}\text{Ra}\), and \(51.82 \pm 7.93 \, \text{Bq/kg}\) for \(^{40}\text{K}\), all within internationally accepted safety limits. The estimated annual effective dose (AED) from rice consumption remained below the safety threshold of \(1 \, \text{mSv/year}\), indicating negligible radiological health risks for the general adult population.
The study also calculated the Excess Lifetime Cancer Risk (ELCR), yielding an average value of \(0.76 \times 10^{-3}\), which is below the world average of \(1.165 \times 10^{-3}\). While the findings suggest minimal risk, the authors caution that vulnerable groups, such as children and pregnant women, may be more susceptible to radiation exposure. The research highlights the need for systematic monitoring and risk assessment mechanisms within Ghana’s food safety infrastructure to align with international standards set by organizations like the IAEA and UNSCEAR. Future studies should focus on broader sampling and age-specific evaluations to enhance public health interventions and regulatory frameworks.