Mitől olyan HCB a veszélyes ScienceBlog
Jelenleg egy üzenet megy keresztül minden médián, és nagy bizonytalanságot okoz: a szennyező mérések során a karintiai Görtschitztal egyes tejmintáiban megemelkedett hexaklór-benzol (HCB) szint található. Egy botrány, amint egyes médiajelentések - számos kommentátor által elismerve - hívják? Az eddig rendelkezésre álló kutatási eredmények természetesen (még) nem teszik lehetővé annak megállapítását, hogy a Görtschitztal lakói vagy termékei fogyasztói számára hosszú távú kockázat áll fenn.
Mivel évtizedek óta foglalkozom a bioszférában található idegen anyagok "sorsával", szeretnék foglalkozni a hexaklór-benzol (HCB) valószínűleg legsúlyosabb problémájával, nevezetesen annak nagyon magas perzisztenciájával a bioszférában. További információ magáról a HCB-ről, előfordulásáról (beleértve az ételeket is), az organizmusokban való felhalmozódásáról és a kapcsolódó egészségügyi kockázatokról, valamint az EU és az Egyesült Államok hivatalos jelentéseiről és iránymutatásairól a cikk végén találhatók (angol nyelvű jelentések, ingyenes letöltés) ).
Mi a hexaklórbenzol (HCB)?
Leegyszerűsítve: egy egyszerű kis molekula (C 6 Cl 6 - molekulatömeg 284 D), egy benzol, amelynek gyűrűjén mind a 6 helyzetet klóratom foglalja el (1. ábra).
A fehér, viszonylag illékony anyagot benzol klórozásával állítják elő; gyakorlatilag vízben nem oldódik, de 500 000-szer jobban oldódik nem vizes rendszerekben, például olajokban, zsírokban és általában szerves oldószerekben.
A HCB nagyon stabil kémiai vegyület. A légkörben történő lebomlás (radikális reakciók, fotolízis útján) rendkívül lassú (felezési ideje több év nagyságrendű), akárcsak a biológiai rendszerekben (lásd alább). Ennek eredményeként a HCB felhalmozódik a környezetben.
A HCB alkalmazása és az egészségügyi problémák
Az 1980-as évek elejéig a hexaklór-benzolt túlzottan használták az egész világon. A HCB elsősorban rendkívül hatékony gombaölő szerként szolgált - azaz Gyógyszerként a gombás támadások ellen: A mezőgazdaságban jelentős áttöréseket értek el, többek között a búzakő tüzét is; erre a célra HCB-vel öltözött magokat használtak, amelyek legfeljebb 1 g anyagot tartalmazhattak kilogrammonként. A HCB-t gombaölő szerként használták a faanyagvédő szerekben is. A HCB-t széles körben használták az iparban: például PVC (polivinil-klorid - például padlóburkolatok) és szigetelőanyagok adalékaként, grafitanódok, pirotechnikai termékek és még sok más gyártásában.
Az 1950-es évek második felében komoly jelek mutattak arra, hogy a HCB súlyos egészségkárosodást okozhat: Dél-Kelet-Anatóliában egy népességcsoport olyan magokat használt, amelyeket túlságosan magas HCB-mennyiséggel (2kg HCB/1000kg) készítettek és évekig ették a kenyeret, amelyet a kapott terményekből állítottak elő. Körülbelül 4000 ember betegedett meg abban az időben, főleg porfíriából (Porphyria cutanea tarda - PCT) - a célszervek a máj: bőr, csontok és pajzsmirigy voltak, a felnőttek körülbelül 10% -a halt meg. Az HCB koncentráció az anyatejben, amely nyilvánvalóan túl magas volt, rendkívül magas halálozáshoz vezetett (95%!) 2 év alatti gyermekeknél.
Becslések szerint az emberek évek óta naponta 50-200 mg HCB-t (0,7-2,9 mg/testtömeg-kg) fogyasztottak. Még évtizedekkel később is szenvedtek a HCB következményeitől. (Összehasonlításképpen: a napi bevitel, amelyet ma elfogadhatónak tartunk, 0,01 µg/kg (Microgramm/kg) testtömeg, azaz több mint 100 000-szer alacsonyabb.)
Szerencsére ilyen katasztrófa sehol máshol nem történt.
Ennek eredményeként sok helyen - világszerte - végeztek felméréseket a lakosságról. Mindenekelőtt fontos volt annak megállapítása, hogy milyen kockázatot jelentenek azok az emberek, akik a klórozott vegyületek gyártásával, felhasználásával és ártalmatlanításával foglalkozó iparágak közelében élnek, és akiket részben ott foglalkoztattak. A HCB szérum szintjeivel mérve néhány nagyon magas HCB terhelés nyilvánvaló volt (pl. Flix/Spanyolországban a szérumkoncentráció 93 - 223 µg/l volt). A különböző csoportok által összegyűjtött egészségügyi adatok azonban meglehetősen ambivalensek voltak: számos adat jelezte, hogy a HCB-expozíció alig vagy egyáltalán nem befolyásolta a releváns klinikai paramétereket, más adatok összefüggéseket mutattak a máj, az izmok, a pajzsmirigy károsodásával stb.
A HCB ártalmasságával kapcsolatos érvekhez állatkísérletekből (egér, patkány, kutya-majom) és sejttenyészetekkel végzett in vitro kísérletekből származó egyértelmű adatokat használtak (és fognak továbbra is használni). A probléma ezzel az, hogy az ezekben a kísérletekben alkalmazott HCB-dózisok sokszor magasabbak voltak, mint azok a dózisok, amelyek Anatólia keleti részén katasztrofálisnak bizonyultak.
A HCB-kibocsátás csökkentése
Tekintettel a HCB-vel kapcsolatos kockázatokra, a HCB termelését nagyrészt beszüntették, és mezőgazdasági felhasználását az Európai Közösség 1981-ben betiltotta.
2001-ben 151 állam írta alá az egészség és a környezet védelméről szóló stockholmi egyezményben a 12 klórvegyület („a piszkos tucat”) - beleértve a HCB-t is - globális tilalmát. Ez jelentősen csökkentette a HCB problémáját, de nem szüntette meg teljesen (2. ábra).
A HCB még mindig jelen van a környezetben - alacsonyabb szinten:
- Gyakorlatilag minden olyan égési folyamatban keletkezik, amely szén és klór jelenlétében zajlik (a bioszféra mindennapos elemei). Különösen magas koncentráció - több gramm HCB/tonna anyag - fordulhat elő szennyvíziszap vagy polivinil-klorid (PVC) elégetésekor.
- A HCB a klórozott oldószerek és peszticidek gyártásának mellékterméke.
- A HCB a talaj szennyezett helyein található.
A HCB perzisztenciájának problémája
A HCB veszélyességének fő oka a kitartása.
Csakúgy, mint más kicsi, lipofil (zsírban oldódó) molekulák esetében, a HCB sem okoz problémát, hogy a sejtmembrán lipidrétegén keresztül teljes organizmusokba kerüljön. Mivel a sejt belseje gazdag lipidtartalmú szerkezetekben és különféle fehérjékben, amelyekhez zsírban oldódó molekulák kötődhetnek, felhalmozódásuk a sejtben történik. Ez a HCB esetében is érvényes.
Mivel az idegen anyagok növekvő felhalmozódása óriási mértékben rontaná/károsítaná a sejtfehérjék és -struktúrák működését, a sejtek egy sor enzimet tartalmaznak, amelyek szinte az összes idegen anyagot olyan vegyületekké alakítják, amelyek kevésbé felhalmozódnak, és így kiválasztódnak - eliminálódnak - a sejtekből. Az idegen anyagok többségéhez - például a legtöbb gyógyszerhez is - elegendő néhány képviselő az úgynevezett citokróm P450 (CYP) családból. Ezek megkötik és oxidálják az adott idegen anyagot. Ez egy olyan terméket (metabolitot) hoz létre, amely többnyire kevésbé oldódik zsírban és jobban oldódik. Ez azonban még többször oxidálható - mindaddig, amíg nagyon alacsony lipofilitása miatt alig talál kötőpartnert a sejt belsejében.
A HCB esetében vannak olyan enzimek (CYP1A1, CYP1A2, CYP3A4) is, amelyek képesek megkötni az anyagot (3. ábra). Nagyon nehéz azonban megtámadniuk a molekula szén-klór kötéseit a molekula oxidálása érdekében. Ennek megfelelően az ilyen oxidációk rendkívül lassan zajlanak le. Ha kívülről több HCB jön be anélkül, hogy ekvivalens mennyiség képes lenne elhagyni a sejtet, az anyag egyre jobban felhalmozódik a sejtekben. (Ez vonatkozik más sokszorosított klórozott anyagokra, például a dioxinokra is.)
A HCB kevésbé zsírban oldódó anyagokká történő átalakításának hiánya ugyanúgy vonatkozik a mikroorganizmusokra, növényekre, gombákra és állatokra. Ennek megfelelően nagyon hosszú időbe telik (felezési ideje több évtől évtizedig), amíg a HCB szennyezett helyeit a talajban élő szervezetek lebontják.
A HCB a vízből az ott élő állatokba jut, felhalmozódik, a növények levegőjéből és talajából, a szárazföldiek levegőjéből és táplálékából. A HCB-vel szennyezett anyagokat az élelmiszerláncon keresztül mindenhol bevesszük.
A HCB lebomlását számos fajnál tanulmányozták - mindenhol nagyon lassú.
Csak közvetett adatok vannak emberekről. Az eliminációs ráta (felezési idő) becslése 2 és 3 év és 6 év közötti. Fontosnak tűnik: a HCB nem egyenletesen oszlik el a szervezetben, nagy része a vérkeringésből a zsírszövetbe vándorol - hogyan is lehetne másképp. Míg a vérben a HCB általában 1 ng/ml (nanogramm/milliliter) alatt van, a zsírszövetben akár több 100 ng/ml is lehet. (Fogyás esetén a HCB ezután egyre inkább megjelenik a vérben és a szervekben.)
Tehát félni kell a HCB-től?
A HCB-kibocsátás csökkenésével (2. ábra) a HCB-nek is megfelelő csökkenése történt szervezetünkben - bár lassan, de ennek ellenére hasonlóan drámai módon. A HCB csökkent a talajban és az élelmiszerláncban is. Németországból származó mérések azt mutatják, hogy például 1983 és 1998 között a HCB 90% -kal csökkent az emberi zsírszövetben.
Az állatmodellekkel kapcsolatos vizsgálatok alapján az emberek számára elfogadható napi bevitel (DTA érték) mennyiségére vonatkozó irányelveket becsültek meg. Az állat legkisebb, éppen megfigyelhető hatásán alapult, majd - nagyon óvatosan - beépített egy 1000-es biztonsági tényezőbe, hogy belefoglalja az esetleges karcinogenitás és hormonális károsodás kockázatát:
Ennek megfelelően a 0,01 µg/testtömeg-kilogramm (felnőttenként átlagosan 0,70 µg) hosszú távú napi bevitel nem vezethet egészségügyi problémákhoz.
Arra a kérdésre, hogy a HCB-vel szennyezett régió melyik étele és mennyi fogyasztható el, a DTA értékek alapján kell megválaszolni.
A HCB-vel továbbra is együtt kell élnünk - ez végül, bár kis mennyiségben, de természetes okokból is felmerül. A testünkben továbbra is észlelni fogják.
irodalom
- A Hexaklór-benzol foglalkozási expozíciós határértékeivel foglalkozó tudományos bizottság ajánlása (SCOEL/SUM/188; 2013. 12.) http://www.ser.nl/documents/82398.pdf
- J. Barber és mtsai. 2005: Hexaklór-benzol - Források, környezeti sors és kockázatjellemzés.http://www.eurochlor.org/media/1495/sd9-hexachlorobenzene-final.pdf
- Az Európai Unió 2011. évi jelentése az élelmiszerekben található peszticid-szermaradványokról (2014. június 27-én jelent meg, a korábbi verzió helyébe lép). EFSA Journal 2014; 12 (5): 3694.
A jelentés bemutatja az élelmiszerekben található peszticid-szermaradványokkal kapcsolatban 2011-ben 29 európai országban végzett ellenőrzési tevékenységek eredményeit