Она што го прави HCB толку опасен научен блог
Во моментот, пораката поминува низ сите медиуми и предизвикува голема несигурност: мерењата на загадувачите откриле зголемено ниво на хексахлоробензен (HCB) во некои примероци на млеко од Каринтијан Гортшицтал. Скандал, како што јавуваат некои медиуми - признати од бројни коментатори -? Досегашните достапни резултати од истражувањето сигурно (сè уште) не дозволуваат да се заклучи дека постои долгорочен ризик за жителите на долината Гортчиц или за потрошувачите на нејзините производи.
Бидејќи со децении се занимавав со „судбината“ на странските супстанции во биосферата, би сакал да се осврнам на веројатно најсериозниот проблем на хексахлоробензен (HCB), имено неговата многу висока постојаност во биосферата. Повеќе детали за самата ХЦБ, нејзината појава (вклучително и во храната), нејзината акумулација во организмите и поврзаните здравствени ризици, како и официјалните извештаи и упатства - од ЕУ и САД - може да се најдат на крајот од статијата (Извештаи на англиски јазик, бесплатно преземање ).
Што е хексахлоробензен (HCB)?
Во едноставни термини: едноставна мала молекула (C 6 Cl 6 - молекуларна тежина 284 Д), бензен кој ги има сите 6 позиции на својот прстен окупирани од атоми на хлор (Слика 1).
Белата, релативно испарлива супстанција се произведува со хлорирање на бензен; практично е нерастворлив во вода, но се раствора 500.000 пати подобро во не-водни системи како што се масла, масти и, генерално, органски растворувачи.
HCB е хемиски многу стабилно соединение. Деградацијата во атмосферата (преку радикални реакции, фотолиза) е екстремно бавна (полуживот по наредба од неколку години), како што е случај во биолошките системи (види подолу). Како резултат, HCB се акумулира во животната средина.
Употреба на HCB и здравствени проблеми
До раните 1980-ти, хексахлоробензен се користеше прекумерно низ целиот свет. HCB служеше првенствено како високо ефикасен фунгицид - т.е. Како лек против габичен напад: Во земјоделството, постигнати се големи достигнувања, вклучително и против оган од камен од пченица; за оваа намена беа користени семиња облечени со HCB, кои може да содржат околу 1g супстанца на кг. HCB се користеше и како фунгицид во конзерванси на дрво. HCB беше широко користен во индустријата: на пример, како додаток за ПВЦ (поливинил хлорид - на пример за подни облоги) и изолациони материјали, во производството на графитни аноди, пиротехнички производи и многу повеќе.
Во втората половина на 1950-тите имаше сериозни индикации дека HCB може да предизвика сериозно оштетување на здравјето: Во Југоисточна Анадолија, популациска група користела семе што било подготвено со премногу висока количина HCB (2 kg HCB/1.000 kg) и со години го јаделе лебот што го произведувале од посевите што ги добивале. Во тоа време се разболеа околу 4.000 луѓе, главно од порфирија (Porphyria cutanea tarda - ДСП) - целните органи беа црниот дроб: кожата, коските и тироидната жлезда - и околу 10% од возрасните починаа. Концентрациите на HCB во мајчиното млеко, кои беа очигледно премногу високи, доведоа до исклучително висока смртност (95%!) Кај деца под 2-годишна возраст.
Се проценува дека луѓето консумирале 50-200 mg HCB (0,7-2,9 mg/kg телесна тежина) дневно со години. Дури и неколку децении подоцна, тие сè уште страдаа од последиците на ХЦБ. (За споредба: дневниот внес за кој проценуваме дека е толерантен денес е 0,01 μg/kg (Микрограм/кг) телесна тежина, т.е. повеќе од 100 000 пати пониско.)
За среќа, таква катастрофа не се случила на друго место.
Како резултат, имаше истражувања за населението на многу места - ширум светот. Пред сè, беше важно да се утврди ризикот од луѓето кои живееле во близина на индустриите вклучени во производството, употребата и отстранувањето на хлорирани соединенија и кои во некои случаи биле исто така вработени таму. Мерено според нивото на серумскиот HCB, очигледно се забележани многу високи HCB оптоварувања (на пример, во Flix/Шпанија серумските концентрации беа 93 - 223 μg/l). Сепак, здравствените податоци собрани од различни групи беа прилично амбивалентни: голем број на податоци покажаа дека изложеноста на HCB има мало или никакво влијание врз релевантните клинички параметри, други податоци покажаа врски со оштетување на црниот дроб, мускулите, тироидната жлезда, итн.
За аргументите во врска со штетноста на HCB, беа користени (и ќе продолжат да се користат) јасни податоци од експерименти врз животни (од глувци, стаорци, кучиња до мајмуни) и од ин витро експерименти со клеточни култури. Проблемот со ова е што дозите на HCB користени во овие експерименти беа многу пати повисоки од дозите за кои беше утврдено дека се катастрофални во источна Анадолија.
Намалување на емисиите на HCB
Со оглед на ризиците поврзани со HCB, производството на HCB во голема мера беше прекинато и неговата употреба во земјоделството беше забранета од Европската заедница во 1981 година.
Во 2001 година, 151 држава ја потпиша светската забрана за 12 соединенија на хлор („валканата дузина“) - вклучително и ХЦБ - во Стокхолмската конвенција за заштита на здравјето и животната средина. Ова значително го намали проблемот со HCB, но не го отстрани целосно (Слика 2).
HCB сè уште е присутна во животната средина - на пониско ниво:
- Се појавува практично во сите процеси на согорување што се одвиваат во присуство на јаглерод и хлор (обата сеприсутни елементи на биосферата). Особено високи концентрации - неколку грама HCB на тон материјал - може да се појават кога се согорува талог од канализација или поливинил хлорид (ПВЦ).
- HCB е нуспроизвод во производството на хлорирани растворувачи и пестициди.
- HCB е присутен во контаминирани места во почвата.
Проблемот на постојаност на HCB
Главната причина што HCB е опасна е неговата упорност.
Како и кај другите мали, липофилни (растворливи во масти) молекули, за HCB не е проблем да влезат во цели организми преку липидниот слој на клеточната мембрана. Бидејќи внатрешноста на клетката е богата со структури што содржат липиди и разни протеини за кои можат да се врзат молекули растворливи во масти, нивната акумулација се јавува во клетката. Ова е случај и со HCB.
Бидејќи зголемувањето на акумулациите на странски супстанции енормно ќе ја наруши/оштети функцијата на клеточните протеини и структури, клетките содржат збир на ензими кои ги претвораат скоро сите туѓи супстанции во соединенија кои се акумулираат помалку и на тој начин се излачуваат - елиминираат - од клетките. За мнозинството странски супстанции - исто така и за повеќето лекови, на пример - неколку претставници од таканареченото семејство цитохром P450 (CYP) се доволни. Овие ја врзуваат соодветната странска материја и ја оксидираат. Ова создава производ (метаболит) кој е претежно растворлив во маснотии и повеќе растворлив во вода. Ова, сепак, може да се оксидира и повеќе пати - се додека не најде тешко поврзан партнер во ќелијата поради неговата многу мала липофилност.
Во случај на HCB, постојат и ензими (CYP1A1, CYP1A2, CYP3A4) кои можат да ја врзат супстанцијата (Слика 3). Сепак, за нив е многу тешко да ги нападнат врските јаглерод-хлор во молекулата со цел да ја оксидираат молекулата. Соодветно на тоа, ваквите оксидации се одвиваат крајно бавно. Ако повеќе HCB дојде однадвор без еквивалентни количини да можат да ја напуштат клетката, супстанцијата се повеќе се акумулира во клетките. (Ова исто така важи и за други мултиплицирани хлорирани супстанции, како што се диоксините.)
Недостатокот на можност за претворање на HCB во помалку растворливи во масти супстанции подеднакво се однесува на микроорганизмите, растенијата, габите и животните. Соодветно на тоа, потребно е многу долго време (полуживот од неколку години до децении) за да се распаднат контаминираните места со HCB од организмите што живеат во почвата.
HCB влегува во животните кои живеат таму од водата и се акумулира, од воздухот и почвата во растенијата, од воздухот и храната кај жителите на земјата. Внесуваме контаминиран со HCB материјал насекаде низ синџирот на исхрана.
Деградацијата на HCB е проучена кај многу видови - насекаде е многу бавна.
Има само индиректни податоци од луѓе. Проценките на стапките на елиминација (полуживот) се движат од 2-3 години до 6 години и повеќе. Се чини важно: HCB не е рамномерно распоредена низ организмот, повеќето мигрираат - како би можело да биде поинаку - од циркулацијата на крвта во масното ткиво. Додека HCB во крвта е обично под 1ng/ml (нанограми на милилитар), тоа може да биде и до неколку 100ng/ml во масното ткиво. (Со губење на тежината, HCB потоа се појавува сè повеќе во крвта и органите.)
Значи, мора да се плашите од HCB?
Со намалувањето на емисиите на HCB (Слика 2), исто така, дојде до соодветно намалување на HCB во нашиот организам - иако бавно, но сепак на сличен драматичен начин. HCB се намали во почвата, како и во синџирот на исхрана. Мерењата од Германија покажуваат, на пример, дека помеѓу 1983 и 1998 година имало 90% намалување на HCB во човечкото масно ткиво.
Врз основа на студиите за животински модели, проценети се упатства за толерантни количини на дневно внесување (вредност на ДТА) за луѓето. Се засноваше на најмал, само забележлив ефект кај животното, а потоа - многу внимателно - вграден во безбедносен фактор од 1.000 со цел да се вклучи ризикот од можна канцерогеност и хормонално оштетување:
Соодветно на тоа, долгорочниот дневен внес од 0,01 μg/kg телесна тежина (во просек 0,70 μg по возрасно лице) не треба да доведе до никакви здравствени проблеми.
На прашањето за која храна од регион контаминирана со HCB и колку од тоа може да се конзумира треба да се одговори со употреба на вредностите на ДТА.
Willе мора да продолжиме да живееме со HCB - на крајот на краиштата, тоа произлегува, иако во мали количини, исто така преку природни причини. Continueе продолжи да се открива во нашите тела.
литература
- Препорака од Научниот комитет за граници на експозиција при работа на хексахлоробензен (SCOEL/SUM/188; 12. 2013) http://www.ser.nl/documents/82398.pdf
- J. Барбер и сор. 2005 година: Хексахлоробензен - Извори, судбина на животната средина и карактеризација на ризик.http://www.eurochlor.org/media/1495/sd9-hexachlorobenzene-final.pdf
- Извештајот на Европската унија за остатоците од пестициди во храната во 2011 година (објавен на 27 јуни 2014 година, ја заменува претходната верзија). EFSA Journal 2014; 12 (5): 3694.
Извештајот ги презентира резултатите од контролните активности поврзани со остатоците од пестициди во храната извршени во 2011 година во 29 европски земји