X. Hungalimentaria konferencia április

Átírás

1

2 X. Hungalimentaria konferencia április

3 Laboratóriumok a kockázatkezelés szolgálatában

4 X. Hungalimentaria április 23. Aquaworld Resort Különböző víz- és élelmiszerminták arzéntartalmának vizsgálati eredményei Szigeti Tamás János WESSLING HUNGARY Kft. Budapest, Fóti út 56.

5 X. Hungalimentaria április 23. Aquaworld Resort

6 Avicenna: fehér: As 2 O 3, sárga: As 2 S 3, vörös: AsS, As 2 S 2 (Ibn Szína, Abu Ali al- Huszajn bin Abdallah ibn ابوعلى سينا Szína (perzsául أبو علي arabul: Abu Ali Szína, ;الحسين بن عبد هللا بن سينا latinosított neve Avicenna) perzsa származású fizikus, filozófus, és tudós, a középkori muszlim gondolkodás egyik legnagyobb alakja. Egyik leghíresebb muszlim orvos ( )

7 Johann Schröder Johann Schröder ( ) német kémikus és fiziológus 1649-ben a fehér arzént szénnel redukálva állította elő először a fémnek látszó elemi arzént.

8 Az elemi arzén látványa a fémekre emlékeztet As

9 Az arzénatom elektronszerkezete As

10 Az arzénatom külső pályáján 5 elektron kering As Oxidációs számai: +/-3, +5

11 Az arzénvegyületek formái As(III) és As(V) 5 párosítatlan elektron Szervetlen: azrén tri- és pentoxid, arzéntriklorid, arzenitek és arzenátok, stb. Szerves: metilezett arzén- és arzénessav, arzén-betain, arzénkolin, arzén-cukrok, arzénfoszfolipidek stb.

12 Az arzénvegyületek eredete Természetes források: - Kőzetek mállása - Vulkánkitörések - Tüzek - Természetes vizek Antropogén források: - Bányászat - Kohászat - Üveggyártás - Növényvédelem (rágcsálókat irtó szerek) - Erőművek - Ipar, elektronikai hulladékok szabálytalan tárolása - Fosszilis tüzelőanyagok égése

13 Az arzén biológiai hatása Átmenetifém vagy félfém - fehérje komplexek L L L M + M L L vagy: M L Kelátképződés ligandumok SH-csoportok Enzimek prosztetikus csoportjaiban szerepelnek, de közülük sok blokkolja az enzimműködést. Az arzén a DNS hibajavító funkcióját is gátolhatja.

14 Az arzénvegyületek mérgezősége Szervetlenek: - Nagyon mérgezőek. - Halálos dózis emberben mg As 2 O 3 - PTWI (Personal Tolerably Weekly Intake): 0,015 mg/ttkg; - IARC: 1.csoport Szervesek: - Toxicitásuk változó. - Metilezett származékok kevéssé, az arzén-betain, arzén-kolin és arzén-cukrok nem toxikusak. - Nincs long-term toxikus hatásuk.

15 Az arzén-mérgezés biokémiai mechanizmusa A szervetlen arzénformák rákkeltő hatásának biokémiai mechanizmusa nem ismert. Az ivóvízzel a szervezetbe felvett arzén a májba, vesébe kerül. Ott a sejtek speciális transzport-folyamatok révén veszik fel az arzén-vegyületeket. Feltételezhetően több káros folyamatot indíthat el: Jelátviteli folyamatok modulálása; Oxidatív stresszkeltés; DNS-javító funkció gátlása: indirekt mutagén; Szabad gyökös reakciók (l. következő dián);

16 A DMA(III) molekulából képződő szabad gyökök Dimetil-arzinid (III) Dimetil-arzinid peroxidjából származtatható szabad gyök Dimetil-arzin szabad gyök Hidroxil szabad gyök Szuperoxid szabad gyök A melegvérűek szervezete hozzászokhat bizonyos As-expoziciókhoz

17 Maradék testtömeg %-ban 100 µg/l As-tartalmú víz itatása / H1N1-fogékonyság As-t nem tartalmazó víz itatása As-tartalmú ivóvizes itatás A H1N1 vírussal való fertőzéstől eltelt napok száma Kozu, D.,C. és mtsai (2009) Low-Dose Arsenic Compromises the Immune Response to Influenza A Infection in Vivo. Environ Health Perspect. 117 (9) p

18 Jellemző, krónikus arzén-mérgezés tünetei a bőrön

19 Napoleon A száműzetés évei alatt a Napóleon körül ténykedő nyolc ember naplója egybehangzóan leírja a krónikus arzénmérgezés 34 ismert tünetéből harmincat. A nyolc személyből négy orvos volt. Jellemző módon Montholon márki memoárja a császár tüneteit illetően jelentős eltéréseket mutatott a többi visszaemlékezéssel összevetve.

20 Marie-Fortuné Lafarge ( ) Lafarge-ügy (1840) Mathieu Orfila James Marsh

21 Tiszazug, arzénes asszonyok (1929) Móricz Zsigmond Martfű Tiszaföldvár Nagyrév Cibakháza Tiszainok Tiszakürt Kungyalu Tiszazug Tiszasas Csépa Cserkeszőlő Szelevény Kunszentmárton

22 Tiszazug, arzénes asszonyok (1929) Móricz Zsigmond

23 Tiszazug, arzénes asszonyok (1929) Móricz Zsigmond

24 Salvarsan (Ehrlich és Hata, 1909) 606. készítmény HO As As OH H 2 N NH 2 3,3 -diamino-4,4 dihidroxi-benzol Antiluetikus hatású készítmény Szász György szerk. (1983): Gyógyszerészi kémia. Kemoterápiás szerek. Medicina Könyvkiadó Budapest. pp. 1076

25 Párizsizöld (emerald green): Réz-acetoarzenit O As O As O O Cu

26 Az arzén, mint roboráló szer csirkék etetése Gray, Theodore (2009): The Elements Elemek (2011) Ford. ifj. Vitray Tamás. Officina 96 Kiadó Bp. pp

27 Az arzén, mint roboráló szer csirkék etetése Gray, Theodore (2009): The Elements Elemek (2011) Ford. ifj. Vitray Tamás. Officina 96 Kiadó Bp. pp

28 Az emberi arzén-expozíció forrásai: Levegő

29 Az emberi arzén-expozíció forrásai: Dohányfüst

30 Az emberi arzén-expozíció forrásai: Munkahelyek, ipar

31 Az emberi arzén-expozíció forrása: élelmiszerek, víz

32 Az emberi arzén-expozíció forrásai: Élelmiszerek

33 A növények arzéntartalma alacsony, mert fitotoxikus

34 A halféleségek szerves arzéntartalma igen magas lehet 1977: kiderült, hogy a nagy arzénfelhalmozással jellemezhető tengeri eredetű élelmiszerek arzén szempontjából veszélytelenek, hiszen a félfém döntően egy nem felszívódó formában (arzeno-betain: AB) van jelen a tengeri halak/kagylók szöveteiben. Sörös Csilla (2006): Mérési eljárás kidolgozása és alkalmazása környezeti minták arzénspeciációs elemzésére. Bp. Corvius E. pp. 15

35 Néhány élelmiszer arzén-tartalma Sohárné nyomán Élelmiszer-alapanyagok Tipikus arzén szintek µg/kg szervetlen arány % Gabonafélék (rizs kivételével) Rizs Hús Baromfi Tej és tejtermékek Hal és tengeri élelmiszerek Ehető gombák 1000?

36 Néhány élelmiszer arzén-tartalma Sohárné nyomán Élelmiszer-alapanyagok Tipikus arzén szintek µg/kg szervetlen arány % Gabonafélék (rizs kivételével) Rizs Hús Baromfi Tej és tejtermékek Hal és tengeri élelmiszerek Ehető gombák 1000?

37 Az emberi arzén-expozíció forrásai: Ivóvíz GEOKÉMIA TECHNOLÓGIA

38 Magyarország ivóvizeinek arzén-térképe ÁNTSZ körzetben >50 µg/l <10 µg/l µg/l µg/l >50 µg/l 60 körzetben µg/l

39 Országos Közegészségügyi Intézet felmérése: NEKAP: Nemzeti Környezet-egészségügyi Akcióprogram, 1990-es évek közepén: Kb. 1,4 millió ember ivóvizében (411 település): >10 μg/l As. Előírás a 98/83. sz. EU Direktíva szerint: legfeljebb 10 μg/l As, Magyarországon a 201-es rendelet szerint: 50 μg/l volt a határérték.

40 Becsült napi étrend-bevitel arzénból (Sohárné nyomán) Ország Napi bevitel µg/kg Belgium 265 Franciaország 148 Svédország 101 Anglia 66 Olaszország 310 Japán 376 Magyarország bizonytalan becslés! <150 Tolerálható szervetlen arzén bevitel: µg/nap (60-80 kg testtömegű ember esetében)

41 Becsült napi étrend-bevitel arzénból (Sohárné nyomán) Ország Napi bevitel µg/kg Belgium 265 Franciaország 148 Svédország 101 Anglia 66 Olaszország 310 Japán 376 Magyarország bizonytalan becslés! 150 Tolerálható szervetlen arzén bevitel: µg/nap (60-80 kg testtömegű ember esetében)

42 Az arzén módosulatok mérgezősége Sohárné nyomán Módosulat LD 50 (mg/kg) As(III) As(III) As(V) As(V) MA(V) Metil arzenit (V) TETRA Tetrametil-arzonium ion 890 DMA(V) Dimetil arzenit (V) AC Arzén-kolin 6500 AB Arzeno-betain >10000 TMAO Trimeti-arzin-oxid A szervetlen As-módosulatok több nagyságrenddel mérgezőbbek, mint a szerves vegyületek. Az adatok patkányok etetési kísérletein alapulnak.

43 Az arzén módosulatok mérgezősége Sohárné nyomán Módosulat LD 50 (mg/kg) As(III) As(III) As(V) As(V) MA(V) Metil arzenit (V) TETRA Tetrametil-arzonium ion 890 DMA(V) Dimetil arzenit (V) AC Arzén-kolin 6500 AB Arzeno-betain >10000 TMAO Trimeti-arzin-oxid A szervetlen As-módosulatok több nagyságrenddel mérgezőbbek, mint a szerves vegyületek. Az adatok patkányok etetési kísérletein alapulnak.

44 Néhány szerves arzénvegyület szerkezete Arzeno-betain (AB) Trimetil-arzén (TMA) Trimetil-arzin-oxid (TMAO)

45 Laboratóriumi vizsgálatok As

46 Ivóvizek és felszín alatti vizek vizsgálata

47 A méréseket ICP-MS technikával végeztük

48 Ivóvízminták vizsgálati eredményei 1/ Összes ivóvízminta Részarányok 480 C <0,02 µg/l (LOQ) 32,79% 716 0,02 < C <10 µg/l 48,91% C < 20 µg/l 10,79% C < 30 µg/l 2,60% C < 40 µg/l 1,57% 9 40 C < 50 µg/l 0,61% 5 50 C < 60 µg/l 0,34% 6 60 C < 70µg/L 0,41% 6 70 C < 80 µg/l 0,41% 1 80 C < 90 µg/l 0,07% 1 90 C < 100 µg/l 0,07% µg/l C 1,50%

49 Ivóvízminták vizsgálati eredményei 2/ Összes ivóvízminta Részarányok 480 C <0,02 µg/l (LOQ) 32,79% 716 0,02 < C <10 µg/l 48,91% C < 20 µg/l 10,79% C < 30 µg/l 2,60% C < 40 µg/l 1,57% 9 40 C < 50 µg/l 0,61% 5 50 C < 60 µg/l 0,34% 6 60 C < 70µg/L 0,41% 6 70 C < 80 µg/l 0,41% 1 80 C < 90 µg/l 0,07% 1 90 C < 100 µg/l 0,07% µg/l C 1,50%

50 Gyakoriság (db) Ivóvízminták vizsgálati eredményei (µg/l) 3/3 <10 µg/l >50 µg/l C <0,02 µg/l (LOQ) 0,02 < C <10 µg/l 10 C <20 µg/l 20 C <30 µg/l 30 C <40 µg/l 40 C <50 µg/l 50 C <60 µg/l 60 C <70µg/L 70 C <80 µg/l C <90 µg/l 90 C <100 µg/l 100 µg/l C Koncentráció-tartományok

51 1 464 db vízminta eredményeinek összegzése 82% ivóvíz minta felelne meg a ma érvényes EU előírásnak: <10 µg/l As 97% ivóvíz minta felelne meg az előző előírásnak: <50 µg/l As

52 Gyakoriság (db) Felszín alatti vízminták vizsgálati eredményei (µg/l) <10µg/L >50µg/L

53 db felszín alatti minta eredményeinek összegzése 71% felszín alatti vízminta felelne meg a ma érvényes EU előírásnak ivóvizekre vonatkozóan: <10 µg/l As 89% felszín alatti vízminta felelne meg az előző előírásnak: <50 µg/l As Megjegyzés: a felszín alatti vízmintáink jelentős része nem ivóvíz volt!

54 Élelmiszerminták vizsgálati eredményei

55 Gyakoriság (db) Élelmiszerminták vizsgálati eredményei (mg/kg) <LOQ (0,02 mg/kg) 89,2%

56 Élelmiszervizsgálat Közlemények LXI szám

57 Becsült napi arzén-bevitel Sohár Pálné adatai szerint Becsült As-bevitel 2 liter víz fogyasztásával: 70 µg/nap Becsült As-bevitel élelmiszerekkel: 30 µg/nap Összes becsült As-bevitel: 100 µg/nap Élethosszon át bevihető As-mennyiség: µg/nap

58 Öntsük ki a tiszta vizet a pohárból! Köszönöm az analitikai munkát a Lakos István által vezetett Elemanalitikai Csoportnak és Önöknek a megtisztelő figyelmet és türelmet!!

59

60 Élelmiszervizsgálat Közlemények LXI szám

61 A méréseket ICP-MS technikával végeztük