Hormonháztartást megzavaró anyagok (EDC) Dr. Juvancz Zoltán Óbudai Egyetem, juvancz.zoltan@rkk.uni-obuda.hu
Definició A hormonháztartás megzavaró anyagoknak (endocrine disrupting chemical, EDC) azokat az anyagokat nevezzük, amelyek megzavarják a szabályzásban és a növekedésben szerepet játszó természetes hormonok termelését, kibocsátását, transzportját, kötödését, reakcióját, vagy kiürülését.
Hormonok termelő szervek az emberben C.G. Daughton, http://epa.gov/endocrine
Főbb hormontermelő mirigyek és irányításuk
EDC-k útja C.G. Daughton, http://epa.gov/endocrine
EDC-k megfigyelt káros hatásai az állatvilágban Nemi funkciók megzavarása, megszüntetése (hemafroditizmus) Eltolódott fiú-lány születési arány Rák és torzult szülés indukció több generáción keresztül Immunrendszer károsodás Fajok eltűnése Nem várt hatások kialakulása nem célzott fajkn
Emberi spermaszám csökkenése EDC hatások miatt Év Sperma szám Szemen térfogat (millió/ml) 1940 113 3,4 1990 66 2,75 A hatás nem a fogamzásgátló anyagoknak köszönhető. K. P. Phillips N. Tanphaichitr Journal of Toxicology and Environmental Health, Part B, 11 (2008) 188 220,
EDC anyagok Hormon készítmények (fogamzásgátló és posztmenneopuzás tabletták, pajzsmirigy és egyéb gyógyszerek) Iparban és fogyasztásban használt anyagok (pl. detergensek, ftalátok, élelmiszeripari adalékok, PCB) Gyógyszerek, növényvédő szerek (pl. verapamil, naproxén, lindán, DDT, atrazin) Ipari és fogyasztási melléktermékek (PAH, dioxin) Természetes hormonok (pl. fitoösztrogének) Természetes hormonhatású anyagok (3-omegazsírsavak) Egy részük ismert (DDT, atrazin, alkilfenol-etoxilátok), de még 87000 potenciális jelölt.
EDC felismerésének nehézségei Egyesek csak bizonyos fajokra hatnak Gyakran csak bizonyos életkorokban veszélyesek (embrió, újszülött, pubertás és terhesség) Több generáción keresztül jelentkezik a hatás Számos közülük perzisztens, biomagnifikációra és bioakkumlációra hajlamos
Biomagnifikáció
DDT perzisztenciája
Anyatej PCB és DDT tartalmának csökkenése az anyagok betiltása után Svédországban
EDC tesztek Több fajon, több életciklusban, több generáción keresztül végzett akut és krónikus toxikológiai vizsgálatok szükségesek Javasolt EDC teszt első lépcsője preparált szerveken Ösztrogén receptor kötő/riporter gén esszé Androgén receptor kötő/riporter gén esszé Szteroid szintézis esszé here homogenátumon
Javasolt EDC teszt első lépcsője élő állatokon 3 napos rágcsálón uterotrof esszé (endocrine teszt a méhben), ami kimutatja a méhen belül fellépő rendellenességeket 20 napos rágcsáló, serdülőkori nőstény és hím esszé (ösztrogén vagy androgén és tiroid aktivitás mérése), ami kimutatja a kényes serdülőkorban az abnormális és csökkent funkciókat 7 napos rágcsáló, Hershberger esszé, ami kimutatja az androgén aktivitást Béka átváltozási esszé, ami kimutatja a tiroid rendszer zavarait Hal nemi szerv elváltozási esszé, ami kimutatja a nemi hormonok zavarát.
Javasolt EDC teszt második lépcsője két generációs emlős szaporodási teszt madár szaporodási teszt hal életciklus teszt két generációs mysid (rák, gerinctelen) életciklus hüllő fejlődési és szaporodási teszt
Béka átváltozási teszt pajzsmirigy funkcióra
Szteroid hormonok C.G. Daughton, http://epa.gov/endocrine
Emberi eredetű ösztrogének aránya 2001-ben Hollandiában Ösztrogén aktívitás: EE2: 2.0; E2: 1; E1: 0.2-0.4; E3: 0.024-0.026 A. Wise et al, Environ. Sci.Technol. 45 (2011) 51-66.
Az ösztrogének kalkulált koncentrációja az ivóvízben (USA) A. Wise et al, Environ. Sci.Technol. 45 (2011) 51-66.
Alkilfenolok felelősek elsősorban az ösztogén hatásokért Az USA 250 alkilfenol termelése millió tonna felet van évente. 10 µg/l koncentrációban erős ösztrogén hatás (vitallogenin termelés hím halaknál) Leggyakrabban talált ipari szennyező, átlagban 0,8 µg/l. A szennyvíz és ivóvíz tisztítás csak részben szűri ki ezeket az anyagokat. Az alkilfenolok ma már elsődleges szennyezőnek számítanak a VKI szerint.
Alkilfenl etoxilátok Megkövetelt vizsgálatok az alkilfenolokat mérik
BADGE veszélye Polimerizációs melléktermék Erős ösztrogén hatás 1996, incidental finding: up to about 50 ppm Bisphenol A diglycidyl ether (BADGE) in oily food Epoxy compounds considered as carcinogens unless demonstrated otherwise Specific Migration Limit (SML) of non-detectable at detection limit of 20 ppb Alarm! 50 ppm of potential carcinogen?! 1000MW alatt az anyagok átdiffundálnak a műanyag filmen
EDC-k analitikai meghatározása
Gélszűrés és az immunreakció kombinált módszere a vitellogenin aktivitás megállapításához
A kidolgozott analízis alkilfenolokra Vízminta ph=2 (HCl:víz, 1:1) + ST Extrakció (hexán) SPE (szilika) Származékképzés (AA/TEA) Extrakció (hexán, MTBE) + IST Mérés (GC, GC/MS)
Ivóvíz alkilfenol tartalma GC/MS SIR:135
Nyersszennyvíz alkyilfenol tartalma származékképzés nélkül GC/MS SIR:135
Különböző vizekben meghatározott alkilfenol szennyezések Minta Származékképzés nélkül Származékképzéssel Ivóvíz n.d. 290 ng/l Duna víz 100-120 ng/l 320 ng/l Tisztított szennyvíz Nyers szennyvíz 170 ng/l 1000 ng/l 6700 ng/l 16 500 ng/l