Διοξίνες, 2000 PDF Εκτύπωση E-mail
DioxinesΔρ Αθανάσιος Ε. Τυρπένου
DVM, MSc, PhD Υγιεινολόγος Τροφίμων
.

Το ενημερωτικό αυτό σημείωμα αποτελεί μέρος της εργασίας η οποία δημοσιεύθηκε στο Περιοδικό της ΕΚΕ [ΔΕΚΕ, 51(3):169-181, 2000]

« Διοξίνες » είναι ένας γενικός όρος ο οποίος περιλαμβάνει δύο μεγάλες ομάδες χημικών ενώσεων τις διοξίνες και τα φουράνια. Είναι άχρωμες και άοσμες τρικυκλικές αρωματικές οργανικές ενώσεις οι οποίες περιέχουν άνθρακα, υδρογόνο, οξυγόνο και χλώριο. Διαφέρουν η μια από την άλλη από τη θέση και τον αριθμό των ατόμων χλωρίου στο μόριό τους. Αντιπροσωπεύουν μια ομάδα τοξικών ουσιών πολύ γνωστών στον επιστημονικό κόσμο με το όνομα πολυχλωριο - διβενζο - παρα - διοξίνες [polychloro - dibenzo - para - dioxins] και πολυχλωριωριωμένα διβενζοφουράνια [polychloro - dibenzo - furans]. Αμφότερες, είναι παραπροϊόντα χημικών βιομηχανιών παραγωγής παρασιτοκτόνων ουσιών, πολυχλωριωμένων διφαινυλίων, βιομηχανιών παραγωγής προϊόντων συντήρησης ξύλου, βιομηχανιών οι οποίες εφαρμόζουν μεθόδους λεύκανσης χαρτοπολτού με χλώριο, αλλά είναι και αποτέλεσμα των διαδικασιών της διαχείρισης των στερεών αποβλήτων [ MSW- Municipal Solid Waste]. Ιδιαίτερη σημασία αποδίδεται στη διαδικασία της ανακύκλωσης της οποίας οι εκπομπές των ρύπων αυτών στο περιβάλλον είναι πολύ μεγάλες. Όλες οι διοξίνες [PCDDs] αλλά και τα φουράνια [PCDFs] έχουν την ίδια χημική διάταξη με 1 έως 8 άτομα χλωρίου oι διάφοροι δε πιθανοί συνδυασμοί δίνουν 75διαφορετικές ενώσεις διοξινών ενώ για τα φουράνια δίνουν 135 διαφορετικούς συνδυασμούς. Οι διοξίνες έχουν το μοριακό τύπο C12H(8-n)O2Cln όπου n>2 και τα φουράνια τον μοριακό τύπο C12H(8-n)OCln όπου n>2. Είναι γενικά αποδεκτό, ότι η ένωση 2,3,7,8-τετραχλωρο-διβενζο-παρα-διοξίνη [2,3,7,8-TCDD] είναι η περισσότερο τοξική χημική ένωση από όλες τις διοξίνες και τα φουράνια.

 

Γενική χημική δομή της 2,3,7,8-τετραχλωρο-διβενζο-παρα-διοξίνης και της 2,3,4,7,8-πενταχλωρο-διβενζοφουρανίου

 

Πρόσφατα, στην ομάδα των « διοξινών » προστέθηκε και μια άλλη πολύ γνωστή ομάδα χημικών ουσιών, τα πολυχλωριωμένα διφαινύλια [PCBs] τα οποία περιέχουν μίγματα παράγωγων μορφών συγγενούς δομής του χλωροδιφαινυλίου. Ένας αριθμός από τις ενώσεις αυτές είναι ανθεκτικός στην αποδόμηση, τον μεταβολισμό και μπορούν να βιοσυσσωρεύονται στην τροφική αλυσίδα. Ορισμένες από τις ουσίες αυτές είναι στερεοχημικά παρόμοιες προς την 2,3,7,8-τετραχλωρο-διβενζο-παρα-διοξίνη η οποία είναι η περισσότερο τοξική, αποκτώντας με τον τρόπο αυτό τις ίδιες τοξικές ιδιότητες ιδιαίτερα δια μέσου της σύνδεσής τους με τον αρυλικό υδρογονανθρακικό υποδοχέα AhR ο οποίος υπάρχει στους ιστούς των οργανισμών.

Από τις 419 διαφορετικές χημικές ενώσεις [210 PCDDs, PCDFs +209 PCBs] μόνο 7 από τις 75 PCDDs, 10 από τις 135 PCDFs και 13 από τα 209 PCBs [συνολικά 30 ενώσεις], θεωρείται ότι έχουν καρκινογόνο δράση όμοια με εκείνη της 2,3,7,8 -TCDD.

Γενική χημική δομή των πολυχλωριωμένων διφαινυλίων

Χιλιάδες επιστημονικές εργασίες έχουν δημοσιευθεί και έχουν συμβάλλει ουσιαστικά στην ενημέρωση του επιστημονικού κόσμου για τις διοξίνες, αποδεικνύοντας ότι η περιβαλλοντική τους συμπεριφορά, όπως και κάθε χημικής ένωσης, εξαρτάται από τις εγγενείς φυσικοχημικές τους ιδιότητες και τα χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος στο οποίο θα βρεθούν. Με τις λιποφιλικές τους ιδιότητες αλλά και με την αντίστασή τους ή όχι κατά της χημικής ή βιολογικής τους αποδόμησης, οι διοξίνες τείνουν να μεταφερθούν σε άλλο σημείο του περιβάλλοντος και να υποστούν ή όχι βιοσυγκέντρωση. Η τεχνολογία λεύκανσης χαρτοπολτού, οι εγκαταστάσεις αποτέφρωσης, οι βιομηχανίες σιδήρου, τσιμέντου και άλλες αποτελούν σημαντικές πηγές εκπομπής διοξινών και φουρανίων στο περιβάλλον. Ακόμα εκπέμπονται από τα αυτοκίνητα κατά 5,5%, τις βιομηχανίες μετάλλων κατά 5,2%, τις αποτεφρώσεις κατά 0,15% και από όλες τις φυσικές πηγές πάνω από 80%. Οι φωτιές των δασών ανήκουν στις φυσικές πηγές διοξινών και προκαλούν τη δημιουργία τους με εκτιμήσεις που ποικίλλουν από μερικά γραμμάρια έως αρκετά κιλά το χρόνο. Από τα δεδομένα πρόσφατης έρευνας εκτιμάται ότι η παγκόσμια ετήσια εκπομπή των ολικών PCDDs/PCDFs από τις κυριότερες βιομηχανικές πηγές ανέρχεται σε 3000kg ανά χρόνο.

Επειδή είναι λιποδιαλυτές, βιοσυγκεντρώνονται στο λίπος των ιστών των ζώντων οργανισμών και συνεπώς και του ανθρώπου, όμως δεν έχουν αναφερθεί τεκμηριωμένες και δυσμενείς από την μακροχρόνια έκθεση επιδράσεις στα άγρια και κατοικίδια ζώα, στα ψάρια και τον άνθρωπο. Άγνωστες επίσης είναι και οι τοξικές επιδράσεις τους στο φυτικό βασίλειο. Μόνο στα πειραματόζωα έχουν αναφερθεί τοξικές επιδράσεις από τη δράση των PCDD/Fs, οι οποίες όμως ποικίλουν μεταξύ των διαφόρων ειδών πειραματόζωων, από καρκινογένεση στα πολύ μεγάλης ευαισθησίας ινδικά χοιρίδια έως 5000 φορές χαμηλότερης ευαισθησίας σε άλλα είδη χοιριδίων. Στον άνθρωπο όμως οι διαταραχές που παρουσιάστηκαν μετά από έκθεση στις PCDD/Fs, ήσαν μόνο η απώλεια βάρους, δερματικές, ανοσοποιητικές και αναπαραγωγικές διαταραχές, καθώς επίσης διαταραχές του ήπατος και άλλα.

Πρόσφατα το Κέντρο Περιβάλλοντος και Υγείας του Παγκόσμιου Οργανισμού Υγείας [WHO European Centre for Environmental and Health – WHO-ECEH] διευθύνει ένα πρόγραμμα σε συνεργασία με το Διεθνές Πρόγραμμα Χημικής Ασφάλειας [International Programme on Chemical Safety-IPCS] για τις διοξίνες [PCDDs], τα φουράνια [PCDFs] και τα πολυχλωριωμένα διφαινύλια [PCBs] και την εκτίμηση των πιθανών κινδύνων καθώς και των μεθόδων παρεμπόδισης και ελέγχου της περιβαλλοντικής έκθεσης των ανθρώπων σε αυτές τις χημικές ενώσεις. Όσον αφορά στον προσδιορισμό τους, η πλήρης ανάλυση των «διοξινών» πραγματοποιείται με τη χρησιμοποίηση της τεχνικής υψηλής ακρίβειας και ευκρίνειας, την ονομαζόμενη High Resolution Gas Chromatography/High Resolution Mass Spectrometry [HRGC-HRMS] με την τεχνική IDT [Isotope Dilution Technique]. Πολύ συχνά όμως θεωρείται, ότι η τεχνική αυτή με τον πανάκριβο εξοπλισμό ο οποίος απαιτείται, αποτελεί σημαντικό εμπόδιο στην εφαρμογή της.

Γράφει o
Δρ Αθανάσιος Ε. Τυρπένου