EDC-k definiciója

2. EDC-k definiciója 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.

3. Hormonok termelő szervek az emberben C.G. Daughton, http://epa.gov/endocrine

4. Hormontengelyek Idegi és kémiai parancsok rendszere.

5. A hormonok hatása sejtszíntől teljes szintig érvényesül A hatás lehet többgenerációs, teljes populációra kiható is.

6. 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-omega-zsírsavak) A csoportok közt átfedés Egy részük ismert (DDT, atrazin, alkilfenol-etoxilátok), de még 87000 potenciális jelölt.

7. Ösztrogén hatású EDC-k

8. Tiroid (pajzsmirigy) hatású EDC-k

9. EDC-k káros hatásai • Nemi funkciók megzavarása, megszüntetése (hemafroditizmus) • Eltolódott fiú-lány születési arány • Rák és torzult szülés indukció több generáción keresztül • Immunrendszer károsodás • Rezisztencia kialakulása • Fajok eltűnése Nem várt hatások kialakulása nem célzott fajokon

10. Nemi hormonrendszer megzavarásának jelenségei

11. Hermafroditizmus nőstény tengeri csigán TBT androgén hatására

13. Költés alatt összetört ragadozó madár tojások

15. EDC anyagok megjelenése környezetben • Ipari, háztartási szennyezések • Mérsékelt lebomlás a természetben • Elégtelen szennyvíztisztítás • Elégtelen ivóvíztisztítás • Anyagok párolgása • Feldúsulás (biomagnifikáció, bioakummláció, perzisztencia)

16. EDC-k útja Az emberi szervezetbe leginkább az élelmiszerekkel jutnak az EDC-k C.G. Daughton, http://epa.gov/endocrine

17. Napi káros anyag felvétel élelmiszerrel Svédországban

18. BADGE csomagoló anyagokból • 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

19. EDC megjelenése anyatejben O. Darnelund et al. Environ Health Perspect 109(suppl 1) :49-68 (2001)

21. 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

22. Biomagnifikáció

23. DDT perzisztenciája Hetvenben tiltották meg a DDT használatát.

24. Bioaccumlació P.O. Darnelud et al., Environ. Health Perspectives Suppl. 109 (2001) 49-68.

25. A hatás gyakran nem lineáris függvénye a dózisnak hormonok és EDC-k esetén

26. 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 Utána tesztek élő állatokon

27. 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.

28. 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 EPA által kidolgozott rendszer

29. Béka átváltozási teszt pajzsmirigy funkcióra

30. EDC-k analitikai meghatározása Munkaigényes, több lépcsős minta-előkészítés szükséges (tű a szénakazalban) Nagyműszeres analízisek (GC/MS, HPLC/MS-MS) Biológiai módszerek (immun reakciók, populáció vizsgálatok)

31. EDC-k analitikai meghatározása

32. Gélszűrés és az immunreakció kombinált mód-szere a vitellogenin aktivitás megállapításához

33. Fehér, szilárd, jellegzetes szagú, szublimációra képes anyag WC-kben, vizeldékben használják szagtalanítóként Molyírtószer, légfrissítők A környezetvédő hivatal (EPA) meghatározott egy maximális mennyiségi szintet a PDCB-re, ez 75 µg/l ivóvízben ÁK: 122 mg/m3, CK: 306 mg/m3. (munkahelyi) Csatorna kibocsátási érték 1,4-diklórbenzol

34. A mintavevő egység Aktív szénnel töltött üvegcső

35. Mért 1,4-diklórbenzol értékek *Detektálási határ: 0,05 µg/l

36. Detergensek eloszlása a természetben

37. Alkilfenolok etoxilát detergensek (APE) • Az USA termelése APE vegyületekből 250 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.

38. APE vegyületek szennyvizekben A különböző nonilfenol komponensek összkoncentrációja nem lépheti túl az 50 mg/kg értéket mezőgazdasági felhasználás esetén. A szennyvízben 10-600 µg/l, az üledékben 0,1-2,5 µg/l és a szennyvíziszapban 200-250 mg/l az APE tartalom.

39. APE vegyületek a szennyvizekben • Az alkilfenol-etoxilátok biodegradációja anaerob körülmények között nem megy teljesen végbe, a környezetre jóval toxikusabb hatású alkilfenolokká alakulnak át. • Az alkilfenolok alacsony vízoldhatóságuknak és magas zsíroldékonyságuknak köszönhetően (logKow= 4,1-4,5) erős hajlamot mutatnak a szennyvíziszaphoz való kötődésre. • Az eltávolított fölös iszap anaerob rothasztása során az alkilfenolok nem bomlanak tovább. Becslések szerint a nonilfenolok 92-96 %-a a rothasztott iszappal távozik a telepről. • A különböző nonilfenol komponensek összkoncentrációja nem lépheti túl az 50 mg/kg értéket mezőgazdasági felhasználás esetén. • A nonilfenoloknak több mint 90 %-t vissza lehet tartani membránreaktorokkal és nanoszüréssel technológiákkal.

40. Megkövetelt vizsgálatok at alkilfenolokat mérik

41. A kidolgozott analízis Vízminta pH=2 (HCl:víz, 1:1) + ST Extrakció(hexán) SPE (szilika) Származékképzés (AA/TEA) Extrakció (hexán, MTBE) + IST Mérés (GC, GC/MS)

42. Nyersszennyvíz alkyilfenol tartalma származékképzés nélkül GC/MS SIR:135

43. Tisztított szennyvíz alkilfenol tartalma GC/MS SIR:135

44. Duna víz alkilfenol tartalma GC/MS SIR 135

45. Ivóvíz alkilfenol tartalma • GC/MS • SIR:135

46. Különböző vizekben meghatározott alkilfenol szennyezések

47. Emberi spermaszám csökkenése EDC hatások miatt A hatás nem a fogamzásgátló anyagoknak köszönhető. K. P. Phillips N. Tanphaichitr Journal of Toxicology and Environmental Health, Part B, 11 (2008) 188–220,

48. Ösztrogén hatású szteroid hormonok C.G. Daughton, http://epa.gov/endocrine

49. Emberi eredetű ösztrogének aránya 2001-ben Hollandiában A. Wise et al, Environ Sci.Technol. 45 (2011) 51-66. Ösztrogén aktívitás: EE2: 2.0; E2: 1; E1: 0.2-0.4; E3: 0.024-0.026

50. Az ösztrogének kalkulált koncentrációja az ivóvízben (USA) • Wise et al, Environ. Sci.Technol. 45 (2011) 51-66. • Terápiás dózis ~ 0,1 mg EE2.