Witold Wawrzeczko
Gr. 6, kierunek lekarski
Dioksyny
Dlaczego zwracamy uwagę na te związki?
Do dioksyn zalicza się najczęściej polichloro- i polibromopochodne dibenzo-p-dioksyny
i dibenzofuranu. Do głównych grup dioksyn należą PCDD, PCDF i PCB(odpowiednio polichlorowane dibenzoparadioksyny, dibenzofurany, bifenyle-wg. niektórych źródeł są traktowane jako dioksynopodobne). Największą toksycznością wśród PCDD charakteryzuje się TCDD(tetrachlorodibenzo-p-dioksyna). Związek ten został zidentyfikowany dopiero
w 1957r., a objawy, których był przyczyną zostały opisane już w 1899r. jako chlorakne(hiperplazja i hiperkeratoza naskórka wraz z zaburzeniami funkcjonowania
i budowy gruczołów łojowych oraz hiperkeratoza mieszków włosowych). W przeciwieństwie do innych ksenobiotyków(np. niektórych pestycydów)dioksyny nie były produkowane przez człowieka celowo. Jednak postępujący rozwój technologiczny przyczynił się w znacznym stopniu do ich nieświadomej produkcji.
Powstawanie
Dioksyny powstają w wyniku produkcji herbicydów i pestycydów, niekontrolowanego spalania, składowania odpadów jak również ich palenia, ponadto w procesach termicznych oraz przemyśle papierniczym. Początkowo za produkcję dioksyn obwiniane były zakłady produkujące wspomniane środki ochrony roślin. Problem stanowiła reakcja kondensacji dwóch cząsteczek chlorofenolu, przy której wytwarza się PCDD. Odpowiednia technologia pozwala jednak na znaczne ograniczenie wytwarzania tego szkodliwego związku. Przy braku zabezpieczeń lub awarii dochodzi często do wzrostu stężenia tego związku. Współczesne spalarnie praktycznie nie produkują dioksyn. Nadal korzysta się jednak z wielu wykorzystujących wciąż przestarzałe technologicznie rozwiązania. Problemem pozostają również huty metali oraz szkła oraz samochody. Nieświadomość szkodliwości dioksyn spowodowała, że występują one w miejscach, w których trudno je zastąpić. Przykładem mogą być transformatory, w których jako dodatki do olejów transformatorowych stosowane były bifenyle(PCBs), które stanowią bardzo poważne źródło dioksyn, szczególnie podczas pożarów. Próby utylizacji starych olejów transformatorowych z olejami silnikowymi,
a następnie poddawanie ich rafinacji powoduje powstawanie dioksyn podczas pracy silnika samochodu. Nie eliminuje więc bezpośrednio problemu. Jeżeli chodzi o przemysł papierniczy, to drewno, z którego produkowana jest celuloza zawiera dibenzofuran, który zostaje chlorowany do PCDFs podczas bielenia. Pochodne dibenzofuranu zawierają również środki przeciwpianowe dodawane do pulpy w czasie produkcji.
Właściwości, występowanie i związane z tym problemy
Dioksyny są to bezbarwne, niskolotne ciała stałe. Słabo rozpuszczają się
w rozpuszczalnikach organicznych, są nierozpuszczalne w wodzie. Największy problem stanowi możliwość kumulacji w tłuszczach, głównie zwierzęcych. Ich zawartość w olejach roślinnych jest zdecydowanie mniejsza. Okres wydalenia połowy masy dioksyn z organizmu człowieka u ludzi waha się od siedmiu do dziesięciu lat[1]. W związku z faktem, że codziennie w pożywieniu dostarczamy naszemu organizmowi kolejną porcję dioksyn usunięcie ich na stałe jest praktycznie niemożliwe. Dzienne spożycie dioksyn przez człowieka żyjącego w nieskażonym przez przemysł środowisku wynosi 1,2 – 2,5 pg-TEQ/kg/dzień dla człowieka o masie 80kg. Niepokojące jest występowanie znacznej ilości dioksyn w mleku ludzkim. Powoduje to, że dzieci karmione piersią otrzymują 30-50krotnie większą dawkę niż dorosły. Oprócz wchłaniania przez przewód pokarmowy, możliwe jest wchłanianie dioksyn przez skórę
i płuca przez bezpośredni kontakt z tymi substancjami w postaci pyłów, sadzy lub innych środków zawierających polichlorowane dibenzoparadioksyny, dibenzofurany lub bifenyle.
Działanie na komórki
Mechanizm działania(na przykładzie TCDD) nie polega na bezpośrednim uszkadzaniu kodu genetycznego komórki. Powoduje natomiast propagację już występujących uszkodzeń na inne jeszcze nienaruszone obszary(objawia się szczególnie przy nowotworach). Pełni funkcję promotora. Wykazano, że prowadzi do powstawania enzymów takich jak cytochrom P-450, glukuronylotransferaza czy też transferaza glutationowa(co akurat jest właściwie nieszkodliwe). TCDD prowadzi więc do naruszenia regulacji komórki.
Działanie na organizm
Dioksyny zaburzają funkcjonowanie organizmu ludzkiego w wielu miejscach. Jest to działanie powolne ze względu na fakt, że jest rozciągnięte w czasie. Zakłócają wydzielanie hormonów sterydowych, prowadzą do uszkodzeń DNA(są mutagenne), osłabiają układ odpornościowy, działają teratogennie, mogą wywoływać alergię, hamować różnicowanie komórek(przez obniżenie stężenia TGF-beta, TGF-alfa, TNF-alfa). Zakłócenia działania układu endokrynicznego mogą prowadzić do poronień i bezpłodności. Działanie mutagenne sprzyja powstawaniu nowotworów, głównie krwi, wątroby i skóry. Jednorazowe przyjęcie dużej dawki może prowadzić do porfirii, zapalenia trzustki, obniżenia masy ciała oraz zmian neurologicznych. Działanie teratogenne może powodować różne wady rozwojowe do niewykształcenia mózgu włącznie. Może się to objawić dopiero w kolejnych pokoleniach(ze względu na kumulowanie się w tkance tłuszczowej i wątrobie).
Źródła:
Adam Grochowalski: Badania nad oznaczaniem polichlorowanych dibenzodioksyn, dibenzofuranów i bifenyli, Zeszyty Naukowe Politechniki Krakowskiej, Monografia 272, Kraków 2000, ISSN 0860-097X
a) Adam Grochowalski; Dioksyny w spalinach ze spalarni i w żywności
b) Adam Grochowalski; Dioksyny
http://greenworld.serwus.pl/dioksyny/djxxrapo.html
.