Pełny tekst - Wydawnictwa NIZP-PZH

ROCZN. PZH, 1996, 47, NR 1
K A TA R ZYN A GÓRALCZYK, K A TA RZYN A CZAJA, JA N К LUDW ICKI *
M O N IT O R IN G B IO L O G IC Z N Y I Ś R O D O W IS K O W Y N A R A Ż E N IA N A
CHLOROW ANE W ĘGLOW ODORY AROM ATYCZNE
B IO LO G ICA L AND EN VIRO N M EN TAL M O N ITO RIN G O F E X PO SU R E TO
CH LO RIN A TED A ROM ATIC H YDROCARBONS
Zakład Toksykologii Środowiskowej, Państwowy Zakład Higieny
00-791 Warszawa, ul. Chocimska 24
Kierownik: prof. dr hab. Jan К Ludwicki
Przedstawiono wyniki monitoringu środków spożywczych pochodzenia zwierzę­
cego i roślinnego, mleka kobiecego oraz produktów dla niemowląt i małych dzieci
w zakresie chlorowanych węglowodorów aromatycznych prowadzonego przez Z a ­
kład Toksykologii Środowiskowej P ZH we współpracy z laboratoriami stacji
sanitarno-epidemiologicznych.
C h lo ro w a n e w ęglow odory aro m a ty cz n e ch a rak te ry z u ją się trw ało ścią w środow isku
i silnym i w łaściw ościam i lipofilnym i. P ow oduje to, że k u m u lu ją się o n e w o rg an iz m ac h
zw ierząt w ch o d ząc w sieć zależności pokarm ow ych. Z w ie rz ę ta sto jące n a wyższych
p o zio m ac h p iram id y troficznej g ro m ad z ą w tk a n k ac h w iększe ilości tych zw iązków [4],
co je s t przyczyną ró żn ic w sk ażen iu środków spożywczych w zależności o d ich źró d ła
p o c h o d z e n ia [1, 5].
G łów nym źró d łe m n a ra ż e n ia człow ieka na te zw iązki je s t p rz e d e w szystkim żyw ność,
szczeg ó ln ie p o c h o d z e n ia zw ierzęcego, k tórej u dział w całkow itym ich p o b ra n iu stanow i
o k o ło 90% [6]. G ru p ą szczególnego ryzyka są niem o w lęta i m ałe dzieci [2]. W ynika to
z ró żn ic jakościow ych i ilościow ych w za k resie diety dzieci i d orosłych. Z n a c z n ą ro lę
o d g ry w ają rów nież o d m ie n n e rea k cje m ło d eg o o rg an izm u n a p o b ie ra n e z żyw nością
zw iązki ch em iczn e w sk u tek niecałkow icie ukształtow any ch u k ład ó w enzym atycznych,
szczeg ó ln ie w w ątro b ie .
Z e w zględu na toksyczne d ziała n ie polichlorow anych w ęg lo w o d o ró w aro m aty czn y ch
o ra z p o w szech n o ść ich w ystępow ania w e w szystkich e le m e n ta c h śro d o w isk a, istn ieje
p o trz e b a ciągłego m o n ito ro w a n ia poziom ów tych zw iązków w śro d k ac h spożywczych
o raz p ro d u k ta c h dla n ie m o w ląt i dzieci, w tym rów nież w m lek u kobiecym .
M le k o k o b ie ce je st szczególnym , często jedynym ro d za jem żyw ności spożyw anej
w o k re sie niem ow lęcym . S ied zen ie zatem poziom ów tych zw iązków w p o k a rm ie k o ­
biecym je st k o n ie cz n e, po n iew aż intensyw nie rozw ijający się o rg an izm d zieck a nie
p o sia d a całkow icie u k ształtow anych m echanizm ów detok sy k acji, a o d d ziały w an ie tych
• oraz pracownicy stacji sanitarno-epidemiologicznych
26
К. Góralczyk i in.
Nr 1
związków w okresie rozwoju głównych narządów m oże pow odow ać odległe skutki w
ich funkcjonow aniu [7, 8].
Z akład Toksykologii Środowiskowej Państwowego Z akładu Higieny od szeregu lat,
we w spółpracy ze stacjam i sanitarno-epidem iologicznym i, prow adzi m onitoring żyw­
ności w zakresie zanieczyszczenia związkami chloroorganicznym i [10]. B adania te poz­
walają określić n arażenie ludności w Polsce na te związki oraz wskazać produkty
spożywcze, w których związki te stwierdza się najczęściej i w największych stężeniach.
W ram ach tej współpracy Z akład od 1992 roku prowadzi również m onitoring bio­
logiczny chlorowanych węglowodorów aromatycznych w m leku kobiecym [3]. O bjęcie
m leka kobiecego i środków spożywczych dla małych dzieci badaniam i m onitoringow ym i
stało się więc jednym z elem entów oceny narażenia.
M A TERIAŁ I M ETODY
W ramach monitoringu badano następujące związki chloroorganiczne: D D T i heksachlorocykloheksan (H C H ) oraz polichlorowane bifenyle (PCB) i heksachlorobenzen (HCB).
Badaniami objęto produkty spożywcze pochodzenia zwierzęcego (mleko i jego przetwory oraz
jaja) i pochodzenia roślinnego (owoce, warzywa i olej jadalny). Próbki środków spożywczych do
badań pozostałości DDT, HCH, HCB i PCB pobierano na terenie 18 województw w kraju.
Próbki produktów dla niemowląt i małych dzieci (mleko w proszku, przetwory zbożowo- mlecz­
ne), a także próbki mleka kobiecego pobierano na terenie 7 województw (kaliskiego, katowic­
kiego, kieleckiego, krakowskiego, krośnieńskiego, przemyskiego i warszawskiego).
Produkty dla dzieci pobierano do badań w ramach rutynowej kontroli wykonywanej przez
stacje sanitarno-epidemiologiczne. Próbki mleka kobiecego pochodziły z wojewódzkich szpitali
ginekologiczno-położniczych, warszawskiego laktarium oraz od indywidualnych dawczyń. Analizy
wykonywano w laboratoriach stacji sanitarno-epidemiologicznych oraz w Zakładzie Toksykologii
Środowiskowej Państwowego Zakładu Higieny.
Identyfikację i oznaczanie ilościowe badanych związków wykonywano m etodą chromatografii
gazowej z detekcją wychwytu elektronów (GLC-ECD), opublikowaną w Wydawnictwach M e­
todycznych PZH [11].
WYNIKI I ICH O M Ó W IENIE
Średnie poziom y chlorowanych węglowodorów aromatycznych stw ierdzane w róż­
nych grupach środków spożywczych przedstaw iono w tabeli I.
Najwyższe stężenia sum arycznego D D T , sum arycznego H C H , H CB oraz PCB
stw ierdzono w m leku i jego przetw orach; wynosiły one odpow iednio 0,0350, 0,0400,
0,0160 i 0,0400 mg/kg produktu. Stosunkowo wysokie poziom y tych związków
występowały także w jajach. Stw ierdzane w warzywach wysokie stężenia sum arycznego
D D T (0,0110 mg/kg) i sum arycznego H C H (0,0150 mg/kg) wynikały przypuszczalnie
z zalegania tych związków w glebie. W owocach wszystkie badane związki stw ierdzano
stosunkow o rzadko i na ogół w stężeniach bliskich granicy oznaczalności m etody.
D o oszacow ania dziennego pobrania badanych związków z żywnością posłużono się
danymi G łów nego U rzędu Statystycznego dotyczącymi średniego dziennego spożycia
poszczególnych grup środków spożywczych (tabela II) [13].
A naliza wyników uzyskanych w ram ach m onitoringu oraz przedstaw ionych w R a p o r­
cie dla M inisterstw a Z drow ia i O pieki Społecznej [10] w połączeniu ze średnim spoży­
ciem podstawowych grup produktów spożywczych (tabela II) umożliwiły określenie
Nr 1
Tabela
Monitoring biologiczny i środowiskowy chlorowanych węglowodorów
I.
27
Poziomy chlorowanych węglowodorów aromatycznych w poszczególnych gru­
pach produktów spożywczych
Levels of organochlorine compounds in selected groups of foodstuffs
n.b. - nie badano
W nawiasach podano obowiązujące najwyższe dopuszczalne pozostałości (NDP)
* - NDP dotyczy sumy izomerów a-, P- i y-HCH
** - NDP dotyczy izomeru y-HCH
Tabela
II.
Średnie dzienne spożycie produktów spożywczych (kg/osoba/dzień) [13]
Estimated average daily intake of foodstuffs (kg/person/day)
udziału tych produktów w pobraniu badanych chlorowanych węglowodorów arom aty­
cznych (rycina 1).
Z danych przedstaw ionych na rycinie 1 wynika, że m ięso i m leko oraz ich przetw ory
stanow ią dla człowieka główne źródło pobrania sum arycznego D D T i H C H oraz HCB.
N atom iast największy udział w pobraniu polichlorowanych bifenyli m ają ryby, m im o
niewielkiego ich spożycia w porów naniu do pozostałych grup środków spożywczych.
Zw raca uwagę fakt, że praktycznie tylko dwie grupy środków spożywczych (m ięso
28
К. Góralczyk i in.
Nr 1
Rye. 1 Udział środków spożywczych w pobraniu DDT, HCH, HCB i PCBs
Fig. 1 Dietary intake of organochlorine compounds via food
i m leko) m ają udział w pobraniu HCB. Produkty pochodzenia roślinnego tylko w
niewielkim stopniu wpływały na pobranie wszystkich badanych związków.
Średnie stężenia chlorowanych węglowodorów arom atycznych (H C B , a -H C H , |3H C H , y-H CH , D D T , D D E i PCB) w m leku kobiecym, w yrażone w mg/l m leka,
w różnych rejonach kraju przedstaw ia tabela III.
W e wszystkich przebadanych próbkach m leka kobiecego PCB i D D E występowały
w najwyższych stężeniach, natom iast najniższe poziomy stw ierdzano w przypadku a i y-H CH oraz D D D . W próbkach pobieranych w województwie kieleckim obserw ow a­
no znacznie wyższe ilości H CB, izom erów H C H oraz D D E w porów naniu z innymi
rejonam i kraju. R ów nież w województwie katowickim poziomy D D E były wyższe od
stwierdzonych w pozostałych województwach objętych m onitoringiem . Stężenia PCB
w m leku kobiecym pochodzącym z województwa przem yskiego były znacznie wyższe
od poziom ów stwierdzanych w pozostałych badanych województwach.
Nr 1
Monitoring biologiczny i środowiskowy chlorowanych węglowodorów
Tabela
29
I I I . Średnie stężenia chlorowanych węglowodorów aromatycznych w mleku ko­
biecym z różnych rejonów Polski (mg/l produktu)
Mean concentrations of chlorinated aromatic hydrocarbons in human milk from
different regions of Poland (mg/1 of product)
n.b. - nie badano
Średnie stężenia związków chloroorganicznych (sumaryczny D D T , sumaryczny H C H
i H C B ) w produktach dla niem ow ląt i małych dzieci przedstaw ia rycina 2.
Ryc. 2 Średnie stężenia związków chloroorganicznych w produktach dla dzieci
Fig 2 Mean concentration of organochlorine compounds in infant formulas
30
К. Góralczyk i in.
Nr 1
Średnie stężenia badanych związków w produktach dla dzieci były znacznie niższe
niż stw ierdzane w m leku kobiecym. Poziomy sum arycznego D D T i sum arycznego H C H
były zawsze najwyższe, a stężenia H CB w ielokrotnie niższe. W produktach dla nie­
m ow ląt i małych dzieci nie oznaczano PCB.
Porów nanie średnich stężeń sumarycznego D D T , sum arycznego H C H , H C B i PCB
w m leku kobiecym i w produktach dla niem ow ląt i małych dzieci przedstaw iono na
rycinie 3.
Ryc 3. Stężenia związków chloroorganicznych w mleku kobiecym i produktach dla dzieci
Fig 3. Concentration of organochlorine compounds in human milk and infant formulas
Przedstaw ione dane pozw alają stwierdzić, że pozostałości polichlorow anych w ęglo­
wodorów arom atycznych w badanych środkach spożywczych, w tym produktach dla
niem ow ląt i małych dzieci, są zbliżone do poziom ów stwierdzanych w innych krajach
[6].
Średnie stężenia polichlorow anych węglowodorów aromatycznych w m leku ludzkim
w Polsce nie odbiegają od stężeń tych związków stwierdzanych w innych krajach
europejskich [17, 18, 19]. Są natom iast znacznie niższe od poziom ów wykrywanych w
krajach gdzie n iektóre z tych związków są nadal stosow ane [9, 15]. W krajach, które
zaprzestały stosow ania pestycydów chloroorganicznych obserw uje się stopniow e obni­
żanie się ich stężeń w m ateriale biologicznym, w yraźnie widoczne od czasu w pro­
w adzenia zakazu [12, 19]. Np. w Szwecji w 1982 roku w m leku kobiecym wykrywano
p ,p ’-D D E 1,2 mg/kg w yekstrahow anego tłuszczu i 1,6 mg PCB/kg tłuszczu, natom iast
w 1987 roku odpow iednio 0,3 i 0,9 mg/kg tłuszczu [19].
Nr 1
M onitoring biologiczny i środowiskowy chlorowanych węglowodorów
31
O b serw ac je te p o tw ie rd z ają d a n e Św iatow ej O rgan izacji Z d ro w ia , u zy sk an e w r a ­
m ach p ro w a d z o n e g o św iatow ego m o n ito rin g u żyw ności i m le k a k o b ieceg o (p ro g ra m u
G E M S - F o o d ) [16]. D a n e te, o b ejm u ją ce rów nież wyniki p o c h o d z ą c e z P olski, w sk a­
zu ją, że p oziom y D D T w m lek u kobiecym w naszym k raju są n ieco niższe niż w F in ­
lan d ii, Szw ecji czy D an ii o ra z znacznie niższe niż w In d ia c h i A u stralii. Je d y n ie w
W ielk iej B ry tan ii stę ż e n ia te są niższe niż w P olsce. P o d o b n e zależności o b se rw u je się
ta k ż e d la P C B i pozostałych zw iązków ch loroorganiczn y ch [16].
P rz e d sta w io n e wyniki w skazują, że pozo stało ści b ad an y ch zw iązków w śro d k ac h
spożyw czych i m leku kobiecym kształtu ją się n a p o zio m ie p o d o b n y m d o stw ie rd z an e g o
w k raja ch eu ro p e jsk ic h [16] i U S A [20]. N ie stw ierd zan o ró w n ież p rz e k ro c z e n ia o b o ­
w iązujących w P olsce najw yższych dopuszczalnych p o zo stało ści pestycydów c h lo ro o r­
gan iczn y ch (D D T , H C H , H C B ) w b adanych p ro d u k ta c h [14]. Z p o w o d u b ra k u o d p o ­
w ied n ich u n o rm o w a ń praw nych nie m a m ożliw ości o d n ie sie n ia stw ierd zo n y ch stę że ń
P C B w b ad a n y ch p ro d u k ta c h d o obow iązujących w tym za k resie w ym agań krajow ych.
U zy sk a n e w yniki m o g ą zo stać w ykorzystane przy u sta la n iu najwyższych do p u szczaln y ch
z a w arto ści P C B w żyw ności.
WNIOSKI
1. M le k o k o b ie ce je st istotnym źró d łem p o b ra n ia ch lo ro w an y ch w ęg lo w o d o ró w
aro m aty czn y ch p rze z n ie m o w lęta, je d n a k stę że n ia tych zw iązków stw ie rd z an e w m lek u
k obiecym w P o lsce nie o d b ie g a ją w zasadniczy sposób o d p o zio m ó w w innych k raja ch
eu ro p e jsk ic h .
2. S p o śró d ocen ian y ch g ru p p ro d u k tó w spożywczych najw iększy u d ział w p o b ra n iu
ch lo ro w an y ch w ęglow odorów arom atycznych m a ją m ięso w p rzy p a d k u su m ary czn eg o
D D T , iz o m eró w H C H i H C B o raz ryby w przy p ad k u PCB.
3. Istn ie je p iln a p o trz e b a u w zględnienia p o lichloro w an y ch bifenyli w p rze p isac h
ob ejm u jący ch k ry te ria jak o ści zd ro w o tn ej żywności i u sta le n ia najwyższych d o p u sz cz al­
nych zaw artości.
K.
Góralczyk,
K.
Czaja,
J.K.
Ludwicki
BIO LO G ICA L M O N ITO RIN G OF EN VIRO N M EN TAL E X PO SU R E TO
O RG A N O C H L O R IN E COM POUNDS
Summary
Polychlorinated hydrocarbons due to their lipophilic properties can cumulate in animal
organisms by entering of various food chains. Food, especially of animal origin, is regarded as
a major source of these compounds for man. For several years the D epartm ent of Environmental
Toxicology of the National Institute of Hygiene jointly with sanitary epidemiological stations
perform the monitoring of organochlorine compounds in food, including infant formula and
breast milk. The results of this monitoring are presented in this paper. In order to assess the
environm ental exposure of man to organochlorine insecticides (D D T and H CH ) and other
contam inants i.e. PCBs and HCB were chosen. Samples were taken in 18 voivodships in Poland.
The results show that the exposure to above compounds from food of plant origin is negligible,
and that the food of animal origin is the predom inant source of intake of these compounds.
The results of biological monitoring show that infants fed with breast milk are of greatest risk.
К. Góralczyk i in.
32
Nr 1
PIŚM IENNICTW O
1.
Brunti H., Berlich H.D., Muller F.J. : Residues of pesticides and polychlorinated biphenyls
in game animals. Bull. Environ. Contam. Toxicol., 1985, 34, 527. - 2. Chapin R. i wsp.: N IEH S
to study developmental effects of pesticides. Environ. H ealth Perspect., 1994, 102, 611. -3. Czaja
К , Ludwicki J.: Związki chloroorganiczne w mleku ludzkim., Pol. Tyg. Lek., 1993, 48, 417. -4.
Dewailly E., A yotte P., Brunean S., Laliberte C., Muir D.C.G., Norstrom R.J.: Inuit exposure
to organochlorines through the aquatic food chain in Artie Quebec. Environ. H ealth Perspect.,
1993, 101, 618. -5. Environmental H ealth Criteria 83, D D T and its derivatives environm ental
aspect. W H O 1989, Genewa. -6. Global Environmental Monitoring System. Assessment of
chemical contam inants in food. R eport on the results of the U N EP (FA O /W H O ) program m e
on health-related environmental monitoring. W HO 1988, London. -7. Jacobson J.L., Jacobson
S.W., Humphrey H.E.B.: Effects of exposure to PCBs and related compounds on growth and
activity in children. Neurotoxicol. Teratol., 1990, 12, 319. -8. Jacobson J.L., Jacobson S.W.,
Humphrey H.E.B.: Effects of in utero exposure to polychlorinated biphenyls and related con­
tam inants on congenitive functioning in young children. J. Pediatr., 1990, 116, 38. -9. Kanja L.,
Skare U.J., Nafstad I., Maitai C.K., Lokken P.: Organochlorine pesticides in hum an milk from
different areas of Kenya 1983-1985. J. Toxicol. Environ. H ealth, 1986, 19, 449. -10. Ludwicki
J.K, Góralczyk К , Czaja К : Ocena narażenia ludności na pozostałości pestycydów w żywności
na podstawie prac WSSE wykonywanych w ramach nadzoru. R aport dla M inisterstwa Zdrowia
i Opieki Społecznej. Państwowy Zakład Higieny, Warszawa, listopad 1994.
-11. Ludwicki J., Czaja K , Góralczyk K .: Uproszczona m etoda oznaczania pestycydów chloroorganicznych i polichlorowanych bifenyli (PCB) w mleku. Wydawnictwa Metodyczne PZH,
1990, 8. -12. Niewiadowska A., Juszkiewicz Т., Semeniuk St.: Skażenie polichlorowanymi bifenylami (PCB) zwierząt i ludzi w Polsce. Materiały z Konferencji naukowej „Toksykologia śro­
dowiska”, Białowieża, 1991, 36-37. -13. Rocznik Statystyczny, GUS, 1993. -14. Rozporządzenie
Ministra Zdrowia i Opieki Społecznej z dnia 8 października 1993 r. w sprawie najwyższych
dopuszczalnych pozostałości w środkach spożywczych środków chemicznych stosowanych przy
uprawie, ochronie, przechowywaniu i transporcie roślin. Dz.U. 1993 Nr 104, poz. 476. -15. Tanabe
S., Gondarie F.t Subramanian A.N., Remesh A., Mohan D., Kumaran P., Venugopalan U.K.,
Tatsukawa R .: Specific pattern of persistent organochlorine residues in human breast milk from
south India. J. Agric. Food Chem., 1990, 38, 899. -16. U N EP/G EM S Environ. T he contam ination
of food. Library 5, 1992. -17. Wegman R.C.C., Liem A .K .D .: PCBs in human milk and human
adipose tissue from the Netherlands. National Institute of Public H ealth and Environ. Protection
1987, Bilthoven, Netherlands. -18. Wickstrom K , Pyysalo H., Siimes М.: Levels of chlordane,
hexachlorobenzene, PCB and D D T compounds in Finnish human milk in 1982. Bull. Environ.
Contam. Toxicol., 1983, 31, 251. -19. Vaz R., Slorach S.A., Hofvander Y.\ Organochlorine
contam inants in Swedish human milk: studies conducted at the National Food Administration
1981-1990. Food Addit. Contam., 1993, 10, 407. -20. Yess N.J., Gunderson E.L., Roy R.R.: U.S.
Food and Drug Administration monitoring of pesticide residues in infant food and adult foods
eaten by infants/children. J. AO AC, 1993, 76, 492.
Otrzymano: 1995.09.20