Диоксини

2,3,7,8 тетрахлоро - дибензо - р - диоксин (TCDD)

Химическа структура

Диоксините са цял клас химични вещества, чиято обща характеристика са два бензенови пръстена, свързани с кислород. (Илюстрация 1). До 8 хлорни атома могат да бъдат намерени в позиции 1-4 и 6-9 на бензолните пръстени. Поради разположението и броя на хлорните атоми са възможни 75 диоксина. Дибензофураните, които имат аналогична структура, имат аналогична структура. Тук пръстените са директно свързани в една позиция (фиг. 2). Тук също са възможни 135 изомера с 1-8 хлорни атоми (изомери: различни форми на съединение. Тук има структурни изомери, които се различават по броя и разположението на хлорните атоми).

Точната номенклатура (наименуване) показва първо броя на хлорните атоми и след това тяхното положение и накрая точното име на молекулата. Химичното наименование на Seveso Dioxin, показано на фигура 1, е: 2,3,7,8 Tetrachlor Dibenzo - p - Dioxin. Обикновено това се съкращава, като се вземат първите букви на думите заедно с цифрите: 2,3,7,8 TCDD.

Той е признат за най-токсичен от всички изследвани диоксини. 2,3,7,8 TCDD беше връзката, която стана безплатна при инцидента в Seveso. Токсичността е по-ниска при фураните. Той е много по-нисък за 2,3,7,8 TCDF, отколкото за аналоговия TCDD.

2,3,7,8 тетрахлор - дибензо - р - фуран (2378 TCDF)

Образуване на диоксини

Диоксините се произвеждат от изгаряния. Както е известно сега, няма изгаряне на органичен материал, който не произвежда диоксини; количеството и съставът зависи от температурата и съдържанието на хлор в горивния материал. Толкова големи количества възникват, когато молекулата може да възникне сравнително лесно от хлориран ароматен, така че големи количества диоксини със 7 + 8 хлорни атоми са открити в техническите продукти PCP (пентахлорфенол), които са създадени просто чрез кондензация на PCP, аналогично произтича от 2,4,5 трихлороцетна киселина "2,4,5 T" - хербицид, който е използван за обезлистване по време на войната във Виетнам - лесно отровата Seveso 2,3,7,8 TCDD чрез кондензация с елиминиране на HCl. Полихлорираните бифенили, които често са били използвани в миналото, също могат да произвеждат диоксини по време на горенето.

Проблемът е, че диоксините са много стабилни. Те възникват при температури около 160 градуса С, но отново се разлагат при над 800 градуса по Целзий. За унищожаването на диоксини е необходимо скъпо доизгаряне на отработените газове или на замърсен материал. Следователно диоксините са относително стабилни химически вещества, които лесно се образуват по време на горенето, но се разграждат само ако отработените газове се поддържат горещи (тъй като процесите на горене обикновено се използват за нагряване, отработените газове обикновено се охлаждат бързо от топлината за Да се използва отопление на охлаждаща вода). Както знаем от няколко години, те също възникват в природата - не само когато органичните вещества се изгарят, напр. при горски пожари, но също така и вид гъба ги образува и те възникват при определени обстоятелства, когато органичните вещества се разпадат в блатата.

Необходима е обаче диференциация. Диоксините се различават значително по токсичност. От 75 диоксини само тези с 4-6 хлорни атоми и позиция 2,3,7,8 имат висока токсичност. И двата високо хлорирани диоксина са по-малко токсични, както и ниско хлорираните. 1,2,3,4 TCDD е около 25 000 пъти по-малко токсичен от 2,3,7,8. Напълно хлорираният октахлородиоксин е около 100 000 пъти по-малко токсичен от TCDD. Общо 17 от над 200 диоксини и дибензофурани са силно токсични. За оценката е даден сумарен параметър „Общо 2,3,78 TCDD“, който изразява натрупаната токсичност на всички диоксини и дибензофурани, намерени като количеството на диоксините Seveso. Така че обикновено няма такова нещо като супер отровният диоксин, но трябва да разграничите кои диоксини са създадени (обикновено смес) и след това да изчислите токсичността от тях.

Ефекти на диоксините

Дозата, която води до смърт при хората, не е известна. При инцидента със Seveso в тялото на 8-те мъртвородени деца се откриват средно 700 ng/kg. При експерименти с животни резултатите бяха много противоречиви, така че приемът от 1 µg/kg беше достатъчен, за да убие 50% от животните в случай на мишки, докато 1000 µg/kg бяха необходими за златни хамстери. Често отправяното твърдение за ултра-отрова е толкова несъстоятелно, защото многобройните природни отрови са много по-токсични от диоксините.

Многобройните бактериални отрови са по-токсични от диоксина, сакситонинът, образуван в мидите, и тетрододоксинът, съдържащ се в дивечовите риби, ядени като фугу, са почти толкова токсични. Тук трябва да се вземе предвид, че досега мишката е била най-чувствителната от всички експериментални животни да реагира на диоксини.

Днес е почти невъзможно да се приемат толкова големи количества диоксини, които водят до остра смърт. Тъй като възможните източници са забранени в FRG (PCB, 2,4,5-T, PCP). Всички известни досега инциденти, при които хората са били изложени на високи дози диоксини, се основават на изгарянето на силно хлорирани продукти.

Смъртоносна доза в µg/kg за мишката

Това е много по-важно

Ефекти от малки дози диоксини

Далеч под дозата, при която диоксините са силно токсични, те действат като супресори за имунната система. Това означава, че имунната система е инхибирана и по-малко агресивна при атакуване на патогени. Този ефект се проявява при 1 ng/kg при хората, което е далеч под токсичния ефект.

Най-важните съединения са 2,3,7,8 хлорираните диоксини (и приблизително толкова опасни са съответните дибензофурани). Защото те се задържат в тялото дълго време. Диоксините с по-малко от 4 хлорни атома имат поне 2 съседни незаети въглеродни атома, които лесно могат да бъдат разградени от собствените ензими на организма. Обратно, много силно хлорираните диоксини не се метаболизират, а се отлагат в телесните мазнини, защото са неразтворими във вода.

Ефектът от още по-малки дози е този на промотор на рак: Диоксините увеличават ефекта на други канцерогенни вещества, като ги потенцират. В тази "функция" диоксините са високо ефективни, точните ефекти все още не са изяснени, има съмнения за два механизма: парализа на Т хелперните клетки на имунната система и усилване на грешките при четене в ДНК. Подозира се и канцерогенен потенциал (който самите диоксини също могат да причинят рак), но все още не е доказан.

Поради аварията в Seveso бяха определени много ниски гранични стойности за емисии, съдържащи диоксини, които в момента се основават на границата на откриване на анализа, т.е. ще бъдат допълнително коригирани надолу в близко бъдеще с допълнителни аналитични постижения. Текущи гранични стойности:

Почва: 1 ng (1 милиардна част от грам)/kg
Изходящ въздух: 0,1 ng/mі

Тези строги пределни стойности (те са 1000 пъти по-ниски от тези на повечето пестициди и други токсини в околната среда) имат парадоксалния ефект, че инсталацията за изгаряне на отпадъци вече е по-чиста от дизелов двигател или нагревател на въглища:

Местоположение

2,3,7,8 TCDD ng/mі

От това е лесно да се види, че замърсяването на околната среда от техническите системи сега е отстъпило на това от частните домакинства. Предполага се, че хората са били обременени в много по-голяма степен в миналото от процесите на изгаряне на дървесина - които отделят високи нива на диоксин - отколкото са днес, когато изгарянето на дърва е отстъпило на мястото на изгаряне на изкопаеми горива. В околната среда диоксините се разграждат бавно и поради разтворимостта на мазнини се натрупват в животните. И двете са под въпрос, тъй като по този начин се „събират“ малки количества и диоксините остават в околната среда дълго време.

Замърсяването на храната става чрез контакт с околната среда, има натрупване в хранителната верига, поради което най-замърсените храни обикновено са мастните части на животните. Храните на растителна основа обикновено са с ниско замърсяване, тъй като в голяма степен не съдържат мазнини. Приятно е, че голяма част от замърсяването идва от относително безвредните високо хлорирани диоксини. Рядко се открива 2,3,7,8 TCDD. Следователно храната днес може да се определи като незамърсена. Все още няма проучвания за усвояването на въздух и въз основа на горните цифри не е възможно да се даде цялостна оценка, тъй като експозицията може да варира на местно ниво.

Една опасност обаче е натрупването на диоксини в човешкото тяло, тъй като човешкото мляко е много по-замърсено от кравето мляко. Поради това Федералната здравна служба препоръчва кърменето само през първите 4 месеца и след това преминаване към краве мляко. Това също е полезно, тъй като кърмата съдържа и други токсични, мастноразтворими вещества във високи концентрации, като например Хлорирани аромати.

Полуживотът на диоксини се оценява на 1-3 години в организма. Те не са неразградими, но са много трудни за разграждане и поради химичното си поведение се натрупват в мастната тъкан.

Днес диоксините в храната не са проблем, освен усилването в кърмата. По-важното е замърсяването в околната среда, тъй като диоксините се разграждат много трудно. Благодарение на по-добрия контрол на замърсяването на въздуха в електроцентралите и инсталациите за изгаряне, това е преди всичко огромните емисии от изгарянето на частни къщи и замърсяването от старите боклуци.
Статус на тази статия: май 1994 г.

Диоксини и белгийският скандал с яйца

Дълго време диоксините бяха важни само като замърсители на околната среда. Инцидентите, които станаха известни и болестите, произтичащи от тях, се основаваха на факта, че хората поглъщаха диоксини през кожата (морското равнище) или белите дробове (аерозоли, дим). Въпреки че диоксините се натрупват и в хранителната верига, храната обикновено винаги е била отрицателно замърсена. От време на време високи стойности се откриват само когато растенията се отглеждат в почва с високо съдържание на диоксин, напр. на диви сметища. Това обаче бяха няколко единични случая. Въпреки това беше определено, че в храната не трябва да се откриват диоксини - но това е идеален подход, тъй като от една страна диоксините днес се откриват повсеместно (навсякъде), а от друга страна, анализът постигна огромен напредък. Днес могат да бъдат открити абсолютни количества от 10 -14 g. Така че диоксините могат да бъдат намерени почти навсякъде. Високите дози в Белгия обаче са резултат от директната консумация на фураж, съдържащ диоксин (отработено масло).

Общата доза, която се счита за безвредна за хората, е 1-10 pg/kg телесно тегло на ден. Абсорбират се приблизително 1,5 pg/kg на ден. Възможност за изключване на храна от трафика е възможна само ако тя съдържа много големи количества диоксини. До 7,35 ng диоксини на килограм риба бяха открити в рибите в Елба, без да бъдат изключени от трафика. При тази концентрация по-малко от 15 g риба съдържат толкова, колкото се консумира средно на ден.

Натрупването на диоксини в хранителната верига е проблематично, тъй като те са много неразтворими във вода, те лесно се натрупват в мастната тъкан. При пъстървата се наблюдава обогатяване с фактор 1500-4000 в сравнение с водата на езерото. Ето защо съдържанието на диоксин в рибата в Елба е толкова високо (тук от утайки от отпадъчни води и пепел от изгаряне). Скандалът в Белгия, който стана известен през май 1999 г., при който пилетата ядат замърсени с диоксин фуражи от резервоар за отработено масло, не трябва да се подценява. Ако дозите там са толкова високи, че пилетата и пилетата са умрели от това, със сигурност не може да се отхвърли това, доколкото прави белгийското правителство: Те твърдят, че консумацията на яйца и пилета е безопасна. В случай на мишки, дозата, при която започва хроничната токсичност, е напр. 1000 пъти по-малко от леталната доза. При хората се приема подобна доза, която е в диапазона от 1 µg/kg телесно тегло. Максималният приемлив прием е 1-10 pg/kg телесно тегло, което отново е по-ниско със фактор 100-1000. Понастоящем няма максимални количества за храна, което на практика се тълкува по такъв начин, че храната да не съдържа диоксин.

Приложение юни 1999 г.

Книги от автора

Досега от мен са публикувани четири книги по въпроса за храненето, храните и химията/правото на храните:

Книгата „Какво има?“ Е за тези, които търсят независима информация за добавките и етикетирането на храните. Книгата е разделена на четири части. Започва с компактно въведение в основите на храненето. Съдържанието на втората част е кратко въведение в етикетирането на храните - как да прочетете списък на съставките. Каква информация съдържа? Това се допълва от някои допълнителни разпоредби за допълнителна информация (етикетиране от ЕС на географска информация, органични/екомаркировки и др.).

Най-голямата от четирите части е описание на технологичния ефект, предназначението и предимствата - както и известните рискове - на добавките. Последната част показва пример за 13 храни, как да прочетете списък със съставки и друга информация, каква информация може да се извлече от това, преди да купите, което ще ви помогне да избегнете лоши покупки и кои трикове използват производителите, за да прикриват или добавят добавки За да изглежда продуктът по-добър, отколкото е. През 2012 г. беше публикувано ново издание, разширено с 40 страници. От една страна, той отчита променените закони (включени са нови добавки, описани са разпоредби за леките продукти), а от друга страна, съдържа индекс на ключови думи, който много читатели са поискали за по-бърза справка.

Оказва се, че повечето от читателите са купили книгата заради централната част, която съдържа добавките. Получих и обратна връзка, че референтната таблица би била много полезна тук. Така че през 2012 г. отново преминах през тази част и раздела за законодателството в областта на храните, добавяйки ново одобрените добавки и нови разпоредби, като например реклама с информация за хранителните стойности. Допълнени от справочна таблица, двете средни части вече се предлагат като отделна книга под заглавие „Добавки и електронни номера“.

След като сам отслабнах с над 30 кг, но също така трябваше да разбера колко малко хора знаят за храненето или храната, се заех да напиша диетичен наръчник „от другия вид“. Той не съдържа вълшебен куршум (макар и много полезни съвети), но възприема подхода, че някой, който е по-успешен с диета, който знае по-точно основите на храненето, какво се случва при отслабване и къде се крият опасностите. Ето защо съзнателно нарекох книгата „Това не е диетично ръководство: а помощ за отслабване“. Това е по-скоро книга за основите на храненето, как изглежда здравословното хранене и как да приложим това знание към диета. Следователно е от интерес и за хората, които просто искат да научат повече за здравословното хранене и търсят съвети за поддържане на теглото си.

Книгата „Това, което винаги сте искали да знаете за храната и храненето“ е насочена към всички, които имат един или два въпроса за храната и храненето, както и към тези, които се интересуват от темата и търсят допълнителна информация. Докато други автори също вземат популярни въпроси и често отговарят на тях с няколко изречения и преминават към следващия въпрос, аз се ограничих до 220 въпроса, които виждам повече като отправна точка за дадена тема, така че книгата има и 392 страници. Така че всеки въпрос заема 1-2 страници. Те са групирани според подобни проблеми/храни и те отново са разделени на четири раздела: два големи за храните и храненето и два малки за добавките и законите за храните/рекламата. Следователно можете да прочетете книгата от корица до корица и по този начин да разширите кръгозора си, но можете и бързо да потърсите отговор. Получих много положителни отзиви, особено защото стилът не е сензационен и иска да разпространи догма, но е просветляващ.