Dioksinin Sağlığa Etkisi ve Tespiti

İlaç sektöründe çalıştığım zamanlarda, Polysorbate ve Macrogoller gibi bazı maddelerde dioksin analizleri gibi birçok farklı çalışmalar gerçekleştirdim. Sonrasında 1,4 dioksanın içeriğini, diğer isimlerini ve formül yapılarını incelemiştim. Bir çok eşdeğer isimler vardı ama en çok gözüme çarpan Tetrahydro-1,4-dioxin veya p-Dioxin olmuştu. Daha sonra dioksin, türlerini ve yapılarını araştırdım. Bir çok vaka ve makale ile karşılaşınca heyecan verici bir hal almıştı. Bilim sonuçta ucu bucağı yok.

Sonuç olarak dioksin gruplarını ve diğer sektörlerdeki metodları inceleme altına almıştım. Dioksin ve birleşiklerini incelediğimde birçok tanı ve tespit ile karşılaştım ama bunun öncesinde dioksin ve birleşenlerini kısaca açıklayalım.

Dioksin ve benzeri dioksin birleşikleri (furanlar ve bifenillerden), uçucu bileşikler olarak karşımıza çıkmaktadır. Dioksinler, insan yapımı olmadığı gibi ortamda klor varlığında 200-1000 derece organik maddelerin yanması sonucu oluşur. Özellikle PCB ‘ler insan yapımı olarak ortaya çıkmaktadır. PCB (bifeniller)’ ler 1970 li yıllara kadar klorlu birçok kimyasallar endüstride üretilmiş ve endüstrinin birçok alanında kullanılmış olsa da 1970 yılında üretilmesi yasaklanmıştır.

Dioksinler C, H, O ve Cl içeren suda çözünmeyen, kokusuz, renksiz bir yapıya sahiptir. Sanayide üretimi yasaklanmış ama plastik maddelerin üretiminde yanma sırasında istenmeden de olsa açığa çıkmaktadır. Dioksinler, bazı pestisitlerin ve diğer klorlu bileşiklerin üretilmesi sırasında açığa çıkmaktadırlar.

“Genel Yapısı”

Dioksin ve benzeri bileşikler yapısını incelediğimizde;

2 benzen halkasının 3 farklı şekilde birleşmesi dioksinin genel yapısını oluşturur. 75 PCDD izomeri içerir. Bu grupta PCDD’den oluşan 210 adet klorlu toksin bulunmaktadır. Poliklorludibenzofuran ise tek oksijen köprüsüyle birbirlerine bağlanmış iki klorlu benzen halkası içerir. 135 PCDF izomeri barındırır.

Dibenzodioksin grubunda, 2 benzol halkası, 2 oksijen köprüsü aracılığı ile 6’lı halka oluşturacak şekilde bağlanmıştır.

Eğer bir oksijen içeren 5. halka tarafından bağlanırlarsa, furanlar grubu oluşur,

2 benzol halkası, bir bağ aracılığı ile doğrudan bağlanırsa, poliklorlu bifenillerin (PCB) temel taşı olan bifeniller oluşmaktadır. Bifenile bağlı 1 ile 10 klor atomundan oluşan organik bileşiklerdir. Dioksin ve furanlar, yapılarında 3 halkaya sahipken bifeniller ise sadece 2 halka taşırlar. Toplam 209 PCB bulunmaktadır. Bunların 12’ si dioksin benzeri PCB’lerdir.

Dioksinle ilişkili olarak 400 den fazla çeşit bileşik tespit edilmiştir, ancak sadece bunların %30’unda önemli toksisite olduğu düşünülmektedir. 75 farklı dioksin ve 135 farklı furan ve 209 farklı PCB çeşidi doğada bulunmakta olup bu bileşiklerden 29 tanesi en fazla zehirli etkiye sahip olan bileşiklerdir. Bu toksik bileşikler klor açısından zengindir ve dört ya da daha fazla klor atomu içeren dioksin türevleri de mevcuttur. Bu bileşikler arasında tetra, penta, hexa ve ortadioksinler bulunmaktadır.

Yaygın olarak ve en çok bilinen dioksin bileşikleri 2,3,7,8-TCDD (Tetrachlorodibenzodioxin) , PCDD (Poliklorlu-p-dioksinler), PCDF (polikloriludibenzofuranlar) ve PCB (poliklorlubifeniller)’ dir.

“Dioksin ve Birleşiklerin Oluşum Kaynakları”

Orman yangınları
Volkanik patlamalar
Atıkların yakılması
Demirli ve demirsiz metal üretimi
Elektrik üretimi ve ısınma
Mineral (kireç, çimento, seramik ve asfalt karışımları) üretimi
Kimyasalların ve tüketici gıdaların üretimi (kağıt, tekstil, deri ve diğer kimyasal endüstri alanları)
Düzenli depolama ve biriktirme (çamur arıtma, kompostlama, atık yağların bikrimi)
Sigara dumanı
Fabrika bacaları
Motorlu taşıtlar
Enerji üretimi ve ısınmalar
Kontrolsuz yanma prosesleri
Ayrıca. Fungusit, insektisid ve bakterisid olarak kullanılan kloro fenoller üretilirken dioksin yan ürün olarak oluşur.

Avustralya da yapılan çalışmada; %80 toplam emisyon oranı ile en yüksek sonucun kontrolsüz yanma prosesleri olduğu, ikinci en yüksek sonuçta %75 oranı ile düzenli depolama ve biriktirme sahalarının olduğu belirlenmiştir.

“Sağlığa Etkisi”

Dioksinin, Uluslararası Kanser Araştırma Ajansı (IARC) tarafından yapılan çalışmalar sonucunda, insanlarda kansere neden olduğu kanıtlanmıştır. Dioksinlere solunum, su, temas ve besin yolu ile maruz kalınmaktadır. Ne yazık ki dioksinler suda çözünemedikleri için uzun süreli kararlı yapıya sahip olup yağlı dokuda biyolojik birikme eğilimi gösterdiği için uzun süre maruz kalınması durumunda önemli sağlık sorunlarına yol açmaktadır. Ayrıca emzirme sırasında da anne sütünde bulunan dioksin anneden çocuğa da geçmektedir.

Birleşik Devletler Çevre Koruma Ajansı (EPA) tarafından yapılan araştırma sonucunda dioksinin insan vücudundaki yarı ömrü 7-14 yıl arasındadır. Dioksinin, insan vücudunda maksimum bulunma miktarı Dünya Sağlık Örgütüne (WHO) göre 2pg toksik equvalant konsantrasyon (TEQ)/kg vücut ağırlığı/gün olarak belirlenmiştir.

Dioksine maruz kalınması durumunda başta kanser (başta karaciğer ve göğüs kanserleri olmak üzere), doğumsal anomaliler, üreme bozuklukları, klorakne, wasting sendromu, lenfoid, sindirim sistemi, yüksek tansiyon, gelişme bozuklukları, hepatotoksisite, damak yarığı, kusurlu böbrek oluşumu gibi doğumsal anomalilikler ile immunotoksisite, nörotoksisite ve kardiyotoksisite, mide bulantısı, solunum güçlüğü ve astım gibi birçok rahatsızlığa neden olmaktadır.

“Vakalar”

Tarihimizde bu duruma maruz kalan vakalar;

Vietnam Savaşı Vakası; 1962-1971 Vietnam Savaşı sırasında Birleşik Devletler ordusu, Vietnam’da yaklaşık 20.000.000 ABD galonu (76.000.000 litre) kimyasal herbisit ve defoliant püskürtülmesinden sonra yapılan araştırmalarda başta anne sütü olmak üzere birçok dioksin vakaları görünmüştür.

Seveso Vakası; 1976 yılında Seveso, İtalya’nın kuzeybatısında Milano’ya 20 km uzaklıkta küçük bir kasabadır. Kentin hemen yanı başındaki ICMESA Chemical Company’ye ait fabrikada 10 Temmuz 1976 günü üretim reaktöründe, kontrolden çıkan operasyon sonucu çevreye 2, 3, 7, 8 – tetraklorodibenz-p-dioksin (TCDD – Seveso Dioksin ) gazı salınımı olmuştur. Kentte yaşayan binlerce kişi ve bir çok canlı bu durumla karşılaşarak TCDD’ye maruz kalmıştı. Özellikle dışarıda oynayan ve yerel yemek yiyen çocuklarda 56.000 pg / g yağa kadar yüksek konsantrasyonlarda TCDD kaydedildi. Ayrıca çoğunluğu tavuk ve tavşan olmak üzere 3.300 hayvan ölü bulundu. TCDD’nin gıdalara karışmasını önlemek amacıyla hayvanların acil olarak telef edilmesi gerektiğine karar verildi ve 1978 yılına gelindiğinde tam 80.000 hayvan imha edildi. 15 çocuk cilt iltihaplanması nedeniyle hastaneye yatırılırken akut etkiler ise yaklaşık 200 vaka da klorakne gözlemlenmişti.

Klorakne, klorlu dioksinler ve dibenzofuranlar gibi bazı halojenli aromatik bileşiklere aşırı maruz kalma ile ilişkili siyah nokta, kist ve püstüllerin akne benzeri bir patlamasıdır. Lezyonlar, yanaklarda, kulakların arkasında, koltuk altı bölgelerinde ve kasık bölgelerinde bulunur. ( Bu durum ilk kez 1897’ de von Bettman tarafından Alman Endüstrisi çalışmalarında görüldüğü belirtilmiştir.)

Viktor Yuşçenko Vakası; 2004 yılında Ukranya’ nın o zamanki muhalif lideri Viktor Yuşçenko nun kanında TCDD konsantrasyonu 108.000 pg / g yağ ölçülmüş ve zamanın en yüksek ikinci derecesi olduğu gözlenmiştir.

İrlanda Vakası; 2008 yılında İrlanda hayvansal ürünleri toplatılmış, 3 kıtada ve 23 ülkeye yapılan ihracatlar durdurulmuştu. Problemin hayvansal yemlerde kullanılan atık yağlarda olduğu tespit edilmişti. Araştırmalar sonucunda İrlanda Cumhuriyeti’ nde 37 sığır ve 9 domuz ile Kuzey İrlanda da 8 sığır ve 1 süt çiftliğinde kontamine yemler tespit edilmiştir.

“Tespit ve Önlem”

Türk Gıda Kodeksi ( Tebliğ No: 2012/5 ) dioksinlerin ve dioksin benzeri poliklorlu bifenillerin seviyesinin resmi kontrolü için belirli gıda maddelerinde; numune alma, numune hazırlama ve analiz metodu kriterleri tebliğ ekinde (Tebliğ Eki – 2 ) dioksin ve dioksin benzeri PCB’ lerin ilgilenen seviyede varlıklarının tespit edilmesi için tarama metotları kullanılacağı, tarama metotlarının GC veya biyotestler olabileceği belirtilmiştir.

Bu kapsamda ve gelişen teknoloji ile birlikte kantitatif olarak hesaplanmasına olanak veren gerekli her türlü bilgiyi sağlayan yüksek çözünürlüklüğe sahip cihazlar GC-HRMS, GCMSMS gibi veya biyoanalitik metotlar dioksinlerin ve dioksin bileşiklerinin tespitinde çok büyük rol almaktadır.

Dioksinler ve furanların analizi için örnek MS / MS parametreleri;

Ayrıca Ankara Gıda Kontrol Laboratuarı Müdürlüğünde 2012 yılından beri dioksin analizlerinde DR CALUX yöntemi kullanılmaktadır.

CALUX; klinik, kanser, gıda, çevre ile ilgili alanlarda 17 çeşit CALUX sistemi bulunmaktadır. Reseptör hücre bazlı enstrümantal bir teknik ile dioksin ve dioksin bileşiklerini ayırıp ayrı ayrı analiz etmek yerine, birleşiklerin toksik etkilerine dayalı bir yöntem kullanır.

Balık yağ kapsüllerinin ve şuruplarının analiz yöntemine baktığımızda, özellikle karşımıza dioksin ve furanlardan (PCDD/F ler), dioksin benzeri poliklorlu bifeniller (DL-PCB ler) ve indikatör poliklorlu bifeniller (PCB ler) karşımıza çıkmaktadır. Yöntemde; balık yağlarının ve şuruplarının içindeki dioksin ve bileşiklerinin miktarını belirlemek için, balık yağı kapsülün veya şurubun yağ ekstraksiyon yönetimi ile dioksin, furan ve PCB’ lerin saflaştırılması sağlanıp sonrasında yüksek çözünürlüklü kütle spektrometresi ile sonuçlar tespit edilir. Bu çalışma ile Ülkemizin ve Avrupa Birliğinin yasal mevzuatlarında, aranması gereken dioksin-furan bileşeni (17 adet), dioksin benzeri poliklorlu bifenil (12 adet) ve indikatör poliklorlu bifenil (6 adet) tespit edilmektedir. WHO/FAO (2005) hesaplama sonuçlarına göre, yetişkinler için 60 kg, 5 yaş üstü çocuklar için 20 kg, 5 yaş altı çocuklar için ise 15 kg ortalama ağırlıktır.

2009 yılında Arıkan ve arkadaşları, laboratuar hayvanları ile yaptıkları bir çalışmada, TCDD’nin toksisitesi cinsiyete göre de farklılık gösterdiğini ve çalışma sonucuna göre TCDD’nin gösterdiği toksik etki, erkek farelerde daha az olduğunu tespit etmişlerdir.

Sonuç olarak, çalışmalar ve tespitler yapılıp hava, su ve toprak ekosisteminde rahatsızlığa neden olan dioksinlerin tespit edildiktin sonra bulunma düzeylerinin belirlenmesi, bu tür kimyasalların oluşumlarının giderilmesi veya azaltılması çalışmaları yapılmalı, canlı sağlığının korunmasında ve çevre kirliliğinin önlenmesinde sürekli iyileştirilmeler yapılmalıdır.

Ülkemizde AGKL (Ankara Gıda kontrol laboratuarı), UGRL (Ulusal Gıda Referans Laboratuvarı) ve TÜBİTAK gibi birçok kurum bu konuda faaliyetlerini sürdürmektedir.

Kaynaklar:

Dömötörova, M., Stachova Sejakova, Z., Kocan, A., Conka, K., Chovancova, J., Fabisikova, A. 2012. PCDDs, PCDFs, dioxin-like PCBs and indicator PCBs in soil from fi ve selected areas in Slovakia. Chemosphere, 89:480–485

Hişmioğulları, ŞE., Hişmioğulları AA., Kontaş, AT. 2012. Dioksin ve dioksin benzeri kimyasalların toksik etkileri. Balıkesir Sağlık Bilim. Derg., 1(1):23-27.

http://www.tarim.gov.tr/GKGM/Belgeler/Risk%20De%C4%9Ferlendirme%20Hizmetleri/Tuketici_Bilgi_Kosesi/e-bultenler/07.pdf

http://www.tarim.gov.tr/ABDGM/Belgeler/%C4%B0DAR%C4%B0%20%C4%B0%C5%9ELER/haziran/2.pdf

http://www.csb.gov.tr/gm/ced/index.php?Sayfa=sayfaicerikhtml&IcId=685&detId=687&ustId=685

http://flipper.diff.org/app/items/info/6202

https://tools.thermofisher.com/content/sfs/brochures/AN10082-a-robust-screening-method-for-dioxins-and-furans-by-ion-trap-gc-msms-in-a-variety-of-matrices.pdf