Панел на EFSA по замърсители в хранителната верига (CONTAM)
Европейски орган по безопасност на храните (EFSA), Парма, Италия
Резюме
По искане на Европейската комисия, на Панела по замърсители в хранителната верига (CONTAM) беше възложено да изготви научно становище по полибромирани бифенили в храни (PBBs).
PBBs са добавки за по-голяма устойчивост на запалване, които се прилагат при синтетични влакна и полимери. Тъй като не се свързват химически с полимерите, те могат да проникнат в околната среда. PBBs се произвеждаха до средата на 80-те години на миналия век, с изключение на DecaBB, чието производство продължи до към 2000 г.
PBBs са клас бромирани въглеводороди с основна структура, състояща се от два фенилови пръстена, на които са свързани бромни атоми. Има 209 възможни съединения, наричани PBB конгенери, които се различават по броя и позицията на бромните атоми в двата фенилови пръстена. Както полихлорираните бифенили (PCBs), бензеновият пръстен може да се върти около централната връзка, която свързва двата фенилови пръстена, приемайки планарна и непланарна конфигурация, зависеща от степента на заместване в орто позициите. PBBs, в които водородните атоми в орто позициите са заместени с бромни атоми, се наричат орто PBBs, а тези, в които водородните атоми в орто позициите не са заменени от бромни атоми се наричат не-орто PBBs. Тази разлика в молекулната структура е релевантна за езаимодействието с различните рецептори, определящи токсикологичните свойства на PBBs.
PBBs са липофилни съединения с ниско налягане на парите и ниска разтворимост във вода, която намалява с увеличаването на степента на бромиране. Те са обикновено химически стабилни, бионатрупващи се и персистентни в околната среда. Известно е, че по-силно бромираните бифенили могат да преминат през фотолиза и редуктивно дебромиране, произвеждайки по този начин по-ниско бромирани конгенери.
През 1983 Европейският съюз разпореди, че PBBs не могат да се използват в текстилни изделия, като дрехи, бельо и спално бельо, предназначени за контакт с кожата, а през 2006 г. в действие влезе регламент, гарантиращ, че на пазара няма да се пуска електрическо и електронно оборудване, съдържащо PBBs. Все пак, толерира се максимална тегловна концентрация от 0.1 % PBBs в хомогенни материали.
PBBs присъстват в ниски концентрации в околната среда, съответно и във флората и фауната и в храните и фуражите.
По съвет на Панела CONTAM през 2006 г. беше организиран мониторинг и резултатите от анализа на 16 PBB конгенери в 794 проби храни от 6 страни членки през периода 2003 – 2009 бяха предоставени на EFSA.
Панелът CONTAM разгледа наличните данни за състава на технически смеси, наличие в храни и токсикология на различни PBB конгенери. Въз основа на съобщените данни за наличие в храни Панелът постави специално ударение върху PBB конгенерите BB-3, -15, -29, -49, -52, -77, -80, -101, -103, -126, -153, -169, -180, -194, -206 и -209.
Категорията храни „Риби и други морски храни (включително амфибии, влечуги, охлюви и насекоми)” доминираше в общите проби, следвана от „Месо и месни продукти (включително съедобна карантия)” и „Животински и растителни мазнини и масла” и „Мляко и млечни продукти”. Данните се характеризират с голям дял на различни конгенери под границата на откриване (над 80%), като при някои категории – „Животински и растителни мазнини и масла”, „Мляко и млечни продукти” процентът е близо до 100%. Най-ниският дял на концентрации под границата на откриване беше намерен в категорията „Риби и други морски храни (включително амфибии, влечуги, охлюви и насекоми)”. За 7 конгенера с процент на под границата на откриване под 90% 90 % (BB-49, -52, -77, -80, -101, -153 и -209), анализирани в специфичната категория храни „Месо от риба”, повишаващото се съдържание на мазнини съответства на повишени нива на PBB (с изключение на BB-209).
Поради високия дял на „под границата на откриване” за определени категории храни и определени конгенери, оценката на горната и долната граница беше ръководена от отчетените нива на откриване (LODs) или граници на количествено определяне (LOQs). Така че Панелът CONTAM реши да се съсредоточи само върху ограничен списък от категории храни, включващ „Риби и други морски храни”, „Месо и месни продукти”, „Животински и растителни мазнини и масла”, „Мляко и млечни продукти” и „Храни за бебета и малки деца”. Освен това, за да е възможно по-надеждното приложение на подхода за горна и долна граница и за предотвратяване на нереалистична оценка на експозицията, оценката на експозицията се извърши само за тези конгенери в съответните категории храни, в които процентът на „под границата на откриване” е по-малък от 80%.
За токсикокинетиката на PBBs има малко публикации, които показват, че абсорбцията им по стомашночревен път може да е значителна (90 % от дозата от BB-153 при гризачи) и че силно бромираните конгенери могат да се натрупват в тъкани, богати на липиди. Има доказателства за дебромиране и хидроксилиране на PBBs. Ограничени данни показват, че очевидният полуживот на BB-153 в плъхове варира от 9 до 69 седмици в зависимост от разглежданата тъкан. Епидемиологични данни показват, че средният полуживот в серум на PBBs в хора варира от 10 до 30 години. Токсикологичните изследвания на PBBs датират от десетилетия назад, отразявайки изтеглянето от производство и употреба на PBBs. Проведени са изследвания на оралната токсичност с технически смеси от PBB, чийто точен състав от конгенери не е известен. Главните целеви органи са черния дроб, репродуктивната система, хомеостазата на тироидния хормон, нервната и имунната система.
PBBs имат ниска орална токсичност с летална доза (LD50) > 1,000 mg/kg телесно тегло (b.w.)
След единична експозиция. При хронична експозиция (60 дни), смъртността е в рамките на 65-150 mg/kg b.w.
PBBs причиняват увеличение на черния дроб, хепатоклетъчна хипертрофия, мастна дегенерация и ензимна индукция у опитни животни. Доказателства от изследвания на животни показват, че експозицията на PBBs влияе на хомеостазата на тироидния хормон. Наблюдаваните ефекти включват намаляване на серумните нива на тироидните хормони (тироксин (T4) и трийодотиронин (T3)), повишени нива на тироид-стимулиращия хормон (TSH), увеличаване на титоидната жлеза и морфологични промени във фоликулните клетки. Въз основа на наличните данни има доказателства, че PBBs въздействат върху невроповеденческото развитие и имунната система. Тези ефекти настъпват на малко по-високи нива, отколкото на тези за черния дроб и тироидните хормони. Експозицията на PBBs по време на ранна бременност може да доведе до резорбция на фетусите и фетални малформации.
Изследвания на генотоксичност in vitro и in vivo показват, че PBBs не са пряко генотоксични.
PBBs са канцерогенни в черния дроб на гризачи, с не-генотоксичен начин на действие, за който се приема, че има праг в кривата на доза-отговор, с ниво на ненаблюдаван ефект (NOEL) от 0.15 mg/kg b.w. Има доказателства, че орто заместените конгенери могат да причинят рак чрез взаимодействие с нуклеарните рецептори, такива като конститутивния андростанен рецептор (CAR), докато не-орто конгенерите изглежда причиняват тумори като последица от активиране на арилвъглеводородния рецептор (AhR) и цитотоксичност, вероятно чрез стимулиране на регенеративната пролиферация.
Техническите смеси от PBB, изполвани в различните тестове за токсичност, включват и орто и не-орто заместени конгенери. Не-орто конгенерите доказано активират рецептора AhR и някои от наблюдаваните токсични ефекти са съвместими с диоксино-подобна дейност. Има някои доказателства, че орто-заместените PBB конгенери могат да активират други рецептори като CAR и прегнан X рецептор (PXR). Активирането на тези рецептори може да доведе до повишен катаболизъм на тироидните хормони.
Ефектите върху черния дроб, включително хепато канцерогенеза и върху хомеостазата на тироидния хормон може да бъде следствие от такова активиране на рецепторите.
Епидемиологични изследвания показват, че има известни връзки между експозицията на PBBs и изменения в здравето, като ефекти върху нервното развитие, зависещи от органа ракови заболявания и ефекти върху фертилността и потомството. Тези находки, обаче са ограничени и непоследователни, имат смущения от други съединения и/или фактори от начина на живот, а също така ограничения в постановката на изследванията пречат на интерпретирането на епидемиологичните резултати.
Пр разглеждането на наличната токсикологична информация, Панелът CONTAM избра чернодробните канцерогенни ефекти на PBBs като критичен ефект за извличането на референтна точка за измерването на потенциалния здравен риск от хранителна експозиция на PBBs. NOEL за тази точка е 0.15 mg/kg b.w. Панелът CONTAM отбеляза, че този NOEL представя най-лошия случай, получен в изследване с техническа смес от PBB mixture, чийто конгенерен състав не е репрезентативен за конгенерните профили, текущо откривани в храни. Затова Панелът CONTAM заключи, че не е подходящо да се използва този NOEL за получаване на здравнообоснована ръководна стойност за PBBs.
Панелът CONTAM идентифицира специфична група от населението, обхващаща хора, които консумират много и често тлъсто месо от риба (>8 % мазнина) като група с най-висока експозиция на PBBs от храната от всички разглеждани подгрупи, с изключение на кърмачетата. Оценката на горната граница на експозицията на сбор от 5 PBB конгенери (BB-49, -52, -77, -101 и -153), за които процентът на „под границата на откриване”беше по-малък от 80 % е 0.15 ng/kg b.w. дневно. В ставнение с NOEL за хепатоканцерогенеза - 0.15 mg/kg b.w. дневно при плъхове, Панелът CONTAM отбеляза, че експозицията в тази група потребители е близо 6 пъти по-малка от този NOEL. Хранителната експозиция на всички други групи от населението, даже на горната граница за големите консуматори, е оценимо по-ниска от тази на групата с голяма и честа консумация на риба.
Средната експозиция за кърмачета с голяма консумация на майчина кърма е в интервала 0.9 до 1.4 ng/kg b.w. дневно. Това е 5 пъти по-малко от токсикологичната референтна точка.
Поради потенциалните токсикологични съображения, свързани с не-орто PBBs, бяха направени допълнителни оценки на експозицията за три конгенера BB-77, -126 и -169. Изчисляването за големите консуматори (95th персентил) въз основа на средн концентрации на горната граница даде експозиция около 0.3 pg/kg b.w. дневно за сбора от трите конгенера. Приемайки подобни фактори за токсична еквивалентност (TEF) както и за не-орто PCBs, експозицията на не-орто PBBs беше оценена на около 0.01 pg токсични еквиваленти (TEQ)/kg b.w. дневно. В сравнение с фоновата експозиция на европейското население на диоксини и диоксиноподобни съединения, Панелът CONTAM счете тази силно надценена експозиция на не-орто PBBs за пренебрежима.
Панелът CONTAM заключи, че рискът за европейското население от експозиция на PBBs чрез храната, дори вземайки пред вид разликата в полуживота между хора и плъхове, не е повод за загриженост.
Тъй като PBBs вече не се произвеждат и използват в Европа, вземайки пред вид намаляващите концентрации в околната среда, Панелът CONTAM заключи, че PBBs имат нисък приоритет за по-нататъшни изследвания или мониторинг.