Dokładna analiza szkodliwych efektów bromowanych środków zmniejszających palność
Toksyczne efekty oddziaływania związków BFT to między innymi cukrzyca, zaburzenia neurobehawioralne i rozwojowe, nowotwory, problemy ze zdrowiem reprodukcyjnym oraz zmiany w pracy tarczycy. Aby dostarczyć środowiskom akademickim, agencjom środowiskowym, organom regulacyjnym i podmiotom przemysłowym rzetelnych danych na temat efektów substancji BFR, badacze z finansowanego ze środków UE projektu ELUTE wykorzystali najnowsze osiągnięcia z dziedziny przyrządów analitycznych. Ogólnym celem było zgromadzenie informacji o tym, jak wykorzystywać trwałe, organiczne bromki i inne substancje chemiczne w sposób zrównoważony. Ponieważ istotne jest rozróżnienie pomiędzy niestosowanymi już związkami a nowoczesnymi środkami BFR, duża część badania uwzględniała fakt, że niektóre spośród substancji BFR – takie jak polibromowane etery difenylowe (PBDE) – zostały już wycofane. Dokładność i odpowiedni dobór przyrządów Badacze wykorzystali ręczne fluorescencyjne spektrometry rentgenowskie, aby dokładnie zmierzyć zawartość bromu w odpadach. Konieczne było uwzględnienie pewnego ograniczenia: wysoki poziom bromu nie zawsze musiał wynikać z obecności ograniczonych obecnie substancji BFR. „Duża zawartość bromu nie zawsze oznacza, że w danym produkcie przekroczone jest maksymalne dopuszczalne stężenie podlegającego ograniczeniom środka BFR. Wykazaliśmy, że pojawiają się także wyniki »fałszywie pozytywne« (tj. sytuacje, w których przekroczenie wartości granicznej stężenia bromu spowodowane jest przez środek BFR, który nie podlega ograniczeniom) – wyjaśnia prof. Stuart Harrad, koordynator projektu. Ta wiedza pomoże organom regulacyjnym w opracowaniu pragmatycznych strategii zapobiegania przedostawaniu się produktów zawierających ograniczane substancje BFR do strumienia odpadów. Z praktycznego punktu widzenia można przyjąć podejście konserwatywne, według którego produkty przekraczające limit zawartości bromu z góry traktowane są jako przekraczające limit ograniczonych środków BFR. W ramach projektu ELUTE przeprowadzono badanie mające na celu ustalenie, czy zwiększona produkcja i wykorzystanie BFR przełożyły się na większą obecność substancji takich jak PBDE w środowisku. „Zastosowaliśmy sondę o większej niż zazwyczaj średnicy, nazwaną Big Ben na cześć jej konstruktora. Była to kluczowa decyzja, ponieważ uzyskanie rzetelnych danych przy użyciu najnowocześniejszych technik, które niezbędne są do ustalenia stężeń wycofanych już bromowanych dioksyn i furanów w śladowych ilościach, w jakich one występują, wymaga posiadania jak największych próbek” – komentuje prof. Harrad. Wpływ na środowisko i rozwój Połączenie wycofanych środków BFR oraz setek nowych substancji BFR, które je zastępują, tworzy złożone pole do badań nad efektami BFR. W odpowiedzi na te trudności naukowcy z projektu ELUTE poczynili pierwsze, cenne spostrzeżenia dotyczące metabolizmu jednego z najpopularniejszych obecnie środków BFR u ludzi. „Zespół wygenerował bazowe dane dotyczące obecności nowszych substancji BFR, zastępujących obecnie niedawno zakazane środki BFR, w osadach Tamizy” – informuje prof. Harrad. Sytuację dodatkowo komplikuje fakt, że metabolizm oraz rozkład związków BFR powoduje powstawanie nowych cząsteczek. Metody in vitro opracowane w ramach projektu dostarczyły pierwszych danych na temat metabolizmu najważniejszego środka BFR u ludzi; środkiem tym jest postać tetrabromo- etylocykloheksanu (TBECH) powodująca zakłócenia rozwojowe u danio pręgowanego. TBECH zmienia także regulację receptora androgenowego w odpowiedzi na mutacje powiązane z rakiem prostaty. Komentując znaczenie prowadzonych badań, prof. Harrad zauważa: „Uzyskane przez nas dane dotyczące metabolizmu TBECH są istotne, ponieważ pozwalają nam przewidywać poziomy stężenia w ludzkiej krwi, które wynikać będą z kontaktu z tym związkiem”. Przygotowania do dalszych badań nad BFR i zastosowanie w dziedzinie recyklingu ELUTE jest programem prowadzonym w ramach Marie Curie Initial Training Network, który powstał z myślą o zapewnianiu bazy wiedzy oraz doświadczenia czterem młodym badaczom. Poza rozwijaniem uniwersalnych umiejętności przydatnych w dalszej karierze naukowcy zyskają solidną platformę badawczą, która umożliwi im dalsze zgłębianie dynamicznych obszarów nauki, takich jak związki BFR. Sukces projektu znalazł odzwierciedlenie w dwóch wnioskach patentowych z dziedziny przyrządów chemii analitycznej, złożonych przez jednego z młodych badaczy, który obecnie zatrudniony jest przez ThermoFisher Scientific z Bremy – pozaakademickiego partnera ELUTE. Wśród korzyści wynikających z projektu znajduje się także zastosowanie ręcznego fluorescencyjnego spektrometru rentgenowskiego, który został przekazany do projektu prowadzonego przez zespół irlandzkiej Agencji Ochrony Środowiska. Duże znaczenie ma również związek z zagadnieniem recyklingu materiałów zawierających środki BFR. „Aktualnie pracujemy nad nowymi projektami wspólnie z jedną z największych firm zajmujących się recyklingiem tworzyw sztucznych w Wielkiej Brytanii. Naszym celem jest ocena strategii umożliwiających tworzenie zrównoważonych, ekonomicznie opłacalnych produktów z odpadów plastikowych, które obecnie nie mogą być poddawane recyklingowi ze względu na przekraczającą ograniczenia prawne zawartość BFR” – mówi prof. Harrad. „Działania te wspomogą rozwój gospodarki obiegowej w Europie”.
Słowa kluczowe
ELUTE, BFR, bromowane środki zmniejszające palność, środowisko, przyrządy, TBECH, tworzywa sztuczne, recykling
