Hyvä tietää dioksiineista



Dioksiinit on hiukan harhaanjohtavasti käytetty yhteisnimitys monille kemikaaleille, joihin kuuluu polykloorattuja dibentso-p-dioksiineja (PCDD-yhdisteitä), polykloorattuja dibentsofuraaneja (PCDF-yhdisteitä) ja eräitä ns. dioksiininkaltaisia polykloorattuja bifenyylejä (PCB-yhdisteitä). Kaikilla niillä on samanlaisia vaikutuksia, jotka voivat olla voimakkuudeltaan hyvin erilaisia. Sen lisäksi niiden yhteisiä ominaisuuksia ovat kestävyys ympäristössä ja elimistössä sekä rasvaliukoisuus ja hyvin huono vesiliukoisuus.

Aineiden ominaisuuksista seuraa, että ne kertyvät ravintoketjussa. Vesipakoisina ja rasvahakuisina ne ovat kaikissa eliöissä rasvassa ja imeytyvät seuraavan tason saalistavaan eläimeen rasvan mukana. Ne eivät pala pois kuten rasvat, vaan rikastuvat jokaisella ns. troofisella eli ravinnonhankintatasolla entistä suuremmaksi pitoisuudeksi. Viimeisellä tasolla kuten hylkeissä ja merikotkissa pitoisuudet ovat niin suuria, että näiden eläinten lisääntyminen voi häiriintyä.

Dioksiinien riskit ihmiselle ovat kiistanalaisia. Ihminen ei syö yhtä yksipuolista ravintoa kuin hylje tai merikotka, joten kertyminen ei ole yhtä voimakasta. Ihminen ei toisaalta salli itselleen aiheutuvan ympäristöstä pieniäkään haittoja, joten dioksiinien riskien yksityiskohtainen tunteminen on hyvin tärkeää. KTL on keskittynyt omassa tutkimuksessaan dioksiinien syöpäriskin ja kehityshäiriöriskien tutkimukseen sekä niiden vaikutusmekanismien selvittämiseen.

Dioksiinien rakenne ja päästölähteet

Dioksiineja on 210 johdosta (kongeneeria), joista 17 on myrkyllistä. Dioksiineja ei ole tehty tarkoituksellisesti, mutta niitä syntyy kaikissa kloorausprosesseissa ja epätäydellisen palamisen tuloksena. Suomessa suurimmat määrät dioksiineja on syntynyt kloorifenolien valmistuksessa, jonka seurauksena sadoilla sahoilla ja Kymijoen sedimentissä on edelleenkin kymmeniä kilogrammoja dioksiineja TEq-yksikköinä. Tämä on noin kymmenkertainen määrä verrattuna Seveson onnettomuudessa tapahtuneeseen dioksiinipäästöön. Polttoprosesseista ilmaan ja sitä kautta ympäristöön tapahtuva leviäminen on havaittu dioksiinien tärkeimmäksi kulkeutumisreitiksi ravintoketjuihin.


Elintarvikkeiden sisältämät dioksiinit

Suomessa dioksiineja saadaan pääasiassa kaloista, kun taas Keski-Euroopassa lehmän maidon rasva ja liha ovat merkittävimmät saantilähteet. Eräiden tavallisimpien elintarvikkeiden dioksiinipitoisuudet näkyvät taulukosta. Suomalaisten päivittäisestä dioksiinien saannista, 46 pg TEq, 80 % tulee kalasta.

Dioksiineja tavataan mitattavia määriä kaikista rasvapitoisista elintarvikkeista myös Suomessa. Maito ja maitotuotteet, lihat, kananmunat sekä kalat sisältävät näitä. Lypsylehmät erittävät keräämänsä dioksiinit pääasiassa maitoon. Kalojen pitoisuuksissa on suuria alueellisia eroja. Itämeren kalat, tärkeimpänä lajina silakka, ovat pahasti saastuneet kun taas Suomen sisävesien kalat ja valtamerikalat, esim. silli, sisältävät dioksiineja vain murto-osan Itämeren silakkaan verrattuna. Kirjolohi rasvaisena kalana sisältää dioksiineja enemmän kuin sisävesikalat, mutta kuitenkin kertaluokkaa vähemmän kuin silakka tai villi lohi. Vihanneksissa, marjoissa ja viljoissa dioksiineja on hyvin vähän. Dioksiinien saanti Suomessa on vähentynyt vuodesta 1994 vuoteen 1999 noin puoleen.


Dioksiinien kertyminen kudoksiin iän mukana

Dioksiinit kertyvät niin kaloihin kuin ihmiseenkin iän myötä. Ihmisellä on dioksiinien eri johdosten eliminaation puoliintumisaika hyvinkin erilainen, puolesta vuodesta aina 70 vuoteen. Vanhuksilla on elimistössään 3-4 kertaa enemmän dioksiinia kuin nuorilla aikuisilla. Kaloilla puoliintumisaikaa ei tunneta, mutta tärkeän kalaelintarvikkeen silakan osalta dioksiinipitoisuudet suurenevat iän mukana siten, että aivan pienessä 1-vuotiaassa silakassa on 1 ng TEq/kg tuorepainossa, kun isohkossa 10 vuotiaassa on noin 10 ng/kg tuorepainossa. Fileoitu silakka on 3-10 vuotiasta, mutta silakka saattaa elää 20 vuotiaaksi, jolloin pitoisuus nousee aina 30 ng /kg. Pieni kala on siis puhtaampaa kuin suuri kala.

Äidinmaito on eräs tärkeimmistä dioksiinien lähteistä. Dioksiinipitoisuus äidin rasvakudoksessa, seerumin lipidiosassa ja rintamaidon rasvassa on lähes sama. Imetys onkin äidille tehokas keino vähentää dioksiinikuormaansa, joka voi pienentyä jopa 25 %. Toisaalta imetyksessä tämä sama määrä dioksiineja siirtyy paljon pienempään lapsen kehoon. Rintaruokitut lapset ovatkin ilmeinen suuren dioksiinialtistuksen ryhmä. Kuitenkaan nykylasten äidinmaidosta saamilla dioksiinimäärillä ei näyttäisi olevan haitallisia terveysvaikutuksia. Lisäksi rintaruokinnalla on lapselle paljon hyödyllisiä terveysvaikutuksia mm. ravintoarvon ja immunologisesti hyödyllisten proteiinien ansiosta. Useimmat asiantuntijat painottavatkin rintaruokinnan tärkeyttä. Äidinmaidosta saadun dioksiinimäärän mahdollisesti aiheuttama terveysriski on niin pieni, ettei sen vuoksi kannata jättää käyttämättä imetyksen hyödyllisiä terveysvaikutuksia.

Dioksiinien terveyshaitat

Dioksiinien aiheuttamat biokemialliset ja myrkylliset vaikutukset vaihtelevat eläimen lajin, kannan, sukupuolen, iän ja kudostyypin mukaan. Monet dioksiinikongeneerit eli johdokset, joilla on sama perusrakenne, näyttävät saavan aikaan samantyyppisiä muutoksia vaikka niiden voimakkuus on erilainen.

Haittavaikutukset ihmisellä

Valtaosa dioksiinien vaikutuksista ihmiseen on huomattu onnettomuuksien yhteyksissä. Ihmiset ovat altistuneet saastuneen ruokaöljyn kautta(1) tai kemikaalionnettomuuksien yhteydessä(2). Altisteet ovat dioksiinien, furaanien, ja dioksiinien kaltaisten PCB-yhdisteiden seoksia. Parhaiten dioksiinien vaikutuksista ihmiseen tunnetaan klooriakne. Altistuneelle tulee hankala ja pitkäkestoinen akne(1). Klooriakneen voi liittyä ihon ja kynsien sidekalvojen tummumista eli ylimääräistä pigmentaatiota. Pääosin ihmiset altistuvat ravinnon kautta. Imeväisikäiset lapset saavan painoonsa nähden enemmän dioksiineja kuin aikuiset. Lapsilla onkin havaittu dioksiinien aiheuttamia hammasvaurioita: hampaiden mineralisaatio häiriintyy niillä lapsilla, jotka saavat paljon dioksiineja äidinmaidosta(3). Myös onnettomuuksissa altistuneille äideille syntyneiden lasten hampaiston kehitys häiriintyy(1).

Dioksiinien vaikutukset koe-eläimissä

Dioksiinit aiheuttavat monia myrkyllisiä vaikutuksia eläimissä. Koe-eläimissä dioksiinit aiheuttavat hyvin monenlaisia biokemiallisia ja/tai morfologisia muutoksia useimmissa kudoksissa ja elinjärjestelmissä. Vaikutukset voidaan jakaa tarvittavan annoksen mukaan herkkiin ja epäherkkiin sekä altistumisesta muutoksiin kuluvan ajan mukaan välittömiin ja viivästyneisiin/pitkäaikaisiin. Osa dioksiineista on välittömän myrkyllisyytensä puolesta luettavissa supermyrkkyihin; esim. TCDD on vahvin tunnettu synteettinen myrkky.

Lajien väleillä eroja

Dioksiineille on tyypillistä, että lajien välisessä herkkyydessä välittömälle myrkyllisyydelle on suuria eroja: marsu ja hamsteri eroavat tässä suhteessa tuhatkertaisesti toisistaan, ja samansuuruinen herkkyysero tunnetaan jopa lajinsisäisesti kahden rottakannan välillä. Suuri dioksiiniannos saa koe-eläimillä aikaan ns. näivetyssyndrooman, jossa eläimet käyvät huonosyömäisiksi ja niiden ruumiinpaino putoaa suurimmillaan yli 50% ennen kuolemaa. Hieman pienempi annos, joka ei ole tappava, johtaa puolestaan pysyvästi alentuneeseen ruumiinpainoon. Mielenkiintoista on, että eläimet "puolustavat" uutta painotasoaan ulkoisia manipulaatioyrityksiä vastaan normaalein fysiologisin vastein esim. lisäämällä reilusti rehunkulutustaan paaston jälkeen. Nämä havainnot ovatkin antaneet aiheen hypoteesille, jonka mukaan dioksiinit primaaristi madaltavat ruumiinpainon "termostaattia". Vastaavasti sikiökautisen dioksiinialtistuksen on osoitettu pysyvästi laskevan ruumiinlämmön säädeltyä tavoitetasoa niin rotalla kuin hamsterillakin.

Herkimmin havaittavat vaikutukset

Herkimpiä välittömiä dioksiinivaikutuksia koe-eläimillä ovat entsyymi-induktio, immuunisuppressio sekä kehitystoksisuus. Jo hyvin pieni dioksiiniannos (esim. TCDD:llä luokkaa joitakin ng/kg) lisää sytokromi-P450:n alatyypin 1A1 aktiivisuutta; hieman suuremmalla annoksella aktivoituvat myös alatyypit 1A2 (maksassa) sekä 1B1. Dioksiinit lisäävät eläinten alttiutta sairastua erityyppisiin infektiotauteihin heikentämällä sekä humoraalista että soluvälitteistä immuniteettia. Suurehkoina annoksina ne aiheuttavat lisäksi kateenkorvan surkastumista. Sikiöt ovat huomattavasti aikuiseläimiä herkempiä tietyille dioksiinien vaikutuksille. Erityisen herkästi näyttää sikiökautinen dioksiinialtistus häiritsevän urossikiöiden sukupuolista erilaistumista sekä myöhempää sperman tuotantoa ja eturauhasen kehitystä. Dioksiinit aiheuttavat myös epämuodostumia sikiöihin (esim. kitalakihalkio ja vesimunuainen), sekä häiritsevät hampaiden kehitystä.

Viivästyneitä dioksiinivaikutuksia ovat esim. hemin synteesi- ja hajotushäiriöistä syntyvät anemia, porfyria sekä ikterus (keltatauti). Dioksiinit eivät vaurioita perimää, mutta silti esim. TCDD on kaikilla tutkituilla koe-eläinlajeilla syöpää aiheuttava yhdiste. Syöpävaikutus ei kuitenkaan ole erityisen herkkä vaste, sillä se ilmenee vasta annoksilla, jotka pitkäaikaisaltistuksessa aiheuttavat myös myrkyllisyydestä johtuvia muutoksia kudoksiin.

Dioksiinien riskinarviointi

Aikaisemmat dioksiinien riskinarvioinnit ovat johtaneet hyvin erilaisiin päätelmiin eri maissa. TDI-arvot (tolerable daily intake, siedettävä vuorokausiannos) vaihtelevat yhdestä kymmeneen pikogrammaan ruumiinpainokiloa (r.p.) kohti vuorokaudessa. WHO:n tulkinnan mukaan 4 pg/kg r.p./vrk on TDI-arvon yläraja, mutta altistus tulisi saada laskemaan arvoon 1 pg/kg r.p./vrk. Pohjoismaiden asiantuntijaryhmä kokoontui vuonna 1999 käsittelemään kantaansa TDI-arvoon ja totesi, että uudet tiedot eivät anna aihetta muuttaa edellistä arviota, 5 pg/kg r.p./vrk.

Ongelmia syntyy siitä, että dioksiineja ei voida kieltää, koska niitä ei olla koskaan käytetty. Elintarvikkeen, kuten saastuneen kalan, käyttö voidaan kieltää. Tämä olisi kuitenkin arveluttavaa, koska kala korvattaisiin todennäköisesti tyydyttyneitä rasvoja sisältävillä eläinrasvatuotteilla. Suomessa on suosituksena, että kalaa tulee syödä vaihdellen eri pyyntilähteitä kuten sisävesikalaa, kasvatettua kalaa ja merikalaa.

Taulukko. Suurimmat suositeltavat dioksiinien saantimäärät (TDI-arvot) vuorokaudessa.

a) turvallisin arvio, terveysriskit suurella todennäköisyydellä poissuljettuja
b) terveysriskit epätodennäköisiä, mutta turvamarginaalia ei ole
c) arvo, johon on puututtava, mikäli saanti on päivittäin tällä tasolla pysyvästi


Dioksiinikäsikirja

Dioksiinikäsikirja löytyy KTL:n tuottamaa tietoa englannin kielellä.

Lähteet ja lisätietoja

1 Yusho. A human disaster caused by PCBs and related compounds. Toimittajat: M. Kuratsune, H. Yoshimura, Y. Hori, M. Okumura ja Y. Masuda. Kyushu University Press, 1996.
2 http://europa.eu.int/comm/environment/seveso/
3 Alaluusua S, Lukinmaa P L, Vartiainen T, Partanen M, Torppa J, Tuomisto J: Polychlorinated dibenzo-p-dioxins and dibenzofurans via mother’s milk may cause developmental defects in child’s teeth. Environmental Toxicology and Pharmacology 1996; 1: 193-197.