De ontwikkeling van een in-vitro assay voor de bepaling van de invloed van biotransformatie op de bioaccumulatie en de mutageniteit van lipofiele organohalogeenverbindingen in mariene toppredatoren: 2. Toxafeen
Boon, J.P.; Sleiderink, H.M.; de Boer, J.; Wester, P.; Klamer, H.J.C.; Govers, B. (1996). De ontwikkeling van een in-vitro assay voor de bepaling van de invloed van biotransformatie op de bioaccumulatie en de mutageniteit van lipofiele organohalogeenverbindingen in mariene toppredatoren: 2. Toxafeen. BEON Rapport = BEON-report, 96(1). RIKZ: Den Haag. 36 pp.
Part of: BEON Rapport = BEON-report. Programma Bureau BEON: Den Haag. ISSN 0924-6576
Doel van het onderzoek: Het onderzoek binnen dit project beoogt een drietal doelen: 1. Ontwikkeling van een in-vitro bioassay voor de oxydatieve biotransformatie van verschillende groepen van lipofiele organische microverontreinigingen in mariene topredatoren. 2. Validatie van de met de assay behaalde resultaten door vergelijking met residupatronen in prooi en predator als gevolg van natuurlijke blootstelling in zee. 3. Bestuderen van de invloed van biotransformatie op de mutageniteit van de verbindingen in een standaard assay (mutatox). 4. Beleidsadvisering naar aanleiding van de behaalde resultaten in combinatie met literatuurgegevens. Dit rapport behandelt de resultaten welke zijn behaald met het insecticide toxafeen. Het dient gezien te worden als een aanvulling op het reeds verschenen BEON-rapport 95-4, waarin de eerste bevindingen met toxafeen al werden gerapporteerd. Probleemstelling: Van een aantal groepen van organische microverontreinigingen wordt de kans op het optreden van biomagnificatie (bioaccumulatie via de voedselketen) van kieuwademende prooidieren naar longademende predatoren zoals vogels en zoogdieren bijzonder groot wordt geacht op grond van hun hoge vetoplosbaarheid. Hierbij wordt er impliciet vanuit gegaan, dat een stof in het lichaam niet reactief is en dus niet van structuur verandert. De bioaccumulatie van stoffen die wel enzymatisch worden omgezet, laat zich dus niet volgens deze regels beschrijven. Dit aspect speelt een belangrijke rol bij de doorvergiftigingsproblematiek in de normstelling (Jonkers en Everts, 1992). Het is echter nog niet mogelijk om vanuit de theorie te voorspellen of bepaalde klassen van verbindingen door verschillende diergroepen al of niet kunnen worden omgezet. Ook het verkrijgen van informatie door middel van in-vivo experimenten is vanwege het grote benodigde aantal dieren om ethische en logistieke redenen slechts in hoge uitzonderingsgevallen mogelijk en bovendien erg duur. Doel van het onderzoek in het kader van dit project is de ontwikkeling van een alternatief voor zulke in-vivo experimenten in de vorm van een in-vitro bioassay om de oxudatieve biotransformatiecapaciteit van verschillende soorten mariene toppredatoren voor verschillende klassen van organische microverontreinigingen te kunnen meten. Deze assay maakt gebruik van speciaal geprepareerd levermateriaal (microsomen) van één enkel dier of slechts enkele individuen per soort. Resultaten en conclusies van het uitgevoerde onderzoek: .In de huidige verslagperiode werd het onderzoek naar de biotransformatie van toxafeen afgerond. De in-vitro biotransformatiecapaciteit nam toe in de volgorde potvis < albatros, witsnuitdolfijn <octanol/water, de constante van Henry en het molecuulgewicht, zal in de toekomst moeten worden aangevuld met specifieke coëfficiënten voor biotransformatie activiteit. De resultaten van deze studie wijzen erop, dat voor het mariene milieu sets van aparte coëfficienten voor respectievelijk de verschillende zeehond-achtigen, zeevogels, dolfijn-achtigen en de potvis gewenst zijn. Alhoewel de met de mutatox assay behaalde resultaten nog niet geheel eenduidig waren, kan wel gesteld worden dat technisch toxafeen direct mutageen is en dat biotransformatie niet lijkt te leiden tot een potentiëring hiervan. Dit in tegenstelling tot de situatie bij de bekende carcinogene stof benzo[a]pyreen, waarvan uitsluitend een bepaalde metaboliet zich aan DNA kan binden. Beleidsimplicaties: Doorvergiftigings problematiek: De samenstelling van toxafeen kan door biotransformatie drastisch worden gewijzigd. Dit betekent, dat in Iong-ademende top-predatoren zowel rekening gehouden dient te worden met een eventuele giftigheid van de ouderstoffen als de gevormde metabolieten. Normering: Van het insecticide toxafeen worden thans in de noordelijke Noordzee hogere concentraties waargenomen in de lever van kabeljauw-achtige vissen dan in de zuidelijke Noordzee (de Boer en Wester, 1993). Voor toxafeen is in Nederland nog geen norm vastgesteld. Toepassing van de in Duitsland voor dierlijke producten voorgestelde normering van 0.1 mg/g op vetbasis voor vis met een vetgehalte > 10% van het natgewicht en 0.1 mg.kg op productbasis voor vis met een vetgehalte < 10% (Bundesgesetzblatt, 1994), zou problemen kunnen opleveren voor de consumptie van sommige visserijproducten uit de noordelijke Noordzee. Een eventuele toekomstige normering dient te worden afgestemd op concentraties van toxafeen congeneren die voor de diersoort waarin wordt gemeten, persistent zijn. Voor onderzoek hiernaar kan de in dit rapport beschreven in-vitro assay worden gebruikt. Op grond van het huidige beeld adviseren wij monitoringsgegevens te verzamelen van de concentraties van enkele persistente en kwantificeerbare toxafeen congeneren (CHB-26, CHB-50) te bepalen met tweedimensionale gaschromatografie, aangevuld met een indicatie van het totaalgehalte aan toxafeen in het residu gebaseerd op het totaaloppervlak van de van toxafeen afkomstige pieken in de enkelkoloms chromatogrammen. Als detectie methode wordt negatieve chemische ionisatie massaspectrometrie in beide gevallen aanbevolen. Mutageniteit: Voor de normering dient vooralsnog met een directe mutagene werking van het technisch toxafeen mengsel rekening te worden gehouden.
All data in the Integrated Marine Information System (IMIS) is subject to the VLIZ privacy policy
