Bromokloropirenin keşfi beklenmedik biyolojik özellikleri ortaya koyuyor

Klor veya brom içeren çevresel kirleticiler geniş çapta incelenmiştir, ancak her iki elementi de içeren bileşikler büyük ölçüde keşfedilmemiştir. Araştırmacılar artık endüstriyel topraklarda ve liman çökeltilerinde bromokloropiren tespit etti, simüle edilmiş güneş ışığı altında parçalanmasını araştırdı ve toksik etkilerle bağlantılı biyolojik bir reseptör aracılığıyla aktivitesini ölçtü. Bulgular, farklı çevresel ve biyolojik özellikleri ortaya koyuyor; diğer karışık halojen kirleticilerin araştırılması ve gelecekteki çevresel izleme ve risk değerlendirmesinin iyileştirilmesi ihtiyacını vurguluyor.

Halojenli polisiklik aromatik hidrokarbonlar (HPAH’lar), yanma sonucu üretilen ve toprakta ve tortuda bulunan kirleticilerdir. Bazıları klor veya brom gibi halojen atomları içerir. Bu bileşikler kalıcı olabilir ve biyolojik sistemleri etkileyebilir. Bununla birlikte, araştırmalar büyük ölçüde klor veya brom içeren bileşikleri incelemiş ve her iki elementi de tam olarak anlayamamış durumda bırakmıştır.

Bu zorluğun üstesinden gelmek için, Profesör Takeshi Ohura liderliğindeki bir araştırma ekibi, Meijo Üniversitesi, Japonya Ziraat Enstitüsü’nden yüksek lisans öğrencisi Natsuki Nasuda ve Ulusal Hayvan Sağlığı Enstitüsü, Ulusal Tarım ve Gıda Araştırma Organizasyonu Hijyen Yönetimi Araştırma Bölümü’nden kıdemli araştırmacı Dr. Keerthi S. Guruge, temsili bir halomiks olan bromokloropiren (BrClPy) referans standardını sentezledi ve Tokyo Körfezi boyunca 20 bölgeden yüzey topraklarını analiz etti ve Japonya’nın Nagoya Limanı’ndaki üç bölgeden çökeltiler.

Simüle edilmiş güneş ışığı altında stabilitesini ve aril hidrokarbon reseptörünü (AhR) aktive etme yeteneğini test ettiler. Bulguları dergide yayınlandı Ortaya Çıkan Kirleticiler.

BrClPy, 20 toprak örneğinin 10’unda, gram başına ortalama 0,13 nanogram konsantrasyonda tespit edildi. Ayrıca ortalama konsantrasyonun gram başına 0,42 nanogram olduğu üç tortu örneğinden birinde de bulundu. Topraktaki BrClPy konsantrasyonları bromlu piren bileşikleri ile güçlü bir korelasyon gösterdi; bu da oluşumunun klorlu pirenden ziyade brominasyonla ilgili süreçlerle daha yakından bağlantılı olabileceğini düşündürüyor. Bu hibrit davranış, hetero-halojenasyonun, tek başına klor veya brom ikameli PAH’lardan tahmin edilemeyen, ortaya çıkan özellikler ürettiğini ileri sürmektedir.

Laboratuvar testleri, BrClPy’nin simüle edilmiş güneş ışığı altında klorlu pirenden daha az stabil olduğunu ve fotostabilitenin 1-kloropireninkinden yaklaşık iki kat daha düşük olduğunu gösterdi. Parçalandıkça esas olarak bromu kaybetti ve 1-kloropiren üretti; araştırmacılar klor kaybıyla oluşan ilgili ürünü gözlemlemediler. Maya bazlı bir testte BrClPy, AhR’yi benzo(a)piren’e göre tahmini 0,18 potansiyelle aktive etti. Bu aktivite dikloropiren’e benzerdi ve dibromopiren’den yaklaşık dört ila beş kat daha yüksekti. Bu nedenle BrClPy’nin bromlu bileşiklerin çevresel davranışlarını klorlu bileşiklerin biyolojik aktivitesi ile birleştirdiği görülmektedir.

Ohura, “Çalışmamız, hetero-halojenli PAH’lar arasında sınıflandırılan BrClPy’nin kentsel şehirlerdeki gerçek yüzey topraklarında ve çökeltilerde mevcut olduğuna dair ilk kanıtı sağlıyor” dedi. “Gözlenen farklı fotolitik yollar ve reseptör etkileşimleri, mekanik çalışmalara olan ihtiyacın altını çiziyor.”

İzleme, karışık halojen kirleticileri gözden kaçırabilir ve ilgili birçok bileşik, belirsiz toksisite nedeniyle tanımlanamayabilir. Daha ileri araştırmalar bunların oluşumunu, çevresel kaderini ve canlı organizmalar üzerindeki etkilerini incelemelidir. Bu tür bilgiler, insanların maruziyet tahminlerini iyileştirebilir ve gelecekteki çevresel düzenlemelere bilgi sağlayabilir.

Ohura, “Bu araştırmanın bulgularının çevresel kirleticilerin düzenlenmesini etkileyeceğini ve insanların maruz kalma riskleri ve bunlarla ilişkili etkilerinin daha doğru tahmin edilmesine olanak sağlayacağını umuyoruz” dedi.

Genel olarak çalışma, BrClPy’nin endüstriyel bölge topraklarında ve liman çökeltilerinde tespit edilen yeni bir çevresel kirletici sınıfı olduğunu ortaya koyuyor. Aynı zamanda çevresel bozulmasının ve AhR aktivitesinin bromlu veya klorlu pireninkileri yansıtmadığını da gösteriyor. Araştırmacılar, daha bilinçli izleme ve çevre korumayı desteklemek için ilgili bileşikler, bunların dönüşüm yolları ve biyolojik etkileri hakkında daha fazla araştırma yapılması çağrısında bulunuyor.