BIOLÓGIA
Illegális dohányáru nehézfémtartalmának eredete és hatása az egészségre Tárgyszavak: dohányzás; nehézfém; egészségmegóvás; márkacikk; márkahitelesség. A dohányzás által nehézfémek, elsősorban illékony kadmium és higany jutnak a tüdőből a véráramba, majd felhalmozódnak, a tüdőben, a májban és a vesében. A kadmiumot, a nikkellel és az arzénnel együtt a Nemzetközi Rákkutatási Hivatal (IARC) 87, főként szerves vegyület között „emberen rákkeltőnek” minősítette. A dohányzáshoz köthető betegségek közül kevés közlemény foglalkozik azokkal, amelyeket – a kereskedelmi forgalomban levő dohányáruban egyébként változó koncentrációban megtalálható – nehézfémek idéznek elő. Azt viszont több vizsgálat kimutatta, hogy a dohánynövény (Nicotiana tabacum) környezetéből nehézfémeket, főként kadmiumot halmoz fel leveleiben.
Piaci viszonyok, helyzetfelmérés az Egyesült Királyságban A kereskedelmi forgalomban levő cigaretták ártalmának tanulmányozásakor nem hanyagolhatók el a márkás és az illegális áru közötti különbségek, elsősorban olyan országokban, ahol ez utóbbinak jelentős a piaci részesedése. Pl. az Egyesült Királyságban 2000-2001-ben az eladott cigarettatételek 25%-ára becsülték az illegálisakat. Ebből 20% jutott a hazai gyártású exportált, majd az országba visszacsempészettre és 5% az utánzatokra. Az illegális gyártás és terjesztés mára olyan tömegessé vált, hogy arányában és abszolút értékében is meghaladja a legtöbbet vásárolt márkákét. Lakossági érdek tehát annak tisztázása, hogy az utánzatoknak vannak-e az eredeti gyártmányokénál károsabb jellemzői.
Skóciai egyetemi és intézeti kutatók márkát utánzó cigarettákból 2002 és 2004 között vett 47 minta nehézfém-koncentrációit hasonlították össze az eredeti megfelelőikben mértekkel, és sokkal nagyobb, esetleges súlyos következményekkel járó értékeket mértek. Ennek lehetséges eredetét sokoldalúan elemezték.
Vizsgálati anyagok és módszerek Az utánzatok mintáit vámhivatalokból, az eredeti mintákat megbízható kiskereskedőktől szerezték be. Dohányra kevés a referenciaanyag. A legismertebbek az USA Kentucky Egyetemének e célt szolgáló szabványos cigarettái, amelyek azonban csak a szokásos komponensek (nikotin, CO, kátrány stb.) viszonyítására szolgálnak. Ezért a lengyel hitelesített referenciadohányt (CTA-VTL-2 jelű, „Keleti, ill. Virginiai” dohányleveleket) használták nyomelem, köztük nehézfém-koncentrációk összehasonlításához. A 72 órán át 80 °C-on szárított dohánymintákat porrá őrölve, majd a port 15 t-val 2 percig nyomva kötőanyag nélkül 32 mm átmérőjű lemezekké préselve használták az elemzéshez. Az elemzés lineárisan polarizált röntgensugár-fluoreszcencián alapult, amely kiküszöböli a zavaró háttérsugárzások minden fajtáját. A 3,0 kW gerjesztési potenciállal működő speciális XLAB spektrométer 26 elem rutinelemzésére alkalmas, de a dohányminták vizsgálatába csak 10 nehézfémet (Cr, Mn, Ni, Fe, Cu, Zn, As, Cd, Sn, Pb) vontak be. A mintákban megmérték hét stabil izotóp δ15N és δ13C arányát a folyamatos fluxus tömegspektrometriájának módszerével, elemanalízissel összekapcsolva. A magas hőmérsékleten elégetett mintákból fejlődött, megtisztított N2 és CO2-gázt nagy tisztaságú héliumáramban vezették a mérőműszerbe. Az eredményt a nehezebb izotópnak a környezethez viszonyított ‰-ében (13C/12C, ill. 15N/14N) adták meg.
Eredmények, értelmezés Az eredeti és a hamisított mintákra a fémek koncentrációméréseinek eredményeiből képzett hisztogramokon jól láthatók az eredeti, markáns dohányokban a koncentrációk csekély változása és értékük közelítése az utánzatok erősen szóró értéktartományának széléhez (1. ábra). Ez különösen szignifikáns a rákkeltő, ill. lehetséges rákkeltő As, Cd és Pb esetében.
50
Cu mg/kg
40 30 20 10
mérések száma, n
mérések száma, n
50
0
0 0
5
30 20 10 0
10 20 25 302035 40 45 50 30 10 15
0 0,0 0,50,5 1,01,01,5 1,52,0 2,0 2,5 2,5
átlag, utánzat = 16,7
átlag, utánzat = 0,9
átlag, eredeti márka = 12,6
átlag, eredeti márka = 0,3
30
3,0
50
Cd mg/kg 20
10
mérések száma, n
mérések száma, n
As mg/kg
40
30 20 10 0
0
0 0 01 1 1 2 2 32 3 4 43 5 5 6 6 47
Pb mg/kg
40
0 0 12 2 34 4 5 6 7 6 8 9 10 11 812
átlag, utánzat = 0,3
átlag, utánzat = 4,1
átlag, eredeti márka = 0,6
átlag, eredeti márka = 0,7
1. ábra Az Egyesült Királyságban forgalomban levő márkás cigaretták és utánzataik fémtartalmának hisztogramjai (gyakoriságeloszlásának oszlopdiagramjai) példaként a rákkeltő kadmiumra, ólomra, arzénre, valamint rézre Mivel a hamisítók nyilvánvalóan nem kívánják termékeiket nehézfémekben „dúsítani”, a fémek a talajból, a növény említett sajátsága folytán kerülnek nagyobb koncentrációban a dohánylevelekbe. A talaj emberi tevékenységekkel összefüggő nehézfém-szennyezésének eredete lehet – bányászat, fémöntés, kohászat, – földművelési és kertészeti talajerőpótlás, – szennyvíziszapok és hígtrágya kezelése, ill. hasznosítása, – ásványi fűtőanyagok égetése, – elektronikai termékek lerakása, – vegyipari és egyéb feldolgozóipar, – hulladéklerakás, – sportlövészet, horgászat, – háború, hadgyakorlat.
A felsoroltak közül csak a természetes és a műtrágya használata tekinthető kiterjedt (nem lokális) tevékenységnek. A koncentrációkülönbségek lehetséges „gazdasági” magyarázata egy már 1977-ben publikált felismerésből indul ki, amely szerint a savas talajon termesztett dohány levelében ötször annyi kadmium halmozódik fel, mint átlagos körülmények közt. A közlemény hatására a dohánygyárakat ellátó termesztők új ültetvényeket telepítettek, és a fölöslegessé vált terményt – feltehetőleg alacsony áron – a hamisítók vásárolták meg és dolgozták fel (minőségét egyébként megőrizve) az eredeti márka utánzatára. Ennek a feltételezésnek azonban ellentmond a hamisítványmintákban valamennyi vizsgált fém nagyobb koncentrációja.
Nehézfémbevitel trágyázással A trágyák minden fajtája tartalmaz több évtizede ismert módon nehézfémeket, így az iparilag fejlett országok használatukat is régtől fogva szabályozzák. Megjegyzendő, hogy mérgező hatásuk nem pusztán a koncentrációtól, hanem a talaj pH-ja, redoxipotenciálja, agyagtartalma stb. által befolyásolt biológiai hozzáférhetőségüktől is függ. Azt a kérdést, vajon a hamisítványok nagy fémkoncentrációja egyedül vagy nagyrészt trágyázásnak tulajdonítható-e, tisztázni lehet (biológiai hozzáférésük tényezőinek ismerete nélkül is) műtrágyák szokásos mértékű alkalmazása után az utánzatokban levő szintek mérésével, és az egyes fémek átlagértékeinek logaritmikus ábrázolásával (2. ábra). Így érzékelhető a különbségek iránya és nagyságrendje, ugyanis az eredeti dohányokban mért eltérések szinte elhanyagolhatók az utánzatok feldúsult fémtartalmához képest. A foszforműtrágyában a nehézfém-koncentráció trendje párhuzamos a hamisítványokhoz felhasznált, erősen műtrágyázott talajban termesztett dohányok modelljében megfigyelhetővel. A hamisítványokban mért feldúsulás megfelel a szennyvíziszap nehézfém-koncentrációinak is, bár nem olyan meggyőzően, mint foszforműtrágya esetében. A kadmiumkoncentrációk alakulásában észlelhető nagy hasonlóság (2. ábra) a Cd dohányban való különösen erőteljes felhalmozódásával, vagyis a többi fémhez viszonyított hatékonyabb felszívódásával magyarázható. A műtrágyázás tehát hozzájárulhat az illegális termékekbe való nehézfémbevitelhez. Megjegyzendő azonban, hogy az átlagok a beviteli források közötti óriási különbségeket takarnak. A Kola-félszigeten bányászott foszfátérc 1 mg/kg-nál kevesebb, az USA nyugati vidékén kitermelt 300 mg/kg kadmiumot tartalmaz, amely részben átkerül a műtrá-
gyakészítménybe. Az iparilag fejlett országokban a környezetvédő szabályozás folytán csökkenőben van a nagy nehézfémszennyezésű talajerőpótlók (műtrágya és iszap) használata, de felvevőpiacnak megmaradnak a fejlődő régiók.
cigarettadohány/földkéreg
1 000,00 100,00 10,00 1,00 0,10 0,01 Cr
Ni
Cu
Zn
As
Cd
hamisítványok
márkás cigaretták
szennyvíziszap
foszforműtrágya
Pb
2. ábra Az Egyesült Királyságban forgalmazott márkás cigarettákban és utánzataikban, valamint szennyvíziszapban és foszfortrágyában kimutatható nehézfémek átlagos mennyisége (a koncentrációk a kontinentális kéreg átlagához viszonyított értékként kifejezve) A foszfor és a többi makrotápanyag (N, K, Ca) koncentrációja nem következetesen kisebb vagy nagyobb a különböző helyeken és tájakon termesztett, márkás vagy hamisított cigarettához felhasznált dohányban, mint ahogyan nem fedezhető fel szigorú összefüggés a foszfor- és nehézfém-koncentrációk közt sem a vizsgálati adatbázisban. Figyelembe kell tehát venni további szennyező forrásokat is. Ilyenek lehetnek például a ragadós dohányleveleken megtapadó porszemcsék is.
Stabil izotópok aránya A növényekben két stabil szén-, ill. nitrogénizotóp (δ13C és δ15N) aránya a fajták, valamint annak élő és élettelen környezetétől függ. A szennyvíziszapban és a szerves trágyában némileg feldúsul a radioaktív nitrogénizotóp (δ15N>+8‰), mivel az δ14N-et az emésztőtraktus nagyrészt kivonja a táplálékból. Ammónia formájában is jelentős a δ14N vesz-
teség. Végeredményben a szerves trágya és iszap δ15N-tartalma elérheti a 20‰-et. Az izotópok a talajba, onnan terményekbe kerülve felhasználhatók ezek azonosítására, pl. egy 2001-ben megjelent közlemény szerint kender (Cannabis sativa) illegális termesztésének leleplezésére. Az óvatosság itt is ajánlott akár a többlet, akár a veszteség megítélésében, a levelekben és a talajban mért δ15N-koncentráció között is csak laza az összefüggés. Azt is figyelembe kell venni, hogy a trágyával bekerült izotópmennyiség okozta feldúsulást kiegyenlíti a magából a talajból és a légkörből felvett csekély izotóptartalmú nitrogén. A levelek δ15N-tartalma természetes környezetben –8 és +12‰ között, cigarettadohányban +1,1 és +5,4‰, ezen belül az eredeti márkák dohányában csak +2 és +4‰ között változik. Ezek az értékek nem utalnak lényeges talajjavításra a trágyázás által (a talajban a δ15Nkoncentráció változása +10–+22‰), legalábbis nem volnának elegendők a különbségek a cannabis termesztés felkutatására. Lehetséges, hogy az idézett esetben a dohánybetakarítás után vagy csak a fermentálás folyamán ment végbe az izotópfeldúsulás. Az izotópok nem szolgáltattak kétségtelen bizonyítékot arra, hogy a szennyvíziszap idézi elő a hamisított áruban a nagyobb nehézfémkoncentrációt, de a feltételezést kizárni sem lehet. Ugyanakkor szignifikáns pozitív összefüggés állapítható meg (r = 0,74) a Cd- és a δ15Nkoncentráció között. A δ13C koncentrációk nagy különbsége (-18,3–26,4‰) rendhagyónak mondható, mert a legtöbb minta –21,4 és –26,4‰ közötti értékei megfelelnek a C3-növények természetes tartományának. A közéjük tartozó dohány jól tűri az éghajlati szélsőségeket, főként a nedvességkülönbségeket, részben ezzel magyarázható a δ13C széles tartománya.
A dohányzók egészségének veszélyeztetése nehézfémekkel A nehézfémeknek (akár a dohányos, akár más jelenlevők által beszívott) füst, a hamu és a szűrő közötti megoszlását kutató kísérletek arról tanúskodnak, hogy azok jelentős része a tüdőbe jut. Ez a megfigyelés – a fém dohánylevelekben való felhalmozódásának kísérleti tényével együtt –, a kadmiumot a mérgező hatások tanulmányozásának fókuszába helyezi.
A kadmium és más nehézfémek emberre kifejtett mérgező hatását sokszorosan kimutatták, s ehhez a dohányzás hozzájárulása nem hanyagolható el. A primer és a szekunder füst jellemzően részecskék formájában tartalmaz kadmiumot, s az is bebizonyosodott, hogy ezeket a cigaretta szűrője nem tartja vissza. Egy kísérleti adat szerint már 40 cigaretta elszívásával kb. kétszer annyi kadmium jut a szervezetbe, mind a táplálékkal, s ezt a mennyiséget a hamisított termékek rendszeres szívása tetemesen megnöveli. A kadmium mérgező hatása – mint más toxinok esetébe is – a napi (étkezési és dohányzási) dózison kívül a testtömegtől is függ. Az Egészségügyi Világszervezet (WHO) megengedhető heti dózisként kg-onként 7 µg-ot állapít meg. Gabonafélék (főként rizs) és a paradicsom viszonylag sok, más zöldségfélék és gyümölcsök, valamint a hús kevés kadmiumot tartalmaznak. Az olcsó hamisítványokat szívók közt éppen két egészségileg veszélyeztetett csoport, a fiatal- és gyermekkorúaké, valamint a rosszul táplált felnőtteké emelkedik ki, ami felhívja a figyelmet az e megfigyeléssel kapcsolatos egészségügyi és szociológiai felmérések szükségességére. A kadmium nem tartozik az életfontosságú nyomelemek közé. Mérgező hatása különböző szerveken, elsősorban a vesetubulusok működési zavaraként nyilvánul meg. Japán kutatók 2002. évi közleménye szerint a kadmium toxikus szintjének határértéke 10 µg/g kreatinin. Ennek túllépésével egymagában a dohányzás semmilyen formája sem fenyeget, de a táplálék általi tartós felvétellel együtt nem veszélytelen. A szakirodalom legfrissebb közleményei (2001–2003) felvetik annak lehetőségét is, hogy a WHO által javasoltnál sokkal kisebb kadmiumdózisnak is lehetnek mérgező és genetikai (mutagén és az örökletes szubsztancia hibajavítást gátló) hatásai, sőt kadmium és ólom határérték alatti adagjainak a perifériás artériákon jelentkező ártalmát is kimutatták. Mindemellett nem zárható ki a kadmium és más, ugyancsak a szervezetbe (többek közt a dohányzással) bejutó nehézfémek összeadódó, akár szinergikus hatása. Márkautánzatú cigaretták eladását többnyire „áldozat nélküli” vétségnek tekintik, amelyben a bűntény csupán az állami jövedékből befolyó bevétel megkurtítása adómegkerüléssel, holott figyelemre méltó a társadalmi következménye is. A hamisítványok gyártását és terjesztését bűnöző bandák szervezik, amelyeknek tevékenysége ellen egyre hatékonyabb eszközöket mozgósítanak. Vevőkörük kis jövedelmű csoportokból kerül ki, közülük a fiatalokat, esetleges más függőségekkel és deviáns életvitellel együtt, súlyos egészségromlás és a társadalomtól való
leszakadás fenyegeti. A hamisítványok növekedő piaci részaránya mind e problémák lehetséges súlyosodására figyelmeztet. Összeállította: Dr. Boros Tiborné Stephens, W. E.; Calder, A.: Source of health implications of high toxic metal concentrations in illicit tobacco products. = Environmental Science and Technology, 39. k. 2. sz. 2005. jan. 15. p. 479–488. Wang, G. X.; Li, C.; Zhang, F.: Effects of different nitrogen forms and combination with foliar spraying with 6-benzylaminopurine in growth transporation and water and potassium uptake and flow in tobacco. = Plant Soil, 2003. 256. sz. p. 169–178.
