T. C. ERCİYES ÜNİVERSİTESİ ECZACILIK FAKÜLTESİ FARMASÖTİK TOKSİKOLOJİ ANABİLİM DALI

Transkript

1 1 T. C. ERCİYES ÜNİVERSİTESİ ECZACILIK FAKÜLTESİ FARMASÖTİK TOKSİKOLOJİ ANABİLİM DALI POLİKLORLU BİFENİLLER İN TOKSİSİTESİ VE SAĞLIK ÜZERİNE ETKİLERİ Hazırlayan Cihanser KOĞU Danışman Yrd. Doç. Dr. Ayşe EKEN Bitirme Ödevi Mayıs 2013 KAYSERİ

2 2 T. C. ERCİYES ÜNİVERSİTESİ ECZACILIK FAKÜLTESİ FARMASÖTİK TOKSİKOLOJİ ANABİLİM DALI POLİKLORLU BİFENİLLER İN TOKSİSİTESİ VE SAĞLIK ÜZERİNE ETKİLERİ Hazırlayan Cihanser KOĞU Danışman Yrd. Doç. Dr. Ayşe EKEN Bitirme Ödevi Mayıs 2013 KAYSERİ

3 i BİLİMSEL ETİĞE UYGUNLUK Bu çalışmadaki tüm bilgilerin, akademik ve etik kurallara uygun bir şekilde elde edildiğini beyan ederim. Aynı zamanda bu kural ve davranışların gerektirdiği gibi, bu çalışmanın özünde olmayan tüm materyal ve sonuçları tam olarak aktardığımı ve referans gösterdiğimi belirtirim. Cihanser KOĞU

4 ii Poliklorlu Bifeniller in Toksisitesi ve Sağlık Üzerine Etkileri adlı Bitirme Ödevi Erciyes Üniversitesi Lisansüstü Tez Önerisi ve Tez Yazma Yönergesi ne uygun olarak hazırlanmış ve Eczacılık Fakültesi Farmasötik Toksikoloji Anabilim Dalında Bitirme Ödevi olarak kabul edilmiştir. Hazırlayan Cihanser KOĞU Danışman Yrd. Doç. Dr. Ayşe EKEN Farmasötik Toksikoloji Anabilim Dalı Başkanı Yrd. Doç. Dr. Ayşe EKEN ONAY: Bu tezin kabulü Eczacılık Fakültesi Dekanlığı nın tarih ve.sayılı kararı ile onaylanmıştır...././.. Prof. Dr. Müberra KOŞAR Dekan

5 iii TEŞEKKÜR Bu araştırma süresince emeğini esirgemeyen değerli hocam Yrd. Doç. Dr. Ayşe EKEN e, her zaman yanımda olduklarını hissettiğim canım aileme ve desteklerinden ötürü üniversitedeki ailem olan Ezgi SÜR e teşekkürlerimi sunuyorum. Cihanser KOĞU Kayseri, Mayıs 2013

6 iv POLİKLORLU BİFENİLLER İN TOKSİSİTESİ VE SAĞLIK ÜZERİNE ETKİLERİ Cihanser KOĞU Erciyes Üniversitesi Eczacılık Fakültesi Farmasötik Toksikoloji Anabilim Dalı Bitirme Ödevi, Mayıs 2013 Danışman: Yrd. Doç. Dr. Ayşe EKEN ÖZET Poliklorlu bifeniller (PCBs) nonpolar, kalıcı organik kirleticilerdir. Yüksek bir fiziksel ve kimyasal stabiliteye sahiptirler. Fiziksel, kimyasal ve biyolojik yıkımlanmaya dayanıklı olmaları nedeniyle besin zincirine girerler. Kimyasal kararlılıkları ve lipofilik özelliklerinden dolayı doğada ve canlı organizmasında birikme eğilimi gösterirler. PCB ler 1970 li yıllara kadar dielektrik akışkanlar ve soğutma yağı olarak, hidrolik ve ısı transfer sistemlerinde, vakum pompalarında, yüzey kaplamada, boyalar, mürekkepler, yapıştırıcılar, pestisitlerde, immersion oil, katalitler, kesme yağı ve motor yağında katkı maddesi olarak kullanılmışlardır. PCB ler kullanım alanının geniş ve kalıcı olmalarından dolayı çevrede yaygın bir dağılım gösterirler, bütün canlıların üreme yetisini azaltır ve genlerin değişimine neden olabilirler. Bugüne kadar PCB lerin toksik, kanserojenik, immün baskılayıcı, teratojenik ve endokrin bozucu olmak üzere çeşitli olumsuz etkilerinin olduğu bilinmektedir. Kalıcı olmaları ve toksik özellikleri nedeniyle çevredeki önemli kirleticiler arasında yer alan PCB bileşiklerinin kullanımlarına bazı sınırlandırmalar getirilmiştir. Bu çalışmada, PCB toksisitesi ve insan sağlığı üzerine etkileri hakkında temel bilgiler aktarılmaya çalışılmıştır. Anahtar Kelimeler: Poliklorlu bifeniller (PCBs), toksik etki, besin zinciri, kalıcı organik kirletici, akümülasyon

7 v TOXICITY AND HEALTH EFFECTS OF POLYCHLORINATED BIPHENYLS Cihanser KOĞU Erciyes University Pharmacy Faculty Department of Pharmaceutical Toxicology Graduation Project, May 2013 Supervisor: Yrd. Doç. Dr. Ayşe EKEN ABSTRACT Polychlorinated biphenyls (PCBs) are nonpolar, persistent organic contaminants. They have a high physical and chemical stability. They enter the food chain because they are resistant to physical chemical and biological degredation. They tend to bio-accumulate both in the environment and living organisms due to their lipophilic features and chemical stability. Polychlorinated biphenyls (PCBs) are used in various purposes such as dielectric liquids, cooling oil, in hydraulic and heat transfer systems, in vacuum pumps, in paints, inks, adhesives, in immersion oils, cutting oils and lubricants and in pesticides until PCBs are demonstrated common a spread due to permanent and extensive using place, are decreased reproductive of all the living and may be caused changing of gene. To date it is known that PCBs have various negative effects such as toxic, carcinogenic, immunosuppression, teratogenic and endocrine disruption. Due to the permanent and toxic properties, PCBs were some limitations to the use of compounds. This study tries to explain basic information about PCB toxicity and effects of human health. Keywords: Polychlorinated biphenyls (PCBs), toxic effect, food chain, persistent organic pollutants, accumulation.

8 vi İÇİNDEKİLER POLİ KLORLU BİFENİLLER İN TOKSİSİTESİ VE SAĞLIK ÜZERİNE ETKİLERİ BİLİMSEL ETİĞE UYGUNLUK... i KABUL ONAY... ii TEŞEKKÜR... iii ÖZET... iv ABSTRACT... v İÇİNDEKİLER... vi TABLOLAR LİSTESİ... viii ŞEKİLLER LİSTESİ... ix KISALTMALAR... x 1. GİRİŞ VE AMAÇ GENEL BİLGİLER POLİKLORLU BİFENİLLER PCB lerin Üretim Tarihçesi Türkiye de PCB Üretimi PCB lerin Kimyasal Yapısı Ve Özellikleri PCB Bileşiklerinin Kullanım Alanları PCB lerin Çevrede Dağılımı Ve Besin Zincirine Girmeleri PCB lerin Kontaminasyon Yolları PCB lerin Toksikokinetiği PCB lerin Çevresel Önemi PCB lerin Sucul Ekosistem Üzerine Etkileri PCB Bileşiklerinin Toksik Etkileri PCB lerin İnsan Sağlığına Etkileri... 19

9 vii Akut Zehirlenme Vakaları Yasal Düzenlemeler PCB lerin Analiz Yöntemleri TARTIŞMA VE SONUÇ KAYNAKLAR ÖZGEÇMİŞ... 44

10 viii TABLOLAR LİSTESİ Tablo 2.1. PCB lerin temel bileşikleri... 6 Tablo 2.2. PCB İçermesi Muhtemel Kaynaklar... 9 Tablo 2.3. Ekosistemlerde bulunan PCB miktarları Tablo 2.4. Bazı besin maddelerinde, PCB lere ait kabul edilebilir en yüksek değerler... 29

11 ix ŞEKİLLER LİSTESİ Şekil 2.1. PCB lerin genel kimyasal yapısı... 6 Şekil 2.2. PCB lerin sucul çevreye ve insanlara bulaşmasının şematik olarak gösterimi Şekil 2.3. PCB Bileşiklerinin Metabolizması... 15

12 x KISALTMALAR KOK UNEP PCB PVC PCDD PCDF WHO TSH AH TcR enos nnos NMDA ROS PCT LD50 ELS ppm HPLC DHPG DOPAC TEQ : Kalıcı Organik Kirleticiler : Birleşmiş Milletler Çevre Programı : Poliklorlu Bifenil : Polivinil klorür : Poliklorlu Dioksinler : Poliklorlu Furanlar : Dünya Sağlık Örgütü : Tiroid Stimüle Edici Hormon : Aryl Hydrocarbon : T Hücresi Reseptörü : Endotelyal Nitrik Oksit Sentetaz : Sitosolik Nitrik Oksit Sentetaz : N-metil-D-aspartat : Reaktif Oksijen Türleri : Poliklorlu Terfeniller : Canlının % 50 sini Öldüren Doz : Erken Hayat Devri : Milyonda Bir Kısım : Yüksek Basınçlı Sıvı Kromatografi : Dihidroksifenil Glikol : Dihidroksifenil Asetik Asit : Toksisite Eşdeğerlik Oranı

13 1 1. GİRİŞ VE AMAÇ Kalıcı Organik Kirleticiler (KOK lar), yüksek dirençleri nedeniyle doğaya karıştığında ortamda uzun süre kalan, besin zincirinde aktarılarak biyolojik birikime uğrayan ve bu yolla insan sağlığı ile çevre üzerinde zararlı etkilere yol açan kimyasal bileşiklerdir (1). Organoklorlu bileşikler çevrede kalıcı kirleticiler sınıfında oldukları ve hidrofobik özellikleri nedeniyle besin zincirine girdiklerinden insanlar ve diğer canlılar için önem taşımaktadırlar. Birleşmiş Milletler Çevre Programı (UNEP) tarafından belirlenen 12 grup KOK lardan birini de Poliklorlu Bifenil (PCB) bileşikleri oluşturmaktadır (2). Yalıtkan ve kıvamlaştırıcı özelliklerinden dolayı özellikle yalıtım, elektronik ve hidrolik yağları üretiminde sıkça kullanılan PCB lerin, bazı türlerinin insan ve diğer canlılar için tehlikeli etkileri olduğu saptandıktan sonra üretimine ve kullanımına bazı ülkelerde sınırlama getirilmiştir. Ülkemizde AB Yönetmeliği ne uyumu dikkate alınarak çıkarılan 14 Mart 2005 tarih ve nolu Tehlikeli Atıkların Kontrolü Yönetmeliği ne göre PCB ler ile PCB ler tarafından kirletilmiş tüm sıvılar ve teçhizatlar Tehlikeli Atık olarak tanımlanmaktadır (3). PCB ler, bir bifenil yapısı üzerine farklı sayıdaki (1 ile 10 arasında) klor iyonlarının farklı konfigürasyonlarda (orto, meta ve para) bağlanmasıyla meydana gelen aromatik bileşiklerdir (4). Klor iyonlarının bağlanma yeri ve sayıları nedeniyle, teorik olarak 209 farklı PCB bileşeni üretilebilir (5). PCB ler, doğrudan üretilebildikleri gibi, Polivinil klorür (PVC) üretimi ya da atık yakma gibi organik klor bileşikleri üretim proseslerinin yan ürünleri olarak da ortaya çıkabilmektedir. Bu maddeler uygun olmayan koşullarda yakıldıklarında, tam yanma ürünleri oluşmamakta, günümüzde insan ve çevre sağlığı için bilinen en toksik kimyasallar olan poliklorlu dioksinler (PCDD) ve poliklorlu furanlar (PCDF) ortaya çıkmaktadır (1).

14 2 PCB ler renksiz, viskoz sıvılardır. Sudaki çözünürlükleri az olup yağ ve organik çözücülerde çözünürler. Isıya son derece dayanıklıdırlar ve kimyasal olarak inerttirler (6). PCB ler yanıcı, patlayıcı ve elektrik geçirme özelliklerinden tamamen arındırılmıştır (7). Normal şartlar altında oldukça yüksek bir kimyasal, fiziksel ve termodinamik stabiliteye sahiptir. Bu nedenle su ile hidrolize olmadıkları gibi asitlere, alkalilere ve korrosif etkili diğer maddelere karşı aşırı derecede dayanıklıdırlar (8). PCB ler yarı uçucu özellikleri, düşük buhar basınçları ve atmosferde uzun süre kalabilmelerinden dolayı sudaki, topraktaki ve atmosferdeki miktarları araştırmacılar tarafından hala dikkatle incelenen bileşikler arasında yer almaktadır (9). PCB ler lipofilik özellikleri ile kimyasal kararlılıkları nedeniyle besin zincirinde birikerek insan sağlığını tehdit etmektedirler (9). On iki KOK lardan biri olan PCB lerin zararlı etkileri, bu maddelerle kirletilmiş gıda ve içecekler tüketildiğinde, bu maddeler teneffüs edildiğinde veya deriyle temas ettiğinde ortaya çıkmaktadır (1). Biyolojik birikim yapabilme özelikleri ve toksisitelerinden dolayı 1970 lerden beri bazı ülkelerde PCB lerin kullanımı sınırlandırılmış veya yasaklanmış olmasına rağmen uygun olmayan yöntemlerle PCB içeren katı ve sıvı atıkların uzaklaştırılması, evsel ve endüstriyel atıkların gerekli önlemler alınmadan yakılarak imhası, düzenli katı atık deponi sahalarındaki sızmalar ve daha önceki kullanımlarından kaynaklanan atıklar nedeniyle günümüzde yüzeysel sular, atıksular, katı atıklar, sediment ve hava örneklerinde yapılan analizler PCB bileşiklerinin hala önemli bir kirletici olduğunu göstermektedir (9). Toksik etkiye sahip olan PCB grubu bileşikler, insan dahil bütün canlıları etkilemektedir ve bu bileşiklerin meydana getirdiği bozukluklar türlere göre farklılıklar göstermektedir (10). PCB lerin kanserojenik, bağışıklık sistemini baskılayıcı, hormonal sistemin işleyişini bozucu, hepatotoksik, nörotoksik ve teratojenik etkileri ile ilgili birçok araştırma yapılmıştır (11). Ayrıca bu bileşiklere maruziyet durumunda, deri tahrişi, akne, burun tahrişi, akciğer ve karaciğerlerde tahriş ve tiroid bezi ile ilgili oluşabilecek rahatsızlıklardan ölüme kadar sonuçlanabilecek etkiler meydana gelebilmektedir (11, 12).

15 3 Türkiye de PCB ile ilgili yapılan toksikolojik değerlendirmelerde, anne sütü, yağ ve yağ dokusunda ölçülebilir düzeyde PCB olduğu belirlenmiş ancak bu sonuçlar diğer ülkelerde yapılan çalışma verileri ile karşılaştırıldığında ortalamanın genel olarak altında olduğu gözlenmiştir. Bu veriler ışığında bu tez çalışmasında, PCB lerin çevrede dağılımı, çevresel önemi, toksisitesi, insan sağlığına etkileri ele alınmıştır.

16 4 2. GENEL BİLGİLER 2.1. POLİKLORLU BİFENİLLER PCB bileşikleri, KOK olarak adlandırılan 12 grup kirletici içerisinde yer alan ve nonpolar özellikler taşıyan bir gruptur (13). Basitçe PCB kısaltmasıyla tanınan bu gruptan bileşikler, kuramsal olarak 210 çeşit bifenil, terpenil ve naftilen bileşiğinden 50 veya daha fazla çeşidin karışımı ile hazırlanan organik bileşiklerdir (14). Bu bileşikler kullanım amaçlarına göre %40-60 oranında klorlandırılarak, başlıca Arachlor, Kanechlor, Phenchlor, Pyralene ve Clophen ticari adları altında piyasaya sürülmektedirler (15). PCB ler yanıcı, patlayıcı ve elektrik geçirme özelliklerinden arındırılmıştır. Mükemmel sayılabilecek derecede kimyasal dayanıklılığa ve kararlılığa sahiptirler. Bu nedenle de su ile hidrolize olmadıkları gibi asitlere, alkalilere ve korozif etkili diğer maddelere karşı aşırı derecede dayanıklıdırlar (8). Kimyasal kararlılıkları ve lipofilik özellikleri nedeniyle doğada ve canlı organizmada birikme eğilimi gösterirler (12). PCB lerin yıkıma karşı oldukça dirençli olmaları, kimyasal açıdan kararlı yapıda olmaları, yüksek ısısal (termal) kararlılıkları, basınca dayanıklılıkları ve toksik özelliklerinden dolayı oldukça yaygın bir kullanım alanları vardır. PCB lerin başlıca kullanım alanları, transformatörler ve büyük kapasitörler, ısı iletimi ve hidrolik sistemleri, vakum pompaları, floresan lambaların balast kapasitörleri, boya, yapıştırıcı ve karbonsuz kopya kağıdı imalatı, hareketli aksam yağlama malzemesi ve kesici yağı olarak özetlenebilir (9, 16). Bugüne kadar PCB lerin toksik, kanserojenik, immun baskılayıcı, teratojenik ve endokrin bozucu olmak üzere birçok olumsuz etkilerinin olduğu bilinmektedir (12). PCB lerin kullanımları 1985 yılından sonra hem Avrupa hem de ABD de önemli ölçüde kısıtlanmıştır (16). Ülkemizde ise PCB lerin, 1973 yılında sanayide kullanımı kısıtlanmış, 1 Ocak 1996 tarihinde ise açık sistemlerde kullanımı tamamen yasaklanmıştır (17).

17 PCB lerin Üretim Tarihçesi PCB lere yönelik çevrede doğal bir kaynak bilinmemekle birlikte PCB lere benzer kimyasallar ilk olarak 1865 yılında kömür katranında bulunmuş, 1881 yılında ise ilk PCB ler sentezlenmiştir. Ticari anlamda ilk olarak üretilmeleri ise 1927 de Amerika Birleşik Devletleri Alabama Eyaletinde bulunan, Anniston Ordu Donatım şirketi tarafından gerçekleştirilmiştir (7,17). PCB lerin1929 lardan itibaren de ticari olarak yağ veya eşdeğer formda üretilip satıldığı bilinmektedir (1). Ticari olarak ilk kullanımı 1929 yılında Amerika Birleşik Devletleri nde Aroclor ticari ismi ile başlamıştır. Daha sonra pek çok devlet değişik ticari isimler ile PCB bileşiklerini üretmiş ve kullanıma sunmuştur (9) Türkiye de PCB Üretimi Ülkemizde PCB bileşiklerinin endüstrideki kullanım boyutuna ilişkin yeterli sayıda veri bulunmamaktadır. Ancak 1970 li yıllarda başta ABD ve bazı endüstrileşmiş ülkeler olmak üzere PCB içeren trafo yağlarının kullanımının yasaklanmasını takiben ülkemizde Lindan (γ-bhc)+transformatör yağının kombine halde Linol, Oleokorlin ve Ormalin adı ile 1970 den 1982 yılına kadar tarımsal amaçlarla kullanıldığı bilinmektedir (7). Türkiye genelinde halen 250 ton PCB bileşiğinin çeşitli termik ve hidroelektrik santrallerde, 180 adet trafo ve 2202 adet kapasitatörde kullanımda olduğu ve 10 tona yakın kimyasal maddenin de stok halinde saklandığı rapor edilmiştir (12) PCB lerin Kimyasal Yapısı Ve Özellikleri PCB bileşikleri, genellikle sentetik organik kimyasallardır ve bifenillerin doğrudan klorlanması ile meydana gelirler (16,18). Birbirlerine tek bağla bağlanmış bu iki benzen halkasına 2-10 Cl atomunun farklı konumlarda polar olmayacak şekilde bağlanması ile PCB bileşikleri oluşurlar (19). Bu klorlama işlemi ile teorik olarak 209 farklı PCB bileşiği elde edilebilir (Tablo 2. 1.) (16). Kimyasal formülleri C 12 H 10-n Cl n şeklindedir (9).

18 6 Şekil 2.1. PCB lerin genel kimyasal yapısı (20) Tablo 2.1. PCB lerin temel bileşikleri (20). Bileşik Formül Molekül Ağırlığı Klor sayısı Çeşit sayısı Monoklorobifenil C 12 H 9 Cl 188,7 1 3 Diklorobifenil C H Cl , Triklorobifenil C 12 H 7 Cl 3 257, Tetraklorobifenil C H Cl , Pentaklorobifenil C 12 H 5 Cl 5 326, Hekzaklorobifenil C H Cl , Heptaklorobifenil C H Cl , Oktaklorobifenil C 12 H 2 Cl 8 329, Nonaklorobifenil C HCl ,1 9 3 Dekaklorobifenil C 12 Cl , PCB bileşiğinin içerdiği klor atomu sayısı arttıkça, sudaki çözünürlüğü azalmaktadır (21). Buna karşılık, PCB bileşiklerinin apolar çözücülerdeki çözünürlüğü ve biyolojik dokularda birikme özelliği oldukça yüksektir (22). Bifenil halkasına bağlı olan klor sayısı arttıkça bileşiğin toksisitesi ve yıkıma karşı gösterdiği direnci de artmaktadır (16). Aromatik halkadaki halojen sayısının artması ise bileşiği daha lipofilik, termostabil, daha az uçucu ve oksidasyona karşı daha dayanıklı hale getirmektedir (13).

19 7 Fiziksel Özellikleri PCB lerin doğal kaynağı bulunmamakla birlikte tamamı sentetik olarak elde edilmektedir (17). Katı, sıvı, renksiz veya hafif sarı renktedirler (17). Sıvı ve yağ görünümündedirler. Kütlece %16-%68 klor içerirler. Yoğunluğu klor içeriğine bağlı olarak gr/cm 3 arasında değişir. Kaynama dereceleri bileşik çeşidine göre C ye kadar değişir. Buhar basınçları ve elektrik iletkenlikleri çok düşüktür (1, 7). PCB ler (23); Düşük sıcaklıklarda kristalleşmemektedir, Yangına karşı dayanıklıdır, PCB lerin parçalanması kolay değildir ve bu nedenle çevreye bırakıldıkları zaman hava, su ve toprak döngüsü içerisinde uzun yıllar boyunca kalabilirler. Yüksek kimyasal stabiliteye sahiptir. Yapılan test sonuçlarına göre bazı aktif metal ve oksijene maruz bırakıldıklarında 170 C ye kadar kimyasal yapılarında bir bozulma görülmemiştir (1). Suda çözünmemektedir (yağ ve hidrokarbonlarda çözünürler). Bu çözünülebilirlik insanların ve hayvanların yağlarında PCB lerin bulunmasını ve besin zincirine nasıl girdiklerini açıklamaktadır (9). PCB ler uzun mesafelere taşınabilirler ve çevreye bırakıldıkları alandan çok uzaklarda bile karada ve deniz suyunda bulunabilirler (9) PCB Bileşiklerinin Kullanım Alanları PCB lerin transformatör ve kondansatörlerde dielektrik akışkanlar, hidrolik akışkanlar olarak, boya ve vernik endüstrisinde, plastiklerin üretiminde katkı maddesi olarak kullanımının sürdürülmesi, bu bileşiklerin dünya çapında dağılımına neden olmuştur (13). PCB içermesi muhtemel kaynaklar Tablo 2. 2 de gösterilmiş olup WHO tarafından 1993 yılında belirlendiği üzere PCB bileşiklerinin kullanımı genel olarak üç kategoriye ayrılmaktadır (18): Tamamen kapalı sistemler (kapasitör ve transformatörler gibi elektrik ekipmanlarında)

20 8 Kısmen kapalı sistemler (hidrolik ve ısı transfer sistemlerinde, vakum pompalarında) Sonu açık olan uygulamalar (PVC üretiminde, yüzey kaplamada, boyalarda, mürekkeplerde, yapıştırıcılarda, pestisitlerde, boyaların mikroenkapsülasyonu, karbonsuz kopya kağıdı üretiminde, ayrıca mikroskoplarda immersion oil, kimya endüstrisinde katalitler, kesme yağı ve motor yağında) Açık sistemlerdeki PCB ler içeriğinde kullanıldıkları ürünün formunu (ortam tipi) alır. Bu nedenle, açık uygulamalardaki PCB ler boyadan, plastiğe, kauçuğa kadar değişik formlarda bulunabilir (1). PCB lerin yüksek elektrik yalıtma özelliği transformatörlerde soğutucu ve yağlayıcı olarak, kapasitörlerde ise dielektrik akışkanı olarak kapalı sistemlerde kullanımını sağlamıştır. Yüksek stabilitesi, asit ve alkalilere karşı hidroliz olmaya dayanıklılığı ve uygun bir viskozite-sıcaklık ilişkisine sahip oluşu gibi özellikler ise kesme ve yağlama yağı, alevlenmeyi geciktirici olarak açık sistemlerde kullanımını sağlamıştır (13). PCB ler öte yandan kolaylıkla şekil verilebilme, yapışkan, çözücü ve uygulama yerlerinde uzun süre kalabilmeleri sayesinde çok değişik nitelikli yapıştırıcı, kapatıcı maddeler, boya, vernik, asfalt, mum, nişasta, cam macunu, matbaa mürekkebi ve karbon kağıdı üretim sanayinde geniş ölçüde tüketilmektedirler. Ayrıca polietilen ve benzeri plastik maddelerin üretiminde elastikiyet ve dayanıklılığı arttırıcı plastizer olarak sayısız ambalaj ve kaplama malzemelerinin bileşimine katılmaktadırlar (7). Plastikleştirici özellikleri mobilyalarda, iç dekorasyon ve bina inşaatlarında (örneğin, su geçirmez duvar kaplamalarının bileşiminde yapıştırıcı olarak) kullanılmalarına olanak sağlamaktadır. Çözücü olmaları ve buhar basıncını düşürücü özelliklerinden yararlanılarak da organik klorlu insektisitler ve benzeri maddelerin formülasyonuna katılmaktadırlar (8).

21 9 Tablo 2.2. PCB İçermesi Muhtemel Kaynaklar (24) KAYNAK PCB İÇERMESİ MUHTEMEL EKİPMANLAR Elektrik altyapı hizmetleri ve dağıtım ağları Transformatörler, büyük ve küçük kondansatörler, şalterler, voltaj düzenleyiciler, sıvı dolgulu kablolar, devre kesici anahtarlar, aydınlatma balastları Endüstriyel tesisler, alüminyum, bakır, demir ve çelik ergitme, çimento üretimi, kimyasal üretimi, plastikler, sentetikler ve petrol saflaştırma. Transformatörler, büyük ve küçük kondansatörler, güç faktörü düzeltme birimleri, ısı iletim sıvıları, hidrolik sıvılar, voltaj düzenleyiciler, sıvı dolgulu kablolar, devre kesici anahtarlar, aydınlatma balastları Belediyeler, su arıtma ve dağıtım ağları, atık su Vakumlu pompalar, dalgıç pompalar, küçük arıtma tesisleri ve sokak aydınlatması kondansatörler, güç faktörü düzeltme birimleri Hayvan yetiştiriciliği, mandıra/ sağımhaneler, kırpma ahırları Büyük ve küçük kondansatörler, güç faktörü düzeltme birimleri, dalgıç pompalar Demir yolu sistemleri Transformatörler, büyük kondansatörler, voltaj düzenleyiciler, devre kesici anahtarlar Yer altı madenciliği Transformatörler, büyük kondansatörler, güç faktörü düzeltme birimleri, hidrolik sıvılar, voltaj düzenleyiciler, devre kesici anahtarlar Askeri tesisler Transformatörler, büyük ve küçük kondansatörler, voltaj düzenleyiciler, devre kesici anahtarlar, aydınlatma balastları, hidrolik sıvılar Büyük binalar, ikamete ayrılmış yerler, ticaret, eğitim ve sağlık amaçlı tesisler Küçük kondansatörler, devre kesici anahtarlar, aydınlatma balastları Araştırma laboratuarları Vakumlu pompalar, aydınlatma balastları, küçük kondansatörler, devre kesici anahtarlar Elektronik ürün imalatı Vakumlu pompalar, aydınlatma balastları, küçük kondansatörler, devre kesici anahtarlar PCB lerin Çevrede Dağılımı Ve Besin Zincirine Girmeleri PCB leri içeren zararlı atık alanlarından, sızıntılardan veya PCB içeren transformatörlerden ve zararlı atıkların atılamayacağı çöp depolama sahalarına atılan PCB içeren tüketim ürünlerinden hala çevreye PCB lerin salınımı olmaktadır. Bu durum özellikle düzenli katı atık deponi sahaları (depolama sahaları) ve tehlikeli atık

22 10 sahalarının birçoğunu PCB bileşikleri açısından önemli kaynaklar haline getirmektedir. Ayrıca PCB ler evsel ve endüstriyel yakma ile bazı atıkların yanmasıyla da çevreye verilmektedir (9, 13). Plastizer olarak bileşiminde PCB gibi bileşikleri içeren her çeşitten plastik kap ve ambalaj maddesinde tutulan yiyecek malzemeleri migrasyon etkinlikleri sonucunda değişik derecelerde PCB lerle kirlenebilmektedir. Ayrıca günlük yaşamımızda yüzlercesini kullanmak zorunda olduğumuz ve yapısında PCB içeren cam macunu, boyalar, vernik asfalt, matbaa mürekkebi ve karbon kağıdı gibi ürünler tüketim artıkları halinde kaçınılmaz şekilde çevreye saçılmaktadır (7). PCB bileşikleri ile kirletilmiş maddeler tehlikeli atık sahalarında veya düzenli katı atık deponi sahalarında depolanmaktadır. Bu deponi sahalarının su temini kaynaklarına yakın olması, yer altı suyu kaynaklarının deponi sahası sızıntı suları ile kirlenmesine neden olmakta, ve yer altı suyu kaynaklarına PCB bileşikleri karışmaktadır (25). PCB bileşiklerinin düşük uçuculuk ve yüksek lipofilik özellikleri nedeniyle oldukça büyük bir kısmı çevrede toprak veya sedimentler tarafından adsorplanmış halde bulunmaktadır. Çevresel taşınımları ise oldukça kompleks ve global düzeydedir. PCB içeren atıkların oluşturacağı kirlenme atığın oluştuğu noktaya yakın mesafelerde daha yüksek konsantrasyonlardadır. Bu nedenle sanayileşmenin yoğun olduğu kentsel alanlarda daha yüksek konsantrasyonlar mevcuttur (13, 18). İlk kullanılmaya başlandığından günümüze kadar, dünyadaki toplam PCB üretimi yaklaşık olarak 1-2 milyon tondur. Bu miktarın tonu kara, kıyı ve açık okyanus ekosisteminde yer almaktadır (Tablo 2. 3) (9, 17). PCB lerin çevrede yıkımlanmaları içerdikleri klor miktarına bağlıdır. Klor düzeyleri artıkça PCB lerin kalıcılığı da artmaktadır (17). PCB lerin evrensel yayılımı hava ile taşınması ile gerçekleşir. PCB lerin sucul çevreye ve insanlara bulaşmasının şematik olarak gösterimi Şekil 2.2 de verilmiştir.

23 11 Tablo 2.3. Ekosistemlerde bulunan PCB miktarları (26) Ekosistem PCB miktarı/ton Kara ve Kıyılarda Hava 500 Nehir ve Göller Deniz Suyu Toprak Sediment Biota Açık Okyanus Hava 790 Deniz Suyu Sediment 110 Biota 270 Toplam (yaklaşık) Sayısız kaynaklardan ortaya çıkan PCB kirliliklerinin büyük bir bölümü genellikle doğrudan akarsular, göller ve kıyı suları gibi su sistemlerine bırakılmaktadır. Aşırı derecede kirlenen su ürünleri aracılığıyla PCB ler besin zincirine girerek gelişmiş canlılarda artan yoğunluklarda birikebilmektedir. Böyle kirlenmelerden kuş türleri doğrudan etkilenmektedir. Su ürünlerinin protein kaynağı olarak kullanımı sonucunda da özellikle tavuklar sürekli kirlenme tehdidi ile karşı karşıya kalmışlardır. Dünyanın değişik bölgelerinde yaşayan kara ve su canlılarının anlamlı düzeylerde PCB lerle temas ettikleri anlaşılmaktadır. Bunda göçmen kuşlar, su canlıları ve atmosferin hareketlerinin de önemli bir payı vardır. PCB nin en yüksek yoğunluğuna ileri derecede endüstrileşmiş bölgelerdeki akarsular ve kıyı sularında besin zincirini oluşturan canlılarda rastlanmaktadır (7, 16).

24 12 Hava Toz Toprak Okyanus Sedimentler Organizmalar Balık unu ve balık Balık Balık yemi İnsan Anne sütü Bebek Şekil 2.2. PCB lerin sucul çevreye ve insanlara bulaşmasının şematik olarak gösterimi (28)

25 PCB lerin Kontaminasyon Yolları PCB ler birçok yolla doğaya ve insanlara ulaşmaktadır. Hava, su, sediment, toprak ve besinlerdeki seviyeleri, konsantrasyonlarına ve PCB lerin salındığı ortamla olan uzaklığına bağlı olarak değişkenlik göstermektedir. İnsanların günde ortam havasından yaklaşık 100 ng, içme suyundan 200 ng, besinlerden ise 5-15 µg PCB ye maruz kaldığı belirlenmiştir (8). İnsanların PCB lere maruziyeti başlıca inhalasyon, ağız yolu ve deri ile olmaktadır (7). PCB lerin %90 ına oral yolla maruz kalınırken, %10 una ise diğer yollarla maruz kalınmaktadır (12, 29). PCB, genellikle et ve süt mamulleri ile deniz ürünleri üzerinden vücuda alınmaktadır (29). PCB içeren hava teneffüs edildiğinde, akciğer yoluyla bu bileşikler vücuda girmektedir. Ancak hava ile vücuda giren bu PCB lerin ne kadarının kana karıştığı tam olarak saptanamamıştır. Aynı şekilde deri yoluyla bu bileşiklerin ne miktarda ve ne sürede vücuda alındığı da belirlenememiştir. Diğer taraftan bu bileşikleri içeren suyun içilmesi ve yiyeceğin tüketilmesiyle PCB lerin bir dakika içinde mideden kan dolaşımına geçtiği tespit edilmiştir (30). Sindirim yoluyla maruziyet, kontamine olmuş olan balıkların ve kümes hayvanlarının tüketimiyle olmaktadır (12) da yapılan bir çalışmaya göre risk oluşturan elektrikli ekipmanlardan sızan PCB lerin inhalasyon veya oral alınmasının tehlikesi, PCB ile kontamine olmuş balık yiyen populasyonla karşılaştırma yapılarak ölçülmüş ve tehlikenin boyutlarının aynı olduğu görülmüştür (7). Yüksek klorlu PCB bileşiklerine mesleki aktiviteler sırasında sürekli maruz kalınması deri absorbsiyon riskini artırabilmektedir (9). Çeşitli kondansatör fabrikalarında, kapasitör ve elektrikli ekipman üretiminde, transformatör kontrolünde, trafoların tamir işinde ve yerleştirilmesinde ve boya fabrikasında çalışan işçiler, solunum ve deri yolu ile PCB lere maruz kalmaktadırlar. Bu işçilerin avuç içi PCB konsantrasyonlarının çok yüksek olduğu tespit edilmiş ve ellerden yiyeceğe bulaşmak suretiyle sindirim sistemi yolu ile de maruziyet söz konusu olmuştur (7). Uzun süre kontamine olmuş suda yüzülmesiyle de sudaki PCB lerin absorbe edilebileceği bildirilmiştir (9).

26 14 PCB lerin plasenta yoluyla fetüse ve süt yoluyla yeni doğana transfer olduğu tespit edilmiştir. Anne sütündeki PCB konsantrasyonlarıyla, aynı annelerin 42 aylık çocuklarındaki plazma ve beyin omurilik sıvısı değerlerinin önemli derecede benzerlik gösterdiği belirlenmiştir (9, 12) PCB lerin Toksikokinetiği Absorpsiyonu: Çeşitli çalışmalar, PCB bileşiklerinin ve karışımlarının kemirgenler ve maymunların sindirim sisteminden emildiğini göstermiştir. Ratlarda emilim %66-%96 arasında değişmektedir. Klorlanma miktarı arttıkça, emilme oranı azalmaktadır. Ayrıca deri emilimi de olmaktadır. Kobaylarda PCB karışımlarına 16 gün süreyle maruz kalmada uygulanan miktarın en az %33-%56 sı, maymunlarda ise 28 günlük maruz kalma durumunda en az %20 si absorbe olmaktadır. Ratlarda ağız yoluyla maruz kalma ile karşılaştırıldığında solunum yolu ile daha hızlı absorbsiyon gözlenmiştir (17). Dağılımı: PCB lerin vücuttaki dağılımı, yapılarına ve fizikokimyasal özelliklerine bağlıdır. Yüksek kan perfüzyonuna bağlı olarak, PCB ler çoğu hayvan türünün karaciğer ve kasında yüksek oranda belirlenmiştir. Yüksek klorlu üyeler yeniden dağılımla yağ dokuda ve deride birikirler. Bir oral dozu takiben bir hafta sonra yapılan incelemelerde verilen dozun % 81 i rat vücudunda tespit edilmiştir. Bu miktarın % 64 ü yağ dokuda, % 11 i deride, % 5 i kas ve % 1 i karaciğerde tespit edilirken, akciğer, kan ve beyinde % 0.1 ile %0.3 arasında belirlenmiştir (31). Biotransformasyonu: PCB bileşiklerinin canlı organizmadaki biyokimyasal mekanizması tam olarak bilinmemektedir. Genel olarak vücuda çeşitli yollardan giren PCB lerin metabolizması (Şekil 2.3.) diğer ksenobiyotiklerle karşılaştırıldığında oldukça yavaştır (7). Karaciğer, PCB metabolizmasında hidroksilasyon, glukronik asit ve sülfatlarla konjugasyon yoluyla rol oynayan ana organdır (7). PCB ler karaciğerde P450- monooksijenaz sistemi ile elimine edilirler. Başlıca metabolitleri hidroksil ürünleridir ve hidroksilasyon para veya meta pozisyonunda oluşur. Hidroksile ve konjuge metabolitlerin yanı sıra sülfür içeren metabolitler (metil sulfonlar gibi) ve kısmen deklorlanmış metabolitler de belirlenmiştir (17). PCB lerin oksidasyonları sonucunda ara ürün olarak reaktif aren oksidazlar oluşur. Oluşan bu ara ürünlerin glutatyon ile konjugasyonu söz konusudur. Aren oksidazlar,

27 15 hem spontan hem de enzimatik olarak detoksifiye ürünlere (fenoller, dihidrodioller, glutatyon konjugatları) dönüştürülerek atılırlar (7, 17). İnsanlarda farklı PCB bileşenlerinin yarılanma ömürleri birbirlerinden çok farklı olabilmekte, düşük klorlu bileşenler için günler ya da saatler söz konusu iken, çok daha fazla klorlu bileşenler için bu zaman on yıl ya da daha fazla olabilmektedir (12, 33). Shain ve ark. (1986), düşük klorlanmış PCB bileşiklerinin büyük derecede biriktirilmediğini fakat yüksek klorlanmış PCB bileşiklerinin esas biyolojik birikime uğradığını kanıtlamışlardır. İkisinin arasında bulunan PCB lerin (5 veya 6 klorlu) farklı derecelerde biyolojik birikime uğradığını göstermişlerdir (12). Metil sulfon metabolitlerinin seçici olarak rat akciğerindeki clara hücrelerinde birikimi gözlenmiştir. Farede metil sulfon metabolitlerinden bazıları (2,4,5-, 2,2,4,5 -, 2,2,4,5,5 -CB) akciğerde birikmektedir. Bu metabolitler aynı zamanda karaciğerde, yağ ve fötal dokularda, hem çevresel örneklerde hem de insan sütünde tanımlanmıştır. En uzun yarılanma ömürlü PCB bileşikleri vücut yağ dokusunda depolandığı için, fizyolojik işlemlerde önemli değişimlere yol açmayabilirler (12, 17). Şekil PCB Bileşiklerinin Metabolizması (34)

28 16 Atılımı: PCB lerin atılımları polar bileşiklere dönüştürülerek gerçekleşmektedir. Metabolitlerin en önemli atılım yolları sırasıyla anne sütü, safra, dışkı, idrar ve saç olarak tespit edilmiştir. PCB ler yağ, deri, adrenal bez, kan ve diğer dokularda da birikebilmektedir (7, 17) PCB lerin Çevresel Önemi 1970 li yıllara kadar PCB lerin toksik olmadıkları düşünülüyordu. Fakat gaz kromotografisi gibi analitik tekniklerin artması ile birlikte düşünüldükleri kadar masum olmadıkları ortaya çıktı (16). PCB ler, kalıcı olmaları, hava-toprak ve hava-su ortamları arasında sürekli çökelme ve buharlaşma eğiliminde olmaları, atmosferdeki göreceli kararlılıkları, atmosferik taşınımla uzak mesafelere taşınabilmeleri ve besin zinciri ile canlılarda birikebilmelerinden dolayı canlılar açısından önem arz ederler (3). Yapılan analizler sonucunda global ekosistem içerisinde su kaynakları, çeşitli sedimentler, bitkiler, çeşitli hayvanlar ve insanların yağ dokularında PCB kalıntılarına rastlanmıştır (16). PCB ler kullanım alanının geniş ve kalıcı olmasından dolayı çevrede yaygın şekilde bulunurlar. Dioksin ve furan gibi yanma gazlarını içeren bu bileşiklerin birçok canlı türünün üreme kabiliyeti ve genetik yapısı üzerinde olumsuz etkilerinin ortaya çıkmasıyla ABD ve birçok Avrupa ülkesinde son 20 yıldır kullanımı sınırlandırılmıştır. Günümüzde yüzey suları, atıksular, katı atıklar, sediment ve hava örneklerinde yapılan analizler PCB bileşiklerinin halen önemli bir kirletici olduğunu göstermektedir (6) yılında Japonya nın kuzeyindeki Kyushu kenti civarındaki fabrika atıklarında bulunan PCB den etkilenen 141 kişi 35 yıl boyunca takip edilmiş ve bu kişilerde zekâ geriliği, spermatogenezde bozukluklar, pigment oranında artış ve kanser vakalarında da önemli ölçüde artış olduğu gözlenmiştir (16). WHO tarafından da PCB lerin kansere yol açtığı rapor edilmiştir ve Uluslararası Kanser Araştırma Ajansı (IARC). bu bileşikleri 2A İnsanda Karsinojenik Etki Olasılığı Bulunanlar grubunda değerlendirmiştir (14, 16).

29 17 PCB ler genel olarak insanlarda aşırı kilo kaybı, ilgi azalması, spermatogenezde bozukluklar, nörolojik defektler, karaciğer ve böbrek hasarları gibi olumsuz etkilere neden olmaktadırlar (35) PCB lerin Sucul Ekosistem Üzerine Etkileri PCB ler suda sediment ve diğer organik maddeler üzerine adsorbe olurlar. PCB lerin suya bulaşması temel olarak endüstriyel ve şehir atıklarının nehirlere, göllere ve denizlere deşarj noktalarından olur. Deneysel çalışmalar ve izleme çalışmaları PCB konsantrasyonlarının sediment tabakasında ve askıdaki katı maddede, su kolonuna göre daha yüksek olduğunu göstermiştir (36). PCB lerin çoğu çevrede sucul sedimentte bulunurlar. Genel olarak yüksek derecede klorlanmış bileşikler daha fazla akümüle olurlar. Deneysel çalışmalarda birçok PCB nin biyokonsantrasyon faktörlerinin balık, karides, midye gibi sucul türlerde 200 den veya daha yüksek değerlere kadar değiştiği tespit edilmiştir (36). PCB lere ait ilk çevresel problem 1966 yılında İsveçli araştırmacı Sören JENSEN in balık ve kuş örneklerinde pestisit analizi yaparken fazla sayıda (200 civarında) belirlenemeyen bileşikleri saptaması ile ortaya çıkmıştır. Kuş ve deniz memelilerinin üreme sistemleri üzerine PCB lerin olumsuz etkileri belirlenmiş ve sucul çevre üzerinde problemler oluşturduğu saptanmıştır (6). PCB sazangillerde testosteron, östrojen ve kortizolü baskılamakta ve yumurta bırakmayı geciktirmektedir (6). PCB bileşiklerinin zebra balığı (Danio rerio) nda subletal dozların embriyolojik gelişimde gerilemeye, kalp ve perikardiyal alanda küçülmeye, kan dolaşımında yavaşlamaya, yumurtadan çıkan larva sayısında azalmaya, çeşitli teratojenik etkilere (blastodermal lezyon, ekzogastrolasyon oluşumu, vitellüs kesesi ödemi, kalp ödemi, pigmentasyonun oluşmaması ya da az oluşması, hava kesesinin gelişmemesi, anaxial vücut, boy kısalığı, kuyruk anormalliği) ve ölümlere sebep olduğu gözlenmiştir (7). Telli-Karakoç ve ark. (2002) İzmit körfezinden elde edilen deniz suyunda ve midyelerde özellikle non-orto PCB bileşiklerinin varlığına işaret ettikleri çalışma, Türkiye deki ilk ve önemli bir çalışma olarak dikkati çekmektedir. Erdoğrul ve ark. (2005) tarafından yapılan çalışmada Kahramanmaraş ın baraj gölündeki balıklarda ve Coelhan ve Barlas

30 18 (2006) tarafından yapılan çalışmada ise Marmara denizindeki çeşitli balık türlerinde ölçülebilir miktarda PCB ler olması bu kirleticilerin yaygınlığına işaret etmektedir (1). PCB ler çevrede olduğu gibi balıklarda da kalıcı özelliktedir. Lipofilik yapısından dolayı yağlı balık dokularında yağsız balıklara nazaran daha yüksek konsantrasyonlarda bulunmaktadırlar (38) PCB Bileşiklerinin Toksik Etkileri PCB bileşiklerinin akut ve kronik toksisitelerinin insanlarda nasıl geliştiği ile ilgili veriler daha çok mesleki çalışmalardan elde edilmiştir. Bu çalışmalarla kloraknenin, oluşan akut toksisitenin en önemli göstergesi olduğu açığa çıkmıstır. PCB lerin neden olduğu akut toksisiteye ait bulguların en iyi açıklamasını Yusho ve Yu-Cheng kazası sırasında elde edilen bulgular vermiştir. Her iki kaza sonucu PCB ye maruz kalan hastalarda görülen ilk belirtiler, gözlerin meibom bezlerinin hipersekresyonu ve büyümesi, göz kapaklarının şişmesi, tırnak ve mukoz membranın renklenmesi, fiziksel ve zihinsel bitkinlik, bulantı ve kusmadır. Bunu derideki aknelerin oluşumu izlemiştir. Ayrıca bazı hastalarda kol ve bacaklarda ödem görülmüştür. Buna ilaveten hastaların çoğunluğunda solunumla ilgili semptomların bulunduğu ve senelerce süren kronik bronşit benzeri rahatsızlık çektikleri de ortaya çıkmıştır. En kötü sonuç ise her iki hadisenin ikisinden de alınan örneklerde yüksek oranda toksik etkiye sahip 2,3,7,8- tetrakloro-, 2,3,4,7,8-pentakloro- ve 1,2,3,4,7,8- hekzaklorodibenzofuran izomerlerinin mevcut olmasıdır. Her iki kazada gözlenen semptomlar bir anlamda PCB karışımları ile meydana gelen zehirlenmelerde referans profil oluşturmaktadır (8, 30). PCB bileşiklerine karşı gelişen kronik toksisite daha çok PCB içeren işyerlerinde çalışan işçilerin, deriden emilim, ağız yolu ve soluma ile uzun süre PCB bileşiklerine maruz kalmaları sonucunda ortaya çıkmıştır. Belirtiler, akut zehirlenmeyle hemen hemen aynıdır. Farklı olarak bu tür yerlerde çalışan kadınlarda gebelik süresinde azalma ve düşük doğum ağırlığı gözlenmiştir. Gastrointestinal bozukluklar, anormal hepatik fonksiyonlar, baş ağrısı ve göğüste sıkışma ise diğer kronik belirtiler olarak saptanmıştır (7). PCB lerin KOK olarak sınıflandırılmalarına neden olan 4 temel özelliği mevcuttur. Bunlar;

31 19 i. Yüksek oranda toksiktir, yani çevre ve insan sağlığı için zararlı ve tehlikelidir. ii. Kalıcı, doğada ve bulundukları yerlerde daha az zararlı formlarına dönüşmeleri için oldukça uzun süre geçmesi gerekmektedir. iii. Kullanıldıkları bölgelerde kolayca buharlaşabilme ve atmosferde uzun mesafeler boyunca taşınabilme özelliğine sahiptir. iv. Atmosfer aracılığıyla sulara karışmakta, tatlı ve tuzlu suların hareketi ile (yer altı suları da dahil) taşınmaktadırlar (1) PCB lerin İnsan Sağlığına Etkileri PCB bileşikleri, insanlar ve diğer canlılar üzerinde toksik etkilere sahip olan bileşiklerdir. Bu bileşiklerin toksisitesi ve kanserojen etkileri, PCDD ve PCDF ile kirletilmeleri halinde, daha da karmaşık hale gelmektedir (11). Besin zincirine girerek, insanlar da dahil olmak üzere yeryüzündeki her canlıya taşındığı bildirilen bu çevre kirletici ajanların immün sistemi baskılayıcı, endokrin bozucu (disrupter), nörotoksik, kanserojenik, teratojenik etkilerinin olduğu ve davranış bozukluğuna neden olduğu saptanmıştır. Ayrıca bu bileşiklere maruziyet durumunda, deri tahrişi, akne, burun tahrişi, akciğer ve karaciğerlerde tahriş ve tiroid bezi ile ilgili oluşabilecek rahatsızlıklardan ve ölüme kadar oluşabilecek etkiler meydana gelebilmektedir (11, 12). PCB lerin maruziyeti üzerine deride hiperkeratozis, derinin foliküler büyümesi ve akne şeklinde kabarcıklar gibi akut etkiler gözlenir. Derinin kararması, akut allerjik ekzema, el ve yüzde kaşındırıcı ve acı verici ödem, derinin incelmesi, deride ve tırnaklarda hiperpigmentasyon, aşırı gözyaşı salgılanması, göz kapaklarının şişmesi, saç foliküllerinin farklılaşması, sık sık stafiyokokal enfeksiyon gözlenen diğer etkiler arasındadır (37). Daha önce yapılan pek çok çalışma PCB bileşiklerinin hayvanlar üzerinde kanserojen etkilere sahip olduğunu göstermiştir. Bununla birlikte, EPA tarafından bu bileşiklerin insanlar üzerindeki etkileri de incelenmeye çalışılmış ve 1987 yılında hazırlanan bir raporda insanlar üzerinde de kanserojen etkileri olduğu belirtilmiştir. Yapılan bir çalışmada, doğal sulardaki ppt den daha yüksek konsantrasyonlarda PCB bileşiklerinin insanlarda kansere neden olduğu belirtilmiştir (18). PCB bileşiklerinin

32 20 kompozisyonu çevrede dağılımı ile birlikte değişebilmektedir ve bileşiklerin balıklarda veya diğer suda yaşayan canlılarda biyoakümülasyonu ve sedimentlerde adsorpsiyonu daha kanserojen bileşiklerin oluşumuna sebep olmaktadır. Bu durumda insanların PCB ile kirletilmiş balıkları veya su canlılarını tüketmeleri veya PCB ile kirletilmiş sedimentlerle temasta bulunmaları, PCB bileşikleri ile doğrudan temas halinde bulunan işçilere göre daha toksik etkiler meydana getirebilecek durumlar oluşturabilmektedir (39). PCB lerin sağlığa zararlı etkileri aşağıda başlıklar halinde kısaca özetlenecektir: 1. Endokrin Bozucu Etkileri Ksenohormonlar, vücudun doğal hormonlarının etkilerini taklit ederek veya antagonize ederek endokrin sistem homeostazını bozan maddelerdir. Bu etkilerini östrojen ve androjen reseptörlerini uyararak veya bloke ederek gösterdiklerine inanılmaktadır. Bazı PCB bileşiklerinin de ksenohormon özelliği taşıdığı saptanmıştır. PCB lerin endokrin bozucu etkileri esas olarak östrojenik, anti-östrojenik ve anti-androjenik özelliklerinden kaynaklanmaktadır. Ayrıca PCB ler, insülin ve tiroid hormonlarının salınımını değiştirmek suretiyle de endokrin bozucu etkiler göstermektedir (12). a) Tiroit Hormonları Üzerine Etkileri: PCB lerin tiroit fonksiyonları üzerine olan etkilerinin, tiroit hormonlarına yapısal olarak benzer olmalarından kaynaklanabileceği öne sürülmüştür. PCB lerin yapısında klor, tiroksinin yapısında da iyot bulunmasına rağmen birçok özellikleri birbirlerine benzerdir (4). PCB lerin etki mekanizmaları için ileri sürülen önemli bir hipotez, tiroit hormonlarıyla aynı taşıyıcı globulinlere bağlanmak için yarıştıkları ve proteine bağlanamayan tiroit hormonlarının yıkıma uğradığıdır (40). PCB lerin tiroit bezinin yapısında ve serum tiroit hormonu seviyelerinde bir azalmaya sebep olduğu Collins ve Capen(1980) tarafından bildirilmiş ve bu sonuçlar başka araştırmacılar tarafından da desteklenmiştir. Bazı araştırıcılar ise, PCB lere ani bir cevap olarak tiroid hormonlarının yükseldiğini ve daha sonra da bunu bir düşüşün izlediğini bildirmişlerdir (12, 41).

33 21 PCB maruziyetinde tiroid hormon sentezini kontrol eden tiroid stimüle edici hormonun (TSH) artmadığı tespit edilmiştir (17). b) Östrojenik Etkileri PCB lerin hidroksil metabolitleri, östrojenik etki gösterebilmektedirler. Metabolitler çevrede kalıcı olmadığından, bu konuyla ilgili çalışmalar in vitro ortamda yapılmaktadır (17). Klor atomu sayısının da molekülün özelliğini etkileyebileceği ve düşük klora sahip PCB lerin östrojenik aktivite göstermeye meyilli oldukları bildirilmiştir. Kadınlarda çeşitli fertilite problemlerinin yanı sıra özellikle meme ve endometriyum kanserleri için önemli çevresel faktörlerden birisi de bu östrojenik kirleticilere maruz kalınmasıdır (44). c) Antiöstrojenik Etkileri PCB lerin hidroksil metabolitleri, östrojenik etki gibi antiöstrojenik etki de gösterebilmektedirler (17). Antiöstrojenik etki sadece östrojen reseptörüne bağlanma ile ilgili değildir. Aynı zamanda östrojen yolağında Ah reseptörü ile karşılıklı ilişkiyi de bozarlar (17). Yüksek sayıda klor atomuna sahip PCB lerin antiöstrojenik etki göstermeye daha eğilimli oldukları bildirilmiştir (44). d) Androjenik ve Antiandrojenik Etkileri Doğum öncesi dönemde PCB ye maruz kalan erkek çocukların göbek kordonunda PCB 138, 153, 180 düzeyleri yüksek bulunmuş, 14 yasındaki çocukların ergenlik gelişiminde yavaşlama, serum testosteron düzeylerinde düşüklük saptanmıştır. Bu sonuçların PCB ve türevlerinin anti-androjenik etkisi ile ilişkili olabileceği düşünülmüştür (45). Guo ve ark. (2004) Taiwan'da gebelik döneminde PCB ve onun ısıya maruz kalması sonucu oluşan derivelerinden özellikle PCDF ile kontamine yağ tüketiminin (Yucheng yağı), yeni doğanlarda penis boyu üzerine etkilerini araştırmışlar ve yenidoğan erkek çocukların penis uzunluğunda azalma saptamışlardır. Bu değişim PCB/PCDF'nin anti androjenik etkisi ile açıklanmıştır (45).

34 22 Genel olarak; gelişme dönemindeki erkeklerde PCB maruziyeti kriptorsizm, testis kanseri, prostat yangısı ve kısırlık gibi patolojik durumlara neden olmaktadır (12). e) İnsülin Hormonu Üzerine Etkileri PCB lerin in vivo olarak pankreasın beta hücrelerinde morfolojik değişikliklere sebep olduğu, in vitro olarak da beta hücrelerinden insülin salınımını arttırdığı bildirilmiştir (12). Yapılan bir araştırmada, vücudunda PCB tespit edilen bir hastada günlük insulin enjeksiyonları gerektiren diyabet bulunduğu bildirilmiştir. Yağ yerine olestra ile zenginleştirilmiş diyet verildiğinde vücuttaki PCB miktarı dramatik olarak azalmış ve hastanın diyabeti de ortadan kalkmıştır (46). 2) Karaciğer Üzerine Etkileri Tek bir PCB bileşiği yerine PCB karışımları ile yapılan çalışmaların çoğunda karaciğer değişiklikleri yağlanma, fokal nekroz ve karaciğerde büyüme ile karakterizedir. Karaciğerde büyüme hepatositlerin şişmesi ile ilişkilidir. Benzer hepatotoksik etki, PCB lere duyarlılıkları farklı olmasına rağmen değişik hayvan türlerinde benzer şekilde gözlenir. Ticari PCB karışımları, hepatik sitokrom P450 ye bağlı monooksijenaz indükleyicileridir. PCB üyeleri sitosolik Ah reseptörlerine bağlanırlar ve bu reseptörlere ilişkin cevap elemanlarını etkileyerek gen ekspresyonunu değiştirirler. Sonuçta enzim aktivitesinde değişiklik meydana gelir. Aynı zamanda CYP1A1 ve A2 ye güçlü olarak bağlanıp indüklenmelerine neden olarak toksisite meydana getirirler (47). 3) Vitamin A ve Vitamin E Üzerine Etkileri Dvorak (1989) PCB grubu maddelerin vitamin A ve vitamin E değerleri üzerine etkisini araştırmak amacıyla yaptığı çalışmada, düşük dozlardaki PCB nin bu vitaminler üzerine fazla etki etmediğini ancak yüksek dozlarda ( mg/kg) alındığında vitamin A üzerinde daha fazla etki görüldüğünü tespit etmiştir. Kosutzky ve Skrobanek (1994) ise yaptıkları çalışmada, PCB nin vitamin A ve E değerlerini düşürdüğünü kaydetmişlerdir (10).

35 23 Combs ve ark.(1975) besinlerle alınan polikloro bifenil bileşiklerinin bazı enzim aktivitelerini etkileyerek selenyum tüketimini azalttığını ve bu nedenle vitamin E değerlerinde hafif yükselmelerin görüldüğünü belirtmişlerdir (10). 4) İmmunotoksik Etkileri PCB lerin immün sistemi nasıl etkiledikleri sorusu birçok araştırmaya konu olmuştur. PCB lerin genel olarak immün sistemi baskıladığı, bunun yanı sıra hem insanlarda hem de çeşitli hayvan türlerinde (sıçan, fare ve maymun) humoral ve hücresel immünite üzerine etkilerinin olduğu tespit edilmiştir (4). Yine insanlarda ve hayvanlarda, hem PCB lerin hem de dioksinin immün sistemde baskılanma ve timik atrofiye sebep olduğu belirlenmiştir (12). Chang ve ark.(1981) PCB lerin insanlarda immunoglobulin A (IgA) ve IgM nin konsantrasyonunu azalttığını, T hücrelerine etki ettiğini fakat IgG ye etki etmediğini belirtmişlerdir. PCB lerin immünotoksik etkilerinin AH reseptörleri yolu üzerinden meydana geldiği bildirilmesine rağmen az da olsa bazı immünotoksik bileşikler etkilerini AH reseptör aktivasyonundan bağımsız olarak gösterebilmektedirler (12). 3.5 yaşındaki bir çocuğun doğum öncesi PCB maruziyeti sonucu lenfositler, T- hücreleri, CD3CD8+, CD4+CD45RO+, T-cell receptor (TcR) ß+, ve CD3+HLA-DR+ (aktive edilmiş) T-hücreleri sayısında artış; kabakulak ve kızamık antikor düzeylerinde azalma; nefes darlığında azalma ve hışırtılı nefes; orta kulak enfeksiyonlarında artış, suçiçeği ve alerjik hastalıklara duyarlılık gibi etkiler gözlemlenmiştir (37). 5) Sinir Sistemi ve Kognitif Fonksiyonlar Üzerine Etkileri PCB lerin sinir sistemi ve davranış üzerine olan etkilerinin çoğu non-planar bileşenleri tarafından meydana getirilmektedir Ancak planar PCB lerin toksik etkilerine işaret eden çalışmalar da mevcuttur (12) İnsanlarda epidemiyolojik olarak, hayvanlarda da laboratuar ortamında yapılan araştırmalar, PCB ler ile kognitif fonksiyonların gelişimi arasında bir ilişki olduğunu ortaya koymaktadır (12).

36 24 Japonya ve Tayvan da meydana gelen iki kitlesel zehirlenme kazasında ve Michigan da annelerin PCB lerle kontamine olmuş balık yemeleriyle prenatal olarak PCB lere maruz kalan çocuklarda, görsel hafızada eksiklik, daha zayıf kısa süreli hafıza, davranış anomalileri ve kognitif fonksiyonlarda kayıp gibi sinir sistemiyle ilgili fonksiyonlarda defektler olduğu tespit edilmiştir. Bu çocuklar 11 yaşına geldiklerinde uygulanan zeka testlerinde, PCB lere en çok maruz kalanlarda 6.2 puanlık bir kayıp olduğu saptanmıştır. Doğumdan sonra anne sütüyle beslenen çocuklarda da PCB lere maruz kalınması sonucu sinir sistemi ve davranış üzerine benzer olumsuz etkiler gözlenmiştir (4). Bu nörotoksik etkilerin beyinde dopamin ve glutamat serbestlemesinde, sinaptik plastisitede ve kalsiyum homeostazisinde meydana gelen değişiklikler ile ilişkili olduğu bildirilmiştir (12). PCB lere maruziyetin başta dopamin olmak üzere katekolaminerjik nörotransmiter düzeylerini değiştirebileceği bildirilmiştir (13). İnsan ve hayvanlarda PCB lerin plazma tirod hormonu seviyesini düşürmesi sonucu meydana gelen hipotiroidizmin beyin fonksiyonlarını azaltarak öğrenmeyi etkilediği düşünülmektedir. Ancak PCB 28, 118, 153 ün ratlarda öğrenme performansını azaltmasına rağmen, PCB 28 plazma tiroksin konsantrasyonunu etkilememektedir. Bir diğer olası mekanizma, PCB lerin ve hidroksile metabolitlerinin nitrik oksit sentezini etkilemesine dayanmaktadır. Endotelyal nitrik oksit sentetaz (enos) hipokampusda öğrenme ile ilişkilidir. PCB ler serebellar, hipokampal ve hipotalamik bölgelerde sitosolik NOS u (nnos) inhibe etmektedir. Beyin korteksi gibi diğer nörolojik sistemlerde N-metil-D-aspartat (NMDA) reseptörleri de PCB lerden etkilenmektedir ve bellek performansı ile öğrenmedeki değişikliklere katkıda bulunabilmektedir (48). ABD de PCB ve diğer kirliliklerin bulaşmış olduğu balık ile beslenen annelerin 236 çocuğunun değerlendirilmesinde bu annelerden doğan çocukların düşük ağırlıkta doğduğu ve daha kısa gebelik dönemi geçirmelerinin yanı sıra bu çocukların daha zayıf tanıma hafızasına sahip oldukları saptanmıştır. Bu çocuklarda daha düşük IQ, okuduğunu anlamada zayıflık, dikkat toplamada zorluk ve çeşitli hafıza problemleri de gözlenmiştir (37). ABD Kuzey Carolina da 858 çocukta anne sütündeki PCB miktarı ile çocukların psikomotor davranışları arasındaki ilişkiler araştırılmış ve araştırma sonucunda yüksek