שריפת ביומסה-בין מדורות בר, תנורי עץ או שריפות חקלאיות-מכירות כמויות אדירות של חלקיקים וכימיקלים זעירים לאוויר. פליטות אלה אינן רק נושא סביבתי; הם מהווים סיכונים בריאותיים חמורים, במיוחד עבור הריאות שלנו. AN זיהום סביבתי מחקר, שכתב יחד על ידי ד"ר ג'ייסון סוראט, פרופסור במחלקה לכימיה ב- UNC-Chapel Hill, חושף כיצד שני מרכיבים מרכזיים של ביומסה-מעשן-לוגלוקוזן ותאי ריאה אנושיים עם 4-nitrocatechol. הממצאים שלהם מראים כי עשן מיושן, שעבר שינויים כימיים באטמוספרה, יכול להיות מסוכן עוד יותר מעשן טרי.
שריפת ביומסה מתייחסת לבעירה של חומרים אורגניים כמו עץ, עלים ושאריות יבול. תהליך זה משחרר כמויות גדולות של אירוסולים מבוססי פחמן, התורמים לזיהום אוויר. בין הכימיקלים הרבים המיוצרים בעשן, Levoglucosan ו- 4-Nitrocatechol משמשים כסמנים חשובים. Levoglucosan הוא תרכובת דמוית סוכר שמשתחררת כאשר עץ נשרף, ואילו 4-nitrocatechol נוצר כאשר עשן מקיים אינטראקציה עם תחמוצות חנקן באטמוספרה, תהליך המכונה הזדקנות כימית. בעוד שמדענים חקרו זה מכבר את ההשפעות הסביבתיות של שריפת ביומסה, פחות ידוע על האופן בו תרכובות אלה משפיעות ישירות על בריאות האדם.
In the study, "Evidence for Cytotoxicity and Mitochondrial Dysfunction in Human Lung Cells Exposed to Biomass Burning Aerosol Constituents: Levoglucosan and 4-nitrocatechol," Dr. Surratt and colleagues at the UNC Gillings School of Global Public Health, Polish Academy of Sciences and Príncipe Felipe Research Center Foundation (CIPF) conducted laboratory experiments to compare how Levoglucosan ו- 4-nitrocatechol משפיעים על תאי ריאה אנושיים.
הם השתמשו בשני סוגים שונים של תאי ריאה: תאי BEAS-2B, המייצגים תאי רירית ריאות תקינים, ותאי A549, המגיעים מרקמת סרטן הריאות ומשמשים בדרך כלל במחקרי נשימה. החוקרים חשפו תאים אלה לריכוזים שונים של levoglucosan ו- 4-nitrocatechol במשך 24 ו 48 שעות. לאחר מכן הם מדדו את הישרדות התאים, רמות הלחץ וסימני הנזק למיטוכונדריה של התאים-"תחנות הכוח" של תאים המייצרים אנרגיה.
ממצאי המפתח שלהם היו שעשן מיושן רעיל יותר:
- המחקר מצא כי 4-nitrocatechol היה רעיל משמעותית יותר לתאי ריאה מאשר levoglucosan. במינונים נמוכים יחסית, 4-nitrocatechol הפחיתו את הישרדות התא וגרמו ללחץ חמצוני-חוסר איזון הפוגע בתאים ויכול להוביל למחלות ריאה.
- החשיפה ל- 4-nitrocatechol שיבשה את תפקוד המיטוכונדריה בתאי ריאה, מה שהוביל לתהליך שנקרא אפופטוזיס, או למוות תאים מתוכנת. נזק זה עשוי לתרום לבעיות ריאה לטווח הארוך.
- בעוד שחשיפה של levoglucosan הובילה גם היא ללחץ התא, השפעותיו היו הרבה פחות חמורות בהשוואה ל -4-ניטרוקאטקול. תאים שנחשפו ל- Levoglucosan הראו סימנים של לחץ מיטוכונדריאלי, אך הם הצליחו להתאושש עם הזמן.
- מכיוון ש- 4-nitrocatechol נוצר כאשר עשן ביומסה מגיב עם מזהמי אוויר עירוניים כמו תחמוצות חנקן, אזורים שנפגעו הן משריפות בר והן זיהום התנועה עשויים להיות בסיכון במיוחד.
בעוד שלבישת מסכת N95 או P100 יכולה לעזור לסנן חלקיקים עדינים, יתכן שהיא לא תגן באופן מלא מפני גזים רעילים וכימיקלים שנמצאים בעשן בגיל. להלן כמה צעדים שאנשים יכולים לנקוט: להשתמש במטהרי אוויר של HEPA כדי להסיר חלקיקים עדינים מאוויר מקורה ושמירה על סגירת חלונות ודלתות יכול לעזור למזער את חדירת העשן; ודא שבתים אטומים כראוי כדי למנוע כניסה של עשן דרך סדקים, פתחי אוורור או חלונות ודלתות מצוידים בצורה לא טובה; הימנע משימוש בנרות, תנורי גז או שריפת עץ בתוך הבית, מכיוון שאלו יכולים להוסיף לזיהום אוויר מקורה; במצבים קיצוניים, אנשים הסובלים מבעיות נשימה או חשיפה ממושכת עשויים לשקול להשקיע במסכות גז עם מסנני פחמן מופעלים, שיכולים לעזור בהסרת חלקיקים וגם בגזים מזיקים; ואם רמות איכות האוויר מסוכנות והחשיפה ממושכת, עוברת לאזור עם אוויר נקי יותר-בתוך הבית עם אוורור מסונן או למיקום שונה-הוא האפשרות הבטוחה ביותר.
המחקר שלנו מחזק את החששות כי לחשיפה לעשן ביומסה עשן בגילאים במיוחד המכיל 4-ניטרוקאטכול-יכולות יש השלכות בריאותיות חמורות. חשיפה לטווח הארוך למזהמים אלה נקשרה למחלות נשימה כמו אסטמה, מחלות ריאות חסימתיות כרוניות וסרטן ריאות. אנשים שגרים באזורים המועדים לשדה קוצים או שנשרפים לעיתים קרובות עץ לחימום צריכים לנקוט אמצעי זהירות נוספים. "
ד"ר ג'ייסון סוראט, פרופסור במחלקה לכימיה ב- UNC-Chapel Hill
