Kosa može zabilježiti tragove izloženosti onečišćenju
Zrak u zatvorenom prostoru, zapisan u kosi | Nova istraživanja pokazuju da kosa može zabilježiti kemijski zapis izloženosti onečišćenju tijekom dana, tjedana pa čak i mjeseci
Anna Neville još je bila studentica na kolegiju kemije i kakvoće zraka u zatvorenim prostorima, koji je predavao Pawel Misztal na Sveučilištu Teksas u Austinu, kada se počela pitati bi li njezina vlastita kosa mogla sadržavati tragove zraka koji udiše.
Nakon života provedenog u Garyju (Indiana) na obali jezera Michigan, sjedištu nekoć najveće čeličane na svijetu, njezina baka oboljela je od demencije. Anna Neville željela je doznati je li onečišćenje zraka moglo u tome igrati određenu ulogu.
„Počela me jako zanimati ideja mjerenja ljudske izloženosti onečišćenju, odnosno povezivanja izloženosti nečemu s razvojem zdravstvenog stanja“, kaže Anna Neville. „Iz znatiželje odrezala sam pramen svoje kose i ubacila ga u laboratorijski uređaj. Zagrijavanjem vlasi oslobodio se oblak molekula koje je uređaj, maseni spektrometar koji razvrstava kemikalije prema njihovoj molekularnoj masi, mogao analizirati u stvarnom vremenu. Pomalo je zastrašujuće provoditi ovakva istraživanja na samome sebi“, dodaje.
Kada je pregledala rezultate, jedan je vrh posebno odskakao. Podaci su pokazali neuobičajeno visoke razine određenih kemikalija zvanih ftalati, endokrinih disruptora povezanih s kućanskim materijalima i proizvodima za osobnu njegu. Prateći vremenski slijed unatrag, shvatila je da se porast poklapao s posjetom obiteljskoj kući, čije su obnove ispunile zrak građevinskom prašinom i isparavanjima.
To je otkriće uvjerilo Neville i Misztala, njezinog mentora na doktorskom studiju, da kosa može postati važna za praćenje izloženosti onečišćenju tijekom vremena. Taj mali eksperiment bio je početak novog opsežnog istraživanja koje su vodili Pawel Misztal i Anna Neville.
Njihov znanstveni rad pod naslovom „Ultrasensitive Direct Chemical Analysis of Human Hair Using Proton Transfer Reaction Time-of-Flight Mass Spectrometry (PTR-TOF-MS) for Nontargeted Exposure Profiling“ objavljen je u časopisu Chemical Research in Toxicology.
Većina istraživanja izloženosti onečišćenju oslanja se na uzorke urina ili krvi, koji se dnevno mijenjaju i bilježe samo nedavne izloženosti. Kosa, nasuprot tome, raste sporo i ujednačeno, ugrađujući spojeve u svoju strukturu tijekom rasta. Svakih oko jedan i pol centimetar predstavlja približno mjesec dana kemijske povijesti. Uz to, kosa je, naravno, mnogo lakša za prikupljanje.
Anna Neville, danas doktorandica na četvrtoj godini studija, i Pawel Misztal, izvanredni profesor na Odsjeku za građevinarstvo, arhitekturu i okolišno inženjerstvo Sveučilišta Teksas u Austinu, razvili su metodu za pristup tom zapisu kombiniranjem termalne desorpcije, zagrijavanja uzoraka kako bi oslobodili ugrađene spojeve, s masenim spektrometrom vremena leta s prijenosom protona, iznimno osjetljivim instrumentom koji u Misztalovu laboratoriju zovu „njuškalo“ („sniffer“).
Za razliku od konvencionalne analize kose, koja zahtijeva mljevenje i kemijsku ekstrakciju, „njuškalo“ može skenirati netaknute vlasi i istodobno detektirati tisuće spojeva, uz bržu i manje zahtjevnu pripremu uzoraka te vrlo osjetljivo otkrivanje.
„Malo ljudi shvaća da hlapljivost ne ovisi samo o spoju, nego i o temperaturi“, kaže Pawel Misztal. „Kad nešto počnete zagrijavati, odjednom u plinovitoj fazi vidite sve one molekule koje su prije bile skrivene.“
Analizirajući male snopove donirane kose, istraživači su otkrili više od tisuću spojeva, uključujući iste ftalate koje je Neville vidjela u svom prvom testu, kao i ostatke dima cigareta. „Ftalati su iznimno važni za istraživače izloženosti onečišćenju pa sam se potajno nadao da ćemo ih pronaći“, kaže Misztal.
Projekt je djelomično pokrenut zahvaljujući početnom financiranju programa Whole Communities–Whole Health, interdisciplinarnog istraživačkog programa Sveučilišta Teksas u Austinu, koji se bavi načinima prikupljanja zdravstvenih podataka uz aktivno uključivanje zajednica i sudionika u istraživački proces.
„Whole Communities–Whole Health bio je izvrstan katalizator za neka od ovih istraživanja“, kaže Misztal, osvrćući se na više studija o mjerenju kvalitete zraka koje su rezultirale objavljenim znanstvenim radovima. „To su relativno mala sredstva, ali dovoljna da pokrenu ovakve pilot-projekte.“
Šira poruka istraživanja jest da izloženost ne dolazi samo iz dimnjaka ili ispušnih plinova automobila. Amerikanci oko 90 posto vremena provode u zatvorenim prostorima, gdje često prevladavaju onečišćujuće tvari iz kuhanja, namještaja, sredstava za čišćenje pa čak i iz vlastitih tijela.
„Kad razmišljamo o onečišćenju zraka, pomislimo na smrdljivi dio grada ili elektranu“, kaže Neville. „No ono što naš laboratorij želi naglasiti jest koliko je važan unutarnji okoliš.“
Ipak, čak i u svijetu zasićenom nevidljivim kemikalijama, Misztal i Neville naglašavaju praktičnost, a ne paniku. Izloženost mogu smanjiti jednostavne navike poput češćeg usisavanja i izbjegavanja proizvoda za osobnu njegu koji sadrže ftalate.
„Čak i samo to da prije spavanja na nekoliko minuta otvorite prozore i prozračite kuću svježim zrakom može znatno smanjiti izloženost“, kaže Misztal.
Neville priznaje da je, s obzirom na područje kojim se bavi, teško u potpunosti izbjeći razmišljanja o kemijskoj izloženosti. „Meni je to prije svega zanimljivo, a velik dio ovog područja bavi se osmišljavanjem inženjerskih rješenja za poboljšanje kvalitete zraka u zatvorenim prostorima i pronalaženjem načina za smanjenje ukupne kemijske izloženosti tako da više vremena provodimo dišući svjež zrak na otvorenom. Nije sve tako crno.“
Stjepan Felber | Ekovjesnik