O όρος διοξίνες καλύπτει μια ομάδα 75 πολυχλωριωμένων διβενζο-παρα-διοξινών (polychlorinated dibenzo-p-dioxins, PCDDs) και 135 πολυχλωριωμένων διβενζο-φουρανιών (polychlorinated dibenzo-furans, PCDFs), 17 από τις οποίες είναι ιδιαίτερα τοξικές. Η τοξικότερη ουσία είναι η 2,3,7,8-τετραχλωροδιβενζο-παρα-διοξίνη (TCDD), η οποία μεταξύ των άλλων έχει χαρακτηριστεί καρκινογόνος για τον άνθρωπο από τον Διεθνή Οργανισμό Ερευνών του Καρκίνου και άλλους αξιόπιστους διεθνείς οργανισμούς. Οι διοξίνες δεν έχουν παραχθεί ποτέ απευθείας αλλά σχηματίζονται κυρίως ως παραπροϊόντα διαφόρων παραγωγικών και φυσικών χημικών διεργασιών όπως για παράδειγμα την λεύκανση χαρτοπολτού, την παραγωγή χλωρίνης, την καύση και αποτέφρωση απορριμμάτων, την καύση βενζίνης, πετρελαίου, ξύλου και κατά την διάρκεια πυρκαγιών.

Τα πολυχλωροδιφαινύλια (polychlorinated diphenyls, PCBs) είναι μια ομάδα 209 διαφορετικών βιομηχανικά συνθετικών ομοειδών ουσιών, οι οποίες είναι δυνατόν να διαχωριστούν σε δύο υποομάδες σύμφωνα με τις τοξικολογικές τους ιδιότητες: 12 από αυτές έχουν τοξικολογικές ιδιότητες παρόμοιες με των διοξινών και για το λόγο αυτό συχνά αναφέρονται ως «παρόμοια με τις διοξίνες πολυχλωροδιφαινύλια (PCBs)». Τα άλλα PCBs δεν εμφανίζουν τοξικότητα παρόμοια με των διοξινών, αλλά έχουν διαφορετικά τοξικολογικά χαρακτηριστικά.

Oι διοξίνες και τα PCBs ανήκουν στην κατηγορία των "ανθεκτικών οργανικών ρύπων" (POPs) οι οποίοι παρουσιάζουν πολύ μεγάλη ανθεκτικότητα στη χημική και βιολογική διάσπαση και, κατά συνέπεια, παραμένουν στο περιβάλλον και συσσωρεύονται στην τροφική αλυσίδα των ανθρώπων και των ζώων. Η έκθεση του ανθρώπου στις διοξίνες και στις παρόμοιες με τις διοξίνες ουσίες της ομάδας των PCBs, οφείλεται σε ποσοστό μεγαλύτερο του 90% στα τρόφιμα. Τα τρόφιμα ζωικής προέλευσης ευθύνονται σε ποσοστό 80% της συνολικής έκθεσης. Η μόλυνση των ζώων από διοξίνες οφείλεται κυρίως στις ζωοτροφές.

Επομένως, οι ζωοτροφές, και σε ορισμένες περιπτώσεις το έδαφος και ο αέρας, πρέπει να συμπεριληφθούν σε ένα συνολικό πρόγραμμα ελέγχου των διοξινών στην τροφική αλυσίδα που ξεκινά από τις πρώτες ύλες των ζωοτροφών έως τον άνθρωπο, διαμέσου των ζώων που παράγουν είδη διατροφής.

Η Επιστημονική Επιτροπή Τροφίμων (SCF), και η Παγκόσμια Οργάνωση Υγείας (WHO) όρισαν ως ανεκτό όριο εβδομαδιαίας πρόσληψης για τις διοξίνες και τα παρόμοια προς τις διοξίνες PCBs τα 14 pg WHO-TEQ ανά kg σωματικού βάρους, συνεκτιμώντας τα επίπεδα πέρα των οποίων εμφανίζεται η καρκινογόνος δράση αλλά και άλλα επιβλαβή συμπτώματα όπως η ενδομητρίωση, οι νευροσυμπεριφορικές και ανοσοκατασταλτικές ανωμαλίες.

Κάθε ομοειδής ουσία της ομάδας των διοξινών ή των παρόμοιων με τις διοξίνες PCBs παρουσιάζει διαφορετικό επίπεδο τοξικότητας. Για να καταστεί δυνατός ο υπολογισμός της συνολικής τοξικότητας των διαφόρων αυτών ομοειδών ουσιών, χρησιμοποιήθηκαν οι συντελεστές τοξικής ισοδυναμίας (TEF) προκειμένου να διευκολυνθούν η αξιολόγηση του κινδύνου και ο ρυθμιστικός έλεγχος. Αυτό σημαίνει ότι τα αναλυτικά αποτελέσματα που αφορούν και τις 17 μεμονωμένες ομοειδείς ουσίες της ομάδας των διοξινών και τις 12 ουσίες της ομάδας των παρόμοιων με τις διοξίνες PCBs, εκφράζονται με βάση μια ενιαία μετρήσιμη μονάδα, την συγκέντρωση ισοδυνάμου τοξικότητας TCDD, (TEQ), που αποτελεί ένα μέτρο αξιολόγησης της επικινδυνότητας για τι κοινό.

Η ανάλυση των διοξινών και των PCBs είναι ιδιαίτερα δύσκολη κι απαιτητική καθώς απαιτείται ακριβής και επαναλήψιμος προσδιορισμός σε συγκεντρώσεις της τάξης των ppt (μέρη στο τρισεκατομμύριο). Η πορεία του αναλυτικού προσδιορισμού περιλαμβάνει εκλεκτικό καθαρισμό του εκχυλίσματος σε στήλες πυριτικής πηκτής (silica gel), τροποποιημένης πυριτικής πηκτής (modified silica), οξειδίου του αργιλίου (alumina) ή Florisil και ενεργού άνθρακα (activated carbon).

O τελικός διαχωρισμός και προσδιορισμός γίνεται με αέρια χρωματογραφία - φασματομετρία μάζας, με την τεχνική της ισοτοπικής αραίωσης, μιας τεχνικής στην οποία χρησιμοποιούνται ανάλογα επισημασμένα με σταθερά ισότοπα (13C) ως εσωτερικά πρότυπα, και η ανίχνευση επιτυγχάνεται σε διαχωριστική ισχύ της τάξης των 9000 - 15000 (φασματομετρία μάζας υψηλής διακριτικής ικανότητας, high resolution mass spectrometry, HRMS), έτσι ώστε να ελαττώνεται το όριο ανίχνευσης και να αυξάνεται η εκλεκτικότητα.

Αξίζει να τονισθεί ότι η ανάλυση για τον προσδιορισμό διοξινών και παρόμοιων με τις διοξίνες PCBs, λόγω της δυσκολίας και της επικινδυνότητας της, απαιτεί κατάλληλη τεχνογνωσία, υψηλά εξειδικευμένο ερευνητικό προσωπικό και εμπειρία σε αναλύσεις ιχνών περιβαλλοντικών ρύπων.

 
© 2008 Εθνικό Κέντρο Έρευνας Φυσικών Επιστημών “Δημόκριτος”.               Δημιουργία ιστοσελίδας: 3dview