Celltester - ett verktyg vid riskanalys av förorenad mark

Toxicitetstester på däggdjursceller används bl.a. för industriell kvalitetskontroll, men trots både hög känslighet och reproducerbarhet är sådana cellmodeller sällsynta hjälpmedel vid utredningar av miljöpåverkan. Potentialen är stor för användning inom FOIs miljöuppdrag i klassificering av markområden, sjösediment etc. Cellmetodologin har mycket goda förutsättningar att användas vid "scanning" av misstänkta föroreningsområden samt vid efterbehandling för att utvärdera om tillräcklig saneringseffekt uppnåtts. Såväl felaktig högriskklassning, med omfattande sanering som följd, som felaktig friklassning, med skador/sjukdomar som följd, kan ge dyrbara konsekvenser. Ett bra komplement behövs därför som tar hänsyn till den "integrerade farligheten" av hela det spektrum av ämnen som utgör den sanna föroreningsbilden. En toxikologisk analys baserad på cellodlingsmetodik kan erbjuda ett sådant komplement genom direkt mätning av den relativa toxiciteten i en serie miljöprover. Föreliggande projekt är ett bidrag till utvecklingen av sådan metodik till att passa för kemikalier av såväl militärt som civilt ursprung. Krom, Cr, fenom (Phen), klorbenzen (MCBZ) och tetraklorvinfos (TCVP) användes i ett experiment där en standardjord spikades i olika blandningar med ämnena enligt multivariat metod. Normaltrycksextraktion av jordprov med vatten (50ºC, 14 timmar) gav en viss bild av biotillgängliga föroreningar. Med s.k. trycksatt vätskeextraktion (PLE, pressurised liquid extraction) till vatten förbättrades extraktionsutbytet avsevärt samtidigt som vattenextrakten kunde användas direkt i cellodlingsmedium. PLE gav avsevärt högre utbyte jämfört med normaltrycksextraktion för Cr, Phen, CLBZ och TCVP. Detta stämde väl med teoretiska förutsättningar där CLBZ och TCVP visade låg vattenlöslighet och hög fettlöslighet, egenskaper som försvårar vattenextraktion. Även om CLBZ och TCVP inte kunde detekteras i åtskilliga extrakt antyder mönstren för de båda ämnenas utbyte att PLE förbättrade extraktionsutbytet väsentligt. Komplexiteten hos de faktorer som styr extraktionsutbytet förutsätter användningen av multivariata förklaringsmodeller. Dessa gav en god generell giltighet för prediktion av toxicitetsutfall. En modell indikerade att TVCP hade störst betydelse för toxiciteten av de spikade ämnena. Därnäst följde MCBA, PHEN och Cr. Toxiciteten förklarades starkast av extraktionsfaktorerna tryck och pHExtract. Temperaturen hade en viss betydelse liksom humus-tillsats medan pH i jord (pH Soil) betydde mindre, sannolikt på grund av jordens högre pH-buffringskapacitet. Sammanfattningsvis kan konstateras att extraktioner enligt PLE-metodiken ger en god grund för direkt toxicitetsmätning av biotillgängliga föroreningar, att toxicitetsmätningar med cellkultur kan sannolikt erbjuda en relativt billig metodik för riskanalys av autentiska fältmiljöer.