ไดออกซินคืออะไร

          ไดออกซิน (dioxins)  เป็นผลิตผลทางเคมีที่เกิดขึ้นมาโดยมิได้ตั้งใจผลิตขึ้น (unintentional  products) จากกระบวนการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์เป็นสารประกอบในกลุ่มคลอริเนตเตท อะโรเมติก (chlorinated aromatic compounds) ที่มีออกซิเจน (O) และคลอรีน (Cl) เป็นองค์ประกอบ 1 ถึง 8 อะตอม ไดออกซิน มีชื่อเรียกเต็ม คือ โพลีคลอริเนตเตทไดเบนโซ  พารา-ไดออกซิน  (polychlorinated dibenzo-para-dioxins` PCDDs)  มีทั้งหมด 75 ชนิด   และสารอีกกลุ่มที่มีโครงสร้าง และความเป็นพิษคล้ายกับไดออกซิน เรียกว่า Dioxin like สารกลุ่มนี้คือ ฟิวแรน มีชื่อเรียกเต็มคือ โพลีคลอริเนตเตทไดเบนโซฟิวแรน (polychlorinated dibenzo  furan` PCDFs) มีอยู่ 135 ชนิด โดยไดออกซิน/ฟิวแรน มีทั้งหมด 210 ชนิด (75+135) ขึนอยู่กับตําแหน่งที่มีสารคลอรีน (Cl) บนวงแหวนของเบนซีน (benzene ring) (จารุพงศ์ บุญหลง, 2547)  และจํานวนไอโซเมอร์ (isomer) ของไดออกซินและฟิวแรน

โครงสร้างของไดออกซินและฟิวแรน

สูตรโครงสร้างขอไดออกซินและฟิวแรน

มาตรฐานอาหารปลอดภัย

รัฐบาลเยอรมนีเร่งดำเนินการเพื่อบรรเทาความกลัวของสาธารณชน หลังพบการปนเปื้อนสารไดออกซินที่เป็นพิษรุนแรงในอาหารเลี้ยงเป็ด ไก่ และสุกร ที่แพร่ขยายเป็นวงกว้างกว่าที่คาดไว้

       รัฐบาลเยอรมนีแถลงเมื่อวันที่ 6 มกราคม พ.ศ.2554 ว่า อาหารสัตว์อย่างน้อย 3,000 ตัน ที่เชื่อว่าปนเปื้อนสารพิษไดออกซิน ซึ่งเป็นสารก่อมะเร็ง ถูกแจกจ่ายไปยังฟาร์มเลี้ยงเป็ด ไก่ และสุกร กว่า 1,000 แห่งใน 8 รัฐของเยอรมนีซึ่งมากกว่าที่ประกาศในตอนแรกถึงกว่า 6 เท่า โดยตอนแรกประกาศว่ามีอาหารสัตว์ปนเปื้อนเพียง 500 ตันเท่านั้นที่ถูกแจกจ่าย

  อิลเซอ ไอเญอร์ รัฐมนตรีว่าการกระทรวงเกษตรเยอรมนีประกาศว่า อาหารสัตว์ที่ปนเปื้อนเหล่านี้ไม่มีอันตรายต่อสาธารณชน ขณะที่กรณีอื้อฉาวนี้แพร่กระจายไปทั่วภาคตะวันตกเฉียงเหนือของเยอรมนี ซึ่งอยู่ติดกับพรมแดนเนเธอร์แลนด์
   ความกลัวเรื่องสุขภาพอนามัยของประชาชนแผ่ขยายไปทั่วประเทศ นับตั้งแต่ฟาร์มต่างๆ เริ่มยุติการผลิตไข่และเนื้อเมื่อวันจันทร์ที่ผ่านมา
   ต้นตอของการปนเปื้อนอาหารสัตว์นี้เริ่มขึ้นที่ผู้จัดจำหน่ายน้ำมันสำหรับการผลิตอาหารสัตว์รายหนึ่งในรัฐชเลสวิก-ฮอลชไตน์ ทางภาคเหนือของเยอรมนี โดยน้ำมันที่ใช้ในอุตสาหกรรมผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ ถูกจำหน่ายไปใช้ในการผลิตอาหารสัตว์

คุณสมบัติของสารไดออกซิน

           โครงสร้างของสารไดออกซิน/ฟิวแรน ที่ประกอบด้วยคลอรีนอะตอมเกาะเกี่ยวด้วยพันธะทางเคมีกับวงแหวนเบนซีน ละลายได้ดีในไขมัน ทําให้สารในกลุ่มนี้มีความคงทนสูงอยู่ในสิ่งแวดล้อมและสิ่งมีชีวิต ละลายน้ําได้น้อย  สามารถถ่ายทอดและสะสมได้ในห่วงโซ่อาหาร (food chain)  สามารถเคลื่อนย้ายและแพร่กระจายในอากาศและตกลงสู่ดิน  รวมทั้งแหล่งน้ํา สามารถเข้าสู่ร่างกายมนุษย์ทั้งทางตรงและทางอ้อม มีความเป็นพิษโดยมีการจัดการลําดับความเป็นพิษของ WHO ซึ่งเทียบให้เป็นสารที่มีความเป็นพิษระดับ 1 ซึ่งคุณสมบัติทางเคมีและฟิสิกส์ของไดออกซินและฟิวแรน ดังนี้
      คุณสมบัติ                                  PCDDs                                                                   PCDFs
  จุดหลอมเหลว (°C)                         89 -322                                                                  184-258
  จุดเดือด(°C)                                  284-510                                                                   375-537
  Log Kow                                        4.3-8.2                                                                      5.4-8.0
  Half life (อากาศ)                          2 วัน – 3 สัปดาห์                                                           1 – 3 สัปดาห์
  Half life (น้ํา)                                2 เดือน – 6 ปี                                                                 3 วัน – 8 เดือน
  Half life (ดิน)                               2 เดือน – 6 ปี                                                                  8 เดือน – 6 ปี
  Half life (ตะกอนดิน)                   8 เดือน – 6 ปี                                                                  2 ปี – 6 ปี

ที่มา: Olie, K., Addink, R., and Schoonenboom, M. (1998)

การเกิดและแหล่งกําเนิดไดออกซิน

          สารกลุ่มไดออกซิน/ฟิวแรนที่เกิดขึ้นในรูปของผลผลิตพลอยได้จากหลายกระบวนการและแพร่กระจายสู่สิ่งแวดล้อม สามารถสรุปได้ ดังนี้
1. กระบวนการผลิตเคมีภัณฑ์ที่มีคลอรีนโบรมีน ฟีนอล เป็นองค์ประกอบ เช่น 2,4,5 – T (herbicide) และ pentachlorophenol  (Rappe, C., 1996)
2. กระบวนการเผาไหม้จากเตาเผาอุณหภูมิสูง (incinerator) เช่น เตาเผาขยะชุมชน เตาเผาขยะติดเชื้อ เตาเผาขยะสารอันตราย หรือ กากอุตสาหกรรม กระบวนการหลอมโลหะ ซึ่งพบสารไดออกซิน/ ฟิวแรนในกากของเถ้าลอย (fly ash) อากาศที่ปลดปล่อยจากปล่องควัน และน้ําชะเตาเผา รวมถึงเตาเผาหลอมโลหะที่มีโลหะประเภทต่าง ๆ รวมอยู่ด้วย เช่น อุตสาหกรรมรีไซเคิลโลหะ อุตสาหกรรมหลอมอะลูมิเนียม  โลหะทองแดง แมงกานีส และนิกเกิล (Olie,  K.,  Addink,  R.,  and  Schoonenboom, M.,  1998)  การเผาไหม้ที่อุณหภูมิสูงจะเกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาต่างๆ เช่น ไพโรลิซิส (pyrolysis) กระบวนการแปรสภาพเป็นแก๊ส (gasification) และการเผาไหม้ (combustion) และธาตุต่าง ๆ เช่น คาร์บอน คลอรีน ไฮโดรเจน และออกซิเจน โดยการเกิดไดออกซินและฟิวแรน (Moreno-Pirajan, JC., et al., 2007)
3. กระบวนการทางธรรมชาติ หรือ กิจกรรมของมนุษย์ที่มีคลอรีนเป็นองค์ประกอบ เช่น chlorophenol hydrogen peroxide จากโรงงานกระดาษ การผลิตเยื่อกระดาษ หรือการทับถมของขยะ  แหล่งกําเนิดสารกลุ่มไดออกซิน/ฟิวแรน ที่ปลดปล่อยสู่สิ่งแวดล้อมซึ่งจากการศึกษาของประเทศเนเธอร์แลนด์
4. กระบวนการเกิดปฏิกิริยาเคมีแสง (photochemical  reaction) ภายใต้บรรยากาศ ทําให้ไดออกซิน
ปลดปล่อยสู่บรรยากาศและเคลื่อนย้ายไปได้ไกล (Oka , H., et al., 2006a Steen, PO., et al., 2009)

ความเป็นพิษของไดออกซินที่มีต่อร่างกาย

         พิษเฉียบพลัน ไดออกซินไม่ทําให้เกิดอาการพิษหรือตายอย่างเฉียบพลัน แต่อาการจะค่อยๆเกิดขึ้นและทวีความรุนแรงจนถึงแก่ชีวิตไดภายในเวลา 14 – 28 ชั่วโมง อาการที่จัดเป็นลกษณะของพิษที่เกิดจากสารไดออกซินคือ อาการที่เรียกว่า “Wasting  Syndrome”        โดยลักษณะอาการแบบนี้จะเกิดการสูญเสียน้ําหนักตัวอย่างรวดเร็วจากการได้รับสารเป็น 2-3 วัน นอกจากนี้ส่วนมากเกิดอาการฝ่อของต่อมไทมัส มีอาการผิดปกติของตับ เลือดออกในอวัยวะต่างๆ มีอาการอัณฑะฝ่อน้ำหนักต่อมลูกหมากและมดลูกเล็กลง น้ําหนักของต่อมไทรอยด์เพิ่มขึ้น การสร้างเม็ดเลือดของไขกระดูกลดต่ำ อาการที่เห็นได้ชัดเจนคือ ผิวหนังอักเสบ เป็นตุ่มสิวหัวดํา โดยเฉพาะอย่างยิ่งบริเวณใบหน้าเรียกโรคผิวหนังนี้ว่า “Chloraone” ผิวหนังมีสีเข้มขึ้นและสีของเล็บจะเปลี่ยนเป็นสีน้ําตาล เยื่อบุตาอักเสบ ไดออกซินเป็นสารก่อมะเร็งที่สามารถเกิดขึ้นได้กับอวัยวะต่างๆ โดยเฉพาะตับ อีกทั้งยังทําให้ภูมิคุ้มกันบกพร่องและทําให้เกิดความผิดปกติของฮอร์โมนเพศ เช่น การสืบพันธุโดยสารไดออกซินมีผลทําให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของระดับฮอร์โมนในกระแสเลือด ขึ้นอยู่กับชนิดของสัตว์ทดลองและปริมาณของสาร ซึ่งความผิดปกติของระบบสืบพันธ์ของเพศผู้และเพศเมียมีดังนี้คือในเพศเมียจะมการผสมพันธุ์แล้วไม่สามารถตั้งท้องได้จนครบกําหนดจํานวนลูกต่อครอกลดลง การทํางานของรังไข่ผิดปกติหรือไม่ทํางาน วงจรการเป็นสัตว์ (การผสมพันธุ์) ผิดปกติ และมีเนื้อเยื่อบุมดลูกเจริญเติบโตภายนอกมดลูก  ส่วนในเพศผู้พบว่า ไดออกซินทําให้น้ำหนักของอัณฑะและอวัยวะอื่นๆ ที่เกี่ยวกับการสืบพันธุ์ลดลง อัณฑะมีรูปร่างผิดปกติ การสร้างเชื้ออสุจิลดลง ทําให้ความสําเร็จของการผสมพันธุ์ลดลง มีความไวต่อสารไดออกซินต่างกัน เช่น ลิงและหนู จะมีความไวต่อสารในระดับต่ําสุดที่ 1 ไมโครกรัม/กิโลกรัมน้ําหนักตัว/วัน และรับสารต่อเนื่องกันนาน 13 สัปดาห์ มีผลทําให้การสร้างอสุจิลดลง

          พิษเรื้อรัง ไดออกซิน/ ฟิวแรน จะทําให้น้ําหนักตัวลดลงและเกิดความผิดปกติที่ตับ ทําให้เซลล์ตับตาย และเกิดอาการโรคผิวหนังอักเสบ ไดออกซินที่มีความเป็นพิษมากที่สุดคือ 2,3,7,8-Tetra  CDD
(ประกอบด้วยคลอรีน 4 อะตอม) ซึ่งวิธีการหา total  toxicity  (ความเป็นพิษทั้งหมด) ของ PCDDs/PCDFs จะแสดงโดยค่า I-TEQ  (International  Toxic   Equivalent)  โดยแต่ละสารประกอบจะประเมินจากค่า I-TEF (International  Toxic   Equivalent  Factor) ซึ่งค่า I-TEF ของ 2,3,7,8-Tetra  CDD ที่มีความเป็นพิษมากที่สุดนี้เท่ากับ 1 (Holtzer, M., Dañko, J., and Dañko, R., 2007) ซึ่งค่าความเป็นพิษของไดออกซินและฟิวแรนแต่ละตัวที่สามารถเกิดขึ้นได้หลายไอโซเมอร์ หรือที่เรียกว่า “คอนจีเนอร์” (congeners)