Persistent organic pollutants, diet and blood cholesterol

Abstract

Background: Persistent organic pollutants are a diverse class of organohalogen compounds which include long chain perfluoroalkyl acids (PFAAs) such as perfluorooctane sulfonate (PFOS) and perfluorooctanoic acid (PFOA), as well as legacy contaminants such as the polychlorinated biphenyls (PCBs) and pesticides such as dichlorodiphenyltrichloroethane (DDT) and hexachlorobenzene (HCB). Given the persistent nature of these chemicals and long elimination half-lives examining their sources of exposure and potential adverse consequences on health is of considerable public health importance. Aims: One aim of this thesis was to examine in an observational setting dietary exposures to PFOS and PFOA in addition to examining the association between circulating levels of these two chemicals and blood cholesterol. Secondly we wanted to examine the role of frequent consumption of farmed Atlantic salmon, 3 times a week over 8 weeks, on circulating levels of PCBs, pp'-DDE and HCB.Methods: A cohort of 965 Danish pregnant women was recruited in 1988-89, blood samples were provided and the women reported their diet in week 30 of gestation. From those, 854 women had information on serum cholesterol, serum PFAAs and dietary intake available. Multivariate regression was used to analyse the association of diet with serum concentrations of PFOA and PFOS, and the association PFAAs and total-cholesterol. Furthermore, a total of 40 participants were selected from a previously conducted randomized controlled dietary intervention trial of 8-week duration. 20 were selected from the control group (not consuming seafood) and 20 from the salmon group (consuming 450 g of farmed Atlantic Salmon a week). Serum levels of PCB, pp'-DDE and HCB were measured in baseline and endpoint in all samples.Results: Intake of meat and meat products was positively associated while intake of vegetables was inversely associated (p for trend<0.01) with changes in PFOS and PFOA concentrations. Dietary fat was however associated with serum cholesterol. After adjustment for dietary factors influencing either PFOA/PFOS or serum cholesterol both PFOA and PFOS were positively and similarly associated with serum cholesterol (p for trend ≤0.01). Secondly, higher increase in concentrations were seen in the salmon group versus the control group, at endpoint, for all measured congeners of PCB (except for PCB-118), and also for HCB and pp'-DDE. For sum PCB the increase was 18% higher in the salmon group versus the control group but for HCB and pp'-DDE the increase was 29% and 6% respectively. Due to few number of study participants none of these differences reached formal statistical significance.Conclusion: According to our results the associations between serum cholesterol and PFOS and PFOA appeared unrelated to dietary intake and were similar in magnitude as the associations between serum cholesterol and saturated fat intake. Our results also indicate that frequent consumption of farmed Atlantic salmon over a 8 week period has some influence on serum levels of organochlorine pollutants. Larger sampes size would however be needed for more accurate estimation.

Bakgrunnur: Þrávirk lífræn mengunarefni eru fjölbreyttur flokkur lífrænna efnasambanda. Þessum flokki efna tilheyra perfluorooctane sulfonate (PFOS) og perfluorooctanoic sýra (PFOA), einnig polychlorinated biphenyls (PCB) og varnarefnin dichlorodiphenyltrichloroethane (DDT) og hexaklórbensen (HCB). Þessi efni eiga það sameignlegt að vera stöðug og brotna hægt niður í umhverfinu, þau magnast því upp í fæðukeðjunni og eru til staðar í nokkrum flokkum matvæla. Efnin hafa greinst í blóðsýnum úr fólki víða um heim og hefur það valdið áhyggjum þar sem sýnt hefur verið framá hugsanlega skaðleg áhrif þeirra á heilsu fólks. Markmið: Markmið þessa verkefnis var annars vegar að kanna hvort tengsl væru milli styrks PFOS og PFOA í sermi og styrks heildarkólesteróls í blóði á meðgöngu, ásamt því að kanna möguleg áhrif mataræðis sem truflandi þáttar. Hins vegar var markmið verkefnisins að kanna hvort tíð neysla á eldislaxi í 8 vikur hefði áhrif á styrk klórlífrænna mengunarefna (PCB, pp'-DDE og HCB) í sermi.Aðferðir: Verkefnið byggir á gögnum frá tveimur fyrri rannsóknum, annarsvegar rannsókn sem gerð var á árunum 1988-1989 þar sem blóðsýnum var safnað úr 854 dönskum barnshafandi konum á 30 viku meðgöngu. Fæðuinntaka var einnig metin með tíðniskema ásamt viðtali. Línuleg aðhvarfsgreining var síðan notuð til að kanna tengsl mismunandi fæðuflokka við styrk PFOA og PFOS í sermi og einnig til að kanna tengsl PFOA og PFOS við styrk heildar kólesteróls. Hins vegar byggir verkefnið á gögnum sem aflað var í tengslum við íhlutandi rannsókn, Seafood plus, á árunum 2004-2005. Magn klórlífrænna mengunarefna (PCB, pp'-DDE og HCB) var mælt í sýnum úr 20 einstaklingum úr viðmiðunarhóp (neyttu ekki sjávarfangs) og 20 úr laxahóp (neyttu 150g af laxi þrisvar í viku í 8 vikur) sem tekin voru við upphaf og lok rannsóknar. Niðurstöður: Niðurstöður sýndu í fyrsta lagi að mataræði móður hefði marktækt forspárgildi fyrir styrk PFOS og PFOA. Jákvæð tengsl sáust á milli neyslu kjöts og kjötafurða og styrks efnanna, en neikvæð tengsl sáust við neyslu grænmetis. Marktækt jákvæð tengls sáust einnig milli sermisstyrks PFOA/PFOS og styrks heildar kólesteróls í blóði. Eftir að leiðrétt hafði verið fyrir fæðu þáttum sem höfðu áhrif á styrk efnanna eða á styrk kólesteróls voru marktæk tengsl enn til staðar. Í öðru lagi voru niðurstöður verkenfnisins þær að aukning í styrk klórlífrænna mengunarefna í sermi reyndist, við lok íhlutunar, meiri hjá laxahópnum en hjá viðmiðunarhópnum fyrir öll PCB efnin nema PCB-118, einnig fyrir HCB og pp'-DDE. Fyrir heildar summu allra PCB efna var aukningin 18% meiri hjá laxahóp heldur en hjá viðmiðunarhóp, fyrir HCB var aukningin 29% meiri, en 6% meiri fyrir pp'-DDE. Þessi aukning náði því þó ekki að vera tölfræðilega marktæk.Ályktun: Niðurstöður verkefnisins gefa annars vegar til kynna að tengsl PFOS og PFOA við kólesteról séu ótengd inntöku fæðu þátta sem þekkt er að hafi áhrif á styrk annað hvort PFOS og PFOA eða kólesteróls. Hækkunin reyndist einnig sambærileg við þá hækkun á kólesteróli sem sást í tengslum við hærri inntöku á mettaðri fitu. Hins vegar gefa niðurstöður verkefnisisns vísbendingu um að neysla á eldislaxi úr Atlantshafi þrisvar í viku í 8 vikur leiði hugsanlega til hóflegrar hækkunar á styrk klórlífrænna mengunarefna í blóði. Hækkunin reyndist þó ekki nægilega mikil til að fá tölfræðilega marktækar niðurstöður.