Khói thuốc lá là một chất gây ô nhiễm không khí phổ biến

Sau 30 năm, Tiến sĩ Noel Aquilina, cùng với các nhà nghiên cứu liên quan đến khói thuốc lá nổi tiếng thế giới, Giáo sư danh dự Neal L. Benowitz và Tiến sĩ Peyton Jacob III từ Đại học California San Francisco (UCSF), Hoa Kỳ và nhà hóa học khí quyển và thành viên của Hiệp hội Hoàng gia, Giáo sư Roy M. Harrison, từ Đại học Birmingham, Vương quốc Anh, đã kết thúc thời gian chờ đợi một điểm đánh dấu khó nắm bắt!

Nghiên cứu đáng chú ý này đã được xuất bản trên một trong những tạp chí uy tín nhất về chất lượng không khí, Môi trường Quốc tế và được hỗ trợ bởi Chương trình Nghiên cứu Bệnh liên quan đến Thuốc lá California, Viện Quốc gia về Lạm dụng Ma túy, Trung tâm Quốc gia về Tài nguyên Nghiên cứu và Trung tâm Bland Lane của UCSF xuất sắc về Khói thuốc.

Khoảng 6 nghìn tỷ điếu thuốc lá đã được hút trên toàn thế giới vào năm 2016. Xét một cách thận trọng, trên toàn thế giới, Khói thuốc lá thụ động (SHS) (chỉ tính riêng từ việc hút thuốc lá), thải ra khoảng 22 triệu kg nicotin và khoảng 135 triệu kg PM vào bầu khí quyển mỗi năm. Số phận của những hạt đó như thế nào?

Tiêu chí cho một chất đánh dấu lý tưởng là chất này được kỳ vọng sẽ hoạt động tương tự như vật liệu mà nó là chất đánh dấu (trong trường hợp này là thuốc lá SHS PM) trong một loạt các điều kiện môi trường và có thể được phát hiện ở nồng độ thấp. Vì mục đích này, về mặt lịch sử, một số nghiên cứu đã cố gắng tìm ra một điểm đánh dấu cho thấy khả năng tiếp xúc với SHS xung quanh. Kể từ năm 1991, chất đánh dấu chính được lựa chọn là Nicotine. Các nghiên cứu sau đó đã xác minh rằng nicotine hầu như chỉ được tìm thấy trong pha khí và sẽ đánh giá thấp sự tiếp xúc với pha hạt của SHS; tuổi khác với các chất khác do đó giải thích mối tương quan kém với các thành phần SHS khác; nó có tốc độ hấp phụ cao vào bề mặt và dễ dàng hấp thụ khỏi bề mặt khi không có hoạt động hút. Điều này có nghĩa là Nicotine không phù hợp và không phù hợp làm chất đánh dấu SHS trong PM.Trong 3 thập kỷ qua, 16 điểm đánh dấu khác nhau đã được thử và thử nghiệm nhưng tất cả đều thất bại bằng cách này hay cách khác để đáp ứng các đặc tính đánh dấu cần thiết.

Nicotelle

Năm 2013, tại Khoa Tim mạch, Chương trình Dược lâm sàng, Khoa Y, UCSF, Nicotelline, một alkaloid tripyridine được tìm thấy trong lá thuốc lá và khói thuốc lá, có độ bay hơi thấp, dẫn đến giả thuyết rằng nó sẽ được tìm thấy chủ yếu trong PM của SHS và do đó nên là một dấu vết hữu ích cho PM khói thuốc. Người ta cho rằng Nicotelline sẽ ổn định hơn trong môi trường so với các chất đánh dấu SHS đã được thử nghiệm trước đây. Nghiên cứu năm 2013 do Tiến sĩ Jacob III đứng đầu, được giới hạn trong một buồng, môi trường được kiểm soát cao, xử lý rất ít mẫu trong không khí trong thời gian ngắn và các mẫu bụi lắng đọng. Những phát hiện đó không đủ để xác minh các đặc điểm đánh dấu được yêu cầu.

Vào năm 2016, Tiến sĩ Aquilina, một trong số ít các nhà nghiên cứu liên kết châu Âu của Hiệp hội Nghiên cứu Khói thuốc (THS), đã được UCSF mời tham gia:

- Phối hợp một chiến dịch lấy mẫu không khí toàn diện ở một số quốc gia có khí hậu khác nhau, để cho thấy sự hiện diện phổ biến của Nicotelline trong các mẫu trong không khí. Các mẫu được thu thập tại sáu thành phố ở California bao gồm San Francisco; Hoa Kỳ, Birmingham; Vương quốc Anh, ba địa điểm ở Hồng Kông; PR Trung Quốc và Msida; Malta;

- Xây dựng phương pháp phân tích để chiết xuất Nicotine, Nicotelline và các hợp chất khác liên quan đến thuốc lá từ mẫu trong không khí;

- Xác thực phương pháp chiết so với chất đối chiếu tiêu chuẩn và cho thấy rằng Nicotelline có thể được phát hiện một cách đáng tin cậy ở nồng độ rất thấp;

- Thực hiện các thử nghiệm để xác minh độ ổn định trong khí quyển của Nicotelline liên quan đến Nicotine trong PM.

Các mẫu cho thử nghiệm để thể hiện đặc tính quan trọng và cần thiết nhất đối với chất đánh dấu, độ ổn định trong khí quyển và do đó xác nhận tính phù hợp của nó như một chất đánh dấu, đã được thu thập tại khuôn viên Đại học Malta, Msida vào năm 2018 bằng cách sử dụng thiết bị Phòng thí nghiệm Chất lượng Không khí Di động được vận hành của Khoa Khoa học. Một bộ theo dõi thời gian thực được sử dụng cùng với dữ liệu khí tượng cục bộ để xác minh các điều kiện khí quyển có thể ảnh hưởng đến độ ổn định của Nicotelline trên các bộ lọc trong quá trình lấy mẫu.

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng:

- Nicotelline có thể được coi là chất đánh dấu thích hợp cho các hạt vật chất do khói thuốc điều khiển trong SHS;

- Dấu hiệu cho thấy sự hiện diện phổ biến ngay cả ở nồng độ thấp và sự khác biệt về địa lý liên quan đến mật độ dân số và tỷ lệ sử dụng thuốc lá;

- Tải trọng trung bình của các hạt khói thuốc lá trong các hạt vật chất trong không khí là 0,06%.

- Năm 2010, khoảng 1% tỷ lệ tử vong toàn cầu là do phơi nhiễm SHS. Nhiễm trùng đường hô hấp dưới ở trẻ em dưới 5 tuổi, bệnh tim thiếu máu cục bộ ở người lớn và bệnh hen suyễn ở người lớn và trẻ em cho thấy không có mức độ phơi nhiễm SHS không có rủi ro.

Với những tác động sức khỏe nói trên, nghiên cứu này bổ sung thêm điều gì cho cộng đồng khoa học?

Mặc dù PM trong không khí thường chứa một số chất ô nhiễm có thể gây đột biến gen, gây độc gen và gây ung thư do các nguồn khác nhau, nhưng hiện nay người ta đã xác nhận rằng một lượng nhỏ PM chỉ xuất phát từ khói thuốc lá, do đó không khí cũng bị nhiễm khói thuốc.

Mặc dù tải trọng dường như quá thấp để có thể gây nguy hiểm ngay lập tức, nhưng điểm đánh dấu này đã thiết lập một tiêu chuẩn mới về khả năng tiếp xúc mãn tính với SHS / THS khi hít phải PM ngay cả trong môi trường không hút thuốc.

Tầm quan trọng và ý nghĩa của nghiên cứu này là nó đã mở ra một cánh cửa để nghiên cứu các chất gây ung thư mạnh đặc hiệu cho thuốc lá có trong PM, và tác động sức khỏe của chúng trong việc gây ra ung thư phổi, nhưng không chỉ, liên quan đến việc tiếp xúc liên tục. Đây là những thành phần THS là biên giới của khoa học liên quan đến khói thuốc lá và những ảnh hưởng đến sức khỏe của nó. Cần phải xem xét các con đường tiếp xúc bổ sung, bao gồm hấp thụ qua da, truyền từ tay sang miệng và bằng cách hít phải các hạt thứ cấp hình thành sau khi tái phát xạ từ các bề mặt. Đây là nơi mà một điểm đánh dấu pha hạt thích hợp sẽ được sử dụng, để phân biệt sự đóng góp của việc hút thuốc trong nhà trước đây với sự ô nhiễm không thể tránh khỏi bắt nguồn từ bên ngoài.

Reference
Aquilina NJ, Havel CM, Cheung P, et al. Ubiquitous atmospheric contamination by tobacco smoke: Nicotine and a new marker for tobacco smoke-derived particulate matter, nicotelline. Environment International.2021;150:106417. doi:10.1016/j.envint.2021.106417

Feb 15, 2021 | Original story from the University of Malta