Eesti Looduse fotov�istlus
2012/6-7



   Eesti Looduse
   viktoriin


   Eesti Looduse
   fotovõistlus 2012




   AIANDUS.EE

Eesti Loodus
Ravimijgid EL 2012/6-7
Ravimijgid looduskeskkonnas

Tnapeva inimene ei kujuta elu ilma ravimiteta ette. Ravimid pstavad meid kikvimalikest hdadest, olgu siis tegu mne kehaosa probleemiga, tvestavate mikroorganismide vi parasiitussidega, pshiliste haiguste vi vhiga. Kui haigust priselt vita ei saa, aitavad ravimid vhemalt enesetunnet parandada. Peavalu puhul neelame ibuprofeeni, seljavalu vastu aitab diklofenaak, mikroobe tapame antibiootikumidega.

Tnu antibiootikumidele oleme saanud jagu minevikus inimelusid vikatiga niitnud bakteriaalsetest nakkushaigustest, nagu siberi katk, koolera, tfus, sfilis jt. Ravimiteta ei saa lbi lemmikloomad, pllumajandusloomad ega eksootilised loomad loomaaedades. htede ravimitega ravitakse vaid inimesi, teistega koduloomi, kolmandad sobivad htviisi hsti mlemile.
Mned ravimid lagunevad inimese vi looma organismis tielikult. Kuid on ka selliseid, mis vljuvad organismist kas muutumatul kujul vi metaboliitidena ning juavad niiviisi reovette. Osa ravimeid laguneb reovees, osa reoveepuhastis, kuid sealgi mitte kik ja mitte tielikult.
Kui ravimid on organismist vljunud, nimetatakse neid tavaliselt ravimijkideks. Arvatakse, et ravimijgid lppude lpuks lagunevad keskkonnas, olgu siis mullas vi vees. Phimtteliselt see ongi nii, ainult et aeg lppude lpuni on mnede ravimite puhul vga pikk ja selle aja jooksul juavad nad keskkonnas phjustada muutusi, mis meile sugugi ei meeldi.

Kik ravimid on loodud selleks, et mjutada elusorganisme. Neil on sageli biostruktuuridega sarnased fsikalis-keemilised omadused, mis vimaldavad kergesti lbida elusorganismi membraane, ja pikaajaline stabiilsus, mis hoiab ra nende toime kadumise enne ravitoime saavutamist. Samad omadused teevad aga ravimijgid ksiti ohtlikeks saasteaineteks.
Ravimid vivad kuhjuda elusorganismidesse ja muuta vee ning mulla kossteeme (# 1). Mne ravimi lagundavad mikroorganismid pevade vi ndalate jooksul, stabiilsemad vivad aga mullas silida aastaid. Just kauapsivad ravimid on looduses ohtlikud.
Kauapsivate ravimite hulka kuuluvad nii inimeste kui ka koduloomade raviks laialdaselt kasutatavad antibiootikumid fluorokinoloonide, sulfoonamiidide ja tetratskliinide rhmadest. Antibiootikumid vivad liikuda pllul vi karjamaal mullast taimedesse ja juda nii soovimatult inimeste ja loomade toidulauale, hvitada mulla mikroorganisme vi muuta need ravimiresistentseks.

Ravimiresistentsust mravad geenid vivad omakorda ohututelt mullamikroobidelt le kanduda tvestavatele mikroobidele [1]. Oletatakse, et just vetamine ravimijke sisaldava reoveesette vi snnikuga on ks bakterite ha suureneva ravimiresistentsuse phjusi [2].
Alates 1940. aastast on antibakteriaalsete ravimite tootmine ja tarbimine maailmas mitmekordistunud, samal ajal on mrksa suurenenud ka bakterite antibiootikumiresistentsus. Hollandis tehtud uuring nitas, et tetratskliiniresistentsuse geeni esinemissagedus on mullabakterite hulgas ajavahemikul 19702008 suurenenud 15 korda, phjuseks vetamine tetratskliine sisaldava reoveesette vi kompostiga. Arvatavasti on antibiootikumide pikaajaline mju mullamikroobidele phjustanud samasuguse efekti ka teistes maades [2].

Reoveesettest valmistatud kompostvetist on lubatud kasutada haljastuses, metsanduses ja pllumajanduses tingimusel, et see on muudetud ohutuks inimestele, loomadele, taimedele ja keskkonnale [3]. Enne kui reoveepuhastusjaamad tohivad komposti turule saata, on nad kohustatud tegema selle kohta hulga analse. Raskmetallide, parasiitusside munade ja koli-laadsete bakterite sisaldus kompostis ei tohi letada piirnorme. Kui need nitajad on korras, peetakse komposti ohutuks vetiseks. Eesti ega teiste riikide igusaktid ei ne ette ravimijkide sisalduse kontrolli [3, 4].
Maal, kuhu on laotatud reoveesette komposti, pole lubatud enne aasta mdumist kasvatada muid toidutaimi kui teravilja [3]. Aasta jooksul prast laotamist ravimite sisaldus mullas tenoliselt vheneb suuresti, kuid arvestades fluorokinoloonide vga pikaajalist psivust keskkonnas, ei muutu see olematuks.

Ka snniku ravimijkide sisaldust ei ole kski riik kohustatud uurima, ehkki suurfarmide loomade snnikust ja sellega vetatud mullast on teadlased leidnud mitme ravimi jke [6, 7]. Snnikut ei tdelda enne turustamist nii nagu reoveesetet. Kui reoveesette puhul nutakse, et kompostiaunas peab aeroobsete bakterite elutegevuse tagajrjel tusma temperatuur 60 C ja psima nii vhemalt kuus peva [3], siis snniku puhul mitte. Krge temperatuur on vajalik, et hvitada haigust tekitavad bakterid ja ussimunad. Snnik laotatakse pllule tavaliselt ilma kompostimata, seega ka ilma baktereid hvitava temperatuuritusuta. Kui snnikus leidub tvestavaid baktereid, vivad need ties elujus pllule rnnata. Kui samas laudas on loomad saanud antibiootikumravi, vivad pllule judnud bakterid olla antibiootikumide suhtes resistentsed. Ja kui veel ei ole, siis on neil antibiootikume sisaldavas pllumullas elades kik eeldused omandada see vastupanuvime.

Eelkirjeldatu on siiski pigem must stsenaarium, mis ei pruugi aset leida. Riski hinnates peaks lhtuma konkreetsest olukorrast: kas loomad on olnud haiged?; millega ja kui kaua on neid ravitud? Samamoodi viks hinnata inimese ravimite vimalikku sisaldust reoveesettes: milliseid ravimeid ja millises koguses on konkreetses asulas tarvitatud?; kui palju on sattunud ravimite lejke vi ravimipudelite pesujke kanalisatsiooni otse valamu vi tualeti kaudu?
Siiski, kui he farmi loomade puhul on vimalik tvestavate bakterite ja ravimite sisaldust snnikus mingil mral ennustada (haigestumised ja ravi on teada), siis inimeste puhul on asi keerulisem. Eesti ravimiametil on andmed ravimite mgi kohta aastas kogu Eesti kohta. Kui palju tarvitati ravimeid hes vi teises linnas, seda ei teata. Ravimeid vidakse sisse tuua teistest riikidest, osta hes ja tarvitada teises linnas vi maa-asulas. Seetttu on ravimijkide sisaldust Eesti linnade vi alevite reoveesettes raske tpselt ennustada. See muutub pidevalt ning oleneb tielikult sellest, mis parajasti kanalisatsiooni satub.

Eestis tekib aastas 360 000 500 000 tonni reoveesetet [8], mis kik tuleb reoveepuhastitest eemaldada. Selle kasutamine vetisena on tsine probleem: pakkumine kipub letama nudlust. Haljastuses, metsanduses ja prgilate katmisel kasutatakse reoveesetet julgemalt kui pllumajanduses. Pllumajandustarbija eelistab kahtlasele reoveesettele ikka snnikut.
Miks kardetakse vetada reoveesettega? Peamiselt peljatakse mrgiseid kemikaale, tvestavaid baktereid, viirusi ning ussimune. Tegelikult on just nende saastajate vastu settettlus ja -kontroll kllalt thus. Mrgiseid kemikaale sisaldav reovesi peab enne peapuhastisse judmist lbima eelpuhasti. Raskmetallide sisalduse kontrolliks on ette nhtud analsid. Kui kas vi he raskmetalli sisaldus letab normi, ei tohi komposti turustada [3]. Settekomposti ttlemise aeg (aasta ja kauem) letab ussimunade ja enamiku viiruste nakkusohtlikkuse aja keskkonnas. Koli-laadsete bakterite ja ussimunade sisalduse kontrolliks on ette nhtud vastavad analsid [3]. Kige sellega peaks komposti ohutus olema mitmeti tagatud.
Ainus, mida tarbija karta ei oska, on ravimite sisaldus. Kuigi mitu teadustd on selgitanud, et ravimijgid juavad reoveesettega vetamisel keskkonda ja phjustavad seal kahjulikke muutusi, ei nuta ravimijkide sisalduse analse. Nii tootjad kui ka tarbijad nivad uskuvat, et ravimijgid lagunevad reoveesette ttlemise kigus vi mullas ega kujuta endast keskkonnale ega inimestele ohtu.

Kui suur ravimisisaldus keskkonnas viks inimestele, loomadele, taimedele ja mikroorganismidele ohtlikuks osutuda, selle le veel vaieldakse. EMEA/CVMP soovitab ravimisisalduse piirnormiks snnikus 100 g/kg, snnikuga vetatud mullas 10 g/kg ja vees 10 ng/l [14] (ks mikrogramm on ks miljondik ja ks nanogramm on ks miljardik grammi toim.).
Euroopa Liidu teaduskomitee toksikoloogia, kotoksikoloogia ja keskkonna ksimustes (EU ESCTEE) ning Euroopa Liidu juhtiv teaduskomitee (EU SSC) ei pea neid norme teaduslikeks, kuna niisugune ravimisisaldus ei ole kikidele mulla- ega veeorganismidele ohutu. Uuteks ohututeks piirnormideks soovitatakse 1 g/kg mullas ja 0,4 ng/l vees [16].
Selleks et vltida mullamikroobidel resistentsuse teket, soovitavad teadlased veelgi viksemat antibiootikumide kontsentratsiooni: 0,1 g/kg mulla kohta [16]. Et ravimisisaldus mullas ei letaks nimetatud kontsentratsiooni, ei tohiks seda vetamiseks kasutatavas reoveesette kompostis vi snnikus sisalduda le kmne korra rohkem (1 g/kg; EMEA/CVMP norm).
Tuleb veel kord rhutada, et kik nimetatud piirnormid on ksnes soovituslikud. Ei ole kehtestatud kohustuslikke piirnorme ravimite sisalduse kohta snnikus, reoveesette kompostis, mullas ega vees ja normatiivaktid ei ne ette analse nende sisalduse mramiseks.

Eesti maalikooli, Tartu likooli ja Tallinna tehnikalikooli teadlased uurisid Eesti reoveesette ja komposti ravimijkide sisaldust [15]. Uuringuks valiti ravimid, millel on oht keskkonnas pikka aega silida ja koguneda mulla kaudu toidutaimedesse. Nimelt oli teada, et sulfoonamiidid ja tetratskliinid ei lagune mullas prast neid sisaldava snnikuga vetamist seitsme kuu jooksul [6, 9]. Fluorokinoloonid vivad psida veelgi kauem: norfloksatsiin kige kauem neli aastat, ofloksatsiin viis ja tsiprofloksatsiin koguni heksa aastat prast vetamist neid sisaldava reoveesettega [10]. Sulfoonamiide on teistes riikides leitud reoveesettest, aga veelgi rohkem puhastatud reoveest, mis juhitakse jgedesse vi merre [11, 12]. Sulfoonamiidid liiguvad mullaveega kergesti taimedesse ja on taimedele mrgised [13].
Uuringus selgus, et Tallinna ja Tartu reoveesete sisaldas fluorokinoloonide ja sulfoonamiidide jke, mis ei lagunenud lplikult ka sette kompostimise jooksul. Tetratskliine settest ega kompostist ei leitud [15].

Nii Tallinna kui ka Tartu reoveesettes letas fluorokinoloonide sisaldus mitmes proovis EMEA/CVMP soovitatud piirnormi snniku kohta (100 g/kg) lausa mitu korda [14]. Kige suurem fluorokinoloonide sisaldus leiti Tallinna reoveesettes: tsiprofloksatsiini 1520 g/kg, norfloksatsiini 580 g/kg ja ofloksatsiini 134 g/kg. Tartus olid vastavad nitajad: tsiprofloksatsiini 442 g/kg, norfloksatsiini 439 g/kg ja ofloksatsiini 157 g/kg. Sulfoonamiidide sisaldus ji nimetatud piirnormist viksemaks [15].

Tartu aasta vanuses reoveesette kompostis leidus mnede antibiootikumide jke kogustes, mis letasid kige krgema, EMEA/CVMP piirnormi mulla kohta. Kige rohkem leiti Tartu kompostist fluorokinoloone tsiprofloksatsiini (70 g/kg) ja norfloksatsiini (64 g/kg), jrgnesid ofloksatsiin (8 g/kg) ja sulfoonamiid sulfametoksasool (2 g/kg). Sulfoonamiid sulfadimetoksiini jke aasta vanusest kompostist ei leitud.

Tallinna reoveesette kompostis olid kik uuritud antibiootikumid aasta jooksul lagunenud. Poole aasta vanuses Tallinna reoveesette kompostis sai fluorokinoloonide sisalduse veel kindlaks teha: norfloksatsiini oli 17 g/kg, tsiprofloksatsiini 9 g/kg ja ofloksatsiini 8 g/kg. Sulfoonamiidid olid ka poole aasta vanuses Tallinna kompostis juba lagunenud [15]. Tallinnas hinnatakse kuus kuud tdeldud kompost juba turustusvalmiks, jrelikult pllule vi haljasalale vib juda selle koostises ka fluorokinoloone. Tartus hoitakse komposti aasta vi kauem, olenevalt nudlusest.
Teiste Eesti linnade reoveesetet ega komposti ei ole ravimijkide poolest paraku veel uuritud. Samuti pole uuritud ravimijkide sisaldust meie snnikus: pole teada, kas selle laotamine vib ravimijkide tttu olla ohtlik.

Kasvuhoones tehtud taimkatsed nitasid, et reoveesettes tuvastatud ravimid vivad testi koguneda ka toidutaimedesse. Katsetaimedeks olid kartul, porgand, lehtsalat ja nisu. Katsed tehti kahel erisuguse limisega mullal: liiv-savimullal (savi sisaldus 2050%) ja savi-liivmullal (savi sisaldus 1020%).
Selgus, et kergemini juavad ravimid taimedesse mulla viksema savisisalduse puhul, savi-liivmullast. Phjus on arvatavasti selles, et uuritud ained adsorbeeruvad tugevamini saviosakeste kui liivaosakeste klge. Sulfoonamiidid adsorbeeruvad saviosakeste klge nrgemalt kui fluorokinoloonid ning on seetttu vabamad mullast taimedesse liikuma: nende sisaldus oligi katsetaimedes ldiselt suurem kui fluorokinoloonide sisaldus. Kige suurem ravimijkide kontsentratsioon mrati liivases mullas kasvanud taimede maa-alustes osades: kartuli mugulates ning porgandi ja salati juurtes [15].

Loomse pritoluga toidule on seadusega [17] kehtestatud ravimijkide sisalduse piirnorm (ingl. maximum residue limit, MRL; taimse toidu kohta norme ega analsikohustust pole). Selle suurus oleneb ravimist, looma liigist ja koest. Mne ravimirhma puhul on mratud kigi sellesse rhma kuuluvate ravimite summaarne lubatud sisaldus. Niteks kikide sulfoonamiidide summaarne MRL on 100 g/kg. Fluorokinoloonide MRL on 100 g/kg: see on antud enrofloksatsiini ja tsiprofloksatsiini summaarse sisaldusena, kuna esimene neist muundub loomorganismi ainevahetuse kigus teiseks.
Seevastu muude fluorokinoloonide ofloksatsiini ja norfloksatsiini MRL-i ei ole Euroopa Liidus mratud [17]. Need kaks on Euroopas tuntud rohkem inimese ravimitena, niteks Eesti turustatavate veterinaarravimite registris norfloksatsiin ja ofloksatsiin puuduvad. Seevastu mujal maailmas, niteks Hiinas, Jaapanis ja Koreas, ravitakse nendega ka pllumajandusloomi (kanu ja kalkuneid). Jaapanis on MRL ofloksatsiini sisaldusele kanalihas kehtestatud. Teadlased on tstatanud ksimuse ka norfloksatsiini MRL-i vajalikkuse kohta.
Kui katsetasime vga suure antibiootikumide kontsentratsiooniga mullas 10 mg/kg , siis kogunes antibiootikume ka taimedesse kmneid kordi rohkem, kui neb ette loomsele toormele kehtestatud MRL. Ainult nisuseemnetes ji see alla MRL-i. Salati juurte tuhandetesse mikrogrammidesse ulatuv ravimitesisaldus viks meid isegi kskikseks jtta, ent kartulimugulate ja porgandijuurte vastav nitaja oli ligikaudu 5000 g/kg ning salati lehtedes le 500 g/kg. See muudab ettevaatlikuks, sest neid taimeosi me sme. Salatitaimed, mis olid pandud kasvama mulda, milles iga ravimi kontsentratsioon oli 10 mg/kg, krbusid (# 2). Nende lehtedes mrati fluorokinoloonide ja sulfoonamiidide suur sisaldus, mis letas MRL-i 1,45,4 korda. Mulla ravimikontsentratsioon 10 mg/kg takistas seemnete idanevust, pidurdas taimede kasvu ja hvitas katse lpuks liivases mullas kasvanud nisutaimed (# 3). nneks ei leitud Tallinna ega Tartu reoveesettes ega sellest valmistatud kompostis nii suuri ravimisisaldusi, mis viksid mullas tekitada srase suure kontsentratsiooni.
Kige viksem ravimikontsentratsioon mullas, mille korral ravimid taimedesse judsid, oli 10 g/kg. Selle ravimikontsentratsiooni puhul kogunes tsiprofloksatsiini ja ofloksatsiini kige rohkem kartulimugulatesse ja porgandijuurtesse: 310 g/kg.
Niisiis nitasid uuringud, et fluorokinoloonid ja sulfoonamiidid vivad tepoolest sattuda Eesti reoveesette kompostiga pllule ning tuvastataval mral koguneda ka taimedesse. Eeldatavalt on ravimijke kige rohkem liivases mullas kasvanud pika kasvuajaga taimedes, eriti nende maa-alustes osades, nagu kartuli mugulad ja porgandi juured.

Ravimite kahjulikku mju loodusele ei tohiks kauem eirata. Vaja on phjalikke uuringuid ja lahendusi, kuidas vltida ravimijkide judmist keskkonda ja sealt tagasi meie toidulauale. Isegi vike antibiootikumide hulk mullas ja toidutaimedes on ohtlik, sest loob sobiva keskkonna resistentsete bakterite kujunemiseks kas mullas, inimese vi mne muu looma organismis.

1. Davies, J. 1994. Inactivation of antibiotics and the dissemination of resistance genes. Science 264 (5157): 375382.
2. Knapp, C. W. et al.2010. Evidence of increasing antibiotic resistance gene abundances in archived soils since 1940. Environ. Sci. Technol. 44 (2): 580587.
3. Riigi Teataja I. 9, 52. (2004). Keskkonnaministri mrus nr. 78.
4. EU Council Directive 86/278/EEC. (1986). On the protection of the environment, and in particular of the soil, when sewage sludge is used in agriculture.
5. Halling-Srensen, B. et al. 1998. Occurrence, fate and effects of pharmaceutical substances in the environment a review. Chemosphere 36 (2): 357393.
6. Christian, T. et al. 2003. Determination of antibiotic residues in manure, soil and surface waters. Acta. Hydrochim. Hydrobiol. 31 (1): 3644.
7. Jacobsen, A. M.; Halling-Srensen, B. 2006. Multi-component analysis of tetracyclines, sulfonamides and tylosin in swine manure by liquid chromatography-tandem mass spectrometry. Anal. Bioanal. Chem. 384: 11641174.
8. National Waste Management Plan. 2002. Ministry of the Environment, Tallinn: 449.
9. Hamscher, G. et al. 2002. Determination of persistent tetracycline residues in soil fertilized with liquid manure by high-performance liquid chromatography with electrospray 113 ionization tandem mass spectrometry. Anal. Chem. 74 (7): 15091518.
10. Walters, E.; McClellan, K.; Halden, R. U. 2010. Occurrence and loss over three years of 72 pharmaceuticals and personal care products from biosolids-soil mixtures in outdoor mesocosms. Water Res., 44 (20): 60116020.
11. Gbel, A. et al. 2004. Trace determination of macrolide and sulfonamide antimicrobials, a human sulfonamide metabolite, and trimethoprim in wastewater using liquid chromatography coupled to electrospray tandem mass spectrometry. Anal. Chem. 76: 47564764.
12. Lindberg, R. H. et al. 2005. Screening of human antibiotic substances and determination of weekly mass flows in five sewage treatment plants in Sweden. Environ. Sci. Technol. 39 (10): 34213429.
13. Migliore, L. et al. 1996. Effect of sulphadimethoxine contamination on barley (Hordeum distichum L, Poaceae, Liliopsida). Agricult. Ecosyst. Environm. 60: 121128.
14. EMEA/CVMP/055/96. (1996). Committee for Veterinary Medicinal Products. Note for guidance: environmental risk assessment for veterinary medicinal products other than GMO containing and immunological products.
15. Lillenberg, M. 2011. Residues of some pharmaceuticals in sewage sludge in Estonia, their stability in the environment and accumulation into food plants via fertilizing. PhD Thesis in Environmental Protection. Ecoprint, Tartu.
16. Montforts, M. H. M. M. 2005. RIVM report 601500002/2005. The trigger values in the environmental risk assessment for (veterinary) medicines in the European Union: a critical appraisal. Performed by Expert Centre of Substances of the RIVM, Bilthoven: 2137.
17. EMA/EPMARs. European Medicines Agency Maximum Residue Limits Reports. http://www.ema.europa.eu/ema/index.jsp?curl=pages/medicines/landing/vet_mrl_search.jsp&murl=menus/medicines/medicines.jsp&mid=WC0b01ac058008d7ad.

Merike Lillenberg (1954) on Eesti maalikooli toidu- ja keskkonnahgieeni dotsent, keskkonnakaitse doktor ja toiduteaduse magister.
Egge Haiba (1986) on Tallinna tehnikalikooli doktorant.
Lembit Nei (1957) on Tallinna tehnikalikooli Tartu kolledi direktor, keskkonnakaitse ppetooli professor, keemiadoktor.



Merike Lillenberg, Egge Haiba, Lembit Nei
28/11/2012
26/11/2012
05/10/2012
09/07/2012
26/06/2012
26/06/2012
22/05/2012