Tri-butyl-tin (TBT) er en betegnelse for en række kemiske stoffer der alle har strukturen tri-n-butyltin, som er tetravalent tin med tre kovalent bundne n-butyl-grupper. Den sidste frie plads på tin-atomet (Atomtegn Sn af navnet stannum, atomnr. 50) kan enten være optaget af en anion eller en anden organisk forbindelse. TBT har en meget kraftig toksisk effekt, og det er denne der udnyttes når det bekæmpes begroning af diverse organismer (fæstnede alger, rurer, muslinger mm.). Dog har stoffet ud over sine direkte giftige formål også andre økologiske uønskede effekter; det forårsager nemlig hyppige kønsændringer hos mange snegle.
Når TBT nedbrydes i havmiljøet, sker det ved en trinvis fraspaltning af hver af butylgrupperne via di-butyltin og monobutyltin til uorganisk tin. Hvis det ikke nedbrydes direkte vil det binde sig til forskellige organiske molekyler, og dermed synke til bunds og blive til aflejringer af TBT-holdige sedimenter, og her går nedbrydningen meget langsomt. Og undersøger man dette, finder man ud af, at den biologiske halveringstid, eller bionedbrydningen som det også kaldes, altså er afhængig af mængden af ilt tilstede (da der generelt set ikke er megen ilt ved havbunden). Og dette bevirker at TBT ikke bliver nedbrudt til de mindre giftige stoffer di-butyltin og monobutyltin. Selve nedbrydningen må primært foregå i bundsedimentet, og jeg kunne forestille mig at det var en biologisk nedbrydning med bakterier og svampe som de primære, dette begrunder jeg med, at biologisk nedbrydning, modsat abiotisk, som hovedregel er den vigtigste nedbrydningsform. At TBT ikke bliver nedbrudt i sedimentet kunne frembringe den konklusion at det ikke er så skadeligt, da det lettere optages af havets organismer hvis det er frit i vandet, men konkluderer man dette overser man en vigtig detalje; nemlig at dette går specielt ud over de typer snegle og muslinger der netop lever af det organiske bundmateriale som eksempelvis konksneglen gør det. En anden faktor som gør TBT ekstra problematisk, udspringer som følge af sine omgivelser, er aflejringen i havne som må forventes at være meget stor. Og netop i havne er der en kunstig opdæmning af havstrømme og dønninger, som yderligere bevirker at der ingen omrøring i vandet er, og dermed ingen ilt tilstede. Det kan også nævnes at forskellige dyr, ikke er lige hurtige til at nedbryde de samme stoffer. Jeg kunne godt forestille mig, at muslinger og andre bløddyr (Mollusca), der er en meget gammel familie af organismer, ikke er specielt god til nedbrydningen, da det kunne forestilles at kræve en række unikke enzymer.
Når giftige stoffer, herunder TBT frigøres fra bådenes undersider, har det både nogle direkte og nogle indirekte konsekvenser for miljøet. De direkte effekter er skader på celler, arter og samfund i vandet og på havbunden. Generelt gør det skade på plante- og dyreplanktonets artsrigdom og artssammensætning. Men en anden, mere eller mindre indirekte, effekt fra disse frigørelser af TBT er som tidligere nævnt kønsændringer hos forskellige snegle (i vores tilfælde konk-sneglen Buccinum undatum). Man må gå ud fra at denne proces er irreversibel, således at fænomenet udvikles som en meget specifik respons på TBT forurening, og at forandringen ikke går tilbage til stadiet før forureningen ved fraværet af TBT. Kigger man på grafen ser man en gradindikator op ad andenaksen, hvor 0 er normale hunner, og 6 er klimaksstadiet med blokerede ægleder, pseudopenis og sædleder, altså en kvalitativ skala. Og ud ad førsteaksen har vi mængden af TBT pr. liter havvand. Derudover kan man se, at der reelt ikke skal meget mere end et enkelt nanogram, altså en milliardtedel af et gram, TBT pr. liter havvand til at forårsage udvikling af hanlige kønskarakterer hos hunsneglene. (hvilket fortæller os, at konksneglen er særkønnet i modsætning til mange andre snegle), dette indikerer, at TBT er et utroligt kraftigt giftstof. Og man kan tilmed se at stort set alle de observerede snegle (hvis jeg talte korrekt drejede det sig om 25 stk.) når op på grad 5-6 allerede efter 5 ng. Grafen stiger meget hurtigt i starten, hvorefter den asymptotisk flader ud.
Når konksneglen rammes af denne form for imposex, altså at der dannes hanlige kønstræk, primært penis og sædleder, som også kaldes pseudotvekønnethed da de udviklede kønsorganer ikke kan bruges til formering, må det umiddelbart skyldes at TBT har en hormonforstyrrende effekt. Enten fungerer det direkte som hanlige kønshormoner, eller øger produktionen af sneglens egne, og på den måde for undertrykt de hunlige kønshormoner, således at der bliver udviklet en penis og sædleder. Vævet fra disse organer går direkte ind og blokerer for æglederen, og forårsager derfor at sneglen bliver steril, og at æggene ikke kan udskilles fra æglederen. Hvis man skal sammenligne stofferne TBT og testosteron (som det primære mandlige kønshormon), må man kigge på hvilke grupper molekylet består af, og se om der er nogen slående ligheder og umiddelbart kan jeg ikke se nogen slående ligheder, da testosteron primært er opbygget af cykliske ringe, og dem besidder TBT ingen af. Derimod ligner TBT mere kolesterol, men udover at steroidhormonet kolesterol er byggeklods for syntesen for testosteron kan jeg ikke se nogen tydelig forbindelse. Men alligevel må man konkludere at der er en del af TBT molekylet som kan binde sig til testosteronreceptorer og på den måde påvirke hormonbalancen, eller på anden vis skabe ubalance. Dog kan man forestille sig, at konksnegle ikke har testosteron men et andet kønshormon, dette kunne også forklare de manglende synlige ligheder.
Som udgangspunkt er antibegroningsmidlet TBT ikke tænkt som et hormonforstyrrende stof. Det er designet til at have en toksisk virkning på organismer som fæstner sig på bunden af skibe, stoffet må derfor have en anden og mere direkte, og tilmed mere effektiv måde, at slå organismerne ihjel, enten ved at ødelægge deres respiration, immunforsvar eller andet vitalt. Generelt kan man sige, at selvom netop TBT er specielt rettet mod organismer som en del af deres liv lever frit i vandet, og en anden del hæfter sig på faste objekter (undersiden af et skib), vil det have en stor betydning for hele det maritime økosystem, i og med hver enkelt led hænger tæt sammen i en større fødekæde. Fra de mindste ultraplankton videre til pico-, nano-, mikro-, mesoplankton, som spises af små fiskelarver, som bliver spist af større rovfisk, som igen bliver spist af dem i toppen af den danske maritime fødekæde, nemlig marsvinet Phocoenidae sp. og andre fiskefugle (skarv Phalacrocoracidae sp., måge Laridae sp. etc.) Dette ses også tydeligt af figur 3, som viser forskellige maritime dyrs koncentration af butyltin, der måles som ng tin/g tørvægt. Og her fremgår det, at jo højere op i fødekæden vi bevæger os, desto større er indholdet af stoffet. Man siger TBT bioakkumulerer, kort fortalt: En musling lever af at filtrere vandet for organisk materiale, som her indeholder TBT, den skal spise en masse organisk materiale for at få dækket sit energibehov (man regner med et forhold på 1:10, dvs. en tipotens gennem hvert led i fødekæden (matematisk kan det skrives 10x, hvor x repræsenterer antallet led i fødekæden, som i vores eksempel vil være 4)), så bliver denne spist af skrubben, som igen skal spise en masse muslinger. Indtil vi kommer op i toppen af fødekæden hvor marsvinet befinder sig, og denne har så ikke kun spist fisk, men i og med fisken har spist dyr længere nede i fødekæden, har den reelt spist en stor masse organisk materiale. Hvorfor dyrene ikke kan udskille stoffet tyder på, at stoffet er fedtopløsligt, hydrofobt, da disse stoffer har sværere ved at udskilles, men typisk lagres i lever og fedtvæv.
Udover alle de viste effekter TBT har på det maritime miljø, har det også en effekt på mennesker. Da vi er ultimativt i toppen af den maritime, såvel som alle andre, fødekæde, vil vi spise mange af havets skabninger såsom østers, blåmuslinger, skrubber osv. (måske ikke lige konksnegle, edderfugle eller marsvin), og på den måde vil vi også få store mængder TBT ind i kroppen, og TBT er jo fremstillet som et giftstof for levende celler, altså tæt på at være de samme celler som findes i menneskekroppen. Har man stoffet i tilstrækkeligt store mængder kan det også gå ind og forstyrre den hormonelle balance, ligesom det er tilfældet med konksneglen.
Et plasmid er et selvstændigt, ringformet dna-molekyle som ikke er knyttet til et kromosom. Plasmid findes især hos bakterier (Prokaryotae). Plasmidet kan overføres mere eller mindre kontrolleret fra bakterie til bakterie hvilket er baggrunden for at resistens mod mange forskellige stoffer såsom diverse pesticider og antibiotika har kunnet sprede sig meget hurtigt (se tegning til venstre). Det er denne cellulære egenskab man udnytter. Man er i stand til at indsætte forskellige plasmider i cellen (gærceller Saccharomycetacea), og denne deler sig så et mangefold, og alle de nye celler vil, ligesom modercellen, indeholde de to indsatte plasmider: et plasmid der koder for den humane østrogenreceptor (da gærceller ikke indeholder østrogenreceptorer). Og et andet der koder for et markørenzym. Det første plasmid vil fungere akkurat som hvis det var cellens eget genmateriale, dvs. den vil lave proteinsyntese, og få det protein genet koder for ud, i vores tilfælde vil der blive produceret den humane østrogenreceptor, som vil blive transporteret ud i cytoplasma, ligesom det ville i menneskelige celler.
Hvis et stof besidder hormonlignende egenskaber har det vidtrækkende konsekvenser. Et centralt aspekt er, at vidt forskellige stoffer, som måske tidligere er blevet blåstemplet, kan simulere kønshormonernes egenskaber, eller gå ind og hæmme disses funktioner, altså direkte eller indirekte lave ravage i den så fint vægtede hormonbalance. I vores hverdag hvor vi konstant er omgivet med flere tusinde kemiske stoffer, lige fra den cellofan vi pakker vores mad ind i, til den shampo vi vasker vores hår med, er det essentielt at kunne identificere disse stoffer, og klargøre deres effekter, således at forbrugeren kan blive bekendt med de sundhedsmæssige risici der er forbundet med varen, og i sidste ende få forbudt de skadelige stoffer. Det der tidligere gjorde de hormonlignende stoffer svære at identificere er, at effekten ofte kommer til udtryk i afkommets senere liv, som eksempelvis kan komme til udtryk i dårlig sædkvalitet, impotens, tvekønnethed (vil dog opdages med det samme), infertilitet, kryptorkisme, hypospadi, testikelkræft mm. Grunden til det er specielt vigtigt at undersøge om et stof har kønshormonlignende i maritimt miljø er, at der ikke er nogen fysiske barrierer for et stofs vandring i dette medium. Det vil med andre ord sige, at vi i Danmark nok kan lave restriktioner mod brugen af TBT i skibsmaling, men at lande som Polen, og andre baltiske lande der har grænser til Østersøen, muligvis ikke har de samme strenge krav til miljøbeskyttelse. Deres forurening kan således ramme os. Mennesker kan optage TBT og andre butyltin-forbindelser fra fisk, muslinger og anden føde fra havet. Og jeg kunne forestille mig, at havene omkring Danmark er særligt belastede, netop fordi arealet er relativt småt, og vi har en stor trafik af både fra de før omtalte lande. Derudover er den gennemsnitlige dybde ganske lav. Det vil sige, at der er lidt vand i forhold til den store mængde både der passerer. En anden ulempe ved TBT og andre hormonlignende stoffer i det maritime miljø er det faktum at forureningen ikke er en punktforurening, som det ofte ville være på land (eksempelvis ville et lokalt udslip af giftstof, være relativt simpelt at afgrænse), men derimod en fladeforurening. Stoffet kan som sagt frit flyde rundt, og gør derfor en rensning af stofferne i havene umulig. Og hvis stoffernes nedbrydningstid er meget langsom, vil konsekvenserne af tidligere års uhæmmet brug af det givne stof blot fortsætte, selv om et eventuelt forbud mod stoffet skulle indtræde.
Opslag
