Silindrospermopsinler (Siyanobakteri Toksinleri)

Silindrospermopsin (CYN) ve dört çeşidi, esas olarak tatlı su ortamlarında olmak üzere çeşitli siyanobakteri türlerinin strainsleri tarafından doğal olarak üretilen alkaloidlerdir. Dünya çapında siyanobakterilerde bulunmuşlardır ve en sıklıkla Raphidiopsis (eski adı Cylindrospermopsis), Aphanizomenon ve Chrysosporum siyanobakteri cinslerinden bildirilmişlerdir (ayrıca bkz. bölüm 11.5). MC’lerin aksine, CYN’lerin önemli bir kısmı genellikle suda çözünmüş halde bulunur; özellikle daha düşük sıcaklıklarda, bu toksinler üreten siyanobakteriler artık mevcut olmasa bile kalıcı olabilirler. İnsanların CYN’ye maruz kalmasının en olası yolu, siyanobakteri çiçeklenmelerinin olduğu yüzey suyunun içme suyu kaynağı olduğu durumlarda içme suyudur. Siyanobakteri çiçeklenmelerinin olduğu göllerde rekreasyonel faaliyetler de, potansiyel olarak yüksek, genellikle aralıklı konsantrasyonlara maruz kalmaya yol açan önemli bir maruz kalma yolu olabilir (bkz. WHO 2021 Rekreasyonel Su Kalitesi Rehberleri). Sınırlı veriler, CYN’lerin bazı gıda maddelerinde de birikime uğrayabileceğini göstermektedir.

^* Kısa vadeli kılavuz değeri için, oral maruziyet sonrası üreme etkilerine ilişkin veri eksikliği ve CYN’lerin potansiyel in vivo genotoksisitesine ilişkin kanıtlar da dahil olmak üzere sınırlı veri tabanı nedeniyle bir veri tabanı belirsizlik faktörü uygulanmıştır. Kronik toksisite verilerinin eksikliği, kısa süreli maruz kalmalar için bir kılavuz değerin türetilmesini etkilemediğinden 3’lük bir belirsizlik faktörü uygulandı.

CYN güçlü bir protein sentezi inhibitörüdür ve ayrıca sitokrom P450 bağımlı olarak diğer süreçler üzerinde de etkilere sahiptir, örneğin DNA hasarı ve hücresel stres tepkilerinin indüklenmesi. CYN, 1979’da Avustralya’da meydana gelen toplu insan zehirlenme olayının muhtemel nedenidir. CYN için geçici rehber değerler, CYN kullanan erkek fareler üzerinde yapılan bir çalışmaya dayanmaktadır ve farklı fare suşlarının her iki cinsiyetinde yapılan iki başka çalışmayla doğrulanmıştır. Çalışmalar, bir dizi organın olumsuz etkilendiğini göstermiştir. Bu çalışmalarda böbrekler en hassas organlar olarak tanımlanmış ve bir çalışmada karaciğer ve böbreklerin hassasiyetinde cinsiyete dayalı farklılıklar bulunmuştur. Fareler üzerinde yapılan diğer çalışmalar, CYN kaynaklı DNA hasarının çeşitli organlarda meydana geldiğini göstermiştir.

Silindrospermopsinler ve Su Arıtmasında Pratik Gözlemler

Yüksek Besin Maddesi Konsantrasyonları ve Siyanobakteri Ölümleri:

• Göllerde, rezervuarlarda veya yavaş akan nehirlerde besin maddesi (fosfor ve azot) konsantrasyonları yüksekse, siyanobakteriler yaygın olarak görülür. Aşırı büyümeleri yüksek biyokütkeye, bazen de “patlama” olaylarına yol açtığında, CYN’ler ham suda insan sağlığı için potansiyel olarak tehlikeli olabilecek konsantrasyonlara ulaşabilir. Bu tür patlamalar aynı su kütlelerinde tekrarlama eğilimindedir ve mevsimseldir, bazıları ise yıl boyunca devam eder.
• CYN üreten bazı siyanobakteriler termal olarak tabakalı rezervuarların termoklininde yüzey köpüğü oluşturur veya birikir ancak bu köpükler ve birikimler MC üreten siyanobakterilerinki kadar belirgin değildir.

Yönetim ve Önleme Stratejileri:

• Siyanobakterilerin kontrolü, bir Su Güvenlik Planı (SGP) geliştirilmesi bağlamında en etkili şekilde gerçekleştirilir (bkz. 4. bölüm). Siyanobakterilerden ve özellikle de toksinlerinden kaynaklanan potansiyel riskleri içme suyunda yönetmek için alınacak önlemler, yalnızca yeterli arıtma değil, aynı zamanda siyanobakteri patlaması gelişimini kontrol etmek için önlemleri de içermelidir. Siyanobakteriler hakkında daha fazla bilgi, siyanobakteri patlamalarının izlenmesi, uyarı seviyesi çerçevesi ve kaynak sularındaki siyanobakterilerin önlenmesi ve yönetimi dahil olmak üzere ek ayrıntılar için bkz. 11.5 bölümü.
• Patlamaların oluşumunu etkili bir şekilde en aza indirmek ve ham su girişini patlamalardan uzakta konumlandırmak, siyanobakteri toksinlerinin giderilmesi için gerekli arıtma adımlarını azaltır.

Siyanobakteri Toksinlerinin Giderilmesi için Arıtma Yöntemleri:

• Parçacıkları gideren içme suyu arıtması (yani, toprak, yavaş kum veya nehir kıyısı filtrasyonu, geleneksel su arıtması (koagülasyon, flokülasyon ve filtrasyon veya çözünmüş hava flotasyonu) veya çözünmüş hava flotasyonu) hücrelere bağlı CYN’leri etkili bir şekilde giderebilir. Toprak, yavaş kum ve nehir kıyısı filtrasyonu ayrıca çözünmüş siyanobakteri toksinlerini de giderebilir. Tüm bu süreçler için hücrelerin ve çözünmüş toksinlerin giderilmesini hedeflemek üzere optimize edilmeleri önemlidir. Hem ön klorlama hem de geleneksel arıtma için hücre yırtılması ve toksin salınması önlenmeli olsa da, arıtma, tipik olarak büyük bir çözünmüş CYN oranını da hedeflemelidir.
• Yeterince yüksek dozlar ve temas sürelerinde klorlama ve ozonlama, çözünmüş CYN’leri parçalamak için etkilidir; ancak patlama durumlarında yüksek organik karbon, dezenfektan ihtiyacını önemli ölçüde artıracaktır. Klor dioksit ve kloramin, CYN’leri parçalamada etkisizdir.
• GAC ve PAC, çözünmüş CYN’leri gidermek için etkili olabilir, etkinlik birkaç faktöre bağlıdır, bunlar arasında aktif karbon tipi, temas süreleri (PAC), akış hızları (GAC) ve su kalitesi. Patlamaların arıtma için sunduğu zorluklar karmaşık olduğundan, özellikle patlama durumlarında ve yerel koşullar altında periyodik etkinlik doğrulaması önemlidir. Bu nedenle, patlama oluşumunu ve su girişini önlemek tercih edilen seçenektir.