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    Une étude montre que les particules en suspension dans l'air sont également contaminées par des particules produites par la fumée de tabac

    Crédit :Université de Malte

    Dans une visite de courtoisie à SE le Président de Malte au Palais de San Anton jeudi, 11 février 2021, Dr Noel Aquilina du Département de chimie, accompagné du professeur Emmanuel Sinagra, Chef du Département de chimie et doyen de la Faculté des sciences de l'Université de Malte, a présenté les conclusions d'une étude marquante. Cette étude montre et confirme que les particules en suspension dans l'air (PM), en dehors de plusieurs composants toxiques, est également contaminé par des particules produites par la fumée de tabac.

    Après 30 ans, Dr Noël Aquilina, aux côtés de chercheurs de renommée mondiale liés à la fumée du tabac, Le professeur émérite Neal L. Benowitz et le Dr Peyton Jacob III de l'Université de Californie à San Francisco (UCSF), USA et chimiste atmosphérique et membre de la Royal Society, Professeur Roy M. Harrison, de l'Université de Birmingham, ROYAUME-UNI, mis fin à l'attente du marqueur insaisissable.

    Cette étude remarquable a été publiée dans l'une des revues les plus prestigieuses sur la qualité de l'air, Environnement International et a été soutenu par le California Tobacco-Related Disease Research Program, l'Institut national de lutte contre l'abus des drogues, le National Center for Research Resources et le UCSF Bland Lane Center of Excellence on Secondhand Smoke.

    Environ 6 000 milliards de cigarettes ont été fumées dans le monde en 2016. Compte tenu d'une valeur prudente, à l'échelle mondiale, fumée secondaire (SHS) (du seul fait de fumer des cigarettes), libère environ 22 millions de kilogrammes de nicotine et environ 135 millions de kilogrammes de particules dans l'atmosphère chaque année. Quel est le sort de ces particules ?

    Les critères d'un marqueur idéal sont qu'il doit se comporter de la même manière que le matériau pour lequel il est un marqueur (dans ce cas, cigarette SHS PM) dans une gamme de conditions environnementales et peut être détecté à de faibles concentrations. Dans ce but, historiquement, plusieurs études ont tenté de trouver un marqueur pour montrer l'exposition au SHS ambiant. Depuis 1991, le principal marqueur de choix était la nicotine. Des études ultérieures ont vérifié que la nicotine se trouve presque exclusivement dans la phase gazeuse et sous-estimerait l'exposition à la phase particulaire du SHS; âges différents des autres substances expliquant ainsi la faible corrélation avec les autres composants de l'EDM ; il a un taux d'adsorption élevé sur les surfaces et se désorbe facilement des surfaces en l'absence de tabagisme actif. Cela signifiait que la nicotine n'était ni adéquate ni appropriée comme marqueur du SHS dans les PM. Au cours des 3 dernières décennies, 16 marqueurs différents ont été essayés et testés mais tous ont échoué d'une manière ou d'une autre à satisfaire les caractéristiques nécessaires des marqueurs.

    En 2013, au service de cardiologie, Programme de pharmacologie clinique, Département de médecine, UCSF, Nicotelline, un alcaloïde tripyridine présent dans les feuilles de tabac et la fumée de tabac, ayant une faible volatilité, a conduit à émettre l'hypothèse qu'il se trouverait principalement dans les particules de SHS et devrait donc être un traceur utile pour les particules de fumée de tabac. On pensait que la Nicotelline serait plus stable dans l'environnement que les traceurs précédemment testés pour le SHS. L'étude de 2013 dirigée par le Dr Jacob III, se limitait à une chambre, environnement hautement contrôlé, traitant très peu d'échantillons en suspension dans l'air et d'échantillons de poussière déposés à court terme. Ces constatations n'étaient pas suffisantes pour vérifier les caractéristiques du marqueur demandées.

    En 2016, Dr Aquilina, l'un des rares chercheurs européens affiliés au Thirdhand Smoke (THS) Research Consortium, a été invité par l'UCSF à :

    • Coordonner une campagne complète d'échantillonnage de l'air dans plusieurs pays aux climats différents, pour montrer la présence omniprésente de Nicotelline dans les échantillons en suspension dans l'air. Des échantillons ont été collectés dans six villes de Californie, dont San Francisco; ETATS-UNIS, Birmingham ; ROYAUME-UNI, trois sites à Hong Kong; RP Chine et Msida; Malte;
    • Développer une méthode analytique pour extraire la nicotine, Nicotelline et autres composés liés au tabac à partir d'échantillons en suspension dans l'air ;
    • Valider la méthode d'extraction par rapport à un matériau de référence standard et montrer que la Nicotelline peut être détectée de manière fiable à de très faibles concentrations ;
    • Effectuer des tests pour vérifier la stabilité atmosphérique de la Nicotelline par rapport à la Nicotine dans les PM.

    Les échantillons pour le test pour montrer la propriété la plus importante et nécessaire pour un marqueur, stabilité atmosphérique, et donc confirmer sa pertinence en tant que marqueur, ont été collectées sur l'Université de Malte, Campus de Msida en 2018 à l'aide de l'équipement du laboratoire mobile de qualité de l'air exploité par la Faculté des sciences. A suite of real-time monitors were used in conjunction with localised meteorological data to verify the atmospheric conditions which could influence the stability of Nicotelline on filters during sampling.

    The study has shown that:

    • Nicotelline can be considered as a suitable marker for tobacco-smoke driven particulate matter in SHS;
    • The marker shows a ubiquitous presence even at low concentrations and geographical variability linked to population density and tobacco use prevalence;
    • The mean load of tobacco smoke particulate in airborne particulate matter is 0.06 %.
    • En 2010, about 1 % of the global mortality was attributed to SHS exposure. Lower respiratory infections in children younger than 5 years, ischaemic heart disease in adults, and asthma in adults and children indicate there is no risk-free level of exposure to SHS.

    Given the abovementioned health implications, what does this study add to the scientific community?

    Although airborne PM is generally loaded with several pollutants that can be mutagenic, genotoxic and carcinogenic due to different sources, now it is confirmed that a small load of PM comes exclusively from tobacco smoke, hence air is also contaminated with tobacco smoke.

    Although the load appears to be too low to be of an immediate hazard, this marker has set a new standard on the possible chronic exposure to SHS/THS through inhalation of PM even in non-smoking environments.

    The importance and significance of this study is that it has opened a gateway to research the potent tobacco-specific carcinogens present in PM, and their health implications in inducing lung cancer, but not only, associated with a continuous exposure. These are THS components which are the frontier of science associated with tobacco smoke and its health effects. There is the need to look into additional exposure pathways, including dermal uptake, hand-to-mouth transfer and by inhalation of secondary particles that form after re-emission from surfaces. This is where a suitable particle-phase marker will be used, to distinguish the contribution of past indoor smoking from what is an unavoidable contamination originating outdoors.


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