Анализ 18 меркаптуровых кислот в образцах мочи из Немецкого банка экологических образцов — восполнение пробела в биомониторинге летучих органических соединений в Европе

Почему повседневное загрязнение воздуха попадает в наши организмы

Большинство из нас рассматривает загрязнение воздуха как нечто «там» — на улицах или около заводов, но значительная его часть незаметно проходит через легкие, еду и дом и оказывается внутри организма. В этом исследовании прослеживали химические следы, оставленные в моче группой обычных загрязнителей воздуха и веществ, связанных с дымом, у молодых людей в Германии в течение более чем двух десятилетий, показывая, как изменилась наша повседневная экспозиция и почему это по-прежнему важно.

Прослеживая невидимые загрязнители в организме

Исследователи сосредоточились на летучих органических соединениях — широкой группе химикатов, которые легко испаряются в воздух от транспорта, промышленности, табачного дыма и даже некоторых продуктов питания. Многие из этих соединений, такие как бензол или 1,3-бутадиен, известны своим повреждающим действием на ДНК или другими вредными эффектами. Попадая в организм, они подвергаются обработке печенью, которая делает их более безопасными, превращая в небольшие водорастворимые молекулы — меркаптуровые кислоты, выводящиеся с мочой. Измеряя эти меркаптуровые кислоты, ученые могут восстановить масштаб воздействия исходных загрязнителей, не отслеживая каждый газ или пар в окружающей среде.

Что может рассказать нам Немецкий банк образцов

Немецкий экологический банк образцов хранит глубоко замороженные образцы мочи от тщательно отобранных добровольцев вместе с подробной информацией, такой как пол, возраст и суточный объем мочи. Эта долговременная биобанка позволила группе заглянуть в прошлое, проанализировав 360 суточных образцов мочи, собранных у взрослых в возрасте 20–29 лет в период с 2000 по 2021 год. Они искали 18 разных меркаптуровых кислот, связанных с 14 исходными веществами, используя чувствительные методы масс-спектрометрии и строгий контроль качества, чтобы даже крошечные количества измерялись надежно.

Кто подвергается воздействию и как это изменилось

Результаты показали, что 14 из 18 меркаптуровых кислот обнаруживались почти в каждом образце, подтверждая, что экспозиция смеси летучих загрязнителей широко распространена даже у людей без профессиональных рисков. В то же время уровни были далёки от постоянных. Для восьми маркеров, включая связанные с акрилонитрилом, бензолом и 1,3-бутадиеном, средние количества снизились примерно на одну пятую до половины в период с 2000 по 2021 год. Значительная часть снижения произошла между 2010 и 2015 годами, после чего уменьшение выровнялось, что указывает на то, что улучшение качества воздуха и снижение вторичного табачного дыма могли иметь сильный эффект, но дальнейшие улучшения идут медленнее.

Отличия между мужчинами, женщинами и курильщиками

Исследование также выявило явные различия между группами. В целом мужчины выделяли большее количество большинства меркаптуровых кислот, чем женщины, даже с учётом общего объема мочи, что указывает на различия в образе жизни, условиях труда и в том, как мужской и женский организмы обрабатывают химикаты. У курильщиков наблюдались заметно более высокие уровни по нескольким маркерам, связанным с табачным дымом, особенно по соединению, связанному с акрилонитрилом. Масса тела, выраженная индексом массы тела, также играла роль: у людей с более высокими показателями, как правило, фиксировались более высокие уровни многих маркеров, что намекает на связь между диетой, метаболизмом и экспозицией.

Что эти результаты значат для общественного здравоохранения

Поскольку многие родительские химические вещества, стоящие за этими мочевыми маркерами, подозреваются или известны как канцерогены или вещества, вредящие репродуктивной системе, даже небольшие экспозиции имеют значение на протяжении жизни. Обнадеживающая новость в том, что в целом уровни нескольких ключевых маркеров снизились у молодых взрослых в Германии, что, вероятно, отражает очищение воздуха и уменьшение вторичного табачного дыма. Однако повсеместное присутствие меркаптуровых кислот, частое превышение ориентиров, основанных на здоровьесберегающих критериях, для некоторых маркеров и явные различия по полу, курению и массе тела показывают, что существенные риски остаются. Авторы утверждают, что необходим более широкий, регулярно повторяемый биомониторинг в репрезентативных национальных опросах, чтобы отслеживать эти невидимые загрязнители, устанавливать реалистичные ориентиры и лучше направлять политику по снижению повседневной экспозиции для всего населения.

Цитирование: Pluym, N., Burkhardt, T., Weber, T. et al. Analysis of 18 mercapturic acids in urine samples from the German Environmental Specimen Bank—tackling the data gap in the human biomonitoring of VOCs in Europe. J Expo Sci Environ Epidemiol 36, 490–503 (2026). https://doi.org/10.1038/s41370-026-00838-x

Ключевые слова: летучие органические соединения, биомониторинг человека, метаболиты в моче, экологическая экспозиция, вторичный табачный дым