OECD 310 Posúdenie ľahkej biologickej odbúrateľnosti - CO2 v uzavretých nádobách (Headspace test)

Norma „OECD 310 Ľahká biologická odbúrateľnosť – CO2 v uzavretých nádobách (test headspace)“, publikovaná v rámci usmernení OECD o zodpovednom obchodnom správaní pre nadnárodné podniky (usmernenia OECD), opisuje skríningovú metódu na posudzovanie ľahkej biologickej odbúrateľnosti chemikálií.

Testovaná látka, zvyčajne 20 mg C/l, ako jediný zdroj uhlíka a energie, sa inkubuje v uzavretých fľaštičkách (zvyčajne 28 dní) za aeróbnych podmienok obsahujúcich tlmivé médium s minerálnymi soľami naočkované zmiešanou populáciou mikroorganizmov. Na overenie testovacieho postupu by sa mala paralelne testovať referenčná látka so známou biologickou odbúrateľnosťou (anilín, benzoan sodný alebo etylénglykol a 1-oktanol).

Odporúča sa analyzovať tri injekčné liekovky po dostatočných časových intervaloch. Okrem toho sa na konci testu analyzuje najmenej päť testovacích liekoviek (z testovacích nádob, slepých kontrol a nádob obsahujúcich referenčný materiál), aby sa zabezpečilo, že pre priemernú percentuálnu hodnotu biodegradácie je možné vypočítať 95-percentné intervaly spoľahlivosti.

Uvoľňovanie oxidu uhličitého v dôsledku konečnej aeróbnej biodegradácie testovanej látky sa stanoví meraním prebytku anorganického uhlíka vytvoreného v testovacích fľaštičkách oproti množstvu vytvorenému v prázdnych fľaštičkách obsahujúcich iba inokulované médium. Množstvo biodegradácie sa vyjadruje ako percento teoretickej maximálnej produkcie anorganického uhlíka na základe počiatočného množstva pridanej testovanej látky. V tomto teste biodegradácia väčšia ako 60 percent teoretického maximálneho anorganického uhlíka v rámci 10-dňového obdobia naznačuje, že testovaná látka je ľahko biologicky odbúrateľná za aeróbnych podmienok.

Norma OECD 310 poskytuje informácie podobné šiestim testovacím metódam opísaným v normách OECD 301 A až F. Chemickú látku, ktorá vykazuje pozitívne výsledky v tejto norme, preto možno považovať za ľahko biologicky odbúrateľnú, a teda rýchlo odbúrateľnú v životnom prostredí.

Zavedená metóda OECD pre oxid uhličitý, založená na Sturmovom pôvodnom teste a používaná na posúdenie biologickej odbúrateľnosti organických chemikálií meraním oxidu uhličitého produkovaného mikrobiálnym pôsobením, bola vo všeobecnosti prvou voľbou na testovanie slabo rozpustných chemikálií a chemikálií so silnou adsorpciou. Táto metóda sa uprednostňuje aj pre rozpustné (ale neprchavé) chemikálie, pretože uvoľňovanie oxidu uhličitého mnohí považujú za jediný definitívny dôkaz mikrobiálnej aktivity.

Odstránenie rozpusteného organického uhlíka sa môže uskutočniť fyzikálno-chemickými procesmi (adsorpcia, volatilácia, zrážanie, hydrolýza) a mikrobiálnym pôsobením a mnohé nebiologické reakcie spotrebúvajú kyslík. Oxid uhličitý sa zriedkavo vyrába abioticky z organických chemikálií.

Tento test, štandardná metóda vyvinutá Organizáciou pre hospodársku spoluprácu a rozvoj (OECD), je súčasťou „Usmernení OECD pre testovanie chemikálií v rámci degradácie a akumulácie“. Poskytuje robustný, regulačne akceptovaný prístup k posudzovaniu rýchlosti a úplnosti degradácie chemikálie za aeróbnych podmienok, najmä v prípade látok s prchavými zložkami.

Test OECD 310 je skríningová metóda určená na meranie ľahkej biologickej odbúrateľnosti chemikálií monitorovaním uvoľňovania oxidu uhličitého v uzavretom nádobovom systéme. Testovaná látka, ktorá sa zvyčajne pridáva v koncentrácii 20 mg uhlíka na liter (mg C/l), slúži ako jediný zdroj uhlíka a energie pre zmiešanú populáciu mikroorganizmov v tlmivom médiu s minerálnou soľou za aeróbnych podmienok. Test zvyčajne trvá 28 dní, počas ktorých sa oxid uhličitý vznikajúci v procese biodegradácie meria ako anorganický uhlík pomocou analyzátora celkového organického uhlíka (TOC). Stupeň biodegradácie sa vyjadruje ako percento teoretického maximálneho anorganického uhlíka na základe počiatočného množstva testovanej látky.

Hlavné vlastnosti normy OECD 310 sú:

• Systém s uzavretou nádobou: Na rozdiel od niektorých iných testov OECD, test OECD 310 používa uzavreté fľaštičky, aby sa zabránilo strate prchavých zlúčenín, vďaka čomu je ideálny na testovanie látok, ktoré sa môžu počas spracovania odparovať. Tento uzavretý systém zabezpečuje, že všetok vyprodukovaný oxid uhličitý sa zachytí pre presné meranie.
• Meranie oxidu uhličitého: Test meria aeróbnu biodegradáciu meraním vývoja oxidu uhličitého. To indikuje rozsah, v akom bola testovaná látka mineralizovaná mikroorganizmami.
• Použiteľnosť: Tento test je vhodný pre látky rozpustné vo vode aj nerozpustné vo vode, pokiaľ sa dosiahne dobrá disperzia. Je obzvlášť účinný pre prchavé zlúčeniny.
• Opakovateľnosť: Metóda je navrhnutá tak, aby minimalizovala ľudské chyby a zvýšila opakovateľnosť, čím poskytuje konzistentné a spoľahlivé údaje na regulačné účely.
• Trvanie testu: Štandardný test trvá 28 dní s možnosťou predĺženia pre konečné posúdenie biologickej odbúrateľnosti.

Test OECD 310 klasifikuje látku ako ľahko biologicky odbúrateľnú, ak sa počas 28-dňového testovacieho obdobia aspoň 60 percent jej organického uhlíka premení na oxid uhličitý v priebehu 10 dní. Toto obdobie začína premenou 10 percent jej organického uhlíka na oxid uhličitý a musí sa skončiť v priebehu 28 dní. Ak látka dosiahne po 10 dňoch 60-percentnú biologickú odbúrateľnosť, čo naznačuje potenciálnu degradáciu za vhodných podmienok, ako sú napríklad dobre prevádzkované čistiarne odpadových vôd, možno ju nakoniec klasifikovať ako biologicky odbúrateľnú.

Test OECD 310 sa riadi štruktúrovaným protokolom, aby sa zabezpečili spoľahlivé výsledky:

• Príprava: Testovaná látka sa pridá do uzavretých fľaštičiek obsahujúcich pufrované médium s minerálnou soľou inokulované aktivovaným kalom získaným z mestskej čistiarne odpadových vôd. Súbežne sa testuje referenčná látka (napr. anilín, benzoan sodný alebo etylénglykol) na validáciu postupu.
• Inkubácia: Fľaše sa inkubujú v tme pri kontrolovanej teplote (zvyčajne 20 – 25 stupňov) počas 28 dní s pravidelným odberom vzoriek (najmenej osem časových bodov) na meranie produkcie oxidu uhličitého.
• Analýza: Uvoľnený oxid uhličitý sa prevedie na uhličitan a meria sa ako anorganický uhlík pomocou analyzátora celkového organického uhlíka. Percentuálna biodegradácia sa vypočíta porovnaním nameranej hodnoty IC50 s teoretickou hodnotou IC50 testovanej látky.
• Kontroly: Zahrnuté sú slepé kontroly (médium a inokulum bez testovanej látky) a kontroly toxicity (testovaná látka kombinovaná s referenčnou látkou), aby sa zohľadnila produkcia oxidu uhličitého v pozadí a potenciálne inhibičné účinky testovanej látky.
• Závery: Látka, ktorá dosiahne 60 percent biologickej odbúrateľnosti v priebehu 10 dní, sa klasifikuje ako ľahko biologicky odbúrateľná. Dosiahnutie tejto hranice po uplynutí tohto obdobia naznačuje úplnú biologickú odbúrateľnosť.

Test OECD 310 sa široko používa v mnohých sektoroch na podporu environmentálnych tvrdení a dodržiavania predpisov:

• Súlad s predpismi: Výsledky OECD 310 akceptujú regulačné orgány a certifikačné orgány pre mazivá na overenie tvrdení o biologickej odbúrateľnosti.
• Vývoj produktov: Odvetvia ako baliarenský priemysel, výroba produktov osobnej starostlivosti, čistiace prostriedky pre domácnosť a hnojivá používajú normu OECD 310 na preukázanie environmentálnej kompatibility svojich produktov, najmä v prípade prchavých alebo nerozpustných zlúčenín.
• Posúdenie environmentálneho rizika: Táto metóda pomáha navrhovať bezpečnejšie a udržateľnejšie produkty hodnotením pretrvávania chemikálií v životnom prostredí.
• Medzinárodné certifikácie: Údaje OECD 310 podporujú environmentálne označovanie a akceptáciu na trhu v regiónoch s prísnymi environmentálnymi predpismi.

Norma OECD 310 je vhodná najmä pre:

• Látky s prchavými zložkami, ktoré sa môžu stratiť v testoch v otvorenom systéme, ako napríklad OECD 301B.
• Výrobky vyžadujúce medzinárodnú certifikáciu alebo environmentálne označovanie.
• Spoločnosti, ktoré hľadajú vysokokvalitné a reprodukovateľné údaje pre regulačné podania.

V prípade slabo rozpustných alebo potenciálne toxických látok môžu byť potrebné ďalšie opatrenia, ako napríklad použitie silikagélu alebo silikónového oleja na zlepšenie disperzie.

V dôsledku toho norma OECD 310 poskytuje modernú, spoľahlivú a regulačne vyhovujúcu metódu na posudzovanie ľahko biologicky odbúrateľnej povahy chemikálií, najmä tých, ktoré obsahujú prchavé zložky. Jej systém s uzavretou nádobou, priame meranie oxidu uhličitého a globálne prijatie z nej robia cenný nástroj pre priemyselné odvetvia, ktoré sa snažia preukázať súlad s environmentálnymi predpismi. Poskytovaním jasných kritérií pre biologickú odbúrateľnosť podporuje udržateľný vývoj produktov a ochranu životného prostredia, čím pomáha priemyselným odvetviam splniť regulačné požiadavky a očakávania spotrebiteľov týkajúce sa ekologických produktov.

Naša organizácia, ktorá pôsobí už mnoho rokov a dôkladne sleduje globálny vývoj vo vede a technike, vykonáva testovanie, meranie a analýzy v širokej škále oblastí pre podniky vo všetkých sektoroch so skúseným tímom a rozsiahlou infraštruktúrou. V tejto súvislosti poskytujeme aj testovacie služby v súlade s normou OECD 310 „Ľahká biologická odbúrateľnosť – CO2 v uzavretých nádobách (testovanie headspace)“.