Second-hand smoke generated by combustion and electronic smoking devices used in real scenarios: ultrafine particle pollution and age-related dose assessment

Aerosol measurements were carried out in a model room where both combustion (conventional and hand-rolled cigarettes, a cigar and tobacco pipe) and non-combustion (e-cigarette and IQOS®) devices were smoked. The data were used to estimate the dose of particles deposited in the respiratory systems of individuals from 3 months to 21 years of age using the multiple-path particle dosimetry (MPPD) model. Regardless of the smoking device, the highest doses were received by infants, which reached 9.88 ×108 particles/kg bw during a cigar smoking session. Moreover, 60% to 80% of the particles deposited in the head region of a 3-month-old infant were smaller than 100 nm and could be translocated to the brain via the olfactory bulb. The doses due to second-hand smoke from electronic devices were significantly lower, below 1.60 ×108 particles/kg bw, than those due to combustion devices. Dosimetry estimates were 50% to 110% higher for IQOS® than for e-cigarettes

Air pollution and paediatric age: how an environmental health research can support public health choices

1. PREMESSA E OBIETTIVI DELLA RICERCA DI DOTTORATO Lo studio oggetto della presente Tesi di Dottorato è stato effettuato allo scopo di proseguire e ampliare una ricerca iniziata nel 2006 come progetto finanziato dall’Istituto Superiore per la Prevenzione e la Sicurezza del Lavoro (ISPESL), al fine di valutare alcuni aspetti dell’inquinamento dell’aria in relazione ai possibili effetti avversi sulla salute umana. L’inquinamento dell’aria, sia atmosferica che degli ambienti confinati, rappresenta un fattore di rischio ben noto per la salute, studiato da molti anni, ma tuttora oggetto di ricerca a causa della complessità della tematica; a tal proposito, le evidenze scientifiche mettono in luce alcuni punti critici che contribuiscono ad aumentare le difficoltà degli studi relativi all’impatto sanitario dell’inquinamento dell’aria: 1. vari contaminanti dell’aria possono determinare diversi effetti sulla salute umana (U.S. EPA 2010); è stato scelto di concentrare l’attenzione sull’inquinante benzene perché tale sostanza rappresenta uno dei tossici più importanti sia in termini qualitativi che in termini quantitativi; il benzene, infatti, è considerato dall’Organizzazione Mondiale della Sanità un inquinante “ubiquitario” dell’ambiente, è riconosciuto dall’Agenzia Internazionale per la Ricerca sul Cancro come cancerogeno di classe I (sufficiente evidenza di cancerogenicità nell’uomo secondo studi epidemiologici adeguati) (IARC 1982) ed è descritto dall’Unione Europea come “health-based European Union priority substance” (Bruinen de Bruin et al. 2008). 2. Le concentrazioni degli inquinanti dell’aria possono subire significative variazioni spazio-temporali; oltre alle note variazioni giornaliere e stagionali dei livelli dei contaminanti atmosferici (Fuselli et al. 2002), esistono differenze anche nelle concentrazioni degli inquinanti secondo gli ambienti considerati; per esempio, gli inquinanti derivanti dal traffico autoveicolare quali il particolato atmosferico e i composti organici volatili possono raggiungere livelli fino a dieci volte maggiori negli abitacoli dei veicoli rispetto a quelli dell’aria esterna; allo stesso modo, alcuni inquinanti possono essere presenti in concentrazioni maggiori negli ambienti confinati piuttosto che negli ambienti esterni (Wu et al. 2010). Quest’ultima evidenza risulta ancora più importante se si considera il fatto che, globalmente, la popolazione spende gran parte del tempo negli ambienti confinati, nei quali è esposta sia agli inquinanti prodotti nell’aria esterna, che penetrano, successivamente, negli ambienti interni, che ai contaminanti prodotti direttamente indoor (Hellweg et al. 2009). L’interesse per l’inquinamento indoor e i possibili effetti avversi è cresciuto notevolmente negli ultimi anni; non a caso, se si considerano le diverse edizioni delle linee-guida prodotte dall’Organizzazione Mondiale della Sanità sulla qualità dell’aria si evince che nella prima edizione (1987) l’inquinamento indoor era trattato esclusivamente in un capitolo sul radon e un compendio sul fumo di tabacco, nella seconda (2000) è presente una specifica sezione sull’inquinamento indoor, mentre nell’aggiornamento del 2005, l’ultimo pubblicato ad oggi, uno spazio molto maggiore è dedicato all’argomento con sezioni relative a specifici contaminanti e loro possibili effetti avversi sulla salute umana (WHO 2010). Inoltre, una recente revisione sistematica condotta al fine di stimare l’impatto sanitario globale dell’esposizione ad alcuni contaminanti ambientali selezionati ha evidenziato che, nell’anno 2004, 4,9 milioni di morti potevano essere attribuiti all’esposizione a inquinanti ambientali e che il maggior contributo era determinato dai contaminanti presenti negli ambienti confinati prodotti dagli impianti di riscaldamento e durante attività di cucina (40,8%), dagli inquinanti outdoor (24,5%) e dal fumo passivo (12,2%). Per quel che riguarda il benzene, in particolare, gli studi dedicati hanno evidenziato che i livelli medi di sostanza presenti negli ambienti confinati sono tipicamente più elevati rispetto all’esterno (in media superiori di quasi due volte), con concentrazioni medie di benzene indoor di 2,6 - 5,8 µg/m3 negli Stati Uniti e valori simili nell’aria all’interno degli edifici in Europa e in Australia. Tali concentrazioni derivano da un livello di base determinato dal benzene presente nell’aria atmosferica, a cui si somma tutto il quantitativo di benzene prodotto negli ambienti confinati a causa di processi di combustione (prevalentemente da fumo di sigaretta), e del suo rilascio da materiali da costruzione e da arredi (WHO 2010). 3. Esistono differenti gradi di suscettibilità per diversi gruppi di popolazione; è noto che esistono alcuni sottogruppi della popolazione generale particolarmente vulnerabili agli effetti degli inquinanti presenti nell’aria, quali soggetti affetti da patologie, anziani, donne in gravidanza e bambini. Questi ultimi, peraltro, sono proprio la fascia di popolazione che trascorre più tempo negli ambienti confinati e per la quale non è possibile estrapolare informazioni dagli studi effettuati su individui adulti sani, ma sarebbero necessarie ricerche dedicate. A proposito dei bambini, in particolare, la Task Force dell’Organizzazione Mondiale della Sanità per la salute ambientale dei bambini ha dichiarato che “i bambini non sono piccoli adulti”, ma devono essere considerati individui “unici” e, di conseguenza, necessitano di studi specifici relativi alla stima del rischio sanitario derivante dall’inquinamento dell’aria (Anderson et al. 2000). Lo studio della letteratura scientifica ha evidenziato che, nel corso degli anni, sono state condotte numerose ricerche al fine di stimare l’impatto sanitario derivante dall’esposizione a benzene sia in ambito occupazionale che per la popolazione generale non esposta professionalmente, ma che le evidenze relative all’esposizione a benzene in età pediatrica sono scarse e necessitano di approfondimenti mediante ricerche dedicate. Lo scopo generale della presente Tesi di Dottorato è stato quelli di tracciare un profilo di esposizione all’inquinamento dell’aria, con particolare riferimento al benzene, in un campione di bambini della popolazione italiana. 2. METODOLOGIE DI STUDIO La ricerca è stata condotta secondo differenti fasi: Fase conoscitiva preliminare Durante tale fase è stata effettuato lo studio della letteratura scientifica sull’argomento “esposizione non professionale al benzene” al fine di identificare la metodologia più adatta per la valutazione dell’esposizione a basse dosi di benzene ed individuare i principali fattori che incidono sull’esposizione della popolazione generale, in particolar modo nei bambini. I principali fattori associati all’esposizione non professionale a benzene sono risultati l’inquinamento atmosferico dell’area di residenza e l’esposizione a fumo di sigaretta, soprattutto in ambiente domestico; la metodologia più adatta è rappresentata dal monitoraggio biologico, in particolare la ricerca nelle urine di benzene immodificato (u-UB), di acido trans,trans-muconico (t,t-MA) e di acido S-fenilmercapturico (SPMA) (Johnson et al. 2007); Elaborazione di un questionario “ad hoc” per indagare i fattori maggiormente correlati con l’esposizione a benzene in età pediatrica Il questionario è stato realizzato per ottenere informazioni sulle attività del bambino durante la giornata di campionamento, sulla sua giornata “tipo”, sulle caratteristiche dell’abitazione e su alcune abitudini dei conviventi, con particolare riferimento alle abitudini al fumo di sigaretta in ambiente domestico. Arruolamento del campione e realizzazione delle campagne di monitoraggio Le aree geografiche in cui effettuare i campionamenti sono state scelte sulla base del grado di urbanizzazione (indice indiretto di inquinamento atmosferico) mediante alcuni indicatori specifici quali la popolazione residente, la densità di popolazione, la densità di aree verdi e il tasso di motorizzazione; grazie a questi indicatori sono state identificate tre aree nella regione Lazio, suddivise rispettivamente in area altamente urbanizzata, area mediamente urbanizzata e area rurale. La strategia utilizzata per il reclutamento dei bambini è stata quella di coinvolgere alcune strutture scolastiche primarie, per un totale di 348 bambini nel’area altamente urbanizzata, 150 bambini nell’area mediamente urbanizzata e 166 nell’area rurale. Il periodo stagionale stabilito per effettuare i campionamenti è stato sempre lo stesso (inverno), per ridurre le variazioni della concentrazione atmosferica degli inquinanti durante i diversi periodi dell’anno, già evidenziata da precedenti indagini (Fuselli et al. 2002). Le campagne di monitoraggio sono state effettuate a Gennaio 2007 (area mediamente urbanizzata), Marzo 2007 (area rurale), Febbraio 2009 (area altamente urbanizzata). Il progetto di ricerca è stato illustrato a tutti gli alunni delle scuole, a cui è stata consegnata una lettera per i genitori, in cui si chiarivano gli scopi e le istruzioni per poter partecipare allo studio e le modalità di gestione per garantire l’assoluto anonimato nel trattamento dei campioni di urine e dei questionari. Successivamente, all’inizio della settimana “scolastica”, è stato consegnato a tutti i bambini il materiale necessario per partecipare al progetto ed è stato chiesto ai genitori di compilare il questionario e di raccogliere un campione di urine del bambino corrispondente all’ultima minzione prima di andare a dormire. La mattina successiva, i partecipanti hanno riconsegnato il contenitore per le urine ed il questionario compilato agli incaricati della raccolta, presenti nella scuola. I campioni urinari raccolti sono stati conservati a +4°C e immediatamente trasportati in laboratorio, dove sono stati preparati i campioni analitici per le determinazioni di benzene immodificato, dei metaboliti, della cotinina (u-cotinina) e della creatinina. La cotinina è stata analizzata come marker biologico di esposizione a fumo passivo e la creatinina come fattore di normalizzazione urinario per gli altri analiti. Determinazioni analitiche e codifica delle risposte ai questionari Le metodologie scelte per le determinazioni degli analiti nelle urine sono state: • (u-B: microestrazione in fase solida (SPME) accoppiata a Gas-Cromatografia/Spettrometria di Massa (GC/SM) (Guidotti et al. 1999); • u-t,t-MA, u-SPMA e u-cotinina: cromatografia liquida microcapillare ad alto rendimento (LC MS/MS) (Manini et al. 2008); • creatinina: metodo di Jaffè (Henry 1974). Le informazioni risultanti dai questionari sono state codificate ed inserite in un database appositamente realizzato. I dati analitici già ottenuti sono stati confrontati con le informazioni derivanti dai questionari attraverso il software statistico SPSS versione 14. 3. PRINCIPALI RISULTATI DELLA RICERCA Sono stati reclutati, in totale 501 bambini con età compresa tra 5 e 11 anni (tasso medio di partecipazione alle campagne di monitoraggio pari al 75,5%). Tra tutte le informazioni indagate mediate i questionari e valutate come possibili predittori di esposizione a benzene, le variabili che incidono in maniera significativa sull’escrezione urinaria di benzene nel campione di bambini esaminato sono l’urbanizzazione dell’area di residenza e l’esposizione a fumo passivo. I primi interessanti risultati sono, infatti, relativi all’esposizione a benzene presente nell’aria atmosferica: i livelli medi di tutti gli analiti urinari (u-B, u-t,t-MA e u-SPMA) dei bambini residenti nell’area mediamente urbanizzata sono risultati maggiori, in maniera statisticamente significativa di circa 1,5 volte rispetto a quelli dei bambini residenti nell’area rurale. Tali differenze sono ancora più evidenti nel gruppo di bambini non esposti a fumo passivo (sono stati considerati esposti a fumo passivo tutti i partecipanti che convivevano con almeno un fumatore). In merito all’esposizione al fumo di sigaretta, i risultati evidenziano che l’esposizione a fumo passivo influenza in maniera significativa i livelli medi di u-B, sia nei bambini residenti nell’area rurale (valori medi rispettivamente pari a 359,50 e 92,50 ng/L; p-value < 0,001) che in quelli residenti nell’area a media urbanizzazione (valori medi rispettivamente pari a 411,50 e 210,50 ng/L; p-value = 0,003), mentre la stessa esposizione non incide sulle concentrazioni urinarie dei metaboliti. Tali risultati sono confermati anche dalla relazione positiva tra i valori di u-B e della u-cotinina in tutti i bambini considerati e nel gruppo degli esposti a fumo passivo. L’influenza del fumo passivo sugli indici biologici di esposizione a benzene è generalmente considerata in maniera negativa, soprattutto quando questi vengono utilizzati nella stima dell’esposizione a benzene in ambiente lavorativo, tanto che i metaboliti t,t-MA e SPMA sono considerati i migliori markers di esposizione (ACGIH, 2009) e molti autori suggeriscono un’attenta valutazione dell’esposizione a fumo (attivo e passivo) quando viene usato l’u-UB (Barbieri et al. 2008; Lovreglio et al. 2010). D’altro canto, l’influenza del fumo passivo sull’escrezione urinaria di benzene tal quale potrebbe essere vantaggiosa se si considera la possibilità che l’u-UB possa essere usato in maniera efficace quale “carcinogen-derived biomarker” di esposizione a fumo passivo, specificamente dedicato al benzene in esso contenuto. Per questo motivo, si è deciso di procedere secondo due vie differenti: 1. valutare l’impatto dell’inquinamento atmosferico sull’esposizione al benzene in età pediatrica mediante l’uso dei due indici biologici di esposizione (t,t-MA e SPMA) non influenzati dalla variabile fumo passivo; 2. valutare in maniera più approfondita l’esposizione a fumo passivo sull’intake di benzene in età pediatrica. 1. Impatto dell’inquinamento atmosferico sull’esposizione al benzene in età pediatrica mediante l’uso dei due indici biologici di esposizione (t,t-MA e SPMA) non influenzati dalla variabile fumo passivo Le analisi dei dati relativi all’area ad alta urbanizzazione confermano che non ci sono differenze statisticamente significative nei livelli medi di t,t-MA e SPMA nel gruppo dei bambini esposti a fumo passivo rispetto ai non esposti; procedendo al confronto dei valori medi dei due metaboliti urinari del benzene dei bambini residenti nelle tre aree a differente urbanizzazione, si evince che esiste un andamento incrementale, statisticamente significativo, dei livelli medi di SPMA nei bambini residenti rispettivamente nell’area rurale, nell’area a media urbanizzazione e in quella ad alta urbanizzazione, con valori di SPMA pari a 0,22, 0,28 e 0,92 µg/g creatinina, mentre i risultati relativi al t,t-MA evidenziano valori medi più alti nei bambini residenti nell’area a media urbanizzazione rispetto a quelli che vivono nell’area ad alta urbanizzazione. A tal proposito, bisogna sottolineare che il t,t-MA, oltre ad essere un metabolita del benzene, deriva anche dell’acido sorbico, sostanza utilizzata come conservante nelle industrie alimentari, farmaceutiche e cosmetiche e riscontrabile in molti alimenti di uso quotidiano, compresi dolci e caramelle; pertanto, il t,t-MA può risultare poco specifico come indicatore dell’esposizione a benzene (Ruppert et al. 1997). Di conseguenza, il metabolita SPMA è risultato il miglior indice biologico di esposizione a benzene derivante dall’inquinamento atmosferico nel campione di bambini indagato. 2. Valutare in maniera più approfondita l’esposizione a fumo passivo sull’intake di benzene in età pediatrica. La letteratura scientifica evidenzia alcuni punti sostanziali: • il fumo passivo rappresenta un fattore di rischio non trascurabile per la salute, soprattutto per i bambini (US Public Health Service 2006); • nel fumo passivo sono presenti più di 5000 composti e molti di questi sono tossici o cancerogeni, compreso il benzene (IARC 2004); • l’ambiente domestico rappresenta la principale fonte di esposizione, anzi addirittura alcuni autori ipotizzano che la politica sanitaria di introdurre il divieto di fumo negli ambienti pubblici possa aumentare l’abitudine al fumo di sigaretta in casa (IARC 2004); • il benzene è una sostanza leucemogena e numerosi studi sono stati effettuati per valutare l’associazione tra esposizione a fumo passivo nei primi anni di vita e leucemia infantile e, anche se i risultati degli studi sono contrastanti (Chang 2009), è verosimile che l’esposizione precoce a benzene da fumo passivo possa aumentare il rischio di patologie in età adulta; l’esposizione a benzene da fumo passivo è stata, peraltro, già valutata con diversi bioindicatori, ma nessun marker è risultato utile a tale scopo (Hecht 2004). Si è proceduto con la ricerca per tentare di rispondere a due domande ancora irrisolte: – il benzene tal quale urinario può essere impiegato in maniera efficace come tobacco-related carcinogen biomarker? – qual è l’impatto dei comportamenti dei conviventi fumatori sull’esposizione a benzene dei bambini? A tal fine, sono stati considerati solo i dati analitici e le informazioni derivanti dai questionari dei bambini residenti nell’area rurale, in modo da evitare quanto più possibile l’influenza del benzene presente nell’aria atmosferica a causa del traffico autoveicolare. Innanzitutto, i risultati delle elaborazioni dei dati hanno evidenziato che le concentrazioni medie di u-UB negli esposti a fumo passivo sono circa quattro volte maggiori rispetto ai bambini non esposti; tale risultato è supportato dalla relazione lineare statisticamente significativa tra u-UB e u-cotinina nei bambini esposti, ma non nei bambini non esposti. Successivamente, al fine di valutare l’impatto dei comportamenti, i bambini esposti al fumo passivo sono stati suddivisi in tre gruppi: quelli che vivono con fumatori che non fumano in casa, fumano in casa quando non c’è il bambino e fumano in casa anche quando il bambino è presente. La concentrazione di benzene cresce significativamente in parallelo all’esposizione al fumo passivo: dai non esposti agli esposti con divieto di fumo in casa agli esposti che vivono con fumatori che hanno l’abitudine di fumare in casa quando il bambino non è presente, fino agli esposti che vivono con fumatori che hanno l’abitudine di fumare in casa anche quando il bambino è presente. Tali risultati permettono due considerazioni essenziali: innanzitutto il benzene tal quale potrebbe essere un buon indice di esposizione a benzene specificamente derivante dal fumo passivo e, in secondo luogo, esistono differenze nei livelli di escrezione urinaria di benzene già evidenziabili tra i bambini esposti ma con conviventi fumatori che dichiarano di fumare in casa quando il bambino non è presente o di non fumare in casa rispetto ai non esposti. Quest’ultima considerazione ha spinto a proseguire la ricerca per approfondire l’impatto dei comportamenti e l’influenza della Home Smoking Policy in un campione più numeroso di individui di età pediatrica mediante il marker biologico di esposizione a fumo passivo per eccellenza, la cotinina. A tal fine sono state condotte una serie di elaborazioni dei dati riguardanti 501 bambini; per evitare interferenze nel metabolismo della cotinina dovute a differenze etniche, sono stati inclusi nelle analisi dei dati solo i figli di soggetti caucasici, per un totale di 396 bambini (52,3% maschi). I risultati hanno evidenziato che i livelli medi di u-cotinina mostrano un andamento incrementale statisticamente significativo secondo le abitudini al fumo dei conviventi: 1,79 - 2,84 - 3,09 e 6,02 µg/g creatinina rispettivamente nel caso in cui i conviventi non fumano, fumano solo fuori casa, fumano in casa quando non c’è il bambino, fumano in casa anche quando è presente il bambino. In merito al fatto che l’esposizione a fumo passivo aumenta in maniera significativa nei bambini con conviventi che dichiarano di fumare in casa solo quando il bambino non è presente o che fumano solo fuori casa rispetto ai bambini non esposti a fumo passivo, deve essere citato il complesso fenomeno definito “third-hand” smoke (Winickoff et al. 2009) o fumo di “terza mano” (per distinguerlo dal fenomeno che viene definito secondhand smoke) ossia il fumo di tabacco che persiste dopo che la sigaretta è stata spenta. In particolare, è stato dimostrato che molti dei costituenti del fumo, compreso il benzene, possono contaminare a lungo la pelle e i capelli dei fumatori e persistere per settimane negli ambienti confinati. Di conseguenza, l’abitudine di fumare fuori casa o in casa quando non c’è il bambino, può ridurre l’esposizione ai tossici presenti nel fumo di sigaretta, ma non garantisce una protezione completa. 4. PRINCIPALI CONCLUSIONI I risultati della presente Tesi di Dottorato permettono di trarre alcune conclusioni e spunti di riflessione: – le principali sorgenti di esposizione a benzene nel campione di bambini indagati sono risultate l’urbanizzazione dell’area di residenza, indice indiretto di inquinamento atmosferico, e l’esposizione a fumo passivo; – tra gli indici biologici di esposizione utilizzati con efficacia per la valutazione dell’esposizione a benzene in ambito occupazionale e per la popolazione generale: – l’u-SPMA è risultato un buon biomarker di valutazione per l’esposizione a benzene derivante dall’inquinamento atmosferico nel campione di bambini indagato; – l’u-UB può essere impiegato con successo come tobacco-related carcinogen biomarker nella valutazione dell’intake di benzene derivante dal fumo passivo; – l’assunzione di benzene specificamente correlata con l’esposizione a fumo passivo varia secondo i comportamenti dei conviventi fumatori in ambiente domestico, con differenze nei livelli di escrezione urinaria di benzene già evidenziabili tra i b

Ebola virus infection among western healthcare workers unable to recall the transmission route

Introduction. During the 2014-2016 West-African Ebola virus disease (EVD) outbreak, some HCWs from Western countries became infected despite proper equipment and training on EVD infection prevention and control (IPC) standards. Despite their high awareness toward EVD, some of them could not recall the transmission routes. We explored these incidents by recalling the stories of infected Western HCWs who had no known directly exposures to blood/bodily fluids from EVD patients. Methodology. We carried out conventional and unconventional literature searches through the web using the keyword "Ebola" looking for interviews and reports released by the infected HCWs and/or the healthcare organizations. Results. We identified fourteen HCWs, some infected outside West Africa and some even classified at low EVD risk. None of them recalled accidents, unintentional exposures, or any IPC violation. Infection transmission was thus inexplicable through the acknowledged transmission routes. Conclusions. We formulated two hypotheses: inapparent exposures to blood/bodily fluids or transmission due to asymptomatic/mildly symptomatic carriers. This study is in no way intended to be critical with the healthcare organizations which, thanks to their interventions, put an end to a large EVD outbreak that threatened the regional and world populations

Reference intervals for urinary cotinine levels and the influence of sampling time and other predictors on its excretion among italian schoolchildren

(1) Background: Environmental Tobacco Smoke (ETS) exposure remains a public health problem worldwide. The aims are to establish urinary (u-) cotinine reference values for healthy Italian children, to evaluate the role of the sampling time and of other factors on children’s u-cotinine excretion. (2) Methods: A cross-sectional study was performed on 330 children. Information on participants was gathered by a questionnaire and u-cotinine was determined in two samples for each child, collected during the evening and the next morning. (3) Results: Reference intervals (as the 2.5th and 97.5th percentiles of the distribution) in evening and morning samples were respectively equal to 0.98-4.29 and 0.91-4.50 µg L-1(ETS unexposed) and 1.39-16.34 and 1.49-20.95 µg L-1(ETS exposed). No statistical differences were recovered between median values found in evening and morning samples, both in ETS unexposed and exposed. Significant predictors of u-cotinine excretions were ponderal status according to body mass index of children (β = 0.202; p-value = 0.041 for evening samples; β = 0.169; p-value = 0.039 for morning samples) and paternal educational level (β = -0.258; p-value = 0.010; for evening samples; β = -0.013; p-value = 0.003 for morning samples). (4) Conclusions: The results evidenced the need of further studies for assessing the role of confounding factors on ETS exposure, and the necessity of educational interventions on smokers for rising their awareness about ETS

Comparative elemental analysis of dairy milk and plant-based milk alternatives

Together with essential elements, toxic elements can also be found in food. In this study, we analysed the content of 41 elements in milk from mammals (cow, goat, and donkey) and plant-based milk alternatives (from soy, rice, oat, spelt, almond, coconut, hazelnut, walnut, cashew, hemp, and quinoa) using inductively coupled plasma mass spectrometry and cold vapour generation atomic fluorescence (for Hg). The analytical methods were validated using both milk certified reference materials and recovery experiments for different milk samples, obtaining satisfactory results in all cases. Only cow and goat milks were important sources of all major mineral elements like Ca, K, Mg, Na and P, and some minor elements like Se and Zn, while soy milk contained significant amounts of Cu and Fe, coconut milk contained Cr and Se, and hemp milk contained Mo. The level of toxic trace elements, including As, Cd, Hg, and Pb was very low in all analysed samples and did not pose any threat to consumers. The study is of significance for consumers of plant-based beverages from nutritional and food safety point of view. © 2020 Elsevier Lt

Impact of electronic alternatives to tobacco cigarettes on indoor air particular matter levels

An aerosol study was carried out in a test room measuring particulate matter (PM) with an aerodynamic diameter smaller than 10, 4, 2.5 and 1 m (PM10, PM4, PM2.5, PM1) before and during the use of electronic alternatives to tobacco cigarettes (EATC) IQOS®, GLO®, JUUL®, with dierent kinds of sticks/pods, as well as during the smoking of a conventional tobacco cigarette. The aerosol was mainly in the PM1 size range (&gt;95%). All studied EATCs caused lower indoor PM1 concentrations than conventional tobacco cigarettes. Nevertheless, they determined a worsening of indoor-PM1 concentration that ranged from very mild for JUUL®—depending on the pod used—to considerably severe for IQOS® and GLO®. Median values ranged from 11.00 (Iqos3 and Juul2) to 337.5 g m3 (Iqos4). The high variability of particle loadings was attributed both to the type of stick/pod used and to the dierent way of smoking of volunteers who smoked/vaped during the experiments. Moreover, during vaping IQOS® and GLO® indoor PM1 concentrations reach levels by far higher than outdoor concentrations that range from 14 to 21 g m3, especially during the exhalation of the smoke. From these results emerge an urgent need of a legislative regulation limiting the use of such devices in public places

A cross-sectional study on benzene exposure in pediatric age and parental smoking habits at home

After the introduction of the smoke-free legislation, household smoking has become the major source of environmental tobacco smoke (ETS) exposure for children. In our previous research, we found a strong association between urinary unmodified benzene (u-UB) levels and passive smoking exposure related to the home smoking policies (HSP). The aim of the study is to further investigate the impacts of several factors on ETS-exposure in childhood by using u-UB as tobacco-related carcinogen biomarker of exposure. Two cross-sectional studies were performed on the same target population of our previous research, in summer and winter season of the years 2017 and 2018, respectively. A questionnaire and a head space–solid phase micro-extraction/gas chromatography-mass spectrometry (HS-SPME/GC-MS) analytical method were used as investigative procedures. The improvement found in smoking habits, when compared to our previous surveys, reduced the levels of u-UB in children. However, significant dierences related to the high number of smokers and smoked cigarettes, in total and at home, still persist. These dierences are more relevant in the winter season. Finally, the only eective way for making homes completely smokefree is to develop public health policies for encouraging people to quit or drastically reduce smoking

Electronic cigarette: a threat or an opportunity for public health? State of the art and future perspectives

The e-cigarette, also known as e-cig, represents an emerging issue of great concern for public health. The aim of the present report was to explore the scientific literature about the use of electronic cigarette (e-cig), with a particular reference to the features of “toxicological safety”, “effectiveness in overcoming the addiction to smoking the traditional cigarette” and “necessary research agenda”. The efficacy of e-cig for smoking cessation is uncertain: some authors found that it can be a valid support, but long-term cessation rate has not be assessed. Other studies evidenced that e-cig is often used not for quitting smoking but to avoid smoking ban for traditional cigarettes and, even, some researches evidenced that it appears to contribute to nicotine addiction. E-cig smoking seems to be less dangerous of conventional cigarettes, but its use is not risk-free. Besides, cases of accidental or intentional poisoning with liquid solutions of e-cig have been reported. Also, the smoke of e-cig decreases indoor air quality, releasing particulate matter and other toxics that can persist on surfaces for days and generating passive exposure. These phenomena are similar to environmental tobacco smoke produced by conventional smoking, that is the sum of second- and third-hand smoke. We propose to call them “environmental electronic smoke”, “electronic-second- hand smoke” and “electronicthird-hand smoke”, respectively. Uncertainties relating to e-cig features determined the sequence, in the short term, of warnings and regulations approved and then replaced. In conclusion, although in recent years many researches were performed, evidences is limited and there is a need to study in deep all these issues

Perfluorinated compounds (pfcs) in river waters of central Italy. Monthly variation and ecological risk assessment (era)

Perfluorinated compounds (PFCs) are a wide class of emerging pollutants. In this study, we applied the US EPA method 533 for the determination of 21 PFCs in river water samples. In particular, this method was used to investigate the presence of the target PFCs in six rivers in central Italy during a 4-month-long monitoring campaign. In 73% of the analyzed samples, at least some of the target PFCs were detected at concentrations higher than the limit of detection (LOD). The sum of the 21 target analytes ( n-ary sumation 21PFCs) ranged from 4.3 to 68.5 ng L-1, with the highest concentrations measured in the month of June, probably due to a minor river streamflow occurring in the warmer summer months. Considering the individual congeners, PFBA and PFPeA, followed by PFHxA and PFOA, were the predominantly detected compounds. Short- and medium-chain PFCs (C4-C9) prevail over the long-chain PFCs (C10-C18), likely due to the increased industrial use and the higher solubility of short-chain PFCs compared to long-chain PFCs. The ecological risk assessment, conducted by using the risk quotient method, highlighted that the risk for aquatic environments associated with PFBA, PFPeA, PFBS, PFHxA and PFOA was low or negligible. Only for PFOA, there was a medium level of risk in two rivers in the month of June. With regard to PFOS, 54% of the river water samples were classified as "high risk" for the aquatic environment. The remaining 46% of the samples were classified as "medium risk.