Wat is bioconcentratie?
Bioconcentratie is een situatie waarin de niveaus van een toxine in een organisme de niveaus van dat toxine in de omgeving overschrijden. Deze term wordt vaak specifiek gebruikt in verwijzing naar aquatische omgevingen en waterorganismen, in tegenstelling tot de gerelateerde "bioaccumulatie", die kan verwijzen naar toxines en organismen die in verschillende omgevingen worden aangetroffen. Bioconcentratie is een punt van zorg voor veel voorstanders van het milieu en wetenschappelijke onderzoekers, evenals mensen die verantwoordelijk zijn voor het formuleren van beleid en het ontwikkelen van nieuwe consumentenproducten.
In een klassiek voorbeeld van bioconcentratie kan een vis die leeft in een rivier die besmet is met farmaceutisch afval, grote hoeveelheden menselijke hormonen uit het water opnemen. Als de vis de hormonen niet tot expressie kan brengen, hopen ze zich op in het lichaam, wat leidt tot een situatie waarin het lichaam van de vis meer hormonen bevat dan het omringende water. Onderzoekers kunnen een concept gebruiken dat bekend staat als de bioconcentratiefactor (BCF) om bioconcentraties op een numerieke manier uit te drukken.
Om de bioconcentratiefactor te vinden, worden de niveaus van een toxine in een organisme gedeeld door de niveaus in het omringende water om een verhouding te vinden. Hoe hoger de ratio, hoe ernstiger de bioconcentratie. Een hoge BCF kan leiden tot gezondheidsproblemen zoals genetische mutaties die worden doorgegeven aan nakomelingen, kankers, overlijden of ziekte. In vispopulaties is bijvoorbeeld een toenemend aantal vissen geboren met ambigue genitaliën geïdentificeerd in waterwegen die zijn besmet met geneesmiddelen.
Bioconcentratie kan ook leiden tot een situatie die biomagnificatie wordt genoemd. Bij biomagnificatie nemen de toxineniveaus toe naarmate men hoger in de voedselketen komt. Een toxine kan bijvoorbeeld in kleine hoeveelheden aanwezig zijn in planten die door kleine vissen worden gegeten. De vissen moeten veel planten eten om te overleven, waardoor ze een hogere BCF ontwikkelen. De grotere vissoort die de kleine vis eet, heeft een nog hoger niveau van toxines in zijn lichaam, en de beer die deze vissen eet, ontwikkelt op zijn beurt hoge niveaus van toxines. Het gif kan ook worden doorgegeven aan vogels die de vis opeten, samen met mensen. Bioconcentratie verklaart hoe vlamvertragers worden gevonden in de borsten van vrouwen over de hele wereld: deze vrouwen consumeerden deze chemicaliën niet direct, ze slikten ze door organismen te eten die biomagnificatie ervoeren.
Bioconcentratie en biomagnificatie verklaren waarom ogenschijnlijk lage niveaus van toxines een probleem kunnen worden, omdat als een dier moeite heeft om een toxine uit zijn lichaam tot expressie te brengen, de toxine zal opbouwen zolang het organisme wordt blootgesteld. De chemische DDT wordt vaak als voorbeeld genoemd; toen het in eerste instantie werd gebruikt, bleek het alleen giftig te zijn voor insecten. Na een lange periode van tijd verscheen echter biomagnificatie die resulteerde in dun-geschilde vogeleieren, waardoor veel vogelsoorten ernstig werden beschadigd. Dit leidde tot wijdverbreide verboden op de chemische stof.