home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Current Shareware 1994 January / SHAR194.ISO / textfile / envfacts.zip / PCB.TXT < prev    next >
Text File  |  1993-05-12  |  10KB  |  177 lines

  1.                      EXCESSIVE FEAR OF PCBS
  2.                        [Philip H. Abelson]
  3.  
  4.           [Editorial, Science 253:361 (26 July 1991).]
  5.                            [643 words]
  6.  
  7. When mentioned by the media, the polychlorinated biphenyls (PCBs)
  8. are  described  as  cancer-causing   chemicals.  A  more  precise
  9. statement would be that huge daily  lifelong doses of some of the
  10. PCBs  are cancer-causing  in rats.  Many industrial  workers were
  11. exposed to  substantial amounts of  PCBs during  the 1950s, '60s,
  12. and early '70s. Some of the  workers respired a total of 15 grams
  13. or more.  But the  industrial exposure led  to no  known cases of
  14. cancer. Nevertheless, as much as $100 billion could ultimately be
  15. spent trying to remove PCBs from the environment.
  16.  
  17. The PCBs  are synthesized  by chlorination  of biphenyl (C12H10).
  18. Two benzene rings are connected by a single bond. The products of
  19. chlorination potentially  include 209  different compounds having
  20. one to ten chlorines. The  highly chlorinated PCBs have extremely
  21. low vapor pressure,  are practically insoluble  in water, and are
  22. usually   highly  immobile   in   soil.  Transformer   oils  were
  23. essentially  a  mixture  of  PCBs  having  five,  six,  or  seven
  24. chlorines.  These  were  manufactured  in  the  United  States by
  25. Monsanto  and given  the name  Aroclor 1260  (12 carbons  and 60%
  26. chlorine). Of  the PCBs sold  in the United  States, Aroclor 1260
  27. and more  highly chlorinated PCBs  constituted only  12%. Most of
  28. the  tests  for  carcinogenicity in  rats  have  been  made using
  29. Aroclor 1260. These have revealed cancerous tumors in rat livers.
  30. However, a  major study conducted  in West  Germany included PCBs
  31. with 60 and 42% chlorine content.*  Rats ingesting daily the more
  32. highly chlorinated PCBs  developed liver cancers  in old age. The
  33. rats treated with the less chlorinated PCBs had a low tumorigenic
  34. response in the  liver, had less total  cancer than the controls,
  35. and lived longer than the controls.
  36.  
  37. In spite of such evidence the Environmental Protection Agency has
  38. moved to tighten its regulatory stance on PCBs. In the 30 January
  39. 1991 Federal Register, EPA stated  that it agreed that ``there is
  40. inadequate evidence  of carcinogenicity  of PCBs  in humans.'' It
  41. mentioned the tests showing that  ``PCBs that are 60% chlorinated
  42. have been reported to be carcinogenic in animals, while PCBs with
  43. a  lower  chlorine  content  concentration  (chlorine  54%)  have
  44. produced   cancer   in  animals   that   was   not  statistically
  45. significant.'' The EPA comment did not mention the important West
  46. German study. It  instead stated that  ``it appears reasonable to
  47. regulate   PCBs  as   a  class   of   compounds  with   a  cancer
  48. classification  of  Group  B2 ....  Therefore,  according  to EPA
  49. policy, the MCLG  [maximum contamination limit  goal] for PCBs is
  50. zero.   The  proposed   MCL   is  0.0005   mg/l,   the  practical
  51. quantification limit.''
  52.  
  53. The various experiments on the  carcinogenicity of PCBs have been
  54. conducted at  different laboratories  using different  strains of
  55. rats and different  criteria in the  pathologic examinations. The
  56. Institute for Evaluating Health Risks (IEHR) has just completed a
  57. project in which  the pathological diagnoses in  five key rat PCB
  58. studies were reassessed  by a panel  of expert pathologists. They
  59. reaffirmed the carcinogenicity of  the 60% chlorinated PCBs. They
  60. ``reaffirmed that chronic exposure to  a PCB formulation that was
  61. 54%  chlorinated  did  not   yield  a  statistically  significant
  62. increase   of  either   benign   or  malignant   tumors.''  Their
  63. examination of  the relevant pathological  slides ``revealed that
  64. rats  chronically  exposed  to a  PCB  formulation  that  was 42%
  65. chlorinated did not develop any increase in malignant tumors or a
  66. statistically significant increase in benign tumors.''
  67.  
  68. The fate of PCBs in  the environment depends on chlorine content.
  69. Under aerobic conditions  in nature mono-  and dichloro- and even
  70. tetrachlorodiphenyls  are slowly  metabolized  by microorganisms.
  71. Aerobes in  general are  unable to  metabolize highly chlorinated
  72. biphenyls.   However,   under    anaerobic   conditions   partial
  73. dechlorination  slowly  occurs  making  the  resultant  substance
  74. vulnerable if aerobic conditions are later established.
  75.  
  76. Manufacture of  PCBs in the  United States ceased  in about 1978.
  77. Since  then  they   have  been  slowly   disappearing.  From  the
  78. standpoint of  health effects there  is no  justification to base
  79. regulations of all PCBs on tests  with Aroclor 1260. -- Philip H.
  80. Abelson
  81.  
  82. *E. Schaeffer, H.  Greim, W. Goessner,  Toxicol. Appl. Pharmacol.
  83. 75, 278 (1984).
  84.  
  85.  
  86.       [The following is not part of the original article.]
  87.  
  88. ``cancer-causing'':  to  be  even more  precise,  a  substance is
  89. called  `carcinogenic'  or  `cancer-causing'  if  an experimental
  90. group of a strain  of inbred experimental animals  of a givex sex
  91. which are exposed  in a particular  way (e.g. feeding, injection)
  92. to  the  Maximum  Tolerated  Dose (MTD)  of  a  substance  have a
  93. statistically  significant increase  in  the incidence  of either
  94. benign or malignant tumors.
  95.  
  96. A strain of  animals is regarded  as inbred when  they have mated
  97. brother-sister  for  20  or   more  consecutive  generations.   A
  98. refinement of strain is the substrain.
  99.  
  100. Examples of some strains of  inbred rats: ALB rats were developed
  101. at the Albany, New  York, Medical College in  the 1930s. SHR rats
  102. are  Spontaneously  Hypertensive. Sprague-Dawley  rats  are named
  103. after Robert  Worthington Dawley (1897-1949),  a physical chemist
  104. at the  University of  Wisconsin, who  combined his  first wife's
  105. maiden  name (Spargue)  with his  last name.  He began  the stock
  106. about 1925. Wistar  rats are named after  the Wistar Institute of
  107. Philadelphia, which is named  after Dr Caspar Wistar (1761-1818),
  108. professor of anatomy at the  University of Pennsylvania School of
  109. Medicine.
  110.  
  111. Use  of inbred  animals  reduces the  number  of variables  in an
  112. experiment: all inbred individuals (1) are genetically identical,
  113. (2) are uniform, allowing fewer animals to be used in experiments
  114. to  achieve  a  given  degree  of  statistical  significance, (3)
  115. possess a  unique genotype. Examples:  strains with  high and low
  116. incidences  of   particular  types   of  tumours;   strains  with
  117. strain-specific  responses to  toxins; strains  which tend  to be
  118. afflicted with a particular diseases (such as hypertension).
  119.  
  120. Under regulatory guidelines, a statistically significant increase
  121. in benign tumours is to be taken as evidence of carcinogenicity.
  122.  
  123. The effects of a given substance  can vary greatly from strain to
  124. strain, even from sex to sex  within a given strain. Thus, X rats
  125. may exhibit a statistically  significant increase in a particular
  126. type  of tumor  when exposed  to  a substance,  while Y  rats are
  127. unaffected.  In other  cases,  X males  are  affected, but  not X
  128. females (and vice versa).
  129.  
  130. Commercial PCBs are  mixtures. The Aroclors  are characterized by
  131. four  digit  numbers.  The first  two  digits  indicate  that the
  132. mixture  contains biphenyls  (12), triphenyls  (54) or  both (25,
  133. 44); the last two  digits give the weight  percent of chlorine in
  134. the   mixture  (e.g.   Aroclor   1242  contains   biphenyls  with
  135. approximatley  42%  chlorine).  Trademarks:  Aroclor  (Monsanto);
  136. Clophen (Bayer).
  137.  
  138.  
  139.                               More
  140.  
  141. Abramowicz, D.A.  ``Aerobic and  Anaerobic Biodegradation of PCBs
  142.     a Review'', Crit Rev Biotechnol 10(3):241-251 (1990).
  143.  
  144. Baker, Henry  J.; Lindsey, J.  Russell and  Weisbroth, Steven H.,
  145.     Eds.   The  Laboratory   Rat,  2  v.   (American  College  of
  146.     Laboratory  Animal  Medicine Series).   New  York  : Academic
  147.     Press, 1979-80.  Vol. 1: Biology and Diseases.
  148.  
  149. Schaeffer, E.; Greim, H. and Goessner, W.  ``Pathology of chronic
  150.     polychlorinated  biphenyl (PCB)  feeding in  rats''.  Toxicol
  151.     Appl Pharmacol 75(2):278-88 (1984 Sep 15).
  152.  
  153.     Abstract:  The  hepatocarcinogenic  effect  of  Clophen  A 30
  154.     [55600-34-5] and Clophen A 60 [11096-99-4] was tested in male
  155.     weanling rats by long-term feeding over a period of 832 days.
  156.     The mortality rate was investigated in 100-day intervals.  In
  157.     the  first  800 days  liver  carcinoma accounted  for  21% of
  158.     necropsies  in the  Clophen A  60  group but  only 2%  of the
  159.     necropsies in the Clophen A 30  group and none in the control
  160.     animals.   The tumors  were  first observed  after  700 days.
  161.     After 800 days  hepatocellular carcinoma was  the most common
  162.     lesion observed in the Clophen  A 60 animals (61%) whereas it
  163.     was only observed in 3% of  animals in the Clophen A 30 group
  164.     and 2% in the controls.   Preneoplastic lesions, such as foci
  165.     of  hepatocellular alterations  and neoplastic  nodules, were
  166.     first  observed  after  Day   500.   The  incidence  of  foci
  167.     predominated  in  all  time  intervals,  but  an  increase in
  168.     neoplastic nodules and hepatocellular carcinomas was observed
  169.     with increased time.   There was a marked  trend from foci to
  170.     neoplastic nodule to hepatocellular  carcinoma with time. The
  171.     total   mortality  rate   and   the  incidence   of  thymoma,
  172.     inflammatory  lesions   of  the  urogenital   tract,  in  the
  173.     experiment    were   significantly    reduced    by   Clophen
  174.     administration.   Whether  this  protective  effect  could be
  175.     induced by polychlorinated biphenyls (PCBs) is discussed.
  176.  
  177.