SLUTRAPPORT (dnr 090262)

SLUTRAPPORT (dnr 090262)
Uppnådda resultat:
Under våren 2011, hösten/vintern 2011/12, 2012/13 har vi varit ute i perioder 1
dag/vecka och gjort personburna och stationära mätningar av skärvätskeaerosol i
luften vid olika maskiner på 5 olika fabriker på stora industrier. Vid varje mättillfälle
togs även skärvätskeprov i centraltank och vid maskin.
Bakteriearter och koncentrationer
Totalt har 179 prov från 5 olika typer av skärvätskor från både centraltankar och
maskiner analyserats. Proverna samlades in från 14 olika tanksystem. En skärvätska
var semisyntetisk, en syntetisk och tre mineraloljebaserade. En kvantitativ odling har
utförts aerobt och anaerobt på både generella och selektiva medier. Plattorna lästes
av första gången efter 3 dagar och har sedan upp till 20 dagar för detektion av
långsamväxande bakterier. Isolaten identifierades med MALDI-TOF (Ripac,
Tyskland). Olika sorter av dipslide (provstickor) som användes ute i fabrikerna för att
mäta bakterie- och mögelhalten i skärvätskan samlades in från företagen och
jämfördes med mikrobiologen odlingsresultat av skärvätskan. Resultaten visar att det
var skillnader mellan olika sorter av dipslide. Av de vi testade var det en sort som var
tillverkad för att användas till skärvätskor som mätte både bakterie- och mögelhalten.
Några var tillverkade för att användas att mäta bakterie- och mögelhalten inom
livsmedelindustrin. Endotoxinnivån i skärvätskorna mättes med Limulus amöbocyt
lysat test (kinetisk kromogen LAL, Endosafe).
Tabell 1 visar förekomst och mängd av alla mikrober som isolerades från de 179
proverna. Totalt isolerades 38 olika mikrober varav 33 bakteriearter och 5
svamparter. Bakterien Mycobacterium immunogenum var den vanligast
förekommande
bakterien
(63%)
följt
av
mögelsvampen
Fusarium
oxysporum/proliferatum (17%), den Gramnegativa bakterien Pseudomonas
pseudoalcaligenes (14%) och mögelsvampen Fusarium solani (12%).
Tabell 1. Förekomst och mängd av bakterier detekterade av alla mikrober som
isolerades från de 179 proverna.
Mikrob
Mycobacterium immunogenum
Median
Frekvens av
sort(%)
(CFU/ml)
63
1,0*106
1
Fusarium oxysporoum/proliferatum
17
1,3*103
Pseudomonas pseudoalcaligenes
14
9,3*104
Fusarium solani
12
100
Micrococcus luteus
9
1,5*103
Cryptcoccus curvatus
8
1,0*103
Staphylococcus epidermidis
6
400
Cupravidus pauculus
6
7,2*105
Paenibacillus lautus
5
100**
Microccocus sp
4
1,0*103
Propionibacterium acnes
4
400
Staphylococcus capitis
4
500
Candida parapsilosis
2
4,5*105
Ochrobacter sp
2
650
Staphylococcus warneri
2
1,8*103
Acinetobacter sp
1,6
4,7*105
Penicillum sp
1,6
200
Pseudochrobactrum sp
1,6
700
Staphylococcus hominis
1,6
1,0*103
Alcaligenes faecalis
1
2,6*107
Lysinibacillus fusiformis/sphaericus
1
55
SKF87:5b
1
550
Streptococcus sp
1
1,5*104
Staphylococcus saccarolyticus
1
600
Vagococcus fluvialis
1
5,5*103
Actinomyces viscosus
0,5
1,0*103
Bacillus sp
0,5
200
Brevibacterium pityocampae
0,5
100
Brevundimonas diminuta
0,5
1,4*107
Citrobacter sp
0,5
3,6*106
Kocuria rosea
0,5
700
2
Lactobacillus curvatus
0,5
200
Neisseria subflava
0,5
1,6*106
Rhodotorula mucilaginosa
0,5
200
Rothia mucilaginosa
0,5
2,0*103
Staphylococcus caprae
0,5
3,0*103
Staphylococcus haemolyticus
0,5
1,0*103
Spingomonas paucimobilis
0,5
1,0*103
Olika typer av skärvätskor samlade från centraltankar
Sextiosex prover från 14 olika tankar av fem olika skärvätsketyper har samlats in vid
olika tillfällen. Mikrobiell växt detekterades i 94 % (61/66) av alla proverna
(detektionsgräns bakterier: 100 CFU/ml, svamp/mögel: 10 CFU/ml). Figur 1 visar ett
utvalt provtagningstillfälle för de 5 olika skärvätskorna. Sammansättningen av provet
är representativt för respektive skärvätska och visar prov taget från centraltanken och
en ansluten maskin vid samma tillfälle. Andelen av mikrober baserar sig på mängden
(CFU/ml) vid det givna tillfället.
Semisyntetisk A. Trettioen prover samlades från 5 olika tanksystem och från 2 olika
företag. Mikrobiell växt återfanns i 97 % (30/31) av proverna. Som visas i Figur 1 så
dominerades de flesta proverna av den grampositiva bakterien M. immunogenum. M.
immunogenum återfanns i 90 % (28/31) av alla provtagningar med medianvärdet
2,1*106 CFU/ml och var oftast den enda bakterien som odlades fram från denna
skärvätsketyp.
Syntetisk A. Denna skärvätska samlades från en enda tank vid fyra tillfällen och det
växte mikrober vid alla provtagningar. Den gramnegativa bakterien Cupriavidus
pauculus detekterades vid alla tillfällen med medianvärdet 1,1*10 6 CFU/ml. Endast en
annan art dök upp i tanken vid ett tillfälle.
Mineral A. Åtta prover samlades från 2 tanksystem och mikrobiell växt återfanns i 88
% (7/8) av proven. Från denna skärvätska isolerades den gramnegativa bakterien
Pseudomonas pseudoalcaligenes från 75 % (6/8) av alla prover med medianvärdet
2,3*105 CFU/ml och M. immunogenum från 50 % (4/8) av prover med medianvärdet
1,1*104 CFU/ml. Fyra andra arter isolerade vid ett tillfälle vardera.
Mineral B. Elva skärvätskeprover samlades från 2 olika tanksystem och det fanns
mikrobiell växt i 82 % (9/11) av proverna. Svampen Fusarium oxysporum/proliferatum
var den vanligaste mikroben och växte fram i 73 % (8/11) av proven med ett
medianvärde på 890 CFU/ml skärvätska. Svampen Fusarium solani, den
3
grampositiva bakterien Micrococcus luteus, M. immunogenum
pseudoalcaligenes förekom i 18 % (2/11) av proven vardera.
och
P.
Mineral C. Tolv prover samlades från 4 olika tankar och det fanns mikrobiell växt vid
alla tillfällen. M. immunogenum återfanns i 75 % (9/12) av proverna med
medianvärdet 8,0*103 CFU/ml. I en tank som endast samlades två gånger återfanns
dock inte M. immunogenum vid något av tillfällena. Svampen Cryptococcus curvatus
detekterades i 42 % (5/12) av proverna med medianvärde 1,1*104 CFU/ml och F.
oxysporum/proliferatum återfanns i 33 % (4/12) av proverna med medianvärde 100
CFU/ml. Resterande 10 arter återkom högst 2 gånger.
4
Figur 1 Visar sammansättningen av bakterier och svamp vid ett utvalt
provtagningstillfälle för de 5 olika skärvätskorna.
5
Antal arter per provtillfälle
Som framgår av tabell 2
så hade
skärvätskorna baserade
på
syntetiska/semisyntetiska oljor sällan mer än 1 art/prov (range 0-4) medan de
mineraloljebaserade skärvätskorna hade 2 arter/prov (range 0-6)(p=0,0037). Det var
ingen skillnad mellan skärvätskorna inom dessa två grupper arter/prov.
Tabell 2. Översikt över antal arter i olika skärvätskor från centraltankar på två företag.
Skärvätska från
centraltankar
Antal arter
median
range
Semisyntetisk A (n=31)
1
0-4
Syntetisk A (n=4)
1
1-2
Mineral A (n=8)
2
0-3
Mineral B (n=11)
2
0-3
Mineral C (n=12)
3
1-6
Koncentration av bakterier i de olika skärvätsketyperna
Det var stor skillnad i koncentration av mikrober i de olika skärvätsketyperna (fig 2a).
Medianen för totalantal mikrober i de syntetiska/semisyntetiska skärvätskorna var
1,8*106 CFU/ml jämfört med 1,1*104 i de mineraloljebaserade (p<0,0001).
Det var inte så stor skillnad mellan de två syntetiska/semisyntetiska skärvätskorna
gällande koncentrationen, men Semisyntetisk A domineras av M. immunogenum och
Syntetisk A dominerades av C. pauculus. Mellan de tre mineraloljebaserade
skärvätskorna var det dock stor skillnad. Mineral A, som dominerades av P.
pseudoalcaligenes, hade högst koncentration bakterier, nästan lika högt som i de
syntetiska/semisyntetiska skärvätskorna. Mineral B som dominerades av svampen F.
oxysporum/proliferatum hade lägst koncentration av alla skärvätskor. Jämfört med
Semisyntetisk A som också dominerades av M. immnuogenum så hade Mineral C
signifikant lägre koncentration av mikrobiell växt (2,1*106 vs 1,1*104, p<0,0001).
Endotoxin
Som ses i figur 2b så var det stor variation i endotoxinhalt mellan de olika
skärvätsketyperna. De syntetiska/semisyntetiska oljorna hade lägsta och högsta
6
endotoxinnivåerna. Endotoxinhalten beror till stor del på antalet gramnegativa
bakterier, vilka återfanns i höga koncentrationer i Syntetisk A (C. pauculus, 106
CFU/ml) och Mineral A (P. pseudoalcaligenes, 105 CFU/ml), vilket syns tydligt i
figuren. Semisyntetisk A, där det i princip endast växer M. immunogenum i höga tal
hade klart lägst nivå av endotoxin.
Fig. 2
a
Total mängd mikrober
10 8
p=0,0003
10 7
p=0,0142
CFU/ml
10 6
10 5
10 4
10 3
detektionsnivå bakterier
10 2
A
Sy
nt
et
is
k
A
M
in
er
al
A
M
in
er
al
B
M
in
er
al
C
detektionsnivå svamp
Se
m
is
yn
t
et
is
k
10
1
b
endotoxin
100000
p=0,0014 p=0,0040
p=0,0044
EU/ml
10000
p=0,0014
1000
100
detektionsnivå
al
C
er
M
in
al
B
er
M
in
al
A
er
M
in
et
is
k
Sy
nt
Se
m
is
yn
t
et
is
k
A
A
10
Fig 2. Koncentration av bakterier (a) och endotoxin (b) i de olika skärvätsketyperna.
Figur 3 visar koncentration för den dominerande mikroben i 5 olika tanksystem med
de fem olika skärvätsketyperna, provtagna vid olika tidpunker. Figuren visar
centraltank i rött och maskiner kopplade till respektive centraltank i svart. Den här
7
bilden visar tydligt att mängden mikrober som detekterades i maskinerna motsvarade
mängden som detekterades i centraltanken. Detta gäller de mikrober som var vanligt
förekommande i respektive system. Mikrober som endast dök upp sporadiskt hade
ingen tydlig koppling mellan tank och maskin.
Fig. 3
Semisyntetisk A
10 6
M. immunogenum
10 4
10 6
10 5
10 3
10 3
detektionsnivå
10 2
Maskin 1
Tank
C. pauculus
10 4
10 2
detektionsnivå
11
04
27
13
02
05
13
01
22
12
12
18
12
12
11
12
12
04
12
1201
0226
03
10 1
10 1
11
11
24
CFU/ml
10
5
10 7
CFU/ml
10
Syntetisk A
Maskin 1
Maskin 2
Maskin 3
Maskin 4
Maskin 5
Tank
7
Mineral A
detektionsnivå
P. pseudoalcaligenes
Tank
Maskin 1
Maskin 2
F. oxysporum/proliferatum
10 3
10 2
10 1
10 0
10 - 1
12
06
20
12
06
27
12
07
03
12
02
21
11
05
11 25
05
31
11
06
0
11 8
06
14
10 0
10 - 1
10 7
10 6
10 5
10 4
detektionsnivå
12
11
27
12
12
05
10 2
10 1
12
02
28
CFU/ml
Maskin 1
Maskin 2
Tank
10 5
10 4
10 3
CFU/ml
Mineral B
10 7
10 6
Mineral C
CFU/ml
10 7
10 6
10 5
Tank
Maskin 1
Maskin 2
4
10
10 3
10 2
10 1
detektionsnivå
M. immunogenum
12
12
17
12
12
05
12
11
27
12
11
14
12
11
20
10 0
10 - 1
Fig 3. Koncentration och typ av mikroorganismer i de olika skärvätsketyperna från
centraltank respektive maskin(er), provtagna vid olika tidpunkter.
Skärvätskeaerosol, endotoxiner
8
Det har gjorts 126 personburna mätningar av skärvätskeaerosol med medelvärde
0,20 mg/m3 (range 0,03-1,08). 70 stationära mätningar av skärvätskeaerosol har
gjorts vid maskin med medelvärde 0,16 mg/m3. Det finns inget svensk gränsvärde för
skärvätskeaerosol. Ofta används i stället gränsvärdet för oljedimma som är 1 mg/m3.
Mängden endotoxin har mätts både personbundet på operatörer (121 prover) och
stationärt (55 prover) vid maskin. Ett medelvärde på 0,39 EU/m3 uppmättes stationärt
och personburet var medelvärdet 0,35 EU/m3. I figur 4 nedan visas att det inte finns
en korrelation mellan halten endotoxin i luften och mängden skärvätskeaerosol i luft.
Fig 4. Koncentration av endotoxin EU/m3 i luften avsatt mot mängden
skärvätskeaersol mg/m3 luft
9
En pilotstudie gjordes i början av projektet för att testa vilket filter (teflon eller
glasfiber) som skulle användas vid provtagning av endotoxiner med Sioutas
impaktor. Vi kom fram till att använda teflonfilt er och inte glasfiberfilter i våra
provtagare. I figur 5 nedan syns koncentrationen av av endotoxin i olika
storleksfördelningar som vi kunnat mäta upp i luften personburet med Sioutas
impaktor på arbetstagarna. Detta har man inte tidigare gjort i andra studier.
Endotoxin utgör en del i bakteriens cellvägg och när bakterien dör så kan endotoxinet
bli luftburet i olika storleksfördelningar. Resultaten visar att majoriteten av de
endotoxindelar som kan mätas upp i luften kring operatören ligger i storleksintervallet
2,5-10 m.
Fig 5. Personburen mätning av koncentration endotoxin EU/m3 i luften i olika
storleksfördelningar
Det har gjorts 56 personburna mätningar av skärvätskeaerosol med DataRAM som
personburet mäter mängd partiklar (mg/m3) i storleksfraktionen 0,1-10 m. I figur 6
nedan visar 2 olika maskiner som visar att exponeringstopparnas storlek och antal
ser olika ut vid olika maskiner. Parallellt har de som arbetat fört en loggbok så man
kan se aktiviteten vid exponeringstopparna. Beräkningar görs nu för att se hur stort
bidrag dessa exponeringstoppar ger till den totala exponeringen under ett helt
arbetsskift.
10
07:57:25
08:12:25
08:27:25
08:42:25
08:57:25
09:12:25
09:27:25
09:42:25
09:57:25
10:12:25
10:27:25
10:42:25
10:57:25
11:12:25
11:27:25
11:42:25
11:57:25
12:12:25
12:27:25
12:42:25
12:57:25
13:12:25
13:27:25
13:42:25
13:57:25
14:12:25
14:27:25
08:55:19
09:06:19
09:17:19
09:28:19
09:39:19
09:50:19
10:01:19
10:12:19
10:23:19
10:34:19
10:45:19
10:56:19
11:07:19
11:18:19
11:29:19
11:40:19
11:51:19
12:02:19
12:13:19
12:24:19
12:35:19
12:46:19
12:57:19
13:08:19
13:19:19
13:30:19
13:41:19
13:52:19
5
4,5
4
3,5
3
2,5
2
Serie1
1,5
1
0,5
0
1,4
1,2
1
0,8
0,6
Serie1
0,4
0,2
0
Fig 6. Personburen mätning av mängd partiklar (mg/m3) i storleksfraktionen 0,1-10
m på 2 operatör vid olika maskiner
11
Frågeformulär och klinisk undersökning
Ett frågeformulär skickades ut till anställda exponerade för skärvätska och
oexponerade kontroller. Dessa kontroller var kollektivanställda vid samma företag
som de exponerade men alltså utan att vara exponerade för skärvätska. De arbetade
vanligen med montering, underhåll eller transporter. Totalt besvarades formuläret
480 exponerade personer och 142 oexponerade, vilket utgör 84 % av de tillfrågade.
Det framkom tydligt att torrhosta var vanligt förekommande bland de exponerade,
andra symptom som var överrepresenterade bland de exponerade var pip i bröstet,
näs- och ögonbesvär, klåda i huden, eksem, och nässelutslag, se figur 7 nedan. Vid
statistisk testning var torrhosta, klåda och eksem signifikant vanligare hos
exponerade jämfört med oexponerade.
Fig 7. Sammanställning av resultaten ifrån frågeformuläret
I nästa steg inbjöds alla icke-rökare som i frågeformuläret angivit torrhosta eller
astma samt ett urval utan luftvägsbesvär till en klinisk undersökning. Den omfattande
spirometri (undersökning av andningsfunktionen), mätning av NO (kväveoxid) i
utandningsluften, insamling av partiklar i utandningsluften och blodprov.
Undersökningen gjordes under vintern utanför pollensäsong av totalt 117 personer,
både exponerade och oexponerade. Syftet var att undersöka eventuell inflammation i
luftvägarna av skärvätska genom att studera NO och partiklar i utandningsluften.
Blodproverna har hittills analyserats med avseende på Phadiatop (undersöker
vanliga allergier mot pollen, pälsdjur och mögel). 37 personer (30 % av de
undersökta) hade positiv Phadiatop vilket var förväntat. Det fanns ingen skillnad i
12
spirometri mellan exponerade och oexponerade, också det förväntat. NOmätningarna visade inga signifikanta skillnader mellan de olika exponerade och
oexponerade.
I vår första delstudie fick de personer som burit provutrustning för mätning av
skärvätskeaerosol en förfrågan om de kunde blåsa ett utandningsprov vid olika
tillfällen för att mäta NO-halten (kvävemonoxid) i utandningsluften. Mätningen gjordes
på 16 exponerade personer. Då mättes NO direkt efter semester innan de började
arbeta och efter minst 8 dagars skiftgång. Personer med övre luftvägsbesvär under
de senaste 3v, rökare och snusare exkluderades. Resultaten visar att NO ökade i 13
av 16 personer och medianen var direkt efter semester 14 ppb och 16.5 ppb efter
skiftgångsserie. Ökningen var större hos de som hade högre initial NO värde från
början. Medelökningen av NO var 38% (95% CI: 16-60%), analyserat med par t-test.
Avvikelser i projektet utifrån projektbeskrivningen
Projektet har löpt enligt plan. Vi har avslutat mätningar på 2 stora industrier med 5
fabriker där vi mätt våren 2011, hösten/vintern 2011/12, 2012/13 De prover som
skulle samlas in enligt projektplan har vi provtagits. Analyser med avseende på
halten av inflammationsmarkören TNF-alpha och IL-8 i utandningsluft för endogena
partiklar från luftvägarna har ännu inte gjorts pga att alla analysermetoder inte är
färdigvaliderade. Analyserna kommer att göras under år 2013.
Insatser som skett och planeras för att resultat ska komma till
praktisk användning i arbetslivet
Resultat från projektet har återrapporterats direkt till deltagande företag för att
användas i det systematiska arbetsmiljöarbetet och till verkstadsindustrin via
seminarium och via nätverket ”Skärvätskecentrum”. De personer som deltagit i
undersökningen kommer att informeras om resultaten från undersökningarna, både
individuella resultat liksom resultat från hela undersökningen. Det pågår en
diskussion om ett eventuellt nytt svenskt hygieniskt gränsvärde för skärvätskeaerosol
och resultat från denna undersökning kan komma att utgöra underlag för detta nya
gränsvärde Resultat har även presenterats på internationella konfenrenser och på
Svenska Läkarsällskapets riksstämman :
Determination of endotoxin in different particle fractions in metalworking aeorosols,
Dahlman-Höglund A, Lillienberg L, Brisman J, Olin A-C Andersson M, MattsbyBaltzer I, UEIL, Independent Union of European Lubricant Industry, Conference
2011 i Barcelona
Increased Exhaled Nitric Oxide among workers exposed to Metalworking Fluid
Aerosol, Andersson M, Brisman J, Hammar O, Dahlman-Höglund A, Olin A-C, ERS
2012 i Wien
13
Ökning av utandad kväveoxid bland arbetare som exponerats för skärvätskeaerosol,
Andersson M, Brisman J, Hammar O, Dahlman-Höglund A, Olin A-C, Svenska
Läkarsällskapets Riksstämma 2012
Metal working fluids, bacteria and airways, Dahlman-Höglund A, Lindgren Å,
Andersson M, Olin A-C, Brisman J, Mattsby-Baltzer I , ATS American Thoracic
Society International Conference 2013 i Philadelphia.
Cross-sectional study on respiratory symptoms in workers exposed to metalworking
fluid aerosols, Brisman J, Olin A-C, Andersson M, Hammar O, Dahlman-Höglund A.,
EPICOH 2013: IMPROVING THE IMPACT, UTRECHT, THE NETHERLANDS, 18 –
21 JUNE 2013
14