Een van 's werelds meest gruwelijke milieurampen:de kwikvergiftiging van de jaren vijftig en zestig in Minamata, Japan - kan zijn veroorzaakt door een voorheen niet-bestudeerde vorm van kwik die rechtstreeks uit een chemische fabriek werd geloosd, onderzoek van de Universiteit van Saskatchewan (USask) heeft gevonden.

"Door state-of-the-art technieken te gebruiken om een ​​historisch dierlijk hersenweefselmonster opnieuw te onderzoeken, ons onderzoek helpt nieuw licht te werpen op deze tragische massavergiftiging, " zei USask-professor Ingrid Pickering, Canada Research Chair in Molecular Environmental Science. "Kwik blijft lang aanwezig in de natuur en legt lange afstanden af. Ons onderzoek helpt bij het begrijpen hoe kwik in het milieu werkt en hoe het mensen beïnvloedt."

De studie die onderzoekt welke kwiksoorten verantwoordelijk kunnen zijn voor de Minamata-vergiftiging, werd op 12 februari in het tijdschrift gepubliceerd Milieuwetenschap en -technologie . Verwacht wordt dat dit zal leiden tot een bredere herbeoordeling van de soort kwik die verantwoordelijk is voor niet alleen de Minamata-tragedie, maar misschien ook voor andere incidenten met organische kwikvergiftiging, zoals in Grassy Narrows, Ontario.

Kwikhoudend industrieel afval van de chemische fabriek van de Chisso Corporation werd tot 1968 nog steeds gedumpt in Minamata Bay. Duizenden mensen die het kwik binnen kregen door het eten van lokale vis en schaaldieren stierven, en nog veel meer vertoonde symptomen van kwikvergiftiging, waaronder convulsies en verlamming.

"Iets dat in die tijd onbekend was, was dat ongeboren kinderen ook zouden lijden onder de verwoestende gevolgen van kwikvergiftiging, met velen die worden geboren met ernstige neurologische aandoeningen, " zei Ashley James, promovendus toxicologie, USask, de eerste auteur van het artikel. "Een moeder kan in wezen onaangetast zijn door de vergiftiging omdat het kwik in haar lichaam werd opgenomen door het ongeboren kind."

De Minamata-vergiftiging wordt beschouwd als een schoolvoorbeeld van hoe anorganisch kwik verandert in organisch kwik, en hoe een giftige stof zich in de voedselketen naar de mens voortplant. Al decenia, er is aangenomen dat micro-organismen in de modder en sedimenten van Minamata Bay het giftige anorganische kwik uit het afvalwater van de fabriek hebben omgezet in een veel dodelijker organische vorm, methylkwik genaamd, die zich richt op de hersenen en ander zenuwweefsel. Men dacht dat deze verbinding zich naar mensen verspreidde door het eten van besmette zeevruchten.

Recente studies hebben gesuggereerd dat methylkwik zelf rechtstreeks uit de Minamata-fabriek kan zijn geloosd.

Maar USask-onderzoek - waarbij 60-jarige Minamata-kattenweefselmonsters betrokken waren - heeft uitgewezen dat deze veronderstellingen misplaatst kunnen zijn.

Met behulp van een nieuw type spectroscopie en geavanceerde rekenmethoden, de USask-onderzoekers hebben ontdekt dat het hersenweefsel van de kat overwegend organisch kwik bevatte, eerdere bevindingen en aannames tegenspreken. De computermodellering van het team was ook in staat om te voorspellen welke soorten kwikafvalverbindingen de chemische fabriek waarschijnlijk zou produceren.

"De meest waarschijnlijke neurotoxische chemische vorm van kwik die uit de fabriek werd geloosd, was noch methylkwik, noch anorganisch kwik, " zei Graham George, Canada Research Chair in X-ray Absorption Spectroscopy en een expert in spectroscopie van giftige zware elementen bij het Toxicology Centre en de afdeling geologische wetenschappen van USask.

"We denken dat het werd veroorzaakt door een heel ander type organisch kwik dat rechtstreeks uit de Chisso-fabriek in Minamata werd geloosd in een toch al dodelijke chemische vorm."

De monsters van kattenhersenen uit de USask-studie zijn afkomstig van een experiment dat in 1959 door de bedrijfsarts van Chisso werd uitgevoerd om de oorzaken van de ziekte vast te stellen, die aanvankelijk geen verband hield met de industriële dumping. De dokter voedde de katten met het industriële afval en ze vertoonden al snel symptomen die vergelijkbaar waren met de zieke dorpelingen. Terwijl de dokter werd bevolen om zijn experimenten stop te zetten, hij bewaarde monsters van hersenweefsel van een van de katten.

Het USask-team heeft ontdekt dat de waarschijnlijke boosdoener van de vergiftiging alfa-mercuri-aceetaldehyde is, een kwikafvalproduct van de aldehydeproductie dat niet eerder is geïdentificeerd.

"Het was deze soort die zeer waarschijnlijk Minamata Bay besmette en vervolgens aanleiding gaf tot de tragedie van de ziekte van Minamata. We denken dat dit de dominante kwiksoort was in het afval van acetaldehyde-planten. Er is meer werk nodig om de moleculaire toxicologie van deze verbindingen te onderzoeken, om de manieren te begrijpen waarop ze giftig kunnen zijn voor mensen, dieren en het milieu, "zei Joris.

Het 12-koppige onderzoeksteam omvatte onderzoekers van USask, Stanford Synchrotron Stralingslichtbron aan de Stanford University, Japans Nationaal Instituut voor de ziekte van Minamata, en de afdeling milieugeneeskunde van de Universiteit van Rochester.

Terwijl USask de thuisbasis is van de Canadian Light Source synchrotron, er zijn slechts twee synchrotrons in de wereld die zijn opgezet met de gespecialiseerde apparatuur die nodig is voor het geavanceerde werk dat het team doet met deze kostbare monsters - één in Grenoble, Frankrijk en de andere op Stanford.

Het USask-onderzoek werd gefinancierd door de Natural Sciences and Engineering Research Council, de Canadese instituten voor gezondheidsonderzoek, en de Canada Foundation for Innovation.

De nieuwe bevindingen vallen samen met hernieuwde publieke belangstelling voor de tragedie als gevolg van de langverwachte première op 21 februari op het Internationale Filmfestival van Berlijn van een nieuwe film "Minamata", waarin Johnny Depp de hoofdrol speelt als fotojournalist W. Eugene Smith wiens werk de verwoestende gevolgen van de kwikvergiftiging.