mikrobiologiset määritykset kosteus- ja homevaurion määrittämisessä

19.2.2014 TTL perjantaimeeting 1

Mikrobiologiset määritykset kosteus- ja homevaurion määrittämisessä

Johtava tutkija, yksikön päällikkö, FT, Dos. Anne Hyvärinen

Mikrobien ”erityispiirteitä”

• Mikrobeja on kaikkialla ja paljon erilaisia

– Erilaisia epäpuhtauksia: solut, itiöt, niiden osaset ja rakennekomponentit, allergeenit, metaboliatuotteet (VOC, toksiinit)

• Eläviä, muuntuvia, mutta kuolleillakin merkitystä

• Mikrobien ja niiden aineenvaihduntatuotteiden kasvuun, kasvualustasta vapautumiseen ja esiintyvyyteen vaikuttavat useat tekijät

– Pitoisuuksien vaihtelu suurta

• Vaikutusmekanismit ja oireita/sairauksia aiheuttavat tai suojaavat tekijät edelleen epäselviä

• Yksilöiden vasteet erilaisia

• Sisäilman mikrobiologiselle epäpuhtauksille ei ole terveysperusteisia ohjearvoja!

•

19.2.2014

2

TTL perjantaimeeting

WHO guidelines for indoor air quality: dampness and mould (2009)

• Kosteus- ja homeongelmat ovat yhteydessä hengitystieoireisiin ja uuden astman synnyn riskiin

• Kosteus ja mikrobit ovat indikaattoreita - osoittavat olosuhdetta

– Ei tunneta tarkkaan altistumista ja tautimekanismia, jolla hengitystiehaitat aiheutuva

→ syy-seuraus suhde vielä epäselvä

• Ei voida asettaa terveysperusteista raja-arvoa, mikä määrä altistumista olisi vielä turvallinen

• Kosteus ja homekasvu tulisi aina ehkäistä

19.2.2014 3 TTL perjantaimeeting

19.2.2014 4

Terveydensuojelulaki “terveyshaitta”

• elinympäristössä olevasta tekijästä tai olosuhteesta aiheutuva sairaus tai sen oire

• altistuminen terveydelle vaaralliselle aineelle tai tekijälle siinä määrin, että sairauden tai sen oireiden syntyminen on mahdollista

• Työturvallisuuslaki ”terveyshaitta”

• sisältää koetut fyysiset ja henkiset oireet sekä koetun haitan (tilojen epätarkoituksenmukaisuus ja mm. sisäilman epäpuhtauksien häiritsevyys)

• Työturvallisuuslaki ”terveysvaara”

• tapaturman ja sairastumisen vaara

Terveydensuojelulaki 763/1993 ja

Työturvallisuuslaki 738/2003

TTL perjantaimeeting

19.2.2014 5

Asumisterveysohje (STM 2003) Asumisterveysopas (YTL 2009)

• Mikrobimäärityksillä pyritään selvittämään, onko asunnossa terveyshaittaa aiheuttava olosuhde

• Mikrobikasvustoa asunnon sisäpinnoilla ja sisäpuolisissa rakenteissa, ulkovaipan lämmöneristeen sisäpuolisissa rakenteissa, lämmöneristeissä sekä rakenteissa ja tiloissa, joista vuotoilmaa kulkeutuu sisätiloihin, voidaan pitää terveydensuojelulain tarkoittamana terveyshaittana

• Ohje korvautuu asetuksella ja opas päivitetään asetuksen soveltamisoppaaksi

TTL perjantaimeeting

Sisäilmaongelman selvittäminen

Olemassa olevan tiedon

kokoaminen

Katselmointi ja ilmanvaihdon toimivuuden

testaus

Mahdolliset lisätutkimukset ja –mittaukset

KOKONAISUUDEN ARVIOIMINEN

Salonen, TTL 19.2.2014 TTL perjantaimeeting 6

Kosteus ja homevaurioiden tunnistaminen

• Perustuu ensisijaisesti rakennustekniseen arviointiin

• Käytetään tarvittaessa mikrobipitoisuuksien ja –lajiston määrittämistä ilma-, pinta- ja materiaalinäytteistä

Rakennustekninen arviointi sisältää:

• Vaurioiden havainnoinnin

• Kosteuslähteiden tunnistamisen

• Riskirakenteiden tunnistamisen

• Riskien toteutumisen todennäköisyyden

arvioinnin

• Epäpuhtauksien kulkureittien tunnistamisen

vaurioituneesta rakenteesta sisäilmaan

• Ilmanvaihtojärjestelmän toimivuuden ja

puhtauden arvioinnin

19.2.2014 TTL perjantaimeeting 7

19.2.2014 TTL perjantaimeeting 8

Asumisterveysohjeen ja –oppaan mikrobiologiset olosuhteet-

osassa opastetaan

• Kuinka tutkia mikrobikasvun esiintymistä ja kontaminaatiota

• Millaiset löydökset viittaavat mikrobikasvuun pinnoilla tai rakennusmateriaaleissa

• Millaiset löydökset ovat normaaleja suomalaisten kotien sisäilmassa

• Millaiset löydökset viittaavat epätavanomaiseen lähteeseen tai kontaminaatioon

19.2.2014 TTL perjantaimeeting 9 19.2.2014 9

Näytteenottostrategia ”pähkinänkuoressa”

• Mihin kysymykseen halutaan vastaus? • Onko mikrobikasvua pinnalla tai materiaalissa?

• Onko asunnossa epätavanomainen mikrobilähde?

• Kulkeutuuko mikrobeja sisäilmaan jostain toisesta tilasta?

• Onko vaurioituneesta rakenteesta ilmayhteys oleskelutiloihin?

• Miten laaja vaurio?

• Mitkä mittaukset antavat riittävästi tietoa / antavatko näytteet ja tehtävät analyysit vastauksen?

• Mihin tuloksia verrataan?

Mikrobipitoisuuksien ja -lajiston määrittäminen

materiaali-, pinta- ja ilmanäytteistä

• Pyritään tunnistamaan tavanomaisesta poikkeavia mikrobipitoisuuksia ja lajistoa

• Ohjeistus ja tulkinta tällä hetkellä vain kasvatusmenetelmään perustuville elinkykyisille mikrobeille

19.2.2014 TTL perjantaimeeting 10

11

Mikrobimääritys materiaalista tai pinnalta

• Näyte edustaa ao. näytteenottopaikkaa

• Mikrobikasvu ei ole ”tasaista” → rinnakkaisissa näytteissä vaihtelua → yleensä määritys ainakin pahimmasta mahdollisesta kohdasta

• Vaurioitunein kohta yleensä lähellä kosteuslähdettä • Esim. jos betonilaatta märkä, vaurio todennäköisemmin

parketin alla kuin päällä

• Mikrobikasvu yleensä kostuneen materiaalin pinnalla

• Kuivunut kasvusto → mahdollisesti väärä negatiivinen → näytteen suoramikroskopointi

• Maaperään ja ulkoilmaan kosketuksissa olevat näytteet eivät tulkinnan piirissä, jos ei ilmavuotoa sisätiloihin

19.2.2014 TTL perjantaimeeting

Ilmanäytteiden käyttö

• Ei ole ensisijainen menetelmä!

• Otetaan silloin, jos rakennusteknisessä selvityksessä ei löydetä poikkeavia mikrobilähteitä, mutta tilojen käyttäjien oireilu viittaa poikkeavaan mikrobialtistumiseen

• Suositeltavin ajankohta talvi

• Useista huoneista, mahdollisesti useita kertoja

• Kohteen informointi mittauksista etukäteen

– Monet toiminnot nostavat tilapäisesti sisäilman pitoisuuksia

→KONTROLLOITAVA ennen mittauksia tai vähintäänkin kirjattava ylös

19.2.2014 TTL perjantaimeeting 12

19.2.2014 13

Esimerkkejä asuntojen normaalilähteistä

Lehtonen et al.1994 TTL perjantaimeeting

19.2.2014 TTL perjantaimeeting 14

19.2.2014 15

Asumisterveysohjeen tulkintaohjeet

• Perustuvat laajoihin aineistoihin

• vaurioituneita ja ei-vaurioituneita materiaaleja, pintoja ja asuntoja

• Kasvatusmenetelmä

– julkaistuja tulkintaohjeita ja vertailuaineistoja on toistaiseksi vain kasvatus- eli viljelymenetelmille

– Rakennusmateriaali- ja pintanäytteet

• suoramikroskopointi

– 6-vaiheimpaktorinäytteet ilmasta

• Muita menetelmiä voidaan käyttää, jos

– Validoitu em. menetelmiä vastaan

– Riittävä vertailuaineisto ja tulkintaohjeet

• Viranomaispäätöksissä voidaan käyttää vain menetelmiä, joilla Eviran hyväksyntä

TTL perjantaimeeting

19.2.2014 TTL perjantaimeeting 16

19.2.2014 TTL perjantaimeeting 17

Rakennusmateriaalit (n=945*) viljely vs. qPCR

19.2.2014 TTL perjantaimeeting 18

*Unifungi n= 261

19.2.2014 TTL perjantaimeeting 19 19.2.2014 19

Mikrobitulosten tulkinta 1

• Tutkimukset ilman tulosten tulkintaa ei auta asiakasta

– mihin tulkinta perustuu

– mikrobeja on kaikkialla - paljonko on paljon

• Verrataan kokonaispitoisuuksia sekä lajistoa

• Ilmanäytteitä verrataan ulkoilmaan

– pitoisuuksien Sisä/Ulko-suhde + lajistotarkastelu

19.2.2014 TTL perjantaimeeting 20 19.2.2014 20

Mikrobitulosten tulkinta 2

• Indikaattorit

– Kasvatusmenetelmällä ”läpileikkaus” elinkykyisistä ja kasvatusalustalla kasvavista

tietyt mikrobit liittyvät kosteusvaurioihin

• Ilmanäytteet

– Useat indikaattorit samassa näytteessä

– Sama indikaattori useissa näytteissä

– Sama indikaattori toistuvasti

– qPCR-menetelmä havaitsee sekä kuolleet ja elävät, mutta vain ne, joita analysoidaan

•Ei toistaiseksi selviä indikaattoreita

19.2.2014 TTL perjantaimeeting 21 19.2.2014 21

Mikrobitulosten tulkinta 3

• Kuivunut kasvusto – mahdollisesti väärä negatiivinen

• Mikrobien kulkeutuminen pinnalle – mahdollisesti väärä positiivinen

• Näyte märkä – aliarvio?

• Ilmanäytteet

– Yksittäiset negatiiviset näytteet eivät poissulje epänormaalin lähteen olemassa oloa!!!

– Muutama positiivinen näyte voi viitata epätavanomaiseen lähteeseen -> vaurion paikallistaminen

– Normaalilähteiden vaikutus

19.2.2014 22

Mikrobikasvusta vapautuvien epäpuhtauksien käyttäminen asumisterveystutkimuksissa?

• mikrobi-itiöt ja –solut, rihmaston, solujen ja itiöiden osaset

– kasvatusmenetelmä jo käytössä, mm. DNA-pohjaista qPCR- sekä entsymaattisia menetelmiä testataan

• mikrobien rakennekomponentit – tutkimuskäytössä, mutta ei tulkintaohjeita olemassa

• mikrobien haihtuvia aineenvaihduntatuotteita (MVOC) (homeen haju) – tutkimuskäytössä, ei erottele mikrobivauriokohteita, myös muita lähteitä

• mikrobitoksiinit – tutkimuskäytössä, ei vielä mahdollista arvioida soveltuvuutta käytäntöön

• toksisuustestaus – myös muut kuin mikrobitekijät voivat aiheuttaa toksisuutta, määritys pölystä ei erottele kohteita!

• (kosteuden johtuvan materiaalien kemiallisen hajoamisen tuotteet – esim. ftalaatit tutkimuskäytössä)

19.2.2014 TTL perjantaimeeting 22

19.2.2014 TTL perjantaimeeting 23

0 1 2 3

1000

10000

100000

1000000

p=0.026

co

nce

ntr

atio

n (

ce

lls/g

)

0 = no moisture damage, 1 = moisture damage in one area, 2 = moisture damage

in two areas, 3 = moisture damage in three or four areas in the house

Trichoderma viride in house dust (qPCR) vs.

moisture damage (Lignell et al. 2008)

19.2.2014

Mikrobitoksiinit = Mikrobien tuottamia haitallisia aineenvaihduntatuotteita

• Yksi sienikanta voi tuottaa erilaisia, eri kannat ja

lajit voivat tuottaa samoja

• Esiintyy homevaurioituneissa rakennusmateriaaleissa, olosuhteiden, kasvuajan ja alustan koostumuksen suosiessa sekundäärimetaboliittien tuottoa

• Usein hyvin akuutisti toksisia, lämmönkestäviä, osa rasvaliukoisia

• Toksiinintuoton säätely ei tunnettua

• Ilmakeräys ja määritys sisäilmasta hankalaa

• Eivät haihtuvia, mutta leviävät ilmaan hiukkasten mukana

• Mikä on normaalipitoisuus? – ei tiedossa

• EI tule käyttää mikrobikasvun toteamiseen TTL perjantaimeeting 24

42-58% of samples positive, independent of moisture damage

30 different microbial metabolites; low prevalence of indiv. compounds

~<10% (other than emodin, enniatins)

some differences in metabolites profiles and frequencies between

countries

greater variety of metabolites in index school buildings; few statistically

significant differences in single compounds; not consistent between

countries

’background’ mycotoxins indicating outdoor sources?

HITEA Peitzsch et al. 2012, JEM, 14(8):2044-53

25 19.2.2014 TTL perjantaimeeting

19.2.2014 26 19.2.2014 26

Toksisuusmittaukset

• Näytteen ”yleistä” toksisuutta voidaan testata esim. soluviljelmässä

• Vastaus ei kerro, mikä näytteen osa aiheuttaa toksisuuden

• Toksisuutta testeissä voivat aiheuttaa mikrobitoksiinien lisäksi esim. ulkoilman saasteet, pakokaasut, palamistuotteet, monet talouskemikaalit jne.

• TOXTEST-projekti: Itä-Suomen yliopisto, THL, TTL, Helsingin yliopisto ja Turun yliopisto

– Pölynäytteen toksisuuden mittausta ei tule käyttää kosteusvaurion vakavuuden arviointiin

– Ulkopuolinen arviointi vahvisti yllä olevan johtopäätöksen

TTL perjantaimeeting

Mitä uutta tekeillä

• Rakennusmateriaalien suoraviljely (TTL) tulee soveltamisoppaaseen

• qPCR rakennusmateriaali- ja ilmanäytteistä – tilastollinen testaus menossa

• Mycometer®-menetelmä

– β-N-asetyylihexosaminidaasi-entsyymin määrää

• Laskeutuneen pöly viljely ym. (yhdessä TTLn kanssa)

• Ilmanäytteen toksisuus (UEF, THL)

19.2.2014 TTL perjantaimeeting 27

Terveyshaitasta toimenpiteisiin

• Terveyshaitta tulee poistaa

• Toimenpidesuositusten ja niiden kiireellisyyden tulee perustua kokonaisuuteen, jossa huomioidaan

– terveyshaitan esiintyminen

– altistumisen todennäköisyys, kesto, määrä ja laatu • altistumisen välttämisen ja poistamisen mahdollisuudet

– rakennuksen käyttäjien kokema oireilu ja sairastavuus

• Altistumisen todennäköisyyteen vaikuttavat

– lähteen laajuus, sijainti ja ominaisuudet

– epäpuhtauksien vapautuminen ja leviäminen sisäilmaan sekä niihin vaikuttavat tekijät, kuten ilmanvaihto ja ilmavuotoreitit

19.2.2014 TTL perjantaimeeting 28