Ecotoxicity studies of e-liquids for e-cigarettes

E-cigarette has gained popularity as a “healthier” alternative to receiving nicotine, which reduces the side effects of smoking traditional cigarettes. Consequently, the question arose how solutions for filling the electronic cigarettes (e-liquids) impact on the environment. They contain, among others, nicotine, propylene glycol and/or glycerin and flavorings. The aim of this study was to evaluate the impact and toxicity degree of selected e-liquids on microorganisms come from two different aquatic ecosystems. Studies were conducted using 96-well microtiter plates where a medium (peptone from soybean) containing the tetrazolium hydrochloride and selected for testing e-liquids with the nicotine concentration gradient were applied. An inoculum was the water from the Brynica River and an effluent was from a waste water treatment plant. The results were evaluated after two days incubation at 30°C. As a measure of the ecotoxicity degree of tested samples used the value of microbial toxic concentration (MTC) which was determined using the MARA® procedure (NCBI, Scotland). All tested e-liquids triggered off an inhibition of microorganism growth only after two or eightfold dilution. It was found that obtained MTC values were slightly varied for base components and individual e-liquids.The amount of nicotine in the e-liquids had no influence on the microorganisms growth.To a greater extent, only some flavorings might have had an impact on microorganisms.

E-papieros zyskał popularność jako „zdrowsza” alternatywa przyjmowania nikotyny, która ogranicza skutki uboczne palenia tradycyjnych papierosów. W związku z tym pojawiło się pytanie, jak wpływają na środowisko roztwory służące do napełniania e-papierosów (e-liquidy). Zawierają one m.in. nikotynę, propanodiol i/lub glicerynę oraz substancje smakowe. Celem pracy była ocena wpływu i stopnia toksyczności wybranych e-liquidów na mikroorganizmy pochodzące z dwóch różnych ekosystemów wodnych. Badania przeprowadzono z użyciem 96-dołkowych płytek mikrotitracyjnych, na których aplikowano pożywkę (pepton sojowy) zawierającą chlorowodorek tetrazoliny i gradient stężeń wytypowanych do badań e-liquidów. Inokulum stanowiła woda z rzeki Brynicy oraz efluent z oczyszczalni ścieków. Wyniki oceniano po inkubacji trwającej dwie doby w temperaturze 30°C. Jako miarę stopnia ekotoksyczności badanych próbek wykorzystano wartość mikrobiologicznego stężenia toksycznego (MTC), wyznaczanego za pomocą programu procedury MARA® (NCBI, Szkocja).Wszystkie badane e-liquidy powodowały inhibicję wzrostu mikroorganizmów jedynie po dwukrotnym lub ośmiokrotnym rozcieńczeniu. Stwierdzono, że uzyskane wartości MTC były zróżnicowane w niewielkim stopniu dla składników bazy i poszczególnych e-liquidów. Ilość nikotyny w e-liquidach nie miała wpływu na wzrost mikroorganizmów. W większym stopniu na mikroorganizmy mogły oddziaływać jedynie niektóre z dodatków smakowych.