Organofosforany: czym są, objawy zatrucia, skutki i alternatywy

Dowiedz się więcej o ich zastosowaniach, działaniu organofosforanów, objawach, jakie wywołują i alternatywach

Fosforany organiczne

Pestycydy fosforoorganiczne to estry, amidy lub pochodne tiolowe kwasów fosforowych, zawierające różne kombinacje węgla, wodoru, tlenu, fosforu, siarki i azotu. Wysoce rozpuszczalne w tłuszczach i biodegradowalne związki organiczne są szybko hydrolizowane zarówno w środowisku biologicznym, jak iw środowisku, szybko rozprzestrzeniając się w tkankach organicznych i pokonując bariery łożyskowe i krew-mózg.

Organofosforany należą do najczęściej stosowanych pestycydów od połowy XX wieku, stanowiąc alternatywę dla zalegających w środowisku chlorowanych węglowodorów. Pierwszym zsyntetyzowanym organofosforanem w 1854 r. Był tetraetylopirofosforan (TEEP), a obecnie znanych jest ponad 50 tysięcy preparatów grotoksycznych związków fosforoorganicznych - około 40 z nich jest stosowanych jako insektycydy.

Pestycydy to produkty chemiczne lub biologiczne stosowane do zwalczania chorób lub szkodników, które szkodzą produkcji rolnej. Działają w zwalczaniu endemitów, jak w przypadku dengi, żółtej febry czy choroby Chagasa.

Zużycie tych produktów rośnie w krajach rozwijających się, podobnie jak w Brazylii, w której nastąpił 162% wzrost stosowania pestycydów w okresie 12 lat, od 2000 do 2012 roku, co generuje poważny problem zdrowie publiczne . Szacuje się, że miliony rolników na świecie co roku są nietrzeźwi, a ponad 20 tysięcy zgonów jest skutkiem narażenia na pestycydy, co skłania National Cancer Institute do przeciwstawienia się używaniu substancji.

Powodem powszechnego stosowania tych związków jako insektycydów jest ich silna aktywność biologiczna w połączeniu z ich niestabilnością w biosferze, co powoduje, że mają one krótki okres półtrwania w roślinach. Są również najczęściej używane ze względu na niski koszt, łatwą syntezę i niską toksyczność dla wielu organizmów.

Jednak oprócz tego, że są najczęściej stosowanymi, fosforoorganiczne są również pestycydami, które najbardziej powodują problemy dla zdrowia ludzi. Według National Toxic-Pharmacological Information System (Sinitox) są one największą przyczyną zatruć, będąc odpowiedzialnymi za dużą liczbę zgonów w Brazylii z powodu ostrej toksyczności.

Jako przykład wpływu na zdrowie ludzi można wymienić chloropiryfos, neurotoksyczny środek owadobójczy, który podczas badań laboratoryjnych rozregulował hormony tarczycy u myszy, wpływał na męski układ rozrodczy szczurów, wywoływał zmiany histopatologiczne w jądrach i prowadził do zmniejszenia liczby płodność plemników i zwierząt. U ludzi może powodować wszystko, od bólów głowy po utratę przytomności, a także wiązać się ze zwiększonym ryzykiem białaczki i chłoniaka nieziarniczego.

Wchłanianie przez organizm ludzki

Organofosforany są wchłaniane przez organizm ludzki przez usta, skórę i drogi oddechowe. Po ich wchłonięciu są syntetyzowane, a ich produkty szybko rozprowadzane są przez tkanki. Reakcje syntetyczne zachodzą głównie w wątrobie, tworząc mniej toksyczne i bardziej polarne produkty - to organizm stara się łatwiej wyeliminować organofosforany. Według Organizacji Ubezpieczeń Rolniczych (OGA) w 2003 r. Okres półtrwania tych związków po pojedynczym podaniu może wahać się od minut do kilku godzin, w zależności od tego, który konkretny związek i jaką drogę wchłaniania.

Synteza związku może nastąpić w celu jego aktywacji lub dezaktywacji. Inaktywacja nastąpi poprzez połączenie fosforanu organicznego z określonymi miejscami w organizmie lub przez zmiany biochemiczne. Jego eliminacja następuje głównie z kałem lub moczem. Niewielka część jest wydalana w postaci niezmienionej z moczem, podczas gdy 80 do 90% tego, co zostało wchłonięte, jest wydalane w zmieniony sposób w ciągu 48 godzin.

Mechanizm akcji

Mechanizm działania organofosforanów zachodzi głównie poprzez hamowanie enzymatyczne. Głównymi celami jego toksycznego działania wśród enzymów esterazy są acetylocholinoesteraza (AChE) w synapsach chemicznych i błonach erytrocytów oraz butyrylocholinesteraza (BChE) w osoczu. Zahamowanie AChE prowadzi do gromadzenia się acetylocholiny (ACh) w zakończeniach nerwowych, ponieważ jest ona odpowiedzialna za hydrolizę ACh do produkcji choliny i octanu.

ACh jest odpowiedzialna za stymulację receptorów postsynaptycznych i musi odłączyć się od receptora na końcu bodźca, aby uwolnić go dla przyszłych bodźców i uniknąć powtarzających się i niekontrolowanych odpowiedzi po pojedynczym bodźcu. Kiedy następuje zatrucie, centra steryczne AChE są hamowane przez wiązanie kowalencyjne pestycydu fosforoorganicznego w enzymach cholinoesterazy, a ich działanie zostaje zatrzymane. W takich przypadkach ACh gromadzi się, powodując hiperstymulację cholinergiczną i pojawienie się objawów przedmiotowych i podmiotowych wywołanych interakcjami z receptorami nikotynowymi, muskarynowymi i receptorami ośrodkowego układu nerwowego.

Związek między organofosforanem i cholinoesterazami to proces, który trwa od 24 do 48 godzin, a podczas tego okresu leczenie z użyciem antidotum jest nadal skuteczne. Ponieważ wiązanie jest stabilne, bez specjalnego traktowania zachodzi fosforylacja enzymu, powodując jego starzenie się z powodu utraty grupy alkilowej. Następnie dotknięty enzym nie regeneruje się. Po zakończeniu procesu enzymu nie można już reaktywować, a przywrócenie aktywności enzymatycznej może zająć tygodnie.

Objawy zatrucia

Objawy pojawią się szybko lub późno, w zależności od rozpuszczalności organofosforanu w tkankach. Jeśli produkt wchłania się drogą oddechową, objawy pojawiają się zwykle w ciągu kilku minut; w przypadku wchłaniania drogą skórną lub doustną objawy mogą się ujawnić po pewnym czasie. Jeśli jednak nastąpi punktowa ekspozycja skóry, skutki pojawiają się zwykle w ograniczonym obszarze, a reakcja jest zaostrzona, jeśli występuje zmiana skórna lub zapalenie skóry.

Zatrucie tymi pestycydami ma charakterystyczny obraz kliniczny hiperstymulacji cholinergicznej z zatruciem ostrym, podprzewlekłym lub przewlekłym (późna neurotoksyczność).

W przypadku ostrego zatrucia występuje zespół objawów zwanych zespołem parasympatomimetycznym, muskarynowym lub cholinergicznym. Indywidualne narażenie na niskie poziomy związku wiąże się z łzawieniem, ślinieniem i mimowolnym oddawaniem moczu / wypróżnianiem. Wyższe poziomy są związane z dezorientacją, ataksją, osłabieniem odruchów, drgawkami, śpiączką i paraliżem w ośrodku oddechowym. Ewolucja objawów do śmierci wynika z niewydolności oddechowej, wywołanej zespołem działań muskarynowych w oskrzelach, nikotynowych w płytkach motorycznych i centralnych. Czas między narażeniem a śmiercią może wynosić od pięciu minut do 24 godzin, w zależności od drogi narażenia, dawki i innych czynników. Zwykle zatrucia leczy się środkami antycholinergicznymi (atropina) i regeneratorami AChE (oksymami).

Subchroniczne zatrucie występuje w ciągu 24 do 48 godzin po narażeniu i charakteryzuje się osłabieniem mięśni w pobliżu kończyn, zginaczy szyi, języka, gardła i mięśni oddechowych, upośledzeniem funkcji oddechowej, zmniejszonymi lub brakiem odruchów mięśniowo-ścięgnistych oraz zajęciem nerwów czaszkowy.

Przewlekłe zatrucie przypisuje się kilku narażeniom obejmującym różne substancje i dawki. Istnieją dowody na pojawienie się objawów, takich jak zaburzenia osobowości i psychiatryczne (psychoza, lęk, depresja, omamy i agresja), opóźniona neurotoksyczność (paraliż nerwów ruchowych), parkinsonizm, osłabienie odruchów, trudności z koncentracją, depresja szpiku kostnego i niedokrwistość aplastyczna , z możliwością rozwoju białaczki.

Szkody wyrządzone środowisku

Istnieje wiele badań dotyczących ostrych skutków powodowanych przez związki fosforoorganiczne, ale środki owadobójcze nie ograniczają się tylko do tych skutków, szkodząc środowisku, a także powodując przewlekłe skutki dla bezkręgowców i kręgowców w wyniku długotrwałego narażenia na różne cząsteczki fosforoorganiczne. Te insektycydy mają dwie uderzające cechy: są bardziej toksyczne dla kręgowców niż inne insektycydy i są niestabilne chemicznie, więc rozkładają się w środowisku, uniemożliwiając ich wchłanianie przez żywe istoty.

Szacunki skuteczności aplikacji wskazują, że tylko około 0,1% zastosowanych pestycydów dociera do szkodników docelowych, podczas gdy reszta rozprzestrzenia się w środowisku. Stosowanie tego produktu powoduje również w dużym stopniu skażenie gatunków, które nie przeszkadzają w zwalczanym procesie produkcji (gatunki niedocelowe).

Ponadto, chociaż okres półtrwania tych związków nie jest długi, istnieje możliwość, że pozostałości i produkty uboczne pozostaną w wodzie na poziomach, które są stosunkowo szkodliwe dla spożycia przez ludzi. W ten sposób mogą być transportowane drogą lądową lub powietrzną, wpływając na większy obszar, a także mogą zanieczyścić zasoby wód powierzchniowych i podziemnych wykorzystywanych do zaopatrzenia gmin w wodę pitną. Wraz ze swoją zdolnością do dyspersji może to spowodować duże szkody nie tylko w określonej populacji zwierząt i roślin, ale także spowodować nierównowagę ekologiczną.

Kolejnym problemem jest zanieczyszczenie przez opakowanie osadem. Miejsce przeznaczenia tych opakowań jest określone w ustawie 9 974 z 6 czerwca 2000 r. (Nowelizacja ustawy 7 802/89), która zobowiązuje użytkowników do zwrotu opakowań do placówek handlowych, a także nakłada na producentów i handlowców odpowiedzialność za zbieranie i prawidłowe usuwanie tych opakowań. . Jednak potwierdzono, że rocznie sprzedaje się około 130 milionów sztuk opakowań pestycydów, a tylko 10 do 20% jest zbieranych i utylizowanych w odpowiedni sposób, co sprzyja zanieczyszczeniu środowiska.

Alternatywy, aby uniknąć spożycia

Wszystkie te informacje prowadzą nas do pytania, czy problemy powodowane przez te pestycydy uzasadniają ich stosowanie. Alternatywą dla uniknięcia spożycia tej „trucizny” jest poszukiwanie żywności ekologicznej, która jest produkowana przy użyciu innych technik rolniczych, które nie wykorzystują pestycydów, hormonów ani innych chemikaliów. Techniki stosowane w całym procesie produkcji mają na celu poszanowanie środowiska i jakość żywności.

Jeśli nie ma sposobu, aby kupić te produkty, powinieneś skorzystać z innych technik, takich jak czyszczenie w naturalny sposób (zobacz nasz artykuł „Uwolnij swoją żywność od pestycydów w zdrowy sposób”), aby szukać pożywienia w swoim sezonie, ponieważ produkcja żywności we właściwym czasie istnieje zapotrzebowanie na mniej pestycydów i poszukiwanie produktów o zidentyfikowanym pochodzeniu, co gwarantuje większe zobowiązanie producenta do przestrzegania zasad określonych przez Narodową Agencję Nadzoru Zdrowia (Anvisa), przestrzegania limitów ustalona.

I nie zapominaj: większość zmian pochodzi od konsumentów. Dowiedz się, jakie pestycydy są dozwolone w Brazylii i naciskaj na władze, aby wprowadziły bardziej restrykcyjne przepisy dotyczące dopuszczania tych produktów do obrotu i zwiększy nadzór, aby zapewnić ich prawidłowe stosowanie. Oprócz naciskania na stosowanie alternatyw, takich jak biopestycydy i biostymulatory.

Obejrzyj film (w języku hiszpańskim) o zatruciach pestycydami fosforoorganicznymi produkowanymi przez kanał „ Aprendiendo Medicina MED-X ”.


Original text