ผลการศึกษาที่สลายตัว (เมตาบอไลต์) ของสารกำจัดศัตรูพืชอาจมีพิษมากกว่าสารประกอบต้นกำเนิด

อากาศที่สะอาด น้ำ และดินที่สะอาดเป็นส่วนสำคัญในการทำงานของระบบนิเวศที่มีปฏิสัมพันธ์ในพื้นที่หลักทั้งสี่ของโลกในการดำรงชีวิตอย่างไรก็ตาม สารกำจัดศัตรูพืชที่เป็นพิษมีอยู่ทั่วไปในระบบนิเวศ และมักพบในดิน น้ำ (ทั้งของแข็งและของเหลว) และอากาศโดยรอบในระดับที่สูงกว่ามาตรฐานของสำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อม (EPA) ของสหรัฐอเมริกาสารกำจัดศัตรูพืชที่ตกค้างเหล่านี้ผ่านการไฮโดรไลซิส โฟโตไลซิส ออกซิเดชัน และการย่อยสลายทางชีวภาพ ส่งผลให้เกิดผลิตภัณฑ์แปรรูปต่างๆ ที่พบได้ทั่วไปเหมือนกับสารประกอบต้นกำเนิดตัวอย่างเช่น 90% ของชาวอเมริกันมีตัวบ่งชี้ทางชีวภาพของสารกำจัดศัตรูพืชอย่างน้อยหนึ่งรายการในร่างกาย (ทั้งสารประกอบต้นกำเนิดและสารเมตาบอไลต์)การมีสารกำจัดศัตรูพืชในร่างกายอาจมีผลกระทบต่อสุขภาพของมนุษย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงชีวิตที่เปราะบาง เช่น วัยเด็ก วัยรุ่น การตั้งครรภ์ และวัยชราบทความทางวิทยาศาสตร์ระบุว่าสารกำจัดศัตรูพืชมีผลกระทบต่อสุขภาพอย่างมีนัยสำคัญมาเป็นเวลานาน (เช่น การหยุดชะงักของต่อมไร้ท่อ มะเร็ง ปัญหาการสืบพันธุ์/การเกิด พิษต่อระบบประสาท การสูญเสียความหลากหลายทางชีวภาพ ฯลฯ) ต่อสิ่งแวดล้อม (รวมถึงสัตว์ป่า ความหลากหลายทางชีวภาพ และสุขภาพของมนุษย์)ดังนั้นการสัมผัสกับสารกำจัดศัตรูพืชและ PD อาจส่งผลเสียต่อสุขภาพ รวมถึงผลกระทบต่อระบบต่อมไร้ท่อด้วย
ดร. ธีโอ โคลบอร์น ผู้เชี่ยวชาญด้านสารรบกวนต่อมไร้ท่อของสหภาพยุโรป (ภายหลัง) ได้จำแนกส่วนผสมออกฤทธิ์ของสารกำจัดศัตรูพืชมากกว่า 50 ชนิดว่าเป็นสารก่อกวนต่อมไร้ท่อ (ED) รวมถึงสารเคมีในผลิตภัณฑ์ในครัวเรือน เช่น ผงซักฟอก สารฆ่าเชื้อ พลาสติก และยาฆ่าแมลงการวิจัยแสดงให้เห็นว่าการหยุดชะงักของต่อมไร้ท่อมีอิทธิพลเหนือยาฆ่าแมลงหลายชนิด เช่น สารกำจัดวัชพืชอะทราซีนและ 2,4-D ยาฆ่าแมลงฟิโพรนิลในสัตว์เลี้ยง และไดออกซินที่ได้จากการผลิต (TCDD)สารเคมีเหล่านี้สามารถเข้าสู่ร่างกาย รบกวนฮอร์โมน และทำให้เกิดพัฒนาการที่ไม่พึงประสงค์ โรค และปัญหาระบบสืบพันธุ์ระบบต่อมไร้ท่อประกอบด้วยต่อมต่างๆ (ไทรอยด์ ต่อมหมวกไต ต่อมหมวกไต และต่อมใต้สมอง) และฮอร์โมนที่ต่อมเหล่านี้ผลิต (ไทรอกซีน เอสโตรเจน เทสโทสเตอโรน และอะดรีนาลีน)ต่อมเหล่านี้และฮอร์โมนที่เกี่ยวข้องควบคุมการพัฒนา การเจริญเติบโต การสืบพันธุ์ และพฤติกรรมของสัตว์รวมถึงมนุษย์ด้วยความผิดปกติของต่อมไร้ท่อเป็นปัญหาที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องและเพิ่มมากขึ้นซึ่งส่งผลกระทบต่อผู้คนทั่วโลกเป็นผลให้ผู้สนับสนุนโต้แย้งว่านโยบายควรบังคับใช้กฎระเบียบที่เข้มงวดมากขึ้นเกี่ยวกับการใช้ยาฆ่าแมลง และเสริมสร้างการวิจัยเกี่ยวกับผลกระทบในระยะยาวของการสัมผัสสารกำจัดศัตรูพืช
การศึกษานี้เป็นหนึ่งในหลายงานวิจัยที่รับรู้ว่าผลิตภัณฑ์สลายสารกำจัดศัตรูพืชเป็นพิษพอๆ กัน หรือมีประสิทธิผลมากกว่าสารประกอบต้นกำเนิดด้วยซ้ำทั่วโลก pyriproxyfen (Pyr) มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการควบคุมยุง และเป็นยาฆ่าแมลงชนิดเดียวที่ได้รับการอนุมัติจากองค์การอนามัยโลก (WHO) สำหรับการควบคุมยุงในภาชนะบรรจุน้ำดื่มอย่างไรก็ตาม TP Pyrs เกือบทั้งหมดทั้ง 7 ชนิดมีฤทธิ์ทำลายฮอร์โมนเอสโตรเจนในเลือด ไต และตับMalathion เป็นยาฆ่าแมลงยอดนิยมที่ช่วยยับยั้งการทำงานของ acetylcholinesterase (AChE) ในเนื้อเยื่อประสาทการยับยั้ง AChE ทำให้เกิดการสะสมของอะเซทิลโคลีน ซึ่งเป็นสารเคมีสื่อประสาทที่รับผิดชอบการทำงานของสมองและกล้ามเนื้อการสะสมสารเคมีนี้สามารถนำไปสู่ผลกระทบเฉียบพลัน เช่น การกระตุกอย่างรวดเร็วของกล้ามเนื้อบางส่วนที่ไม่สามารถควบคุมได้ ระบบทางเดินหายใจเป็นอัมพาต การชัก และในกรณีที่รุนแรง การยับยั้งอะซิทิลโคลีนเอสเตอเรสนั้นไม่เฉพาะเจาะจง ซึ่งนำไปสู่การแพร่กระจายของมาลาไธออนนี่เป็นภัยคุกคามร้ายแรงต่อสัตว์ป่าและสาธารณสุขโดยสรุป การศึกษาแสดงให้เห็นว่า TP ทั้งสองของมาลาไธออนมีผลกระทบต่อต่อมไร้ท่อต่อการแสดงออกของยีน การหลั่งฮอร์โมน และเมแทบอลิซึมของกลูโคคอร์ติคอยด์ (คาร์โบไฮเดรต โปรตีน ไขมัน)การย่อยสลายอย่างรวดเร็วของสารกำจัดศัตรูพืช fenoxaprop-ethyl ส่งผลให้เกิดการก่อตัวของ TP ที่เป็นพิษสูงสองตัว ซึ่งเพิ่มการแสดงออกของยีน 5.8–12 เท่า และส่งผลต่อการทำงานของฮอร์โมนเอสโตรเจนมากขึ้นในที่สุด TF หลักของเบนาแลกซิลยังคงอยู่ในสภาพแวดล้อมนานกว่าสารประกอบหลัก เป็นตัวรับอัลฟ่าที่เป็นปฏิปักษ์กับตัวรับเอสโตรเจน และเพิ่มการแสดงออกของยีน 3 เท่ายาฆ่าแมลงทั้งสี่ชนิดในการศึกษานี้ไม่ใช่สารเคมีเพียงอย่างเดียวที่น่ากังวลอีกหลายรายยังผลิตผลิตภัณฑ์สลายสารพิษด้วยยาฆ่าแมลงที่ถูกสั่งห้ามหลายชนิด สารประกอบยาฆ่าแมลงทั้งเก่าและใหม่ และผลพลอยได้จากสารเคมีจะปล่อยฟอสฟอรัสทั้งหมดที่เป็นพิษซึ่งก่อให้เกิดมลพิษต่อผู้คนและระบบนิเวศ
สารกำจัดศัตรูพืชที่ถูกสั่งห้ามดีดีทีและสารเมตาบอไลต์ DDE หลักยังคงอยู่ในสิ่งแวดล้อมหลายสิบปีหลังจากเลิกใช้แล้ว โดยหน่วยงานปกป้องสิ่งแวดล้อมของสหรัฐอเมริกา (EPA) ตรวจพบความเข้มข้นของสารเคมีที่เกินระดับที่ยอมรับได้แม้ว่า DDT และ DDE จะละลายในไขมันในร่างกายและคงอยู่ในนั้นเป็นเวลาหลายปี แต่ DDE จะอยู่ในร่างกายนานกว่าการสำรวจที่จัดทำโดยศูนย์ควบคุมโรค (CDC) พบว่า DDE ติดเชื้อในร่างกายของผู้เข้าร่วมการศึกษาร้อยละ 99เช่นเดียวกับสารรบกวนต่อมไร้ท่อ การสัมผัสกับดีดีทีจะเพิ่มความเสี่ยงที่เกี่ยวข้องกับโรคเบาหวาน วัยหมดประจำเดือนเร็ว จำนวนอสุจิลดลง ภาวะเยื่อบุโพรงมดลูกเจริญผิดที่ ความผิดปกติแต่กำเนิด ออทิสติก การขาดวิตามินดี มะเร็งต่อมน้ำเหลืองชนิดนอนฮอดจ์กิน และโรคอ้วนอย่างไรก็ตาม การศึกษาพบว่า DDE มีพิษมากกว่าสารประกอบต้นกำเนิดด้วยซ้ำสารนี้อาจมีผลกระทบต่อสุขภาพหลายช่วงอายุ ทำให้เกิดโรคอ้วนและโรคเบาหวาน และเพิ่มอุบัติการณ์ของมะเร็งเต้านมในหลายชั่วอายุคนโดยเฉพาะยาฆ่าแมลงรุ่นเก่าบางชนิด รวมถึงออร์กาโนฟอสเฟต เช่น มาลาไธออน ผลิตจากสารประกอบเดียวกันกับสารทำลายประสาทในสงครามโลกครั้งที่สอง (สารส้ม) ซึ่งส่งผลเสียต่อระบบประสาทไตรโคลซาน ซึ่งเป็นยาฆ่าแมลงต้านจุลชีพที่ถูกห้ามในอาหารหลายชนิด ยังคงอยู่ในสิ่งแวดล้อมและก่อให้เกิดผลิตภัณฑ์ย่อยสลายสารก่อมะเร็ง เช่น คลอโรฟอร์มและ 2,8-ไดคลอโรไดเบนโซ-พี-ไดออกซิน (2,8-DCDD)
สารเคมี “ยุคต่อไป” รวมถึงไกลโฟเสตและนีโอนิโคตินอยด์ ออกฤทธิ์เร็วและสลายตัวเร็ว ดังนั้นจึงมีโอกาสสะสมน้อยอย่างไรก็ตาม การศึกษาพบว่าสารเคมีเหล่านี้ที่มีความเข้มข้นต่ำจะเป็นพิษมากกว่าสารเคมีรุ่นเก่า และต้องใช้น้ำหนักน้อยกว่าหลายกิโลกรัมดังนั้นผลิตภัณฑ์ที่สลายตัวของสารเคมีเหล่านี้อาจทำให้เกิดผลทางพิษวิทยาที่คล้ายกันหรือรุนแรงกว่าได้การศึกษาพบว่าไกลโฟเซตของสารกำจัดวัชพืชจะถูกแปลงเป็นสาร AMPA ที่เป็นพิษซึ่งเปลี่ยนแปลงการแสดงออกของยีนนอกจากนี้ สารไอออนิกชนิดใหม่ เช่น เดไนโตรอิมิดาโคลพริด และเดไซยาโนไทอาโคลพริด ยังเป็นพิษต่อสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมมากกว่าอิมิดาโคลพริดต้นกำเนิดถึง 300 และ ~200 เท่า ตามลำดับ
สารกำจัดศัตรูพืชและ TFs สามารถเพิ่มระดับความเป็นพิษเฉียบพลันและอันตรายถึงชีวิตได้ ส่งผลให้เกิดผลกระทบระยะยาวต่อความสมบูรณ์ของสายพันธุ์และความหลากหลายทางชีวภาพยาฆ่าแมลงทั้งในอดีตและปัจจุบันทำหน้าที่เหมือนกับมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมอื่นๆ และผู้คนอาจสัมผัสกับสารเหล่านี้ในเวลาเดียวกันบ่อยครั้งที่สารเคมีปนเปื้อนเหล่านี้ทำงานร่วมกันหรือทำงานร่วมกันเพื่อให้เกิดผลรวมที่รุนแรงยิ่งขึ้นการทำงานร่วมกันเป็นปัญหาที่พบบ่อยในส่วนผสมของสารกำจัดศัตรูพืชและอาจประเมินผลกระทบที่เป็นพิษต่อสุขภาพของมนุษย์ สัตว์ และสิ่งแวดล้อมต่ำเกินไปด้วยเหตุนี้ การประเมินความเสี่ยงด้านสิ่งแวดล้อมและสุขภาพของมนุษย์ในปัจจุบันจึงประเมินผลที่เป็นอันตรายของสารกำจัดศัตรูพืชตกค้าง สารเมตาบอไลต์ และสิ่งปนเปื้อนในสิ่งแวดล้อมอื่น ๆ ต่ำเกินไปอย่างมาก
การทำความเข้าใจผลกระทบที่สารกำจัดศัตรูพืชรบกวนต่อมไร้ท่อและผลิตภัณฑ์จากการสลายของสารเหล่านี้อาจมีต่อสุขภาพของคนรุ่นปัจจุบันและอนาคตเป็นสิ่งสำคัญสาเหตุของโรคที่เกิดจากยาฆ่าแมลงยังไม่เป็นที่เข้าใจ รวมถึงความล่าช้าของเวลาที่คาดการณ์ได้ระหว่างการสัมผัสสารเคมี ผลกระทบต่อสุขภาพ และข้อมูลทางระบาดวิทยา
วิธีหนึ่งในการลดผลกระทบของยาฆ่าแมลงต่อผู้คนและสิ่งแวดล้อมคือการซื้อ เติบโต และบำรุงรักษาผลิตผลออร์แกนิกการศึกษาจำนวนมากแสดงให้เห็นว่าเมื่อเปลี่ยนมารับประทานอาหารออร์แกนิกอย่างสมบูรณ์ ระดับของสารเมตาบอไลต์ของยาฆ่าแมลงในปัสสาวะจะลดลงอย่างมากการทำเกษตรอินทรีย์มีประโยชน์ต่อสุขภาพและสิ่งแวดล้อมมากมายโดยการลดความจำเป็นในการทำเกษตรกรรมแบบเข้มข้นผลกระทบที่เป็นอันตรายของยาฆ่าแมลงสามารถลดลงได้โดยการนำแนวทางปฏิบัติแบบออร์แกนิกที่สร้างใหม่มาใช้และใช้วิธีการควบคุมสัตว์รบกวนที่เป็นพิษน้อยที่สุดด้วยการใช้กลยุทธ์ทางเลือกที่ไม่ใช่สารกำจัดศัตรูพืชอย่างแพร่หลาย ทั้งครัวเรือนและคนงานในอุตสาหกรรมเกษตรสามารถนำแนวทางปฏิบัติเหล่านี้ไปใช้เพื่อสร้างสภาพแวดล้อมที่ปลอดภัยและดีต่อสุขภาพได้