Pesticidy výskyt v potravinách a jejich efekty

Transkript

1 Pesticidy výskyt v potravinách a jejich efekty

2 Pesticidy přípravky určené k tlumení a hubení rostlinných škůdců, k ochraně rostlin, skladových zásob, zvířat, člověka používají se v zemědělství, lesnictví, potravinářských závodech stejné účinné látky se využívají také ve veterinářství (antiparazitika) nebo jako biocidy v ČR mohou být využívány pouze registrované přípravky registraci provádí Státní rostlinolékařská správa (Seznam registrovaných přípravků) celosvětově je registrováno okolo 800 sloučeniny,které lze využít jako pesticidy v roce 2011 bylo v ČR spotřebováno přibližně tun účinných látek

3 využívané pesticidy musí splňovat několik požadavků vysoký rozdíl mezi toxicitou pro cílové a necílové organismy dobrá biodegradabilita nesmí ovlivňovat endokrinní systém savců použití pesticidů je neodmyslitelné v současném intenzivním zemědělství zajišťuje vyšší výnosy, vyšší senzorickou, nutriční či technologickou jakost produktů používání pesticidů může vést k výskytu reziduí v životním prostředí a potravních řetězcích i k nežádoucím otravám necílových organismů

4 Rozdělení pesticidů podle účelu použití: herbicidy insekticidy fungicidy desikanty a defolianty rodenticidy moluskocidy akaricidy piscicidy algicidy.

5 mezi nejpoužívanější pesticidy patří herbicidy a desikanty a spotřeba úč. látek v roce 2011(SRS) tun fungicidy spotřeba úč. látek v roce 2011(SRS) tun pesticidy se mohou dostávat do organismu respirační cestou, perkutánně nebo absorpcí z trávicího traktu přítomnost pesticidů v potravinách je jednou z příčin vzrůstajícího zájmu o ekologické zemědělství, kde je použití syntetických pesticidů vyloučeno

6 pro posouzení vlastností pesticidů, jeho chování a odhadu koncentrací v potravinách je rozhodující: rozpustnost ve vodě výskyt v pitné vodě, pesticidy rozpustné ve vodě, lze snáze smýt z povrchu rostlin těkavost sloučenin u těkavějších sloučenin lze očekávat větší ztráty v průběhu kulinárních a technologických procesů (sušení, pečení, smažení) afinita k tukové tkáni schopnost sorpce v půdě biokoncentrační faktor (BCF) indikuje míru přechodu z vodného prostředí a biokoncentraci v organismu

7 Insekticidy Organochlorované insekticidy Organofosfáty a karbamáty Pyrethroidy Fenylpyrazoly Neonikotinoidy

8 Organochlorované insekticidy nejstarší skupina insekticidů patří mezi perzistentní organické polutanty (POPs) jsou těžko odbouratelné, přetrvávají v životním prostředí, kumulují se v organismech podle chemické struktury se dělí do 3 skupin: dichlodifenyletany (DDT) hexachlorycklohexany (HCH, chlordan, mirex, toxafen) chlorované cyklodieny (aldrin, dieldrin, endrin, chlordan )

9 lipofilní kumulují se v tuku živých organismů odkud jsou jen velmi pomalu uvolňovány vysoce perzistentní omezená biodegradabilita dlouhodobě přetrvávají v životním prostředí, vstupují do potravních řetězců rezidua těchto látek i jejich metabolity se v mnoha zemích v životním prostředí běžně vyskytují narušují endokrinní vývoj obratlovců zákaz používání

10 první využívaný insekticid DDT insekticidní účinky objevil švýcarský chemik Paul Hermann Müller v roce 1939 (1948 Nobelova cena za chemii) široce využíváno v 50. a 60. letech minulého století v 60. letech zjištěn negativní vliv na životní prostředí, přítomnost DDT byla zjištěna i v lokalitách daleko vzdálených od míst použití, zjištěno hromadění v tkáních živočichů (Rachel Carson Silent Spring) DDT je dnes zakázána ve většině zemí světa (zákaz používání v USA 1972) výjimka používání - africké a asijské země, použití ke snížení výskytu malárie

11 DDT a jeho metabolity se vyskytují ve formě 6 izomerů (o,p-ddt, p,p-ddt, o,p-ddd, p,p-ddd, o,p-dde, p,p- DDE) v životním prostředí nejčastěji metabolit DDE starší zátěž prostředí Působení: nerušení převodu nervových vzruchů periferních nervů (alterace transportu Na + a K + iontů), inhibice Ca 2+/ Mg 2+ - ATPázy inhibice produkce hormonů nadledvin estrogenní působení (hl. DDE)

12 Perzistentní organické polutanty - POPs vykazují toxické vlastnosti jsou perzistentní bioakumulují se dochází u nich k dálkovému přenosu je u nich pravděpodobný významný škodlivý vliv na lidské zdraví nebo škodlivý vliv na životní prostředí

13 Stockholmská úmluva zákaz a omezení používání vybraných POPs aldrin, dieldrin, chlordan, endrin, heptachlor, hexachlorbenzen, mirex, toxafen, PCB DDT polychlorované dibeznodioxiny a polychlorované dibenzofurany hexabromobifenyl (HBB), penta- a oktabromovaný difenyléter, pentachlorbenzen, lindan, α- and β-hexachlorcyklohexan, chlordecon, PFOS, endosulfan

14 Organofosfáty, karbamáty insekticidy (defolianty, herbicidy, fungicidy), biocidy, antiparazitika Působení: rychle se vstřebávají vazba na cholinesterázové enzymy inhibice acetylcholinesterázy kumulace acetylcholinu na synapsích neklid, zvýšená salivace, lakrimace, urinace, defekace, křeče, deprese dýchání, smrt vazba na acetylcholinesterázu: reverzibilní karbamáty, irreverzibilní organofosfáty při metabolických procesech v organismu mohou z některých organofosfátů vznikat sloučeniny, které jsou toxičtější než původní látky (např. diazinon diazoxon, parathion parathioxon)

15 široce využívané insekticidy Pyrethroidy antiparazitika, biocidy, insekticidy synteticky vyrobené analogy pyretrinů obsažené v květech kopretin (Chrysanthemum cinerariifolium a Ch. coccineum) pyrethroidy typu T (vyvolávají tremor) permetrin,.. pyrethroidy typu CS (vyvolávají choreatetózu taneční pohyby a salivaci) deltametrin, antiparazitární přípravky obsahují často kromě pyrethroidů i další látky (např. piperonyl butoxid)

16 Působení: jsou lipofilní v organismu se dostávají do tkání s vysokým obsahem tuku, do CNS, do mléka vazba na membrány nervových buněk ovlivnění sodných kanálů opakované dráždění nervových vláken parestezie, brnění na kůži a sliznici dutiny ústní, hypersalivace, třes prstů, záškuby kůže

17 Fenylpyrazoly (fipronil) insekticid, antiparazitikum (přípravek Frontline) Působení: inhibice GABA řízených chloridových kanálů třes, křeče Neonikotinoidy (imidacloprid) syntetické analogy nikotinu antiparazitikum, insekticid nízká toxicita pro savce

18 Rodenticidy Antikoagulační rodenticidy Strychnin Cholekalciferol Fosfid zinku

19 Antikoagulační rodenticidy nejvíce využívaná skupina rodenticidů využití k plošné likvidaci hlodavců i v domácnosti warfarin využití i v humánní medicíně Působení: po perorálním příjmu rychle vstřebávány mají podobnou strukturu jako vitamín K 1 porucha aktivace krevních srážecích faktorů nedostatečné a zpomalené srážení krve příznaky se mohou objevit až po několika dnech apatie, dušnost, krvácení

20 Herbicidy, desikanty, defolianty herbicidy látky určené na likvidaci plevelů selektivní/ neselektivní desikanty slouží k vysoušení rostlin před sklizní defolianty odstranění listové části rostlin

21 Deriváty kyseliny fenoxyoctové Bipyridyly Deriváty močoviny Triaziny Glyfosáty (deriváty kyseliny fosforečné) Inhibitory protoporfyrinogen oxidázy Chloracetanilidy Amidy a acetamidy Karbamáty, thiokarbamáty, dithiokarbamáty

22 Deriváty kyseliny fenoxyoctové, fenoxykyseliny nízká akutní toxicita, neakumulují se, jsou rychle eliminovány při jejich výrobě hrozí riziko vzniku toxických chlorovaných dibenzodioxinů a dibenzofuranů byly použity ve Vietnamu americkou armádou jako defolianty (Agent Orange) příměs dioxinů těžká postižení u dětí Bipyridily diquat, paraquat paraquat je jeden z nejvíce toxických pesticidů, který se v současnosti používá poškozuje hl. respirační systém pneumónie, edém plic reakce na kůži, zvracení, poškození ledvin, jater

23 Deriváty močoviny celá řada účinných látek uron nízká akutní toxicita Triaziny některé triaziny přetrvávají v podzemních a povrchových vodách u atrazinu prokázán vliv na endokrinní systém savců, je prekurzorem karcinogenních N-nitrosaminů Glyfosáty např. přípravek Roundup Chloracetanilidy u zvířat při chronické expozici zjištěn výskyt nádorových onemocnění

24 Fungicidy Anorganické fungicidy Fungicidy na bázi kovů Halogenové monocyklické aromatické uhlovodíky Ftalimidy Azoly Karbamáty a dithiokarbamáty Amidy

25 v minulosti často využívané vysoce toxické fungicidy (např. organické sloučeniny rtuti fenylrtuť; HCB) hromadné otravy lidí existuje riziko, že fungicidy představují ze všech pesticidů největší riziko pro vznik malformací a karcinogeneze Anorganické fungicidy přípravky obsahující síru Fungicidy na bázi kovů dříve používané obs. organické sloučeniny rtuti (moření obilí), cínu (moření dřeva) dnes používané jen přípravky na bázi mědi Halogenové monocyklické aromatické uhlovodíky patří mezi POPs Ftalimidy captan

26 Rezidua pesticidů v potravinách jsou relativně často nacházena moderní pesticidy vykazují malou až střední perzistenci a jejich akumulace v potravních řetězcích je nízká až zanedbatelná rezidua nacházená v plodinách v době sklizně jsou po uplynutí tzv. ochranné lhůty podstatně nižší než po ošetření po aplikaci podléhají pesticidy degradaci v abiotickém prostředí i působením biologických činitelů pomocí mikroorganismů, cílových i necílových rostlin a živočichů transformační procesy mají většinou detoxikační charakter rezidua se do potravin dostávají důsledkem cílené předsklizňové nebo posklizňové aplikace, ale i v důsledku imisí, kontaminace půd z předchozích sezón nebo kontaminace vod

27 potraviny živočišného původu jsou spíše zdrojem lipofilních perzistentních organochlorovaných pesticidů množství reziduí v potravinách ovlivňují také technologické a kulinářské úpravy, které mohou mít za následek: výrazný pokles hladiny reziduí v důsledku jejich degradace, těkání nebo výběru jedlého podílu s nižším obsahem reziduí (odstranění povrchových vrstev s vyšším obsahem reziduí) zkoncentrování rezidua v daném podílu (např. vyšší afinita reziduí k dané frakci potravin, oleje) tvorba toxických degradačních produktů z relativně netoxických prekurzorů

28 pro člověka pesticidy představují riziko především v souvislosti s dlouhodobou expozicí jejich reziduí dietou a diskutovaným potenciálním karcinogenním účinkem a vlivem na hormonální systém limity reziduí v potravinách jsou stanoveny legislativou MRL maximální hladina reziduí, kterou lze v daném produktu nalézt při použití příslušného přípravku v souladu se zásadami dobré zemědělské praxe

29 Ftaláty

30 ftaláty (estery ftalové kyseliny) všudypřítomné organické kontaminanty životního prostředí široké použití jako změkčovadla plastů (podlahové krytiny, rukavice, dětské hračky, potravinářské obaly, injekční stříkačky,.) plast může obsahovat až 40 % změkčovadla, které není chemicky vázáno a může se uvolňovat některé zařazeny mezi prioritní kontaminanty životního prostředí (nejrozšířenější dibutyl-ftalát a bis(2-ethylhexyl)-ftalát) bis(2-ethylehxyl)-ftalát možný karcinogen dibutyl-ftalát, benzylbutyl-ftalát estrogenní aktivita degradace v abiotickém prostředí velmi pomalá až žádná, větší význam má biodegradace (bakterie, plísně)

31 výskyt v potravinách je důsledkem kontaminace vstupních surovin, kontaminace v průběhu zpracování, z obalových materiálů kontaminace z obalů je ovlivněna druhem obal. materiálu, druhem potraviny (více tuku větší riziko vyluhování), teplotou, délkou kontaktu akutní toxicita nízká (podráždění GIT, nevolnost, spavost, závratě, poruchy vidění, slzení, při inhalaci kašel) chronické působení (poškození jater, ledvin, teratogenní a karcinogenní účinky, ovlivnění hormonálního systému) nejdůležitější zdroj pro člověka kontaminace potravin