ISTOCK, NARONGCPGlyphosate, den aktive ingrediens i verdens mest udbredte sprøjtemiddel, Roundup, er velsagtens også en af de mest omstridte. Masseprotester brød ud i Europa i November sidste år, efter at Europa-Kommissionen, efter meget diskussion, tildelte en fem-årig forlængelse for licensen til at bruge glyphosat i landbruget i EU,
Landmænd, der har påberåbt sig glyphosat-baserede herbicider at dræbe uønskede vegetation i mere end fire årtier, men dens brug udløst heftig debat i 2015, når World Health Organisationens Internationale Agency for Research on Cancer (IARC) konkluderede, at det var “sikkert kræftfremkaldende,” tilføjer den til en kategori, der også indeholder rødt kød, for eksempel. Dette fulgte tidligere konklusioner fra forskningsagenturer som Den Europæiske Fødevaresikkerhedsautoritet (EFSA) og det amerikanske miljøbeskyttelsesagentur (EPA) om, at glyphosat sandsynligvis ikke udgør en kræftrisiko for mennesker.,
Der er ingen tvivl om, at forskningen omkring dette lille molekyle er blevet meget politiseret. Miljøaktivister har hævdet, at eksponering er knyttet til alt fra kræft til cøliaki til autisme, mens på den anden side, industri-støttede anmeldelser har insisteret pesticidet har ingen uheldige virkninger overhovedet.
så hvor står videnskaben faktisk?
med anslået 6, 1 milliarder kg anvendt over hele verden i det sidste årti er det vigtigt at forstå dens risiko for landmænd, forbrugere og miljøet.,
Glyphosatsvirkninger i laboratoriet
Danio rerio i labRILEY BRANDT, University of Calgaryglyphosat er en lille forbindelse, der er solgt som den aktive ingrediens i herbicidformuleringer siden 1974. Det markedsføres som ikke at have nogen virkning hos dyr, fordi det er designet til specifikt at hæmme en en .ymatisk vej, der kræves til proteinsyntese—og dermed vækst—unik for planter.
i årenes løb har reguleringsorganer evalueret dens potentielle virkninger på ikke-målorganismer., Nylige vurderinger ser imidlertid ud til at være fokuseret på carcinogenicitet og genotoksicitet af glyphosat, bemærker Deborah Kurrasch, en neurovidenskabsmand ved University of Calgary. Inden for det sidste årti, hun siger, begyndte der at ophobes bevis i den videnskabelige litteratur om, at det kunne have andre toksiske virkninger. “Der er mange systemer ved siden af kræft”, der kan blive påvirket, siger hun.,
Kurrasch, hvis forskning er finansieret af Canadas naturvidenskabelige og tekniske Forskningsråd, begyndte at undersøge glyphosat for flere år siden og blev overrasket over, hvor få undersøgelser der var i litteraturen. “Der var meget lidt for et kemikalie, som vi alle udsættes for,” fortæller hun og tilføjer, at der stadig er lidt kendt om dens virkningsmekanisme i modelsystemer.,med den industrielle forbindelse bisphenol A (BPA), Kurraschs hovedforskningsfokus, “kan vi se på molekylet og se, at det binder til østrogenreceptorer og kan forstå, at mekanismen påvirker østrogensignalering,” forklarer Kurrasch. Men ” jeg tror ikke, det er godt forstået for glyphosat, fordi det ikke er klart, hvad det er bindende for.”
nogle beviser tyder på, at det har en effekt på mitokondriel funktion., I et eksperiment for et par år siden udsatte Kurrasch og hendes kolleger embryosebrafiskembryoer for relativt lave koncentrationer af glyphosat under specifikke udviklingsvinduer. Dette syntes at ændre mitokondriel funktion og forårsage et relateret fald i basal respiration, hvilket igen forringede larvernes bevægelse.nogle andre undersøgelser antyder også, at glyphosat kan reducere mitokondriel funktion såvel som sædmotilitet iebebrafisk ved høje koncentrationer og kan ændre neurotransmitteraktivitet i hjernen hos rotter., Det er dog tidlige dage for dette forskningsområde, bemærker Kurrasch. “PR, at det er sikkert, er meget stærkt, og jeg tror bare ikke, at der er så meget kendt i modelsystemer, selv.”
andre forskere understreger, at den øjeblikkelige toksicitet af glyphosat sandsynligvis er meget lav ved de fleste miljøkoncentrationer, i modsætning til hele pesticidformuleringen, det normalt bruges i.
forskellen mellem glyphosat og Roundup
nervesystemet af Caenorhabditis elegans mærket med et grønt fluorescerende proteinmatthe.A. Smithglyphosat anvendes sjældent alene i marken., Herbicidformuleringer som helhed omfatter en række andre kemikalier, såsom overfladeaktive stoffer for at hjælpe glyphosat med at komme ind i planteceller og andre tilsætningsstoffer, der forlænger produktets holdbarhed. Dette ansporede Kurrasch til at sammenligne virkningerne af glyphosat alene med virkningerne af Roundup (indeholdende den samme glyphosatkoncentration) i zebrafisk. Bemærkelsesværdigt fandt hun, at Roundup havde den modsatte virkning som glyphosat af sig selv: fisken bevægede sig mere, og basal respiration var højere. De havde også forskellige genekspressionsprofiler af mitokondrier-bundne gener i deres hjerner., “Det antyder, at de har forskellige virkningsmekanismer, “siger Kurrasch,” at glyphosat gør noget, og disse hjælpestoffer gør noget andet.”
Et problem for forskerne at undersøge den fysiologiske aktiviteter af pesticider er, at herbicid-producerende giganter herunder Monsanto, Roundup ‘ s udvikler, eller Syngenta, som producerer glyphosat-holdige herbicid Touchdown, er ikke forpligtet til at yde deres fulde ingredienser lister offentlige.
i USA og EU skal de udskrive på emballagen, hvor meget af den aktive ingrediens produktet indeholder., Dette er typisk ikke tilfældet for andre ingredienser, der betragtes som “inerte”, fordi de ikke bidrager til formuleringens herbicide aktivitet. “Så det gør det meget vanskeligt for en toksikolog at teste de forskellige ingredienser for at finde ud af, hvad der er det mest giftige, eller hvad der bidrager til det,” siger Vanessa Fitsanakis, en neurotoksikolog ved Northeast Ohio Medical University. “Fra et forskningsperspektiv kan jeg ikke fortælle, hvilken komponent der muligvis skal ændres i disse formuleringer, fordi jeg ikke ved, hvad nogle af disse komponenter er.,”
En 8. generation af landmanden selv, Fitsanakis begyndte at blive interesseret i de dokumenterede link fra epidemiologiske undersøgelser mellem eksponering for pesticider og risikoen for at udvikle visse neurodegenerative sygdomme som Parkinsons og Alzheimers sygdom.
Hvad angår Fitsanakis, hvis arbejde er finansieret af National Institutes of Health, er resultaterne af tidligere undersøgelser, at kommercielt tilgængeligt produkt, der er langt mere giftige for celler og dyr i laboratoriet end glyphosat alene., “Dataene er overvældende enige om, at glyphosat i sig selv er relativt ugiftigt,” siger hun.
i stedet for at forsøge at drille ud, hvilke af kemikalierne i blandingen der gør hvad, har Fitsanakis besluttet at se på virkningerne af glyphosatbaserede herbicider i formuleringerne landmænd bruger. Hendes eksperimenter involverer iblødsætning nematode orme, C. elegans, i Touchdown—i anvendte koncentrationer af pesticider applikatorer—som en model til at forstå, hvilken effekt produktet har på nervesystemet af dyr.,
en 8.generations landmand selv begyndte Fitsanakis at blive interesseret i den dokumenterede forbindelse fra epidemiologiske undersøgelser mellem pesticideksponering og risikoen for at udvikle nogle neurodegenerative sygdomme, såsom Parkinsons og Al .heimers sygdom. Fordi neurodegenerative sygdomme er udstyret med oxidative stress samt mitokondrie-hæmning i neuroner, og glyphosat-holdige herbicider, kan have denne virkning på cellerne, Fitsanakis ønskede at se, om de to hænger sammen, og om eksponering for pesticider kan øge risikoen for at udvikle disse sygdomme.,
I en undersøgelse offentliggjort i januar, hun fandt, at der i C. elegans orme, eksponering til Touchdown kunne øge aktiviteten af specifikke reaktive ilt arter, som forårsager oxidativ stress—og også mitokondrie-hæmning. Ormene viste også neurodegeneration i både dopaminerge og GABAergiske neuroner. Dette var i koncentrationer, hvor erhvervsmæssige landbrugs-og pesticidarbejdere rutinemæssigt ville blive udsat for, siger Fitsanakis.
dette betyder ikke, at eksponering for glyphosatbaserede forbindelser vil forårsage neurodegenerativ sygdom, advarer hun., De kan være en af mange risikofaktorer, der prædisponerer folk til at udvikle sporadiske former for Parkinsons sygdom senere i livet.
“, Og når den pågældende person med genetiske risikofaktor møder noget i miljøet, som et pesticid, der hæmmer mitokondrierne, så disse ting sammen, en neurodegenerative proces.”
glyphosat i den virkelige verden
Williamilliam Reeves, Kemi sikkerhed og opsøgende bly på Monsanto, er ikke overrasket over resultaterne af sådanne undersøgelser., De overfladeaktive stoffer, der anvendes i Roundup, ligner dem, der anvendes i almindelige husholdningsprodukter, forklarer han, som forårsager membrannedbrydning og efterfølgende mitokondriel nedbrydning i høje doser. “Du ville se det samme med opvaskemiddel, du ville se det med håndsæbe,” fortæller han videnskabsmanden.
han siger, at koncentrationer af glyphosat og Roundup generelt anvendt i tidligere undersøgelser i høj grad oversteg dem, der normalt findes i virkelige miljøer., Især undersøgelser, hvor hele dyr eller celler er nedsænket i herbicidopløsninger, afspejler ikke virkelige situationer, bemærker han, da herbicidet ikke anvendes i henhold til instruktioner. For eksempel, etiketten dirigerer pesticid applikatorer til at bruge kemisk-resistente handsker og beskyttelsesbriller, når de anvender Roundup, og at ikke anvende formuleringen direkte på vand.
“det er det samme som Tide Pod challenge,” hvor en kemisk formulering ikke bruges i henhold til dens etiket, siger han., “Du får membranen opløst, holder op med at fungere, og det er virkelig det, der ender med at forårsage skaden.”
virkningerne vil være subtile og akkumulerende i løbet af års eksponering. Og det vil være vanskeligt at overbevise tilsynsorganer om, at der er et problem, hvis det er tilfældet.,—Deborah Kurrasch,
University of Calgary
Forskere, der ikke kun drejer sig om de umiddelbare konsekvenser af forkert brug af kemikalier ved applikatorer, men også om de potentielle virkninger af kronisk udsættelse for applikatorer eller dyr—gennem huden eller ved indånding, for eksempel—samt hvad sker der, når de ophobes i miljøet.
” skaber ikke en helt dårlig fungerende hjerne eller har store effekter på hjernens udvikling,” siger Kurrasch. “Virkningerne vil være subtile og akkumulerende i løbet af mange års eksponering., Og det vil være vanskeligt at overbevise tilsynsorganer om, at der er et problem, hvis det er tilfældet,” siger hun.
Fitsanakis siger, at mens forskere fra Monsanto eller Syngenta præsenterer sit arbejde offentligt, vil forskere fra Monsanto eller Syngenta lejlighedsvis dukke op og høfligt udfordre hendes forskning. “Forskerne, som jeg har talt med fra Monsanto og Syngenta, er meget overbeviste om, at glyphosatet i sig selv er ugiftigt. Det er jeg enig med dem i. Hvor jeg er uenig . . . er, at du kan have en aktiv ingrediens, der er ugiftig, men det betyder ikke, at den kommercielle formulering også er ugiftig.,”
Et bevægeligt mål
Daphnia magna, der viser fluorescently mærket mad, det har consumedPETER ROSLEVTo gør tingene mere kompliceret, er der mange forskellige kommercielle formuleringer, som kan variere efter selskab, hvilket land produktet er købt, landbrug brug eller brug i hjemmet, eller endda parti.
Herbicidproducenter synes også at ændre deres formuleringer, ifølge Peter Roslev, en miljøtoksolog fra Danmarks Aarborg Universitet., I sine nylige undersøgelser af virkningerne af glyphosat på vandmiljøer, finansieret af universitetet, “så vi ikke den samme forskel mellem det kommercielle produkt og det rene kemikalie sammenlignet med ældre undersøgelser,” siger han.
hvad angår Roslev om glyphosat er dens virkning på en lille, men vigtig organisme, vandloppen Daphnia magna.
glyphosat kan binde sig til jordpartikler i miljøet, som kan komme ind i vandskellet under kraftige regnskyl og nå de ferskvandsmiljøer, som Daphnia kalder hjem., “Mange af organismerne som Dafnierne, de lever faktisk af de små partikler i vandet,” siger han. “De er . . . filtrer fødere, så hvis de filtrerer vandet, vil de måske have en koncentreret middag med pesticider.”
når den udsættes for glyphosat alene, vil Daphnias svømmeadfærd ændre sig og blive langsommere. Effekten er subtil ved lave doser, men “ved højere koncentrationer stopper de i vandet,” siger Roslev.,
i en undersøgelse i 2016 viste han, at glyphosat kan binde til giftige metaller, hvilket resulterer i en ny kombineret forbindelse, der lettere transporteres i miljøet, forklarer han og er også mere giftig end glyphosat selv. Den adfærdsmæssige virkning af glyphosat var meget mere udtalt, da den fungerede som denne “nye forbindelse.”
Hvis ændret adfærd gør dyrene mere eller mindre sårbare over for predation, kan virkningerne kaskade gennem økosystemet, da mange andre livsformer lever af Daphnia., “Det vil påvirke fødekæden, som de er en del af,” siger han, selvom han endnu ikke har testet dette i felteksperimenter.
glyphosat og mennesker
epidemiologiske undersøgelser hos mennesker viser nogle svage forbindelser mellem glyphosateksponering og undertyper af ikke-Hodgkins lymfom, som spillede en stor rolle i IARCS beslutning., Men en analyse sidste år at trække på data fra Landbrugs-Health Study, som omfattede nogle 90,000 landarbejdere og deres ægtefæller i Iowa og North Carolina i næsten to årtier, viste ingen signifikant association mellem glyphosat og non-Hodgkin ‘ s lymfom, og heller ikke med den samlede risiko for kræft (selv om det viste en svag association med akut myeloid leukæmi).
ikke desto mindre er der bekymring for, hvor meget glyphosat vi måske spiser. Nogle afgrøder er blevet genetisk modificeret til at være tolerante over for glyphosat og sprøjtes derfor for at eliminere ukrudt, der vokser i deres midte., “Og på grund af det, disse afgrøder . . . ophobes glyphosat i meget høje koncentrationer inde i planterne,” Félix Carvalho, en toksikolog fra Portugal ‘ s University of Porto og generalsekretær for den Europæiske toksikolog organisation Eurotox, skriver Forsker i en e-mail. “Der er bevis for, at vi udsættes for stigende doser af glyphosat og andre forbindelser af herbicidformuleringen gennem årene. En sådan eksponering er potentielt skadelig.,”
en af grundene til, at glyphosat menes at være sikkert for mennesker, er, at det som et molekyle ikke er opløseligt i fedt, “og dermed ikke akkumuleres i vores kroppe meget let,” tilføjer Kurrasch i en e-mail. En nylig EPA-vurdering af menneskers sundhedsrisici fastslog, at glyphosat ikke bioakkumuleres efter oral eksponering.
Du ville se det samme med opvaskemiddel, du ville se det med håndsæbe.,—William Reeves,
Monsanto
Fitsanakis tilføjer, at baseret på de data, hun har set, “det beløb, som vi kunne være med indtagelsen af mad er forholdsvis lille,” især i betragtning af, at størstedelen af glyphosat, der er brugt på markafgrøder, at vi ikke spise direkte, forklarer hun. Arbejdstagernes erhvervsmæssige eksponering for pesticidet og de adjuvanser, det bruges sammen med, er det, der bekymrer hende mest.,
selv om virksomheder ikke er forpligtet til offentligt at oplyse hele sammensætningen af deres pesticidformuleringer, skal de indsende toksicitetsundersøgelser af hele formuleringen samt hele sammensætningen til de nationale myndigheder for at få et produkt godkendt til markedet. Historien viser, at nogle myndigheder lejlighedsvis har set behovet for at revurdere visse tilsætningsstoffer. For eksempel fandt Tysklands myndigheder i 2015, at det overfladeaktive polyetho .ylerede talgamin (POE talgamin) bidrog med en stor mængde toksicitet til de herbicider, det blev brugt i, såsom Roundup., Dette førte til en EU-dækkende revurdering af EFSA, som konkluderede, at “en sandsynlig forklaring på forgiftningsforekomsterne observeret hos mennesker er, at den for det meste drives af PoE-tallo .amin-komponenten i formuleringen.”EU besluttede efterfølgende at forbyde brugen af hjælpestoffer. Dens anvendelse er tilladt i USA
“hvis der var en meget indlysende Akut toksicitet . . . ikke-målorganismer, man skulle tro, at det var blevet opdaget nu, ” siger Roslev. “Men du kan kun registrere de effekter, du leder efter, og det ser ud til at være historien med mange af disse kemikalier., Der er altid en uventet effekt, som ingen tænkte på, at denne forbindelse, der bruges til dette formål, faktisk har denne bivirkning,” tilføjer han.
“sandheden er ofte ikke sort / hvid,” konkluderer han i en e-mail. “Vi har derfor et indlysende ansvar som forskere til at fortsætte med at screene for eventuelle oversete bivirkninger, fordi disse kemikalier sælges og anvendes i store mængder.”