ISTOCK, NARONGCPGLYPHOSAT, der Wirkstoff im weltweit am weitesten verbreiteten Herbizid Roundup, ist wohl auch einer der umstrittensten. Massenproteste brachen im vergangenen November in Europa aus, nachdem die Europäische Kommission nach vielen Diskussionen eine fünfjährige Verlängerung der Lizenz zur Verwendung von Glyphosat in der Landwirtschaft in der EU gewährt hatte.,
Landwirte setzen seit mehr als vier Jahrzehnten auf Herbizide auf Glyphosat-Basis, um unerwünschte Vegetation abzutöten, aber ihre Verwendung löste 2015 heftige Debatten aus, als die Internationale Agentur für Krebsforschung (IARC) der Weltgesundheitsorganisation zu dem Schluss kam, dass sie „wahrscheinlich krebserregend“ sei und sie zu einer Kategorie hinzufügte, die beispielsweise auch rotes Fleisch enthält. Dies folgte früheren Schlussfolgerungen von Forschungsagenturen wie der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) und der US-amerikanischen Umweltschutzbehörde EPA, dass Glyphosat wahrscheinlich kein Krebsrisiko für den Menschen darstellt.,
Es steht außer Frage, dass die Forschung um dieses kleine Molekül sehr politisiert wurde. Umweltaktivisten haben behauptet, dass die Exposition mit allem zusammenhängt, von Krebs über Zöliakie bis hin zu Autismus, während andererseits branchengestützte Überprüfungen darauf bestanden haben, dass das Pestizid keinerlei unerwünschte Wirkungen hat.
Wo steht die Wissenschaft eigentlich?
Mit geschätzten 6,1 Milliarden Kilogramm, die in den letzten zehn Jahren weltweit eingesetzt wurden, ist es von größter Bedeutung, das Risiko für Landarbeiter, Verbraucher und die Umwelt zu verstehen.,
Glyphosat-Effekte im Labor
Danio rerio im Laborriley BRANDT, UNIVERSITY OF Calgaryglyphosat ist eine kleine Verbindung, die seit 1974 als Wirkstoff in Herbizidformulierungen verkauft wird. Es wird als ohne Wirkung bei Tieren vermarktet, da es speziell entwickelt wurde, um einen enzymatischen Weg zu hemmen, der für die Proteinsynthese—und damit für das Wachstum—einzigartig für Pflanzen ist.
Im Laufe der Jahre haben die Regulierungsbehörden ihre möglichen Auswirkungen auf Nichtzielorganismen bewertet., Jüngste Bewertungen scheinen sich jedoch auf die Karzinogenität und Genotoxizität von Glyphosat zu konzentrieren, bemerkt Deborah Kurrasch, Neurowissenschaftlerin an der Universität von Calgary. Innerhalb des letzten Jahrzehnts, sagt sie, In der wissenschaftlichen Literatur häuften sich Beweise dafür, dass es andere toxische Wirkungen haben könnte. „Neben Krebs gibt es viele Systeme, die betroffen sein können“, sagt sie.,
Kurrasch, dessen Forschung vom kanadischen Natural Sciences and Engineering Research Council finanziert wird, begann sich vor einigen Jahren mit Glyphosat zu befassen und war überrascht, wie wenige Studien es in der Literatur gab. „Es gab sehr wenig für eine Chemikalie, der wir alle ausgesetzt sind“, erzählt sie und fügt hinzu, dass über ihren Wirkungsmechanismus in Modellsystemen noch wenig bekannt ist.,
Mit der industriellen Verbindung Bisphenol A (BPA), dem Hauptforschungsschwerpunkt von Kurrasch, „können wir das Molekül betrachten und sehen, dass es an Östrogenrezeptoren bindet und verstehen, dass der Mechanismus die Östrogensignalisierung beeinflusst“, erklärt Kurrasch. Aber “ Ich glaube nicht, dass das für Glyphosat gut verstanden wird, weil nicht klar ist, an was genau es gebunden ist.“
Einige Hinweise deuten darauf hin, dass es einen Einfluss auf die Mitochondrienfunktion hat., In einem Experiment vor einigen Jahren haben Kurrasch und ihre Kollegen Zebrafischembryonen in bestimmten Entwicklungsfenstern relativ niedrigen Konzentrationen von Glyphosat ausgesetzt. Dies schien die Mitochondrienfunktion zu verändern und eine damit verbundene Abnahme der Basalatmung zu verursachen, was wiederum die Fortbewegung von Larven beeinträchtigte.
Einige andere Studien legen auch nahe, dass Glyphosat die Mitochondrienfunktion sowie die Spermienmotilität bei Zebrafischen in hohen Konzentrationen verringern und die Neurotransmitteraktivität im Gehirn von Ratten verändern kann., Für dieses Forschungsfeld sei es aber noch zu früh, so Kurrasch. „Die PR, dass es sicher ist, ist sehr stark, und ich glaube einfach nicht, dass es in Modellsystemen so viel bekannt ist.“
Andere Forscher betonen, dass die unmittelbare Toxizität von Glyphosat bei den meisten Umweltkonzentrationen wahrscheinlich sehr gering ist, im Gegensatz zu der gesamten Pestizidformulierung, in der es normalerweise verwendet wird.
Der Unterschied zwischen Glyphosat und Roundup
Das Nervensystem von Caenorhabditis elegans, das mit einem grün fluoreszierenden Protein gekennzeichnet istmatthew A. Glyphosat wird selten allein auf dem Feld verwendet., Herbizidformulierungen als Ganzes umfassen eine Vielzahl anderer Chemikalien, wie Tenside, die Glyphosat helfen, in Pflanzenzellen einzudringen, und andere Zusätze, die die Haltbarkeit des Produkts verlängern. Dies veranlasste Kurrasch, die Auswirkungen von Glyphosat allein mit den Auswirkungen von Roundup (mit der gleichen Glyphosatkonzentration) bei Zebrafischen zu vergleichen. Bemerkenswert, Sie fand Roundup hatte den gegenteiligen Effekt als Glyphosat von selbst: Der Fisch bewegte sich mehr, und die Basalatmung war höher. Sie hatten auch unterschiedliche Genexpressionsprofile von Mitochondrien-verknüpften Genen in ihrem Gehirn., „Es deutet darauf hin, dass sie unterschiedliche Wirkmechanismen haben“, sagt Kurrasch, „dass Glyphosat etwas tut und diese Adjuvantien etwas anderes tun.“
Ein Problem für Wissenschaftler, die die physiologischen Aktivitäten von Pestiziden untersuchen, besteht darin, dass herbizidproduzierende Riesen wie Monsanto, Roundup-Entwickler oder Syngenta, die das Glyphosat-haltige Herbizid Touchdown produzieren, ihre vollständigen Inhaltsstofflisten nicht veröffentlichen müssen.
In den USA und in der EU müssen sie auf der Verpackung aufdrucken, wie viel des Wirkstoffs das Produkt enthält., Dies ist normalerweise nicht der Fall bei anderen Inhaltsstoffen, die als „inert“ gelten, da sie nicht zur herbiziden Aktivität der Formulierung beitragen. „Das macht es für einen Toxikologen sehr schwierig, die verschiedenen Inhaltsstoffe zu testen, um herauszufinden, was am giftigsten ist oder was dazu beiträgt“, sagt Vanessa Fitsanakis, Neurotoxikologin an der Northeast Ohio Medical University. „Aus Forschungsperspektive kann ich nicht sagen, welche Komponente in diesen Formulierungen möglicherweise geändert werden muss, da ich nicht weiß, was einige dieser Komponenten sind.,“
Fitsanakis, selbst Landwirtin der 8.Generation, begann sich für den dokumentierten Zusammenhang epidemiologischer Studien zwischen Pestizidexposition und dem Risiko der Entwicklung einiger neurodegenerativer Erkrankungen wie Parkinson und Alzheimer zu interessieren.
Was Fitsanakis betrifft, dessen Arbeit von den National Institutes of Health finanziert wird, sind die Ergebnisse früherer Studien, dass das kommerziell erhältliche Produkt für Zellen und Tiere im Labor viel toxischer ist als Glyphosat allein., „Die Daten stimmen überwiegend überein, dass Glyphosat an sich relativ ungiftig ist“, sagt sie.
Anstatt herauszufinden, welche der Chemikalien in der Mischung was tun, hat Fitsanakis beschlossen, die Auswirkungen von Herbiziden auf Glyphosatbasis in den von Landwirten verwendeten Formulierungen zu untersuchen. Ihre Experimente beinhalten das Einweichen von Nematodenwürmern, C. elegans, in Touchdown—Konzentrationen, die von Pestizidapplikatoren verwendet werden—als Modell, um zu verstehen, welche Auswirkungen das Produkt auf das Nervensystem von Tieren haben könnte.,
Fitsanakis, selbst Landwirtin der 8.Generation, begann sich für den dokumentierten Zusammenhang epidemiologischer Studien zwischen Pestizidexposition und dem Risiko der Entwicklung einiger neurodegenerativer Erkrankungen wie Parkinson und Alzheimer zu interessieren. Da neurodegenerative Erkrankungen oxidativen Stress sowie mitochondriale Hemmung in Neuronen aufweisen und glyphosathaltige Herbizide diese Wirkung auf Zellen haben können, wollte Fitsanakis sehen, ob die beiden miteinander verbunden sind und ob Pestizidexposition das Risiko für die Entwicklung solcher Krankheiten erhöhen kann.,
In einer im Januar veröffentlichten Studie fand sie heraus, dass bei C. elegans—Würmern die Exposition gegenüber Touchdown die Aktivität spezifischer reaktiver Sauerstoffspezies—die oxidativen Stress verursachen-und auch die mitochondriale Hemmung erhöhen könnte. Die Würmer zeigten auch eine Neurodegeneration sowohl in dopaminergen als auch in gabaergen Neuronen. Dies war bei Konzentrationen, bei denen berufstätige Agrar-und Pestizidarbeiter routinemäßig ausgesetzt wären, Fitsanakis sagt.
Dies bedeutet nicht, dass die Exposition gegenüber Verbindungen auf Glyphosat-Basis neurodegenerative Erkrankungen verursacht, warnt sie., Sie können einer von vielen Risikofaktoren sein, die Menschen dazu veranlassen, sporadische Formen der Parkinson-Krankheit im späteren Leben zu entwickeln.
“ Und wenn diese Person mit genetischem Risikofaktor auf etwas in der Umwelt stößt, wie ein Pestizid, das Mitochondrien hemmt, dann sind diese Dinge ein neurodegenerativer Prozess.“
Glyphosat in der realen Welt
William Reeves, Chemie, Sicherheit und Reichweite Führen zu Monsanto, ist nicht überrascht über die Ergebnisse solcher Studien., Die in Roundup verwendeten Tenside ähneln denen, die in normalen Haushaltsprodukten verwendet werden, erklärt er, die in hohen Dosen einen Membranabbau und einen anschließenden mitochondrialen Abbau verursachen. „Sie würden dasselbe mit Geschirrspülmittel sehen, Sie würden es mit Handseife sehen“, sagt er dem Wissenschaftler.
Er sagt, dass die Konzentrationen von Glyphosat und Roundup, die im Allgemeinen in früheren Studien angewendet wurden, diejenigen, die normalerweise in realen Umgebungen zu finden wären, stark überstiegen., Insbesondere Studien, in denen ganze Tiere oder Zellen in Herbizidlösungen eingetaucht sind, spiegeln keine realen Situationen wider, stellt er fest, da das Herbizid nicht gemäß den Anweisungen verwendet wird. Beispielsweise weist das Etikett Pestizidapplikatoren an, beim Auftragen von Roundup chemikalienbeständige Handschuhe und Schutzbrillen zu verwenden und die Formulierung nicht direkt auf Wasser aufzutragen.
„Es ist dasselbe wie bei der Tide Pod Challenge“, bei der eine chemische Formulierung nicht gemäß ihrem Etikett verwendet wird, sagt er., „Sie bekommen die Membran solubilisiert, hören auf zu funktionieren, und das ist es wirklich, was den Schaden verursacht.“
Die Effekte werden über Jahre hinweg subtil und akkumulativ sein. Und es wird schwierig sein, die Aufsichtsbehörden davon zu überzeugen, dass es ein Problem gibt, wenn das der Fall ist.,- Deborah Kurrasch, University of Calgary
Die Forscher sind nicht nur besorgt über die unmittelbaren Folgen einer unsachgemäßen Verwendung der Chemikalien durch Applikatoren, sondern auch über mögliche Auswirkungen, die durch chronische Exposition gegenüber Applikatoren oder Tieren verursacht werden—beispielsweise über die Haut oder durch Inhalation—sowie darüber, was passiert, wenn sie sich in der Umwelt ansammeln.
„erzeugt kein völlig schlecht funktionierendes Gehirn oder hat erhebliche Auswirkungen auf die Gehirnentwicklung“, sagt Kurrasch. „Die Effekte werden über Jahre hinweg subtil und akkumulativ sein., Und es wird schwierig sein, die Aufsichtsbehörden davon zu überzeugen, dass es ein Problem gibt, wenn das der Fall ist“, sagt sie.
Fitsanakis sagt, dass Wissenschaftler von Monsanto oder Syngenta bei der öffentlichen Präsentation ihrer Arbeit gelegentlich auftauchen und ihre Forschung höflich herausfordern werden. „Die Wissenschaftler, mit denen ich von Monsanto und Syngenta gesprochen habe, sind sehr überzeugt, dass das Glyphosat an sich ungiftig ist. Ich stimme ihnen darin zu. Wo ich nicht einverstanden bin . . . ist, dass Sie einen Wirkstoff haben können, der ungiftig ist, aber das bedeutet nicht, dass die kommerzielle Formulierung auch ungiftig ist.,“
Ein bewegliches Ziel
Daphnia magna, das fluoreszenzmarkierte Lebensmittel zeigt, die es konsumiert hatpeter ROSLEVTo macht die Sache komplizierter, es gibt viele verschiedene kommerzielle Formulierungen, die sich je nach Unternehmen, Kaufland, landwirtschaftlichem Gebrauch oder Heimgebrauch oder sogar nach Charge unterscheiden können.
Herbizidhersteller scheinen laut Peter Roslev, einem Umwelttoxikologen von der dänischen Universität Aarborg, auch ihre Formulierungen zu ändern., In seinen jüngsten Studien über die Auswirkungen von Glyphosat auf aquatische Umgebungen, die von der Universität finanziert wurden,“ sahen wir nicht den gleichen Unterschied zwischen dem kommerziellen Produkt und der reinen Chemikalie im Vergleich zu älteren Studien“, sagt er.
Was Roslev an Glyphosat beunruhigt, ist seine Wirkung auf einen kleinen, aber wichtigen Organismus, den Wasserfloh Daphnia magna.
Glyphosat kann sich an Bodenpartikel in der Umgebung binden, die bei starken Regenfällen in die Wasserscheide gelangen und die Süßwasserumgebungen erreichen können, die Daphnien zu Hause nennen., „Viele der Organismen mögen die Daphnien, sie leben tatsächlich von den kleinen Partikeln im Wasser“, sagt er. „Sie sind . . . filter Feeder, also wenn sie das Wasser filtern, werden sie vielleicht ein konzentriertes Abendessen von Pestiziden haben.“
Wenn Glyphosat allein ausgesetzt wird, ändert sich das Schwimmverhalten von Daphnien und wird langsamer. Der Effekt ist bei niedrigen Dosen subtil, aber „bei höheren Konzentrationen hören sie im Wasser auf“, sagt Roslev.,
In einer Studie im Jahr 2016 zeigte er, dass Glyphosat an toxische Metalle binden kann, was zu einer neuen kombinierten Verbindung führt, die leichter in der Umwelt transportiert wird und auch toxischer ist als Glyphosat selbst. Die Verhaltenswirkung von Glyphosat war viel ausgeprägter, wenn es als diese „neue Verbindung“ fungierte.“
Wenn verändertes Verhalten die Tiere mehr oder weniger anfällig für Raubtiere macht, könnten die Auswirkungen durch das Ökosystem kaskadieren, da viele andere Lebensformen von Daphnien leben., „Es wird sich auf die Nahrungskette auswirken, zu der sie gehören“, sagt er, obwohl er dies noch nicht in Feldexperimenten getestet hat.
Glyphosat und Menschen
Epidemiologische Studien am Menschen zeigen einige schwache Zusammenhänge zwischen Glyphosat-Exposition und Subtypen von Non-Hodgkin-Lymphomen, die eine große Rolle bei der Entscheidung der IARC spielten., Eine Analyse im vergangenen Jahr, die sich auf Daten der Agricultural Health Study stützte, an der über fast zwei Jahrzehnte hinweg rund 90.000 Landarbeiter und ihre Ehepartner in Iowa und North Carolina teilnahmen, zeigte jedoch keinen signifikanten Zusammenhang zwischen Glyphosat und Non-Hodgkin-Lymphom.noch mit dem gesamten Krebsrisiko (obwohl es eine schwache Assoziation mit akuter myeloischer Leukämie zeigte).
Dennoch gibt es Bedenken, wie viel Glyphosat wir essen könnten. Einige Pflanzen wurden genetisch so verändert, dass sie gegenüber Glyphosat tolerant sind, und werden daher besprüht, um Unkräuter zu beseitigen, die in ihrer Mitte wachsen., „Und deshalb diese Ernten . . . sammeln Sie Glyphosat in sehr hohen Konzentrationen in den Pflanzen an“, schreibt Félix Carvalho, Toxikologe von der portugiesischen Universität Porto und Generalsekretär der europäischen Toxikologenorganisation Eurotox, an den Wissenschaftler in einer E-Mail. „Es gibt Hinweise darauf, dass wir im Laufe der Jahre steigenden Dosen von Glyphosat und anderen Verbindungen der Herbizidformulierung ausgesetzt sind. Eine solche Exposition ist potenziell schädlich.,“
Einer der Gründe, warum Glyphosat für den Menschen als sicher angesehen wird, ist, dass es als Molekül nicht in Fett löslich ist und sich daher nicht sehr leicht in unserem Körper ansammelt“, fügt Kurrasch in einer E-Mail hinzu. Eine kürzlich durchgeführte EPA-Bewertung der Risiken für die menschliche Gesundheit ergab, dass sich Glyphosat nach oraler Exposition nicht bioansammelt.
Sie würden dasselbe mit Geschirrspülmittel sehen, Sie würden es mit Handseife sehen.,- William Reeves,
Monsanto
Fitsanakis fügt hinzu, dass basierend auf den Daten, die sie gesehen hat, „die Menge, die wir mit Nahrung aufnehmen könnten, relativ gering ist“, insbesondere wenn man bedenkt, dass die Mehrheit von Glyphosat auf Feldfrüchten verwendet wird, die wir nicht direkt essen, erklärt sie. Die berufliche Exposition der Landarbeiter gegenüber dem Pestizid und den verwendeten Adjuvantien macht sie am meisten betroffen.,
Obwohl Unternehmen nicht verpflichtet sind, die vollständigen Zusammensetzungen ihrer Pestizidformulierungen öffentlich offenzulegen, müssen sie den nationalen Behörden Toxizitätsstudien über die gesamte Formulierung sowie ihre gesamte Zusammensetzung vorlegen, um ein Produkt für den Markt zugelassen zu bekommen. Die Geschichte zeigt, dass einige Behörden gelegentlich die Notwendigkeit gesehen haben, bestimmte Zusatzstoffe neu zu bewerten. Zum Beispiel stellten die deutschen Behörden im Jahr 2015 fest, dass das Tensid polyethoxyliertes Talgamin (POE Talgamin) eine große Menge an Toxizität zu den Herbiziden beitrug, in denen es verwendet wurde, wie Roundup., Dies führte zu einer EU-weiten Neubewertung durch die EFSA, die zu dem Schluss kam, dass „eine wahrscheinliche Erklärung für die beim Menschen beobachteten Vergiftungsereignisse darin besteht, dass sie hauptsächlich durch die POE-Talgamin-Komponente der Formulierung verursacht wird.“Die EU beschloss daraufhin, die Verwendung des Koformuliermittels zu verbieten. Seine Verwendung ist in den USA erlaubt
“ Wenn es eine sehr offensichtliche akute Toxizität . . . nicht-Zielorganismen, man würde denken, dass das inzwischen entdeckt worden war“, sagt Roslev. „Aber Sie können nur die Effekte erkennen, die Sie suchen, und das scheint die Geschichte mit vielen dieser Chemikalien zu sein., Es gibt immer einen unerwarteten Effekt, an den niemand gedacht hat, dass diese Verbindung, die für diesen Zweck verwendet wird, tatsächlich diese Nebenwirkung hat“, fügt er hinzu.
„Die Wahrheit ist oft nicht schwarz und weiß“, schließt er in einer E-Mail. „Wir haben daher eine offensichtliche Verantwortung als Wissenschaftler, weiterhin nach übersehenen Nebenwirkungen zu suchen, da diese Chemikalien in großen Mengen verkauft und verwendet werden.”