ISTOCK, NARONGCPGlyphosate, den aktive ingrediensen i verdens mest brukte ugressmiddel, Roundup, er uten tvil også en av de mest kontroversielle. Masse protester brøt ut i Europa i November i fjor, etter at den Europeiske Kommisjonen, etter mye diskusjon, gitt en fem års forlengelse for lisens til å bruke glyfosat i jord i E. U.,
Bøndene har en lettelse opp på glyfosat-baserte ugressmidler å drepe uønsket vegetasjon for mer enn fire tiår, men bruk utløste heftig debatt i 2015, når Verdens helseorganisasjons International Agency for Research on Cancer (IARC) konkluderte med at det var «sannsynligvis kreftfremkallende,» å legge den til i en kategori som inneholder også rødt kjøtt, for eksempel. Dette fulgte tidligere konklusjoner av forskning etater som for eksempel European Food Safety Authority (EFSA) og det AMERIKANSKE Environmental Protection Agency (EPA), slik at glyfosat er usannsynlig å utgjøre en risiko for lungekreft for mennesker.,
Det er ingen tvil om at forskning rundt denne lille molekylet har blitt sterkt politisert. Aktivister har hevdet at eksponeringen er knyttet til alt fra kreft til cøliaki til autisme, mens på den andre siden, industri-støttet anmeldelser har insisterte plantevernmiddel har ingen uheldige virkninger overhodet.
Så hvor er vitenskapen faktisk stå?
Med en estimert 6.1 milliarder kilo brukt over hele verden i løpet av det siste tiåret, forstå sin risiko for å farmworkers, forbrukere og miljøet er viktig.,
Glyfosat effekter i laboratoriet
Danio rerio i labRILEY BRANDT, UNIVERSITETET I CALGARYGlyphosate er et lite stoff som har blitt solgt som den aktive ingrediensen i ugressmiddel formuleringer siden 1974. Det er markedsført som å ikke ha noen effekt i dyr, fordi det er utformet spesielt for å hemme en enzymatisk veien nødvendig for protein syntese—og dermed vekst og unike planter.
gjennom årene, tilsynsorganer har evaluert sin potensielle effekter på ikke-målorganismer., Imidlertid, de siste vurderinger synes å være fokusert på kreftfremkallende og genotoxicity av glyfosat, notater Deborah Kurrasch, en hjerneforsker ved Universitetet i Calgary. I løpet av det siste tiåret, sier hun, bevis begynte å samle seg i den vitenskapelige litteraturen at det kanskje har andre toksiske effekter. «Det er mye av systemer ved kreft» som kan bli berørt, sier hun.,
Kurrasch, hvis forskning er finansiert av Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada, begynte å se inn glyfosat for flere år siden, og ble overrasket over hvor få studier som det var i litteraturen. «Det var svært lite for et kjemikalie som vi alle er utsatt for,» hun forteller, og legger til at det fortsatt er lite kjent om virkningsmekanismen i modellen systemer.,
For eksempel, med den industrielle forbindelsen bisfenol A (BPA), Kurrasch viktigste forskningsfokus, «vi kan se på molekylet, og se at det binder seg til østrogen reseptorer, og kan forstå at mekanismen påvirker østrogen signalering,» Kurrasch forklarer. Men jeg tror ikke det er godt forstått for glyfosat, fordi det er ikke klart nøyaktig hva det er bindende til.»
Noen bevis som tyder på at det har en effekt på mitokondrienes funksjon., I et eksperiment for et par år siden, Kurrasch og hennes kolleger utsatt zebrafisk embryo til relativt lave konsentrasjoner av glyfosat under bestemte windows-utvikling. Dette viste seg å endre mitokondrienes funksjon og føre til en nedgang i slekt i basal respirasjon, noe som igjen svekket bevegelse av larver.
Noen andre studier tyder også på at glyfosat kan redusere mitokondrienes funksjon samt sperm motilitet i zebrafisk ved høye konsentrasjoner, og kan endre nevrotransmitter aktivitet i hjernen på rotter., Det er imidlertid tidlig for dette forskningsfeltet, Kurrasch notater. «PR-at det er trygt er veldig sterk, og jeg tror ikke det er så mye som er kjent i modellen systemer, selv.»
Andre forskere understreker at umiddelbar giftighet av glyfosat er trolig svært lav på de fleste miljø-konsentrasjoner, i motsetning til hele plantevernmiddel formulering det er vanligvis brukt.
forskjellen mellom glyfosat og Roundup
nervesystemet av Caenorhabditis elegans er merket med et grønt fluorescerende proteinMATTHEW A. SMITHGlyphosate er sjelden brukt på sine egne i feltet., Ugressmiddel formuleringer som helhet inkluderer en rekke andre kjemikalier, for eksempel tensider å hjelpe glyfosat inn plante-celler, og andre tilsetningsstoffer som kan forlenge produktets holdbarhet. Dette ansporet Kurrasch å sammenligne effekten av glyfosat alene til virkninger av Roundup (som inneholder samme glyfosat konsentrasjon) i zebrafisk. Utrolig nok fant hun Roundup hadde den motsatte effekten som glyfosat av seg selv: fisken beveget seg mer, og basal åndedrett var høyere. De hadde også forskjellige gen-uttrykk profiler av mitokondrier-koblede gener i hjernen., «Det tyder på at de har ulike mekanismer,» Kurrasch sier, «at glyfosat er å gjøre noe og disse adjuvants er å gjøre noe annet.»
Et problem for forskere å undersøke de fysiologiske aktiviteter av plantevernmidler er som ugressmiddel-produserende giants inkludert Monsanto, Roundup ‘ s developer, eller Syngenta, som produserer glyfosat-inneholder ugressmiddel Touchdown, ikke som kreves for å gjøre deres fulle ingredienser viser offentlig.
I USA og E. U., de er nødvendige for å skrive ut på emballasjen hvor mye av den aktive ingrediensen i produktet inneholder., Dette vanligvis ikke tilfelle for andre ingrediensene, som er ansett som «inert» fordi de ikke bidrar til herbicidal aktivitet av formuleringen. «Så gjør det svært vanskelig for en toksikolog for å teste de forskjellige ingredienser for å finne ut hva som er de mest giftige, eller hva det er som bidrar til det, sier Vanessa Fitsanakis, en neurotoxicologist på Nordøst Ohio Medical University. «Fra et forsknings-perspektiv, jeg kan ikke fortelle hvilken komponent kanskje må endres i de formuleringer fordi jeg ikke vet hva noen av disse komponentene er.,»
En 8. generasjon bonde selv, Fitsanakis begynte å bli interessert i dokumentert kobling fra epidemiologiske studier mellom plantevernmiddel eksponering og risiko for å utvikle enkelte nevrodegenerativ sykdommer som Parkinsons og Alzheimers sykdom.
Hva gjelder Fitsanakis, hvis arbeid er finansiert av National Institutes of Health, er resultatene av tidligere studier at kommersielt tilgjengelig produkt er mye mer giftig for celler og dyr i laboratoriet enn glyfosat alene., «Data er overveldende i avtalen at glyfosat i seg selv er relativt ikke-giftig,» sier hun.
i Stedet for å forsøke å lokke ut hvilke av kjemikalier i blandingen gjør hva, Fitsanakis har bestemt seg for å se på effekter av glyfosat-baserte ugressmidler i formuleringer bønder bruk. Hennes eksperimenter innebære soaking nematode ormer, C. elegans, i Touchdown—i konsentrasjoner som brukes av plantevernmiddel applikatorer—som en modell for å forstå hva effekten produktet kan ha på nervesystemet hos dyr.,
En 8. generasjon bonde selv, Fitsanakis begynte å bli interessert i dokumentert kobling fra epidemiologiske studier mellom plantevernmiddel eksponering og risiko for å utvikle enkelte nevrodegenerativ sykdommer som Parkinsons og Alzheimers sykdom. Fordi nevrodegenerativ sykdommer har oksidativt stress, samt mitokondrie hemming i nevroner, og glyfosat-inneholder ugressmidler kan ha denne effekten på celler, Fitsanakis ønsket å se om de to er koblet sammen, og om plantevernmiddel eksponeringen kan øke risikoen for å utvikle slike sykdommer.,
I en studie publisert i januar, hun fant at i C. elegans ormer, eksponering for Touchdown kunne øke aktiviteten av spesifikke reaktive oksygen arter—som forårsaker oksidativt stress—og også mitokondrie-hemming. Ormer viste også neurodegeneration i både dopaminerge og GABAergic nevroner. Dette var i konsentrasjoner på som yrkesmessig landbruks-og plantevernmiddel arbeidstakere vil rutinemessig bli utsatt for, Fitsanakis sier.
Dette betyr ikke at eksponering for glyfosat-baserte forbindelser vil føre nevrodegenerativ sykdom, hun forsiktig., De kan være en av mange risikofaktorer som disponerer folk til å utvikle sporadiske former for Parkinsons sykdom senere i livet.
«Og når denne personen med genetisk risikofaktor møter noe i miljøet, som en av plantevernmidler som hemmer mitokondrier, så disse tingene sammen en nevrodegenerativ prosess.»
Glyfosat i den virkelige verden
William Reeves, Kjemi Sikkerhet og Oppsøkende Føre til Monsanto, er ikke overrasket over resultatene av slike studier., Det overflateaktive stoffer som brukes i Roundup er lik de som brukes i vanlig husholdning produkter, forklarer han, som føre til at membranen nedbrytning og påfølgende mitokondrie sammenbrudd i høye doser. «Du ville se det samme med oppvaskmiddel, du ville se det med håndkrem,» han forteller Forskeren.
Han sier at konsentrasjoner av glyfosat og Roundup vanligvis brukt i tidligere studier sterkt overskredet de som ville være normalt finnes i den virkelige verden miljøer., Spesielt studier der hele dyr eller celler er nedsenket i ugressmiddel løsninger er ikke avspeiler reelle situasjoner, bemerker han, som ugressmiddel ikke brukes i henhold til instruksjonene. For eksempel etiketten leder av plantevernmidler applikatorer til bruk kjemisk resistente vernehansker og vernebriller når du søker Roundup, og for å ikke gjelder formuleringen direkte til vann.
«det er Det samme som Tidevannet Pod utfordring», der en kjemisk formel ikke er brukt i henhold til etiketten, sier han., «Du får membranen solubilisert, slutter å fungere, og det er egentlig hva som ender opp som forårsaker skade.»
effektene kommer til å være subtil og samles opp over år med eksponering. Og det kommer til å bli vanskelig å overbevise tilsynsmyndighetene at det er et problem, for hvis det er tilfelle.,—Deborah Kurrasch,
Universitetet i Calgary
Forskere er ikke bare opptatt av den umiddelbare konsekvensene av feil bruk av kjemikalier ved applikatorer, men også om potensielle effekter forårsaket av kronisk eksponering for applikatorer eller dyr—via hud eller gjennom innånding, for eksempel—samt hva som skjer når de hoper seg opp i miljøet.
» ikke opprette en helt dårlig fungerende hjerne, eller har store effekter på hjernens utvikling, sier Kurrasch. «Effekten kommer til å være subtil og samles opp over år med eksponering., Og det kommer til å bli vanskelig å overbevise tilsynsmyndighetene at det er et problem, for hvis det er tilfelle, sier hun.
Fitsanakis sier at mens presentere sitt arbeid offentlig, forskere fra Monsanto eller Syngenta vil fra tid til annen dukke opp og høflig utfordring sin forskning. «Forskerne som jeg har talt til fra Monsanto og Syngenta er veldig overbevist om at glyfosat i seg selv er giftig. Jeg er enig med dem om det. Der jeg er uenig . . . er at du kan ha en aktiv ingrediens som er giftig, men det betyr ikke at de kommersielle formuleringen er også giftig.,»
En bevegelig mål
Daphnia magna, som viser fluorescentmerkede merket mat det har consumedPETER ROSLEVTo gjør saken mer komplisert, det er mange ulike kommersielle formuleringer, som kan variere fra selskapet, land av kjøpet, landbruks-bruk eller hjemme bruk, eller av batch.
Ugressmiddel beslutningstakere synes også å endre sine formuleringer, ifølge Peter Roslev, en miljømessig toksikolog fra Danmark er Aarborg Universitetet., I sin nylige studier på effekter av glyfosat på akvatiske miljøer, finansiert av universitetet, «vi fikk ikke se den samme forskjellen mellom det kommersielle produktet og rent kjemisk, i forhold til eldre studier, sier han.
Hva gjelder Roslev om glyfosat er dens effekt på en liten, men viktig organisme, water flea Daphnia magna.
Glyfosat kan binde seg til jord partikler i miljøet, som kan komme inn i et vannskille i løpet av tunge rainfalls og nå ferskvann miljøer som Daphnia ringe hjem., «Mange av de organismer som Daphnia, de faktisk lever av små partikler i vannet, sier han. «De er . . . filter feeders, så hvis de filtrerer vannet, vil de kanskje har en konsentrert middag av plantevernmidler.»
Når de utsettes for glyfosat alene, svømming oppførsel av Daphnia vil endre, å bli tregere. Effekten er subtil ved lave doser, men «ved høyere konsentrasjoner, de stopper i vann, sier Roslev.,
i en studie I 2016, viste han at glyfosat kan binde seg til giftige metaller, noe som resulterer i en ny kombinert stoff som transporteres mer lett i miljøet, forklarer han, og er også mer giftig enn glyfosat i seg selv. De atferdsmessige effekten av glyfosat var mye mer uttalt når den fungerte som denne «nye forbindelsen.»
Om endret adferd gjør dyrene mer eller mindre sårbare for predasjon, effekten kan cascade gjennom økosystemet som mange andre livsformer som lever av Daphnia., «Det vil påvirke næringskjeden som de er en del av,» sier han, selv om han ennå ikke har testet dette i feltet eksperimenter.
Glyfosat og mennesker
Epidemiologiske studier på mennesker viser noen svake koblinger mellom glyfosat eksponering og undertyper av non-hodgkins lymfom, som spilte en stor rolle i IARC ‘ s vedtak., Men en analyse siste året tegning på data fra Landbruket Helse-Studien, som omfattet rundt 90,000 farmworkers og deres ektefeller i Iowa og Nord-Carolina over nesten to tiår, viste ingen signifikant sammenheng mellom glyfosat og non-hodgkins lymfom, og heller ikke med den helhetlige risiko for lungekreft (selv om det gjorde det viser en svak forbindelse med akutt myelogen leukemi).
Likevel, det er spørsmål om hvor mye glyfosat vi kan spise. Noen avlinger har blitt genetisk modifisert til å være tolerant til glyfosat og derfor er sprayet å fjerne ugresset som vokser i deres midte., «Og på grunn av det, disse avlinger . . . samle glyfosat i svært høye konsentrasjoner inne i planter,» Félix Carvalho, en toksikolog fra Portugal Universitetet i Porto og generalsekretær i den Europeiske toksikolog organisasjon Eurotox, skriver for Forskeren i en e-post. «Det er et bevis på at vi blir utsatt for økende doser av glyfosat og andre forbindelser av plantegiften formulering i løpet av årene. Slik eksponering er potensielt skadelige.,»
En av grunnene til at glyfosat er tenkt til å være trygt for mennesker er at, som et molekyl, det er ikke løselig i fett, «og dermed vil ikke akkumuleres i kroppen vår veldig lett,» Kurrasch legger i en e-post. En fersk EPA vurdering av helserisiko bestemt at glyfosat ikke bio-akkumulere etter oral eksponering.
vil Du se det samme med oppvaskmiddel, du ville se det med håndkrem.,—William Reeves,
Monsanto
Fitsanakis legger til at basert på dataene som hun har sett, «det beløpet som vi kan være inntak med mat er relativt små,» spesielt tatt i betraktning at flertallet av glyfosat brukes på markens grøde at vi ikke spiser direkte, forklarer hun. Farmworkers’ yrkesmessig eksponering for plantevernmidler, og adjuvants det er brukt med, er det som opptar henne mest.,
Selv om selskapene ikke er nødvendig for å offentliggjøre hele komposisjoner av sin plantevernmiddel formuleringer, må de sende inn toksisitet studier på hele formulering, samt hele sin sammensetning, til nasjonale myndigheter for å få et produkt som er godkjent for markedet. Historien viser at noen ganger, noen myndigheter har sett behovet for å re-evaluere visse tilsetningsstoffer. For eksempel Tyskland har myndighetene funnet i 2015 at den surfaktant polyethoxylated tallowamine (POE tallowamine) bidratt med en stor mengde toksisitet til ugressmidler det ble brukt i, slik som Roundup., Dette førte til en EU-omfattende revurdering av EFSA, som konkluderte med at «en sannsynlig forklaring for forgiftning forekomster observert hos mennesker er at det er for det meste drevet av POE-tallowamine del av utformingen.»E. U. senere bestemte seg for å forby bruk av co-formulant. Bruk er tillatt i USA
«Hvis det var en veldig opplagt akutt toksisitet for . . . ikke-målorganismer, en skulle tro at det hadde blitt oppdaget av nå,» sier Roslev. «Men du kan bare oppdage effekter som du er på jakt etter, og som ser ut til å være historie med mange av disse kjemikaliene., Det er alltid en uventet effekt som ingen trodde på, at denne forbindelsen brukes til dette formålet, faktisk har denne bivirkningen,» legger han til.
«sannheten er ofte ikke svart og hvitt, sier han i en e-post. «Vi har derfor et tydelig ansvar som forskere til å fortsette til skjermbildet for alle oversett bivirkninger, fordi disse kjemikaliene er solgt og brukt i store mengder.”