ISTOCK, Narongcpglyfosaat, het actieve ingrediënt in ‘ s werelds meest gebruikte herbicide, Roundup, is ongetwijfeld ook een van de meest omstreden. In November vorig jaar braken in Europa massale protesten uit nadat de Europese Commissie, na veel discussie, een verlenging van vijf jaar verleende voor de vergunning om glyfosaat te gebruiken in de landbouw in de EU.,
boeren vertrouwen al meer dan vier decennia op herbiciden op basis van glyfosaat om ongewenste vegetatie te doden, maar het gebruik ervan leidde tot een heftige discussie in 2015, toen het International Agency for Research on Cancer (IARC) van de Wereldgezondheidsorganisatie concludeerde dat het “waarschijnlijk kankerverwekkend” was, door het toe te voegen aan een categorie die bijvoorbeeld ook rood vlees bevat. Dit volgde op eerdere conclusies van onderzoeksinstanties zoals de Europese Autoriteit voor voedselveiligheid (EFSA) en de U. S. Environmental Protection Agency (EPA) dat glyfosaat waarschijnlijk geen risico op kanker voor de mens vormt.,
Er is geen twijfel dat het onderzoek rond dit kleine molecuul sterk gepolitiseerd is geworden. Milieuactivisten hebben beweerd dat blootstelling is gekoppeld aan alles van kanker tot coeliakie tot autisme, terwijl aan de andere kant, door de industrie gesteunde beoordelingen hebben aangedrongen dat het pesticide heeft geen ongunstige effecten dan ook.
dus waar staat de wetenschap eigenlijk?
met een geschatte 6,1 miljard kilogram die de afgelopen tien jaar wereldwijd is toegepast, is inzicht in de risico ‘ s ervan voor agrarische werknemers, consumenten en het milieu van het grootste belang.,
glyfosaat ‘ s effect in the lab
Danio rerio in de labRILEY BRANDT, Universiteit van Calgaryglyfosaat is een kleine verbinding die sinds 1974 wordt verkocht als het werkzame bestanddeel in herbicide formuleringen. Het wordt op de markt gebracht omdat het geen effect heeft bij dieren omdat het specifiek is ontworpen om een enzymatische route te remmen die nodig is voor eiwitsynthese—en daardoor groei—die uniek is voor planten.
in de loop der jaren hebben regelgevende agentschappen de potentiële effecten op niet-doelorganismen geëvalueerd., Echter, recente beoordelingen lijken te zijn gericht op carcinogeniteit en genotoxiciteit van glyfosaat, merkt Deborah Kurrasch, een neurowetenschapper aan de Universiteit van Calgary. In het afgelopen decennium, zegt ze, begon het bewijs zich op te hopen in de wetenschappelijke literatuur dat het andere toxische effecten zou kunnen hebben. “Er zijn veel systemen naast kanker” die kunnen worden aangetast, zegt ze., Kurrasch, wiens onderzoek wordt gefinancierd door de Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada, begon enkele jaren geleden glyfosaat te onderzoeken en was verbaasd over het geringe aantal studies in de literatuur. “Er was heel weinig voor een chemische stof die we allemaal zijn blootgesteld aan,” ze vertelt, toe te voegen dat er nog steeds weinig bekend over het mechanisme van actie in modelsystemen.,bijvoorbeeld, met de industriële verbinding bisfenol A (BPA), Kurrasch ‘ s belangrijkste onderzoeksfocus, “we kunnen kijken naar het molecuul en zien dat het bindt aan oestrogeenreceptoren, en kunnen begrijpen dat het mechanisme oestrogeensignalering beïnvloedt,” Kurrasch legt uit. Maar ” ik denk niet dat dat goed begrepen is voor glyfosaat, omdat het niet duidelijk is waar het precies aan bindt.”
Er zijn aanwijzingen dat het een effect heeft op de mitochondriale functie., In een experiment een paar jaar geleden stelden Kurrasch en haar collega ’s zebravisembryo’ s bloot aan relatief lage concentraties glyfosaat tijdens specifieke ontwikkelingsvensters. Dit bleek de mitochondriale functie te veranderen en een daarmee samenhangende afname van de basale ademhaling te veroorzaken, wat op zijn beurt de voortbeweging van larven verstoorde.
sommige andere studies suggereren ook dat glyfosaat de mitochondriale functie en de beweeglijkheid van het sperma bij zebravis in hoge concentraties kan verminderen en de neurotransmitteractiviteit in de hersenen van ratten kan veranderen., Het is echter nog vroeg voor dit onderzoeksgebied, merkt Kurrasch op. “De PR dat het veilig is is erg sterk, en ik denk gewoon niet dat er zoveel bekend is in modelsystemen, zelfs.”
andere onderzoekers benadrukken dat de onmiddellijke toxiciteit van glyfosaat bij de meeste concentraties in het milieu waarschijnlijk zeer laag is, in tegenstelling tot de volledige pesticideformulering waarin het gewoonlijk wordt gebruikt.
het verschil tussen glyfosaat en Roundup
het zenuwstelsel van Caenorhabditis elegans gelabeld met een groen fluorescerend proteïne Mathew A. Smithglyfosaat wordt zelden op zichzelf gebruikt in het veld., De formuleringen van het Herbicide als geheel omvatten een verscheidenheid van andere chemische producten, zoals oppervlakteactieve stoffen om glyfosaat in plantaardige cellen te helpen, en andere additieven die de houdbaarheid van het product verlengen. Dit spoorde Kurrasch aan om de effecten van glyfosaat alleen te vergelijken met de effecten van Roundup (met dezelfde glyfosaatconcentratie) in zebravis. Opmerkelijk genoeg vond ze Roundup het tegenovergestelde effect als glyfosaat op zichzelf: de vissen bewogen meer en de basale ademhaling was hoger. Zij hadden ook verschillende gen-uitdrukkingsprofielen van mitochondria-verbonden genen in hun hersenen., “Het suggereert dat ze verschillende werkingsmechanismen hebben, “zegt Kurrasch,” dat glyfosaat iets doet en deze hulpstoffen iets anders doen.”
een probleem voor wetenschappers die de fysiologische activiteiten van pesticiden onderzoeken, is dat herbicide-producerende reuzen zoals Monsanto, Roundup ‘ s ontwikkelaar, of Syngenta, die de glyfosaat-bevattende herbicide Touchdown produceert, niet verplicht zijn om hun volledige ingrediëntenlijsten openbaar te maken.
in de VS en de EU moeten zij op de verpakking afdrukken hoeveel van het werkzame bestanddeel het product bevat., Dit is meestal niet het geval voor andere ingrediënten, die worden beschouwd als “inert” omdat ze niet bijdragen aan de herbicide activiteit van de formulering. “Dus dat maakt het erg moeilijk voor een toxicoloog om de verschillende ingrediënten te testen om erachter te komen wat het meest toxisch is, of wat eraan bijdraagt,” zegt Vanessa Fitsanakis, een neurotoxicoloog aan de Northeast Ohio Medical University. “Vanuit een onderzoeksperspectief kan ik niet zeggen welke component in die formuleringen moet worden gewijzigd, omdat ik niet weet wat sommige van die componenten zijn.,”
Fitsanakis, zelf een 8e generatie Boer, begon belangstelling te krijgen voor het gedocumenteerde verband uit epidemiologische studies tussen blootstelling aan pesticiden en het risico op het ontwikkelen van sommige neurodegeneratieve ziekten, zoals Parkinson en Alzheimer.wat Fitsanakis betreft, wiens werk wordt gefinancierd door de nationale gezondheidsinstituten, zijn de bevindingen van eerdere studies dat het in de handel verkrijgbare product veel giftiger is voor cellen en dieren in het laboratorium dan alleen glyfosaat., “De gegevens zijn het grotendeels eens dat glyfosaat op zichzelf relatief niet-toxisch is,” zegt ze.
in plaats van te proberen uit te zoeken welke chemische stoffen in het mengsel wat doen, heeft Fitsanakis besloten om te kijken naar de effecten van herbiciden op basis van glyfosaat in de formuleringen die boeren gebruiken. Haar experimenten omvatten het weken van nematodewormen, C. elegans, in Touchdown-in concentraties gebruikt door pesticide applicators—als een model om te begrijpen welk effect het product kan hebben op het zenuwstelsel van dieren.,Fitsanakis, zelf een 8e generatie Boer, begon belangstelling te krijgen voor het gedocumenteerde verband uit epidemiologische studies tussen de blootstelling aan pesticiden en het risico op het ontwikkelen van bepaalde neurodegeneratieve ziekten, zoals Parkinson en Alzheimer. Omdat neurodegeneratieve ziekten beschikken over oxidatieve stress en mitochondriale remming in neuronen, en glyfosaat-bevattende herbiciden kunnen dit effect op cellen, Fitsanakis wilde zien of de twee zijn gekoppeld, en of blootstelling aan pesticiden het risico voor het ontwikkelen van dergelijke ziekten kan verhogen.,
In een studie gepubliceerd in januari, vond ze dat bij C. elegans wormen, blootstelling aan Touchdown de activiteit van specifieke reactieve zuurstofsoorten—die oxidatieve stress veroorzaken—en ook mitochondriale remming kan verhogen. De wormen toonden ook neurodegeneratie in zowel dopaminerge als Gabaerge neuronen. Dit was in concentraties waarbij beroepsbeoefenaren in de landbouw en pesticiden routinematig zouden worden blootgesteld aan, zegt Fitsanakis.
Dit betekent niet dat blootstelling aan op glyfosaat gebaseerde verbindingen neurodegeneratieve ziekte zal veroorzaken, waarschuwt ze., Zij kunnen een van vele risicofactoren zijn die mensen predisponeren voor het ontwikkelen van sporadische vormen van de ziekte van Parkinson in het latere leven.
” en als die persoon met genetische risicofactor iets in de omgeving tegenkomt, zoals een pesticide dat mitochondriën remt, dan zijn die dingen samen een neurodegeneratief proces.”
glyfosaat in de echte wereld
William Reeves, Chemistry Safety and Outreach Lead bij Monsanto, is niet verbaasd over de resultaten van dergelijke studies., De oppervlakteactieve stoffen gebruikt in Roundup zijn vergelijkbaar met die gebruikt in gewone huishoudelijke producten, legt hij uit, die membraandegradatie en daaropvolgende mitochondriale afbraak in hoge doses veroorzaken. “Je zou hetzelfde zien met afwasmiddel, je zou het zien met handzeep,” vertelt hij de wetenschapper.
hij zegt dat de concentraties van glyfosaat en Roundup die gewoonlijk in eerdere studies werden toegepast, veel hoger waren dan die welke normaal in reële omgevingen zouden worden aangetroffen., In het bijzonder, studies waar hele dieren of cellen worden ondergedompeld in herbicide oplossingen zijn niet reflecterend van real-world situaties, merkt hij op, als het herbicide wordt niet gebruikt volgens de instructies. Het etiket geeft bijvoorbeeld aan dat pesticidenapplicatoren bij het aanbrengen van Roundup gebruik moeten maken van chemisch bestendige handschoenen en beschermende brillen en dat de formulering niet direct op water moet worden aangebracht.
“It’ s the same thing as the Tide Pod challenge,” waar een chemische formulering niet volgens het etiket wordt gebruikt, zegt hij., “Je krijgt het membraan opgelost, stopt met functioneren, en dat is echt wat uiteindelijk de schade veroorzaakt.”
de effecten zullen subtiel en accumulatief zijn gedurende jaren van blootstelling. Het zal lastig zijn om regelgevende instanties ervan te overtuigen dat er een probleem is, als dat het geval is.,- Deborah Kurrasch, Universiteit van Calgary
onderzoekers zijn niet alleen bezorgd over de onmiddellijke gevolgen van oneigenlijk gebruik van de chemische stoffen door applicatoren, maar ook over mogelijke effecten veroorzaakt door chronische blootstelling aan applicatoren of dieren—via de huid of door inademing, bijvoorbeeld—en wat er gebeurt als ze zich ophopen in het milieu.
” creëert geen volledig slecht functionerende hersenen, of heeft geen grote effecten op de hersenontwikkeling,” zegt Kurrasch. “De effecten zullen subtiel en accumulatief zijn over jaren van blootstelling., En het zal lastig zijn om regelgevende instanties ervan te overtuigen dat er een probleem is, als dat het geval is,” zegt ze.
Fitsanakis zegt dat terwijl ze haar werk in het openbaar presenteert, wetenschappers van Monsanto of Syngenta af en toe zullen verschijnen en beleefd haar onderzoek uitdagen. “De wetenschappers met wie ik gesproken heb van Monsanto en Syngenta zijn er zeer van overtuigd dat het glyfosaat zelf niet giftig is. Op dat punt ben ik het met hen eens. Daar ben ik het niet mee eens . . . is dat je een actief ingrediënt kan hebben dat niet giftig is, maar dat betekent niet dat de commerciële formulering ook niet giftig is.,”
een bewegend doel
Daphnia magna, dat fluorescerend geëtiketteerd voedsel toont dat het heeft geconsumeerd Peter ROSLEVTo maakt de zaken ingewikkelder, er zijn veel verschillende commerciële formuleringen, die per bedrijf, land van aankoop, agrarisch gebruik of thuisgebruik, of zelfs per partij kunnen verschillen.volgens Peter Roslev, een milieu-toxicoloog van de Deense Universiteit van Aarborg, lijken onkruidverdelgers ook hun formuleringen te veranderen., In zijn recente studies over de effecten van glyfosaat op het aquatisch milieu, gefinancierd door de universiteit, “zagen we niet hetzelfde verschil tussen het commerciële product en de zuivere chemische stof, in vergelijking met oudere studies”, zegt hij.wat Roslev aangaat met glyfosaat is het effect op een klein maar belangrijk organisme, de watervlo Daphnia magna.
glyfosaat kan zich binden aan bodemdeeltjes in het milieu, die tijdens zware regenval in het stroomgebied kunnen komen en de zoetwateromgeving kunnen bereiken die Daphnia thuis noemt., “Veel van de organismen, zoals de Daphnia, leven eigenlijk van de kleine deeltjes in het water,” zegt hij. “Dat zijn ze . . . filter feeders, dus als ze het water filteren, zullen ze misschien een geconcentreerd diner van pesticiden hebben.”
bij blootstelling aan glyfosaat alleen, zal het zwemgedrag van Daphnia veranderen en trager worden. Het effect is subtiel bij lage doses, maar” bij hogere concentraties stoppen ze in het water”, zegt Roslev.,
in een studie in 2016 toonde hij aan dat glyfosaat kan binden aan toxische metalen, wat resulteert in een nieuwe gecombineerde verbinding die gemakkelijker in het milieu getransporteerd wordt, legt hij uit, en ook giftiger is dan glyfosaat zelf. Het gedragseffect van glyfosaat was veel meer uitgesproken toen het als deze “nieuwe verbinding fungeerde.”
als de dieren door het gewijzigde gedrag min of meer kwetsbaar zijn voor predatie, kunnen de effecten door het ecosysteem stromen, aangezien vele andere levensvormen van Daphnia leven., “Het zal invloed hebben op de voedselketen waar ze deel van uitmaken”, zegt hij, hoewel hij dit nog niet heeft getest in veldexperimenten.
glyfosaat en mensen
epidemiologische studies bij mensen tonen een zwak verband aan tussen glyfosaatblootstelling en subtypes van non-Hodgkinlymfoom, die een grote rol speelden in de beslissing van het IARC., Maar een analyse vorig jaar op basis van gegevens van de Agricultural Health Study, die omvatte ongeveer 90.000 landarbeiders en hun echtgenoten in Iowa en North Carolina over bijna twee decennia, toonde geen significante associatie tussen glyfosaat en non-Hodgkin lymfoom, noch met de totale risico op kanker (hoewel het toonde een zwakke associatie met acute myeloïde leukemie).
niettemin zijn er zorgen over hoeveel glyfosaat we zouden kunnen eten. Sommige gewassen zijn genetisch gemodificeerd om tolerant te zijn voor glyfosaat en worden daarom besproeid om onkruid te elimineren dat in hun midden groeit., “En daarom, deze gewassen . . . accumuleren glyfosaat in zeer hoge concentraties in de planten, ” Félix Carvalho, een toxicoloog van de Portugese Universiteit van Porto en secretaris-generaal van de Europese toxicologistische organisatie Eurotox, schrijft de wetenschapper in een e-mail. “Er is bewijs dat we worden blootgesteld aan toenemende doses glyfosaat en andere verbindingen van de herbicide formulering door de jaren heen. Een dergelijke blootstelling kan schadelijk zijn.,”
een van de redenen waarom men denkt dat glyfosaat veilig is voor mensen, is dat het als molecuul niet oplosbaar is in vet,” en dus niet gemakkelijk in ons lichaam zal accumuleren, ” voegt Kurrasch in een e-mail toe. Uit een recente EPA-beoordeling van de risico ‘ s voor de menselijke gezondheid is gebleken dat glyfosaat niet bioaccumuleert na orale blootstelling.
je zou hetzelfde zien met afwasmiddel, je zou het zien met handzeep.,- William Reeves,
MonsantoFitsanakis voegt hieraan toe dat op basis van de gegevens die zij heeft gezien,” de hoeveelheid die we met voedsel zouden kunnen innemen relatief klein is, ” vooral gezien het feit dat de meerderheid van glyfosaat wordt gebruikt op veldgewassen die we niet direct eten, legt ze uit. De beroepsmatige blootstelling van agrarische werknemers aan het pesticide en de hulpstoffen waarmee het wordt gebruikt, baart haar het meest zorgen.,
hoewel bedrijven niet verplicht zijn de volledige samenstelling van hun pesticideformuleringen openbaar te maken, moeten zij toxiciteitsstudies over de gehele formulering en de gehele samenstelling ervan bij de nationale autoriteiten indienen om een product voor de markt te laten worden goedgekeurd. Uit de geschiedenis blijkt dat sommige autoriteiten soms de noodzaak hebben ingezien om bepaalde additieven opnieuw te evalueren. Zo vonden de Duitse autoriteiten in 2015 dat de oppervlakteactieve polyethoxyleerde tallowamine (Poe tallowamine) een grote hoeveelheid toxiciteit bijdroeg aan de herbiciden waarin het werd gebruikt, zoals Roundup., Dit leidde tot een EU-brede herbeoordeling door de EFSA, die concludeerde dat “een waarschijnlijke verklaring voor de bij mensen waargenomen vergiftigingsvoorvallen is dat deze voornamelijk wordt veroorzaakt door de PoE-tallowamine-component van de formulering.”De EU besloot vervolgens het gebruik van de co-formulant te verbieden. Het gebruik ervan is toegestaan in de VS
“als er een zeer duidelijke acute toxiciteit was voor . . . niet-doelorganismen, zou je denken dat die inmiddels ontdekt zijn”, zegt Roslev. “Maar je kunt alleen de effecten detecteren die je zoekt, en dat lijkt de geschiedenis te zijn met veel van deze chemicaliën., Er is altijd een onverwacht effect dat niemand dacht over, dat deze verbinding gebruikt voor dit doel eigenlijk heeft deze bijwerking,” voegt hij toe.
“de waarheid is vaak niet zwart-wit”, besluit hij in een e-mail. “We hebben daarom een duidelijke verantwoordelijkheid als wetenschappers om te blijven screenen op eventuele over het hoofd gezien bijwerkingen, omdat deze chemicaliën worden verkocht en gebruikt in grote hoeveelheden.”