Pestycydy

Należą do związków o dużej aktywności

chemicznej oraz dużej sile działania

toksycznego mając a uwadze człowieka,

zwierzęta i rośliny.
Nazwa pochodzi od słów:

pestis -

szkodnik i

cideo -

niszczyć

Pestycydy obejmują dużą grupę

substancji zarówno pochodzenia

roślinnego jak i otrzymanych na drodze

syntez chemicznych.

Według Amerykańskiej Agencji ds. Ochrony

Środowiska (EPA) pod nazwą

pestycyd

rozumie się

substancję lub mieszaninę substancji wykazującą
zdolność niszczenia, odstraszania lub hamowania
rozwoju szkodników, który jako czynnik fizyczny,
chemiczny lub biologiczny niszczy niepożądane
formy roślinne , zwierzęce oraz mikroorganizmy.

Do grupy tych związków, zgodnie z naszym

ustawodawstwem zalicza się także środki
stosowane w akcjach sanitarnych, w higienie
osobistej człowieka oraz w leczeniu wybranych
chorób.

W praktyce agrotechnicznej napary z tytoniu już

ok. 200 lat temu były wykorzystane do zwalczania
mszyc.

Jako pierwszy pestycyd

syntetyczny (

dinitroortokrezolan

potasu

) został wprowadzony w 1892

roku.

Wykrycie właściwości

szkodnikobójczych

DDT

(dichlorodifenylotrichloroetan) i

2,4

– D

(kwas dichlorofenoksyoctowy) w

czasie II Wojny Światowej
zapoczątkowało rozwój i stosowanie
tej grupy związków.

Najważniejsze przyczyny stosowania

pestycydów:

- wzrost zagrożenia plonów przez szkodniki,
- przeludnienie i niedożywienie ludności w

świecie,

- wzrost zapotrzebowania na żywność,
- plaga chorób przenoszonych przez szkodniki,
- szkody wywoływane przez gryzonie i ślimaki.

Korzyści stosowania pestycydów

Ochrona zdrowia:

- likwidacja i ograniczenie chorób zakaźnych

(zimnica, dżuma, żółta febra),

- wzrost higieny życia i zmniejszenie zapadalnośći

na choroby.

Gospodarka rolna i leśna:

- wzrost plonów podstawowych zbóż,

- zmniejszenie pomorów zwierząt w hodowli,

- zwiększenie ilości i jakości w produkcji mleka,

mięsa i skóry.

Gospodarka materiałowa:

- zmniejszenie strat żywności w magazynach,

- zwiększenie trwałości drewna, papierów i

tekstylii,

- przedłużenie eksploatacji dróg, torów, lotnisk

(odchwaszczanie).

Pestycydy wykorzystuje się do:

- zwalczania lub wabienia organizmów

zwierzęcych, niszczących rośliny lub części roślin,

- zwalczania patogenów wywołujących choroby

roślin,

- zwalczania chwastów,

- niszczenie listowia lub zwalczania roślin

niepożądanych, a nie będących chwastami,

- regulowania i stymulowania wzrostu roślin lub

części roślin z wyłączeniem nawozów,

- zwalczania organizmów zwierzęcych niszczących

produkty roślinne,

- zwalczania czynników powodujących psucie się

(gnicie) produktów roślinnych,

- zwalczania i wabienia organizmów

zwierzęcych lub mikroorganizmów w
domach i innych budynkach, pojazdach,
statkach, samolotach, itp.,

- zwalczania i wabienia organizmów

będących czynnikami chorobotwórczymi dla
człowieka lub zwierząt,

- zabiegów sanitarnych.

Pomimo tak wielkich korzyści, nie należy zapominać

o ich szkodliwym działaniu na człowieka, zwierzęta
oraz rośliny ze względu na ich działanie chemiczne i
toksyczność.

Z jednej strony zrewolucjonizowanie gospodarki

rolnej (wzrost produkcji roślinnej i zwierzęcej) oraz
ochrona zdrowia.

Z drugiej, powstanie nowych nieznanych

problemów zdrowotnych, a szczególnie działania
odległego.

Przykładem może być

DDT

lub

dieldryna

(insektycydy polichlorowane), które ulegają
kumulacji w glebie, organizmie człowieka i tkankach
zwierząt pożytecznych.

Ciągłe i systematyczne wprowadzanie ich do

środowiska i długotrwałe ich działanie wytworzyło
w wyniku selekcji oporność licznych szczepów i
gatunków szkodników (np. stonka ziemniaczana).

Wyniszczeniu uległo wiele gatunków

zwierząt i ptactwa, a długotrwałe stosowanie
prowadzi do przenikania ich do żywności.

Pestycydy obecnie zaliczane są do środków

chemicznych o wysokim stopniu ryzyka
zagrożenia toksykologicznego (zdrowotnego).

Dlatego w każdym przypadku ich

użytkowania należy dokonać rozważnej ostrej
oceny pomiędzy korzyścią , a ich doraźnym i
odległym skutkiem działania toksycznego.

Podział pestycydów wg

zastosowania

(na ich skuteczność gatunkową)

Zoocydy - środki do zwalczania szkodników

zwierzęcych:

- insektycydy

- środki owadobójcze,

- rodentycydy

- środki do zwalczania gryzoni,

- muluskocydy

- środki do zwalczania ślimaków,

- aficydy

- środki do zwalczania mszyc,

- nematocydy

- środki do zwalczania nicieni,

- akarycydy

- środki do zwalczania roztoczy,

- repelenty

- środki odstraszające,

- atraktanty

- środki zwabiające.

Herbicydy - środki do zwalczania chwastów :

- totalne

- niszczące wszystkie

gatunki,

- wybiorcze

- niszczące określone gatunki,

- regulatory wzrostu

inhibitory i stymulatory.

Fungicydy

- środki do zwalczania grzybów.

Bakteriocydy

- środki do zwalczania

bakterii.

Podział pestycydów wg innych kryteriów np.
w grupie

zoocydów

podstawą podziału może być

odmienny sposób ich działania szkodnikobójczego
jak:

środki kontaktowe,

- środki żołądkowe,
- środki duszące.

Podział pod względem budowy

chemicznej:

Do podstawowych grup związków chemicznych w

których mieści się większość pestycydów należą:

Pestycydy nieorganiczne, np.:

- insektycydy arsenowe

- zieleń paryska -
[(Cu(CH

COO)

·Cu

(AsO

)],

- arsenian ołowiu (PbHAsO

- insektycydy fluorkowe

: kreolit (Na

AlF

), fluorek

sodu (NaF), fluorokrzemian sodu (Na

SiF

- herbicydy nieorganiczne:

amidosulfonian amonu,

boraks, chloran sodu,

- fungicydy:

zasadowy chlorek miedzi (II), siarka.

Pestycydy organiczne:

- polichlorowane pochodne związków cyklicznych:

DDT, HCH, metoksychlor,

- polichlorowane cyklodieny:

heptachlor, aldryna,

- pestycydy fosforoorganiczne:

malation,

paration, fenitrotion,

- karbaminiany:

karbaryl, chlorprofan,

- pochodne mocznika :

diuron, linuron,

- pochodne kwasu ditiokarbaminowego:

tiuran

,zineb, maneb,

- chlorofenole i pochodne kwasu

chlorofenoksyoctowego:

2,4-D, 2,4,5-T,

- dinitroalkilofenole:

dinitrofenol,

- heterocykliczne związki azotu:

prometryna,

pyrazon, dikwat, parakwat,

- związki metaloorganiczne

A. Polichlorowane pochodne
związków
cyklicznych

Charakterystyka ogólna

Związki tej grupy są stosowane przede
wszystkim do niszczenia owadów w
rolnictwie i leśnictwie, w akcjach
sanitarnych ( np.: zwalczanie widliszka,
much, owadów zadomowionych).
Do nich należą:

-metoksychlor

(LD

– 6000 mg/kg, per

os),
-

DDT

(LD

– 100 – 400 mg/kg,

per os),
-

Lindan

(LD

– 90 mg/kg, per

os),
-

Aldryna i Dieldryna

(LD

– 40 – 60

mg/kg, per os)

Są słabo rozpuszczalne w wodzie, dobrze w

rozpuszczalnikach organicznych.

Dobrze rozpuszczają się w tłuszczach, stąd

kumulują się w tkankach bogatych w tłuszcz
oraz wykazują dużą odporność na czynniki
zewnętrzne jak: temperatura, wilgotność,
światło.

Te cechy wpływają na zdolność ich przetrwania

w środowisku i w organizmach żywych.

W ustroju ulegają bardzo wolnej biotransformacji

w związku z czym podlegają kumulacji w
organizmie.

Kumulują się w tkance tłuszczowej, wątrobie,

nerkach, mózgu i w sercu.

W przypadku zaburzeń ustrojowych (np. głód)

zanik tkanki tłuszczowej może prowadzić do

uwalniania się tych substancji do krwiobiegu, co

może doprowadzić do wtórnego zatrucia.

Wchłanianie

Związki tej grupy wchłaniają się przez drogi

oddechowe, błony śluzowe i skórę oraz przez

przewód pokarmowy (jako pozostałość w

artykułach żywnościowych.

Biotransformacja

W ustroju związki te dość wolno ulegają

biotransformacji w wyniku czego ulegają

kumulacji (w tkance tłuszczowej, wątrobie,

mózgu, nerkach i sercu).

Biotransformacja zachodzi na drodze

odchlorowania, utlenieniu oraz hydrolizie.

Mechanizm działania toksycznego

Działanie toksyczne związane jest głównie z

powinowactwem związków polichlorowych do

układu nerwowego.

Są truciznami wieloukładowymi i w różny

sposób uszkadzają wątrobę i nerki (narządy

biorące udział w detoksykacji i wydalaniu).

Wydalanie

Związki polichlorowane wydalają się z kałem,

a tylko w nieznacznej ilości z moczem głównie

w postaci metabolitów.

Szczególnym przypadkiem, jest wydalanie ich

z mlekiem kobiet karmiących.

Objawy zatrucia

ZATRUCIA OSTRE

( od pół do kilku godzin od

spożycia)

- zaburzenie koordynacji ruchów,
- drętwienie języka,
- przeczulica twarzy i kończyn,
- drgawki,
- zwroty i bóle głowy,
- mdłości i wymioty.
Zgon może nastąpić po 1-2 tygodniach wskutek

zahamowania czynności 0.u.n., porażenia układu

oddechowego lub migotania komór.

Powikłania u ludzi którzy przeżyli: zapalenie

wielonerwowe oraz uszkodzenie wątroby i nerek.

ZATRUCIA PRZEWLEKŁE

- brak apetytu,

- wychudzenie i ogólne osłabienie,
- wzmożona pobudliwość nerwowa,
- zapalenie wielonerwowe,
- niekiedy zaburzenia psychiczne.
Związki tej grupy wykazują również działanie

drażniące i uczulające na skórę (zapalenia
skóry, wypryski, odczyny alergiczne).

Związki te ulegają kumulacji w tkance

tłuszczowej ryb, a tym samym mogą być
szkodliwe dla ptaków wodnych odżywiającymi
się nimi oraz wpływać na ich rozmnażanie.

Trwałość w środowisku niektórych pestycydów

chloroorganicznych

Związek

DDT

Lindan

Aldryna

Dieldryna

Heptachlor

Czas rozkładu w 95 %, lata

- 4 - 30

- 2 - 10

- 1 - 6

- 5 - 25

- 3 - 5

B. Chlorofenole (PCP) i pochodne

kwasów
chlorofenoksykarboksylowych

Proste chlorofenole wykazują biocydowe

właściwości, przy czym tylko

pentachlorofenol

znalazł zastosowanie głównie do niszczenia
młodych chwastów dwuliściennych oraz do
zaprawiania drewna.

Pentachlorofenol

Wchłanianie

Przewód pokarmowy, skórę i układ oddechowy.

Objawy zatrucia

ZATRUCIA OSTRE

- podrażnienie skóry (trądzik)

i błon śluzowych,

- bóle głowy,

- mdłości i ślinotok,
- podwyższenie temperatury ciała i ucisk w

klatce piersiowej,

- osłabienie mięśniowe,
- zgon na skutek porażenia ośrodka

oddechowego, zatrzymania akcji serca lub

obrzęku płuc.

ZATRUCIE PRZEWLEKŁE

- działanie drażniące na skórę,

- ogólne osłabienie (silne pocenie),

- wychudzenie
- zapalenie oskrzeli, a także parastezje.

Kwasy chlorofenoksykarboksylowe

Kwasy chlorofenoksykarboksylowe powstają w

wyniku kondensacji chlorofenoli z
chloropochodnymi kwasów karboksylowych.

Do najważniejszych tych pochodnych, które

znalazły zastosowanie jako pestycydy, należą:

kwas 2,4-dichlorofenoksykarboksylowy

( 2,4 D) i

kwas 2,4,5-trichlorofenoksyoctowy

(2,4,5-T), które znalazły zastosowanie jako
herbicydy (środki chwastobójcze) oraz jako
defolianty (środki niszczące liście).

Związki te były m.in. Powszechnie stosowane

przez armię USA w czasie wojny w Wietnamie w
latach 1962-1970 dla odsłaniania siedlisk
partyzantów w dżungli (1962-1970 r).

Ponad 20 mln ton aktywnej mieszaniny kwasów

chlorofenoksyoctowych pod nazwą „substancja

pomarańczowa” (Orange Agent) zostało rozpylone w

Południowym Wietnamie.

2,4-D (kwas 2,4-dichlorofenoksyoctowy

)

– jest

białą krystaliczną substancją o fenolowym zapachu

Stosowany jest najczęściej jako środek

chwastobójczy.

Wchodzi w skład wielu preparatów handlowych jak:

Pielik, Aminopielik, Herbitor, Trawit.

Narażenie

Główną drogą narażenia u ludzi w pracy zawodowej

jest skóra oraz układ pokarmowy i układ oddechowy.

Wydalanie

Wydala się głównie z moczem w postaci

niezmienionej oraz w postaci produktów

sprzężonych z węglowodanami i aminokwasami.

Toksyczność ostra obu związków jest niewielka i

wynosi rzędu 500 -1000 mg/kg m.c.

Uważa się, że dawka 3-4 g herbicydów tej grupy

jest toksyczna dla człowieka i powoduje

wyraźne objawy toksyczności ostrej, którymi

są :

- działanie drażniące na skórę i błony śluzowe, a

także uczulające,

- działanie na o.u.n. – niezborność ruchów,

zaburzenia równowagi, niepokój, pobudzenie,

możliwa hipertermia, śpiączka i możliwe

porażenie ośrodka oddechowego,

- działanie na przewód pokarmowy –

(nudności, wymioty, bóle brzucha,
biegunki),

- przejściowa dysfunkcja wątroby,
- działanie na układ mięśniowy – (osłabienie

siły mięśniowej, bóle mięśniowe, drżenia
włókienkowe),

- działanie na mięsień sercowy – (zaburzenie

rytmu serca, migotanie komór),

- działanie na obwodowy układ nerwowy –

(możliwe wystąpienie polineuropatii).

C. Insektycydy fosforoorganiczne

Prace nad syntezą związków

fosforoorganicznych z myślą o
wykorzystaniu ich jako

insektycydów

rozpoczęto w 1934 r. w Niemczech, a
największe osiągnięcia w tej dziedzinie są
zasługą chemika Gerarda Schroedera.

Na skalę przemysłową związki

fosforoorganiczne zaczęto produkować po II
wojnie światowej głównie w USA.

Są to związki pochodne kwasu fosforowego

i tiofosforowego o następującym wzorze:

Różne położenia oraz liczba atomów i siarki w

cząsteczce tworzą kilka głównych klas chemicznych

insektycydów fosforoorganicznych o różnej sile

działania toksycznego i o różnym przeznaczeniu.

Insektycydy fosforoorganiczne (estry) występują w

postaci krystalicznej i cieczy oleistych o

nieprzyjemnym zapachu.

Trudno rozpuszczają się w wodzie, ale łatwo

rozpuszczają się w olejach i rozpuszczalnikach

organicznych.

Związki fosforoorganiczne łatwo ulegają

hydrolizie.

Szybkość i podatność na hydrolizę zależy od:

- budowy chemicznej i pH,

- temperatury,
- rodzaju rozpuszczalnika,
- obecności katalizatorów.

Maksymalna szybkość hydrolizy zachodzi przy

pH 7 – 8

W miarę zwiększania się pH, szybkość hydrolizy

zmniejsza się o ok. 10 krotnie na każdą jednostkę pH

Diestry powstają w czasie hydrolizy mogą ulegać

dalszemu rozkładowi do monomerów, a nawet do
samego fosforu.

Związki fosforoorganiczne mogą ulegać również

utlenieniu, a szczególnie związki zawierające
ugrupowania z siarką i amidowe.

Reakcje utleniania stanowią pośredni etap aktywacji

toksyczności estrów o budowie siarkowej i amidowej.

Tylko analogi tlenowe wykazują aktywność biologiczną

Do znanych związków fosforoorganicznych należą m.in.:

dichlorfos

( -OCH = CCl

malation

(S),

paration

(S),

soman

(F)

, sarin

(F)

, tabun

(CN).

Wchłanianie

Większość pestycydów fosforoorganicznych

występuje w a reakcjach postaci nie zjonizowanej i

ma charakter lipofilny ,a za tym łatwo wchłaniają

się z przewodu pokarmowego, układu

oddechowego i skórę.

Biotransformacja

Zasadnicze znaczenie dla toksycznego działania

zawiązków fosforoorganicznych ma ich budowa

estrowa.

Biotransformacja tych związków głównie polega

na hydrolizie wiązań estrowych.

Enzymy

katalizujące hydrolizę występują w

wielu tkankach i na ogół są mało swoiste.

Istotna jest wrażliwość tych enzymów na związki

fosforoorganiczne.

Mechanizm działania toksycznego

Wszystkie związki fosforoorganiczne, zależnie od

budowy cząsteczki są pośrednio(

P=S

) lub

bezpośrednio (

P=O

) inhibitorami aktywności

enzymów z grupy

cholinoesteraz

tj.

acetylocholinoesterazy

cholinoesterazy

, które są

punktem docelowym dla związków

fosforoorganicznych.

Inhibicja aktywności tych enzymów prowadzi do

wzrostu

acetylocholiny

, która jest mediatorem w

przenoszeniu stanu pobudzenia w neuronach.

Acetylocholina

jest neuroprzekaźnikiem

chemicznym impulsów nerwowych w

zakończeniach nerwowo-mięśniowych (płytka

motoryczna) w przedzwojowych zakończeniach

współczulnych i przywspółczulnych oraz

pozazwojowych zakończeniach przywspółczulnych.

Odgrywa również rolę w zwojach autonomicznych

oraz synapsach o.u.n.

Działaniem obejmuje ośrodkowy i obwodowy

układ nerwowy.

Cholinoesterazy

są enzymami hydrolitycznymi

rozkładającymi różne estry choliny.

Funkcją

cholinoesteraz

jest ograniczenie czasu

działania

acetylocholiny

przez jej rozkład

hydrolityczny do choliny i kwasu octowego.

W organizmie saków występują 2 rodzaje

cholinoesteraz

, które wykazują odrębność reakcji

substratowych, dystrybucji tkankowej i
powinowactwa do estrów fosforoorganicznych.

- Acetylocholinoesteraza

(AChE), która katalizuje

głównie rozkład

acetylocholiny

, w mniejszym

stopniu estry choliny.

Enzym ten występuje we

wszystkich tkankach ludzkich i zwierzęcych,
które mają zdolność przewodzenia impulsów
nerwowych tj. w błonie krwinek nerwowych,
mózgu, rdzeniu kręgowym, płytkach
motorycznych mięśni szkieletowych, mięśni
gładkich drzewa oskrzelowego i pęcherza.

- Cholinoesteraza

(ChE) dla której swoistym

substratem jest ester buterylocholiny, który
występuje w osoczu krwi, wątrobie, trzustce,
nadnerczach, zwojach czuciowych błony
śluzowej i przewodu pokarmowego.

Większość związków fosforoorganicznych

unieczynnia

AChE

ChE

z podobną szybkością.

Kliniczne objawy ciężkiego zatrucia występują

wówczas, gdy aktywność enzymów wynosi ok. 30 %.

Proces odnowy

AChE

jest znacznie wolniejszy niż

ChE

i jest również różny w poszczególnych

narządach i tkankach.

Pełna regeneracja

ChE

po głębokim

unieczynnieniu występuje po 30 – 40 dniach,

AChE

w okresie 80 -100 dni.

Odnowa

AChE

w mięśniach i krwinkach jest na

ogół podobna, a znacznie wolniej powraca czynność

AChE

w o.u.n. (do kilku miesięcy).

Zatrucia

Związki fosforoorganiczne są substancjami o

działaniu neurotoksycznym.

Powodują głównie zatrucia ostre i

podprzewlekłe, zwykle o przebiegu gwałtownym,

a niekiedy odległe ( genotoksyczne) jak w

przypadku

dimetoatu

Toksyczność ostra

Objawy zatrucia ostrego występują w krótkim

czasie od wchłonięcia trucizny (1/2 do 1 godziny).

W ostrej fazie zatrucia wyróżnia się działane:
-

muskarynowe

– pobudzenie układu

parasympatycznego: wzmożone pocenie,

ślinienie, łzawienie, objawy żołądkowo-jelitowe,

odruchowe oddawanie moczu i kału, zwężenie

źrenic.

nikotynowe

- drżenie mięśni, drętwienie, osłabienie

mięśniowe.

na o.u.n.

– wzrost pobudliwości, zniesienie

wrażliwości na ból, zniesienie odruchów,
chwiejność emocjonalna.

Ze strony układu krążenia występuje kolejno

zwolnienie i przyspieszenie akcji serca, spadek, a
później wzrost ciśnienia krwi i zapaść.

Zgon następuje zwykle wskutek porażenia

ośrodka oddechowego, zatrzymania akcji serca lub
obrzęku płuc.

Niezależnie od objawów występujących w fazie

ostrej, dla niektórych związków
fosforoorganicznych obserwuje się objawy
działania opóźnionego w postaci neuropatii
obwodowej ( paraliż kończyn dolnych).

Związki fosforoorganiczne nie wywołują zatruć

przewlekłych wynikających z kumulacji materiałowej.

Długotrwałe narażenie na małe dawki wywołuje

stopniowo narastające zahamowanie aktywności

acetylocholinerazy

i rozwój zatrucia w wyniku

kumulacji skutków biologicznych.

Zapobieganie zatruciom

- prowadzenie systematycznej akcji pouczania jak

należy obchodzić się z tego typem związkami ( w
trakcie produkcji, konfekcji, magazynowania,
dystrybucji i stosowania),

- używania właściwej odzieży ochronnej (maski, buty,

rękawice, ubrania,

- sprzedaż w opakowaniach oryginalnych -

fabrycznych i trzymanie pod zamknięciem,

- umiejętne udzielanie pomocy po zatruciu,
- zabiegi z związkami (preparatami) I i II klasy

toksyczności powinne być wykonane przez

specjalne ekipy pracowników,

- rozpylać z wiatrem.

Leczenie

Każdy przypadek zatrucia związkami

fosforoorganicznymi należy uwazżć za bardzo

niebezpieczny dla życia i dlatego należy

natychmiast przystąpić do ratowania.

Postępowanie:

- płukanie żołądka po zatruciu drogą pokarmową,

- zmywanie dużą ilości wody z mydłem w

przypadku skażenia

skóry,

- skażone oczy przemyć 2 % roztworem natrium

bikarbonikum lub przygotowaną wodą,

- udrożnienie dróg oddechowych i zapewnienie

prawidłowego oddychania,

- udzielenie pomocy lekarskiej (specjalistycznej).

Jako odtrutkę w zatruciach związkami

fosforoorganicznymi stosuje się

atropinę

(antagonista acetylocholiny).

Działa przede wszystkim na

receptory

muskarynowe

głównie pochodzenia obwodowego,

a w mniejszym stopniu ośrodkowego.

Nie znosi skutków pobudzenia nerwowo-

mięśniowego i opóźnionego działania

neurotoksycznego

Kolejne odtrutki to

pochodne oksymów

Są one swoistymi reaktywatorami zablokowanej

przez związki fosforoorganiczne

acetylocholinoesterazy

Do nich należą:

- 2-PAM

(Pralidoksym) – metylojodek pirydyno-2-

aldoksymu,

- Obidoksym

( Toxobudim)- dichlorowodorek eteru

bis-[4-hydroksyiminometylopirydyno-1-

metylowego].

W ciężkich przypadkach zatrucia pochodne

oksymów podaje się łącznie z

atropiną

W ciężkich zatruciach jest skuteczniejszy

Obidoksym

, gdyż działa szybciej, silnie, dłużej

utrzymuje się w organizmie i przenika barierę krew-

mózg.

D. Pochodne kwasu karbaminowego

Związki pochodne kwasu karbaminowego pod

nazwą ogólną

karbaminiany

zostały zsyntetyzowane

po raz pierwszy w 1954 roku. Znalazły zastosowanie

jako insektycydy, herbicydy, fungicydy, nematocydy i

inhibitory kiełkowania.

Przykładem tej grupy związków są:

Karbaryl,

Propoksur, Chlorprofam

Sąsłabo rozpuszczalne w wodzie, natomiast dobrze

w rozpuszczalnikach organicznych.

Występują w postaci proszków.
Sązwiazkami nietrwałymi, łatwo ulegają hydrolizie

zwłaszcza w środowisku zasadowym. Mała ich

toksyczność umożliwia stosowanie ich w akcjach

sanitarnych do zwalczania szkodników i pasożytów.

Działają bezpośrednio (kontaktowo) lub ogólnie po

wniknięciu.

Wchłanianie

Są niemal całkowicie wchłaniane z przewodu

pokarmowego, skąd ulegają dystrybucji do
narządów i tkanek (8-17 minut).

Wchłaniają się również przez drogi oddechowe i

nieuszkodzoną skórę.

Biotransformacja

Związki tej grupy szybko ulegają utlenieniu pod

wpływem enzymów związanych z cytochromem P-
450 (utlenianie na grupie N-metylowej i
hydroksylacja).

Większość powstałych metabolitów wydalana jest

z moczem po sprzęgnięciu z kwasem glukoronowy.

Mechanizm działania toksycznego

Podobny do związków fosforoorganicznych i

związany jest z hamowaniem aktywności

cholinoesteraz

krwi i tkanek.

Działani tych związków jest jednak słabsze, a

efekty inhibicji

AChE

są łatwiej odwracalne.

W przypadku zatrucia karbaminianami nie

obserwowano opóźnionej neuropatii obwodowej.

Szybkie obniżenie aktywności oraz szybkie

pojawienie się objawów zatrucia w ostrym
zatruciu jest podstawą do podjęcia działań
zapobiegających i leczniczych.

W badaniach na zwierzętach nie stwierdzono

Leczenie

przypadku zatrucia, leczenie polega na

zwalczaniu groźnych dla życia zaburzeń
czynności układu oddechowego i krążenia
oraz na zapobieganiu.

W leczeniu stosuje się wyłącznie duże

dawki

atropiny

Podanie

oksymów

jest przeciwwskazane,

gdyż może pogłębić stopień zatrucia.

E. Pochodne dinitrofenolu

Pod względem struktury pochodne dinitrofenolu (

pierścień benzenowy z 2 grupami -NO

oraz grupa

-OH i resztą alkaliczną lub aromatyczną) są mało
zróżnicowaną grupą.

Związki tej grupy są stosowane jako

herbicydy

insektycydy lub fungicydy

Pochodne dinitrofenoli charakteryzują się dużą

toksycznością ostrą (LD

), która dla wszystkich

związkó w jest podobna i mieści się w granicach 20
-60 mg/kg m.c.

Do najczęściej stosowanych należą:

2-metylo-4,6-

dinitro-o-krezol

(DNOC) i

2-(1-metylo-n-propylo)-

4,6-dinitrofenol

(Diniseb, DNBP).

Obydwa związki występują w formie żółtych

kryształów, źle rozpuszczających się w wodzie,
dobrze w rozpuszczalnikach.

Wchłanianie

Wchłaniają się drogą pokarmowa,

przez skórę i drogą oddechową.

Biotransformacja

Dinitrofenole w organizmie ulegają

wolniejszej biotransformacji i wydalaniu niż
mononitrofenole.

Ich obecność w płynach ustrojowych można

jeszcze wykryć nawet po kilku tygodniach
od zatrucia, co sugeruje, że związki te
mogą ulegać kumulacji w przypadku
powtarzanej ekspozycji.

Mechanizm działania toksycznego

Działanie wielokierunkowe:

methemoglobinotwórcze, pobudzające na
o.u.n., mają zdolność przyśpieszania
przemiany materii, podwyższają
temperaturę ciała, powodują kwasicę i
uszkadzają narządy miąższowe.

Przyśpieszenie przemiany materii oraz

wywołanie hipertemii (powyżej

C), wynika

z biochemicznego mechanizmu działania tych
związków.

Powodują rozprężenie procesu oksydacyjnej

fosforylacji w wyniku której wyzwolona energia w
procesach utlenienia tkankowego nie jest
magazynowana w postaci ATP.

Jednocześnie same procesy oksydacyjne

zachodzą w tkankach ulegają znacznemu

przyśpieszeniu, co z kolei powoduje wzrost

temperatury ciała.

Przemianom tym towarzyszą: zanik glikogenu

w wątrobie i mięśniach oraz zanik tkanki

tłuszczowej.

Zatrucia

OSTRE:

Zatrucie rozwija się bardzo szybko. Objawy

występują w ciągu 24 – 48 godzin od zatrucia.

Objawy zatrucia to: nudności i zaburzenia

żołądkowe, przyśpieszenie oddechu, niepokój,

częstoskurcz, zaczerwienienie skóry, wysoka

temperatura, sinica, zapaść i śpiączka.

W ciągu 24 – 48 godzin może dojść do

wyleczenia lub śmierci.

PRZEWLEKŁE

Objawy są łagodniejsze, ale w krótkim czasie

dochodzi do wyniszczenia organizmu.

Przy zatruciu występuje charakterystyczne

żółte zabarwienie spojówek.

Leczenie

Należy szybko usunąć truciznę i zastosować

zimne kąpiele i podać tlen.

Przetaczanie płynów krwiozastępczych i

elektrolitów, celem wyrównania strat
wynikających z temperatury i pocenia się.

Leczenie objawowe. Nie podawać atropiny!.

Piretroidy

Do pestycydów należy również grupa

związków pochodzenia naturalnego
(roślinnego) oraz syntetyczne związki
chemiczne pod nazwą „

piretroidy

”.

Piretriody są to związki, które były znane od

dawna i stosowano je do zwalczania: grzybów,
owadów, szkodników w pomieszczeniach
zamkniętych, w przechowalnictwie oraz do
utrzymania higieny zwierząt.

A. Piretroidy naturalne są to wyciągi z roślin

rodzaju

Chrysanthemum Pyrethrum (złocienia).

Substancją czynna stanowi mieszanina kilku

związków o budowie estrowej.

Są one estrami

kwasu

cyklopropanokarboksylowego

cyklopentanolu

Odtworzone w warunkach laboratoryjnych i

wzbogacone syntetycznie wykazują właściwości

insektobójcze, co zostało wykorzystane w walce z

owadami, dla których są truciznami kontaktowymi

lub dożołądkowymi.

Piretroidy naturalne

w dużych dawkach (jakie nie

występują w przyrodzie) są na ogół truciznami

neurotropowymi o dużym powinowactwie do o.u.n. –

drżenie mięśniowe, porażenie i biegunka.

Przyczyną śmierci jest porażenie ośrodka

oddechowego.

Mała trwałość i szybki rozkład pod wpływem

czynników zewnętrznych, zwłaszcza światła oraz

trudności w utrzymaniu ich z roślin na skalę

użytkową ograniczyły ich powszechne zastosowanie.

B. Związki syntetyczne tej grupy, które znalazły

zastosowanie jako insektycydy, to najczęściej :

estry kwasu chryzantemowego

(pirytryna I) lub

kwasu piretrowego

(piretryna II).

W latach siedemdziesiątych XX wieku na drodze

syntezy chemicznej otrzymano pierwsze

piretoidy

światłotrwałe

. Przykładem tych związków są:

alfametryn

cypermetryna

deltametryna

permetryna

(Ambusz),

dezmetryna

(Semeryn).

Do organizmu wnikają drogą pokarmową,

oddechową i przez skórę. Toksyczność wziewna i
naskórna jest uzależniona od postaci użytkowej.

Dobra ich rozpuszczalność w tłuszczach ułatwia

dystrybucję w organizmie i przenikanie do tkanki
nerwowej.

Piretroidy syntetyczne wykazują głównie

działanie drażniące na skórę (kontaktowe
zapalenie skóry) oraz uczulające na skórę i błony
śluzowe.

Inne objawy jak: działanie na układ oddechowy,

przewód pokarmowy czy rzadko na o.u.n., są
najczęściej wynikiem działania rozpuszczalników
organicznych zawartych w tych preparatach.

Powyższe objawy obserwowano u ludzi po

zatruciu

delmatryną

związku o dużej toksyczności

ostrej (LD

ok. 30 mg/kg m.c.).

Dla innych piretroidów tej grupy zakres

medialnych dawek letalnych mieści się w zakresie
od 251 do 4000 mg/kg m.c.

Leczenie objawowe !

Formy użytkowe i sposób stosowania

pestycydów

Dostępne w handlu preparaty zawierają jako

składnik główny

substancję biocydową

o aktywności

biologicznej skierowanej przeciwko określonym

pasożytom lub szkodnikom.

Substancja ta jest rozprowadzona w określonym

medium

(najlepiej obojętnym biologicznie)

, która

spełnia też określoną funkcję użytkową (np. zwiększa

przyczepność lub zapewnia równomierność

naniesienia na powierzchnię roślin, zabezpiecza

przed zwiewaniem lub zmywaniem przez deszcz itp.).

Substancja ta może być stosowana w różnych

formach użytkowych i stężeniach np.:

- pylistej

(kreda, kaolin, talk)

- w formie roztworów wodnych lub w

rozpuszczalnikach.

W przypadku roztworów niewodnych do

emulgowania stosuje się rozpuszczalniki
dobrane odpowiednio do substancji czynnej
(często naftę, oleje mineralne, terpentynę).

Należy pamiętać, że sam rozpuszczalnik

może wykazywać działanie szkodliwe.

Do najczęstszych zabiegów ochrony roślin

należą:

- opylanie,
- rozsiewanie,
- opryskiwanie,
- gazowanie,
- zaprawianie.

Opylanie

– zastosowanie pestycydów w

postaci proszków.

Rozsiewanie

jest sposobem wprowadzenia

pestycydu do gleby.

Opryskiwanie

- stosowanie pestycydów w

postaci roztworów.

Gazowanie

(fumigacja) polega na

stosowaniu pestycydów w formie gazowej w
pomieszczeniach zamkniętych.

Zaprawianie

służy do pokrywania

pestycydem (fungicydem) materiału
siewnego.

Zanieczyszczenie środowiska

pestycydami

Zanieczyszczenie środowiska naturalnego

obejmuje zasadniczo glebę i wody powierzchniowe.

Zanieczyszczenie wód spowodowane jest :

- spływem powierzchniowym z terenów

zanieczyszczonych,

- przenikaniem przez glebę, erozją gleby,
- bezpośrednim opadem na powierzchnię wody przy

opryskach pól i lasów przy użyciu samolotów,

- ściekami powstającymi w czasie produkcji

pestycydów,

- ściekami powstającymi przy myciu urządzeń

używanych do oprysków,

- ściekami miejskimi (fungicydy i bakteriocydy,
- w czasie bezpośredniego stosowania

pestycydów do zwalczania roślin wodnych i
owadów,

- ściekami z zakładów stosujących pestycydy,
- ściekami z zakładów produkujących

pestycydów.

Stopień zanieczyszczenia wód

pestycydami zależy od:

- intensywności upraw w danym regionie,
- rodzaju upraw,
- pory roku,
- intensywności opadów,
- przypływu ścieków wodnych.

Ważną drogą transportu pestycydów do

środowiska naturalnego są także opady
atmosferyczne i wiatr, wskutek czego
skażeniu ulegają zbiorniki wód leżące w
dużej odległości od terenów rolniczych (DDT
stwierdzono w śniegach Antarktydy).

Profilaktyka zatruć pestycydami

- ograniczenie dostępności pestycydów o

największej toksyczności,

- działanie uświadamiające i szkolenie w

zakresie stosowania,

- stosowanie odzieży ochronnej,
- okresowe badania lekarskie,
- monitorowanie wielkości narażenia ludzi w

środowisku.

Pozostałość pestycydów w żywności

Jest to suma związków chemicznych obecnych

w produkcie spożywczym w wyniku stosowania
pestycydów.

Najwyższa dopuszczalna pozostałość

dla pestycydów (NDP)

Jest to najwyższe dopuszczalne stężenie

substancji czynnej środka ochrony roślin w
artykułach spożywczych. Obejmuje również
metabolity o znaczeniu toksykologicznym i
odnosi się do określonego produktu lub grupy
produktów wyrażone w mg/kg.