A glyphosate és készítményeinek környezeti-toxikológiai megítélése - glyphosate EFSA/BfR vs. IARC - kiszerelt készítmények – adalékanyagok engedélyezési kompetencia
Székács András és Darvas Béla NAIK Agrár-környezettudományi Kutatóintézet, Budapest
Glyphosate Chapter 14 Székács, A. and Darvas B. (2012) Forty years with glyphosate. In: Herbicides – Properties, Synthesis and Control of Weeds (Hasaneen, M. N. A. E.-G., Ed.), InTech, Rijeka, Croatia, pp. 247-284.
http://www.intechopen.com/articles/show/title/forty-years-with-glyphosate
Szennyező anyagok együttes toxicitása Növényvédő szer más szennyezővel chlorpyriphos / Cd – szinergens toxicitás rovarirtó szerek ködpermetben / apoláros hordozófolyadék (kerozin, olajak, dízelolaj stb.)
kiszerelt növényvédőszer-készítmények erősebb toxititása a hatóanyagénál (glyphosate, isoproturon, fluroxypyr, pirimicarb, imidacloprid, acetamiprid, tebuconazole, epoxiconazole, prochloraz) glyphosate - Monsanto vs. New York Attorney General’s Office, 1996
Formázóanyagok vélelmezetten inert anyagok az engedélyezés nem kíván teljes környezeti kockázatelemzést technikai tisztaságú anyagok – 5% szennyezőt is tartalmazhat
A glyphosate veszély- és kockázatelemzése EFSA / BfR BVL BfR EFSA
a glyphosate és további 38 h.a. értékelésének elhalasztása 2015-re Renewal Assessment Report, 2013. dec. Final Addendum to the RAR, 2015. okt. (4322 old.!) Peer Review Report on Glyphosate, 2015. okt. (1730 old. !) Conclusion on the peer review of the pesticide RA, 2015. nov. emberre a rákkeltő veszély valószínűsége csekély
IARC
WHO
IARC Monographs, 112, 2015. márc. Group 2A, emberen valószínűleg rákkeltő Prof. Christopher J. Portier, Environmental Defense Fund, Washington, DC + 95 kutatóprofesszor (22 országból)
JMPR (FAO-WHO) 2016. máj. emberre a rákkeltő veszély valószínűsége a táplálékon keresztül csekély Portier et al. (2016) Differences in the carcinogenic evaluation of glyphosate between the International Agency for Research on Cancer (IARC) and the European Food Safety Authority (EFSA). J. Epidemiol. Commun. Health, in press (doi: 10.1136/jech-2015-207005).
A glyphosate veszély- és kockázatelemzése - azonos alapadatok, eltérő következtetések - eltérő értékelési elvek veszélyazonosítás (IARC) kockázatelemzés (EFSA) Veszélyazonosítás (IARC) - genetikaitoxicitás-profil (GAP2000)
A glyphosate veszély- és kockázatelemzése - azonos alapadatok, eltérő következtetések - eltérő értékelési elvek veszélyazonosítás (IARC) kockázatelemzés (EFSA) Veszélyazonosítás (IARC) - genetikaitoxicitás-profil (GAP2000) - 2010: teratogén hatások (a retinsav jelátadási útvonal gátlása) - citotoxicitás placentális és embrionális sejtvonalakon (aromatázgátlás) - EU: az újraengedélyezés elhalasztása 2012 2015 társadalmi vita, per - Hollandia: a nem m.g. felhasználás tiltása, 2015. nov. - EU: EC–EP konfliktus, 2016. máj. - EU: a POEA visszavonása, 2016. szept. Benachour et al. (2007) Time- and dose-dependent effects of Roundup on human embryonic and placental cells. Arch. Environ. Contam. Toxicol., 53, 126-133. Benachour and Séralini (2009). Glyphosate formulations induce apoptosis and necrosis in human umbilical, embryonic, and placental cells. Chem. Res. Toxicol., 22, 97-105. Mesnage et al. (2013). Cytotoxicity on human cells of Cry1Ab and Cry1Ac Bt insecticidal toxins alone or with a glyphosate-based herbicide. J. Appl. Toxicol., 33, 695-699. Paganelli et al. (2010). Glyphosate-based herbicides produce teratogenic effects, on vertebrates by impairing retionic acid signaling. Chem. Res. Toxicol., 23, 1586-1595. Antoniou et al. (2011) Roundup and birth defects. Is the public being kept in the dark? Earth Open Source, Lancashire, UK.
A glyphosate veszély- és kockázatelemzése - azonos alapadatok, eltérő következtetések - eltérő értékelési elvek veszélyazonosítás (IARC) kockázatelemzés (EFSA) Kockázatelemzés (EFSA) - veszély x kitettség
toxikológiai mutatók
realitás az alkalmazott dózisokhoz képest
Egészségügyi Világszervezet (WHO) Nemzetközi Rákkutatási Ügynöksége International Agency for Research on Cancer – IARC
glyphosate IARC – feltételezett humánkarcinogén, biztos állatkarcinogén EPA – nem humán karcinogén EFSA – a veszély valószínűsége csekély
Egyesült Államok Környezetvédelmi Hivatala United States Environmental Protection Agency – EPA
Kitettség szermaradék-előfordulás ubikviter szennyező
termény talaj, felszíni víz tej, anyatej, sör, bor
- megemelkedett szermaradékszintek a növényben: 0,3-5,2 mg/kg glyphosate, 0,3-5,7 mg/kg AMPA - növekvő felszínivíz-, üledék- és talajszennyezés
(Arregui et al, 2004) (Peruzzo et al, 2008)
Kitettség szermaradék-előfordulás - kimosódás mezőgazdasági területekről, USA (Edwards et al, 1980; Feng et al, 1990; Payne et al, 1990; Payne, 1992)
- felszínivíz-szennyező, Mediterrán térség (Barceló and Hennion, 1997) - 590 ng/l É.-Rajna-Vesztfália (Ruhr) (Skark et al, 1998) - 1995-1999: 540 minta 54%, Norvégia (Ludvigsen and Lode, 2001a; 2001b) - 2002: 35-40% max. 8700 ng/l (!) glyphosate, 53-83% max. 3600 ng/l (!) AMPA, USA Midwest (Battaglin et al, 2005) - US Geol.Survey, szennyvíztisztítók, 17,5% glyphosate, 67,5% AMPA (Kolpin et al, 2006)
- 2004-2005: 502 minta, 21% glyphosate, max. 41000 ng/l (!), AMPA 30000 ng/l (!), Kanada (Struger et al, 2008) - 2007-2008: városi vízszennyező, Franciaország (Batta et al, 2009) - édesvízi ökoszisztémák világszerte leggyakoribb szennyezője, francia patakokban az AMPA a leggyakoribb, a glyphosate a 3. leggyakoribb (Villeneuve et al, 2011) - hazai felszíni vizekben is (Székács et al. 2015)
Kitettség szermaradék-előfordulás
A brit péksütemények 13-79%-ában (100-900 µg/kg)
USA: anyatejben 76-166 µg/l
14 német sörben 0,5-30 µg/l (Radeberger 12 µg/l) (Az árpa 20%-át deszikkálják)
Európaiak 44%-nak vizeletéből 0,4-4 µg/l Állati vizeletből 1,6-3-szoros szinteken
Kaliforniai borokban 100% vizsgálati gyakorisággal, 0,7-18,7 µg/l
Argentínában a tamponok 85%-ából (17-52 µg/kg)
Kitettség szermaradék-előfordulás - EFSA ADI: 0,3 mg/tt kg 0,5 mg/tt kg
Mesnage et al. (2015) Potential toxic effects of glyphosate and its commercial formulations below regulatory limits. Food Chem. Toxicol., 84: 133-153.
Kitettség szermaradék-előfordulás - MRL a US FDA jelentőse emelte az MRL értékeket glyphosate-ra szója - 2x emelés 2013-ban (20 mg/kg); az EU szigorúbb, mint EPA de: szója - 200x emelés 1999-ben (20 mg/kg); lencse - 150x emelés 2012-ben (15 mg/kg)
- technológia
GM (posztemergens alkalmazás) deszikkálás (no till agriculture)
2000-2007: 20x felhasználásnövekedés növekvő kémiai környezet- és élőhelyterhelés
(Pérez et al, 2011)
Kiszerelt készítmények – adalékanyagok - formázóanyagok: vélelmezetten inert anyagok - ennek ellenére: jelentős biológiai aktivitás - kiszerelt növényvédőszer-készítmények erősebb toxicitása a hatóanyagénál Herbicidek: glyphosate - Roundup GT+; isoproturon - Matin EL; fluroxypyr - Starane 200; Inszekticidek: pirimicarb - Pirimor G; imidacloprid – Confidor; acetamiprid - Polysect Ultra; Fungicidek: tebuconazole – Maronee; epoxiconazole – Opus; prochloraz – Eyetak
Mesnage et al. (2014) Major pesticides are more toxic to human cells than their declared active principles. Biomed. Res. Int., 2014: 17969 (doi: 10.1155/2014/179691)
- MTT teszt - Roundup – jelentős csökkenés az NE-4C sejtek életképességében 2 óra után; szérum jelenléte bizonyos „védőhatást” jelent - glyphosate – alacsonyabb gátlás; csupán 0,05% fölött; teljes gátlás 1,34% (6, 24 hs) (ekv. 2% Roundup) - POEA – erős gátlás, > 0,0005%, 2-6 óra
Cell viability (% B/B0)
Kiszerelt készítmények – adalékanyagok 100 80 60 40
glyphosate POEA Roundup
20 0 10
-4
10
-3
10
-2
10
-1
10
0
Dilution of Roundup (%)
Mesnage et al. (2013) Cytotoxicity on human cells of Cry1Ab and Cry1Ac Bt insecticidal toxins alone or with a glyphosate-based herbicide. J. Appl. Toxicol., 33: 695-699. Székács et al. (2014) Environmental and toxicological impacts of glyphosate with its formulating adjuvant. Intl. J. Biol. Biomol. Agric. Food Biotech. Engineer., 8 (3): 219-224. Defarge et al. (2016) Co-formulants in glyphosate-based herbicides disrupt aromatase activity in human cells below toxic levels. Int. J Environ. Res. Pub. Health, 13: 264; doi:10.3390/ijerph13030264
2
- holografikus mikroszkópia - a sejtterület nagyságának időfüggése - Roundup 0,01%, - POEA 0,0016% - glyphosate 0,0042% (ekv. 0,01% Roundup)
Average cell area ( m )
Kiszerelt készítmények – adalékanyagok control glyphosate POEA Roundup
700 600 500 400 300 200
**
100 0
10 min
1h
2h
3h
24 h
Time
Mesnage et al. (2013) Cytotoxicity on human cells of Cry1Ab and Cry1Ac Bt insecticidal toxins alone or with a glyphosate-based herbicide. J. Appl. Toxicol., 33: 695-699. Székács et al. (2014) Environmental and toxicological impacts of glyphosate with its formulating adjuvant. Intl. J. Biol. Biomol. Agric. Food Biotech. Engineer., 8 (3): 219-224. Defarge et al. (2016) Co-formulants in glyphosate-based herbicides disrupt aromatase activity in human cells below toxic levels. Int. J Environ. Res. Pub. Health, 13: 264; doi:10.3390/ijerph13030264
Kiszerelt készítmények – adalékanyagok 0,1% Roundup nekrotikus hatása letapadt NE-4C sejteken
Kiszerelt készítmények – adalékanyagok
Mesnage et al. (2013) Cytotoxicity on human cells of Cry1Ab and Cry1Ac Bt insecticidal toxins alone or with a glyphosate-based herbicide. J. Appl. Toxicol., 33: 695-699. Székács et al. (2014) Environmental and toxicological impacts of glyphosate with its formulating adjuvant. Intl. J. Biol. Biomol. Agric. Food Biotech. Engineer., 8 (3): 219-224. Defarge et al. (2016) Co-formulants in glyphosate-based herbicides disrupt aromatase activity in human cells below toxic levels. Int. J Environ. Res. Pub. Health, 13: 264; doi:10.3390/ijerph13030264
Kiszerelt készítmények – adalékanyagok
készítmények: 50 mg/l glyphosate: 24,3 mg/l formestane: pozitív kontroll
QAC: 25 mg/l POE-APE: 100 mg/l
Mesnage et al. (2013) Cytotoxicity on human cells of Cry1Ab and Cry1Ac Bt insecticidal toxins alone or with a glyphosate-based herbicide. J. Appl. Toxicol., 33: 695-699. Székács et al. (2014) Environmental and toxicological impacts of glyphosate with its formulating adjuvant. Intl. J. Biol. Biomol. Agric. Food Biotech. Engineer., 8 (3): 219-224. Defarge et al. (2016) Co-formulants in glyphosate-based herbicides disrupt aromatase activity in human cells below toxic levels. Int. J Environ. Res. Pub. Health, 13: 264; doi:10.3390/ijerph13030264
Kiszerelt készítmények – adalékanyagok • A glyphosate-hatóanyagú készítmények hormonmoduláns hatása 4-9-szer magasabb, mint az ekvivalens koncentrációjú hatóanyagé • A különböző kémiai tulajdonságú formázóanyagok vizsgálata során 3-8-szor magasabb aromatázgátlás-szintet tapasztaltunk
• A formázóanyagokra vonatkozó szigorúbb kockázatelemzések fontossága • A megengedett napi beviteli érték (ADI) újraértékelésének
Mesnage et al. (2013) Cytotoxicity on human cells of Cry1Ab and Cry1Ac Bt insecticidal toxins alone or with a glyphosate-based herbicide. J. Appl. Toxicol., 33: 695-699. Székács et al. (2014) Environmental and toxicological impacts of glyphosate with its formulating adjuvant. Intl. J. Biol. Biomol. Agric. Food Biotech. Engineer., 8 (3): 219-224. Defarge et al. (2016) Co-formulants in glyphosate-based herbicides disrupt aromatase activity in human cells below toxic levels. Int. J Environ. Res. Pub. Health, 13: 264; doi:10.3390/ijerph13030264
EU – nemzeti engedélyezési kompetencia • Hatóanyag (glyphosate) engedélyezése: EFSA EC • Készítmények engedélyezése: tagállamok
• Szigorúbb nemzeti szabályozás a formázóanyagokra és kiszerelt készítményekre • Formázóanyagok: készítményben tank mix • Az EU-szintű és a nemzeti szabályozás összhangja
A – látszólagos – szabályozási ellentmondás feloldása