أظهرت دراسة أن نواتج تحلل المبيدات (المستقلبات) قد تكون أكثر سمية من المركبات الأصلية.

يُعدّ الهواء النظيف والماء النقي والتربة الصحية عناصر أساسية لعمل النظم البيئية التي تتفاعل في المناطق الأربع الرئيسية للأرض للحفاظ على الحياة. مع ذلك، تنتشر مخلفات المبيدات السامة في النظم البيئية، وغالبًا ما توجد في التربة والماء (بشكليه الصلب والسائل) والهواء المحيط بمستويات تتجاوز معايير وكالة حماية البيئة الأمريكية. تخضع هذه المخلفات لعمليات التحلل المائي والضوئي والأكسدة والتحلل البيولوجي، مما ينتج عنه نواتج تحول متنوعة شائعة الانتشار كمركباتها الأصلية. على سبيل المثال، يوجد لدى 90% من الأمريكيين مؤشر حيوي واحد على الأقل للمبيدات في أجسامهم (سواء المركب الأصلي أو نواتج الأيض). يمكن أن يؤثر وجود المبيدات في الجسم على صحة الإنسان، لا سيما خلال المراحل الحساسة من الحياة كالطفولة والمراهقة والحمل والشيخوخة. تشير الدراسات العلمية إلى أن للمبيدات آثارًا صحية ضارة كبيرة (مثل اضطراب الغدد الصماء، والسرطان، ومشاكل الإنجاب/الولادة، والتسمم العصبي، وفقدان التنوع البيولوجي، وغيرها) على البيئة (بما في ذلك الحياة البرية والتنوع البيولوجي وصحة الإنسان). وبالتالي، فإن التعرض للمبيدات الحشرية ومشتقاتها يمكن أن يكون له آثار صحية ضارة، بما في ذلك الآثار على نظام الغدد الصماء.
صنّف الدكتور ثيو كولبورن، خبير الاتحاد الأوروبي الراحل في مجال المواد المسببة لاضطرابات الغدد الصماء، أكثر من 50 مكونًا فعالًا في المبيدات الحشرية كمواد مسببة لاضطرابات الغدد الصماء، بما في ذلك مواد كيميائية موجودة في المنتجات المنزلية مثل المنظفات والمطهرات والبلاستيك والمبيدات الحشرية. وقد أظهرت الأبحاث أن اضطرابات الغدد الصماء شائعة في العديد من المبيدات الحشرية، مثل مبيدات الأعشاب أترازين و2,4-D، ومبيد الحشرات المستخدم في الحيوانات الأليفة فيبرونيل، والديوكسينات المشتقة من التصنيع (TCDD). يمكن لهذه المواد الكيميائية أن تدخل الجسم، وتعطل الهرمونات، وتسبب مشاكل في النمو، والأمراض، والتكاثر. يتكون جهاز الغدد الصماء من الغدد (الغدة الدرقية، والغدد التناسلية، والغدد الكظرية، والغدة النخامية) والهرمونات التي تنتجها (الثيروكسين، والإستروجين، والتستوستيرون، والأدرينالين). تتحكم هذه الغدد وهرموناتها في نمو وتطور وتكاثر وسلوك الحيوانات، بما في ذلك البشر. تُعد اضطرابات الغدد الصماء مشكلة مستمرة ومتنامية تؤثر على الناس في جميع أنحاء العالم. ونتيجة لذلك، يجادل المؤيدون بأن السياسة يجب أن تفرض لوائح أكثر صرامة بشأن استخدام المبيدات الحشرية وأن تعزز البحث في الآثار طويلة المدى للتعرض للمبيدات الحشرية.
تُعدّ هذه الدراسة واحدة من بين العديد من الدراسات التي تُقرّ بأنّ نواتج تحلّل المبيدات الحشرية لا تقلّ سميةً، بل قد تفوق، فعالية مركباتها الأصلية. يُستخدم البيريبوكسيفين (Pyr) على نطاق واسع عالميًا لمكافحة البعوض، وهو المبيد الحشري الوحيد المُعتمد من قِبل منظمة الصحة العالمية لمكافحة البعوض في خزانات مياه الشرب. مع ذلك، تُظهر جميع أنواع البيريبوكسيفين السبعة تقريبًا نشاطًا مُستنفدًا للإستروجين في الدم والكليتين والكبد. يُعدّ الملاثيون مبيدًا حشريًا شائعًا يُثبّط نشاط إنزيم أستيل كولين إستراز (AChE) في الأنسجة العصبية. يؤدي تثبيط هذا الإنزيم إلى تراكم الأستيل كولين، وهو ناقل عصبي كيميائي مسؤول عن وظائف الدماغ والعضلات. قد يُؤدّي هذا التراكم الكيميائي إلى عواقب وخيمة، مثل ارتعاشات سريعة لا إرادية في بعض العضلات، وشلل الجهاز التنفسي، والتشنجات، وفي الحالات القصوى، يكون تثبيط أستيل كولين إستراز غير مُحدّد، مما يُؤدّي إلى انتشار الملاثيون. يُشكّل هذا تهديدًا خطيرًا للحياة البرية والصحة العامة. باختصار، أظهرت الدراسة أن نواتج تحلل الملاثيون لها تأثيرات مُخلّة بالغدد الصماء على التعبير الجيني، وإفراز الهرمونات، واستقلاب الجلوكوكورتيكويد (الكربوهيدرات، والبروتينات، والدهون). وقد أدى التحلل السريع لمبيد فينوكسابروب-إيثيل إلى تكوين نواتج تحلل شديدة السمية زادت من التعبير الجيني بمقدار 5.8 إلى 12 ضعفًا، وكان لها تأثير أكبر على نشاط الإستروجين. أخيرًا، يبقى ناتج التحلل الرئيسي للبينالاكسيل في البيئة لفترة أطول من المركب الأصلي، وهو مُضاد لمستقبلات ألفا للإستروجين، ويُعزز التعبير الجيني بمقدار 3 أضعاف. لم تكن المبيدات الأربعة في هذه الدراسة هي المواد الكيميائية الوحيدة المثيرة للقلق؛ إذ تُنتج العديد من المبيدات الأخرى نواتج تحلل سامة. وتُطلق العديد من المبيدات المحظورة، ومركبات المبيدات القديمة والجديدة، والمنتجات الثانوية الكيميائية، الفوسفور الكلي السام الذي يُلوث الإنسان والنظم البيئية.
لا يزال مبيد DDT المحظور ومستقلبه الرئيسي DDE موجودين في البيئة لعقود بعد التوقف التدريجي عن استخدامه، حيث رصدت وكالة حماية البيئة الأمريكية تركيزات من هذه المواد الكيميائية تتجاوز المستويات المسموح بها. وبينما يذوب كل من DDT ​​وDDE في دهون الجسم ويبقيان فيها لسنوات، يبقى DDE في الجسم لفترة أطول. وقد وجدت دراسة استقصائية أجرتها مراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها أن DDE قد أصاب أجسام 99% من المشاركين في الدراسة. ومثل المواد المسببة لاضطرابات الغدد الصماء، يزيد التعرض لـ DDT من مخاطر الإصابة بداء السكري، وانقطاع الطمث المبكر، وانخفاض عدد الحيوانات المنوية، وبطانة الرحم المهاجرة، والتشوهات الخلقية، والتوحد، ونقص فيتامين د، وسرطان الغدد الليمفاوية اللاهودجكينية، والسمنة. ومع ذلك، أظهرت الدراسات أن DDE أكثر سمية من مركبه الأصلي. إذ يمكن أن يكون لهذا المستقلب آثار صحية تمتد لأجيال، مسببًا السمنة وداء السكري، ويزيد بشكل ملحوظ من معدل الإصابة بسرطان الثدي عبر أجيال متعددة. تُصنع بعض المبيدات الحشرية القديمة، بما في ذلك مركبات الفوسفات العضوية مثل الملاثيون، من نفس مركبات عامل الأعصاب المستخدم في الحرب العالمية الثانية (العامل البرتقالي)، والذي يؤثر سلبًا على الجهاز العصبي. أما التريكلوسان، وهو مبيد حشري مضاد للميكروبات محظور استخدامه في العديد من الأطعمة، فيبقى في البيئة ويُكوّن نواتج تحلل مسرطنة مثل الكلوروفورم و2،8-ثنائي كلورو ثنائي بنزو-بي-ديوكسين (2،8-DCDD).
تعمل المواد الكيميائية "من الجيل الجديد"، بما في ذلك الغليفوسات والنيونيكوتينويدات، بسرعة وتتحلل بسرعة، مما يقلل من احتمالية تراكمها. ومع ذلك، أظهرت الدراسات أن التركيزات المنخفضة من هذه المواد الكيميائية أكثر سمية من المواد الكيميائية القديمة، وتتطلب وزنًا أقل بعدة كيلوغرامات. لذلك، قد تُسبب نواتج تحلل هذه المواد الكيميائية آثارًا سمية مماثلة أو أشد. وقد أظهرت الدراسات أن مبيد الأعشاب الغليفوسات يتحول إلى مستقلب AMPA سام يُغير التعبير الجيني. إضافةً إلى ذلك، فإن المستقلبات الأيونية الجديدة، مثل دينيتروإيميداكلوبريد وديسيانوثياكلوبريد، أكثر سمية للثدييات بمقدار 300 و200 ضعف تقريبًا على التوالي من الإيميداكلوبريد الأصلي.
يمكن للمبيدات الحشرية ومشتقاتها أن تزيد من مستويات السمية الحادة ودون المميتة، مما يؤدي إلى آثار طويلة الأمد على ثراء الأنواع والتنوع البيولوجي. تتصرف العديد من المبيدات الحشرية، القديمة منها والحديثة، كغيرها من الملوثات البيئية، وقد يتعرض الناس لهذه المواد في الوقت نفسه. غالبًا ما تتفاعل هذه الملوثات الكيميائية معًا أو بشكل تآزري لتُحدث آثارًا مجتمعة أكثر خطورة. يُعد التآزر مشكلة شائعة في مخاليط المبيدات الحشرية، وقد يُقلل من تقدير الآثار السامة على صحة الإنسان والحيوان والبيئة. ونتيجة لذلك، تُقلل تقييمات المخاطر البيئية والصحية الحالية بشكل كبير من تقدير الآثار الضارة لمخلفات المبيدات الحشرية ومستقلباتها وغيرها من الملوثات البيئية.
يُعدّ فهم تأثير المبيدات الحشرية المُخلّة بالغدد الصماء ونواتج تحلّلها على صحة الأجيال الحالية والمستقبلية أمرًا بالغ الأهمية. ولا تزال أسباب الأمراض الناجمة عن المبيدات الحشرية غير مفهومة بشكل كافٍ، بما في ذلك الفترات الزمنية المتوقعة بين التعرّض للمواد الكيميائية، والآثار الصحية، والبيانات الوبائية.
إحدى طرق الحد من تأثير المبيدات على الإنسان والبيئة هي شراء المنتجات العضوية وزراعتها والحفاظ عليها. وقد أظهرت دراسات عديدة أن مستوى نواتج أيض المبيدات في البول ينخفض ​​بشكل ملحوظ عند التحول إلى نظام غذائي عضوي بالكامل. للزراعة العضوية فوائد صحية وبيئية جمة، إذ تقلل الحاجة إلى ممارسات الزراعة الكيميائية المكثفة. ويمكن الحد من الآثار الضارة للمبيدات من خلال تبني ممارسات الزراعة العضوية المتجددة واستخدام أقل طرق مكافحة الآفات سمية. ونظرًا لانتشار استخدام البدائل غير الكيميائية، يمكن للأسر والعاملين في القطاع الزراعي تطبيق هذه الممارسات لخلق بيئة آمنة وصحية.