ออร์กาโนฟอสเฟต: มันคืออะไร, อาการมึนเมา, ผลกระทบและทางเลือกอื่น
เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการใช้งาน วิธีการทำงานของออร์กาโนฟอสเฟต อาการที่เกิดจากสาเหตุ และทางเลือกอื่นๆ
สารกำจัดศัตรูพืชออร์กาโนฟอสเฟต ได้แก่ เอสเทอร์ เอไมด์ หรืออนุพันธ์ของไทออลของกรดฟอสฟอรัส ซึ่งประกอบด้วยคาร์บอน ไฮโดรเจน ออกซิเจน ฟอสฟอรัส กำมะถัน และไนโตรเจน สารประกอบอินทรีย์ที่ละลายในไขมันสูงและย่อยสลายได้ทางชีวภาพ พวกมันจะถูกไฮโดรไลซ์อย่างรวดเร็วทั้งในสื่อทางชีววิทยาและในสิ่งแวดล้อม กระจายอย่างรวดเร็วผ่านเนื้อเยื่ออินทรีย์และเอาชนะอุปสรรคของรกและเลือดและสมอง
ออร์กาโนฟอสเฟตเป็นหนึ่งในยาฆ่าแมลงที่ใช้กันมากที่สุดตั้งแต่กลางศตวรรษที่ 20 โดยเป็นทางเลือกแทนคลอรีนไฮโดรคาร์บอนซึ่งยังคงอยู่ในสิ่งแวดล้อม ออร์กาโนฟอสเฟตชนิดแรกที่สังเคราะห์ขึ้นในปี พ.ศ. 2397 คือ เตตระเอทิลไพโรฟอสเฟต (TEEP) และในปัจจุบันมียาฆ่าแมลงออร์กาโนฟอสเฟตที่เป็นที่รู้จักมากกว่า 50,000 สูตร โดยประมาณ 40 ชนิดใช้เป็นยาฆ่าแมลง
สารกำจัดศัตรูพืชคือผลิตภัณฑ์เคมีหรือชีวภาพที่ใช้ในการกำจัดโรคหรือแมลงศัตรูพืชที่ส่งผลกระทบต่อการผลิตทางการเกษตร ทำหน้าที่ควบคุมโรคเฉพาะถิ่น เช่น ไข้เลือดออก ไข้เหลือง หรือโรคชากัส
การใช้ผลิตภัณฑ์เหล่านี้กำลังเพิ่มขึ้นในประเทศกำลังพัฒนา เช่นในกรณีของบราซิล ซึ่งมีการใช้สารกำจัดศัตรูพืชเพิ่มขึ้น 162% ในช่วง 12 ปี ตั้งแต่ปี 2000 ถึง 2012 ซึ่งสร้างปัญหาร้ายแรงต่อ สาธารณสุข . คาดว่าชาวนาหลายล้านคนถูกวางยาพิษทุกปีในโลก และมีผู้เสียชีวิตมากกว่า 20,000 รายอันเป็นผลมาจากการสัมผัสสารกำจัดศัตรูพืช ซึ่งทำให้สถาบันมะเร็งแห่งชาติยืนหยัดต่อต้านการใช้สารเหล่านี้
เหตุผลสำหรับการใช้สารเหล่านี้อย่างแพร่หลายในฐานะยาฆ่าแมลงคือฤทธิ์ทางชีวภาพที่แข็งแกร่ง รวมกับความไม่เสถียรของสารประกอบเหล่านี้ในชีวมณฑล ซึ่งทำให้พืชมีครึ่งชีวิตสั้น มีการใช้มากที่สุดเนื่องจากต้นทุนต่ำ การสังเคราะห์ง่าย และความเป็นพิษต่ำสำหรับสิ่งมีชีวิตจำนวนมาก
อย่างไรก็ตาม นอกจากจะถูกใช้มากที่สุดแล้ว ออร์กาโนฟอสเฟตยังเป็นยาฆ่าแมลงที่ก่อให้เกิดปัญหาต่อสุขภาพของมนุษย์มากที่สุด ตามระบบข้อมูลพิษและเภสัชวิทยาแห่งชาติ (Sinitox) พวกมันเป็นสาเหตุหลักของการได้รับพิษ ซึ่งทำให้มีผู้เสียชีวิตจำนวนมากในบราซิลเนื่องจากความเป็นพิษเฉียบพลัน
ตัวอย่างของผลกระทบต่อสุขภาพของมนุษย์ อาจกล่าวได้ว่า คลอร์ไพริฟอส ยาฆ่าแมลงที่เป็นพิษต่อระบบประสาท ซึ่งเมื่อศึกษาในห้องปฏิบัติการ ได้ควบคุมฮอร์โมนไทรอยด์ของหนูทดลอง แทรกแซงระบบสืบพันธุ์เพศชายของหนู ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางจุลพยาธิวิทยาในอัณฑะ และทำให้จำนวนอสุจิและภาวะเจริญพันธุ์ของสัตว์ลดลง ในมนุษย์ มันสามารถทำให้เกิดอะไรก็ได้ตั้งแต่ปวดหัวจนถึงหมดสติ และเกี่ยวข้องกับความเสี่ยงที่เพิ่มขึ้นของมะเร็งเม็ดเลือดขาวและมะเร็งต่อมน้ำเหลืองชนิดนอน-ฮอดจ์กิน
การดูดซึมโดยร่างกายมนุษย์
ออร์กาโนฟอสเฟตถูกดูดซึมโดยร่างกายมนุษย์ผ่านทางช่องปาก ทางผิวหนัง และทางเดินหายใจ หลังจากดูดซึมแล้ว พวกมันจะถูกสังเคราะห์และผลิตภัณฑ์ของพวกมันจะถูกกระจายอย่างรวดเร็วผ่านเนื้อเยื่อ ปฏิกิริยาการสังเคราะห์เกิดขึ้นส่วนใหญ่ในตับทำให้เกิดผลิตภัณฑ์ที่มีพิษน้อยกว่าและมีขั้วมากขึ้น - ร่างกายพยายามกำจัดออร์กาโนฟอสเฟตได้ง่ายขึ้น ให้เป็นไปตาม องค์การประกันการเกษตร (OGA) ในปี พ.ศ. 2546 ค่าครึ่งชีวิตของสารประกอบเหล่านี้หลังการบริหารให้ครั้งเดียวสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตั้งแต่ไม่กี่นาทีจนถึงไม่กี่ชั่วโมง ขึ้นอยู่กับสารประกอบจำเพาะและเส้นทางการดูดซึม
การสังเคราะห์สารประกอบสามารถเกิดขึ้นเพื่อกระตุ้นหรือปิดใช้งานได้ การปิดใช้งานจะเกิดขึ้นโดยการผูกออร์กาโนฟอสเฟตกับบางตำแหน่งในร่างกายหรือโดยการดัดแปลงทางชีวเคมี การกำจัดเกิดขึ้นโดยส่วนใหญ่ผ่านทางอุจจาระหรือปัสสาวะ ส่วนเล็ก ๆ จะถูกกำจัดออกโดยไม่เปลี่ยนแปลงในปัสสาวะ ในขณะที่ 80 ถึง 90% ของสิ่งที่ดูดซึมจะถูกกำจัดใน 48 ชั่วโมงในรูปแบบที่เปลี่ยนแปลง
กลไกการออกฤทธิ์
กลไกการออกฤทธิ์ของออร์กาโนฟอสเฟตส่วนใหญ่เกิดจากการยับยั้งเอนไซม์ เป้าหมายหลักของการกระทำที่เป็นพิษของเอนไซม์เอสเทอเรสคือ acetylcholinesterase (AChE) ในสารเคมีและเยื่อหุ้มเซลล์เม็ดเลือดแดง และ butyrylcholinesterase (BChE) ในพลาสมา การยับยั้ง AChE ทำให้เกิดการสะสมของ acetylcholine (ACh) ในปลายประสาท เนื่องจากมีหน้าที่ในการไฮโดรไลซ์ ACh ทำให้เกิดโคลีนและอะซิเตท
ACh มีหน้าที่ในการกระตุ้นตัวรับ postsynaptic และต้องตัดการเชื่อมต่อจากตัวรับที่ส่วนท้ายของสิ่งเร้าเพื่อปลดปล่อยมันสำหรับสิ่งเร้าในอนาคตและหลีกเลี่ยงการตอบสนองซ้ำซากและไม่มีการควบคุมหลังจากการกระตุ้นเพียงครั้งเดียว เมื่อเกิดภาวะมึนเมา ศูนย์ AChE esterase จะถูกยับยั้งโดยพันธะโควาเลนต์ของสารกำจัดศัตรูพืชออร์กาโนฟอสเฟตกับเอ็นไซม์ cholinesterase และหยุดการกระทำของมัน ในกรณีเหล่านี้ มีการสะสมของ ACh ทำให้เกิดการกระตุ้น cholinergic มากเกินไป และมีลักษณะของสัญญาณและอาการที่เกิดจากปฏิกิริยากับตัวรับนิโคตินิก มัสคารินิก และระบบประสาทส่วนกลาง
ความผูกพันระหว่างออร์กาโนฟอสเฟตและโคลีนเอสเตอเรสเป็นกระบวนการที่ใช้เวลา 24 ถึง 48 ชั่วโมงจึงจะเกิดขึ้น และในระหว่างช่วงเวลานี้ การรักษาด้วยยาแก้พิษยังคงมีประสิทธิภาพ เนื่องจากการจับมีความเสถียร เอ็นไซม์ฟอสโฟรีเลชั่นจึงเกิดโดยไม่มีการบำบัดเฉพาะ ทำให้เกิดการแก่ชราโดยการสูญเสียหมู่อัลคิล หลังจากนั้นเอนไซม์ที่ได้รับผลกระทบจะไม่สร้างใหม่อีกต่อไป เมื่อกระบวนการเสร็จสมบูรณ์ เอ็นไซม์จะไม่สามารถเปิดใช้งานได้อีก และการฟื้นตัวของการทำงานของเอนไซม์อาจใช้เวลาหลายสัปดาห์กว่าจะเกิดขึ้น
อาการมึนเมา
อาการจะเกิดขึ้นเร็วหรือช้าขึ้นอยู่กับความสามารถในการละลายของออร์กาโนฟอสเฟตในเนื้อเยื่อ หากการดูดซึมของผลิตภัณฑ์เกิดขึ้นทางทางเดินหายใจ อาการมักจะปรากฏขึ้นภายในไม่กี่นาที ในทางกลับกัน ในการดูดซึมทางผิวหนังหรือทางปาก อาการอาจใช้เวลานานกว่าจะปรากฏ อย่างไรก็ตาม หากเกิดการสัมผัสกับผิวหนังตรงเวลา ผลกระทบมักจะปรากฏในพื้นที่จำกัด และปฏิกิริยาจะรุนแรงขึ้นหากมีแผลที่ผิวหนังหรือผิวหนังอักเสบ
พิษจากสารกำจัดศัตรูพืชเหล่านี้มีลักษณะเฉพาะทางคลินิกของการกระตุ้น cholinergic มากเกินไป โดยอาจมีอาการมึนเมาเฉียบพลัน กึ่งเรื้อรัง หรือเรื้อรัง (พิษต่อระบบประสาทช่วงปลาย)
เมื่อเกิดพิษเฉียบพลัน จะมีอาการที่เรียกว่า parasympathomimetic, muscarinic หรือ cholinergic syndrome การได้รับสารประกอบในระดับต่ำของผู้ทดลองเกี่ยวข้องกับการฉีกขาด น้ำลายไหล และการถ่ายปัสสาวะ/การถ่ายอุจจาระโดยไม่สมัครใจ ระดับที่สูงขึ้นเกี่ยวข้องกับความสับสน, ataxia, ปฏิกิริยาตอบสนองลดลง, อาการชัก, โคม่าและอัมพาตในศูนย์ทางเดินหายใจ วิวัฒนาการของอาการจนตายเป็นผลจากการหายใจล้มเหลว ซึ่งเกิดจากชุดของการกระทำของมัสคารินิกในหลอดลม นิโคตินในมอเตอร์และแผ่นส่วนกลาง เวลาระหว่างการสัมผัสและเสียชีวิตอาจอยู่ในช่วงตั้งแต่ห้านาทีถึง 24 ชั่วโมง ขึ้นอยู่กับเส้นทางการรับสัมผัส ปริมาณยา และปัจจัยอื่นๆ ภาวะมึนเมามักรักษาด้วย anticholinergics (atropine) และ AChE regenerators (oximes)
อาการมึนเมากึ่งเรื้อรังเกิดขึ้นภายใน 24 ถึง 48 ชั่วโมงหลังจากได้รับสาร และมีลักษณะเฉพาะคือกล้ามเนื้ออ่อนแรงใกล้ส่วนปลาย คอ งอ ลิ้น คอหอย และกล้ามเนื้อทางเดินหายใจ การทำงานของระบบทางเดินหายใจบกพร่อง การลดลงหรือไม่มีการตอบสนองของ myotendinous และเส้นประสาทที่เกี่ยวพันกับเส้นประสาท
ในทางกลับกัน ภาวะมึนเมาเรื้อรังเกิดจากการได้รับสารหลายครั้ง ซึ่งเกี่ยวข้องกับสารและปริมาณที่แตกต่างกัน มีหลักฐานของการเริ่มมีอาการ เช่น บุคลิกภาพและความผิดปกติทางจิตเวช (โรคจิต วิตกกังวล ซึมเศร้า ภาพหลอนและความก้าวร้าว) พิษต่อระบบประสาทล่าช้า (อัมพาตของเส้นประสาทยนต์) พาร์กินสัน ปฏิกิริยาตอบสนองลดลง สมาธิสั้น ภาวะซึมเศร้าของไขกระดูก และโรคโลหิตจางชนิดอะพลาสติก มีความเป็นไปได้ ของการพัฒนามะเร็งเม็ดเลือดขาว
ความเสียหายต่อสิ่งแวดล้อม
มีการศึกษาจำนวนมากเกี่ยวกับผลกระทบเฉียบพลันที่เกิดจากสารประกอบออร์กาโนฟอสเฟต แต่ยาฆ่าแมลงไม่ได้จำกัดเฉพาะผลกระทบเหล่านี้ โจมตีสิ่งแวดล้อม และยังก่อให้เกิดผลเรื้อรังต่อสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังและสัตว์มีกระดูกสันหลัง อันเป็นผลมาจากการสัมผัสโมเลกุลออร์กาโนฟอสเฟตต่างๆ เป็นเวลานาน ยาฆ่าแมลงเหล่านี้มีลักษณะเด่นสองประการ: เป็นพิษต่อสัตว์มีกระดูกสันหลังมากกว่ายาฆ่าแมลงชนิดอื่น และไม่เสถียรทางเคมี จึงย่อยสลายในสิ่งแวดล้อม ป้องกันการดูดซึมโดยสิ่งมีชีวิต
ประมาณการประสิทธิภาพการใช้งานรายงานว่ามีเพียง 0.1% ของสารกำจัดศัตรูพืชที่ใช้ถึงศัตรูพืชเป้าหมาย ในขณะที่ส่วนที่เหลือแพร่กระจายไปทั่วสิ่งแวดล้อม การใช้ผลิตภัณฑ์นี้ทำให้เกิดการปนเปื้อนของชนิดพันธุ์ที่ไม่รบกวนกระบวนการผลิตที่พยายามจะควบคุม (ชนิดที่ไม่ใช่เป้าหมาย) ในระดับมาก
นอกจากนี้ แม้ว่าครึ่งชีวิตของสารประกอบเหล่านี้จะไม่นาน แต่ก็มีความเป็นไปได้ที่สารตกค้างและผลพลอยได้จะยังคงอยู่ในน้ำในระดับที่ค่อนข้างเป็นอันตรายต่อการบริโภคของมนุษย์ จึงสามารถขนส่งได้ทั้งทางบกและทางอากาศ ส่งผลกระทบต่อพื้นที่ขนาดใหญ่และอาจปนเปื้อนแหล่งน้ำผิวดินและใต้ดินที่ใช้ในการจัดหาน้ำดื่มให้กับเทศบาล นอกจากความสามารถในการกระจายตัวแล้ว สิ่งนี้ยังสร้างความเสียหายอย่างใหญ่หลวงไม่เฉพาะกับประชากรสัตว์และพืชบางกลุ่มเท่านั้น แต่ยังสร้างความไม่สมดุลทางนิเวศวิทยาอีกด้วย
ปัญหาอีกประการหนึ่งคือการปนเปื้อนจากบรรจุภัณฑ์ที่มีกากตะกอน ปลายทางของบรรจุภัณฑ์เหล่านี้ระบุไว้ในกฎหมาย 9,974 ของวันที่ 6 มิถุนายน 2000 (แก้ไขเพิ่มเติมกฎหมาย 7,802/89) ซึ่งกำหนดให้ผู้ใช้ส่งคืนบรรจุภัณฑ์ไปยังสถานประกอบการทางการค้า และยังทำให้บริษัทผู้ผลิตและการตลาดที่รับผิดชอบในการรวบรวมและกำจัดอย่างถูกต้อง แพ็คเกจเหล่านี้ อย่างไรก็ตาม มีการตรวจสอบแล้วว่ามีการจำหน่ายบรรจุภัณฑ์ยาฆ่าแมลงประมาณ 130 ล้านหน่วยต่อปี และมีเพียง 10 ถึง 20% เท่านั้นที่ถูกรวบรวมและกำจัดอย่างเหมาะสม ซึ่งเอื้อต่อการปนเปื้อนของสิ่งแวดล้อม
ทางเลือกเพื่อหลีกเลี่ยงการบริโภค
ข้อมูลทั้งหมดนี้ทำให้เราตั้งคำถามว่าปัญหาที่เกิดจากสารกำจัดศัตรูพืชเหล่านี้สมเหตุสมผลหรือไม่ อีกทางเลือกหนึ่งเพื่อหลีกเลี่ยงการบริโภค "พิษ" นี้คือการมองหาอาหารออร์แกนิกซึ่งผลิตโดยใช้เทคนิคทางการเกษตรอื่น ๆ ที่ไม่ใช้สารกำจัดศัตรูพืช ฮอร์โมน หรือผลิตภัณฑ์เคมีอื่นๆ เทคนิคที่ใช้ตลอดกระบวนการผลิตพยายามที่จะเคารพสิ่งแวดล้อมและมุ่งเป้าไปที่คุณภาพอาหาร
หากไม่มีวิธีซื้ออาหารเหล่านี้ ก็ควรใช้เทคนิคอื่นๆ เช่น การทำความสะอาดด้วยวิธีธรรมชาติ (ดูบทความ "ปลอดอาหารจากยาฆ่าแมลงอย่างมีสุขภาพดี" ของเรา) โดยมองหาอาหารภายในระยะเวลาที่กำหนด การผลิตอาหารในเวลาที่เหมาะสมต้องใช้ยาฆ่าแมลงน้อยลง และมองหาผลิตภัณฑ์ที่มีแหล่งกำเนิดที่ระบุ เนื่องจากจะทำให้มั่นใจมากขึ้นจากผู้ผลิตในการปฏิบัติตามบรรทัดฐานที่กำหนดโดยสำนักงานเฝ้าระวังสุขภาพแห่งชาติ (Anvisa) โดยปฏิบัติตามข้อจำกัดที่กำหนด .
และอย่าลืมว่าการเปลี่ยนแปลงส่วนใหญ่มาจากผู้บริโภค ค้นหาว่าสารกำจัดศัตรูพืชชนิดใดที่ได้รับอนุญาตในบราซิล และกดดันทางการให้มีกฎหมายที่เข้มงวดมากขึ้นสำหรับการปล่อยผลิตภัณฑ์เหล่านี้และการดูแลที่เข้มงวดมากขึ้นเพื่อให้แน่ใจว่ามีการใช้อย่างถูกต้อง นอกจากการกดเพื่อใช้ทางเลือกอื่น เช่น สารกำจัดศัตรูพืชทางชีวภาพและสารกระตุ้นทางชีวภาพ
ดูวิดีโอ (ภาษาสเปน) เกี่ยวกับพิษจากสารกำจัดศัตรูพืชออร์กาโนฟอสเฟตที่ผลิตโดยช่อง "การเรียนรู้การแพทย์ MED-X".
