Ocena zanieczyszczenia żywności pestycydami fosforoorganicznymi a ryzyko zdrowotne konsumentów

• Authors: Agata Witczak , Anna Pohoryło

Title variants

EN

Assessment of contamination of food organophosphorus pesticides and health risks of consumers

• Languages of publication: PL EN

Abstracts

PL

Globalizacja produkcji żywności i konieczność wyżywienia stale rosnącej liczby ludności na świecie wymusza stosowanie coraz większej ilości środków ochrony roślin. Szczególne zaniepokojenie budzi obecność pozostałości tych związków w żywności, między innymi pestycydów fosforoorganicznych, które ze względu na trwałość oraz toksyczność mogą stanowić zagrożenie dla zdrowia konsumenta. Człowiek codziennie narażony jest na kontakt z tymi ksenobiotykami. Związki te przenikają do organizmu człowieka przede wszystkim drogą pokarmową, a także przez układ oddechowy i skórę. Pozostałości pestycydów oraz ich metabolitów stwierdzono w tkankach ludzkich i moczu, także u osób nie stykających się z nimi w pracy. Nawet niskie ich dawki mogą wywołać negatywne skutki zdrowotne, takie jak: zaburzenia hormonalne, zmniejszenie inteligencji, problemy związane z rozrodczością, a nawet nowotwory.

EN

Globalization of the food production and the need to secure food for the constantly growing world population enforces application of increasing amounts of pesticides in plant protection. Of particular concern appears to be the presence in food of organophosphate pesticides, which may pose a significant risk for consumers health due to their high persistence and toxicity. Moreover, it is known that consumers are exposed to these xenobiotics almost every day. Organophosphates primarily enter the human body through oral tract, respiratory system, and skin. In many cases, residual organophosphates along with their metabolites have been detected in human tissues and urine of the whole populations. Even low doses of these substances can cause adverse health effects, such as hormonal disorders, reduced intelligence level, disturbances in reproduction and cancer.

Keywords

PL

pestycydy fosforoorganiczne; ryzyko zdrowotne konsumenta; żywność

• Journal: Kosmos
• Year: 2016
• Volume: 65
• Issue: 4
• Pages: 503-512

Dates

published

2016

Contributors

author

Agata Witczak

• Katedra Toksykologii, Wydział Nauki o Żywności i Rybactwa, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie, Papieża Pawła VI 3, 71-459 Szczecin, Polska
• Department of Toxicology, Faculty of Food Science and Fisheries, West Pomeranian University of Technology in Szczecin, Papieża Pawła VI 3, 71-459 Szczecin, Poland

author

Anna Pohoryło

• Katedra Toksykologii, Wydział Nauki o Żywności i Rybactwa, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie, Papieża Pawła VI 3, 71-459 Szczecin, Polska
• Department of Toxicology, Faculty of Food Science and Fisheries, West Pomeranian University of Technology in Szczecin, Papieża Pawła VI 3, 71-459 Szczecin, Poland

References

• Abdel-Gawad H., Abdel-Hameed R. M., Affi L. M., Hegazi B., 2008. Distribution and degradation of 14C-ethoxy prothiofos in potato plant and the effect of processing. Phosphor. Sulfur Silicon Related Elem. 183, 2734-2751.
• Abou-Arab A. A. K., 1999. Behavior of pesticides in tomatoes during commercial and home preparation. Food Chem. 65, 509-514.
• Aboul-Enein A. M., Nasr I. N., Abou Elella F. M., Abdullah E. S., 2010. Monitoring of some Organochlorines and Organophosphorus residues in imported and locally raised chicken and bovine muscles in Egypt. J. Appl. Sci. Res. 6, 600-608.
• Ahmadi K., Mirvaghefei A. R., Banaee M., Vosoghei A. R., 2014. Effects of long-term diazinon exposure on some immunological and haematological parameters in rainbow trout Oncorhynchus mykiss (Walbaum, 1792). Toxicol. Environ. Health Sci. 6, 1-7.
• Akoto O., Gavor S., Appah M. K., Apau J., 2015. Estimation of human health risk associated with the consumption of pesticide-contaminated vegetables from Kumasi, Ghana. Environ. Monit. Assess. 187, 244.
• Awasthi M. D., 1993. Decontamination of Insecticide Residues on Mango by Washing and Peeling. J. Food Sci. Techno. 30, 132-133.
• Balali-Mood M., Abdollahi M., 2014. Basic and Clinical Toxicology of Organophosphorus Compounds. Springer, London.
• Baldi I., Lebailly P., Mohamed-Brahim B., Letenneur L., Dartigues J., Brochard P., 2003. Neurogenerative disease and exposure to pesticide in the elderly. Am. J. Epidemiol. 157, 409-414.
• Banaee M., Sureda A., Mirvaghefi A. R., Ahmadi K., 2011. Effects of diazinon on biochemical parameters of blood in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). Pestic. Biochem. Physiol. 99, 1-6.
• Battu R. S., Singh B., Kang B. K., 2004. Contamination of liquidmilk and butter with pesticide residues in the Ludhianadistrict of Punjab State, India. Ecotoxicol. Environ. Saf. 59, 324-331.
• Beyer A., Biziuk M., 2008. Polskie regulacje prawne, na tle przepisów Unii Europejskiej dotyczące zawartości pestycydów w produktach żywnościowych. Ecol. Chem. Eng. 15, 30-41.
• Bhadekar R., Pote S., Tale V., Nirichan B., 2011. Developments in analytical methods for detection of pesticides in environmental samples. Am. J. Anal. Chem. 2, 1-15.
• Brent R. L., 2004. Utilization of animal studies to determine the effects and human risks to environmental toxicants (drugs, chemicals,and physical agents). Pediatry 113, 984-992.
• Casida J. E., Quistad G. B., 2004. Organophosphate toxicology: safety aspects of nonacetylcholinesterase secondary targets. Chem. Res. Toxicol. 17, 983-998.
• Cengiz M. F., Certel M., Karakas B., Gocmen H., 2006. Residue contents of DDVP (Dichlorvos) and diazinon applied on cucumbers grown in greenhouses and their reduction by duration of a pre-harvest interval and post-harvest culinary applications. Food Chem. 98, 127-135.
• Chopra A. K., Sharma M. K., Chamoli S., 2011. Bioaccumulation of organochlorine pesticides in aquatic system-an overview. Environ. Monit. Assess. 173, 905-916.
• Darko G., Akoto O., 2008. Dietary intake of organophosphorus pesticide residues through vegetables from Kumasi, Ghana. Food Chem. Toxicol. 46, 3703-3706.
• Ding G., Wang P., Tian Y., Zhang J., Gao Y., Wang X., Shi R., Wang G., Shen X., 2012. Organophosphate pesticide exposure and neurodevelopment in young shanghai children. Environ. Sci. Technol. 46, 2911-2917.
• Dobosz B., Jaskólecki H., 2007. Pozostałości pestycydów w żywności pochodzenia roślinnego. Probl. Ekol. 11, 189-190.
• Du D., Wang J., Smith J. N., Timchalk C., Lin Y., 2009. Biomonitoring of organophosphorus agent exposure by reactivation of cholinesterase enzyme based on carbon nanotube-enhanced flow-injection amperometric detection. Anal. Chem. 81, 9314-9320.
• Efsa, 2015. The 2013 European Union report on pesticide residues in food. EFSA J. 13, 4038.
• Eleršek T., Filipič M., 2011. Organophosphorous pesticides-mechanisms of their toxicity. [W:] Pesticides - The Impacts of Pesticides Exposure. Stoytcheva M. (red.). Agricult. Biol. Sci. 243-260.
• Essumang D. K., Asare E. A., Dodoo D. K., 2013. Pesticides residues in okra (non-target crop) grown close to a watermelon farm in Ghana. Environ. Monit. Assess. 185, 7617-7625.
• Fagnani R., Beloti V., Battaglini A. P. P., Dunga K. S., Tamanini R., 2011. Organophosphorus and carbamates residues in milkand feedstuff supplied to dairy cattle. Pesq. Vet. Bras. 31, 598-602.
• Fang H., Tong W., Branham W. S., Moland C. L., Dial S. L., Hong H., 2003. Study of 202 natural, synthetic and environmental chemicals for binding to the androgen receptor. Chem. Res. Toxicol. 16, 1338-1358.
• Fenik J., Tankiewicz M., Biziuk M., 2011. Properties and determination of pesticides in fruits and vegetables. Trends Anal. Chem. 30, 814-826.
• Fenske R. A., Lu C., Simcox N. J., Kalman D., 2000. Pesticide exposure of children in an agricultural community: evidence of household proximity to farmland and take home exposure pathways. Environ. Res. 84, 290-302.
• Focant J. F., Pirard C., Massart A., DE Pauw E., 2003. Survey of commercial pasteurized cow's milk in Wallonia (Begium) for the occurrence of polychlorinated dibenzo-p-dioxins, dibenzofurans and coplanar polychlorinated biphenyls. Chemosphere 52, 725-733.
• Gazzotti T., Sticca P., Zironi E., Lugoboni B., Serraino A., Pagliuca G., 2009. Determination of 15 organophosphorus pesticides in Italian raw milk. Bull. Environ. Contam. Toxicol. 82, 251-254.
• Gertig H., Duda G., 2004. Żywność a zdrowie i prawo. Wydawnictwo Lekarskie PZWL Warszawa.
• Gilden R. C., Huffling K., Sattler B., 2010. Pesticides and health risks. J. Obstetric Gynecol. Neonatal Nurs. 39, 103-110.
• Gupta R. C., 2006. Toxicology of organophosphates and carbamate compounds. Elsevier Academic Press, San Diego.
• Hernández A. F., Parrón T., Tsatsakis A. M., Requena M., Alarcón R., López-Guarnido O., 2013. Emerging health issues fromchronic pesticide exposure: innovative methodologies and effects on molecular cell and tissue level. Toxicology 307, 136-145.
• Hu C., He M., Chen B., Hu B., 2013. A sol-gel polydimethylsiloxane/polythiophene coated stir bar sorptive extraction combined with gas chromatography-flame photometric detection for the determination of organophosphorus pesticides in environmental water samples. J. Chromatogr. A 1275, 25-31.
• Hura C., Hura B. A., Perju C., 2011. Organochlorine and organophosphorus pesticide residues in baby food products on Romania in 2010. Toxicol. Lett. 205, 60-179.
• Iya I. B., Kwaghe T. T., 2007. The economic effect of spray pesticides on cowpea (Vignaunguculata L.Walp.) production in Adamawa state of Nigeria. Int. J. Agric. Res. 2, 647-665.
• Jamal G. A., Hansen S., Pilkington A., Buchanan D., Gillham R. A., Abdel-Azis M., 2002. A clinical neurogical, neurophysiological, and neuropsychological study of sheep farmers and dippers exposed to organophosphate pesticides. Occup. Environ. Med. 59, 434-441.
• Kelada S. N., Costa-Mallen P., Checkoway H., Viernes H. A., Farin F. M., Smith-Weller T., 2003. Paraoxonase 1 promoter and coding region polymorphism in Parkinson's disease. J. Neurol. Neurosurg. Psychiat. 74, 546-547.
• Kilanowicz A., 2006. Pestycydy. [W:] Podstawy Toksykologii. Piotrowski J. K. (red.). Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa.
• Lalah J. O., Wandiga S. O., 2002. The effect of boiling on the removal of persistent malathion residues fromstored grains. J. Stored Prod. Res. 38, 1-10.
• Lotti M., 2001. Clinical toxicology of anticholinesterase agents in humans. [W:] Hand book of Pesticide Toxicology. Krieger R. I., Krieger W. C. (red.). Wyd. II. Academic Press, San Diego (USA), 1043-1086.
• Łozowicka B., Kaczyński P., Rutkowska E., Jankowska M., 2011. Narażenie dzieci na pozostałości pestycydów w jabłkach. Bromatol. Chem. Toksykol. 44, 1079-1086.
• Makles Z., Domański W., 2008. Ślady pestycydów-niebezpieczne dla człowieka i środowiska. Bezp. Pr. 1, 5-9.
• Mały Rocznik Statystyczny Polski, Główny Urząd Statystyczny, Warszawa 2008-2012, 2014-2015.
• Mamontova E., Tarasova E., Mamontov A., Kuzmin M., McLachilan M., Hhomutova M., 2007. The influence of soil contamination on the concentrations of PCBs in milk in Serbia. Chemosphere 67, 72-78.
• Melgar M. J., Santaeufemia M., Garcia M. A., 2010.Organophosphorus pesticide residues in raw milk and infantformulas from Spanish northwest. J. Environ. Sci. Health B 45, 595-600.
• Miszczak A., 2015. Raport - Badanie pozostałości środków ochrony roślin w ramach urzędowej kontroli ich stosowania. Instytut Ogrodnictwa, Skierniewice.
• Morgan M. K., Sheldon L. S., Croghan C. W., Jones P. A., Robertson G. L., Chuang J. C., 2005. Exposures of preschool children to chlorpyrifos and its degradation product 3,5,6-trichloro-2-pyridinol in their every day environments. J. Expo. Anal. Environ. Epidemiol. 15, 297-309.
• Nasr I. N., Sallam A. A. A., Abd El-Khair A. A., 2007. Monitoring of certain pesticide residues and some heavy metals in fresh cow's milk at Gharbia Governorate, Egypt. J. Appl. Sci. 7, 3038-3044.
• Navarro S., Vela N., Navarro G., 2007. Review. An overview on the environmental behaviour of pesticide residues in soils. Span. J. Agric. Res. 5, 357-375.
• Obare S. O., De C., Guo W., Haywood T. L., Samuels T. A., Adams C. P., Masika N. O., Murray D. H., Anderson G. A., Campbell K., Fletcher K., 2010. Fluorescent chemosensors for toxic organophosphorus pesticides: a review. Sensors 10, 7018-7043.
• Oliveira F. A., Reis L. P. G., Soto-Blanco B., Melo M. M., 2015. Pesticides residues in the Prochilodus costatus (Valenciennes, 1850) fish caught in the Sao Francisco, River, Brazil. J. Environ. Sci. Health Part B 50, 398-405.
• Pagliuca G., Gazzotti T., Zironi E., Sticca P., 2005. Residue analysis of organophosphorus pesticides in animal matrices by dual column capillary gas chromatography with nitrogenphosphorus detection. J. Chromatogr. A 1071, 67-70.
• Pagliuca G., Serraino A., Gazzotti T., Zironi E., Borsari A., Rosmini R., 2006. Organophosphorus pesticides residues in Italian raw milk. J. Dairy Res. 73, 340-344.
• Paker R., 2013. International training in pesticide ecological risk assessment. Chem. Int. 35, 12-14.
• Petrovitch H., Ross W., Abbott R. D., Sanderson W. T., Sharp D. S., Tanner C. M, 2002. Plantation work and risk of Parkinson Disease in a population-based longitudinal study. Arch. Neurol. 59, 1787-1792.
• Quijano L., Yusa V., Font G., Pardo O., 2016. Chronic cumulative risk assessment of the exposure to organophosphorus, carbamate and pyrethroid and pyrethrin pesticides through fruit and vegetables consumption in the region of Valencia (Spain). Food Chem. Toxicol. 89, 39-46.
• Rashing R., 2009. Reproductive roulette. Declining reproductive health, dangerous chemicals, and a new way forward. Washington D.C., Center for American progress.
• Regulation EC No 396/2005396/2005 of the European Parliament and of the Council of 23 February 2005 on maximum residue levels of pesticides in or on food and feed of plant and animal origin and amending council directive 91/414/EEC, Annex II i III (SANTE/10367/2015). OJ L 70. 16.03.2005.
• Rejestr środków ochrony roślin, 2016. Rejestr środków ochrony roślin dopuszczonych do obrotu zezwoleniem Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi. https://bip.minrol.gov.pl/Informacje-Branzowe/Produkcja-Roslinna/Ochrona-Roslin/Rejestr-Srodkow-Ochrony-Roslin.
• Rekha, Naik S. N., Prasad R., 2006. Pesticide residue in organic and conventional food-risk analysis. Div. Chem. Health Saf. Am. Chem. Soc., 12-19.
• Rezg R., Mornagui B., El-Fazaa S., Garbi N., 2010. Organophosphorus pesticides as food chain contaminants and type 2 diabetes: a review. Trends Food Sci. Technol. 21, 345-357.
• Riederer A. M., Hunter Jr. R., Hayden S. W., Ryan P. B., 2010. Pyrethroid and organophosphorus pesticides in composite diet samples from Atlanta, USA Adults. Environ. Sci. Technol. 44, 483-490.
• Rocznik Statystyczny Rolnictwa, Główny Urząd Statystyczny, Warszawa 2013.
• Rocznik Statystyczny Rzeczypospolitej Polskiej, Główny Urząd Statystyczny, Warszawa 2012-2015.
• Rosenbaum C., Steven B., 2010. Non-muscarinic therapeutic targets for acute organophosphorus poisoning. J. Med. Toxicol., 6, 408-412.
• Rozporządzenie Komisji UE Nr 656/2011 z dnia 7 lipca 2011 r. W sprawie wykonania rozporządzenia Parlamentu Europejskiego i Rady (WE) nr 1185/2009 w sprawie statystyk dotyczących pestycydów, w zakresie definicji i wykazu substancji czynnych.
• Salas J. H., González M. M., Noa M., Pére N. A., Díaz G., Gutiérrez R., Zazueta H., Osuna I., 2003. Organophosphorus pesticide residues in Mexican commercial pasteurized milk. J. Agric. Food Chem. 51, 4468-4471.
• Sassolas A., Prieto-Simón B., Marty J. L., 2012. Biosensors for pesticide detection: new trends. Am. J. Anal. Chem. 3, 210-232.
• Savolainen K., 2001. Understanding the toxic action of organophosphates. [W:] Handbook of Pesticide Toxicology. Wyd. 2. Krieger R. I., Krieger William C. (red). Academic Press, USA 1013-1041.
• Sengupta D., Aktar Md. W., Alam S., Chowdhury A., 2010. Impact assessment and decontamination of pesticides from meat under different culinary processes. Environ. Monit. Assess. 169, 37-43.
• Shaker E. M., Elsharkawy E. E., 2015. Organochlorine and organophosphorus pesticideresidues in raw buffalo milk from agroindustrialareas in Assiut, Egypt. Environ. Toxicol. Pharmacol. 39, 433-440.
• Słowik-Borowiec M., Szpyrka E., Podbielska M., Kurdziel A., Matyaszek A., 2012. Pozostałości środków ochrony roślin w niektórych warzywach korzeniowych i ziemniakach z terenu południowo-wschodniej Polski (2009-2011). Pol. J. Agron. 11, 47-51.
• Sobczak A., 2012. Czynniki chemiczne w środowisku zagrażające zdrowiu ludzi. Medycyna środowiskowa. 15, 7-17.
• Stephens R., Spurgeon R., Calvert I. A., 1995. Neurophysiological effects of long-term exposure to organophosphates in sheep dip. Lancet 345, 1135-1139.
• Stokes L., Stark A., Marshall E., Narang A., 1995. Neurotoxicity among pesticides applicators exposed to organophosphate. Occup. Environ. Med. 52, 648-653.
• Storm J. E., Rozman K. K., Doull J., 2000. Occupational exposure limits for 30 organophosphate insecticides based on inhibition of red blood cell acetylcholinesterase. Toxicology 150, 1-29.
• Swarnam T. P., Velmurugan A., 2013. Pesticide residues in vegetable Samales from the Andaman Islands, India. Environ. Monit. Assess. 185, 6119-6127.
• Szala J., Szponik M., 2012. Dynamika zanikania chloropiryfosu w uprawie kalafiora. Postęp. Ochr. Rośl. 52, 1117-1119.
• Środki Produkcji w Rolnictwie w roku Gospodarczym 2014/2015, Główny Urząd Statystyczny, Warszawa 2015.
• Tamura H., Maness S. C., Reischmann K., Dorman D.C., Dray E., Gaido K.W., 2001. Androgen receptor antagonism by the organophosphate insecticide fenitrotion. Toxicol. Sci. 60, 56-62.
• Terry A. V., Stone J. D., Buccafusco J. J., Sickles D. W., Sood A., Predegast M. A., 2003. Repeated exposures to subthreshold doses of chlorpyrifos in rats: Hippocampal damage, impaired axonal transport, and deficits in spatial learning. J. Pharmacol. Exp. Ther. 10, 1124.
• Userpa, 2000. R.E.D. FACTS, Prevention, Pesticides and Toxic Substances. United States Environmental Protection Agency, 1-6. http://www.epa.gov/oppsrrd1/REDs/factsheets/0155fct.pdf
• Vamvakaki V., Chaniotakis N. A., 2007. Pesticide detection with a liposome-based nano- biosensor. Biosens. Bioelectron. 22, 2848-2853.
• Van Tienhoven M., Atkins J., Li Y., Glynn P., 2002. Human neuropathy target esterase catalyzes hydrolysis of membrane lipids. J. Biol. Chem. 277, 20942-20948.
• Witczak A., Abdel-Gawad H., 2012. Comparison of organochlorine pesticides and polychlorinated biphenyls residues in vegetables, grain and soil from organic and conventional farming in Poland. J. Environ. Sci. Health, Part B 47, 343-354.
• Witczak A., Miuniewicz-Małek A, Dmytrów I., 2013. Assessment of daily intake of organochlorine pesticides from milk in different regions of Poland. J. Environ. Sci. Health, Part B 48, 83-91.
• Yu R., Liu Q., Liu J., Wang Q., Wang Y., 2016. Concentrations of organophosphorus pesticides in fresh vegetables and related human health risk assessment in Changchun, Northeast China. Food Control 60, 353-360.
• Żelechowska A., Biziuk M., Wiergowski M., 2001. Charakterystyka pestycydów. [W:] Pestycydy - występowanie, oznaczanie i unieszkodliwianie. Biziuk M. (red.). Wydawnictwo Naukowo-Techniczne 2, 15-41.