TA SU PESTICIDI Pestis cedere EPA definicija supstance

ŠTA SU PESTICIDI ? Pestis , cedere EPA - definicija: “supstance ili smeše supstanci namenjene za prevenciju, uništavanje, suzbijanje ili smanjenje količine štetočina”.

PESTICIDI SU MATERIJE HEMIJSKOG BIOLOŠKOG ILI PRIRODNOG POREKLA NAMENJENE SUZBIJANJU MAKRO I MIKROORGANIZAMA I BILJNIH VRSTA KOJE DRUŠTVO SMATRA ŠTETNIM Federal Insecticide, Fungicide, and Rodenticide Act (FIFRA)

year Admission and triage Hospitalization % Poisonings % Pesticides % 1998 2924 1185 40. 53 907 76. 54 70 7. 72 1999 2557 782 30. 58 653 83. 50 44 6. 74 2000 2764 791 28. 62 672 84. 96 44 6. 55 2001 2648 1084 40. 94 737 67. 99 79 10. 72 2002 2961 1315 44. 41 804 61. 14 61 7. 59 2003 2439 1312 53. 79 798 60. 82 64 8. 02 2004 2930 1318 44. 98 975 73. 98 52 5. 33 2005 3375 1121 33. 21 900 80. 29 45 5. 00 2006 3505 1162 33. 15 817 70. 31 34 4. 16 2007 3620 1104 30. 50 854 77. 36 33 3. 86 total 29723 11174 37. 59 8117 72. 64 526 6. 48

ZNAČAJ UPOTREBE PESTICIDA PRO n n n n 80 -100 000 vrsta biljnih bolesti 30 000 vrsta korova, 10 000 vrsta št. insekata 1/3 hrane biljnog porekla biva uništena štetočinama SAD: šteta 20 milijardi $ godišnje Broj zaposlenih u poljoprivredi 3 -4 puta manji sa pesticidima Ušteda energije 80% Vektori 24 infektivnih i tropskih bolesti CONTRA n n n 540 000 tona se troši samo u SAD godišnje 20 000 smrtnih slučajeva trovanjem pesticidima godišnje Hronični efekti: neurotoksični imunološki reproduktivni ugrožavanje rasta i razvoja karcinogenost

PODELA PESTICIDA Prema nameni (insekticidi, herbicidi, fungicidi, rodenticidi, arboricidi, akaricidi, nematocidi, defolijanti, desikanti, hemosterilizanti, repelenti, algicidi, baktericidi, moluscidi) Prema hemijskom sastavu (OFJ, karbamati, ditiokarbamati, OHJ, piretrini, dinitrofenoli, derivati fenoksisirć. kis. , dipiridili, triazini, kumarinska jedinjenja, der. ureje, ftalimidi, jedinj. Sn, Hg, Cu, Ta, S, As, F) Prema kategoriji toksičnosti (I, III ) LD 50 peroralni, dermalni, LC 50 inhalacioni

PODELA PESTICIDA prema nameni INSEKTICIDI HERBICIDI RODENTICIDI FUNGICIDI AKARICIDI (suzbijanje grinja) NEMATOCIDI (suzbijanje valjkastih crva) MOLUSCIDI (suzbijanje mekušaca, puževa) ALGICIDI ANTIHELMINTICI (suzbijanje glista) ARBORICIDI (uništavanje drvenastih korova) ATRAKATNTI DEFOLIJANTI (izazivanje prevremenog opadanja lišća) DESIKANTI (izazivanje uvenuća i sušenja biljaka) FUMIGANTI HEMOSTERILIZANTI REPELENTI REGULATORI RASTA BILJAKA (fiziološko regulisanje rasta)

PESTICIDI “Pesticidi u poljoprivredi i šumarstvu u Srbiji i Crnoj Gori”, 2004. REGISTROVANO JE 526 PREPARATA RAZLIČITIH PESTICIDA NA BAZI 235 AKTIVNIH MATERIJA, OD TOGA: INSEKTICIDA, 76 aktivne materije HERBICIDA, 126 aktivnih materija RODENTICIDA, 6 aktivnih materija

INSEKTICIDI Organohlorni insekticidi Organofosforni insekticidi Karbamati Insekticidi biljnog porekla i sintetski homolozi Fumiganti Repelenti Atraktanti Hemosterilizanti Neorganski insekticidi

Organohlorni insekticidi Derivati HLORBENZENA Derivati CIKLOHEKSANA Hlorovani derivati KAMFENA i TERPENTINA Derivati INDANA Drugi organohlorni insekticidi

ORGANOHLORNI PESTICIDI U ŽIVOTNOJ SREDINI Postojanost, hemijska stabilnost, liposolubilnost, nizak stepen biotransformacije i degradacije DDT “preleteo” od Maroka do Barbadosa 6000 km DDT, DDE, lindan, heptahlor, aldrin, nadjeni 1969. u masnom tkivu polarnih životinja 1. EFEKTI NA REPRODUKCIJU I RAZVOJ (smanjenje fertiliteta životinjskih vrsta) 2. KARCINOGENOST 3. IMUNOTOKSIČNI EFEKTI (imunosupresivni ili razvoj autoimunih bolesti)

MEHANIZAM DEJSTVA OHI Deluju na nivou ćel. membrane: 1. Smanjivanje transporta K+ kroz membrane nervnih ćelija 2. Sprečavnje zatvaranje Na+ kanala 3. Inhibicija Na+ K+ATP- aze i Ca 2+Mg 2+ATP- aze 4. Smanjenje sposobnosti kalmodulina da veže i prenosi Ca 2+ Smanjenje brzine repolarizacije nervnih ćelija, povećanje osetljivosti (reaktivnosti) prema stimulusima

KLINIČKA SLIKA I TERAPIJA TROVANJA OHI Akutno trovanje: Mučnina, povraćanje, dijareja Gubitak ravnoteže, vrtoglavica konfuzija Parestezija usana, jezika i lica Mišićna hiperekscitabilnost Konvulzije Depresija disanja i srčanog rada Hronično trovanje: Opšta slabost Encefalitisi Polineruritisi, pareza ekstremiteta, tremor Anemija Leukocitoza Dermatit Simptomatska terapija: Lavaža želuca, aktivni ugalj, salinska purgativa Uklanjanje vodom i sapunom sa kože Kupiranje konvulzija

DERIVATI HLORBENZENA Cl CH Cl CCl 3 Cl C DDT 2, 2 - bis - (p-hlorfenil) - 1, 1, 1 - trihloretan Cl Cl CH CCl 2 COOH DDE DDA H 3 CO CH OCH 3 CCl 3 METOKSIHLOR, DMDT, metoksi-DDT 2, 2 - bis - (p-metoksifenil) - 1, 1, 1 - trihloretan Cl

DERIVATI CIKLOHEKSANA Cl Cl Cl HCH 1, 2, 3, 4, 5, 6 - heksahlor - cikloheksan Cl Cl LINDAN gama izomer heksahlorcikloheksana (a, a, a, e, e, e)

H L O R O V A N I D E R IV A T I K A M F E N A I T E R P E N T IN A CH 2 C H 2 C CH K AM FEN K A M F E H L O R ili T O K S A F E N C 1 0 H 1 0 C l 8 H 3 C-C-CH 3 H 2 C CH 2 C H DERIVATI INDANA Cl H Cl Cl H H Cl-C-Cl H-C-H Cl H H A L D R IN H Cl [O] H H Cl-C-Cl l H-C-H Cl O H Cl H H D IE L D R IN

ORGANOFOSFORNI INSEKTICIDI • 1854. sintetisano prvo OFJ (tetraetilpirofosfat) 1934. -1944. sintetisano 2000 OFJ 1936. -1952. sintetisani tabun, sarin, soman, VX • U R. Srbiji je u upotrebi 18 aktivnih materija OFI, (2008. ) • Godišnje se u svetu registruje oko 100 000 slučajeva akutnog trovanja OFJ (20 -30 % letalni ishod) 70 % akcidentalna trovanja 20 % suicidna trovanja ACh. E CH 3 COOH CH 3 -CO-O-CH 2 -N+(CH 3)3 + HO-CH 2 -N+(CH 3)3 ACh Holin

year Pesticides Other pesticides OPs + Carbamates % OPs % Carbamates % 1998 70 29 41 58. 57 38 7. 22 3 0. 57 1999 44 18 26 59. 09 23 4. 37 3 0. 57 2000 44 16 28 63. 64 27 5. 13 1 0. 19 2001 79 26 53 67. 09 53 10. 08 0 0. 00 2002 61 25 36 59. 02 31 5. 89 5 0. 95 2003 64 26 38 59. 38 34 6. 46 4 0. 76 2004 52 24 28 53. 85 26 4. 94 2 0. 38 2005 45 21 24 53. 33 24 4. 56 0 0. 00 2006 34 17 17 50. 00 16 3. 04 1 0. 19 2007 33 7 26 78. 79 24 4. 56 2 0. 38 total 526 209 317 60. 27 296 56. 27 21 3. 99

OPs chlorpyrifos diazinon dichlorvos dimethoate fenitrothion fenthion phoxim phorate phosalone phosphamidon quinalphos malathion methidathion mevinphos monocrotophos OFI parathion pirimiphos-methyl Carbamates carbofurane carbosulfane mehylcarbamate methiocarb propoxur N-trimethylcarbamate total 1998 1 2 9 2 1999 1 1 3 2000 2001 1 4 10 1 1 10 1 2002 3 2 8 2003 2004 2005 Number of patients 1 4 3 3 11 1 3 7 2006 4 2007 1 4 1 1 1 13 12 1 14 1 1 17 1 1 2 1 1 16 10 34 1 3 1 1 38 23 3 2 27 53 11 8 1 2 1 31 4 3 2 1 1 1 34 26 24 16 5 3 2 18 24 1 1 1 3 41 3 26 1 1 28 0 53 5 36 4 38 2 28 0 24 1 17 2 26 1998 -2007 2 21 4 69 6 1 1 1 3 1 1 153 2 1 8 12 9 1 296 % 0. 62 6. 46 1. 23 21. 23 1. 85 0. 31 0. 92 0. 31 47. 08 0. 62 0. 31 2. 46 3. 69 2. 77 0. 31 91. 08 16 1 1 1 21 317 4. 92 0. 31 6. 46 97. 54

OFI U ŽIVOTNOJ SREDINI 50% proizvedenih pesticida u SAD sadrže metilparation, terbufos, fonofos i metilazinofos Bazirano na LD 50 spadaju medju najtoksičnije za ptice i sisare Iako se preko 95% OFJ koristi van mesta guste naseljenosti, oni su najčešći uzrok trovanja ljudi pesticidima Nemaju mogućnost biomagnifikacije, ali ulaze u lanac ishrane

P A R A T IO N O , O - d ie t il- O - p - n it r o f e n il- t io n o f o s f a t S C 2 H 5 O P O NO 2 C 2 H 5 O M A L A T IO N O , O - d im e t il- d ik a r b e t o k s ie t il- d it io f o s f a t S CH 3 O P S CH C O O C 2 H 5 C H 2 C O O C 2 H 5 O R T O T R IK R E Z IL F O S F A T C H 3 C 6 H 4 PO 4

Mehanizam delovanja OFJ Acetilholinestaraza (ACh. E) OFJ Butirilholinestaraza (Bu. Ch. E) Karboksilesteraze (Carb. E) Akutna holinergična kriza Intermedijarni sindrom, 1. -4. dana tr. slabost proksimalnih skeletnih m. (interkostalni), paraliza kranijalnih n. , oštećenje mišića Odložena periferna neuropatija, 7. -14. dana tr. Simetrična senzomotorna aksonopatija (dugih aksona) Specifične lezije organa

ACh. E

Acetylcholine System

HIDROLIZA ACETILHOLINA Acetilholinesteraza Formiranje Michaelisovog kompleksa Acetiliranje OH grupe serina Deacetilovanje

INHIBICIJA ACh. E Hirloliza OF estra Fosforilacija enzima ACh. E

MEHANIZAM INHIBICIJE I HIDROLIZE R 2 ACh. E H O R 1 P H 2 O O X fosforilfosfataze H O intermedijerni kompleks R 1 R 2 X P R 1 O O OH R 2 -HX neaktivni metabolit O R 1 P P R 2 O inhibirani enzim

OFI - KLINIČKA SLIKA A. MUSKARINSKI: hipersalivacija, lakrimacija, muka, povraćanje, proliv, bronhoreja i bronhokonstrikcija, bradikardija, hipotenzija, mioza. B. NIKOTINSKI: fascikulacije mišića, malaksalost, arefleksija, paraliza muskulature, tahikardija, hipertenzija. C. CENTRALNI: nemir, tremor, konfuzija, pospanost, delirijum, konvulzije, koma, prestanak disanja.

Muscarinic No (%) of patients Nicotinic No (%) of patients CNS No (%) of patients GIT* 161 (50. 8) tachycardia 30 (9. 5) disorientatio n 4 (1. 3) ARI* 83 (26. 2 fasciculatio n 46 (14. 5) convulsions 14 (4. 4) ACF* 15 (4. 7) fibrillation 32 (10. 1) coma 80 (25. 2) miosis 196 (61. 8) hypertensio n 35 (11. 0) somnolence 23 (7. 3) bronchorrhoea 164 (51. 7) tremor 4 (1. 3) agitation 1 (0. 3) sopor 13 (4. 1) bradycardia 29 (9. 1) arrhythmia absoluta 1 (0. 3) hypotension 88 (27. 8) / / cardiac arrest 8 (2. 5) / / GIT – gastrointestinalni simptomi ARI – akutna respiratorna insuficijencija ACF – akutna cirkulatorna insuficijencija

PROCENA TEŽINE TROVANJA OFI KLINIČKA SLIKA TEŠKO TROVANJE: POREMEĆAJ SVESTI, FASCIKULACIJE, KONVULZIJE, DEPRESIJA DISANJA AKTIVNOST HOLINESTERAZE 40 -60% LAKO 20 -40% SREDNJE <20% TEŠKO

AKUTNA TROVANJA OFI LEČENJE 1. ASPIRACIJA GORNJIH DISAJNIH PUTEVA 2. KARDIOPULMONALNA REANIMACIJA 3. ATROPIN SULFAT DO HIPERATROPINIZACIJE 4. LAVAŽA ŽELUCA 5. REAKTIVATOR HOLINESTERAZE (PRALIDOKSIM ILI HI-6) 6. DIAZEPAM ILI MIDAZOLAM 7. SIMPTOMATSKA TERAPIJA

DELOVANJE OKSIMA KOD TROVANJA OFJ R 2 HC = NOH R 1 – P = O R 2 N+ R 1 – P = O O ACh. E CH 3 HON = CH + - H 3 C - +N ACh. E Inhibirani enzim O Oksim (PAM – 2) Intermedijalni kompleks R 2 OH CH = NO – P = O ACh. E R 1 + N+ - CH 3 Reaktivirani enzim Fosforilisani oksim

ORTOTRIKREZILFOSFAT triortokrezilfosfat TOCP “ginger paralysis” CH 3 C 6 H 4 PO 4 Bezbojna, zejtinjava tečnost Bez mirisa, teža od vode Nerastvorljiv u vodi Dobro se rastvara u alkoholu, etru i dr. PRIMENA: omekšivač (ind. plastičnih masa), rastvarač (fenola) impregnator (železničkih pragova), antidetonator u gorivima Inhibitori NTE (neurotoksična esteraza): TOCP, mipafoks, DFP, ometoat, fention, hlorpirifos, trihlorfon, metamidofos, paration

TOKSIČNOST OTCP: akutna trovanja 0, 5 g (kumulativni efekat) hronično trovanje 0, 02 -0, 03 g SIMPTOMI: GIT-muka, povraćanje, proliv PNS-polineuritis, paraliza ekstremiteta (oštećenje- degeneracija naročito dugih aksona perifernih nerava)

KARBAMATI - kao insekticidi, 1950 -ih O R 1 N-C-O-X R 2 Fizostigmin (ezerin), Physostigma venenosum 1877. u terapiji glaukaoma, antidot (atropin) Piridostigmin - m. gravis Neostigmin - m. gravis Mono (di) metil karbamati, tiokarbamati - insekticidi Ditiokarbamati - fungicidi (tiram, maneb, ciram) nadražaj kože, očiju, sluzokože disajnih puteva Maneb (ekspozicija 4 -5 god. ) - tremor ekstremiteta, nestabilnost pri hodu, teškoće u govoru

O ACh. E + X-O-C-N R 1 R 2 O ACh. E. . . X-O-C-N R 1 R 2 O ACh. E + H-O-C-N R 1 R 2 Metil karbamati, tiokarbamati - insekticidi ALDIKARB, KARBOFURAN, karbaril CH 3 -S-C(CH 3)2 -CH=N-O-CO-NH-CH 3 , ALDIKARB O-CO-NH-CH 3 KARBARIL

INSEKTICIDI BILJNOG POREKLA I SINTETSKI HOMOLOZI NIKOTIN, VERATRIN, PIRETRINI (Chrysanthemum c. ) Estri hrizantemne/piretrinske kis. (ciklopropankarbonske kis. ) i ciklopentenolona Sintetski: cismetrin, permetrin, fenotrin (T sindrom) Deltametrin, cipermetrin, fenvalerat (CS sindrom) Simptomi: kontaktni dermatit, parestezije kože, crvenilo, svrab, epigastrični bol, muka povraćanje, vrtoglavica, anoreksija, stezanje u grudima, fascikulacije mišića, poremećaj svesti Simptomatska terapija i pomoćne mere lečenja

Permetrin Bifentrin Deltametrin

FUMIGANTI SO 2, HCN, CS 2, PH 3, metilbromid, etilendibromid, etilenoksid, akrilonitril, formaldehid, hlorpikrin REPELENTI Etarska ulja citrus vrsta, karanfilića, cimeta, lavanda Sintetski: indalon, dimetilftalat, etilheksandiol, dietiltoluamid ATRAKTANTI Bombikol (Svileni prelac, Bombyx mori) HEMOSTERILIZANTI • Sredstva za alkilovanje (azidrin derivati) • Sterilizanti • Antimetaboliti (5 -fluorouracil)

Herbicidi BISPIRIDINIJUM JEDINJENJA (PARAKVAT I DIKVAT) DERIVATI HLORFENOKSI KARBONSKIH KISELINA DINITROFENOLI KARBAMATI I DITIOKARBAMATI Ostali (derivati triazina, uree, amida, anilina …)

BISPIRIDINIJUM JEDINJENJA N H 3 C N CH 3 2 Cl 1, 1' - dimetil - 4, 4' - bispiridinijum dihlorid PARAKVAT N H 2 C N 2 Br 1, 1' -etilen - 2, 2' - bispiridinijum dibromid DIKVAT CH 2 DINITROFENOLI OH O 2 N CH 3 NO 2 DNOC 4, 6 - dinitro - krezol

DINITROFENOLI Mehanizam: sprečavanje sinteze ATP-a kumulativan efekat Simptomi: Mučnina, povraćanje, dijareja, kolike, osećaj toplote, žeđ, crvenilo kože, znojenje, ubrzano disanje, tahikardija, poveć. temp. (42 0 C), aritmija, kolaps, cijanoza, konvulzije, koma, edem pluća, insuficijencija jetre i bubrega Hronično trovanje: umor, uznemirenost, znojenje, žeđ, gubitak tel. mase, žuto obojenje konjuktiva i katarakta Terapija: Ispiranje kože vodom i sapunom, lavaža (5 % Na. HCO 3), laksativi, rashlađivanje, davanje kiseonika, infuzija glukoze i fiziološkog rastvora

HLORFENOKSI JEDINJENJA O CH 2 COOH O CH 2 Cl COOH Cl Cl 2, 4, 5 - T 2, 4, 5 - trihlorfenoksi sirćetna kis. 2, 4 - D 2, 4 - dihlorfenoksi sirćetna kis. NASTAJANJE DIOKSINA ONa Cl Cl CH 3 OH Na. OH Cl Cl 0 170 C Cl Cl Cl Na - 2, 4, 5 - trihlorfenolat 1, 2, 4, 5 tetrahlorbenzen ONa Cl 2 Cl - 2 Na. Cl Cl O Cl TCDD Cl 2, 3, 7, 8 , - tetrahlor - dibenzo - p - dioksin

HLORFENOKSI JEDINJENJA Simptomi: opšta slabost, glavobolja, gubitak apetita, gađenje, epigastrični bol (žarenje jezika, ždrela), bolovi u mišićima i parestezije, kontaktni dermatitis Lakša trovanja: Subnormalna ili povišena temp. , poremećaj vida Teža trovanja: pad pritiska, poremećaj svesti, distalna pareza, fibrilacija mišića, konvulzije, poremećaj srč. ritma i cirkulacije, interkostalna paraliza, edem pluća, fibrilacija srč. Komora Terapija: lavaža, aktivni ugalj, alkalna diureza, antiaritmici (hinidin), diazepam, ispiranje kože vodom i sapunom

BISPIRIDINIJUM JEDINJENJA PARAKVAT (I grupa) I DIKVAT (II grupa) LOKALNO DELUJU KAO KOROZIVI SISTEMSKO DELOVANJE JE ORGAN SPECIFIČNO: PARAKVAT SE VEZUJE ZA PLUĆA, DIKVAT ZA BUBREGE PARAKVAT: PEROKSIDACIJA LIPIDA I SLOBODNI KISEONIČNI RADIKALI

MEHANIZAM TOKSIČNOG DELOVANJA PARAKVATA

KLINIČKA SLIKA TROVANJA PARAKVATOM KOROZIVNA OŠTEĆENJA TOKSIČNI EDEM PLUĆA TOKSIČNO OŠTEĆENJE BUBREGA TOKSIČNI HEPATITIS TOKSIČNA ENCEFALOPATIJA FIBROZA PLUĆA (POSLE 15 - 45 DANA)

LEČENJE TROVANJA PARAKVATOM

Triazinski herbicidi AMETRIN, ATRAZIN, PROMETRIN, SIMAZIN, TERBUTRIN Akutno trovanje: korozivni efekat (GIT), hepatorenalni poremećaj, metabolička acidoza, cirkulatorni kolaps, koma KARCINOGENOST, GENOTOKSIČNOST ENDOKRINA TOKSIČNOST, IMUNOTOKSIČNOST

ATRAZIN

Ekotoksikološki značaj - ATRAZIN