Chlormequat е регулатор на растот на растенијата чија употреба во житните култури се зголемува во Северна Америка.Токсиколошките студии покажаа дека изложеноста на хлормекват може да ја намали плодноста и да предизвика штета на фетусот во развој во дози под дозволената дневна доза утврдена од регулаторните власти.Овде, го известуваме присуството на хлормекват во примероците на урина собрани од популацијата на САД, со стапки на откривање од 69%, 74% и 90% во примероците собрани во 2017, 2018-2022 и 2023 година, соодветно.Од 2017 до 2022 година, во мострите беа откриени ниски концентрации на хлормекват, а од 2023 година, концентрациите на хлормекват во мострите значително се зголемија.Исто така, забележавме дека хлормекват почесто се наоѓа во производите од овес.Овие резултати и податоците за токсичноста за хлормекват предизвикуваат загриженост за сегашните нивоа на изложеност и бараат поопширно тестирање на токсичност, надзор на храната и епидемиолошки студии за да се процени влијанието на изложеноста на хлормекват врз здравјето на луѓето.
Оваа студија го известува првото откривање на хлормекват, агрохемикалија со развојна и репродуктивна токсичност, кај населението во САД и во снабдувањето со храна во САД.Додека слични нивоа на хемикалија беа пронајдени во примероците на урина од 2017 до 2022 година, значително покачени нивоа беа откриени во примерокот од 2023 година.Оваа работа ја нагласува потребата за поширок мониторинг на хлормекват во примероците од храна и луѓе во Соединетите Држави, како и токсикологија и токсикологија.Епидемиолошки студии на хлормекват, бидејќи оваа хемикалија е новонастаната контаминант со документирани негативни здравствени ефекти при ниски дози во студии на животни.
Chlormequat е земјоделска хемикалија за прв пат регистрирана во САД во 1962 година како регулатор за раст на растенијата.Иако во моментов е дозволено само за употреба на украсни растенија во Соединетите Држави, одлуката на Агенцијата за заштита на животната средина на САД (EPA) од 2018 година дозволи увоз на прехранбени производи (најчесто житарки) третирани со хлормекват.Во ЕУ, ОК и Канада, хлормекватот е одобрен за употреба на прехранбени култури, главно пченица, овес и јачмен.Хлормекватот може да ја намали висината на стеблото, а со тоа да ја намали веројатноста културата да се извитка, што го отежнува бербата.Во ОК и ЕУ, хлормекватот е генерално најоткриениот остаток од пестициди во житариците и житариците, како што е документирано во долгорочните мониторинг студии.
Иако хлормекватот е одобрен за употреба на култури во делови од Европа и Северна Америка, тој покажува токсиколошки својства врз основа на историски и неодамна објавени експериментални студии за животни.Ефектите од изложеноста на хлормекват врз репродуктивната токсичност и плодноста првпат беа опишани во раните 1980-ти од страна на данските фармери на свињи кои забележаа намалени репродуктивни перформанси кај свињите одгледувани на жито третирано со хлормекват.Овие набљудувања подоцна беа испитувани во контролирани лабораториски експерименти кај свињи и глувци, во кои женските свињи хранети со жито третирано со хлормекват покажаа нарушувања во еструсните циклуси и парењето во споредба со контролните животни хранети со диета без хлормекват.Дополнително, машките глувци изложени на хлормекват преку храна или вода за пиење за време на развојот покажаа намалена способност за оплодување на спермата ин витро.Неодамнешните студии за репродуктивна токсичност на хлормекват покажаа дека изложеноста на стаорците на хлормекват за време на чувствителните периоди на развој, вклучително и бременоста и раниот живот, резултираше со одложен пубертет, намалена подвижност на спермата, намалена тежина на машкиот репродуктивен орган и намалени нивоа на тестостерон.Студиите за развојна токсичност, исто така, покажуваат дека изложеноста на хлормекват за време на бременоста може да предизвика фетален раст и метаболички абнормалности.Други студии не откриле ефект на хлормекват врз репродуктивната функција кај женските глувци и машките свињи, а ниту една подоцнежна студија не открила ефект на хлормекват врз плодноста на машките глувци изложени на хлормекват за време на развојот и постнаталниот живот.Двосмислените податоци за хлормекват во токсиколошката литература може да се должат на разликите во тест дозите и мерењата, како и на изборот на модел организми и пол на експериментални животни.Затоа, дополнителна истрага е оправдана.
Иако неодамнешните токсиколошки студии покажаа развојни, репродуктивни и ендокрини ефекти на хлормекват, механизмите со кои се јавуваат овие токсиколошки ефекти се нејасни.Некои студии сугерираат дека хлормекватот можеби нема да дејствува преку добро дефинирани механизми на хемикалии кои го нарушуваат ендокриниот систем, вклучувајќи ги естрогените или андрогенските рецептори, и не ја менува активноста на ароматазата.Други докази сугерираат дека хлормекват може да предизвика несакани ефекти со менување на биосинтезата на стероиди и предизвикување стрес на ендоплазматичен ретикулум.
Иако хлормекват е сеприсутен во вообичаената европска храна, бројот на биомониторинг студии кои ја проценуваат човечката изложеност на хлормекват е релативно мал.Хлормекват има краток полуживот во телото, приближно 2-3 часа, а во студиите во кои беа вклучени човечки доброволци, повеќето експериментални дози беа отстранети од телото во рок од 24 часа [14].Во примероците од општата популација од ОК и Шведска, хлормекват беше откриен во урината на речиси 100% од учесниците во студијата на значително повисоки фреквенции и концентрации од другите пестициди како што се хлорпирифос, пиретроиди, тиабендазол и метаболити на манкозеб.Студиите кај свињите покажаа дека хлормекват може да се открие и во серумот и да се пренесе во млекото, но овие матрици не се проучувани кај луѓе или други експериментални животински модели, иако може да има траги од хлормекват во серумот и млекото поврзани со репродуктивна штета.материјал.Има важни ефекти од изложеноста за време на бременоста и кај доенчињата.
Во април 2018 година, Агенцијата за заштита на животната средина на САД објави прифатливи нивоа на толеранција на храна за хлормекват во увезениот овес, пченица, јачмен и одредени производи од животинско потекло, дозволувајќи им на хлормекват да се увезува во снабдувањето со храна во САД.Дозволената содржина на овес последователно беше зголемена во 2020 година. За да се карактеризира влијанието на овие одлуки врз појавата и распространетоста на хлормекват кај возрасната популација на САД, оваа пилот студија ја мери количината на хлормекват во урината на луѓе од три географски региони на САД од 2017 година до 2023 година и повторно во 2022. и содржината на хлормекват во производите од овес и пченица купени во САД во 2023 година.
Примероците собрани во три географски региони помеѓу 2017 и 2023 година беа користени за мерење на уринарните нивоа на хлормекват кај жителите на САД.Беа собрани 21 примерок урина од идентификувани бремени жени кои се согласиле за време на породувањето според протоколот одобрен од Одборот за институционална ревизија (IRB) во 2017 година од Медицинскиот универзитет во Јужна Каролина (MUSC, Чарлстон, SC, САД).Примероците се чувале на 4°C до 4 часа, потоа се делеле и се замрзнувале на -80°C.Дваесет и пет примероци урина за возрасни беа купени од Lee Biosolutions, Inc (Maryland Heights, MO, USA) во ноември 2022 година, што претставува единствен примерок собран од октомври 2017 до септември 2022 година и беа собрани од волонтери (13 мажи и 12 жени).) на позајмица на колекцијата Мериленд Хајтс, Мисури.Примероците се чуваат на -20°C веднаш по собирањето.Дополнително, 50 примероци на урина собрани од волонтери од Флорида (25 мажи, 25 жени) во јуни 2023 година беа купени од BioIVT, LLC (Westbury, NY, САД).Примероците се чувале на 4°C додека не се соберат сите примероци, а потоа се делат и се замрзнуваат на -20°C.Компанијата добавувач го доби потребното одобрение од IRB за обработка на човечки примероци и согласност за собирање примероци.Во ниту еден од тестираните примероци не беа дадени лични податоци.Сите примероци беа испратени замрзнати на анализа.Детални информации за примерокот може да се најдат во табела со информации за поддршка S1.
Квантификацијата на хлормекват во примероците од човечка урина беше одредена со LC-MS/MS во Истражувачката лабораторија HSE (Бакстон, ОК) според методот објавен од Lindh et al.Малку модифициран во 2011 година. Накратко, примероците беа подготвени со мешање на 200 μl нефилтрирана урина со 1,8 ml од 0,01 М амониум ацетат кој содржи внатрешен стандард.Примерокот потоа беше извлечен со помош на колона HCX-Q, условен прво со метанол, потоа со 0,01 M амониум ацетат, измиен со 0,01 M амониум ацетат и елуиран со 1% мравја киселина во метанол.Примероците потоа беа натоварени на C18 LC колона (Synergi 4 µ Hydro-RP 150 × 2 mm; Phenomenex, Обединетото Кралство) и одвоени со помош на изократска мобилна фаза која се состои од 0,1% мравја киселина: метанол 80:20 со брзина на проток 0,2.ml/min.Реакциските транзиции избрани со масена спектрометрија беа опишани од Линд и сор.2011. Границата за откривање беше 0,1 μg/L како што е објавено во други студии.
Уринарните концентрации на хлормекват се изразуваат како μmol хлормекват/мол креатинин и се претвораат во μg хлормекват/г креатинин како што е објавено во претходните студии (множи се со 1,08).
Anresco Laboratories, LLC тестираше примероци од храна од овес (25 конвенционални и 8 органски) и пченица (9 конвенционални) за хлормекват (Сан Франциско, Калифорнија, САД).Примероците беа анализирани со модификации според објавените методи.LOD/LOQ за примероците од овес во 2022 година и за сите примероци од пченица и овес во 2023 година беа поставени на 10/100 ppb и 3/40 ppb, соодветно.Детални информации за примерокот може да се најдат во табела со информации за поддршка S2.
Концентрациите на хлормекват во урината беа групирани по географска локација и година на собирање, со исклучок на два примероци собрани во 2017 година од Мериленд Хајтс, Мисури, кои беа групирани со други примероци од 2017 година од Чарлстон, Јужна Каролина.Примероците под границата за откривање на хлормекват беа третирани како процентуално откривање поделено со квадратен корен од 2. Податоците не беа вообичаено распределени, така што непараметрискиот тест Крускал-Волис и Dunn-овиот повеќекратен споредбен тест беа користени за да се споредат медијаните помеѓу групите.Сите пресметки беа извршени во GraphPad Prism (Бостон, MA).
Хлормекват е откриен во 77 од 96 примероци на урина, што претставува 80% од сите примероци на урина.Во споредба со 2017 и 2018-2022 година, почесто се откриени 2023 примероци: 16 од 23 примероци (или 69%) и 17 од 23 примероци (или 74%), соодветно, и 45 од 50 примероци (т.е. 90%) .) беа тестирани.Пред 2023 година, концентрациите на хлормекват откриени во двете групи беа еквивалентни, додека концентрациите на хлормекват откриени во примероците од 2023 година беа значително повисоки отколку во примероците од претходните години (Слика 1А, Б).Опсегот на забележливи концентрации за примероците 2017, 2018-2022 и 2023 година беа 0,22 до 5,4, 0,11 до 4,3 и 0,27 до 52,8 микрограми хлормекват на грам креатинин, соодветно.Средните вредности за сите примероци во 2017, 2018–2022 и 2023 година се 0,46, 0,30 и 1,4, соодветно.Овие податоци сугерираат дека изложеноста може да продолжи со оглед на краткиот полуживот на хлормекват во телото, со пониски нивоа на изложеност помеѓу 2017 и 2022 година и повисоки нивоа на изложеност во 2023 година.
Концентрацијата на хлормекват за секој поединечен примерок од урина е претставена како една точка со ленти над средната вредност и баровите за грешка што претставуваат +/- стандардна грешка.Уринарните концентрации на хлормекват се изразуваат во mcg хлормекват на грам креатинин на линеарна скала (А) и логаритамска скала (Б).За тестирање на статистичка значајност беше користена непараметрична Крускал-Волис анализа на варијанса со Dunn-овиот повеќекратен споредбен тест.
Примероците од храна купени во Соединетите Држави во 2022 и 2023 година покажаа забележливи нивоа на хлормекват во сите освен во два од 25 традиционални производи од овес, со концентрации кои се движат од незабележливи до 291 μg/kg, што укажува на хлормекват во овесот.Распространетоста на вегетаријанството е висока.Примероците собрани во 2022 и 2023 година имаа слични просечни нивоа: 90 µg/kg и 114 µg/kg, соодветно.Само еден примерок од осум органски производи од овес имаше забележлива содржина на хлормекват од 17 µg/kg.Исто така, забележавме пониски концентрации на хлормекват во два од деветте тестирани производи од пченица: 3,5 и 12,6 μg/kg, соодветно (Табела 2).
Ова е прв извештај за мерење на уринарниот хлормекват кај возрасни кои живеат во САД и во популации надвор од Обединетото Кралство и Шведска.Трендовите на биомониторирање на пестициди кај повеќе од 1.000 адолесценти во Шведска забележаа 100% стапка на откривање на хлормекват од 2000 до 2017 година. што е 2,77 во 2009 година [16].Во Обединетото Кралство, биомониторингот откри многу повисока просечна концентрација на хлормекват од 15,1 микрограми хлормекват на грам креатинин помеѓу 2011 и 2012 година, иако овие примероци беа собрани од луѓе кои живеат во земјоделски области.немаше разлика во изложеноста.Инцидент со прскање[15].Нашата студија за американскиот примерок од 2017 до 2022 година покажа пониски просечни нивоа во споредба со претходните студии во Европа, додека во примерокот од 2023 година, просечните нивоа беа споредливи со шведскиот примерок, но пониски од примерокот во ОК (Табела 1).
Овие разлики во изложеноста помеѓу регионите и временските точки може да ги одразуваат разликите во земјоделските практики и регулаторниот статус на хлормекват, што на крајот влијае на нивоата на хлормекват во прехранбените производи.На пример, концентрациите на хлормекват во примероците на урина беа значително повисоки во 2023 година во споредба со претходните години, што може да ги одрази промените поврзани со регулаторните дејства на EPA поврзани со хлормекват (вклучувајќи ги ограничувањата на храната на хлормекват во 2018 година).Залихи на храна во САД во блиска иднина.Зголемете ги стандардите за потрошувачка на овес до 2020 година. Овие акции овозможуваат увоз и продажба на земјоделски производи третирани со хлормекват, на пример, од Канада.Заостанувањето помеѓу регулаторните промени на EPA и покачените концентрации на хлормекват пронајдени во примероците на урина во 2023 година може да се објасни со голем број околности, како што се доцнењето во усвојувањето на земјоделските практики кои користат хлормекват, одложувањата на американските компании во склучувањето трговски договори, а исто така има и доцнење во купувањето овес поради исцрпување на старите залихи на производи и/или подолг рок на траење на производите од овес.
За да утврдиме дали концентрациите забележани во примероците на урина во САД ја одразуваат потенцијалната диетална изложеност на хлормекват, го измеривме хлормекват во овес и пченични производи купени во САД во 2022 и 2023 година. различните производи од овес се разликуваат, со просечно ниво од 104 ppb, веројатно поради снабдувањето од Соединетите Американски Држави и Канада, што може да ги одразува разликите во употребата или неупотребата.помеѓу производите произведени од овес третиран со хлормекват.Спротивно на тоа, во примероците на храна во ОК, хлормекват е позастапен во производите на база на пченица, како што е лебот, при што хлормекват е откриен во 90% од примероците собрани во ОК помеѓу јули и септември 2022 година. Просечната концентрација е 60 ppb.Слично на тоа, хлормекват беше откриен и во 82% од примероците од овес во Обединетото Кралство со просечна концентрација од 1650 ppb, повеќе од 15 пати повисока отколку во американските примероци, што може да ги објасни повисоките концентрации во урината забележани во примероците во ОК.
Нашите резултати од биомониторингот покажуваат дека изложеноста на хлормекват се случила пред 2018 година, иако толеранцијата на храната кон хлормекват не е воспоставена.Иако хлормекват не е контролиран во храната во Соединетите Држави и нема историски податоци за концентрациите на хлормекват во храната што се продава во САД, со оглед на краткиот полуживот на хлормекват, се сомневаме дека оваа изложеност може да биде диетална.Дополнително, прекурсорите на холин во производите од пченица и јајцата во прав природно формираат хлормекват на високи температури, како оние што се користат во преработката и производството на храна, што резултира со концентрации на хлормекват кои се движат од 5 до 40 ng/g. Нашите резултати од тестирањето храна покажуваат дека некои примероци, вклучително и органскиот производ од овес, содржел хлормекват на нивоа слични на оние пријавени во студиите за природен хлормекват, додека многу други примероци содржеле повисоки нивоа на хлормекват.Така, нивоата што ги забележавме во урината до 2023 година веројатно се должат на диететската изложеност на хлормекват генериран при преработка и производство на храна.Набљудуваните нивоа во 2023 година веројатно се должат на диететската изложеност на спонтано произведен хлормекват и увезени производи третирани со хлормекват во земјоделството.Разликите во изложеноста на хлормекват меѓу нашите примероци може да се должат и на географската локација, различните обрасци на исхрана или професионалната изложеност на хлормекват кога се користи во оранжерии и расадници.
Нашата студија сугерира дека се потребни поголеми големини на примероци и поразновиден примерок од храна третирана со хлормекват за целосно да се проценат потенцијалните диететски извори на хлормекват кај лица со ниска изложеност.Идните студии, вклучувајќи анализа на историски примероци на урина и храна, прашалници за исхрана и професионални, тековно следење на хлормекват во конвенционалната и органската храна во Соединетите Држави и биомониторинг примероци ќе помогнат да се разјаснат заедничките фактори за изложеност на хлормекват кај популацијата во САД.
Останува да се утврди веројатноста за зголемено ниво на хлормекват во урината и примероците на храна во САД во наредните години.Во Соединетите Американски Држави, хлормекватот во моментов е дозволен само во увезените производи од овес и пченица, но Агенцијата за заштита на животната средина моментално ја разгледува неговата земјоделска употреба во домашните неоргански култури.Ако таквата домашна употреба биде одобрена во врска со широко распространетата земјоделска практика на хлормекват во странство и дома, нивоата на хлормекват во овесот, пченицата и другите житни производи би можеле да продолжат да растат, што ќе доведе до повисоки нивоа на изложеност на хлормекват.Вкупно американско население.
Тековните концентрации на хлормекват во урината во ова и во други студии покажуваат дека поединечни донатори на примероци биле изложени на хлормекват на нивоа кои биле под објавената референтна доза на Агенцијата за заштита на животната средина на САД (RfD) (0,05 mg/kg телесна тежина на ден), така што се прифатливи .Дневниот внес е неколку реда понизок од вредноста на внесот објавена од Европската управа за безбедност на храната (ADI) (0,04 mg/kg телесна тежина/ден).Сепак, забележуваме дека објавените токсиколошки студии за хлормекват сугерираат дека можеби е неопходна повторна евалуација на овие безбедносни прагови.На пример, глувците и свињите изложени на дози под сегашните RfD и ADI (0,024 и 0,0023 mg/kg телесна тежина/ден, соодветно) покажаа намалена плодност.Во друга токсиколошка студија, изложеноста за време на бременоста на дози еквивалентни на ниво на незабележано несакан ефект (NOAEL) од 5 mg/kg (се користи за пресметување на референтната доза на Агенцијата за заштита на животната средина на САД) резултираше со промени во растот и метаболизмот на фетусот, како и како промени во составот на телото.Неонатални глувци.Покрај тоа, регулаторните прагови не ги земаат предвид негативните ефекти од мешавините на хемикалии кои можат да влијаат на репродуктивниот систем, за кои се покажа дека имаат адитивни или синергистички ефекти во дози помали од изложеноста на поединечни хемикалии, предизвикувајќи потенцијални здравствени проблеми .Загриженост за последиците поврзани со сегашните нивоа на изложеност, особено за оние со повисоки нивоа на изложеност кај општата популација во Европа и САД.
Оваа пилот студија за нови хемиски експозиции во САД покажува дека хлормекват е присутен во храната во САД, првенствено во производите од овес, како и во повеќето откриени примероци на урина собрани од речиси 100 луѓе во САД, што укажува на постојана изложеност на хлормекват.Згора на тоа, трендовите во овие податоци сугерираат дека нивоата на изложеност се зголемени и може да продолжат да се зголемуваат во иднина.Со оглед на токсиколошките проблеми поврзани со изложеноста на хлормекват во студиите на животни и широката изложеност на општата популација на хлормекват во европските земји (а сега веројатно и во Соединетите држави), заедно со епидемиолошките и студиите за животни, постои итна потреба од следење на хлормекват во храна и луѓе Хлормекват.Важно е да се разберат потенцијалните здравствени опасности од оваа земјоделска хемикалија на еколошки значајни нивоа на изложеност, особено за време на бременоста.
Време на објавување: мај-29-2024 година