Menu

Pszczelarska chemia i pestycydy

Wszystko jest trucizną i nic nie jest trucizną: tylko od dawki zależy czy coś jest szkodliwe. Ta myśl Paracelsusa najlepiej oddaje istotę rzeczy. Czy zatem naturalne zawsze oznacza zdrowsze? Czy jest synonimem dobrego? Spróbujmy uporządkować pojęcia związane z pestycydami stosowanymi także w pszczelarstwie.

Artykuł ten jest pełną wersją skróconego i nieco przeformatowanego artykułu zamieszczonego w styczniowym numerze Pszczelarstwa 2021 r. pt: "Naturalne a sztuczne - dobre a złe". Dziękuję Pani dr Monice Mętrak za pomoc w napisaniu, poświęcony czas i wartościowe uwagi. Dziękuję również redaktorom czytającym i wnoszącym uwagi.

Infografika pestycydów pszczelarskich

W popularnym obiegu informacji występują głównie dwa znaczenia słowa „chemia”. Ze starogreckiego dosłownie tłumacząc to: rozpuszczanie. Współcześnie termin ten oznacza naukę przyrodniczą, która w dużym skrócie zajmuje się naturą właściwości substancji chemicznych i ich przemian. To znaczenie określiłbym jako fachowe i rzetelne.

Wiadomo że wszechświat składa się z bardziej lub mniej złożonych substancji chemicznych,

które z punktu widzenia teoretycznej fizyki i chemii kwantowej stanowią strukturę cząstek i energii, pozostających ze sobą we wzajemnych relacjach. Na potrzeby tych rozważań przyjmijmy, że substancje chemiczne składają się z pierwiastków chemicznych znanych z tablicy Mendelejewa. Jeżeli substancję tworzą co najmniej dwa różne pierwiastki, mamy do czynienia z substancją złożoną, inaczej związkiem chemicznym.

Chemia to my

Specyficznymi substancjami chemicznymi są związki organiczne, w których głównym szkieletem cząsteczki są łańcuchy czterowartościowych atomów węgla. Kiedyś sądzono, że substancje organiczne są wytwarzane tylko przez organizmy żywe. Wierzono w nieco abstrakcyjną „siłę życiową”, która ma zdolność do tworzenia takich wyjątkowych związków. Dziś już wiemy, że to nieprawda. Już w 1828 roku Friedrich Wöhler otrzymał organiczny kwas szczawiowy z reakcji nieorganicznych substratów: cyjanu w wodzie amoniakalnej. Następnie 4 lata później  otrzymał mocznik – nie z moczu końskiego – a poprzez ogrzewanie mieszaniny kwasu cyjanowego i wody amoniakalnej.

Inforgrafika prezentująca toksycznośc pszczelarskich pestycydów

Aktualnie drogą syntezy chemicznej poza organizmem żywym potrafimy otrzymać niemal wszystkie odkryte związki organiczne, produkowane przez organizmy żywe, a nawet opracowaliśmy szereg nowych. Zaobserwowaliśmy także, że proste związki organiczne mogą w określonych warunkach powstawać samoistnie z substancji nieorganicznych.

Poza Ziemią, np. w gwiazdach, planetach czy ich satelitach, odkryto również istnienie związków organicznych nie powiązanych z istnieniem życia pozaziemskiego. Zresztą, najbardziej popularną teorią naukową dotyczącą powstania życia (abiogenezy) jest ta, w której życie powstało na drodze fizykochemicznej z prostszych – niż te w komórce bakterii – substancji chemicznych, które w pewnym momencie uzyskały właściwości dziedziczenia swoich cech. To ostatnie umożliwiło rozpoczęcie procesu mechanizmu selekcji naturalnej na poziomie molekularnym (Weiner, 2006).

Syntetyczne nie zawsze znaczy sztuczne

Tradycja wydzielania związków organicznych jako specyficznych pozostała jednak do dziś. Przykładem substancji organicznej jest tymol, kwas mrówkowy i amitraza. W tym miejscu warto wyjaśnić jeszcze jedną nieścisłość. Amitraza to substancja zsyntetyzowana po raz pierwszy w 1969 roku przez firmę Boots Co. w Wielkiej Brytanii. Do momentu pierwszej syntezy amitraza nie występowała w środowisku, wobec tego nazywamy ją substancja sztuczną. Z kolei dobrze znany alkohol etylowy, jako substancja naturalna produkowana przez drożdże w procesie fermentacji, może być również wytwarzany w laboratorium lub fabryce na drodze hydrolizy lub gazyfikacji celulozy, a więc bez udziału drożdży. Produkt tych reakcji ma swój naturalny odpowiednik występujący w środowisku, dlatego nazywamy go substancją syntetyczną identyczną z naturalną. Wszystkie związki wytwarzane na drodze przemysłowej syntezy chemicznej, zarówno te mające naturalne odpowiedniki w środowisku, jak i te całkowicie sztuczne, nazywamy substancjami syntetycznymi (Danikiewicz, 1995). Zatem używany w pszczelarstwie kwas mrówkowy, szczawiowy, mlekowy oraz tymol są syntetycznymi odpowiednikami substancji naturalnych. Kolokwialnie można by powiedzieć, że są syntetyczną „chemią”.

Tymol i kwas mlekowy to syntetyczna "chemia" 

To pojęcie kojarzy nam się z czymś szkodliwym, powstałym w sposób sztuczny, jako przeciwieństwo czegoś „naturalnego”, wytworzonego albo przez organizm żywy, albo samoistnie bez udziału człowieka. Skojarzenie ma najczęściej charakter intuicyjny i emocjonalny. Myśl, że to, co naturalne jest dobre i pożyteczne, a to, co nienaturalne – złe i szkodliwe pojawia się niejako bezwiednie. Główna logika tej argumentacji przebiega tak: to co naturalne jest dobre i pożyteczne, a to co nienaturalne jest złe i szkodliwe. Jest to tak zwane odwołanie się do natury, czyli błąd z punktu widzenia logiki argumentacji merytorycznej, retoryczna zagrywka.

A przecież wszystko jest chemią, my też…

Dlatego przy racjonalnym podejściu do zagadnienia możemy jednak dojść do wniosku, że utożsamianie „chemii” z substancjami sztucznymi jest uproszczeniem, zakłamywaniem rzeczywistości. Znamy przecież wiele przykładów substancji sztucznych, które są mniej szkodliwe od naturalnych.

Infografika prezentująca dawki terapeutyczne - czynne leków pszczelarskich
Dawkę tymolu naukowcy wzięli podwójną z dwóch dawek, które podaje się po sobie. Wydaje się, że jest to niedociągnięcie badania. Kontaktowałem się na podany mejl w publikacji w tej sprawie, ale bez rezultatu. Jednak dawka kwasu mrówkowego jest podana prawidłowa.

Ewentualne różnice w działaniu pomiędzy substancją syntetyczną a surowcem naturalnym, który zawiera jej identyczny odpowiednik, mogą wynikać z różnic w zmiennym stężeniu tej substancji w organizmach, która może zależeć od warunków ich rozwoju. W tkance biologicznej i ogólnie w naturze występują także inne substancje, które mogą modyfikować działanie interesującej nas substancji. Kolejne różnice mogą wynikać z tego, że podczas ekstrakcji z surowca naturalnego powstają pochodne tej substancji, o nieco innych właściwościach fizycznych i chemicznych. Jednak sam syntetyczny kwas szczawiowy lub jego naturalny odpowiednik w liściu rabarbaru jest identyczny. Aby przedstawić rzetelne argumenty na korzyść naturalności, trzeba więc najpierw wykazać doświadczalnie, że to co naturalne jest korzystne, a to co sztuczne szkodliwe.

Najmocniejsze trucizny są także naturalne

Wiele z aktualnie poznanych najmocniejszych trucizn chemicznych na świecie jest pochodzenia naturalnego. Przy czym należy zauważyć, że czy coś jest trucizną, lekarstwem, czy też może być neutralne, zależy od dawki – nawet mocna trucizna może być lekarstwem w odpowiednio małej ilości. Aby to ustalić, bada się oddziaływanie różnych substancji chemicznych za pomocą obiektywnych metod toksykologicznych. Podstawowym kryterium jest tu LD50, co oznacza dawkę śmiertelną (letalną), w której ginie połowa osobników biorących udział w badaniu. Są też inne kryteria, jak LC50, które oznacza stężenie, co jest bardziej użyteczne np. przy badaniu gazów. DM, czyli dawka progowa, pozwala natomiast zaobserwować pierwsze dostrzegalne zmiany w organizmie. NOAEL ((ang. no-observed-adverse-effect level), oznacza najwyższy poziom substancji, który jeszcze nie wywołuje, dających się zaobserwować, niekorzystnych skutków.

Infografika prezentująca współczynnik zagrożenia dla pszczół

Dawka szkodliwa jest zależna od masy ciała organizmu, któremu podajemy substancję czynną (dlatego prawidłowo podaje się ja w przeliczeniu na kg masy ciała), oraz od specyfiki jego fizjologii. Im bardziej odmienne od siebie organizmy np. człowiek i pszczoła, tym bardziej odmienne i specyficzne efekty zastosowania tej samej substancji czynnej. Na przykład pestycydy takie jak kontrowersyjne neonikotynoidy lub pospolita dla nas kofeina mają znacznie niższe dawki letalne dla pszczół niż dla człowieka, a to oznacza, że pszczoły są na nie dużo bardziej wrażliwe. Oczywiście, po uwzględnieniu proporcji dawki do masy ciała, jakże różnego w tym wypadku.

Bierze się też pod uwagę dawki czynne, na jakie narażone są organizmy. W przypadku leku zwalczającego dręcza pszczelego (Varroa destructor) istotna jest dawka, która skutecznie likwiduje roztocza. Kwas mrówkowy, choć uznawany za środek „ekologiczny” i „organiczny”, choć jest mniej toksyczny dla pszczół, to musi być stosowany w stężeniach większych niż amitraza (Gashout, Goodwin i Guzman-Novoa, 2018). Z tego powodu ryzyko zgonu dla pojedynczej pszczoły w przypadku stosowania kwasu mrówkowego w dawkach terapeutycznych może być większe niż amitrazy. Generalnie jednak związki te są kwalifikowane jako relatywnie mało toksyczne dla pszczół, w przeciwieństwie np. do neonikotynoidów (Sanchez-Bayo, Goka, 2016).

Pszczelarskie pestycydy

W ten sposób płynnie przeszliśmy do pojęcia pestycydów. Czym one są? Z łacińskiego słowo to oznacza „zabijanie szkodników/likwidowanie zarazy”. Otóż są to preparaty i substancje używane do zwalczania organizmów uznanych za szkodliwe. Jest to najprostsza definicja. Można ją uszczegółowić, zaznaczając, że w ich skład mogą wchodzić substancje naturalne i syntetyczne, a także preparaty biologiczne, jak np. pewne mikroorganizmy. Nie spotkałem jednak żadnej definicji poważnej organizacji zajmującej się kontrolą i bezpieczeństwem żywności lub naukowej organizacji rolniczej, która wyłączałaby z nazwy pestycydów sformułowania: pewne związki organiczne, substancje naturalne lub preparaty biologiczne.

Środki "ekologiczne" przeciw warrozie to pestycydy

Zatem popularny pszczelarski podział środków zwalczających dręcza pszczelego na pestycydy oraz niepestycydy jest podziałem fałszywym. Kwasy, tymol i inne olejki eteryczne, jeżeli wprowadzane są do ula z intencją zwalczania jednego organizmu (dręcza) by leczyć drugi (rodzinę pszczelą), bez żadnej wątpliwości są pestycydami – a ściślej ujmując akarycydami – które zwalczają roztocza. Można je nazwać pestycydami naturalnymi. Podobnie ma się rzecz w przypadku środków ochrony roślin, które zabijają chwasty (herbicydy) i niepożądane owady (insektycydy), a jednocześnie leczą dane rośliny z chorób. Leki, które zwalczają choroby bakteryjne u ludzi i ratują miliony osób każdego dnia, też są pestycydami, a ściślej bakteriocydami. Wśród nich są np. antybiotyki, chemioterapeutyki, środki antyseptyczne lub leki przyszłości: preparaty z bakteriofagów.

Infografika prezentująca synergię działania pestycydów

Przykład nieracjonalnego podziału pestycydów pod kątem "tzw. lekkiej i twardej chemii" w pszczelarstwie nie jest oczywiście odosobniony.
Posługuje się nim popularny ruch rolnictwa „organicznego” i „biodynamicznego”. Organizacje „organiczne” nie proponują oczywiście całkowitego wykluczenia pestycydów z użycia, ponieważ generalnie nie da się produkować w sposób opłacalny żywności na większą skalę bez użycia pestycydów lub biotechnologii. Wynika to bowiem z samych mechanizmów ekologiczno-ewolucyjnych. Organizacje te dopuszczają więc użycie pestycydów i technik uznanych przez siebie za „naturalne” i „organiczne”, a nie dopuszczają uznanych przez siebie za sztuczne lub „syntetyczne”. Pierwsze mają być z założenia mniej szkodliwe niż drugie. Sęk w tym, że tak jak pisałem wyżej podział ten jest bardziej oparty na emocjach i ideologii, niż na racjonalnym rozumowaniu.

Po pierwsze samo słowo „substancje organiczne” nie oznacza tu fachowo rozumianych substancji organicznych i niesyntetycznych. Podział ten opiera się na zdyskredytowanych w pierwszej połowie XIX wieku poglądach o „siłach witalnych”, które mają powodować, że organizmy żywe produkują unikatowo działające substancje chemiczne, zwane „organicznymi”. W rzeczywistości za „organiczne” według tych organizacji uznaje się jednak pestycydy identyczne z występującymi naturalnie (jak np. syntetycznie produkowany kwas mrówkowy, tymol, pyretryna i pyretroidy), a nawet substancje nieorganiczne (jak np. preparaty z siarczanu lub tlenochlorku miedzi). Przy tym zapomina się, że generalnie użycie pestycydów nie jest niczym innym jak naśladowaniem przyrody.

Wszystkie nowo opracowane pestycydy są próbą udoskonalania działania substancji obecnych naturalnie

w organizmach żywych i służącym im m.in. do obrony przed patogenami, odstraszania konsumentów oraz w celu zwiększenia zdolności konkurencyjnych względem innych roślin (allelopatia).

Przykładem pszczelarskim jest np. syntetyczny fluwalinat, który należy do pyretroidów. Substancje te odkryto m.in. w chryzantemach, po czym udoskonalano przez syntezę związków pochodnych. Inny przykład to nikotyna, która była pierwowzorem neonikotynoidów – jeszcze kilkadziesiąt lat temu była masowo stosowanym pestycydem w formie ekstraktu z tytoniu. Używana była też kiedyś w pszczelarstwie. Współcześnie w krajach rozwiniętych jest niedozwolona na rynku pestycydów z powodu dużej toksyczności i małej selektywności. Na stronach internetowych promujących ekstensywne ogrodnictwo „organiczne” i „biodynamiczne” bez problemu można jednak znaleźć przepisy na naturalne preparaty z wywaru lub dymu tytoniu wykonane domowymi sposobami.

Jak pisałem wyżej, o tym czy coś jest mniej szkodliwe nie decyduje jednak naturalne pochodzenie ani skala produkcji, tylko obiektywne toksykologiczne kryteria wynikające z badań. Zresztą w tym ostatnim przypadku fachowa wiedza chemiczna nie potwierdza wiary w mniejszą szkodliwość substancji naturalnej. Nikotyna dla ssaków jest średnio dużo bardziej toksyczna niż syntetyczne pochodne (neonikotynoidy). Choć te ostatnie są niestety wciąż mocno toksyczne dla naszych pszczół (Sanchez-Bayo, Goka, 2016).

Natura pełna pestycydów

Zdjęcie liściołaza podobnego do żaby, który wydziela jedną z najmocniejszych trucizm znanych nauce.
Liściołaz żółty (Phyllobates terribilis): jego skóra, szczególnie w chwili stresu, wytwarza naturalny alkaloid: batrachotoksynę. 1 mg tej substancji na skórze liściołaza może zabić 10-20 osób. fot: Brian Gratwicke – CC BY

Rolnictwo „organiczne” i „ekologiczne” dopuszcza też biopestycydy np. bakterie Bacillus thuringiensis (w skrócie Bt) produkujące toksynę, która może zabijać pewne szkodliwe owady. Ma ona szereg zalet jak selektywność i wysoka skuteczność, które utrudniają pojawienie się na nią oporności. W pszczelarstwie na polskim rynku dostępny jest preparat B401 stosowany przeciwko motylowi barciakowi (Achroia grisella i Galleria mellonella). Jak podaje producent, jest to skoncentrowany roztwór bakterii Bt. Mogą go stosować tzw. „ekologiczne” pasieki. Preparaty z bakterii Bt uważane są za przyjazne dla środowiska naturalnego, choć ruch rolnictwa „organicznego” i „biodynamicznego” jest kategorycznie przeciwny wprowadzaniu do rolnictwa wszelkich organizmów zmodyfikowanych genetycznie precyzyjnymi metodami inżynieryjnymi (tzw. GMO). W tym m.in. takich roślin, które posiadają dodany gen z bakterii Bt, odpowiadający za produkcję tej toksyny. Rośliny te są dobrze przebadane.

Bezpieczne genetycznie zmodyfikowane rośliny

Zdecydowana większość badań poważnych instytucji naukowych potwierdza bezpieczeństwo w ich stosowaniu. Nie wykazują większej szkodliwości niż środki konwencjonalne, w tym użycie samych bakterii. Dużą jednak zaletą jest to, że taka roślina Bt jest w stanie bronić się sama, a substancja produkowana przez bakterie i roślinę jest chemicznie identyczna. Argumenty ruchów „organicznych” są jednak głównie ideologiczne. W dużym skrócie wskazują, że taka zmieniona genetycznie roślina jest nienaturalna, gdyż proces inżynierii genetycznej jest przeciwny „naturze”, a wszystko co nienaturalne jest dogmatycznie niekorzystne. Zapominają tylko, że ponad 90% pożywienia, które spożywamy jest produkowane przez organizmy genetycznie zmienione przez człowieka, tylko innymi technikami – najczęściej mniej precyzyjnymi i nie tak dobrze przebadanymi

Większość pożywienia człowieka jest zmodyfikowana genetycznie

Właśnie dążenie do większej selektywności (aczkolwiek daleko nam do ideału), czasu rozkładu substancji czynnej i skuteczności (czyli np. możliwości stosowania mniejszych dawek), a także precyzji w kontrolowaniu zanieczyszczeń w żywności, jest utożsamiane jako postęp w rozwoju nowoczesnych pestycydów. Kiedyś naukowcy spróbowali policzyć jaki procent naturalnych pestycydów produkowanych przez same rośliny, grzyby i zwierzęta, jest konsumowany przez ludzi. Wyszło, że takich naturalnych substancji obronnych, obecnych w żywności spożywamy ponad 99,99% w stosunku do pestycydów dodanych przez człowieka (Ames, Profest i Gold, 1990). Wprawdzie badanie to opublikowano w 1990 roku, ale nie sądzę, aby tak duża dysproporcja zmieniła się drastycznie od tego czasu.

Zdecydowana większośc pestycydów w żywności pochodzi z natury

Migdały zawierające naturalną mocną truciznę
Gorzka odmiana migdałów (Prunus dulcis) zawierająca naturalne glikozydy cyjanogenne, używana jako przyprawa i suplement. Zjedzenie przez dziecko 5-10 sztuk może zakończyć się zgonem (WHO 1993) fot: Harsha K R, Flickr – CC BY-SA

Wiele z tych naturalnie występujących nie jest szczegółowo kontrolowanych. Występują w bardzo różnych stężeniach, a nie są to substancje średnio mniej toksyczne niż te pochodzące z pestycydów syntetycznych. Wszystko zależy od konkretnego związku i obiektywnych kryteriów toksykologicznych. Pestycydy naturalne występują w wielu codziennych używkach takich jak kawa, herbata i papierosy.

Sama kofeina jest skutecznym pestycydem

Jak już nadmieniałem, nie stosuje się jej aktualnie w rozwiniętym rolnictwie ze względu na jej szkodliwość i brak selektywności wobec owadów. Oddziałuje na układ nerwowy zwierząt i dla człowieka, w odpowiednio niskich dawkach, ma działanie stymulujące lub rozluźniające. Nie będzie chyba zaskoczeniem, że drastycznie częstszą przyczyną powstawania nowotworów u ludzi jest spożywanie naturalnego alkoholu i palenie roślin tytoniu, niż zanieczyszczenia syntetycznymi pestycydami (Consensus Study Report: 1996).

Nowotwór częściej od używania alkoholu i tytoniu niż spożywania żywności zanieczyszczonej pestycydami

Takie problematyczne substancje występują też w zwyczajnym jedzeniu i przyprawach z roślin (warzywach, orzechach, nasionach), grzybów lub produktów zwierzęcych. Wymienić tu można np. kancerogenne aflatoksyny, neurotoksyczną solaninę, alkaloidy, glikozydy cyjanogenne. Miód nektarowy i spadziowy nie jest wyjątkiem (np. naturalnie zawiera octan benzylu). Jako ciekawostkę można wymienić trujący azjatycki miód rododendronowy, wykorzystywany gdzieniegdzie w medycynie ludowej.

W wyniku sztucznej selekcji ilość naturalnych pestycydów spada

Pocieszające jest to, że w toku ewolucji udomowionych roślin i zwierząt od czasów Neolitu, a później także w wyniku sztucznej selekcji i zabiegów biotechnologicznych zintensyfikowanych w ostatnich 60 latach, ilość szkodliwych substancji w nich zawartych średnio spadła. Dobrym przykładem mogą być tutaj ogórki, które mogą zawierać zróżnicowane stężenia trujących i gorzkich kukurbitacyn. Tysiące lat selektywnej hodowli doprowadziły do wyraźnego zmniejszenia się ich zawartości we współczesnych odmianach ogórka. Ewolucyjnym kosztem tego jest jednak niestety to, że organizmy te potrzebują obecnie więcej ludzkiej opieki, aby skutecznie bronić się przed swoimi przeciwnikami.

Kontrola żywności – czy mamy się czego bać i komu ufać?

Pestycydy stosowane przez człowieka poddane są większej kontroli, niż te wszystkie związki występujące naturalnie w organizmach w zróżnicowanych ilościach w zależności od zmienności genetycznej i warunków życia. Znane są dokładnie dawki, w jakich należy je stosować, bada się też ich działanie na organizmy żywe i środowisko jeszcze przed wprowadzeniem ich na rynek. Współcześnie bardzo dokładnymi metodami wykrywa się nawet śladowe ilości, jakimi zanieczyszczają produkty spożywcze. Ufamy, że najbardziej fachowe narodowe i międzynarodowe organizacje do tego powołane dobrze spełniają swoją rolę.

Infografika i stopnie dopuszczalnych zanieczyszczeń środkami ochrony roślin

W Unii Europejskiej przyjęte są następujące kryteria zanieczyszczeń produktów spożywczych, gdzie MRL to najwyższa dopuszczalna pozostałość w żywności. W przypadku niektórych substancji ilość ta wyrażona jest nawet w nanogramach na kilogram (jeden nanogram to miliardowa część grama: 1 g = 1 000 000 000 ng). Akceptowalna codzienna dawka ADI to taka ilość substancji, która przyjmowana wraz z żywnością przez człowieka w ciągu całego życia nie wywoła szkodliwego efektu, zaś NOAEL to maksymalny poziom, przy którym nie stwierdza się jeszcze szkodliwego działania.

Infografika ukazujące stopień zanieczyszczeń w miodzie

Do wyliczenia MRL najczęściej używany jest wysoki współczynnik bezpieczeństwa wynoszący 100, podczas gdy do obliczeń ADI wybiera się zwierzęcy układ najbardziej wrażliwy, dzięki któremu wyznacza się też parametr NOAEL. Parametry te ustalane są na podstawie wielu długoletnich badań na zwierzętach, choć bierze się też pod uwagę zarejestrowane wiarygodne przypadki ludzkich zatruć. MRL jest przy tym parametrem bardzo restrykcyjnym. Dopuszcza dużo niższą dawkę zanieczyszczeń niż ADI, także dopiero przekroczenie tego drugiego powoduje, iż dana żywność niesie ryzyko potencjalnego zagrożenia. Przekroczenie NOAEL oznacza zaś produkt ryzykowny, który powinien być wycofany ze sprzedaży (ECPA, 2014).

Zdjęcie pokazujące użycie DDT przez medyczny oddział wojskowy w Korei
Historyczne medyczne użycie DDT - Wojna w Korei 1951 - Otis Historical Archives National Museum of Health and Medicine CC BY

W ramach najnowszego, opublikowanego w 2019 roku raportu Europejskiego Urzędu ds. Bezpieczeństwa Żywności na temat bezpieczeństwa żywności pod kątem pozostałości pestycydów w żywności zebrano od 2014 do 2017 roku prawie 83 000 próbek z 28 krajów Unii Europejskiej. Stwierdzono w nim, że ryzyko dla konsumenta jest niskie - 97%  produktów spożywczych było bezpiecznych, z czego 53,6% było wolnych od jakichkolwiek obserwowalnych pozostałości, a 43,4% nie przekraczało dopuszczalnego stężenia MRL. Przy czym produkty rolnictwa „organicznego” (1,5%) przekraczały MRL rzadziej, niż produkty rolnictwa konwencjonalnego (4,3%).  Jeżeli chodzi o miód, zebrano 659 próbek i przeanalizowano je pod kątem pozostałości 589 pestycydów. W 70,4% przypadków nie znaleziono żadnych zanieczyszczeń, w 27,8% wykryto dopuszczalne pozostałości poniżej MRL, a jedynie 1,8% próbek miodu przekroczyło dopuszczalne maksimum (EFSA, 2019).

Ewolucyjne korzyści i straty

Może się jednak pojawić jeszcze inny kontrargument, który sam kiedyś uznawałem za znaczący. Jeżeli człowiek spożywa o wiele więcej naturalnie występujących pestycydów, to być może mimo wszystko można je uznać z założenia za mniej szkodliwe – nawet jeżeli wiele z nich mogłoby być potencjalnie bardziej ryzykownych, niż te wyprodukowane syntetycznie? Zakładamy tu, że poprzez miliony lat ewolucji człowiekowatych Homo sapiens wykształcił mechanizmy uodparniające na działanie tych trucizn np. odpowiednie szlaki metaboliczne, czy mechanizmy transportu komórkowego. Niestety nie jest to argument prawdziwy. Wystarczą szybkie studia nad groźnymi i powszechnymi substancjami w żywności, aby przekonać się, że człowiek nie jest odporny na szkodliwe dawki wielu naturalnych substancji w jedzeniu jak np. botulina, aflatoksyny, solanina, glikozydy cyjanogenne.

Człowiek nie jest odporny na mnóstwo naturalnych pestycydów

Organizmy tolerują dawki pewnych substancji dzięki mechanizmowi, który umożliwia detoksyfikację całej grupy chemicznie podobnych do siebie substancji trujących, a związki syntetyczne są substancjami chemicznie identycznymi z ich naturalnymi odpowiednikami lub są pochodnymi tych naturalnych. Ewolucyjnie byłoby to nieefektywne, gdyby np. roślinożerca był oddzielnie odporny na każdy z bardzo wielu naturalnych roślinnych pestycydów (Ames, Profest i Gold, 1990). Poza tym nie należy zapominać, że selekcja naturalna nie jest wszechmocna. Ma swoje ograniczenia, a każda korzyść, którą jest jakaś dodatkowa umiejętność biochemiczna, ma swoje koszty. Wynikiem tego organizmami dopasowanymi do środowiska nie są te, które nie mają żadnych wad. 

Życie generalnie jest zazwyczaj balansowaniem pomiędzy zyskami a stratami.

Wiele z naturalnie występujących szkodliwych substancji w odpowiednio małych dawkach może być ogólnie korzystna. Nie inaczej jest z substancjami syntetycznymi. W końcu, jak doskonale wiadomo, leki przywracające zdrowie i ratujące życie mają również swoje skutki uboczne, a od pewnej dawki są zazwyczaj truciznami. Dokładnie ta sama właściwość dotyczy leków pochodzenia naturalnego i generalnie żywności, czy nawet wody.

Kontrowersyjny DDT

Zdjęcia pokazujące współcześnie rozpylanie DDT w Afryce
Kenia - współczesne medyczne użycie DDT 2013 - Global Environment Facility CC BY-NC-SA

Uznawany za jeden z najbardziej problematycznych syntetycznych pestycydów to słynny związek o akronimie DDT. Został on wyeliminowany z krajów rozwiniętych z użycia w rolnictwie, a zastąpiony przez środki bardziej bezpieczne dla ludzi i środowiska naturalnego. Po kilkudziesięciu latach niestosowania (w Polsce od 1976 roku) jest wciąż znajdowany w glebie i produktach spożywczych na terenie Unii Europejskiej (EFSA, 2019). Jednak nawet taka substancja jak DDT ma też swoje dobre strony. Owszem, jego produkty rozpadu kumulują się w środowisku, a przez to posiadają groźne efekty uboczne dla człowieka (wiele publikacji wskazuje, że mogą przyczyniać się do zwiększenia ryzyka wystąpienia groźnych chorób np. o podłożu hormonalnym, nowotworowym czy neurologicznym). Skumulowane zanieczyszczenia zaszkodziły różnym innym organizmom, od których prawdopodobnie zależymy jako populacja lub takim, dzięki którym wpadamy w zachwyt nad zjawiskami w przyrodzie. Warto jednak przypomnieć, że pestycyd ten ocalił wiele milionów ludzi przed śmiercią z powodu m.in. malarii, dengi, tyfusu. Nadal zresztą z tego powodu ratuje życie w krajach trzeciego świata, kiedy nie ma innych lepszych alternatyw, a jego derywat (pochodna) pod nazwą Mitotan, wciąż jest używany w postaci leku ludzkiego i weterynaryjnego np. na pewne rzadkie przypadki nowotworów i Zespół Cushinga (ATSDR, 2019).

Głos rozsądku

Z wyżej wymienionych powodów, kiedy oceniamy różne pestycydy, lepiej powoływać się na racjonalne argumenty takie jak: powody użycia, dostępność, toksyczność, selektywność, synergię z innymi substancjami i chorobami oraz czas degradacji i stopień kumulacji w środowisku. W tym ostatnim aspekcie rzeczywiście pestycydy tzw. „organiczne” lub „naturalne” mogą mieć przewagę. I w tym znaczeniu można by nazwać je lżejszą chemią, ale tylko pod warunkiem uśrednienia. 

Pestycydy naturalne mogą być lepsze

Jednak istotnym jest, by nie wrzucać odmiennych substancji do takich zbiorów, w których traktowane są podobnie. Korzystniej przeanalizować każdy preparat indywidualnie oraz być otwartym na zmianę poglądu pod wpływem nowych rzetelnych informacji. Analizy naukowe wskazują zresztą, że w przypadku np. pszczół (mam na myśli wszystkie gatunki Apiformes) nie wystarczy tylko analizować oddziaływania substancji pojedynczo, ale biorąc pod uwagę efekt synergistyczny trzeba analizować wpływ tych substancji także jedna na drugą. Jeden pestycyd może bowiem wzmacniać efekt drugiego a przez to powodować, że mało groźny związek staje się niebezpieczny (Sanchez-Bayo, Goka, 2016).

Synergiczne działanie komplikuje sprawę

Z tego powodu takie nierzetelne podziały pestycydów, odwołujące się do naturalności, np. na „miękkie” i „twarde”, stają się jeszcze bardziej niejednoznaczne. Nie wiara w „chemiczne siły natury”, a obiektywne kryteria biochemiczne, toksykologiczne, czy fachowe wyważenie korzyści i strat, powinny stanowić o wyborze tej czy innej substancji pod kątem jej mocniejszego czy słabszego oddziaływania lub trwalszego czy krótszego pozostawania w środowisku.

Rolnictwo ekstensywne i intensywne nastawione na minimalizację użycia bardziej szkodliwych pestycydów jest zjawiskiem pożytecznym. Wydaje się jednak, że sensownym jest, gdy jego reguły opierają się na bardziej racjonalnym namyśle, który waży zyski i straty bez ideologicznej żarliwości, czy dogmatycznego podziału opartego o nierzetelne stosowanie tylko pozornie fachowych pojęć, co może prowadzić do dezinformacji. Motywacja emocjonalna jest często nacechowana radykalizmem w postrzeganiu świata, a rzeczywistość jak widać potrafi być bardziej zniuansowana niż czarno-białe spojrzenie na dane zagadnienie.

Jakub Jaroński 2020

Konsultacja: dr Monika Mętrak – biogeochemik i toksykolog w Zakładzie Ekologii Roślin i Ochrony Środowiska na Wydział Biologii Uniwersytetu Warszawskiego

Ps: Prezentowane w tym artykule informacje mają jedynie charakter informacyjny i edukacyjny. Nie zastępują porady weterynaryjnej.

Literatura:

  1. Witold Danikiewicz: „Chemia organiczna”, Warszawa 1995
  2. PubChem, baza danych związków chemicznych zarządzana przez National Center for Biotechnology Information (NCBI), który jest częścią National Library of Medicine, który z kolei jest instytucją podległą United States National Institutes of Health (NIH)
  3. Zasoby strony internetowej: The North Carolina Department of Agriculture and Consumer Services
  4. Hanan A. Gashout, Paul H. Goodwin, Ernesto Guzman-Novoa: „Lethality of synthetic and natural acaricides to worker honey bees (Apis mellifera) and their impact on the expression of health and detoxification-related genes”, Environmental Science and Pollution Research / Springer Nature 2018
  5. Francisco Sanchez-Bayo, Koichi Goka, Beekeeping and Bee Conservation - Advances in Research, Chapter: 4: „Impacts of Pesticides on Honey Bees”, 2016
  6. Christian C. Abnet: „Carcinogenic Food Contaminants”, Cancer Investigation 2007
  7. Consensus Study Report: „Carcinogens and Anticarcinogens in the Human Diet, A Comparison of Naturally Occurring and Synthetic Substances”, National Academies Press (USA) 1996
  8. Bruce N. Ames, Margie Profest, Lois Swirsky Gold: „Dietary pesticides”, Medical Sciences 1990
  9. Toxicological evaluation of certain food additives and naturally occurring toxicants, Food Additives Series, No 30, WHO, Genewa 1993
  10. Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności (EFSA): „The 2017 European Union report on pesticide residues in food”, EFSA Journal 2019
  11. Europejskie Stowarzyszenie Ochrony Roślin (ECPA): „Pesticide use and food safety”, 2014
  12. Agency for Toxic Substances and Disease Registry: „Toxicological Profile for DDT, DDE, and DDD”, U.S. Department od Health and Human Services, 2019
  13. Jolanta Kumirska Marek Gołębiowski Monika Paszkiewicz Anna Bychowska: „Analiza żywności - Skrypt dla studentów Ochrony Środowiska”, Gdańsk 2010 
  14. Irena SiegIeń, „Cyjanogeneza u roślin i jej efektywność w ochronie roślin przed atakiem roślinożerców i patogenów”, Kosmos 2007 
  15. Hans Rosling: "Factfulness - „Dlaczego świat jest lepszy, niż myślimy, czyli jak stereotypy zastąpić realną wiedzą", 2018
  16. January Weiner: „Życie i ewolucja biosfery”, Warszawa 2006 
  17. Wojciech Zalewski: „GMO obiektywnie”, blog internetowy: 2020 
  18. Strona internetowa: Rationalwiki. Hasło: „Appeal to nature"

Brak komentarzy:

Publikowanie komentarza

Zainteresowany? Subskrybuj, aby dostawać nowości na mejla
Get This Widget