Klormekuat iku sawijiningpengatur pertumbuhan tanamansing panggunaane ing tanduran sereal saya tambah akeh ing Amerika Utara. Panliten toksikologi nuduhake yen paparan chlormequat bisa nyuda kesuburan lan nyebabake cilaka kanggo janin sing lagi berkembang kanthi dosis ing ngisor dosis saben dina sing diidini sing ditetepake dening panguwasa peraturan. Ing kene, kita nglaporake anane chlormequat ing sampel urin sing diklumpukake saka populasi AS, kanthi tingkat deteksi 69%, 74%, lan 90% ing sampel sing diklumpukake ing taun 2017, 2018–2022, lan 2023. Saka taun 2017 nganti 2022, konsentrasi chlormequat sing sithik dideteksi ing sampel, lan saka taun 2023, konsentrasi chlormequat ing sampel mundhak sacara signifikan. Kita uga weruh yen chlormequat luwih kerep ditemokake ing produk oat. Asil kasebut lan data toksisitas kanggo chlormequat nuwuhake keprihatinan babagan tingkat paparan saiki lan njaluk uji toksisitas sing luwih ekstensif, pengawasan panganan, lan studi epidemiologis kanggo netepake dampak paparan chlormequat marang kesehatan manungsa.
Panliten iki nglaporake deteksi pisanan chlormequat, sawijining agrokimia kanthi keracunan perkembangan lan reproduksi, ing populasi AS lan ing pasokan pangan AS. Nalika tingkat bahan kimia sing padha ditemokake ing sampel urin saka taun 2017 nganti 2022, tingkat sing luwih dhuwur ditemokake ing sampel taun 2023. Karya iki nyoroti kabutuhan kanggo pemantauan chlormequat sing luwih jembar ing sampel panganan lan manungsa ing Amerika Serikat, uga toksikologi lan toksikologi. Panliten epidemiologis chlormequat, amarga bahan kimia iki minangka kontaminan sing muncul kanthi efek kesehatan sing ala sing didokumentasikake ing dosis sing sithik ing panliten kewan.
Chlormequat iku bahan kimia pertanian sing pisanan kadhaftar ing Amerika Serikat ing taun 1962 minangka pengatur pertumbuhan tanduran. Sanajan saiki mung diidini digunakake ing tanduran hias ing Amerika Serikat, keputusan Badan Perlindungan Lingkungan AS (EPA) taun 2018 ngidini impor produk panganan (umume biji-bijian) sing diolah nganggo chlormequat [1]. Ing EU, Inggris, lan Kanada, chlormequat disetujoni kanggo digunakake ing tanduran pangan, utamane gandum, oat, lan barley. Chlormequat bisa nyuda dhuwur batang, saengga nyuda kemungkinan tanduran dadi bengkong, saengga angel panen. Ing Inggris lan EU, chlormequat umume minangka residu pestisida sing paling akeh dideteksi ing sereal lan sereal, kaya sing didokumentasikake ing studi pemantauan jangka panjang [2, 3].
Senajan chlormequat wis disetujoni kanggo digunakake ing tanduran ing sawetara wilayah Eropa lan Amerika Utara, chlormequat nduweni sipat toksikologis adhedhasar panliten kewan eksperimental historis lan sing nembe diterbitake. Efek saka paparan chlormequat marang toksisitas reproduksi lan kesuburan pisanan diterangake ing awal taun 1980-an dening peternak babi Denmark sing mirsani penurunan kinerja reproduksi ing babi sing diternak nganggo gandum sing diobati chlormequat. Pengamatan kasebut banjur ditliti ing eksperimen laboratorium sing dikontrol ing babi lan tikus, ing ngendi babi wadon sing diwenehi gandum sing diobati chlormequat nuduhake gangguan ing siklus estrus lan kawin dibandhingake karo kewan kontrol sing diwenehi diet tanpa chlormequat. Kajaba iku, tikus lanang sing kapapar chlormequat liwat panganan utawa banyu ngombe sajrone perkembangan nuduhake penurunan kemampuan kanggo mbuahi sperma in vitro. Panliten toksisitas reproduksi anyar babagan chlormequat nuduhake yen paparan tikus marang chlormequat sajrone periode perkembangan sing sensitif, kalebu meteng lan awal urip, nyebabake pubertas sing telat, motilitas sperma sing mudhun, bobot organ reproduksi lanang sing mudhun, lan tingkat testosteron sing mudhun. Panliten toksisitas perkembangan uga nuduhake yen paparan chlormequat sajrone meteng bisa nyebabake pertumbuhan janin lan kelainan metabolisme. Panliten liyane ora nemokake efek chlormequat marang fungsi reproduksi ing tikus wadon lan babi lanang, lan ora ana panliten sabanjure sing nemokake efek chlormequat marang kesuburan tikus lanang sing kena chlormequat sajrone perkembangan lan urip sawise lair. Data sing ora jelas babagan chlormequat ing literatur toksikologi bisa uga amarga beda dosis lan pangukuran uji coba, uga pilihan organisme model lan jenis kelamin kewan eksperimen. Mulane, investigasi luwih lanjut dibutuhake.
Senajan panliten toksikologi anyar nuduhake efek chlormequat marang perkembangan, reproduksi, lan sistem endokrin, mekanisme sing nyebabake efek toksikologi kasebut durung dingerteni. Sawetara panliten nuduhake yen chlormequat bisa uga ora tumindak liwat mekanisme bahan kimia sing ngganggu endokrin sing wis ditemtokake kanthi apik, kalebu reseptor estrogen utawa androgen, lan ora ngowahi aktivitas aromatase. Bukti liyane nuduhake yen chlormequat bisa nyebabake efek samping kanthi ngowahi biosintesis steroid lan nyebabake stres retikulum endoplasma.
Senajan chlormequat ana ing endi-endi ing panganan Eropa sing umum, jumlah studi biomonitoring sing neliti paparan chlormequat marang manungsa relatif cilik. Chlormequat nduweni umur paruh sing cendhak ing awak, kira-kira 2-3 jam, lan ing studi sing nglibatake sukarelawan manungsa, umume dosis eksperimen diresiki saka awak sajrone 24 jam. Ing sampel populasi umum saka Inggris lan Swedia, chlormequat dideteksi ing urin meh 100% peserta studi kanthi frekuensi lan konsentrasi sing luwih dhuwur tinimbang pestisida liyane kayata metabolit klorpirifos, piretroid, tiabendazole lan mancozeb. Studi ing babi nuduhake yen chlormequat uga bisa ditemokake ing serum lan bisa ditransfer menyang susu, nanging matriks kasebut durung ditliti ing manungsa utawa model kewan eksperimen liyane, sanajan anane ing serum lan susu bisa uga ana gandhengane karo kerusakan reproduksi saka bahan kimia kasebut. Ana efek penting saka paparan sajrone meteng lan ing bayi.
Ing April 2018, Badan Perlindungan Lingkungan AS ngumumake tingkat toleransi panganan sing bisa ditampa kanggo chlormequat ing oat impor, gandum, barley, lan produk kewan tartamtu, sing ngidini chlormequat diimpor menyang pasokan panganan AS. Kandungan oat sing diidinake banjur ditambah ing taun 2020. Kanggo nggambarake dampak saka keputusan kasebut babagan kedadeyan lan prevalensi chlormequat ing populasi wong diwasa AS, studi pilot iki ngukur jumlah chlormequat ing urin wong saka telung wilayah geografis AS wiwit taun 2017 nganti 2023 lan maneh ing taun 2022. lan kandungan chlormequat saka produk oat lan gandum sing dituku ing Amerika Serikat ing taun 2023.
Sampel sing diklumpukake ing telung wilayah geografis antarane taun 2017 lan 2023 digunakake kanggo ngukur tingkat chlormequat ing urin ing warga AS. Rong puluh siji sampel urin diklumpukake saka wanita ngandhut sing ora diidentifikasi sing setuju nalika nglairake miturut protokol sing disetujoni Institutional Review Board (IRB) taun 2017 saka Medical University of South Carolina (MUSC, Charleston, SC, USA). Sampel disimpen ing suhu 4°C nganti 4 jam, banjur dipisahake lan dibekukan ing suhu -80°C. Rong puluh lima sampel urin diwasa dituku saka Lee Biosolutions, Inc (Maryland Heights, MO, USA) ing November 2022, sing makili siji sampel sing diklumpukake saka Oktober 2017 nganti September 2022, lan diklumpukake saka sukarelawan (13 pria lan 12 wanita) sing disilihke menyang koleksi Maryland Heights, Missouri. Sampel disimpen ing suhu -20°C langsung sawise diklumpukake. Kajaba iku, 50 sampel urin sing diklumpukake saka sukarelawan Florida (25 pria, 25 wanita) ing wulan Juni 2023 dituku saka BioIVT, LLC (Westbury, NY, USA). Sampel disimpen ing suhu 4°C nganti kabeh sampel diklumpukake, banjur dipisahake lan dibekukan ing suhu -20°C. Perusahaan pemasok entuk persetujuan IRB sing dibutuhake kanggo ngolah sampel manungsa lan idin kanggo pangumpulan sampel. Ora ana informasi pribadi sing diwenehake ing sampel sing dites. Kabeh sampel dikirim beku kanggo dianalisis. Informasi sampel rinci bisa ditemokake ing Tabel Informasi Pendukung S1.
Kuantifikasi klormekuat ing sampel urin manungsa ditemtokake nganggo LC-MS/MS ing Laboratorium Riset HSE (Buxton, Inggris) miturut metode sing diterbitake dening Lindh et al. Diowahi sithik ing taun 2011. Secara ringkes, sampel disiapake kanthi nyampur 200 μl urin sing ora disaring karo 1,8 ml amonium asetat 0,01 M sing ngemot standar internal. Sampel banjur diekstrak nggunakake kolom HCX-Q, dikondisikake dhisik nganggo metanol, banjur nganggo amonium asetat 0,01 M, dicuci nganggo amonium asetat 0,01 M, lan dielusi nganggo asam format 1% ing metanol. Sampel banjur dimuat menyang kolom C18 LC (Synergi 4 µ Hydro-RP 150 × 2 mm; Phenomenex, Inggris) lan dipisahake nggunakake fase gerak isokratik sing kasusun saka asam format 0,1%: metanol 80:20 kanthi laju aliran 0,2 ml/menit. Transisi reaksi sing dipilih nganggo spektrometri massa diterangake dening Lindh et al. 2011. Watesan deteksi yaiku 0,1 μg/L kaya sing dilapurake ing panliten liyane.
Konsentrasi chlormequat ing urin dinyatakake minangka μmol chlormequat/mol kreatinin lan diowahi dadi μg chlormequat/g kreatinin kaya sing dilapurake ing panliten sadurunge (dikalikake 1,08).
Anresco Laboratories, LLC nguji sampel panganan oat (25 konvensional lan 8 organik) lan gandum (9 konvensional) kanggo chlormequat (San Francisco, CA, USA). Sampel dianalisis kanthi modifikasi miturut metode sing diterbitake [19]. LOD/LOQ kanggo sampel oat ing taun 2022 lan kanggo kabeh sampel gandum lan oat ing taun 2023 disetel ing 10/100 ppb lan 3/40 ppb. Informasi sampel rinci bisa ditemokake ing Tabel Informasi Pendukung S2.
Konsentrasi klormekuat ing urin dikelompokake miturut lokasi geografis lan taun pangumpulan, kajaba rong sampel sing diklumpukake ing taun 2017 saka Maryland Heights, Missouri, sing dikelompokake karo sampel liyane ing taun 2017 saka Charleston, South Carolina. Sampel ing ngisor watesan deteksi klormekuat dianggep minangka persentase deteksi dibagi karo oyot kuadrat saka 2. Data ora disebarake kanthi normal, mula uji Kruskal-Wallis nonparametrik lan uji perbandingan ganda Dunn digunakake kanggo mbandhingake median antarane klompok. Kabeh pitungan ditindakake ing GraphPad Prism (Boston, MA).
Chlormequat dideteksi ing 77 saka 96 sampel urin, sing makili 80% saka kabeh sampel urin. Dibandhingake karo taun 2017 lan 2018–2022, sampel taun 2023 luwih kerep dideteksi: 16 saka 23 sampel (utawa 69%) lan 17 saka 23 sampel (utawa 74%), lan 45 saka 50 sampel (yaiku 90%) dites (Tabel 1). Sadurunge taun 2023, konsentrasi chlormequat sing dideteksi ing rong klompok kasebut padha, dene konsentrasi chlormequat sing dideteksi ing sampel taun 2023 luwih dhuwur tinimbang sampel saka taun-taun sadurunge (Gambar 1A, B). Rentang konsentrasi sing bisa dideteksi kanggo sampel 2017, 2018–2022, lan 2023 yaiku 0,22 nganti 5,4, 0,11 nganti 4,3, lan 0,27 nganti 52,8 mikrogram chlormequat saben gram kreatinin. Nilai median kanggo kabeh sampel ing 2017, 2018–2022, lan 2023 yaiku 0,46, 0,30, lan 1,4. Data iki nuduhake yen paparan bisa terus amarga umur paruh chlormequat sing cendhak ing awak, kanthi tingkat paparan sing luwih murah antarane 2017 lan 2022 lan tingkat paparan sing luwih dhuwur ing 2023.
Konsentrasi chlormequat kanggo saben sampel urin individu dituduhake minangka titik tunggal kanthi garis ing ndhuwur rata-rata lan garis kesalahan sing makili kesalahan standar +/-. Konsentrasi chlormequat urin dinyatakake ing mcg chlormequat saben gram kreatinin ing skala linier lan skala logaritmik. Analisis varians Kruskal-Wallis nonparametrik kanthi uji perbandingan ganda Dunn digunakake kanggo nguji signifikansi statistik.
Sampel panganan sing dituku ing Amerika Serikat ing taun 2022 lan 2023 nuduhake tingkat chlormequat sing bisa dideteksi ing kabeh kajaba loro saka 25 produk oat tradisional, kanthi konsentrasi wiwit saka ora bisa dideteksi nganti 291 μg/kg, sing nuduhake chlormequat ing oat. Prevalensi vegetarianisme dhuwur. Sampel sing diklumpukake ing taun 2022 lan 2023 duwe tingkat rata-rata sing padha: 90 µg/kg lan 114 µg/kg. Mung siji sampel saka wolung produk oat organik sing duwe kandungan chlormequat sing bisa dideteksi yaiku 17 µg/kg. Kita uga mirsani konsentrasi chlormequat sing luwih murah ing rong saka sangang produk gandum sing dites: 3,5 lan 12,6 μg/kg.
Iki minangka laporan pisanan babagan pangukuran chlormequat urin ing wong diwasa sing manggon ing Amerika Serikat lan ing populasi ing njaba Inggris lan Swedia. Tren biomonitoring pestisida ing antarane luwih saka 1.000 remaja ing Swedia nyathet tingkat deteksi 100% kanggo chlormequat saka taun 2000 nganti 2017. Konsentrasi rata-rata ing taun 2017 yaiku 0,86 mikrogram chlormequat saben gram kreatinin lan katon wis mudhun saka wektu, kanthi tingkat rata-rata paling dhuwur yaiku 2,77 ing taun 2009. Ing Inggris, biomonitoring nemokake konsentrasi chlormequat rata-rata sing luwih dhuwur yaiku 15,1 mikrogram chlormequat saben gram kreatinin antarane taun 2011 lan 2012, sanajan sampel kasebut dikumpulake saka wong sing manggon ing wilayah pertanian. ora ana bedane paparan. Kedadeyan semprotan[15]. Panliten kita babagan sampel AS saka taun 2017 nganti 2022 nemokake tingkat median sing luwih murah dibandhingake karo panliten sadurunge ing Eropa, dene ing tingkat median sampel taun 2023 bisa dibandhingake karo sampel Swedia nanging luwih murah tinimbang sampel Inggris.
Bentenane paparan antarane wilayah lan titik wektu iki bisa uga nggambarake bedane praktik pertanian lan status peraturan chlormequat, sing pungkasane mengaruhi tingkat chlormequat ing produk panganan. Contone, konsentrasi chlormequat ing sampel urin luwih dhuwur ing taun 2023 dibandhingake karo taun-taun sadurunge, sing bisa uga nggambarake owah-owahan sing ana gandhengane karo tumindak peraturan EPA sing ana gandhengane karo chlormequat (kalebu watesan panganan chlormequat ing taun 2018). Pasokan panganan AS ing mangsa ngarep. Ningkatake standar konsumsi oat ing taun 2020. Tindakan kasebut ngidini impor lan dodolan produk pertanian sing diobati nganggo chlormequat, contone, saka Kanada. Jeda antarane owah-owahan peraturan EPA lan konsentrasi chlormequat sing dhuwur sing ditemokake ing sampel urin ing taun 2023 bisa diterangake dening sawetara kahanan, kayata penundaan ing adopsi praktik pertanian sing nggunakake chlormequat, penundaan dening perusahaan AS ing negosiasi perjanjian perdagangan, lan individu swasta. ngalami penundaan ing tuku oat amarga kurang stok produk lawas lan/utawa amarga umur simpan produk oat sing luwih dawa.
Kanggo nemtokake manawa konsentrasi sing diamati ing sampel urin AS nuduhake potensi paparan chlormequat ing panganan, kita ngukur chlormequat ing produk oat lan gandum sing dituku ing AS ing taun 2022 lan 2023. Produk oat ngandhut chlormequat luwih asring tinimbang produk gandum, lan jumlah chlormequat ing produk oat sing beda-beda beda-beda, kanthi tingkat rata-rata 104 ppb, bisa uga amarga pasokan saka Amerika Serikat lan Kanada, sing bisa uga nuduhake beda panggunaan utawa ora panggunaan antarane produk sing diasilake saka oat sing diobati nganggo chlormequat. Kosok baline, ing sampel panganan Inggris, chlormequat luwih akeh ing produk berbasis gandum kayata roti, kanthi chlormequat dideteksi ing 90% sampel sing diklumpukake ing Inggris antarane Juli lan September 2022. Konsentrasi rata-rata yaiku 60 ppb. Kajaba iku, chlormequat uga dideteksi ing 82% sampel oat Inggris kanthi konsentrasi rata-rata 1650 ppb, luwih saka 15 kali luwih dhuwur tinimbang ing sampel AS, sing bisa nerangake konsentrasi urin sing luwih dhuwur sing diamati ing sampel Inggris.
Asil biomonitoring kita nuduhake yen paparan chlormequat kedadeyan sadurunge taun 2018, sanajan toleransi panganan marang chlormequat durung ditetepake. Sanajan chlormequat ora dikontrol ing panganan ing Amerika Serikat, lan ora ana data historis babagan konsentrasi chlormequat ing panganan sing didol ing Amerika Serikat, amarga umur paruh chlormequat sing cendhak, kita curiga yen paparan iki bisa uga saka panganan. Kajaba iku, prekursor kolin ing produk gandum lan bubuk endhog kanthi alami mbentuk chlormequat ing suhu sing dhuwur, kayata sing digunakake ing pangolahan lan manufaktur panganan, sing nyebabake konsentrasi chlormequat wiwit saka 5 nganti 40 ng/g. Asil uji coba panganan kita nuduhake yen sawetara sampel, kalebu produk oat organik, ngemot chlormequat ing tingkat sing padha karo sing dilapurake ing panliten chlormequat sing kedadeyan kanthi alami, dene akeh sampel liyane ngemot tingkat chlormequat sing luwih dhuwur. Dadi, tingkat sing diamati ing urin nganti taun 2023 kemungkinan amarga paparan panganan marang chlormequat sing diasilake sajrone pangolahan lan manufaktur panganan. Tingkat sing diamati ing taun 2023 kemungkinan amarga paparan chlormequat sing diprodhuksi kanthi spontan lan produk impor sing diobati nganggo chlormequat ing pertanian. Bedane paparan chlormequat ing antarane sampel kita uga bisa amarga lokasi geografis, pola diet sing beda, utawa paparan chlormequat ing pekerjaan nalika digunakake ing omah kaca lan pembibitan.
Panliten kita nuduhake yen ukuran sampel sing luwih gedhe lan sampel panganan sing diolah chlormequat sing luwih maneka warna dibutuhake kanggo ngevaluasi kanthi lengkap sumber panganan potensial chlormequat ing individu sing kurang paparan. Panliten ing mangsa ngarep kalebu analisis sampel urin lan panganan historis, kuesioner panganan lan pekerjaan, pemantauan chlormequat sing terus-terusan ing panganan konvensional lan organik ing Amerika Serikat, lan sampel biomonitoring bakal mbantu njlentrehake faktor umum paparan chlormequat ing populasi AS.
Kemungkinan peningkatan tingkat chlormequat ing sampel urin lan panganan ing Amerika Serikat ing taun-taun ngarep isih kudu ditemtokake. Ing Amerika Serikat, chlormequat saiki mung diidini ing produk oat lan gandum impor, nanging Badan Perlindungan Lingkungan saiki lagi nimbang panggunaan tetanen ing tanduran non-organik domestik. Yen panggunaan domestik kasebut disetujoni bebarengan karo praktik pertanian chlormequat sing nyebar ing luar negeri lan domestik, tingkat chlormequat ing oat, gandum, lan produk biji-bijian liyane bisa terus mundhak, sing nyebabake tingkat paparan chlormequat sing luwih dhuwur. Total populasi AS.
Konsentrasi chlormequat ing urin saiki ing panliten iki lan panliten liyane nuduhake yen donor sampel individu kena chlormequat ing tingkat sing loro-lorone ana ing ngisor dosis referensi Badan Perlindungan Lingkungan AS (RfD) sing diterbitake (0,05 mg/kg bobot awak saben dina), mula bisa ditampa. Asupan saben dina sawetara urutan luwih murah tinimbang nilai asupan sing diterbitake dening Otoritas Keamanan Pangan Eropa (ADI) (0,04 mg/kg bobot awak/dina). Nanging, kita nyathet yen panliten toksikologi sing diterbitake babagan chlormequat nuduhake yen evaluasi ulang ambang keamanan iki bisa uga dibutuhake. Contone, tikus lan babi sing kena dosis ing ngisor RfD lan ADI saiki (0,024 lan 0,0023 mg/kg bobot awak/dina, masing-masing) nuduhake penurunan kesuburan. Ing panliten toksikologi liyane, paparan sajrone meteng kanggo dosis sing padha karo tingkat efek samping sing ora diamati (NOAEL) yaiku 5 mg/kg (digunakake kanggo ngetung dosis referensi Badan Perlindungan Lingkungan AS) nyebabake owah-owahan ing pertumbuhan lan metabolisme janin, uga owah-owahan ing komposisi awak. Tikus neonatal. Kajaba iku, ambang batas peraturan ora nggatekake efek samping saka campuran bahan kimia sing bisa mengaruhi sistem reproduksi, sing wis dituduhake duwe efek aditif utawa sinergis ing dosis sing luwih murah tinimbang paparan bahan kimia individu, sing nyebabake masalah potensial karo kesehatan reproduksi. Kekhawatiran babagan akibat sing ana gandhengane karo tingkat paparan saiki, utamane kanggo wong-wong sing duwe tingkat paparan sing luwih dhuwur ing populasi umum ing Eropa lan AS.
Panliten pilot babagan paparan bahan kimia anyar ing Amerika Serikat iki nuduhake yen chlormequat ana ing panganan AS, utamane ing produk oat, uga ing mayoritas sampel urin sing dideteksi sing diklumpukake saka meh 100 wong ing AS, sing nuduhake paparan chlormequat sing terus-terusan. Kajaba iku, tren ing data kasebut nuduhake yen tingkat paparan wis tambah lan bisa terus tambah ing mangsa ngarep. Amarga masalah toksikologis sing ana gandhengane karo paparan chlormequat ing panliten kewan, lan paparan sing nyebar ing populasi umum menyang chlormequat ing negara-negara Eropa (lan saiki kemungkinan ing Amerika Serikat), ditambah karo panliten epidemiologis lan kewan, ana kabutuhan sing mendesak kanggo ngawasi chlormequat ing panganan lan manungsa Chlormequat. Penting kanggo ngerti potensi bahaya kesehatan saka bahan kimia pertanian iki ing tingkat paparan sing signifikan kanggo lingkungan, utamane sajrone meteng.
Wektu kiriman: 04-Jun-2024