Contaminarea cu PESTICIDE

1

CURSUL 12

Obiective

2

Prezentarea tipurilor de pesticide

Prezentarea contaminării alimentelor de origine vegetală și

animală cu pesticide

Reglementări legale pentru reziduurile de pesticide ȋn

alimente

Cuprins

3

11.1 Noţiuni generale

11.2 Clasificarea pesticidelor

11.2.1 Insecticidele

11.2.2 Fungicidele

11.2.3 Erbicidele

11.3 Contaminarea produselor alimentare cu pesticide

11.3.1 Pesticidele în alimentele de natură vegetală

11.3.2 Pesticidele în alimentele de natură animală

11.3.3 Influenţa proceselor de prelucrare din industria alimentară asupra reziduurilor de pesticide

11.4 Reglementări legislative cu privire la prezenţa pesticidelor în alimente

11.5 Concluzii

11.1 Noţiuni generale

4

Pesticidele sunt considerate factor de risc pentru sănătatea umană.

Termenul de pesticide cuprinde totalitatea substanţelor folosite în agricultură pentru combaterea diferitelor categorii de dăunători.

interzicerea utilizării – imposibilitate – pb de alimentatie

particularitate a utilizării acestor produse este aceea că numai o parte foarte redusă din doza administrată (1/1000 – 1/10000)

5

Termenul pesticid provine din limba latină :

pest = parazit, daunator, caedere = a ucide

se referă la toate substanţele care ucid dăunătorii.

http://www.badpolitics.ro/legatura-clara-intre-maladia-parkinson-si-pesticide/

11.2 Clasificarea pesticidelor

6

în funcţie de dăunătorii împotriva cărora se folosesc şi apoi în cadrul fiecărei clase, în funcţie de compoziţia chimică.

A – Fungicide

1 – Compuşi anorganici: pe bază de S, Cu; Ex: CKT Sulf, Microthiol, Alcupral, Champion

2 – Compuşi organici: ditiocarbamaţi, derivaţi ai benzenului şi f enolului, amine, amide, produse biologice Ex: Dithane, Mancozeb, Thiram, Bavistin

B – Insecticide

1. Compuşi organocloruraţi: Lindan, Thionex

2. Compuşi organofosforici de contact/ingestie (Carbetox, Malathion) şi sistemice (Sinoratox);

3. Carbamaţi (Carbofuran)

4. Piretroizi de sinteză (Lanate, Cypermetrin, Decis)

5. Compuşi biologici

ATENTIE: clasificarea contine compusi aflati sub

supraveghere SV indiferent ca sunt in uz sau nu!!!

7

C – Acaricide

1. Compuşi organici de tip sulfone, sulfonaţi: Kelthrane, Tedion

2. Compuşi organometalici:Torque, Omite

D – Erbicide - Compuşi organici diverşi: carbamaţi, amide: Basis, Oltest, Roundup

E – Nematocide, dezinfectanţi ai solului

F – Rodenticide, moluscocide, repelenţi

OBS: există şi o clasă de pesticide numită insectofungicide cu dublu rol.

11.3 Contaminarea produselor alimentare cu

pesticide

8

Expunerea omului la pesticide are loc prioritar prin intermediul alimentaţiei.

Calitatea alimentelor → starea factorilor de mediu

poluarea → direct responsabilă pentru acumularea de substante toxice în alimente.

9

În cazul pesticidelor degradarea factorilor de mediu se manifestă astfel:

Poluarea atmosferei administrarii pesticidelor cu avionul

evaporare de pe plante, în funcţie de volatilitatea pe care o prezintă;

Poluarea hidrosferei

preluării directe de către apele de suprafaţă, prin intermediul ploilor apărute la timp scurt dupa efectuarea tratamentelor

prin preluarea din sol în urma migrării în apele subterane;

Poluarea solului

depunerilor din timpul tratării preluare de la plante în cazul supradozării. În sol pesticidele rămân active pe durate mari, în funcţie de valoarea timpului de

înjumătăţire.

10

http://realfoodlaw.com/2012/08/12/minnesota-supreme-court-

holds-that-pesticide-drift-doesnt-harm-organic-farmer/

http://www.enn.com/top_stories/article/43681

http://arch1design.com/blog/latest_environmental_heal

th_news/consumer-concerns-about-pesticides-in-food/

11.3.1 Pesticidele în alimentele de natură

vegetală

11

1. direct ca urmare a tratamentelor fitosanitare aplicate

2. indirect prin preluare din apă şi sol.

Poluare directa

12

Modul de administrare este responsabil în mare măsură de cantităţile

remanente

1. Ordinea descrescătoare a nocivităţii de remanenţă:

tratament cu pulbere> emulsie > suspensie apoasă.

2. Cantitatea de substanţă remanentă este influenţată în sensul

creşterii de:

momentul şi frecvenţa tratărilor

intervalul de timp ce s-a scurs între ultimul tratament şi recoltare.

Pesticides in Surface Waters. Pesticides in the Hydrologic System ...

13

http://water.usgs.gov/nawqa/pnsp/pubs/fs97039//

Poluarea indirecta

14

Plantele preiau din sol pesticidele remanente în mod diferit.

Nu numai produsul ca atare poate fi toxic, ci şi metaboliţii

rezultaţi ca urmare a asimilării lui de către plantă, fenomen

accelerat de umiditate sub acţiunea radiaţiilor solare

Pesticides on a Plate consumer guide

to pesticide issues in the food chain

15

http://www.pan-uk.org/archive/Projects/Food/

16

În cazul produselor vegetale, pesticidele lasă urme de tip:

Extracuticular, dacă se concentrază numai la suprafaţă;

Cuticulare, dacă au pătruns în starturile celulare periferice;

Intracelulare, dacă au fost absorbite de frunze şi rădăcini odată cu seva în

organele vegetale.

Cu timpul aceste depuneri pierd din importanţă prin autodegradare,

spălare, diluare prin creşterea plantei pt produsele nebioacumulabile.

17

Remanenţa pesticidelor în plante depinde de foarte mulţi factori care ţin atât de pesticid şi modul lui de aplicare cât şi de cultura tratată.

În cazul respectării principiilor GAP cea mai relevantă pentru scăderea cantităţii de reziduuri este diluţia datorată creşterii masei vegetale şi degradarea suferită de pesticid în plantă.

Pesticidele pot fi caracterizate prin viteza de degradare (K) şi durata de semipersistenţă (t1/2)ce se pot calcula astfel:

log Do – log Dt 0,3

K = ---------------------, respectiv t1/2 = ------ Unde,

t K

Do – depunerea iniţială

Dt – depunerea în ziua t

K - constanta caracteristică fiecărui pesticid

18

Numărul de zile (denumit interval de latenţă) după care reziduul

iniţial atinge doza de toleranţă Dt se calculează cu relaţia :

log Do – log Dt (log Do – log Dt) t 1/2

t = ------------------- = -------------------------

K 0,3

Contaminarea alimentelor de origine vegetală cu pesticide îşi manifestă

efectul nociv prin următoarele căi:

1. plante (legume, fructe,

cereale) tratate cu pesticide

şi care sunt hrană directă

pentru om

2. plante cu rol de furaj pentru

animale şi care ajung să

transfere reziduurile prin

intermediul hranei de

origine animală la om

19

www.grreporter.info

http://psep.cce.cornell.edu/Tutorials/cor

e-tutorial/module05/index.aspx

ACTIVITATE INDEPENDENTA

20

Gasiti exemple recente de contaminare a produselor de

origine vegetala cu pesticide in:

1. America

2. Asia

3. Africa

Contaminarea furajelor

21

În ultimii ani, datorită renunţării la utilizarea izomerilor α şi

βHCH, iar mai de curând şi la γHCH, analiza mostrelor de furaje

a relevat contaminări rare şi la niveluri mici în ţările Uniunii

Europene.

22

În ianuarie 2009 EFSA(EFSA, a, 2009) a publicat un raport anual cu privire la reziduurile de pesticide în alimentele de origine vegetală în ţările Uniunii Europene.

Au fost centralizate datele referitoare la un număr de 74.305 probe provenind din programele naţionale de monitorizare ale tuturor statelor comunitare plus Islanda şi Norvegia.

România a participat la acest program cu un număr de 1054 probe de legume şi fructe.

Probele au fost de origine vegetală, legume, fructe, produse prelucrate, precum şi alimente pentru copii mici.

Au fost identificate în cantităţi măsurabile un număr de 354 pesticide diferite.

S-a constatat că în 96,01% din probe concentraţia reziduurilor s-a situat sub valorile MRL, iar în 3,99%, valorile MRL au fost depăşite pentru unul sau mai multe pesticide. În tabelul 11.2 este prezentaţa sinteza rezultatelor obţinute.

23

24

specialiştii EFSA au observat:

creştere a procentului de probe necorespunzătoare de la 3,0% în 1996 la 5,5%

în 2002/2003,

descreştere în 2007 (EFSA, 2009).

Comparaţia trebuie privită în anumite limite, deoarece

numărul de ţări participante la program a crescut de la 10 în 1996 la 29 în 2007.

numărul pesticidelor testate prin programele de supraveghere a crescut de la 13

în 1997, la 71 în 2007.

10.3.2 Pesticidele în alimentele de origine

animală

25

Datorită potenţialului de toxicitate şi a cantităţilor folosite a fost

studiat în special efectul asupra alimentelor de origine animală a:

insecticidelor organoclorurate

insecticidelor fosforice

insecticidelor carbamice.

Surse:

26

1. cea mai importantă este consumul hranei care conţine doze remanente de pesticide (orală): furajele verzi, uscate, complexe, cerealele, şroturile oleaginoase şi rădăcinoasele, mai ales sfecla de zahăr

2. apa dulce pentru animalele terestre

3. apa sărată pentru animalele marine, după cum relevă un studiu efectuat în perioada 2001-2003 pe coasta turcească a Mării Negre

4. Tratamentele cutanate (zooterapeutice) şi cele de grajd (igienice) -în prezent s-a renunţat la ele.

27

Insecticidele organoclorurate

sunt caracterizate de o mare stabilitate în organismele vegetale şi animale.

Insecticidele organoclorurate se acumulează ca atare sau ca şi metaboliţi

sunt liposolubile - acumularea în ţesuturile grase, în ficat, rinichi

.

28

ordinea descrescătoare a acumulării lor în ţesuturi este: ţesut adipos mezenteric, ţesutul gras de depozit, ţesutul gras perineal, ţesutul muscular.

Deci ca şi produs alimentar, carnea slabă este mai puţin expusăacumulării de organoclorurate. Carnea de pasăre acumuleazăcantităţi mari de organoclorurate.

s-au constatat diferenţe şi între specii, rumegătoarele acumulând organocloruratele în măsură mai mare decât porcinele

Studiile au arătat că vegetarienii prezintă acumulări mai reduse de pesticide în ţesutul adipos, comparativ cu persoanele care consumă şi alimente de origine animală.

29

PB !!!!! eliminarea OCP din organism prin intermediul unor excreţii/secreţii care conţin

cantităţi mari de lipide, cum sunt ouăle şi laptele.

Acumularea la om începe încă din faza de făt deoarece bariera placentară nu opreşte aceşti toxici iar laptele matern este o cale prioritară de eliminare a reziduurilor de pesticide din organism.

Laptele

aliment foarte răspândit fiind consumat ca atare sau sub formă de produse lactate.

aliment esenţial în hrana copiilor, grupă de consumatori mai sensibilă decât media la intoxicaţiile de orice tip.

A fost semnalată legătura între modul de hrănire sezonieră a animalelor şi concentraţia unor pesticide organoclorurate tip izomeri DDT, izomeri HCH, Heptaclor şi Aldrin în laptele de vacă şi bivoliţă

Datorită liposolubilităţii organocloruratelor, ele se vor concentra în smântână şi mai ales în unt.

Laptele smântânit şi zara conţin cantităţi nesemnificative de reziduuri, iar nivelurile de reziduuri depind de vârsta animalului

Exemple

30

Acumularea organocloruratelor de-a lungul lanţurilor trofice s-a dovedit şi prin studii asupra animalelor sălbatice.

Astfel, s-au detectat chiar şi în 2001 reziduuri de DDT (6,200 ng/g grăsime) şi de HCH (475 ng/g grăsime) în grăsimea păsărilor migratoare din Coreea de Sud. Ele se hrănesc preponderent cu peşte în zona de sud-est a Asiei, zonă în care pesticidele de tip DDT sunt încă în uz

Făina de peşte provenită din nordul Europei a fost incriminată pentru contaminarea cu DDT a unor probe de grăsime separată din carne exportată din Belgia.

La nivelul Uniunii Europene nu se mai admite principiul diluţiei astfel încât loturile de alimente care conţin reziduuri de pesticide peste valorile MRL admise se

îndepărtează de la consum.

31

http://www.pesticide-residues.org/home.html

ACTIVITATE INDEPENDENTA

32

Consultand site-ul de pe slide-ul anterior gasiti exemple de

concentratie pentru pesticide:

in 3 tari europene

la trei categorii diferite de alimente, la alegere

Metode de determinare

33

Două tipuri de abordare:

metode care detectează reziduuri singulare aplicabile unui număr redus de compuşi, dar au avantajul costurilor mai

reduse.

se utilizează în cazul în care prezenţa respectivilor compuşi este aşteptată.

metode multi-reziduu utilizate în mod curent.

POC şi POF se determină prin cromatografie de gaze (CG) pe coloane capilare utilizând detectori specifici, ECD (detector cu captură de electroni) pentru organoclorurate şi FID (detector cu ionizare în flacără) pentru organofosforice.

Datorită termolabilităţii, compuşii carbamici se determină prin cromatografie de lichide de înaltă performanţă (HPLC).

În scop de confirmare se utilizează ca spectroscopia de masă cuplată cu CG sau HPLC.

11.3.3 Influenţa proceselor de prelucrare din industria

alimentară asupra reziduurilor de pesticide

34

POC

sunt insolubile în apă şi sunt rezistente în mare măsură la procesele de prelucrare culinară.

Păstrarea produselor nu a dus la reducerea reziduurilor → ele nu se utilizează pentru dezinfecţia cerealelor.

Cantitatea cea mai mare de reziduu rămâne în tărâţe, dar ceea ce rămâne în făină se descompune numai parţial în procesul de coacere al pâinii.

Fierberea duce la o scădere a conţinutului de organoclorurate fapt care a fost pus pe seama topirii grăsimilor din ţesutul muscular.

Sterilizarea cărnii duce la reducerea cu până la 40% a conţinutului de reziduu.

Sărarea sau afumarea duc la scăderi mici a cantităţilor de reziduuri (max 25%).

35

Un studiu din anul 2005 (Riuz Mendez et al, 2005) relevă faptul că în

cazul endosulfanului anumite procese de prelucrare reduc nivelul

reziduurilor.

purificarea uleiului prin procedee de tratare fizică (albirea sau dezodorizarea)

Prelucrarea ouălor prin prăjire sau fierbere modifică în mod

nesemnificativ conţinutul de reziduuri.

În cazul laptelui procesele de prelucrare au efecte diferite:

Pasteurizarea are influenţa mică

în schimb uscarea şi în special cea prin pulverizare duce la scăderi importante ale

cantităţii de reziduuri.

Acidularea şi fermentaţia lactică influenţează în mică măsură conţinutul de

pesticide din lapte.

POF

36

Pesticidele organofosforice se descompun relativ uşor → proceselede prelucrare reduc semnificativ cantitatea de reziduuri.

carnea de pasăre necesită o verificare mai atentă pentru că s-a dovedit mai receptivă la acumularea de toxici faţă de alte tipuri de carne.

La legume şi fructe spălarea elimină până la 50% din reziduuri,

decojirea până la 90 %.

Acest lucru este valabil pentru fungicidele de contact nu şi pentru cele sistemice.

Fierberea materiilor prime duce la scăderi de reziduuri la organofosforice de până la 70%.

11.4 Reglementări legislative cu privire la

prezenţa pesticidelor în alimente

37

Legislaţia în domeniu din România prevede prin intermediul Normelor Sanitar Veterinare

măsurile de supraveghere şi control al substanţelor toxice de tipul pesticidelor,

limitele maxime admise pentru aceste reziduuri

metodele de analiză ce trebuie utilizate pentru determinarea concentraţiei reziduurilor în alimentele de origine vegetală şi animală.

Ordinele emise de Autoritatea Naţională SanitarăVeterinară şi pentru Siguranţa Alimentelor începând cu anul 2004 au avut rolul de a transpune reglementările în domeniu ale Uniunii Europene, ca parte a obligaţiilor asumate de ţara noastră ca urmare a aderării la acest organism în anul 2007.

Tipuri de alimente - MRL

38

se impune determinarea prezenţei reziduurilor de pesticide în: carnea şi produsele ce provin de la bovine, ovine, caprine, suine, cabaline, păsări.

separat pentru lapte, produse lactate şi ouă.

Valorile MRL (exprimate în ppm) se referă la tipuri de pesticide separat şi variazăîn produsele de origine animală, la organoclorurate între 0,0008 ppm (Endrin în lactate) la 2 ppm (izomer γ HCH grăsime din carne).

Valorile cele mai mici sunt impuse pentru lactate. La organofosforice limitele sunt cuprinse între 0,01 ppm şi 0,1 ppm.

Legislaţia actuală a introdus şi limite maxim admise pentru toate tipurile de pesticide şi la produsele de natură vegetală: legume, fructe, cereale, atât din producţia internă, cât şi din import.

ACTIVITATE INDEPENDENTA

39

Gasiti prin consultarea legislatiei valorile CMA pentru:

1. Trei tipuri de POF la 3 grupe de alimente de origine

vegetale

2. Trei tipuri de POC la 3 grupe de alimente de origine

ANIMALA

11.7 Concluzii

40

În ciuda riscurilor enunţate nu se poate exclude la ora actuală utilizarea pesticidelor din agricultură. Nevoile crescute de hrană datorate creşterii populaţiei duc la necesitatea utilizării acestor substanţe, dar utilizând produse din ce în ce mai puţin nocive pentru factorii de mediu, plante, animale şi om. De dorit este ca prin metabolizare să se obţină produşi netoxici.

În prezent cele mai toxice pesticide au fost scoase din uz dar monitorizarea reziduurilor este o constantă datorită bioacumulării lor ȋn toate tipurile de alimente și ȋn furaje

Există reglementări legislative stricte cu privire la prezența reziduurilor de pesticide ȋn alimente

Test de autoevaluare

41

1. Care sunt tipurile de pesticide ȋn funcție de dăunătorul pe care ȋl vizează?

2. Care sunt căile de contaminare cu pesticide a alimentelor de origine vegetală ?

3. Care sunt căile prin care contaminarea alimentelor de origine vegetalăcu pesticide îşi manifestă efectul toxic

4. Efectul căror pesticide a fost studiat preponderent ȋn cazul alimentelor de origine animală?

5. Enumerați cel puțin trei procedee de prelucrare care au influența asupra reziduurilor de pesticide din alimente

42

6. Care din următoarele reprezintă tipuri de fungicide?

6. Fungicide anorganice

7. Fungicide nesistemice organice

8. Fungicide sistemice organice

7. Care din următoarele reprezintă tipuri de urme lăsate de pesticide la alimentele de origine vegetală?

6. Extracuticular

7. ȋn semințe

8. Cuticulare

8. Care din următoarele reprezință ȋn prezent căi de contaminare a alimentelor de origine animală cu pesticide?

6. Tratamente cutanate

7. Furaje contaminate

8. Tratamente injectabile

9. Care din următoarele reprezință operațiuni tehnologice prin care se reduc reziduurile de pesticide din alimente:

6. Prăjirea

7. Mărunțirea

8. Fierberea