40
4. évfolyam 1-2. szám (2013) KUTATÁS, FEJLESZTÉS ÉS INNOVÁCIÓ AZ AGRÁR-KÖRNYEZETVÉDELEMBEN Tudományos szakfolyóirat

KUTATÁS, FEJLESZTÉS ÉS INNOVÁCIÓ AZ AGRÁR ...A termőföld intenzív művelésének hatásai – I. Népességnövekedés vs. ellátás The effects of intensive cultivation –

  • Upload
    others

  • View
    0

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: KUTATÁS, FEJLESZTÉS ÉS INNOVÁCIÓ AZ AGRÁR ...A termőföld intenzív művelésének hatásai – I. Népességnövekedés vs. ellátás The effects of intensive cultivation –

4. évfolyam 1-2. szám (2013)

KUTATÁS, FEJLESZTÉS ÉS INNOVÁCIÓ AZ AGRÁR-KÖRNYEZETVÉDELEMBEN

Tudományos szakfolyóirat

Page 2: KUTATÁS, FEJLESZTÉS ÉS INNOVÁCIÓ AZ AGRÁR ...A termőföld intenzív művelésének hatásai – I. Népességnövekedés vs. ellátás The effects of intensive cultivation –

KUTATÁS, FEJLESZTÉS ÉS INNOVÁCIÓ AZ AGRÁR-KÖRNYEZETVÉDELEMBEN

TUDOMÁNYOS SZAKFOLYÓIRAT

Laptulajdonos:

Magyar Biokultúra Szövetség

Kiadó: Biokontroll Hungária Nonprofit Kft.

Főszerkesztő: Magyar Ökotoxikológiai Társaság

Minden jog fenntartva! A lapból értesüléseket átvenni csak a

bioKontroll lapra való hivatkozással lehet.

ISSN 2062-2481

A szerkesztőbizottság tagjai: Bakonyi Gábor Báldi András

Bardócz Zsuzsa Bodó Imre

Botta-Dukát Zoltán Darvas Béla

Heszky László Kiss Ferenc

Kocsis László Kovácsné Gaál Katalin

Kriszt Balázs Lugosi Andrea

Menyhért Zoltán Mézes Miklós Murányi Attila Radics László

Reisinger Péter Roszík Péter Szalay István

Székács András

Rovatvezetők: Báldi András

Bardócz Zsuzsanna Darvas Béla

Menyhért Zoltán Szalay István

Székács András

– 2 –

Page 3: KUTATÁS, FEJLESZTÉS ÉS INNOVÁCIÓ AZ AGRÁR ...A termőföld intenzív művelésének hatásai – I. Népességnövekedés vs. ellátás The effects of intensive cultivation –

bioKontroll │ 3. évf. 1. szám, 2012 http://www.ecotox.hu

Tartalom

SZAKCIKK Székács és Darvas – A termőföld

intenzív művelésének hatásai – I. Népességnövekedés vs. ellátás 4-10

Sebők – Gombaölő szerek mellékhatásai mikro-organizmusokra 11-21

Székács és Darvas – A termőföld intenzív művelésének hatásai – II. Ipari háttér 22-28

Strádi – Bio- és ásványi dízel-üzemanyagok ökotoxikológiai összehasonlítása 29-37

KONFERENCIA Darvas – Volt-e/van-e magyar

GM-kukoricafajta (Mv 500 Bt)? 38-39 Szerzői útmutató 40

A ’Magyar Föld könyv’ sorsa Az Éghajlat Kiadó 2011-ben kezdte szervezni a „A magyar föld sorsa” című kötetet, amelyre Darvas Béla kapott szerzői megbízást a kémiai és genetikai biztonság területére. A felkért szerzők (Andrásfalvy Bertalan, Ángyán József, Tanka Endre stb.) több alkalommal tárgyaltak a kiadó könyvesboltjában a könyv lehetséges tartalmairól. 2012-re a Székács Andrással írt könyvrészlet elkészült, azonban megjelentetését a kiadó támogatás hiányában lemondta. A könyv szerzői közül páran más kiadó után néztek. Mi úgy döntöttünk, hogy visszavonjuk a terjedelmes könyvrészletünket, azt cikkekre bontjuk, és a bioKontroll-ban jelentetjük meg 2013-tól. A tervezett könyv végül nélkülünk az Agroinform Kiadónál jelenik meg. A biztonságos növénytermesztésről szóló könyvrészletünket – amely magyar termőföld sorsát nagyon is befolyásolja – mi viszont hét cikkben, sorozat formájában itt helyezzük el. A folyóirat „Rövid közlemények” rovatába elsősorban PhD-hallgatók munkáit várjuk, akik számára e közlemények a cikkírás tanulására is jó lehetőséget kínálnak. Ajánljuk emellett angolul publikálóknak is, akik megjelent cikkük összefoglalójának magyar nyelvű megjelentetését teremti meg a rövid közlemény műfaja. Lapunk szemlézi a GMO-Kerekasztal és a Magyar Ökotoxikológiai Társaság konferenciáit. Más fórumok követését is tervezzük. Az eddig beadott kéziratok – tetemes késéssel – évi két számban jelennek meg. Minden kézirat esetében feltüntetjük a beadás pontos dátumát. Örömmel veszünk elektronikus színes ábrákat és képeket, ehhez a szerzőknek szóló útmutatót kérjük elolvasni. Kézirat az alábbi helyre küldhető: [email protected].

szerk.

– 3 –

Címlapkép

2012-től a címlapképeken

valóságos természeti képek

elektronikusan módosított

változatai is megjelenthetnek. Az

eredeti képek forrásai:

2012 1-2 szám; 2012 3-4 szám;

2013 1-2 szám; 2013 3-4 szám.

Page 4: KUTATÁS, FEJLESZTÉS ÉS INNOVÁCIÓ AZ AGRÁR ...A termőföld intenzív művelésének hatásai – I. Népességnövekedés vs. ellátás The effects of intensive cultivation –

A termőföld intenzív művelésének hatásai –

I. Népességnövekedés vs. ellátás

The effects of intensive cultivation – I. Population growth vs. supplies Székács András – Darvas Béla

Központi Környezet- és Élelmiszer-tudományi

Kutatóintézet

1022 Budapest, Herman O. u. 15.

E-mail: [email protected]

András Székács – Béla Darvas

Central Environmental and Food Research

Institute

H-1022 Budapest, Herman O. u. 15, Hungary

E-mail: [email protected]

Összefoglalás

Az emberiség népességnövekedése és annak

élelmiszerrel való ellátása igen korán került az

érdeklődés középpontjába. Az Atropocén

korszakra „megtelt” a Föld, a folytonos

növekedés gondolata mára abszurditássá vált,

az olcsó fosszilis energia – amely eddigi gyors

fejlődésünket eredményezte – kifogyóban. Ma

sokkal inkább a válságféleségek tűnnek

fenntarthatónak, mint a fejlődés. Az energia-

válság (olajcsúcs) mellett a talajcsúcsról folyik

sok szó. Sokan úgy látják, hogy hatvan év alatt is

tönkre mehet a termőtalaj jó része a világon.

Ennek legfőbb agronómiai okai a mértéket nem

ismerő legeltetés, az át nem gondolt

erdőirtások, a szakszerűtlen öntözés és

vízrendezések, amihez a szervestrágyát

nélkülöző műtrágyázás, a növényvédelem

kemizálása és a talaj szerkezetét romboló

gépesítés járul.

Summary

The growth of human population and its supply

with food has long come into focus. Our planet

is „full up”, the concept of continuos growth

has become absurd, and cheap fossil fuel that

had been the source of our rapid development

is running out. Sustainability apply rather to

crises than to development. Beside the energy

crisis (peak oil), peak soil is also much

discussed with concern. It has been put forward

by many that the vast majority of arable soil

may become perished worldwide within sixty

years. The main agronomical causes of this

phenomenon include limitless grazing,

unthoughtful clear-cuts of forests, inefficient

irrigation and water management, exacerbated

by fertilisation without organic manure,

agrochemicals-based crop protection and

mechanized agriculture devastating soil

structure.

Kulcsszavak: Római Klub, Brundtland jelentés,

energiaválság, olajcsúcs, talajcsúcs, peszticidek

Keywords: Club of Rome, Bruntland report,

energy crisis, peak oil, peak soil, pesticides

Page 5: KUTATÁS, FEJLESZTÉS ÉS INNOVÁCIÓ AZ AGRÁR ...A termőföld intenzív művelésének hatásai – I. Népességnövekedés vs. ellátás The effects of intensive cultivation –

bioKontroll │ 4. évf. 1-2. szám, 2013 http://www.ecotox.hu

– 5 –

A tudomány megoldásra váró feladatai közül

mindig azok okozzák a legdrámaibb kihívásokat,

amelyek az egyik oldalon megoldanak valamit,

ami viszont más helyeken problémákat generál.

Az iparszerű növénytermesztés tipikus példa

erre, amennyiben mindent alárendel a

pillanatnyi gazdasági célnak, s az eközben

halmozódó környezet-egészségügyi rombolást,

amely egyben a jövő termelési alapját érinti,

figyelmen kívül hagyja. A hormonmoduláns

hatású atrazine gyomirtószer-hatóanyag

használatára kért hazai maximális tartamú

derogációt például azzal indokolta az akkori

minisztériumi vezető (Eke István), hogy ezzel a

legolcsóbb kukoricát termeszteni. Az érvelés

mögötti belátás tehát nem terjedt ki arra, hogy

a hazai felszíni és talajvizek (így ivóvíz) ilyen

módon elszennyeződnek, vagyis hogy az

álláspont a lakosságra nézve egészségügyi

kockázatot okozó vegyületre vonatkozott

[Darvas 2000a, 2000b].

A forrás nagysága mindig is az alapját képezte

annak, hogy az arra települő életközösség

meddig terjeszkedhet. Az emberiség

szaporodása és területfoglalása, a Föld

forrásainak kihasználása mára kritikus szintet

ért el [Vitousek et al. 1997, Takács-Sánta 1999].

Az ebbéli jelzések jelentős múltra tekintenek

vissza [Vida 2004, 2012].

A Római Klub

1968-ban Aurelio Pecceli (1908-1984)

közgazdász alapította a Római Klub független

szervezetet, mely azzal a célkitűzéssel jött létre,

hogy a világ elé tárja az emberiség jövőjét

fenyegető veszélyeket. Az 1972-ben „A

növekedés határai” címmel kiadott jelentésük

középpontjába az emberiség létszámának

rendkívül gyors ütemű növekedése került

[Meadows et al. 1972]. Az összes többi kiemelt

kérdéskör ugyanis szerintük ennek

következményeként jelentkezik, így a gazdasági

fejlődés, az energia és az ipari nyersanyagok, az

ivóvízellátás, az életkörülmények, a

foglalkoztatás, a közoktatás, az élelmezés, az

egészségügyi ellátottság problémakörei, és

végül a környezetre gyakorolt hatások.

A Római Klub szembesítése átalakulást indított

meg, hiszen belátható volt, hogy az

emberiségnek globális kihívásokra kell

megoldásokkal felelnie. A gazdasági kérdésekre

csak a természeti folyamatokra figyelemmel

lehet tartós megoldásokat találni.

A Brundtland-jelentés

1983-ban az ENSZ közgyűlése létrehozta a

Környezet és Fejlődés Világbizottságát. Ennek a

bizottságnak a feladata a környezet rohamos

romlásának, a gazdasági fejlődés és a társadalmi

jólét közötti kapcsolatnak a vizsgálata volt.

Elnöke Gro Harlem Brundtland norvég

miniszterelnök-asszony lett. A 22-tagú

bizottságban 14 tag képviselt fejlődő

országokat. Munkájuk végeredményét l987-ben

hozták nyilvánosságra „Közös jövőnk” címmel,

ez került be a „Brundtland-jelentés” néven a

köztudatba [WCED 1987]. A jelentés részben

ugyanazokra a területekre koncentrált, amelyek

a Római Klubot megalapító kutatókat is

foglalkoztatták, azaz a népesedés kérdésével, az

élelem biztosításának problematikájával,

kutatta az energiaellátás megoldásának

lehetőségeit és a nagyvárosok kihívásait.

Lényeges azonban, hogy ez a jelentés a

Page 6: KUTATÁS, FEJLESZTÉS ÉS INNOVÁCIÓ AZ AGRÁR ...A termőföld intenzív művelésének hatásai – I. Népességnövekedés vs. ellátás The effects of intensive cultivation –

bioKontroll │ 4. évf. 1-2. szám, 2013 http://www.ecotox.hu

– 6 –

korábbiaknál sokkal konkrétabban foglalkozik a

természetes élőhelyek és a fajok, valamint az

életközösségek védelmével. Ajánlásokat

fogalmaz meg az ENSZ, az iparilag fejlett és a

fejlődő országok számára egyaránt. A

jelentésben jelezték a legfontosabb gondokat és

a terápiát. Megállapíthatjuk azonban, hogy

jelentős áttörés a problémák világméretű, közös

megoldásában az azóta eltelt évtizedekben sem

történt.

1992-ben került sor az ENSZ 178 tagországának

részvételével a „Riói csúcs” (Earth Summit)

néven ismertté vált konferenciára [UN 1992]. A

konferencia számba vette és megtárgyalta a

legfontosabbnak ítélt teendőket, de érdemi

áttörést itt sem sikerült elérni.

Mindez szerepet játszott abban, hogy 1997-ben

71 ország 1700 elkötelezett tudósa – közöttük

104 Nobel-díjas – fordult újra a világ

közvéleményéhez. Kiáltványukban – amelyet „A

világ kutatóinak figyelmeztetése” címen tettek

közzé – ismét Földünk globális problémáira

hívták fel a figyelmet [UCS 1992].

Gyorsleltár félmegoldásokkal

A kutatói előrejelzés számai borúsak, de a

globális és lokális érdekek összeütközése

kapcsán eddig mindig a gazdasági érdekek

mellett döntöttek a pillanatnyi döntéshozók. A

jelen eddig mindig felülírta a jövő érdekeit, így

szinte változatlan iramban rohanunk a

gazdasági tevékenységünk következményeként

valósággá váló globális felmelegedés felé, és

csak sci-fi-szintű vízióink vannak a fosszilis,

kőolaj/földgáz/ szén alapú, energiaellátásunk

megszűnése utáni társadalmakról [Vida 2011].

A Föld népességének gyarapodása energia- és termőtalajgondjai

A legfontosabb gondot, amit kezelni szükséges,

a Föld népességének rohamos gyarapodásában

nevezhetjük meg. Sokak szerint valójában az

összes többi globális probléma mögött –

közvetlenül vagy közvetve – ez húzódik meg. A

világ sok táján a népesség olyan ütemben

növekszik, amelyet a rendelkezésre álló

természeti erőforrások egyre kevésbé képesek

fedezni, mert bolygónk eltartó képessége véges.

A gond alapvetően a gyarapodás ütemével van,

és azzal, hogy ez hogyan aránylik az éppen

rendelkezésre álló, igénybe vehető

erőforrásokhoz. 1950 és 1985 között a világ

népessége évente 1,9%-kal nőtt, szemben a

korábbi évtizedek 0,8%-os növekedési

arányával. A népességnövekedés ütemével

foglalkozó ENSZ-jelentés előrejelzései szerint,

ha az elhalálozásokból származó veszteség és az

ezt pótló születésszám Földünkön 2010-re

egyensúlyba kerül, akkor a népesség 2060-ra 7,7

milliárd fővel stabilizálódik. Ha azonban ez csak

a következő nemzedékre, 2035-re érhető el, a

stabilizáció 2095-re várható, mintegy 10 milliárd

fővel. Ha pedig ez az időpont még egy

generációval későbbre 2065-re tolódik ki, akkor

a bolygónk népessége a következő

századfordulóra eléri a 14,5 milliárdot, amelyből

még a legszerényebb becslések szerint is

mintegy 20%-ra tehető majd az alultápláltak és

további 10%-ra a ténylegesen éhezők aránya.

A növekvő létszámú emberiségnek helyre,

táplálékra és energiára van szüksége. Egyes

jóslások szerint a XXI. század első évtizedének a

végére a Föld lakóinak csaknem a fele

Page 7: KUTATÁS, FEJLESZTÉS ÉS INNOVÁCIÓ AZ AGRÁR ...A termőföld intenzív művelésének hatásai – I. Népességnövekedés vs. ellátás The effects of intensive cultivation –

bioKontroll │ 4. évf. 1-2. szám, 2013 http://www.ecotox.hu

– 7 –

városokban, súlyos működési gondokkal küzdő

és enegiaigényes logisztikát igénylő

megapoliszokban él (1. kép). A nagyvárosok

energia- és ivóvízellátása, szennyvízelvezetése

és -tisztítása, valamint hulladékkezelése

kulcsfontosságú globális problémává válik.

1. kép Bangladeshi vonat 2012-ben

Az egyik alapkérdés az energiaszükséglet

biztosítása, amely napjainkban még teljesen

megoldatlan. A fosszilis fűtőanyagok – a szén, a

kőolaj – készletei kimerülőben vannak,

ugyanakkor környezetszennyező hatásuk egyre

nyilvánvalóbb. A megújuló energiaforrások

közül a növényi eredetűek csak igen kis

mértékben, helyi megoldásként tudnak segíteni.

Amennyiben a világ teljes kukorica-, cukornád-,

szója- és pálmaolaj-mennyiségét folyékony

üzemanyaggá alakítanánk, az a világon

felhasznált fosszilis üzemanyagnak csupán 3%-

át tenné ki, és a világ fosszilis üzemanyagaiból

nyert elsődleges energiának kb. 1,2%-át adná

[Field et al. 2008]. A vízierőművekkel hasonló a

helyzet, a folyók vízlépcsőrendszerei csak

időleges és kis teljesítményű megoldást

jelentenek. Ugyanakkor az általuk okozott

ökológia károk katasztrofális mértékűek

lehetnek (2. kép). A szélerőművek sem képesek

folyamatos nagy teljesítményre, ugyanakkor

területigényesek. Az atomerőművek –

legfőképpen biztonságtechnikai szempontokból

– sem váltották be a hozzájuk fűzött

reményeket. Sokan vannak azon a véleményen,

hogy ezek az atomerőművek súlyosan

fenyegetik a környezetük élővilágát. Gondoljunk

a radioaktív hulladékok hosszú távú,

biztonságos tárolásának megoldatlanságára. Az

atomerőműveket teszik felelőssé a környezet

háttérsugárzásának emelkedéséért is.

2. kép A fukusimai atomerőmű-katasztrófa

2011-ben (Fotó: OSU)

Sok tekintetben megnyugtató megoldás a

napenergia megfelelő hasznosítása lehetne.

Ahhoz, hogy a fejlődő országok életszínvonala a

fejlett ipari országok szintjére jusson, a Föld

energiafelhasználását meg kellene ötszörözni.

Erre a mai energiatermelő rendszerek nem

képesek, főképpen akkor nem, ha a növekedés

ma a meg nem újuló, kimerülőben lévő ásványi

anyagokon alapul. Az energia-utánpótlás

megszűnése a jelenlegi civilizáció

összeroppanását vonná maga után. Vannak,

akik ezt a második évezred első századában

várják.

Vida Gábor [2011] az alábbiakban összegzi a

történéseket: „Az emberiség további (állandó)

Page 8: KUTATÁS, FEJLESZTÉS ÉS INNOVÁCIÓ AZ AGRÁR ...A termőföld intenzív művelésének hatásai – I. Népességnövekedés vs. ellátás The effects of intensive cultivation –

bioKontroll │ 4. évf. 1-2. szám, 2013 http://www.ecotox.hu

– 8 –

növekedésre és fejlődésre rendezkedett be. A

fosszilis energiaforrás-készletek azonban

végesek, kitermelésükhöz egyre nagyobb

energiabefektetés szükséges, így fokozatosan

drágulnak. Ugyanez igaz a nukleáris

hasadóanyagokra és sok más nyersanyagra is. A

megújuló energiaforrások változatosak, de

arányuk a világ energiatermelésében csekély

(13%) és alig növekszik. Egyik fajtájuk sem

rendelkezik a fosszilis erőforrásokat

megközelítő energiasűrűséggel és más kedvező

tulajdonságokkal. A jövőben nem számíthatunk

növekvő energiaellátásra.” Az Atropocén

korszakra [Vida 2012] megtelt a Föld, a

folytonos növekedés gondolata mára

abszurditássá vált, az olcsó fosszilis energia –

amely eddigi gyors fejlődésünket eredményezte

– kifogyóban. Takarékosság és hatékonyság-

növelés a mai jelszavak, de talán már ez is késő.

Ma sokkal inkább a válságféleségek látszanak

fenntarthatónak (társadalmi, gazdasági és

környezeti), mint a fejlődés. Az iparnak és a

mezőgazdaságnak kevesebbel kellene többet

termelnie, és meg kellene változtatnia a

jelenlegi elosztási viszonyokat. Ráadásul olyan

technológiákkal, amelyek nem terhelik tovább a

már károsodott környezetünket. Komoly kihívás

ez, amellyel a fejlett országok döntéshozói nem

képesek szembenézni, s az ún. fogyasztói

társadalom sem, amely ragaszkodik

forráspazarló szokásaihoz.

Az olajcsúcs elmélete [Hubbert 1962] mellett

mára megjelent a talajcsúcs teóriája is. Akár 60

év alatt is tönkre mehet a termőtalaj jó része a

világon. Ennek legfőbb agronómiai okai a

mértéket nem ismerő legeltetésben, az át nem

gondolt erdőirtásokban, a szakszerűtlen

öntözésben és vízrendezésekben rejlenek. A

túllegeltetés, az erdőirtás vagy a növényzet

egyéb módon való elpusztítása miatt nő a szél

talajelhordó hatása (defláció). Mivel a szél és a

víz hatása a növényzettel ritkábban borított

területeken sokkal erőteljesebben érvényesül, a

természetes növénytakaró védelme egyben

talajvédelmet is jelent. A mezőgazdaságilag

művelt területeken a nagy táblák kialakítása

érdekében kiirtott mezővédő erdősávok hiánya

miatt ma többnyire semmi sem állja útját a szél

pusztító erejének (3. kép). Statisztikai adatok

szerint hazánkban évente mintegy 80 millió m3

termőtalajunk vész el a szél eróziós hatása

következtében.

3. kép Talajerózió az esőerdő felszámolása után

A szakszerűtlen öntözés is okozhatja a talaj

minőségének romlását, ugyanis szikesedés

indulhat meg. A szikes talajfelszíni réteg az

egészséges talajélethez szükséges kalciumban

szegény, ellenben nátriumban gazdag, amely a

talajt tömötté, szellőzetlenné teszi. A szikesedés

kiváltója lehet nátriumban gazdag öntözővíz

használata vagy a talajvízszint megemelkedése,

mert ebben az esetben az alsóbb

talajrétegekben felhalmozódott sók a felső

Page 9: KUTATÁS, FEJLESZTÉS ÉS INNOVÁCIÓ AZ AGRÁR ...A termőföld intenzív művelésének hatásai – I. Népességnövekedés vs. ellátás The effects of intensive cultivation –

bioKontroll │ 4. évf. 1-2. szám, 2013 http://www.ecotox.hu

– 9 –

rétegekbe kerülnek. A kisebb folyók és patakok

betonpartok közé szorítása erősen korlátozzák a

vízi élőlények életfeltételeit, így a vízfolyások

akár élettelen kanálisokká válhatnak.

Ugyanakkor az öntözőcsatornákkal együtt gyors

felszíni vízfolyásokat eredményeznek és

megakadályozzák, hogy az érkező vizek lerakják

hordalékaikat. Hazánk talajeróziós vesztesége

csak a Dunán keresztül mintegy 10 millió tonna

talaj évente.

A termőtalaj bonyolult életközösség, amelynek

fennmaradását a szervestrágyázás lehetővé

tette. Becslések szerint évente 75 milliárd tonna

talaj pusztul el világszerte, és mára a világ

termőtalajának 80%-a mérsékelten vagy

jelentősen erodálódott. Kínában az erózió

üteme a természetes regenerációs képesség 57-

szerese, míg Európában 17-szeres, Amerikában

10-szeres, Ausztráliában 5-szörös ez a mutató

[Gyulai 2010]. Aligha élt még a Földön olyan faj,

épült olyan civilizáció, amely a jövőre vonatkozó

átgondolás nélkül ilyen gyorsan használta fel a

véges készleteit.

Fentiekhez társul – és véleményünk szerint

súlyához képest kevés szó esik róla – a

növényvédelem kemizálása és a talaj

szerkezetét romboló gépesítés. Cikksorozatunk

a kemizálásról szól majd elsősorban, de érinti a

növényvédelmi célú géntechnológiai úton

módosított növények körét is. Előre bocsátjuk,

hogy a klórozott szénhidrogének növény-

védelemben való megjelenésével fordult elő az

az eset [Carson 1962], amikor termelési célra

olyan kellően nem ismert környezet-

egészségügyi tulajdonságú vegyületeket (DDT,

aldrin, dieldrin, haxachlor, camphechlor, PCB,

HCH stb.) használtunk, amelyek súlyos

mellékhatásait a mai napig viseljük. A DDT és

bomlástermékeinek (DDE, DDD) a hazai

anyatejekben való megjelenése ma is mérhető.

Sajnos ez a fajta félreismertség ma nagyon is

általános jelenségnek tűnik a növényvédő

szerek körében [Darvas 2000, Darvas és Székács

2006] elég talán, ha az atrazine és glyphosate

hatóanyagokra gondolunk [Székács és Darvas

2012].

Irodalomjegyzék

Carson R (1962) Silent Spring. Hamish Hamilton,

London, UK. Darvas B (2000a) Virágot Oikosnak – Kísértések kémiai

és genetikai biztonságunk ürügyén. l’Harmattan,

Budapest. http://mek.oszk.hu/09800/09886 Darvas B (2000b) S mi tessék rajta? Liget 13, (8) 28-40. Darvas B, Székács A, szerk. (2006) Mezőgazdasági

ökotoxikológia. l’Harmattan, Budapest. Field CB, Campbell JE, Lobell DB (2008) Biomass

energy: the scale of the potential resource. Trends

Ecol. Evol. 23, 65-72. Gyulai I (2010) A „biomassza-láz” hozadéka.

Biokontrol 1 (1), 33-39.

Hubbert MK (1962) Energy Resources. Publication 1000-D. US National Academy of Sciences, Washinton DC, USA.

Meadows DH, Meadows G, Randers J, Behrens III WW (1972) The Limits to Growth. Universe Books, New York, USA.

Székács A, Darvas B (2012) Forty years with glyphosate. pp. 247-284. In. Herbicides – Properties, Synthesis and Control of Weeds

(Hasaneen MNAE-G Ed.) InTech, Rijeka, Croatia. http://cdn.intechweb.org/pdfs/25624.pdf

Takács-Sánta A (1999) Ember uralta Föld? Természet

Világa 130, 442-445. UCS (1992) World Scientists' Warning to Humanity.

Union of Concerned Scientists, Cambridge, USA.

https://www.ucsusa.org/sites/default/files/attach/2017/11/World%20Scientists%27%20Warning%20to%20Humanity%201992.pdf

UN (1992) Rio Declaration on Environment and Development. United Nations, New York, USA.

Page 10: KUTATÁS, FEJLESZTÉS ÉS INNOVÁCIÓ AZ AGRÁR ...A termőföld intenzív művelésének hatásai – I. Népességnövekedés vs. ellátás The effects of intensive cultivation –

bioKontroll │ 4. évf. 1-2. szám, 2013 http://www.ecotox.hu

– 10 –

http://www.jus.uio.no/lm/environmental.develo

pment.rio.declaration.1992/portrait.a4.pdf Vida G (2004) Helyünk a bioszférában. Neumann Kht.,

Budapest.

Vida G (2011) Globális energiagondok. Biokontroll 2 (1), 4-11.

Vida G (2012) Honnan hová Homo? Az Antropocén

korszak gondjai. Studia Physiologica, 18. Semmelweis Kiadó, Budapest.

Vitousek PM, Mooney HA, Lubchenko J, Melillo, JM

(1997) Human domination of Earth's ecosystem. Science 277, 494-499.

WCED (World Commission on Environment and

Development) (1987) Our Common Future. Oxford University Press, Oxford.

A kézirat beérkezésének dátuma: 2012. december 14. Székács és Darvas (2013) A termőföld intenzív művelésének hatásai – I.

Népességnövekedés vs. ellátás. bioKontroll 4 (1-2), 4-10.

Az 1989-es Exxon Valdez tankhajó tragédiája után detergenst szóró DC-6-os (Fotó: Bob Stapleton)

Baleset utáni óceánpart 2010 áprilisában (Venice, Louisiana)

Page 11: KUTATÁS, FEJLESZTÉS ÉS INNOVÁCIÓ AZ AGRÁR ...A termőföld intenzív művelésének hatásai – I. Népességnövekedés vs. ellátás The effects of intensive cultivation –

Gombaölő szerek mellékhatásai mikroorganizmusokra

Side-effects of fungicides on microorganisms Sebők Flóra

Szent István Egyetem, Környezettudományi

Doktori Iskola, 2103 Gödöllő, Páter K. u. 1.

E-mail: [email protected]

Flóra Sebők

Doctoral School of Environmental Sciences,

Szent István University, H-2103 Gödöllő,

Páter K. u. 1, Hungary

E-mail: [email protected]

Összefoglalás

A különböző kémiai csoportokhoz tartozó

gombaölő szerek mezőgazdasági és kertészeti

alkalmazása közben közvetlenül is szennyezhetik a

talajt, és emellett számosan közülük a kezelt

növények maradványaival kerülnek a talajba,

ahol több-kevesebb ideig perzisztálva károsítják

az ott élő mikroorganizmusokat. Mivel utóbbi

szervezetek bonyolítják le a talaj anyagforgalmát,

beleértve a tápanyagforgalmat is, az eredetileg

a növények védelmét szolgáló fungicidek

alkalmazásának vannak talajélettani környezeti

kockázatai is. Az alkalmazott fungicid-

hatóanyagok hatásmechanizmusainak az

ismerete elengedhetetlen feltétele a káros

mellékhatások minimalizálásának.

Summary

Fungicides of various chemical classes may

directly contaminate soil during their agricultural

and horticultural applications, and in addition,

several of these compounds reach the soil with

various parts of the treated plants. Perisiting in

soil for longer or shorter periods, fungicide

residues damage soil-borne microorganisms. As

these organisms are of key role in carrying out

metabolic processes in soil, including nutrient

turnover, the application of fungicides, originally

intended for plant protection purposes, pose

environmental risks on soil physiology as well.

Knowledge on the mechanisms of action of the

fungicide active ingredients applied is an

indispensable condition for minimizing harmful

side-effects.

Kulcsszavak: gombaölő szer, talajmikrobiológia,

hatásmechanizmus, környezeti kockázatok

Keywords: fungicide, soil microbiology, mode

of action, environmental risks

A talaj fizikai szerkezete, kémiai összetétele,

ökológiai és biológiai funkciói egyetlen összetett

rendszer különböző szintjeit és aspektusait

jelentik. A rendszer keletkezésének és működé-

sének dinamikájában a mikroorganizmusok

jelenléte igen magas arányú, következésképpen

a szerepük meghatározó jelentőségű. A teljes

Page 12: KUTATÁS, FEJLESZTÉS ÉS INNOVÁCIÓ AZ AGRÁR ...A termőföld intenzív művelésének hatásai – I. Népességnövekedés vs. ellátás The effects of intensive cultivation –

bioKontroll │ 4. évf. 1-2. szám, 2013 http://www.ecotox.hu

– 12 –

biomassza átlagosan 80%-át kitevő mikro-

organizmusok – magas szintű intracelluláris

anyagcseréjük, valamint a környezetükkel való

extrém nagy érintkezési felületük követ-

keztében – a talaj kémiai folyamataira totális

hatással vannak [Atlas & Bartha 1993].

Mikroorganizmusok szerepe a talajban

Az input szerves anyagok lebontása, átalakítása,

valamint a stabil szervesanyag-formák felépí-

tése egyaránt a mikroorganizmusok jelen-

létének és szerepének a megnyilvánulása.

Folyamatos lebontó tevékenységük szolgáltatja

a tápanyagot és az építőelemeket a primer

produkció számára, biztosítva ezzel a szénnek a

bioszférában való körforgalmát. A folyamatosan

keletkező, hulladék biopolimereket (cellulózt,

hemicellulózokat, keményítőt, kitint, peptido

glikánt, fehérjéket stb.) a megfelelő bontási

képességgel rendelkezők első lépésben, döntően

hidroláz enzimrendszereik segítségével, oligo-

merekre, illetve monomerekre bontják, majd a

fajoknak már egy szélesebb köre a

monomereket (cukrok, alkoholok, zsírsavak,

aminosavak stb.) mineralizálja, azaz szén-

dioxidig és vízig oxidálja. Más mikroorganizmus

csoportok pedig különböző oxidoreduktáz és

transzferáz enzimrendszereik segítségével, akár

éterkötések létrehozásával, szerves vegyületek

átalakításának hosszú sorát bonyolítják le.

Utóbbi folyamatok eredményei a humusz és

humuszszerű vegyületek is [Paul & Clark 1989].

A talajélet egyensúlyához feltétlenül

hozzátartoznak a fotoorganotróf, illetve a

kemoorganotróf jellegű producens mikro-

szervezetek is. A szubsztrátok változatossága, a

fizikai és kémiai tényezők sokfélesége alapján a

folyamatokért felelős mikrobák számos

különböző élettani típus, valamint ennél is több

biológiai csoport között oszlanak meg. Minél

nagyobb a résztvevő talajmikroorganizmus-

közösségek élettani és rendszertani diverzitása,

annál akadálytalanabb, illetve gyorsabb a

lebontási folyamat, végső soron a szén

lehetséges körforgása a bioszférában.

Az élethez nélkülözhetetlen nitrogén kémiai

átalakulásai – a szén biogeokémiai körforgal-

mának lépéseihez hasonlóan – többségükben a

talajban mennek végbe, illetve mikrobák

jelenlétéhez és szerepéhez elengedhetetlenül

kötött folyamatok. A különböző nitrogén-

vegyületeknek a talajban zajló kémiai átalakításai

redukciós és oxidációs, energiaigényes és

energiatermelő folyamatokat egyaránt képvisel-

nek, összességük ily módon szintén valódi

ciklust alkot. A fehérjék, a nukleinsavak, a

peptidoglikán és számos további, az élőlényeket

felépítő vegyület, továbbá a humusz nitrogén-

tartalmának forrása végső soron 100%

arányban csak a levegő nitrogénje lehet.

Vegyületbe viteléhez tetemes mennyiségű, és

koncentráltan jelenlévő energia szükséges, mely

nehézséget csak a szerves vegyületek energia-

tartalmát felhasználó nitrogénkötő prokarióták,

még az őslégkörben kialakult nitrogenáz

enzimrendszerükkel képesek áthidalni. Utóbbi

arány még a Haber–Bosch-féle ammónia-

gyártási technológia felfedezése óta is csak 70%-

ára „csökkent”. A nitrogénatomot tartalmazó

szerves vegyületek lebontásának első lépése-

ként az ammóniumionokat pedig az ún.

ammonifikáló mikrobák hasítják le, majd a

kémiailag szabad ammóniumionokat szintén

mikrobák, a nitrifikálók képesek oxidálni

stabilabb és az élőlények számára

Page 13: KUTATÁS, FEJLESZTÉS ÉS INNOVÁCIÓ AZ AGRÁR ...A termőföld intenzív művelésének hatásai – I. Népességnövekedés vs. ellátás The effects of intensive cultivation –

bioKontroll │ 4. évf. 1-2. szám, 2013 http://www.ecotox.hu

– 13 –

hozzáférhetőbb nitráttá, végül a nitrátot szintén

mikrobák képesek denitrifikálni elemi

nitrogénné, zárva ezzel a fogalmi eszközökkel

leegyszerűsített ciklust. A valóság sokkal

összetettebb és nagyrészt szintén mikroba-

tevékenységtől függő, amire csak egy példa a

legjelentősebb nitrogéndeponálási talaj-

összetevő, a humusz keletkezése.

Az élőlények szerves vegyületei szempontjából

legnélkülözhetetlenebb további elemek, így a

kén, a foszfor és a vas kémiai átalakulásai

szintén a talajban, és szintén mikrobák

anyagcserefolyamatain keresztül mennek

végbe. A teljes anyagtranszformáció jelentős

hányada tehát mikroorganizmusok enzimatikus

folyamatai által, sőt lényegében az ő testük

anyagtranszformációja által realizálódik.

A talaj mikrobiális biomasszája a bioszférában az

ökoszisztémák tápláléklánc rendszereinek több

szempontból is alapját, illetve kiinduló pontját

képezi. Mivel a talaj az élelmiszerek és a

takarmányok nyersanyagait termelő mezőgaz-

dasági és kertészeti kultúrák alapvető közege,

levonható a következtetés, hogy lényegében az

élelmiszerek előállításának is a talaj a

legjelentősebb forrása.

A gombaölők alkalmazásának kockázata a növényvédelemben

A haszonnövényeket nagy tömegben tartalmazó

kertészeti és mezőgazdasági kultúrák a kórokozó

gombák könnyű prédáivá válnának, tetemes

mennyiségi és minőségi romlást szenvednének

el. A problémát a növénytermelés kezdeteitől –

jóval a kórokozók azonosítása előtt –

felismerték és a kórokozás mértékét különböző

vegyszeres kezelésekkel csökkenteni igyekeztek, a

kén- és a réztartalmú szerek alkalmazása

általában hatásosnak bizonyult. A gombák elleni

üzemi szintű küzdelem lehetőségeit alapvetően

szűkíti, hogy eukarióta sejtjeik gátlása vagy

elpusztítása a növény (és a fogyasztó ember),

szintén eukarióta sejtjeit is károsítja. Emiatt a

korszerű fungicideknek egyre inkább a

specifikus sejtbiológiai funkciókat támadó

vegyületeket kell tartalmazniuk. A kórokozó

gombák biológiai sokfélesége (a citológiai

szempontból az állatvilághoz tartozó Plasmo-

diophora, a növényvilághoz tartozó fitoftórák és

peronoszpórák, az aszkomikóta sejttípussal

rendelkező, rendkívül széles kórokozói körök,

valamint a bazidiomikóta sejttípussal jellemez-

hető üszögök és rozsdák) miatt pedig a

gombaölő szereknek további specializációja vált

szükségessé. Az élelmiszertermelés alapjául

szolgáló növénytermelés globalizációja az

azonos fajták egybefüggő kultúráinak korábban

elképzelhetetlen méreteit eredményezi,

ráadásul a növényvédő eljárások rentabilitása

céljából legtöbb esetben monokultúrás

műveléssel [Agrios 1997].

A növényeknek a kórokozó gombákkal szembeni

védelme az esetek túlnyomó többségében

fungitoxikus hatóanyagok használatára épül.

Ezen hatóanyagokat általánosságban gomba-

ölőknek (fungicideknek) nevezik, hiszen a

fungitoxikus hatás növekedésgátló és tényleges

ölőhatásának szintje sok esetben koncentráció

kérdése, továbbá a gyakorlatban a gomba

növekedésének a gátlása a kitartósejtek

képződésének elmaradása miatt valójában a

gomba leküzdésével jár. A fungicidek túlnyomó

többsége valamely általános, sejtbeli biológiai

folyamat károsítása által fejti ki hatását.

Következésképpen a kezelések alkalmazásakor

Page 14: KUTATÁS, FEJLESZTÉS ÉS INNOVÁCIÓ AZ AGRÁR ...A termőföld intenzív művelésének hatásai – I. Népességnövekedés vs. ellátás The effects of intensive cultivation –

bioKontroll │ 4. évf. 1-2. szám, 2013 http://www.ecotox.hu

– 14 –

a hatóanyagok egy része szermaradványként a

talajba kerülve, az ottani élővilágra is

meghatározó mértékű hatást fejt ki. Mivel a

talaj anyagforgalmában a talajbiomassza 80%-át

kitevő mikroorganizmusok legalább ilyen

arányban veszik ki részüket, a szermaradvány

fungicidekkel a talaj alapvető funkciói ugyanilyen

vagy hasonló mértékben károsodhatnak [Ferris

& Lichtenstein 1980]. A mezőgazdasági termelés

szintjének fenntarthatósága, valamint az

élelmiszerek minőségének biztonsága érdekében

elengedhetetlenül fontos lenne a fungicideknek

a talajmikroorganizmus közösségek tevékeny-

ségére kifejtett hatását kellő szinten ismerni.

Gombaölőszer-hatóanyagok mellékhatásai mikroorganizmusokra

A gombaölőszer-hatóanyagok kémiai szerkezet

szerinti csoportosítását Székács [2006] foglalta

össze. Jelen áttekintésünk hatásmechanizmus

szerinti.

A membránalkotók szintézisét gátló gombaölők

Az aromás gyűrűt tartalmazó (AH) fungicidek a

sejtmembrán lipidrétegébe épülnek, az így

létrejött szerkezeti módosítás a mikro-

organizmusok membránjának funkciójára is

hatással van. Érdekes az egyik AH fungicid, a

dichloran esete. Észak Amerikában, Európában

és Dél-Afrikában engedélyezett szer, amely a

Basidiomycetes, a Deuteromycete és a Rhizopus

rokonsági körbe tartozó fajok ellen egyaránt

eredményesen alkalmazható. Hatására valóságok

fototoxicitás következik be, ugyanis a kezelt

gomba citoplazmamenbránja napfényre érzé-

kennyé válik, azáltal, hogy az egyik, gyakori

membránalkotó lipid, a linolsav ilyen esetekben

roncsolódik használható [Boscá et al. 1998]. Egy

másik AH fungicidben jelenlévő komponens, az

etridiazole a sejtmembrán foszfolipidjeinek

hidrolízisét idézi elő [Radzuhn & Lyr 1984] ami a

gombák membránjának líziséhez vezet. Később

fény derült ezeknek a szereknek más talajlakó

mikrobákra gyakorolt mellékhatásaira is. A

dichloran mutációt okozhat a Salmonella

typhimurium nevű baktériumban, azáltal, hogy

megzavarja a membránon belüli hidrofób

kölcsönhatásokat [de Ouveira et al. 2009]. Az

etridiazole pedig csökkentette az ammónium-

oxidáló talajbaktériumok nitrifikálásának

mértékét [Rodgers 1986], ami viszont kihat a

talaj mikrobiális közösségének szerkezetére és

működésére.

A szterolok megkülönböztetetten fontos alkotói

a gombák sejtmembránjának. A demetilációt

gátló (DMI) fungicidek a gombasejtekben a

szterolok bioszintézisét gátolják. A triadimefon a

gomba membrán szteroljainak szénvázában a

C14-nél demetilál, ezzel bevisz egy kettős kötést

a C22-nél, míg a C24-nél csökkent egy kettős

kötést, ezáltal a membrán rendellenesen

működik és bekövetkezik a sejt lízise [Pring

1984]. Bár a baktériumok sejtjeiben nincsenek

szterolok, a szterolokat célzó fungicideknek

közvetett hatása ezekre a szervezetekre mégis

van. Kimutatták, hogy ezeknek a fungicideknek

hosszú távon jelentkezik a talaj mikrobákra

kifejtett gátló hatása [Yen et al. 2009]. Egy

triazol fungicid, a triticonazole serkentette a

baktériumok szaporodását a talajban, míg a

fenpropimorph és a propiconazole néhány

bakteriális aktivitást csökkentett [Milenkovski et

al. 2010]. A hatásokban lévő eltérések

magyarázhatók a talaj mikroorganizmusok közötti

Page 15: KUTATÁS, FEJLESZTÉS ÉS INNOVÁCIÓ AZ AGRÁR ...A termőföld intenzív művelésének hatásai – I. Népességnövekedés vs. ellátás The effects of intensive cultivation –

bioKontroll │ 4. évf. 1-2. szám, 2013 http://www.ecotox.hu

– 15 –

viszony megváltozásával. Vizsgálatokkal igazol-

ták továbbá, hogy a dimethomorph nevű

hatóanyag még a baktériumok különböző

ökotípusaikra is eltérő hatással van, ezáltal

megváltozik a baktériumközösség összetétele,

így például a nitrogénciklusban résztvevő

baktériumok aktivitásának befolyásolásával

hatást gyakorolhat az ammonifikációra és a

nitrifikációra is [Cycoń et al. 2010].

Egyes fungicidek inkább az intracelluláris

membránrendszert és annak biológiai funkcióit

támadják. A fungicidként is használt acriflavine

a Candida utilis élesztőfajnál közismerten

előidézi petit mutánsok keletkezését, azaz

mitokondrium-mentes sejtek létrejöttét

[Keyhani et al. 2009]. In vitro kísérletben

megnöveli a mitokondrium membránjának

áteresztőképességét, ezáltal kiengedi a

citokróm-c enzimet a gomba citoplazmájába,

aminek eredményeképpen csökken a

plazmamembrán receptorjainak aktiválása. Ennek

hatására zavar keletkezik a protonáramlásban és

összeomlik a mitokondriális membrán két oldala

között fennálló protongrádiens. E folyamatok

következményeképpen az ATP szintézise lecsökken,

ami végső soron a sejt halálához vezet [Kawai &

Yamagishi 2009].

Mivel a baktériumok, és különösen a

kemolitotróf anyagcseréjű nirtifikáló baktériu-

mok sejtmembránja – általános sejtbiológiai

ismeretek szerint – nagymértékben hasonlít a

mitokondrium külső membránjához, feltételez-

hető, hogy az acriflavine a talajbaktériumokra

erősen gátló hatással van.

A fehérjeszintézist gátló gombaölők

Az aminosavakból szintetizálódó fehérjék az élő

szervezetek fontosabb építő kövei, minden,

sejtben lejátszódó folyamatban (pl. a sejt

alakjának kialakításában, a sejten belüli

transzportfolyamatok lebonyolításában, biokémiai

folyamatok katalizálásában) részt vesznek.

Számos gombaölő szer az aminosavak és a

fehérjék bioszintézisét gátolja, befolyásolva

ezzel az érintett szervezet biológiai funkcióit.

A sztreptomicint, amely elsősorban

antibakteriális hatású antibiotikum, és amelyet

a Streptomyces griseus sugárgomba termel. A

sztreptomicin beleavatkozik az aminosav-

szintézisbe. Hatásmechanizmusáról közismert,

hogy a fehérjeszintézis zavarát idézi elő azzal,

hogy a baktériumok 70S riboszóma egységéhez

kapcsolódó peptidláncában egy izoleucin

molekula hibás beépülését eredményezi [Old &

Gorini 1965]. Gátló, illetve ölő hatást fejt ki

baktériumokra azáltal is, hogy az aminosav-

szintézist kódoló gének hibás olvasásával egyes

aminosavak szintézisét megakadályozza. A

hatásmechanizmus utóbb említett szempontjaiból

következik, hogy a gombaölő szerként hatásos

sztreptomicin szermaradványa a talaj bakteriális

közösségeinek jelentős károsodását idézheti

elő. Megállapodás szerint a gyógyászati célra

használt hatóanyagok nem alkalmazhatók a

növényvédelemben. Ez esetben az erős

allergizáló hatása is ellene szólnak ennek.

Az oxitetraciklint széles spektrumú antibiotikus

hatása miatt az állatenyésztésben elsősorban

baktériumos betegségek megelőzésében

elterjedten alkalmazzák. Mellékhatása elsősorban

a talajbaktériumokat érinti azáltal, hogy az

amino-acil-tRNS komplexnek a riboszómák

akceptor helyéhez való kötését zavarja [Doyle et

al. 1991]. A hatás eredményeképpen a

talajbaktérium közösségek úgyszólván totális

károsodást szenvednek.

Page 16: KUTATÁS, FEJLESZTÉS ÉS INNOVÁCIÓ AZ AGRÁR ...A termőföld intenzív művelésének hatásai – I. Népességnövekedés vs. ellátás The effects of intensive cultivation –

bioKontroll │ 4. évf. 1-2. szám, 2013 http://www.ecotox.hu

– 16 –

A jelátadásra ható gombaölők

A mikrobiális membránra és elsősorban a

bennük elhelyezkedő fehérjékre ható gombaölő

szerek érzékenyen befolyásolhatják a jelátadást

is. A fludioxonil, bár nem-szisztemikus fungicid,

beavatkozik a célzott gombák szignál-

transzdukciós útvonalaiba [Kim et al. 2007].

Rosslenbroich és Stuebler [2000] kimutatták,

hogy a fludioxonil hatóanyaggal történő kezelés

beavatkozik az ozmoreguláris jelátviteli

útvonalba, aminek eredményeként a Botrytis

cinerea spóráinak csírázása és a micélium

növekedése gátlást szenved. Ezt a felfedezést

Ochiai és munkatársai [2002] is megerősítették,

miszerint a fludioxonil megzavarja a Candida

albicans CANIKI/COSI jelátviteli útvonalat, ami a

glicerinszintézis és a hifaképződés hibáihoz

vezet. A közelmúltban Hagiwara és munkatársai

[2009] beszámoltak a fludioxonil fonalas

gombák számos, kétkomponensű szignál-

transzdukciós rendszerében levő gént gátló

hatásáról is. Utóbbi rendszeren tapasztalt hatás

azt sugallja, hogy ez a fungicid hat a nem

célbaktériumokra is, hiszen a duális szignál-

transzdukció mechanizmusát prokarióták

esetében is leírták már [Mizuno 2005].

A dikarboximid-csoport tagjai szintén hatnak a

szignáltranszdukcióra. Az iprodione a

fludioxonil-hoz hasonlóan, a szignáltranszdukció

megszakításával gátolja a glicerinszintézist és a

hifák fejlődését. A szintén Botrytis-fajok ellen

használt iprodione befolyásolhatja a talaj-

baktérium-közösség szerkezetét is [Miñambres

et al. 2010]. Egy másik dikarboximid

gombaölővel, a vinclozolin-nal való kezelés a B.

cinerea esetén a kontrollhoz képest csökkentett

növekedési sebességet, rendellenes morfológiát,

valamint megváltozott hexóz- és a kitin-

termelést eredményezett [Cabral & Cabral

1997]. A vinclozolin is gátolja a talaj-

baktériumok, elsősorban a nitrifikálók

növekedését, zavart okozva ezzel a

nitrogénciklusban [Banerjee & Banerjee 1991].

A vinclozolin egyik metabolitja, a 3,5-diklór-

anilin szintén toxikus és ráadásul a talajban

perzisztens vegyület [Lee et al. 2008], ami

további növeli a talaj-ökoszisztémákra gyakorolt

káros mellékhatását.

A légzést befolyásoló gombaölők

A mikrobasejtek légzését számos, különböző

hatásmechanizmussal rendelkező gombaölő

szer közvetlenül gátolja. Néhány közülük NADH-

oxidoreduktáz (I Komplex) gátló, mások

szukcinát-dehidrogenáz (II Komplex) gátlók vagy

oxidatív foszforiláció szétkapcsolók. Idáig csak

néhány gombaölőről írták le, hogy a gombák

mitokondriumában levő I Komplex befolyáso-

lásával gátolja a légzést. A diflumethorim

hatóanyagot először 1997-ben Japánban

jegyezték be lisztharmat és dísznövények

rozsdája ellen [Fujii & Takamura 1998]. Ez a

fungicid gátolja a NADH-oxidoreduktáz-aktivitást,

ami feltétlenül a sejt pusztulásához vezet.

Három, széles körben használt II Komplex-gátló

a boscalid, a karboxin és a flutolanil a szukcinát-

dehidrogenáz hibás működését eredményezi a

trikarboxil ciklusban és a mitokondriális

elektrontranszport-láncban, gátolva ezáltal a II

Komplex aktivitását és végső soron a légzést a

gombasejtekben [Ziogas & Georgopoulos 1979,

Motoba et al. 1988, Matsson & Hederstedt

2001, Spiegel & Stammler 2006). Több kutatás is

igazolta, hogy a II Komplex-gátlók a nem

célszervezet talajbaktériumokra is hathatnak,

Page 17: KUTATÁS, FEJLESZTÉS ÉS INNOVÁCIÓ AZ AGRÁR ...A termőföld intenzív művelésének hatásai – I. Népességnövekedés vs. ellátás The effects of intensive cultivation –

bioKontroll │ 4. évf. 1-2. szám, 2013 http://www.ecotox.hu

– 17 –

hiszen a II Komplex központi jelentőségű enzim-

komplex rendszer, ami mind a prokarióta, mind

az eukarióta szervezetekben megtalálható,

ezért ezeket a vegyületeket a baktérium-

közösségek érintettsége miatt szintén nagy

elővigyázatossággal lehet csak használni.

A légzést befolyásoló gombaölők nem csak az

enzimkomplex-rendszerek szintjén gátolhatják

a kórokozók légzését. A széles hatásspektrumú

fluazinam a célzott sejtben szokatlan módon

fokozza a szétkapcsoló fehérjék aktivitását. A

vele történő kezelés hatására a

mitokondriumok anyagcseréje gátlódik, amit a

gombaölőnek a glutationnal történő

konjugációja okozhat [Guo et al. 1991]. Az ATP

termelődése is gátlódik. Eddig nyolc fluazinam-

származék szétkapcsoló aktivitásáról számoltak

be [Brandt et al. 1992], ami azt jelentheti, hogy

a fluazinam hat a gombák anyagcsere-

útvonalaira [van Wijngaarden et al. 2010]. Egy

másik fungicid, a dinocap is hasonló

hatásmechanizmussal bír, mint a fluazinam,

gátolva ezzel az ammonifikáló baktériumok

aktivitását [Černohlávková et al. 2009].

A mitózisra és a sejtosztódásra ható gombaölők

A gombák mitózisára és sejtosztódására ható

fungicidek közül a legismertebbek a

benzimidazol-vegyületek [Seiler 1975,

McCarroll et al. 2002]. Az ide tartozó

legismertebb és leggyakrabban alkalmazott két

hatóanyag a benomyl és a carbendazim.

Kutatások kimutatták, hogy ezek a gombaölők

gátolják a tubulinszálak mikrotubulussá történő

összeállását. A mikrotubulusban hozzákötődnek

a β-tubulinhoz, amivel megakadályozzák a sejtek

szaporodását és a dinamikus instabilitásuk

folyamatosságának fennmaradását [Gupta et al.

2004, Koo et al. 2009). A mikrotubulusok az

eukarióta sejtekben a sejtváz-építők egyike,

ilyen formán számos sejtben létfontosságú

szerepet töltenek be. A benzimidazolok gátolják

az orsó mikrotubulusok kialakulását, megaka-

dályozva ezzel a kromatidák szétválását a

metafázisban, valamint zavart okozva a

mikrotubulusok és a kinetokórok közötti

kölcsönhatásokban, végső soron kromatid- és

kromoszómavesztést okozva a célszervezet

mitózisában [Rathinasamy & Panda 2006]. A

mellékhatás szempontjából főként a talajban

élő eukarióta mikroorganizmusok, közülük is

elsősorban a geokémiai körfolyamatokban

pozitív szerepet játszó szaprotróf talajgombák

jönnek szóba. Egyértelmű sejtbiológiai magyarázat

csak a már említett talajgomba-közösségek

gátlásával keletkező mellékhatásukra kézen-

fekvő, megbízható vizsgálati eredmények

igazolják azonban, hogy a benzimidazol

vegyületek a nitrifikáló baktériumok gátlását is

okozzák [Chen et al. 2001].

A nukleinsav-szintézisre ható gombaölők

A nukleinsav-szintézis egyik legfontosabb

enzimrendszerének, az RNS-polimeráz I

rendszernek a gátlásában vesznek részt a

fenilamidok. A csoport legismertebb tagja, a

metalaxyl azáltal avatkozik be a nukleinsav

szintézisbe, hogy az RNS-polimeráz I aktivitását

gátolja, így blokkolja az rRNS-szintézist az uridin-

átírás szintjén [Buchenauer 1990]. Amellett,

hogy a fenilamidok használata növelheti a

gombaölő szerekkel szembeni rezisztencia

elterjedését a patogén populációkban [Lee et al.

2010], számoltak már be a nitrogén-

körforgásban szerepet játszó baktériumokat

Page 18: KUTATÁS, FEJLESZTÉS ÉS INNOVÁCIÓ AZ AGRÁR ...A termőföld intenzív művelésének hatásai – I. Népességnövekedés vs. ellátás The effects of intensive cultivation –

bioKontroll │ 4. évf. 1-2. szám, 2013 http://www.ecotox.hu

– 18 –

megzavaró mellékhatásaikról is [Monkiedje &

Spiteller 2005].

Vannak adatok egyes hidroxipirimidin-fungici-

deknek az adenozin-dezaminázt gátló hatására

vonatkozóan is. Holloman és Chamberlain

[1981] beszámoltak arról, hogy az ethirimol

hatással van néhány metabolitra, mint például

az inozinra vagy az adenin-nukleotidokra az

árpa-lisztharmat kórokozójában. Az ethirimol az

adenin-foszforibozil-transzferáz

túltermelődését okozza, miáltal felborulhat a

nukleotid-készlet egyensúlya. Az ethirimol

gátolja továbbá az adenozin hidrolízises dezami-

nációját katalizáló enzimet is. Ennek következ-

tében az inozin termelődése megszakad, és így

a nukleinsavak termelődésében zavar keletkezik.

Az ethirimol-lal szembeni rezisztenciáért felelős

gént, az ethIS-t, később az árpa-lisztharmat

kórokozójában, az Erysiphe graminis f. sp.

hordei-ben megtalálták [Brown & Simpson

1994], tehát fenntartással kell lenni a hidroxi-

pirimidin gombaölők alkalmazásával szemben,

ugyanis célszervezet populációiban a fungicid

ismételt alkalmazásakor rezisztencia alakulhat

ki. Mivel a nukleinsavak-szintéziséért felelős

enzimek és enzimrendszerek számos tagja az

élővilágban egységesen működik, számolni kell

azzal, hogy utóbbi gombaölő-szermaradványok

a talaj-mikroorganizmusok közül a hasznos

szaprotróf gombák mellett a talajbaktériumok

széles körét is hátrányosan befolyásolja.

Több hatáshelyű gombaölők

A több hatáshelyű gombaölőket praktikus

okokból a mezőgazdasági gyakorlatban

különösen elterjedten alkalmazzák. Számosan

közülük hosszú lebomlási idővel jellemezhető,

emiatt reális mennyiségben a talajba is kerülnek

és ott több-kevesebb ideig fennmaradnak.

A chlorothalonil széleskörben használt gomba-

ölő, ami közömbösíti a glutationt a gombasejtek

csírázásakor, ami a glikolízis és energiatermelés

összeomlásához vezet. Azonban Chen és

munkatársai [2001] rámutattak arra a tényre,

hogy a chlorothalonil nem csak a gombákra,

hanem a talajban élő, nitrogén körforgalomban

résztvevő baktériumokra is hatással van. A

mancozeb-ről és más, több hatáshelyű

fungicidekről is kiderült már, hogy a gombák

mellett a szén és nitrogén körfogalomban

jelentős szereppel bíró baktériumokat is

károsítják [Cycoń et al. 2010, Černohlávková et

al. 2009), míg a captan és a thiram a

denitrifikáló baktériumok növekedését gátolják

[Milenkovski et al. 2010]. Ráadásul a rézalapú

több hatáshelyű fungicidek, mint pl. a réz-

szulfát, gátolják a talajban élő baktériumokat és

sugárgombákat [Kostov & van Cleemput 2001],

valamint más élőlényekre is negatív hatással

lehetnek.

Irodalomjegyzék

Agrios GN (1997) Plant Pathology. 4th ed. Academic

Press, San Diego. Atlas RM, Bartha R (1993) Microbial Ecology.

Benjamin Cummings, Redwood City.

Banerjee A, Banerjee AK (1991) Effect of the fungicides tridemorph and vinclozolin on soil microorganisms and nitrogen metabolism. Folia

Microbiol. 36, 567-571. Boscá F, Miranda MA, Serrano G, Vargas F (1998)

Photochemistry and photobiological properties of

dicloran, a postharvest fungicide with photosensitizing side effects. Photochem. Photobiol. 67, 532-537.

Page 19: KUTATÁS, FEJLESZTÉS ÉS INNOVÁCIÓ AZ AGRÁR ...A termőföld intenzív művelésének hatásai – I. Népességnövekedés vs. ellátás The effects of intensive cultivation –

bioKontroll │ 4. évf. 1-2. szám, 2013 http://www.ecotox.hu

– 19 –

Brandt U, Schubert J, Geck P, von Jagow G (1992)

Uncoupling activity and physicochemical properties of derivatives of fluazinam. Biochim. Biophys. Acta 1101, 41-47.

Brown JKM, Simpson CG (1994) Genetic analysis of DNA fingerprints and virulences in Erysiphe graminis f. sp. hordei. Curr. Genet. 26, 172-178

Buchenauer H (1990) Chemistry of Plant Protection. Part 6: Controlled release, biochemical effects of pesticides, inhibition of plant pathogenic fungi.

Springer, New York. Cabral SMJCS, Cabral, JPS (1997) Morphological and

chemical alterations in Botrytis cinerea exposed to

the dicarboximide fungicide vinclozolin. Canad. J. Microbiol. 43, 552-560.

Černohlávková J, Jarkovský J, Hofman J (2009) Effects

of fungicides mancozeb and dinocap on carbon and nitrogen mineralization in soils. Ecotoxicol. Environ. Safety 72, 80-85.

Chen SK, Edwards CA, Subler S (2001) Effects of the fungicides benomyl, captan and chlorothalonil on soil microbial activity and nitrogen dynamics in

laboratory incubations. Soil Biol. Biochem. 33, 1971-1980.

Cycoń M, Piotrowska-Seget Z, Kozdrój J (2010)

Responses of indigenous microorganisms to a fungicidal mixture of mancozeb and dimethomorph added to sandy soils. Int. Biodeter.

Biodegrad. 64, 316-323. de Ouveira DP, Sakagami M, Warren S, Kummrow F,

de Umbuzeiro GA (2009) Evaluation of dicloran’s

contribution to the mutagenic activity of Cristais river, Brazil, water samples. Environ. Toxicol. Chem. 28, 1881-1884.

Doyle D, McDowall KJ, Butler MJ, Hunter IS (1991) Characterization of an oxytetracycline-resistance gene, otrA, of Streptomyces rimosus. Mol.

Microbiol. 5, 2923-2933. Fujii K, Takamura S (1998) Pyricut (difulmetorim, UBF-

002EC) – a new fungicide for ornamental use.

Agrochem. Japan 72, 14-16. Guo Z, Miyoshi H, Komyoji T, Haga T, Fujita T (1991)

Uncoupling activity of a newly developed

fungicide, fluazinam [3-chloro-N-(3-chloro-2,6-dinitro-4-trifluoromethylphenyl)-5-trifluoro

methyl-2-pyridinamine]. Biochim. Biophys. Acta

1056, 89-92. Gupta K, Bishop J, Peck A, Brown J, Wilson L, Panda D

(2004) Antimitotic antifungal compound benomyl

inhibits brain microtubule polymerization and dynamics and cancer cell proliferation at mitosis, by binding to a novel site in tubulin. Biochem. 43,

6645-6655. Hagiwara D, Asano Y, Marui J, Yoshimi A, Mizuno T,

Abe K (2009) Transcriptional profiling for

Aspergillus nidulans HogA MAPK signaling pathway in response to fludioxonil and osmotic stress. Fungal Genet. Biol. 46, 868-878.

Holloman DW, Chamberlain K (1981) Hydroxy-pyrimidine fungicides inhibit adenosine deaminase in barley powdery mildew. Pestic.

Biochem. Physiol. 16, 158-169. Kawai M, Yamagishi J-I (2009) Mechanisms of action

of acriflavine: electron microscopic study of cell

wall changes induced in Staphylococcus aureus by acriflavine. Microbiol. Immunol. 53, 481-486.

Keyhani E, Khavari-Nejad S, Keyhani J, Attar F (2009)

Acriflavine-mediated apoptosis and necrosis in yeast Candida utilis. Ann. New York Acad. Sci. 1171, 284-291.

Kim JH, Campbell BC, Mahoney N, Chan KL, Molyneux RJ, May GS (2007) Enhancement of fludioxonil fungicidal activity by disrupting cellular

glutathione homeostasis with 2,5-dihydroxy-benzoic acid. FEMS Microbiol. Lett. 270, 284-290.

Koo BS, Park H, Kalme S, Park HY, Han JW, Yeo YS, Yoon

SH, Kim SJ, Lee CM, Yoon MY (2009) Alpha- and beta-tubulin from Phytophthora capsici KACC 40483: molecular cloning, biochemical

characterization, and antimicrotubule screening. Appl. Microbiol. Biotechnol. 82, 513-524.

Kostov O, van Cleemput O (2001) Microbial activity of

Cu contaminated soils and effect of lime and compost on soil resiliency. Compost Sci. Util. 9, 336-351.

Lee JB, Sohn HY, Shin KS, Kim JS, Jo MS, Jeon CP, Jang

JO, Kim JE, Kwon GS (2008) Microbial biodegradation and toxicity of vinclozolin and its toxic metabolite 3,5-dichloroaniline. J. Microbiol.

Biotechnol. 18, 343-349. Lee S, Garzón CD, Moorman GW (2010) Genetic

structure and distribution of Pythium

Page 20: KUTATÁS, FEJLESZTÉS ÉS INNOVÁCIÓ AZ AGRÁR ...A termőföld intenzív művelésének hatásai – I. Népességnövekedés vs. ellátás The effects of intensive cultivation –

bioKontroll │ 4. évf. 1-2. szám, 2013 http://www.ecotox.hu

– 20 –

aphanidermatum populations in Pennsylvania

greenhouses based on analysis of AFLP and SSR markers. Mycologia 102, 774-784.

Matsson M, Hederstedt L (2001) The carboxin-binding

site on Paracoccus denitrificans succinate: quinone reductase identified by mutations. J. Bioener. Biomembr. 33, 99-105.

McCarroll NE, Protzel A, Ioannou Y, Stack HF, Jackson MA, Waters MD, Dearfield KL (2002) A survey of EPA/OPP and open literature on selected pesticide

chemicals – III. Mutagenicity and carcinogenicity of benomyl and carbendazim. Mutat. Res. – Rev. Mutat. Res. 512, 1-35.

Milenkovski S, Bååth E, Lindgren PE, Berglund O (2010) Toxicity of fungicides to natural bacterial communities in wetland water and sediment

measured using leucine incorporation and potential denitrification. Ecotoxicol. 19, 285-294.

Miñambres GG, Conles MY, Lucini EI, Verdenelli RA,

Meriles JM, Zygadlo JA (2010) Application of thymol and iprodione to control garlic white rot (Sclerotium cepivorum) and its effect on soil

microbial communities. World J. Microbiol. Biotechnol. 26, 161-170.

Mizuno T (2005) Two-component phosphorelay signal

transduction systems in plants: from hormone responses to circadian rhythms. Biosci. Biotechnol. Biochem. 69, 2263-2276.

Monkiedje A, Spiteller M (2005) Degradation of metalaxyl and mefenoxam and effects on the microbiological properties of tropical and

temperate soils. Int. J. Environ. Res. Public Health 2, 272-285.

Motoba K, Uchida M, Tada E (1988) Mode of

antifungal action and selectivity of flutolanil. Agric. Biol. Chem. 52, 1445-1449.

Ochiai N, Fujimura M, Oshima M, Motoyama T, Ichiishi

A, Yamada-Okabe H, Yamaguchi I (2002) Effects of iprodione and fludioxonil on glycerol synthesis and hyphal development in Candida albicans. Biosci.

Biotechnol. Biochem. 66, 2209-2215. Old D, Gorini L (1965) Amino acid changes provoked

by streptomycin in a polypeptide synthesized in

vitro. Science 150, 1290-1292. Paul EA, Clark FE (1989) Soil Microbiolgy and

Biochemistry. Academic Press, San Diego.

Pring RJ (1984) Effects of triadimefon on the

ultrastructure of rust fungi infecting leaves of wheat and broad bean (Vicia faba). Pestic. Biochem. Physiol. 21, 127-137.

Radzuhn B, Lyr H (1984) On the mode of action of the fungicide etridiazole. Pestic. Biochem. Physiol. 22, 14-23.

Rathinasamy K, Panda D (2006) Suppression of microtubule dynamics by benomyl decreases tension across kinetochore pairs and induces

apoptosis in cancer cells. FEBS J. 273, 4114-4128. Rodgers GA (1986) Potency of nitrification inhibitors

following their repeated application to soil. Biol.

Fertil. Soils 2, 105-108. Rosslenbroich HJ, Stuebler D (2000) Botrytis cinerea –

history of chemical control and novel fungicides

for its management. Crop Prot. 19, 557-561. Seiler JP (1975) Toxicology and genetic effects of

benzimidazole compounds. Mutat. Res. 32, 151-

167. Spiegel J, Stammler G (2006) Baseline sensitivity of

Monilinia laxa and M. fructigena to pyraclostrobin

and boscalid. J. Plant Dis. Prot. 113, 199-206. Székács A (2006) Gomba- egyéb mikrobaellenes

szerek. pp. 82-94. In. Mezőgazdasági

ökotoxikológia (Darvas B, Székács A szerk.) l’Harmattan Kiadó, Budapest.

van Wijngaarden RPA, Arts GHP, Belgers JDM,

Boonstra H, Roessink I, Schroer AF, Brock TC (2010) The species sensitivity distribution approach compared to a microcosm study: a case study with

the fungicide fluazinam. Ecotoxicol. Environ. Safety 73, 109-122.

Woodcock D (1972) Structure-activity relationship. In.

Systemic Fungicides. (Marsh RW Ed.) Longman Ltd., London.

Yen JH, Chang JS, Huang PJ, Wang YS (2009) Effects of

fungicides triadimefon and propiconazole on soil bacterial communities. J. Environ. Sci. Health B 44, 681-689.

Ziogas BN, Georgopoulos SG (1979) The effect of carboxin and of thenoyltrifluoroacetone on cyanide-sensitive and cyanide-resistant

respiration of Ustilago maydis mitochondria. Pestic. Biochem. Physiol. 11, 208-217.

Page 21: KUTATÁS, FEJLESZTÉS ÉS INNOVÁCIÓ AZ AGRÁR ...A termőföld intenzív művelésének hatásai – I. Népességnövekedés vs. ellátás The effects of intensive cultivation –

bioKontroll │ 4. évf. 1-2. szám, 2013 http://www.ecotox.hu

– 21 –

A kézirat beérkezésének dátuma: 2013. április 19. Sebők (2013). Gombaölő szerek mellékhatásai mikroorganizmusokra. bioKontroll 4 (1-2),

11-21.

Szürkepenész (Fotó: agrostiech)

Búza-lisztharmat (Fotó: Varga András)

Page 22: KUTATÁS, FEJLESZTÉS ÉS INNOVÁCIÓ AZ AGRÁR ...A termőföld intenzív művelésének hatásai – I. Népességnövekedés vs. ellátás The effects of intensive cultivation –

A termőföld intenzív művelésének hatásai – II. Ipari háttér

The effects of intensive cultivation – II. The industrial background Székács András – Darvas Béla

Központi Környezet- és Élelmiszer-tudományi

Kutatóintézet

1022 Budapest, Herman O. u. 15.

E-mail: [email protected]

András Székács – Béla Darvas

Central Environmental and Food Research

Institute

H-1022 Budapest, Herman O. u. 15, Hungary

E-mail: [email protected]

Összefoglalás

A mezőgazdaságot kezdetben kiszolgáló, de ma

már irányító nemzetközi vállalatok válasza az

emberiség népességnövekedésére a „Zöld

Forradalom”-ban és ezt követően a

mezőgazdaság iparfüggőségének emelése volt.

A termék-előállítók szintjén rendkívüli

tőkekoncentráció valósult meg, és ma a

gyógyszer- és növényvédőszer-ipar, valamint a

géntechnológiai úton módosított (GM)

növényfajták néhány, a legfejlettebb országok

érdekérvényesítő képességét is meghaladó

erejű tőkéscsoport kezében vannak. A

mezőgazdaság nyílt technológiai jellege okozta

a vegyszeres növényvédelem ökológiai válságát

– lásd a DDT, az Agent Orange és az atrazine

esetét – amely súlyos talaj-, víz- és élelmiszer-

szennyezésekkel járt együtt, és végül az

agrokemizálás egyre növekvő társadalmi

elutasítását okozta. A növényvédelmi célú,

elsőgenerációs GM-növények sem törték meg

ezt a trendet. A glyphosate-tűrő GM-

növényeknek a hatóanyag szermaradékai miatti

jelentős vízszennyező képessége mára

nyilvánvalóvá vált.

Summary

With the advent of the „Green Revolution” and

subsequently, multinational corporations,

initially serving, but currently directing

agriculture, responded to the population

growth of humanity by increasing agricultural

industrialization. Extraordinary capital

concentration has been realized at the level of

product manufacturers, and today the drug and

pesticide industries, as well as the genetically

modified (GM) plant varieties are in the hands

of a few capitalist groups with interest

representation capability beyond that of even

the most developed countries. The feature that

agriculture operates as an open technology has

caused the ecological crisis of chemical

pesticides (see DDT, Agent Orange and

atrazine), leading to severe soil, water and food

contaminations and ultimately resulting in

growing societal rejection of agrochemicals.

First generation GM crops for plant protection

purposes did not break this trend either. The

high water polluting potental of glyphosate-

tolerant GM plants due to glyphosate residues

has become apparent by now.

Page 23: KUTATÁS, FEJLESZTÉS ÉS INNOVÁCIÓ AZ AGRÁR ...A termőföld intenzív művelésének hatásai – I. Népességnövekedés vs. ellátás The effects of intensive cultivation –

bioKontroll │ 4. évf. 1-2. szám, 2013 http://www.ecotox.hu

– 23 –

Kulcsszavak: Zöld Forradalom, Bt-növény,

glyphosate, Monsanto, Syngenta

Keywords: Green Revolution, Bt plant,

glyphosate, Monsanto, Syngenta

„Zöld Forradalom”-nak az 1950 és 1985 közötti

időszakot nevezzük, amely során a

mezőgazdaság iparosításával a világ

gabonatermelése közel 3,5-szeresére

növekedett. Ezt lényegében a mezőgazdaságba

bevitt energiahordozók, nagyadagú műtrágyázás

(NPK), öntözés, gépesítés és a növényvédő

szerek kiterjedt alkalmazása révén érték el. A

folyamat egyik teoretikusa Norman Ernest

Borlaug (1. kép) volt [Borlaug 1970], akinek

gabonanemesítő és technológiafejlesztő

tevékenysége nyomán a korábban éhező

Mexikó átmenetileg gabonaexportáló országgá

vált, és India, Pakisztán és Afrika számos

országának szakemberei tanulták meg, hogyan

lehet szinte minden eszközt felhasználva többet

termelni. A „Zöld Forradalom” termelés-

centrikus, agresszív válasz volt a népességszám

növekedésére, hatása ennek megfelelően

sokféle környezeti problémával járt, hiszen arra

irányult a legkisebb figyelem. Mai kritikusai

tehát ezen a területen találják a legtöbb

kifogást. Különösen sokat olvashatunk a felszíni

és talajvizek nitrát-/nitritszennyeződéséről,

amely a vízi élővilágra különösen kedvezőtlen.

Energiahordozóink véges volta mára

bizonyossággá vált, s ez a mezőgazdasági

gépesítés és a túlzó agrokemizálás

fenntarthatatlanságára mutatott rá. A

növénytermesztésbe befektetett pótlólagos

energiamennyiség egyébként egyre kisebb

hozadékkal jár, és hatására a növény-

termesztésben keletkező jövedelem egyszerűen

átvándorolt az ipari szférába, a gazdák

eladósodását előidézve. Így állhatott elő, hogy

növekvő terméseredmények a gazda számára

csökkenő jövedelmezőséggel jártak együtt. A

nagymennyiségű műtrágyázáshoz intenzív

növényfajták kellettek, amelyek a

legkülönbözőbb betegségekre fogékonyak, és

beltartalmi mutatóik sem a legkedvezőbbek.

Napjainkban arról számolnak be egyesek, hogy

táplálékainkban egy sor fontos mezo- és

mikroelem drasztikusan csökkent az egyoldalú

NPK-műtrágyázás következtében és a szerves-

trágyázás visszaszorulásával.

1. kép Norman Ernest Borlaug

Gyógyszer- és növényvédőszer-gyártók, GM-fajtatulajdonosok

A XX. század nyolcvanas-kilencvenes évei

géntechnológiai iparának hirtelen – és

hihetetlen befektetési kedvet is hozó –

fellendülésében az a szándék s egyben igény

fogalmazódott meg, hogy a molekuláris biológia

és az akkortájt induló genomika területén

Page 24: KUTATÁS, FEJLESZTÉS ÉS INNOVÁCIÓ AZ AGRÁR ...A termőföld intenzív művelésének hatásai – I. Népességnövekedés vs. ellátás The effects of intensive cultivation –

bioKontroll │ 4. évf. 1-2. szám, 2013 http://www.ecotox.hu

– 24 –

felhalmozott ismereteink a köznapi és az üzleti

élet számára is hasznosuljanak. A

mezőgazdasági géntechnológia első elvi

célkitűzése az volt, hogy a haszonnövények

genomjának megváltoztatásával kiküszöbölje,

de legalábbis korlátozza a kémiai növényvédő

szerek használatát, s az általuk okozott

környezetterhelést. Ez kétségkívül nemes, ám

mind elvi – ökológiai, mind gyakorlati

értelemben mindeddig be nem váltott

célkitűzés volt. Az elképzelésnek ökológiai

értelemben súlyos hibája, hogy afféle tüneti

kezelést kíván nyújtani: nem a gond okát (a

kártevők ember előidézte túlzott szaporodási

lehetőségét) szünteti meg, csupán

visszaszorítani igyekszik azt, s így lényegét

tekintve sem haladja meg a rutinszerű

vegyszeres növényvédelem stratégiáját

[Székács és Darvas 2012b]. Gyakorlati

értelemben pedig az történt, hogy kellő

mértékben nem kutatott, de termékként

megjelent GM-növények első, de napjainkig is

piacdomináló képviselői (lásd elsőgenerációs,

növényvédelmi célú GM-növények) végső soron

a korábban is alkalmazott – rovar- vagy

gyomirtó – növényvédőszer-hatóanyagok

termelődésén (Cry-toxint termelő Bt-növények)

vagy egy adott totális gyomirtó hatóanyagra

kijuttatásán (glyphosate, glufosinate

hatónyagokra tűrőképessé tett GM-növények)

alapulnak [Darvas 2007, Darvas és Székács 2010,

2011]. Az egyes hatóanyagokhoz kötött

fejlesztés azonban rögtön bajba kerül, ha az

alkalmazott hatóanyag toxikológiájával gondok

vannak. Ez történt a vízszennyező glyphosate

esetében is, amelyet daganatkeltő hatással

gyanúsítanak [Darvas et al. 2011, Székács és

Darvas 2012a].

A mezőgazdaság, mint iparszerű technológia –

ellentétben a reaktorokban, zárt rendszerben

végzett ipari eljárásokkal – ún. nyílt technológia,

melynek összetevői közvetlenül érintkeznek a

természeti közegekkel és az azokon élő

életközösségekkel, s ezáltal – gyakorta

ellenőrizhetetlen módon – hatnak azokra. Ez a

nyílt technológiai jelleg okozta a vegyszeres

növényvédelem ökológiai válságát és társadalmi

elutasítását, s az ökológiai zsákutcából –

egyelőre – a növényvédelmi célú GM-növények

sem mutatnak kiutat. Mi több, a GM-növények

fajtatulajdonosai (2. kép), mint korábbi

növényvédőszer-cégek, e növényekben egyfajta

kiutat látnak, hogy a növényvédőszer-

engedélyezés rendkívül hosszadalmassá (egy

eredeti hatóanyag kifejlesztésének időtartamát

10-12 évre becsülik) és költségessé (az

ezredfordulónál 20-40 millió USA dollárba került

egy hatóanyag kifejlesztése) vált folyamatát

elkerüljék, vagyis az üzleti célok az eredeti

fejlesztési szándékok fölé kerekedtek [Darvas és

Székács 2006].

2. kép A Monsanto Corporation épülő központi

kísérleti telepe (Chesterfield Village Research

Center, MO, USA)

Page 25: KUTATÁS, FEJLESZTÉS ÉS INNOVÁCIÓ AZ AGRÁR ...A termőföld intenzív művelésének hatásai – I. Népességnövekedés vs. ellátás The effects of intensive cultivation –

bioKontroll │ 4. évf. 1-2. szám, 2013 http://www.ecotox.hu

– 25 –

A mezőgazdasági géntechnológia intézményes

elkülönülése, majd integrációja fokozatosan

zajlott. A mezőgazdasági vegyipar a múlt

században indult számtalan vegyi- és

gyógyszerüzem-fúziók és felvásárlások

sorozatain keresztül érte el jelenlegi állapotát (I.

táblázat), amelyet mára a nemzetközi vállalatok

szintje jellemez [Darvas 2000]. Napjainkban hat

hatalmas tőkével rendelkező nemzetközi

vállalat – BASF, Dow, DuPont, Monsanto,

Sanofi-Aventis és Syngenta – birtokolja az eddig

felhalmozott többségi termékspektrumot és

tőkét. A növényvédő szerek területén

bekövetkezett súlyos ökotoxikológiai ballépések

miatt (II. táblázat) a gyártók nevüket is gyakran

változtatták, illetve végül teljesen szétváltak az

egészségügyi (gyógyszerek) és a mezőgazdasági

(növényvédő szerek) célú kemikáliákat gyártó

egységek.

Az egyre nagyobb tőke vonzásában létrejött

nemzetközi cégek – melyek a világgazdaság

jelentős piaci tényezőivé váltak – az utolsó tíz

évben géntechnológiai (pl. Calgene, Mycogene)

és vetőmaggyártó (pl. DeKalb, Pioneer)

vállalatokat is felvásároltak. Ezen az úton

valósulhatott meg, hogy a genetikai események

(az azt hordozó GM-növényfajták) szabadalmi

védelem alá helyezhetősége révén a

növénytermesztés egésze fölötti rendelkezési

jog e cégek felé vándoroljon. Vezető pozícióba

kerül az a cég, amelyik a vetőmagot birtokolja,

legfőképpen, ha az szabadalmaztatható. A

vetőmag tehát stratégiai fontosságú termék. Jó

példa erre a glyphosate hatóanyagú

gyomirtókat tűrő növények köre. A korábbi

hatóanyag-szabadalmas Monsanto cég ezen az

úton az immár szabadalmi oltalomra nézve

lejárt, generikus hatóanyagát egy sor

glyphosate-tűrő növény-fajtacsoport (pl. MON

603, MON 73-7, MON 89788, MON 40-3-2 stb.)

szabadalmaztatásával újra jövedelmezővé tette.

Világos utalás erre, hogy a Monsanto saját

glyphosate hatóanyagú gyomirtószer-

készítménye, a Roundup termékcsalád (pl.

Roundup Classic, ~ Original, ~ Forte, ~ Mega, ~

PowerMAX, ~ WeatherMAX) nevére utalva GM-

növényeit Roundup Ready-nek nevezte el,

miközben a növények a piaci versenytársak

glyphosate-készítményeivel szemben is

ellenállók [Székács és Darvas 2012b].

Mindeközben nem haszontalan megjegyeznünk,

hogy a glyphosate jelenkori környezet-

egészségügyi bukdácsolása [Darvas et al. 2011]

elbizonytalanodást eredményezett a

világpiacon, amely nemcsak a glyphosate-tűrő

GM-fajták tulajdonosait érinti majd jelentős

mértékben, hanem a hatóanyag generikus

gyártóit és forgalmazóit is. A rossz toxikológiai

eredmények ugyanis előbb vagy utóbb

csökkenthetik a vásárlási kedvet.

A glyphosate pillanatnyilag a globális

növényvédőszer-piac 15%-át szerezte meg

[Székács és Darvas 2012b]. Egyes gazdasági

szakértők 2008-ig a glyphosate-tűrő növények

terjedésével a glyphosate piacának meghatározó

bővülésével számoltak. Pillanatnyilag 1,1 millió

tonna gyártási kapacitás áll a Földön

rendelkezésre. Kína 2007-es 0,3 millió tonnás

kapacitását 2010-re 0,8 tonnára bővítette, s

ezzel a Föld legjelentősebb gyártójává vált. A

jelenlegi piacon azonban „csupán” 0,5 millió

tonna glyhosate-ra van kereslet. Ez a túlkínálat

az árat lefelé téríti el. Ugyanakkor emelkedtek a

gyártáshoz szükséges alapanyagárak, tovább

csökkentve a gyártás jövedelmezőségét. A kínai

gyártási kapacitások tehát pillanatnyilag

Page 26: KUTATÁS, FEJLESZTÉS ÉS INNOVÁCIÓ AZ AGRÁR ...A termőföld intenzív művelésének hatásai – I. Népességnövekedés vs. ellátás The effects of intensive cultivation –

bioKontroll │ 4. évf. 1-2. szám, 2013 http://www.ecotox.hu

– 26 –

I. táblázat Jelentősebb növényvédőszer-gyártók és GM-fajtatulajdonosok 2010-ben

Cég

BASF Corp.

(2000)

←BASF Corp. (2000)

←BASF Corp. (1986) ←American Cyan. Home (1994) ↑Shell Internat. ↑Cellamerck (1972)

←BASF-Wyandotte (1969)

Dow Agrosciences LLC

(2001)

←Dow AgroSciences LLC(2001) ↑Mycogen (1982) ↑Rohm & Haas Ag. Chem.

←Dow-Elanco (1898) ←Sanachem S.A. (1997) ←Rohm & Haas US (1917)

←Dow ←Elanco Prod. Co. (1960) ←Rohm & Haas Germany (1907)

DuPont

(1802)

←DuPont ←DuPont ↑Pioneer Hi-Bred

←DuPont ↑Shell Ag. Chem Co. (1986)

Monsanto Corp.

(2002)

←Monsanto ↑Pharmacia-Upjohn (2000)

←Monsanto ↑DeKalb

←Monsanto ↑Asgrow ↑American Cyanamid

Sanofi-

Aventis

(2011)

←Aventis Crop. Sci. (1999) ↑Bayer Crop Sci. (1995) ↑Rhône-Poulenc ←Sanofi-Synthélab (1999)

←AgrEvo ←Croplan Geneticst ↑TUCO ↑Hoetch AG (1951) ←Rhône-Poulenc ←Bayer ↑Miles Med. Co. (1884)

←NOR-AM Chem .Co. (1984) ↑BFC (1981) ↑Union Carbide Ag. Prod. ↑Mobay (1974) ←TUCO (1985) ←Hoetch ←Rhône-Poulenc ←Bayer

Syngenta

(2000)

←Novartis CP ←AstraZeneca PLC ↑Astra AB (1913) ↑GB Biosciences (2001)

←Novartis Crop Prot. (1996) ↑Merck CP (1997) ←Zeneca Ag Prod. (1993) ←ISK Bioscience (1990)

←Ciba-Geigy ↑Fermenta ←Sandoz CP ←ICI America (1971) ←Stauffer ←Ishihara (1916)

Page 27: KUTATÁS, FEJLESZTÉS ÉS INNOVÁCIÓ AZ AGRÁR ...A termőföld intenzív művelésének hatásai – I. Népességnövekedés vs. ellátás The effects of intensive cultivation –

bioKontroll │ 4. évf. 1-2. szám, 2013 http://www.ecotox.hu

– 27 –

II. táblázat Jelentősebb mezőgazdasági vegyigyárak ismert előélete

Cég Büszkeségeik Botrányaik

BASF Corp. fipronil – termeszek ellen

műanyagok atrazine

Sanofi-Aventis Aspirin (Bayer)

GM-inzulin vakcinagyártás

bhopali tragédia (Union Carbide) chlordimeform (Shering) aldicarb (Union Carbide)

E.I. du Pont de Nemours & Co.

Teflon, Kevlar Pioneer fajtái

lindane (Rhône-Poulence) atrazine

Dow Chemical Co. műanyagok Vietnami Háború – Agent Orange

DBCP

Monsanto Corp. DeKalb fajtái

Vietnami Háború – Agent Orange Plan de Colombia – Roundup Ultra

MON 863 – rezisztens kukoricabogár

Syngenta Ag. bioüzemanyag

DDT (Geigy) aldrin-, dieldrin- (Velsicol)

heptachlor-, chlordan (Velsicol) Agent Orange (Diamond Shamrock)

Rajnai tragédia (Sandoz) chlordimeform (Ciba)

atrazine (Novartis)

kihasználatlanok. A glyphosate ára egyébként a

generikus gyártás óta erőteljesen csökkenő

tendenciát mutat. Az Egyesült Államokban a

Roundup gyomirtószer-készítmény ára ma fele

annak, ami a szabadalmi oltalom évei alatt volt.

Az ingadozás éves szinten is jelentős: 2009

márciusában, Kínában 4100 USA dollár/t árat

regisztráltak, míg szeptemberben az ár 2914

USA dollár/t volt. A 2009-ben termelt kínai

glyphosate legjelentősebb vásárlói az Egyesült

Államok (82109 t), Argentína (27734 t) és

Brazília (17831 t) voltak, amely országokban a

glyphosate-tűrő fajtacsoportok a leginkább

elterjedtek. A kínai glyphosate tehát a

Monsanto legfőbb piacán, az Egyesült

Államokban is vevőkre talál.

A kínai vegyipar erőteljesen spekulált a glyphosate

hatóanyag világméretben emelkedő

szükségletére, és gyártókapacitását ehhez

méretezte. Ilyen módon jelentős elkötelezettjévé

vált a glyphosate-tűrő növények termesztésének

is, hiszen komoly gazdasági érdeke fűződik e

technológia terjedéséhez, amely indokolttá tenné

az ezen a területen végrehajtott termelésbővítést.

A mezőgazdaság és a kémiai biztonság

Az agrokemizálás hatásai ma két fontos kémiai

biztonsági területet is érintenek: a környezet-

biztonságét és az élelmiszer-biztonságét. Erről

gazdasági okok miatt igen sokáig hallgatott az a

szakma is, amelyikre a mezőgazdasági vegyi

Page 28: KUTATÁS, FEJLESZTÉS ÉS INNOVÁCIÓ AZ AGRÁR ...A termőföld intenzív művelésének hatásai – I. Népességnövekedés vs. ellátás The effects of intensive cultivation –

bioKontroll │ 4. évf. 1-2. szám, 2013 http://www.ecotox.hu

– 28 –

anyagokat bíztuk. Pontosabban a növényvédő

szakmérnökök/növényorvosok képzése során

nem is kapnak a diákok olyan mértékű

környezetanalitikai, ökotoxikológiai vagy

környezet-egészségügyi oktatást, amilyen

indokolt lenne, s amivel a saját és munkásaik

egészsége érdekében óvatosabban nyúlnának

ilyen eszközökhöz [Darvas 2000]. Finis coronat

opus! – A cél szentesíti az eszközt. A cinikus

római bölcsesség szerint az uralkodó hatalom, a

politikacsinálás sarkalatos tétele ilyen egyszerű

– s adott esetben az ellátás mindeneknek-

felettiségére is alkalmazható. Pedig nagy

elővigyázattal kell eljárni, s nem következhetne

be, hogy ne számítson a környezet-egészségügyi

ár, vagy hogy szűklátókörű politikai megfontolás

úgy ítélje, hogy a mellékhatás-vizsgálattal

foglalkozó toxikológiai tudományterületek a

gazdasági fellendülés ellen hatnak.

Úgy gondoljuk, fontos szembenézni az

agrokemizálás teljes hatásspektrumával [Darvas

és Székács 2006]. Kiváltképpen azon hatásokkal,

amelyek tartós változtatásra képesek. A

termőföld elvesztésének nem csak olyan útja

létezik, hogy azt tőlünk valaki el- vagy megveszi,

hanem olyan is, amelyen pillanatnyi gazdaságilag

érdekvezérelt vagy dilettáns használat miatt megy

veszendőbe, mivel későbbi termelésre

alkalmatlanná válik. Hasonló vonatkozik az

elszennyezett felszíni és ivóvízre, továbbá az

élelmiszereinkre is.

Irodalomjegyzék

Borlaug NE (1970) The Green Revolution, Peace, and

Humanity. Nobel Lecture, Stockholm. Darvas B (2000a) Virágot Oikosnak – Kísértések kémiai

és genetikai biztonságunk ürügyén. l’Harmattan,

Budapest. http://mek.oszk.hu/09800/09886 Darvas B szerk. (2007) Mezőgazdasági géntechnológia

– Elsőgenerációs GM-növények. Magyar

Országgyűlés Mezőgazdasági Bizottság, Budapest. http://mek.oszk.hu/09900/09926/09926.pdf

Darvas B, Székács A (2010) A géntechnológiai úton

módosított növények megítélése az Európai Unió keleti határán. Biokontrol 1, 13-23.

Darvas B, Székács A szerk. (2006) Mezőgazdasági

ökotoxikológia. l’Harmattan, Budapest. Darvas B, Székács A szerk. (2011) Az elsőgenerációs

géntechnológiai úton módosított növények

megítélésének magyarországi háttere. Magyar Országgyűlés Mezőgazdasági Bizottság, Budapest. http://mek.oszk.hu/09900/09933/09933.pdf

Darvas B, Fejes Á, Mörtl M, Bokán K, Bánáti H, Fekete G, Székács A (2011) A glyphosate alkalmazásának környezet-egészségügyi problémái. Növényvédelem

47, 387-401. Székács A, Darvas B (2012a) Forty years with

glyphosate. pp. 247-284. In. Herbicides –

Properties, Synthesis and Control of Weeds (Hasaneen MNAE-G Ed.) InTech, Rijeka, Croatia. http://cdn.intechweb.org/pdfs/25624.pdf

Székács A, Darvas B (2012b): Comparative aspects of Cry toxin usage in insect control. In. Advanced Technologies for Managing Insect Pests. (Ishaaya I

et al. Eds) Springer, Dordrecht, the Netherlands.

A kézirat beérkezésének dátuma: 2012. december 17. Székács és Darvas (2013) A termőföld intenzív művelésének hatásai – II. Ipari háttér.

bioKontroll 4 (1-2), 22-28.

Page 29: KUTATÁS, FEJLESZTÉS ÉS INNOVÁCIÓ AZ AGRÁR ...A termőföld intenzív művelésének hatásai – I. Népességnövekedés vs. ellátás The effects of intensive cultivation –

Bio- és ásványi dízelüzemanyagok ökotoxikológiai összehasonlítása

Comparison of biodiesel and fossil diesel fuel from ecotoxicological point of view Strádi Andrea

Eötvös Loránd Tudományegyetem,

Környezettudományi Doktori Iskola

1117 Budapest, Pázmány Péter sétány 1/A

E-mail: [email protected]

Andrea Strádi

Eötvös Loránd University, Doctoral School of

Environmental Sciences

H-1117 Budapest, Pázmány Péter stny. 1/A

E-mail: [email protected]

Összefoglalás

A biomasszából készült üzemanyagokat, mint

alternatív helyettesítőit az ásványi-alapú

kőolajnak, nagy bizalommal kezelik és

alkalmazzák napjainkban. Az Európai Unió

2009-es irányelvének megfelelően 7 tf %-ra nőtt

a dízel üzemanyagba bekeverhető biodízel

részaránya. Mindkét komponens használata

önmagában különböző mennyiségű és típusú

szennyezők forrása, azonban a keverékek

alkalmazásával nem várt toxikológiai problémák

is felmerültek.

Summary

The alternative substituent of fossil-based fuel

such as biomass derived biofuel is treated

trustingly and widely used nowadays. According

to the European Union’s 2009 Directive, the

ratio of biodiesel blended to fossil diesel fuel

was standardized in 7 V/V %. Both of these two

components representing different pollution

potential, but blending them introduces new

toxicological aspects, which are the main spots

in the present’s researches.

Kulcsszavak: biodízel, gázolaj, toxikus hatások,

nanorészecske, PAH

Keywords: biodiesel, fossil diesel, toxic effect,

nanoparticle, PAH

Az 1800-as évekhez képest 2000-re a világ

népessége meghatszorozódott, mellyel egy

időben a mezőgazdasági termelés is jóval a

duplájára növekedett. „A növekedés révén az

emberiség csapdába került. Minél többet termel

a mezőgazdaság, annál több ember ellátása

válik lehetővé, és ez kikapcsolja a népesség és a

természetes környezet eltartó képessége

közötti negatív visszacsatolást.” – foglalja össze

az alapvető konfliktust Gyulai Iván a [2010]. Jól

nyomon követhető a gyarapodás a bruttó

világtermék (gross world product, GWP)

növekedésében. Amíg a népesség 20-szorosára,

addig a GWP a százszorosára vagy inkább

ezerszeresére nőtt az elmúlt kétezer év alatt

[Vida 2011]. Természetesen bármilyen jellegű

termeléshez energiára van szükség, melyet az

emberiség napjainkban is főként ásványi

Page 30: KUTATÁS, FEJLESZTÉS ÉS INNOVÁCIÓ AZ AGRÁR ...A termőföld intenzív művelésének hatásai – I. Népességnövekedés vs. ellátás The effects of intensive cultivation –

bioKontroll │ 4. évf. 1-2. szám, 2013 http://www.ecotox.hu

– 30 –

nyersanyagok elégetésével fedez. Ezek azonban

igen korlátos nyersanyagforrások. King Hubbert

1956-os előrejelzéséhez [Campbell 1998]

hasonlóan a legtöbb jelenkori elemzés [BP

2006] szerint a kőolaj bizonyított készleteinek

maximális kitermelhetőségét, az úgynevezett

olajhozam-csúcsot (peak oil) a 2005-2015

közötti időszakban érjük el. Ezt követően miként

a jól ismert Hubbert-görbe (1. ábra) leszálló

ágában már egyre kevésbé térül meg a

nyersanyag felszínre hozatala.

1. ábra A Hubbert-görbe

A kimerülő források ténye azonban a fogyasztás

ütemét a jelek szerint kevéssé befolyásolja, míg

a legnagyobb fogyasztó továbbra is a

közlekedés. 1973-ban a kitermelt kőolaj 45%-át,

2009-ben már 62%-át, 2136 Mtoe kőolajat

(Mtoe = million tonnes of oil equivalent)

értékesítenek üzemanyagként, amint az

olvasható a Nemzetközi Energia Ügynökség

(IEA) 2011-es statisztikájában. A felhasználás

volumenét és a források végességét tekintve

nem meglepő, hogy a XXI. századi tudomány

egyre nagyobb figyelmet fordít az alternatív

üzemanyagokra, amelyek tárháza az utóbbi

évek kutatásainak köszönhetően igen szélessé

vált (molekuláris hidrogén, biogáz, bioetanol,

biodízel, metil- és etil-terc-butil éter, γ-

valerolakton).

A biodízel előnye, hogy viszonylag egyszerűen

előállítható folyékony üzemanyag. Olajos

magvakból vagy állati zsiradékból

észteresítéssel nyerhető, hosszú szénláncú alkil-

(metil-, propil-, etil-) észter. Bizonyított, hogy

20%-os keverési arány mellett a biodízel

dízelmotorokban annak átalakítása nélkül (vagy

minimális átalakításával) alkalmazható [NREL

2008], ezáltal jelentős potenciál van azonnali

felhasználásban. Az Európai Unió 2009/30/EK

irányelvében meghatározottak szerint 2011-től

egységesen 7 tf %-ra nő a dízel üzemanyagba

bekeverhető zsírsav-metilészter (azaz a biodízel)

mennyisége. A két különböző kémiai

tulajdonsággal rendelkező komponens együttes

használatával azonban új toxikológiai problémák

léphetnek fel, mindamellett, hogy az áhított 10%-

os bioüzemanyag-részesedés eléréséhez az euró-

pai közösség termőterületeinek 72%-át lenne

szükséges az élelmiszer termelés helyett energia-

termelésére átcsoportosítani (ez önmagában

jelentős etikai aggályokat vet fel). Ráadásul

következményképen a megtermelt bioüzemanyag

két és félszer drágább lenne, mint az ásványi

alapú [Smith 2007].

Gázolaj vs. biodízel

Az ásványi dízelolaj (gázolaj) alapanyaga a

kőolaj, szerves eredetű (zooplanktonok és algák

maradványai) toxikus, gyúlékony ásványi

nyersanyag, mely anaerob környezetben alakul

ki a megfelelő földtani formációk (nagy

permeábilitású, felülről vízzáró réteggel határolt

antiklinárisok, csapdák) belsejében. Különböző

típusú és molekulaméretű szénhidrogénekből

tevődik össze, főként folyékony, de hőmérséklet-

és nyomásviszonyoknak megfelelően gáznemű

Page 31: KUTATÁS, FEJLESZTÉS ÉS INNOVÁCIÓ AZ AGRÁR ...A termőföld intenzív művelésének hatásai – I. Népességnövekedés vs. ellátás The effects of intensive cultivation –

bioKontroll │ 4. évf. 1-2. szám, 2013 http://www.ecotox.hu

– 31 –

komponensei is lehetnek. Nagyrészt alkánokat,

cikloalkánokat, aromás szénhidrogéneket

tartalmaz, illetve kis mennyiségben fémeket,

mint vas, nikkel, réz, kobalt, mangán vagy

vanádium. Finomítása desztillációval történik.

Ennek során forráspont alapján elválaszthatóak

(frakcionálhatók) a különböző anyagcsoportok,

a legillékonyabbaktól kezdődően benzin (C5 –

C10), majd petróleum (C11 – C12), dízel- vagy

gázolaj (C13 – C20), pakura (C21 – C31), bitumen

(C32 – C50) formájában. A bányászat, a szállítás

és a feldolgozás is komoly pénzügyi hátteret

igényel, a környezetet terhelő melléktermékek

keletkezése pedig a kitermelés óriási volumene

miatt igen jelentős. Minden elővigyázatosság

ellenére több katasztrófa is bekövetkezett az

elmúlt évtizedekben, amelyek megrázták a

közvéleményt. Ilyen volt például az Exxon

Valdez tankhajó 1989-es balesete, amikor 50

millió liter kőolaj került az alaszkai partok

közelében a tengerbe, minden idők egyik

legsúlyosabb ökológiai katasztrófáját okozva. A

közelmúltban a Mexikói-öbölben 6 millió liter

kőolaj (melyet végül 90 millió literre becsültek)

árasztotta el a tengert és a nagy diverzitású,

sérülékeny parti vegetációt, a BP olajtársaság

mélytengeri fúrótornyának sérülése nyomán. A

dízelolaj felhasználásból eredő szennyezés

hosszú ideje kutatás tárgya, összességében a

városi lakosság jelentős egészségkárosodása

írható a dízelüzemű járművek kontójára.

A biodízel előállítása magas olajtartalmú

magvakból történik a gyakorlatban, főként

szójából, Magyarországon jellemzően repcéből.

Fontos tényező, hogy kedvező mezőgazdasági

területei révén Magyarország akár önellátóvá is

válhat biodízel-gyártásban, amennyiben azt a

mezőgazdasági munkagépek üzemanyagaként

használja fel. Ezáltal enyhülhet az ország

energiafüggősége. Komoly probléma azonban,

hogy jelentős területi korlátok limitálják az

előállításhoz szükséges biomassza mennyiségét.

„A jelenlegi technológia mellett, ha a világ teljes

kukorica-, cukornád-, szója- es pálmaolaj-

mennyiséget folyékony üzemanyaggá

alakítanánk, az a világon felhasznált fosszilis

üzemanyagnak csupán 3%-át tenné ki, és a világ

fosszilis üzemanyagaiból nyert elsődleges

energiának kb. 1,2%-at adná.” – summázza

Gyulai Iván Field és munkatársai kutatási

eredményei alapján [Gyulai 2010]. A biomassza

kis energiasűrűségű, emiatt különböző

módszerekkel fokozni próbálják a produkciót,

illetve az anyagok átalakításának ütemét. A

biotechnológia és azon belül a géntechnológia

segítségével a másodikgenerációs (élelmiszer-

iparban nem felszanálható alapanyagú) bio-

üzemanyagokhoz szükséges cellulóz és lignin

lebontását ipari folyamatokhoz módosított

mikroorganizmusokkal könnyítenék meg.

Áttörő megoldásként a harmadikgenerációs

motorhajtóanyagokat tartják számon, ahol a

géntechnológiai módosítás magára a növényre

irányulna. A GM-szervezetek – elsősorban az

élelmiszeripari felhasználásukra vonatkozó

[Bardócz és Pusztai 2010] – negatív megítélése

ellenére egyre magasabb összegeket fordítanak

az ilyen irányú kutatásokra. Megfontolandók

azonban a szabadföldi termesztés során

felmerülő környezetanalitikai és ökotoxikológiai

mellékhatások is [Darvas és Székács 2010]. A

talajerózió, a következetlen öntözéses

gazdálkodás, és a klímaváltozás napjaink

mezőgazdaságát nagy mértékben sújtja, az

intenzív termesztésű GM-növények fokozott

Page 32: KUTATÁS, FEJLESZTÉS ÉS INNOVÁCIÓ AZ AGRÁR ...A termőföld intenzív művelésének hatásai – I. Népességnövekedés vs. ellátás The effects of intensive cultivation –

bioKontroll │ 4. évf. 1-2. szám, 2013 http://www.ecotox.hu

– 32 –

tápanyag-elszegényedést okozó hatása csak

súlyosbítaná a termőtalajt kizsákmányolását.

Ismert PAH-vegyületek és egészségügyi hatásaik

A policiklikus aromás szénhidrogének (PAH)

közé több mint 100 különböző, aromás

gyűrűkkel összekapcsolódó, heteroatomot nem

tartalmazó szerves vegyület sorolható. Kevéssé

vízoldhatók, de igen jól oldódnak zsírokban. A

PAH-ok jól ismert környezeti szennyezők,

jelenlétük kimutatható felszíni vizekben,

üledékekben, talajban, növényekben és mind a

városi mind a vidéki légszennyezés toxikus

komponensei között. Keletkezésük szerves

anyagok tökéletlen égéséhez köthető

legnagyobb mértében ásványi nyersanyagok,

főként az üzemanyagok pirolíziséhez

kismértékben pedig mikrobiális és növényi

eredetű anyagcseretermékekként vagy

vulkánkitörések alkalmával kerül a környezetbe.

Nagy mennyiségű PAH-vegyületet tartalmaznak

a fosszilis nyersanyagok, mint a kőolaj és a

kőszén (így a kőszénkokszból származó szurok is,

amelyet elsősorban kötőanyagként használnak

az alumíniumgyártásnál, tetőfedők, felületi

bevonatok termelése során). A PAH-ok

levegőben alacsony gőznyomásuk lévén apró,

szilárd részecskéken (aeroszolokon) adszorbe-

álódnak, és reakcióba léphetnek egyéb

légszennyezőkkel, mint a troposzférikus ózon,

nitrogén-oxidok és kén-dioxid, átalakulva

diketonokká, nitro- és dinitro-PAH-okká vagy

szulfonsavvá (ami igen erős sav, nagymértékben

kötődni képes szénhidrátokhoz és fehérjékhez).

A WHO International Agency for Research on

Cancer (IARC, WHO Nemzetközi Rákkutató

Ügynökség) különböző kategóriákban tartja

nyilván az emberre nézve karcinogén (1

csoport), valószínűsíthetően (2A csoport) és

lehetséges (2B csoport) rákkeltő vegyületeket,

valamint az emberre nézve rákkeltő anyagok

között nem értékelt (3 csoport) komponenseket

(és azok keverékeit); ezt szemlélteti az I.

táblázat.

Különösen magas expozíciónak kitett személyek

a nagyvárosi közlekedésben dolgozók, például a

taxisofőrök és fuvarozók, valamint a

forgalomirányításban résztvevő személyek,

illetve a dohányzók és azok közvetlen

környezetében élők

A dízelüzemanyagok ökotoxikológiai áttekintése

Ismert, hogy a közlekedésben a legnagyobb

szennyezést okozó járművek a dízelmotoros

teherautók, buszok és kamionok, melyeknek

jelenléte a 90-es években megsokszorozódott.

Több kutatás bizonyítja, hogy ezek a

nagyvárosok toxikus aeroszol-szennyezett-

ségének fő forrásai [Yokota et al. 2008, Zielinska

et al. 2010].

Az általános légszennyezettség hozzájárul a

szívinfarktus kialakulásához és a szívelég-

telenségek súlyosbításához [Brook et al. 2010],

a lebegő szilárd részecskék károsítják a tüdőt és

gyulladást okozhatnak [Mar et al. 2010]. A

dízelüzemű járművek kipufogógáza 73-83%-ban

tartalmaz elemi szén és szerves makro-

részecskéket [Durbin et al. 2002], ún. aeroszolt,

amely bizonyítottan légző-, szív- és érrendszeri

megbetegedést, akár rosszindulatú betegsé-

geket is okoznak. Különösképpen a 0,1-2,5 µm-

Page 33: KUTATÁS, FEJLESZTÉS ÉS INNOVÁCIÓ AZ AGRÁR ...A termőföld intenzív művelésének hatásai – I. Népességnövekedés vs. ellátás The effects of intensive cultivation –

bioKontroll │ 4. évf. 1-2. szám, 2013 http://www.ecotox.hu

– 33 –

es tartományba (PM2,5) tartozó aeroszol-

részecskék veszélyesek [Wichmann 2007], nagy

fajlagos felületükön megkötni képesek más

szennyezőket (például PAH-vegyületeket), és

méretüknél fogva a tüdőbe mélyen belélegez-

hetőek. Megfigyelések szerint e részecskék a

vér–agy-gáton is átjutnak [Riedl & Diaz-Sanchez

2005], melynek hatására a légző- és keringési

szervrendszerben sejt szintű gátlást fejt ki [Quan

et al. 2010]. A kipufogógázban emellett magas a

felszabaduló gázhalmazállapotú szennyezők,

mint a nitrogén-oxidok, szén-dioxid, szén-

monoxid, kénvegyületek, aldehid, benzol és

PAH-ok aránya is.

I. táblázat Az IARC általbesorolt PAH vegyületek és egészségügyi hatásaik [IARC 1992]

Kategória PAH vegyület Egészségügyi hatás

1 benzo[a]pirén

Rákot és öröklődő genetikai károsodást okozhat; fogamzó- vagy nemzőképességet károsíthatja; erősen mérgező a vízi szervezetekre, vízi környezetben hosszantartó károsodást okozhat

2A benz[a,h]antracén Rákot okozhat; erősen mérgező a vízi szervezetekre, vízi környezetben hosszantartó károsodást okozhat

2A dibenz[a,h]antracén Rákot okozhat; erősen mérgező a vízi szervezetekre, vízi környezetben hosszantartó károsodást okozhat

2B dibenzo[a,l]pirén Rákot és öröklődő genetikai károsodást okozhat, szem- és bőrizgató hatású, belélegezve tüdőkárosodást okozhat

2B krizén

Rákot és maradandó egészségkárosodást okozhat; erősen mérgező a vízi szervezetekre, vízi környezetben hosszantartó károsodást okozhat

2B naftalin

Lenyelve ártalmas; rákkeltő hatás korlátozott mértékben bizonyított; erősen mérgező a vízi szervezetekre, vízi környezetben hosszantartó károsodást okozhat

3 acenaftén Szem- és bőrizgató hatású; erősen mérgező a vízi szervezetekre, vízi környezetben hosszantartó károsodást okozhat

3 antracén

Szem- és bőrizgató hatású, izgatja a légutakat, erősen mérgező a vízi szervezetekre, vízi környezetben hosszantartó károsodást okozhat

3 fenantrén

Lenyelve ártalmas; szem- és bőrizgató hatású, erősen mérgező a vízi szervezetekre, vízi környezetben hosszantartó károsodást okozhat

Page 34: KUTATÁS, FEJLESZTÉS ÉS INNOVÁCIÓ AZ AGRÁR ...A termőföld intenzív művelésének hatásai – I. Népességnövekedés vs. ellátás The effects of intensive cultivation –

bioKontroll │ 4. évf. 1-2. szám, 2013 http://www.ecotox.hu

– 34 –

Amint azt in vivo kísérleteikben kimutatták, a

nitrogéntartalmú PAH-vegyületek a hörgők

(ember) fedőhám-sejtjeinek, illetve a májsejtek

(egér) rosszindulatú elváltozását (hepatoma)

okozzák [Asare et al. 2009, Ovrevik et al. 2010].

Ezen tényezők alapján belátható, hogy az

Egyesült Államok legtöbb egészségügyi

szervezete, mint a National Institute of

Occupational Safety and Health (Munkavédelmi

és Munkaegészségügyi Minisztérium) [NIOSH

1998], az IARC [IARC 1989], valamint a WHO

(Egészségügyi Világszervezet) [WHO 1996] és az

EPA (Egyesült Államok Környezetvédelmi

Hivatala) [EPA 2000] is humán karcinogénnek

között tartja nyilván a dízeljárművekből

származó kipufogógázt.

Sajnálatos módon kizárólag biodízel

alkalmazásával sem enyhíthető jelentősebb

mértékben a légszennyezés. Felhasználását

tekintve kimutatták, hogy az égetés során 78%-

kal kevesebb szén-dioxid távozik, mint az

ásványi dízelolaj esetében [OWIP 2005], és

kisebb mennyiségű az aldehid-, keton- és

nitrogénvegyület-tartalom is a füstgázban

[Mittelbach 2004, Heikkilä et al. 2009]. A teljes

PAH mennyiség, valamint a nitro-PAH-

vegyületek aránya kimutathatóan alacsonyabb-

nak adódott repce- és pálmaolaj emissziós

analízisében, azonban megnövekedett alacsony

molekulatömegű PAH- (antracén és fenantrén)

valamint oxi-PAH-tartalmat detektáltak. Bebizo-

nyosodott, hogy biodízel elégésekor valamivel

nagyobb mennyiségű szilárd részecske

keletkezik (az olaj tökéletlen égése miatt),

amely repcealapú biodízellel egereken végzett

kísérletekben légzési nehézségeket [Krahl

1994], ezen üzemanyaggal működő traktor-

vezetőknél pedig irritációt okozott [Madsen et

al. 2008]. Szintén repcéből készült biodízel

esetében szignifikáns citotoxikus hatásokat

figyeltek meg egerek tüdősejtjeiben és egy

emlősmikroszóma modellben [Bünger et al.

1998, 2007].

Eltérő kémiai tulajdonságaik miatt az ásványi- és

a biodízel-motorhajtóanyagok együttes alkal-

mazásának vizsgálatakor új toxikológiai

problémákkal szembesültek a kutatók.

Keverékek esetén magasabb nitrogén-oxid- és

szén-monoxid-kibocsátást mértek [Karavalakis

et al. 2010], amely utóbbi ellentmond a tisztán

biodízelre vonatkozó korábbi kutatási

eredményeknek [OWIP 2005]. Figyelemre

méltó, hogy Karavalakis kutatócsoportja 20%-os

keverési arány mellett a keletkező PAH-ok

mennyiségét is valamivel magasabbnak találta.

Összességében az általuk vizsgált étolaj-ásványi

dízelkeverékek 3-4-szer mérgezőbbnek bizo-

nyultak, mint a bio- vagy ásványi dízel-

üzemanyag önmagában. Lin és munkatársai

[2008] pálmaolajból származó keverékkel

végzett kísérletek során jelentősebb

mennyiségű aeroszolrészecske keletkezését

regisztrálták, mint a komponensek tisztán

történő égetésekor, jellemzően 0,31 µm-nél

kisebb tartományban. Következtetésképpen a

keverékek esetében a magas PAH-tartalom a

megnövekedett aeroszoltartalommal párosulva

fokozott egészségkárosító hatást fejthet ki.

Összességében a biodízel-ásványi dízel-

keverékek égetéséből származó toxikus

anyagok aránya és típusai különbözőknek

mutatkoznak az irodalomban, mint azt a tiszta

komponensek égetésekor tapasztalták (II.

Page 35: KUTATÁS, FEJLESZTÉS ÉS INNOVÁCIÓ AZ AGRÁR ...A termőföld intenzív művelésének hatásai – I. Népességnövekedés vs. ellátás The effects of intensive cultivation –

bioKontroll │ 4. évf. 1-2. szám, 2013 http://www.ecotox.hu

– 35 –

táblázat). Az említett tulajdonságok az eltérő

alapanyagokból készült biodízelek, a keverési

arány, a motor típusa és a környezeti

hőmérséklet függvényében igen változatos

mértékben érvényesülhetnek. A

dízelmotorokban alkalmazott DPF szűrők (Diesel

Paticulate Filter) hivatottak a füstgáz szűrésére,

melyek tökéletesítésével, illetve a keverékre

való optimalizálásával javítható az

aeroszolrészecskék visszatartása, a PAH-ok

keletkezését pedig az alkalmazott üzemanyag

speciális tisztítási eljárásokkal lehet csökkenteni

[Westerholm 2001]. Elgondolkodtató azonban,

hogy az ismert egészségügyi szempontok

ismeretében érdemesebb-e a bioüzemanyagot

önmagában alkalmazni, sőt mi több, a gazdasági

és etikai aggályok tükrében lemondani róluk és

a robbanómotorok helyett inkább tisztább,

korszerűbb, fenntartható technológiák

fejlesztése felé nyitni. Amint azt történelmi

példák alátámasztják, kizárólag megújuló

forrásból táplálkozó társadalmak is

összeomolhatnak, ha nem fenntartható módon

gazdálkodnak [Diamond 2005].

II. táblázat Ásványi- és biodízel üzemanyagok, valamint azok keverékének elégetése során keletkező

szennyezőanyagok mennyiségi összehasonlítása [Marchetti 2011]

Szennyező Gázolaj Biodízel Keverék

Aeroszol Magas (~70%) Magas Magasabb, mint a komponenseké

önmagukban

CO, NOx Magas Alacsony Magas

CO2 Magas Alacsony (78%-kal

kisebb, mint a gázolaj) Magasabb, mint a biodízel esetében

Összes PAH Magas (7-szerese

a biodízelének) Alacsony Magas

Irodalomjegyzék

Asare N, Låg M, Lagadic-Gossmann D, Rissel M, Schwarze P, Holme JA (2009) 8.3-Nitrofluoranthene (3-NF) but not 3-

aminofluoranthene (3-AF) elicits apoptosis as well as programmed necrosis in Hepa1c1c7 cells. Toxicol. 255, 140-150.

Bardócz Zs, Pusztai Á (2010). GM-növények táplálkozástudományi látószögből. Biokontrol 1, 24-32.

BP Group (2006) BP Statistical Review of World Energy. BP, London.

Braun A, Bewersdorff M, Lintelmann J, Matuschek G,

Jakob T, Göttlicher M, Schober W, Buters JT, Behrendt H, Mempel M (2009) Differential impact of diesel particle composition on pro-allergic

dendritic cell function. Toxicol. Sci. 113, 85-94. Brook RD, Rajagopalan S, Pope CA, Brook JR,

Bhatnagar A, Diez-Roux AV, Holguin F, Hong Y,

Luepker RV, Mittleman MA, Peters A, Siscovick D, Smith SC Jr, Whitsel L, Kaufman JD (2010) Particulate matter air pollution and cardiovascular

disease: An update to the scientific statement from the American Heart Association. Circulation 121, 2331-2378.

Bünger J, Krahl J, Franke HU, Munack A, Hallier E (1998) Mutagenic and cytotoxic effects of exhaust

Page 36: KUTATÁS, FEJLESZTÉS ÉS INNOVÁCIÓ AZ AGRÁR ...A termőföld intenzív művelésének hatásai – I. Népességnövekedés vs. ellátás The effects of intensive cultivation –

bioKontroll │ 4. évf. 1-2. szám, 2013 http://www.ecotox.hu

– 36 –

particulate matter of biodiesel compared to fossil

diesel fuel. Mutat. Res. 415 (1-2), 13-23. Bünger J, Krahl J, Munack A, Ruschel Y, Schröder O,

Emmert B, Westphal G, Müller M, Hallier E,

Brüning T (2007) Strong mutagenic effects of diesel engine emissions using vegetable oil as fuel. Arch. Toxicol. 81, 599-603.

Campbell JC (1998) End of cheap oil, Sci. Amer. February, 78-95.

Darvas B, Székács A (2010) A géntechnológiai úton

módosított növények megítélése az Európai Unió keleti határán. Biokontrol 1, 13-23.

Diamond JM (2005) Collapse – How Societies Choose

to Fail or Succeed. Viking, New York, USA (Összeomlás – Tanulságok a társadalmak továbbéléséhez; Typotex, Budapest, 2007)

Durbin TD, Norbeck JM (2002) Effects of biodiesel blends and Arco EC-diesel on emissions from light heavy-duty diesel vehicles. Environ. Sci. Technol.

36, 1686-1691. Eisler R (1987) Polycyclic aromatic hydrocarbon

hazards to fish, wildlife, and invertebrates: A

synoptic review. U.S. Fish Wildl. Serv. Biol. Rep. Biological Report 85 (1.11).

Field CB, Campbell JE, Lobell DB (2008) Biomass

energy: the scale of the potential resource. Trends Ecol. Evol. 23, 65-72.

Gyulai I (2010) A „biomassza-láz” hozadéka.

Biokontrol 1 (1), 33-39. Heikkilä J, Virtanen A, Rönkkö T, Keskinen J, Aakko-

Saksa P, Murtonen T (2009) Nanoparticle

emissions from a heavy-duty engine running on alternative diesel fuels. Environ. Sci. Technol. 43, 9501-9506.

IARC (1989) Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans: Diesel and Gasoline Engine Exhaust and some Nitroarenes.

International Agency for Research on Cancer (IARC), Lyon, France.

IARC (1992) IARC Working Group on the Evaluation on

Carcinogenic Risk to Humans: Occupational Exposures to Mists and Vapors from Strong Inorganic Acids and Other Industrial Chemicals,

Vol. 54. IARC, Lyon. France.

International Energy Agency (2011) Key World Energy

Statistics. Soregraph, Paris, France. Karavalakis G, Bakeas E, Stournas S (2010) Influence of

oxidized biodiesel blends on regulated and

unregulated emissions from a diesel passenger car. Environ. Sci. Technol. 44, 5306-5312.

Krahl J, Vellguth G, Graef M, Munack A, Stalder K-H,

Bahadir M (1994) Utilization of rape seed oil and rape seed oil methylester as fuels – Exhaust gas emissions and their effects on environment and

human health. Proc. 8th Eur. Conf. ’Biomass for Energy, Environment, Agriculture, and Industry’ Vienna, Austria, October 3-5.

Li R, Ning Z, Majumdar R, Cui J, Takabe W, Jen N, Sioutas C, Hsiai T (2010) Ultrafine particles from diesel vehicle emissions at different driving cycles

induce differential vascular pro-inflammatory res-ponses: implication of chemical components and NF-kappaB signaling. Part Fibre Toxicol. 22 (7), 6.

Lin YC, Lee CF, Fang T (2008) Characterization of particle size distribution from diesel engines fueled with palm-biodiesel blends and paraffinic

fuel blends. Atmospheric Environ. 42, 1133-1143. Madsen AM, Saber AT, Nordly P, Sharma AK, Wallin H,

Vogel U (2008) Inflammation but no DNA

(deoxyribonucleic acid) damage in mice exposed to airborne dust from a biofuel plant. Scand. J. Work Environ. Health 34, 278-287.

Mar TF, Koenig JQ, Primomo J (2010) Associations between asthma emergency visits and particulate matter sources, including diesel emissions from

stationary generators in Tacoma, Washington. Inhal. Toxicol. 22, 445-448.

Marchetti JM, Zeng F (2011) Biodiesel: Blends,

Properties and Applications. Nova Science Publishers Inc., New York.

Mittelbach M, Remschmidt C (2004) Biodiesel, the

Comprehensive Handbook. Boersedruck G.m.b.h. Vienna.

National Institute for Occupational Safety and Health

(NIOSH) (1998) Carcinogenic effects of exposure to Diesel exhaust. Current Intelligence Bulletin No 50. National Institute for Occupational Safety and

Health (NIOSH), Cincinnati.

Page 37: KUTATÁS, FEJLESZTÉS ÉS INNOVÁCIÓ AZ AGRÁR ...A termőföld intenzív művelésének hatásai – I. Népességnövekedés vs. ellátás The effects of intensive cultivation –

bioKontroll │ 4. évf. 1-2. szám, 2013 http://www.ecotox.hu

– 37 –

Office of Weatherization and Intergovernmental

Programs (2005) Clean Cities. Energy Efficiency and Renewable Energy. DOE/GO-102005-2029. April.

Ovrevik J, Arlt VM, Oya E, Nagy E, Mollerup S, Phillips

DH, Låg M, Holme JA (2010) Differential effects of nitro-PAHs and amino-PAHs on cytokine and chemokine responses in human bronchial

epithelial BEAS-2B cells. Toxicol. Appl. Pharmacol. 242, 270-280.

Quan C, Sun Q, Lippmann M, Chen LC (2010)

Comparative effects of inhaled diesel exhaust and ambient fine particles on inflammation, atherosclerosis, and vascular dysfunction. Inhal.

Toxicol. 22, 738-753. Riedl M, Diaz-Sanchez D (2005) Biology of diesel

exhaust effects on respiratory function. J. Allergy

Clin. Immunol. 115 (2), 221-228. Seagrave J (2008) Mechanisms and implications of air

pollution particle associations with chemokines.

Toxicol. Appl. Pharmacol. 232, 469-477. Smith E (2007) Can biofuels become sustainable?

European Voice 2007 July 12.

US EPA (2000) Health Assessment Document for Diesel Emission. Review Draft, EPA/8-90/057E, Washington.

Vida G (2011) Globális energiagondok, Biokontroll 2

(1), 4-11. Westerholm R, Christensen A, Törnqvist M, Ehrenberg

L, Rannug U, Sjögren M, Rafter J, Soontjens C,

Almén J, Grägg K (2001) Comparison of exhaust emissions from Swedish environmental classified diesel fuel (MK1) and European Program on

Emissions, Fuels and Engine Technologies (EPEFE) reference fuel: a chemical and biological characterization, with viewpoints on cancer risk.

Environ. Sci. Technol. 35, 1748-1754. Wichmann HE (2007) Diesel exhaust particles. Inhal.

Toxicol. 19 (1), 241-244.

World Health Organization (1996) Diesel Fuel and Exhaust emissions; Environmental Health Criteria. Vol. 171. World Health Organization (WHO),

Geneva. Yokota S, Ohara N, Kobayashi T (2008) The effects of

organic extract of diesel exhaust particles on

ischemia/reperfusion-related arrhythmia and on pulmonary inflammation. J. Toxicol. Sci. 33 (1), 1-10.

Zielinska B, Samy S, McDonald JD, Seagrave J (2010)

Atmospheric transformation of diesel emissions. Res. Rep. Health Eff. Inst. 147, 5-60.

A kézirat beérkezésének dátuma: 2012. június 20. Strádi (2013) Bio- és ásványi dízel üzemanyagok ökotoxikológiai összehasonlítása.

bioKontroll 4 (1-2), 29-37.

Olajkutak Bakersfield mellett

Page 38: KUTATÁS, FEJLESZTÉS ÉS INNOVÁCIÓ AZ AGRÁR ...A termőföld intenzív művelésének hatásai – I. Népességnövekedés vs. ellátás The effects of intensive cultivation –

24. GMO-Kerekasztal ülése

Időpont: 2013. május 8.

Szervező: GMO-Kerekasztal

A válogatás kötetének helye: Abs. GMO-Kerekasztal előadásai – http://www.bdarvas.hu/gmo

Volt-e/van-e magyar GM-kukoricafajta (Mv 500 Bt)?

Darvas B.

a GEVB elnökeként állandó megfigyelő a tárcaközi GMO Munkacsoportban

2011-2012 között a GEVB elnökeként állandó meghívottja voltam az azóta megszűnt tárcaközi GMO

Munkacsoportnak. A 2012-es utolsó ülések témája volt az MTA martonvásári kutatóinak „Mv 500 Bt

nevű fajtája”, amit a hazai sajtó 2008-ban az első magyar GM-fajtaként jelentett be. Ennek a fajtának

azonban sem hazánkban, sem Európában, de a világban sem maradt fellelhető nyoma. Ezért a GMO

Munkacsoport kérdéseket intézett az MTA Mezőgazdasági Kutatóintézetének vezetőihez.

Előzmények. 2008-ban az MTA MgKI sikerként jelentette be a hazai sajtóban, hogy elkészült az

első „magyar” GM-fajta. Az Agroland 2008. június 30-án az alábbiakat írta:i „Széles körű nemzetközi

együttműködés keretében született meg az első transzgenikus hibridkukorica, az Mv 500 Bt. Az

eredeti változatot (Mv 500) az MTA Mezőgazdasági Kutatóintézete egy francia nemesítő céggel

folytatott közös program keretében állította elő”. Az MTA MgKI a Magyar Tudományos Akadémia

kutatóhelyeinek 2008. évi tudományos eredményei II. Élettudományok 52 oldalán az alábbiakat

jelenti be:ii „Az Mv 500 hibrid egyik szülőtörzsébe együttműködés keretében beépítésre került a

kukoricamoly (Ostrinia nubilaris) elleni rezisztencia gén. A genetikailag módosított beltenyésztett

törzzsel lehetőség nyílt az Mv 500 transzgenikus változatának kialakítására. A spanyolországi

szabadföldi kísérletekben az Mv 500 Bt megőrizte kiváló agronómiai értékét, a standardoknál 5%-kal

nagyobb terméshozamot ért el alacsonyabb szemnedvesség-tartalom mellett. A kukoricamoly elleni

rezisztencia jól kifejeződött a nem transzgenikus kontrollokhoz képest.”

Kérdések, válaszok és kommentár. A GMO Munkacsoport kérdéseire az MTA ATK vezetőinek

(főigazgató: Bedő Zoltán) válasza aláírás nélkül 2012. december 13-ra dátumozva érkezett a VM-be.

(a) Milyen együttműködés vezetett az Mv 500 Bt (MON 810) Bt-kukoricafajta kifejlesztéséhez? „Az eredeti – nem transzgenikus – hibridet (Mv 500) az MTA Mezőgazdasági Kutatóintézete (MTA MgKI, az MTA ATK jogelődje) egy dél-afrikai nemesítő céggel (Pannar Seed Ltd) folytatott közös program keretében állította

Page 39: KUTATÁS, FEJLESZTÉS ÉS INNOVÁCIÓ AZ AGRÁR ...A termőföld intenzív művelésének hatásai – I. Népességnövekedés vs. ellátás The effects of intensive cultivation –

bioKontroll │ 4. évf. 1-2. szám, 2013 http://www.ecotox.hu

–39–

elő. A hibrid anyai szülője martonvásári nemesítésű beltenyésztett törzs, apai szülője a Pannar tulajdonát képező

beltenyésztett törzs, melyek egyike sem transzgenikus.”

A válasz ott ért véget, ahol a válasznak kezdődnie kellene.

(b) A gén Monsanto szabadalom (2001/2004) alá esik. Milyen megállapodás született a magyar

nemesítők és a közvetítő (Pannar Seed) között? “Az együttműködés során az eredeti – nem transzgenikus – Mv 500 hibrid Pannar Seed Ltd által nemesített apai szülőkomponensének transzgenikus változata – a velünk folytatott együttműködéstől függetlenül – a dél-afrikai

cég rendelkezésére állt. A Pannar Seed Ltd a megállapodásban ennek a vonalnak a használatát ajánlotta fel és így született meg az Mv 500 Bt, azaz a hibrid kukoricamollyal szemben rezisztens transzgenikus változata. A martonvásári kutatóintézet ebben az együttműködésben tehát a saját – nem transzgenikus – vonalát adta át,

átalakítási munkát nem végzett. A jelzett Bt gén felhasználásával kapcsolatban MTA MgKI és Monsanto között nem volt megállapodás.”

Az MTA ATK válasza szerint az ún. „első magyar transzgenikus hibridfajta” hazai kutatómunka nélkül

jött létre. Az átalakítás a dél-afrikai „apai” vonalat érintette hazai közreműködés nélkül.

(c) Hol fejlesztették ki ezt a fajtát? „A fajta vetőmagjának kísérleti mennyiségű előállítása a Dél-Afrikai Köztársaságban történt.”

(d) Ki finanszírozta az Mv 500 Bt kifejlesztését? „Pannar Seed Ltd.”

Lakonikus válaszok (c-d), mégis lényegiek. Nem írják le a kifejlesztésben részvevők és szerződések

körét. Az azonban világos, hogy az Mv 500 Bt fajta rendelkezési joga azé, aki finanszírozta, aki

kifejlesztette, s akinek érdemi (szabadalmi) jogai vannak hozzá.

(e) Mi történt a bejelentett fajtával? Hol került értékesítésre? “A transzgenikus Mv 500 Bt hibrid vetőmagja soha, sehol nem került kereskedelmi forgalomba.”

Fantom fajta tehát.

(f) Hol történik jelenleg a fajta fenntartása és milyen finanszírozással? “Az Mv 500 és az Mv 500 Bt hibridek anyai szülője martonvásári nem transzgenikus beltenyésztett törzs. Ennek

a fajtafenntartása Magyarországon történik. Az Mv 500 és az Mv 500 Bt apai szülője a Pannar Seed Ltd tulajdona. Ezeknek a törzseknek a fajtafenntartása a Pannar kutatóbázisain történik a Pannar cég finanszírozásában.”

Az Mv 500 Bt tehát a Pannar Seed Ltdiii egyértelmű kutatási munkájának eredménye.

Következtetések. Eltérően a hazai híradástól és az ezzel kapcsolatos intézeti (MTA MgKI)

helyesbítés elmaradásától magyar kutatómunka eredményeként született GM-fajta nem jött létre.

A hazai sajtó által bejelentett „Mv 500 Bt” a világ egyetlen országában sem került forgalmazásra.

Kérdés, hogy a fals hír helyesbítését, miért nem kezdeményezte eddig a Magyar Tudományos

Akadémia intézete? Tény tehát, hogy a hazai pályázati támogatásokkal és ígéretekkel nem áll szembe

semmilyen fajtában mérhető gyakorlati eredmény.

Jegyzetek i http://www.agroland.hu/?hir=3048 ii http://mta.hu/fileadmin/2009/04/MTA_II_Elet_2008.pdf iii Ma a DuPont/Pioneer érdekkör tagja

Page 40: KUTATÁS, FEJLESZTÉS ÉS INNOVÁCIÓ AZ AGRÁR ...A termőföld intenzív művelésének hatásai – I. Népességnövekedés vs. ellátás The effects of intensive cultivation –

A félévenként megjelenő ingyenesen elérhető, online (értsd open access) bioKontroll folyóirat a környezettudomány szakterületéről tudományos igényű magyar és angol nyelvű cikkeket és híreket közöl. Ezek a környezet-analitika, az ökotoxikológia, az alkalmazott ökológia, a dietétika, a környezet-egészségügy, az ökológiai növénytermesztés és állattenyésztés. Tudományos szakcikként szerepelhet áttekintő tanulmány (minireview) és kísérleti eredményeket leíró eredeti szakcikk. Örömmel veszünk informatív rövid közleményeket is. A lap publicisztikai írásokat, könyvrecenziókat, interjúkat, konferenciaismertetéseket és válogatásokat is közöl. A közleményeknek az alábbiakat kell teljesíteni:

Cím: legfeljebb 100 karakter, magyar és angol nyelven;

szerző(k); szerző(k) munkahelye(i).

Összefoglaló: a tudományos szakcikkek elején

legfeljebb 1.000 leütés összterjedelmű (értsd

karakterek száma szóközökkel) összefoglaló

szerepeljen külön magyar és angol nyelven.

Szerkezet: tudományos szakcikk a Bevezetés –

Módszer – Eredmények – Következtetések –

Szakirodalom tagolást kövesse. Áttekintő cikkben a

fenti tagolástól szabadon el lehet térni.

Szakirodalom: a hivatkozások a szövegben szerzőnév

és megjelenési év szerinti hivatkozással, szögletes

zárójelben szerepeljenek. Kettőnél több szerzőjű

cikket angol nyelvű cikk esetén „et al.”, magyar nyelvű

cikk esetén „és mtsai” megjelöléssel kérjük hivatkozni.

A kéziratokat elektronikus (docx) formában kérjük a

szerkesztőség címére elküldeni. A tudományos

szakcikk 12.000–36.000 leütés összterjedelmű lehet.

Ehhez összesen 2-6 táblázat, jó minőségű színes ábra

vagy kép tartozhat. Az ábrákat és képeket külön jpg

file-okban kérjük (egyedi méret: 120x80-90 cm;

legalább 150 dpi).

A ’Szakirodalom’ szekcióban a hivatkozások formái:

Folyóiratcikk hivatkozása

Ames BN, Durston WE, Yamasaki E, Lee FD (1973) Carcinogens are mutagens: A simple test system combining liver homogenates for activation and bacteria

for detection. Proc Nat Acad Sci USA 70, 2281-2285.

Könyv vagy könyvfejezet hivatkozása

van den Bosch R (1978) The Pesticide Conspiracy. University of California Press, Berkeley.

Whalon ME, McGaughey WH (1998) Bacillus thuringiensis use and resistance management. pp. 107-137. In. Insecticides with Novel Modes of Action (Ishaaya I,

Degheele D Eds) Springer Verlag, Berlin.

Tudományos szakcikkek esetében mérettől függően 20-30 hivatkozás megengedett, ami nem lehet kézirati, bulvár vagy hiányos hivatkozás. A felsorolt hivatkozásoknak a szövegben szerepelnie kell. Rövid közlemények 6.000–12.000 leütés terjedelmű lehet 500 leütés terjedelmű angol nyelvű összefoglalóval, melyhez 1-3 táblázat, színes ábra vagy kép tartozhat. Itt a törzsszöveg tagolás nélküli, csupán a ’Szakirodalom’ különálló, melyben lehetőleg 10 hivatkozásra szorítkozzanak. Publicisztikai írást, beszámolót, könyvrecenziót 6.000–12.000 leütés terjedelemben várunk. Ezekhez egy ábra vagy színes kép mellékelhető. A benyújtott tudományos szakcikk és rövid közlemény szakértői bírálatra kerül (peer review eljárás), ennek alapján történik a kézirat befogadása vagy elutasítása. A szerkesztőség joga a szöveg kezelése, stilizálása, formai és helyesírási javítása, melyben az érvényes magyar helyesírási szabályokat, hatóanyagok írásában az ISO előírásokat alkalmazzuk. A megjelenési formát befolyásolja a konkrét tartalom, az éppen megjelent cikkeink mintaként szolgálnak. Tájékozódás céljából bármelyik szerkesztő felkereshető.

Magyar Ökotoxikológiai Társaság

Kézirat benyújtásának helye: [email protected]