תוצרי פירוק (מטבוליטים) של חומרי הדברה יכולים להיות רעילים יותר מתרכובות אב, כך עולה ממחקר

אוויר נקי, מים ואדמה בריאה הם חלק בלתי נפרד מהתפקוד של מערכות אקולוגיות המקיימות אינטראקציה בארבעת האזורים העיקריים של כדור הארץ כדי לקיים חיים.עם זאת, שאריות חומרי הדברה רעילות נמצאות בכל מקום במערכות אקולוגיות ונמצאות לעתים קרובות באדמה, במים (מוצקים ונוזליים) ובאוויר הסביבה ברמות החורגות מהסטנדרטים של הסוכנות להגנת הסביבה של ארה"ב (EPA).שאריות חומרי הדברה אלו עוברות הידרוליזה, פוטוליזה, חמצון ופירוק ביולוגי, וכתוצאה מכך תוצרי טרנספורמציה שונים הנפוצים כמו תרכובות האם שלהם.לדוגמה, ל-90% מהאמריקאים יש לפחות סמן ביולוגי אחד של חומרי הדברה בגופם (הן תרכובת האם והן מטבוליט).נוכחות חומרי הדברה בגוף יכולה להשפיע על בריאות האדם, במיוחד בשלבי חיים פגיעים כמו ילדות, התבגרות, הריון וזקנה.הספרות המדעית מצביעה על כך שלחומרי הדברה יש השפעות בריאותיות שליליות משמעותיות (כגון הפרעה אנדוקרינית, סרטן, בעיות רבייה/לידה, רעילות עצבית, אובדן מגוון ביולוגי וכו') על הסביבה (כולל חיות הבר, המגוון הביולוגי ובריאות האדם).לפיכך, לחשיפה לחומרי הדברה ולמחלות ה-PD שלהם עלולה להיות השפעות בריאותיות שליליות, כולל השפעות על המערכת האנדוקרינית.
מומחה האיחוד האירופי למשבשי אנדוקריניים (מאוחר) ד"ר תיאו קולבורן סיווג יותר מ-50 מרכיבים פעילים של חומרי הדברה כמשבשי אנדוקריניים (ED), כולל כימיקלים במוצרים ביתיים כגון דטרגנטים, חומרי חיטוי, פלסטיק וחומרי הדברה.מחקרים הראו שהפרעה אנדוקרינית שולטת בחומרי הדברה רבים כמו קוטלי העשבים אטראזין ו-2,4-D, קוטל החרקים פיפרוניל לחיות מחמד ודיוקסינים שמקורם בייצור (TCDD).כימיקלים אלו יכולים לחדור לגוף, לשבש את ההורמונים ולגרום להתפתחות שלילית, מחלות ובעיות רבייה.המערכת האנדוקרינית מורכבת מבלוטות (בלוטת התריס, בלוטות המין, יותרת הכליה והיפופיזה) ומההורמונים שהם מייצרים (תירוקסין, אסטרוגן, טסטוסטרון ואדרנלין).בלוטות אלו וההורמונים התואמים להן שולטים בהתפתחות, גדילה, רבייה והתנהגות של בעלי חיים, כולל בני אדם.הפרעות אנדוקריניות הן בעיה מתמדת והולכת שמשפיעה על אנשים ברחבי העולם.כתוצאה מכך, הסנגורים טוענים כי על המדיניות לאכוף תקנות מחמירות יותר על שימוש בחומרי הדברה ולחזק את המחקר על ההשפעות ארוכות הטווח של חשיפה לחומרי הדברה.
מחקר זה הוא אחד מני רבים שמזהים שמוצרי פירוק חומרי הדברה רעילים לא פחות או אפילו יעילים יותר מהתרכובות האבות שלהם.ברחבי העולם, Pyriproxyfen (Pyr) נמצא בשימוש נרחב להדברת יתושים והוא חומר ההדברה היחיד המאושר על ידי ארגון הבריאות העולמי (WHO) להדברת יתושים במיכלי מי שתייה.עם זאת, כמעט לכל שבעת ה-TP Pyrs יש פעילות מדלדלת אסטרוגן בדם, בכליות ובכבד.Malathion הוא קוטל חרקים פופולרי המעכב את הפעילות של אצטילכולין אסטראז (AChE) ברקמת העצבים.עיכוב של AChE מוביל להצטברות של אצטילכולין, נוירוטרנסמיטר כימי האחראי על תפקוד המוח והשרירים.הצטברות כימית זו עלולה להוביל לתוצאות חריפות כגון עוויתות מהירות בלתי מבוקרות של שרירים מסוימים, שיתוק נשימתי, עוויתות, ובמקרים קיצוניים, לעומת זאת, עיכוב אצטילכולין אסטראז אינו ספציפי, מה שמוביל להתפשטות של מלתיון.זהו איום רציני על חיות הבר ועל בריאות הציבור.לסיכום, המחקר הראה שלשני TPs של malathion יש השפעות משבשות אנדוקריניות על ביטוי גנים, הפרשת הורמונים ומטבוליזם של גלוקוקורטיקואידים (פחמימות, חלבונים, שומן).הפירוק המהיר של חומר ההדברה fenoxaprop-ethyl הביא להיווצרות של שני TPs רעילים מאוד שהגדילו את ביטוי הגנים פי 5.8-12 והשפיעו יותר על פעילות האסטרוגן.לבסוף, ה-TF העיקרי של בנאלקסיל נמשך בסביבה זמן רב יותר מהתרכובת האב, הוא אנטגוניסט לקולטן אסטרוגן אלפא, ומשפר את ביטוי הגנים פי 3.ארבעת חומרי ההדברה במחקר זה לא היו הכימיקלים היחידים שעוררו דאגה;רבים אחרים מייצרים גם מוצרי פירוק רעילים.חומרי הדברה אסורים רבים, תרכובות הדברה ישנות וחדשות ותוצרי לוואי כימיים משחררים זרחן כולל רעיל המזהם אנשים ומערכות אקולוגיות.
חומר ההדברה האסור DDT והמטבוליט העיקרי שלו DDE נשארים בסביבה עשרות שנים לאחר הפסקת השימוש, כאשר הסוכנות להגנת הסביבה האמריקאית (EPA) מזהה ריכוזים של כימיקלים העולים על הרמות המקובלות.בעוד DDT ו-DDE מתמוססים בשומן הגוף ונשארים שם במשך שנים, DDE נשאר בגוף זמן רב יותר.סקר שנערך על ידי המרכז לבקרת מחלות (CDC) מצא ש-DDE הדביק את גופם של 99 אחוז מהמשתתפים במחקר.כמו משבשי אנדוקריניים, חשיפה ל-DDT מגבירה סיכונים הקשורים לסוכרת, גיל המעבר המוקדם, ירידה בספירת זרע, אנדומטריוזיס, חריגות מולדות, אוטיזם, מחסור בוויטמין D, לימפומה שאינה הודג'קין והשמנה.עם זאת, מחקרים הראו ש-DDE רעיל אפילו יותר מהתרכובת האם שלו.מטבוליט זה יכול להיות בעל השפעות בריאותיות רב-דוריות, הגורם להשמנה ולסוכרת, ומגביר באופן ייחודי את שכיחות סרטן השד על פני דורות מרובים.כמה חומרי הדברה מהדור הישן יותר, כולל זרחנים אורגניים כמו מלתיון, עשויים מאותן תרכובות כמו חומר העצבים של מלחמת העולם השנייה (סוכן אורנג'), המשפיע לרעה על מערכת העצבים.טריקלוזן, חומר הדברה אנטי-מיקרוביאלי שנאסר במזונות רבים, נמשך בסביבה ויוצר תוצרי פירוק מסרטנים כגון כלורופורם ו-2,8-דיכלורודיבנזו-p-דיוקסין (2,8-DCDD).
כימיקלים "הדור הבא", כולל גליפוסאט וניאוניקוטינואידים, פועלים במהירות ומתפרקים במהירות, כך שהם נוטים פחות להצטבר.עם זאת, מחקרים הראו שריכוזים נמוכים יותר של כימיקלים אלו רעילים יותר מכימיקלים ישנים יותר ודורשים כמה קילוגרמים פחות משקל.לכן, תוצרי הפירוק של כימיקלים אלו עלולים לגרום להשפעות רעילות דומות או חמורות יותר.מחקרים הראו שקוטל העשבים גליפוסט הופך למטבוליט רעיל של AMPA שמשנה את ביטוי הגנים.בנוסף, מטבוליטים יוניים חדשים כגון דניטרואימידקלופריד ודציאנותיאקלופריד רעילים פי 300 ו-~200 ליונקים מאשר האימידקלופריד האב, בהתאמה.
חומרי הדברה ו-TFs שלהם יכולים להגביר רמות של רעילות חריפה ותת-קטלנית וכתוצאה מכך השפעות ארוכות טווח על עושר המינים והמגוון הביולוגי.חומרי הדברה שונים בעבר ובהווה פועלים כמו מזהמים סביבתיים אחרים, ואנשים עלולים להיחשף לחומרים אלו במקביל.לעתים קרובות מזהמים כימיים אלה פועלים יחד או באופן סינרגטי כדי לייצר השפעות משולבות חמורות יותר.סינרגיה היא בעיה נפוצה בתערובות חומרי הדברה ועלולה לזלזל בהשפעות הרעילות על בריאות האדם, בעלי החיים והסביבה.כתוצאה מכך, הערכות הסיכון הסביבתיות ובריאות האדם הנוכחיות ממעיטות במידה רבה את ההשפעות המזיקות של שאריות חומרי הדברה, מטבוליטים ומזהמים סביבתיים אחרים.
הבנת ההשפעה שיכולה להיות לחומרי הדברה משבשים אנדוקריניים ותוצרי הפירוק שלהם על בריאות הדורות הנוכחיים והדורות הבאים היא קריטית.האטיולוגיה של מחלה הנגרמת על ידי חומרי הדברה אינה מובנת, כולל עיכובים צפויים בזמן בין חשיפה כימית, השפעות בריאותיות ונתונים אפידמיולוגיים.
אחת הדרכים לצמצם את ההשפעה של חומרי הדברה על אנשים ועל הסביבה היא לקנות, לגדל ולתחזק תוצרת אורגנית.מחקרים רבים הראו שכאשר עוברים לתזונה אורגנית לחלוטין, רמת המטבוליטים של חומרי הדברה בשתן יורדת באופן דרמטי.לחקלאות אורגנית יש יתרונות בריאותיים וסביבתיים רבים על ידי הפחתת הצורך בשיטות חקלאות אינטנסיביות מבחינה כימית.ניתן להפחית את ההשפעות המזיקות של חומרי הדברה על ידי אימוץ שיטות אורגניות מתחדשות ושימוש בשיטות הדברה הכי פחות רעילות.בהתחשב בשימוש הנרחב באסטרטגיות אלטרנטיביות שאינן חומרי הדברה, הן משקי הבית והן העובדים האגרו-תעשייתיים יכולים ליישם שיטות אלו כדי ליצור סביבה בטוחה ובריאה.