Chlormequat hè unregulatore di crescita di e piantechì u so usu in i culturi di cereali hè in crescita in l'America di u Nordu. Studi di toxicologia anu dimustratu chì l'esposizione à chlormequat pò riduce a fertilità è causanu dannu à u fetu in sviluppu à dosi sottu à a dosa di ghjornu permessa stabilita da l'autorità regulatori. Quì, raportemu a prisenza di chlormequat in campioni d'urina raccolti da a pupulazione di i Stati Uniti, cù tassi di rilevazione di 69%, 74% è 90% in campioni raccolti in 2017, 2018-2022, è 2023, rispettivamente. Da u 2017 à u 2022, e cuncentrazioni di chlormequat sò state rilevate in i campioni, è da u 2023, a concentrazione di chlormequat in i campioni anu aumentatu significativamente. Avemu ancu nutatu chì u chlormequat hè stata trovata più freti in i prudutti d'avena. Questi risultati è i dati di toxicità per u chlormequat susciteghjanu preoccupazioni annantu à i livelli di esposizione attuale è chjamanu teste di toxicità più estese, surviglianza alimentaria è studii epidemiologichi per valutà l'impattu di l'esposizione chlormequat nantu à a salute umana.
Stu studiu informa a prima deteczione di chlormequat, un agrochimicu cù toxicità per u sviluppu è riproduttivu, in a pupulazione di i Stati Uniti è in l'alimentazione di i Stati Uniti. Mentre livelli simili di a chimica sò stati truvati in campioni d'urina da 2017 à 2022, livelli significativamente elevati sò stati trovati in u campione 2023. Stu travagliu mette in risaltu a necessità di un monitoraghju più largu di chlormequat in l'alimentariu è di i campioni umani in i Stati Uniti, è ancu a tossicologia è a tossicologia. Studi epidemiologichi di chlormequat, cum'è questu chimicu hè un contaminante emergente cù effetti avversi per a salute documentati à dosi bassi in studii animali.
Chlormequat hè un chimicu agriculu prima registratu in i Stati Uniti in u 1962 cum'è regulatore di crescita di e piante. Ancu s'ellu hè attualmente permessu solu per l'usu nantu à e piante ornamentali in i Stati Uniti, una decisione 2018 di l'Agenzia di Proteczione Ambientale di i Stati Uniti (EPA) hà permessu l'impurtazione di prudutti alimentari (principalmente grani) trattati cù chlormequat [1]. In l'UE, u Regnu Unitu è u Canada, u chlormequat hè appruvatu per l'usu nantu à i culturi alimentari, principalmente u granu, l'avena è l'orzu. Chlormequat pò riduce l'altezza di u troncu, riducendu cusì a probabilità chì a cultura si torce, facendu a cugliera difficiule. In u Regnu Unitu è l'UE, u chlormequat hè generalmente u residu di pesticidi più rilevatu in i cereali è i cereali, cum'è documentatu in studii di monitoraghju à longu andà [2, 3].
Ancu chlormequat hè appruvatu per l'utilizazione nantu à i culturi in parti di l'Europa è l'America di u Nordu, mostra proprietà tossicologiche basate nantu à studii sperimentali storici è publicati di pocu tempu. L'effetti di l'esposizione chlormequat nantu à a toxicità riproduttiva è a fertilità sò stati descritti per a prima volta à l'iniziu di l'anni 1980 da l'agricultori danesi chì anu osservatu una diminuzione di u rendiment riproduttivu in i porchi allevati nantu à u granu trattatu cù chlormequat. Queste osservazioni sò state dopu esaminate in esperimenti di laboratoriu cuntrullati in porchi è topi, in i quali i porchi femini alimentati cù granu trattatu cù chlormequat presentavanu disturbi in i ciculi estrous è l'accoppiamentu cumparatu cù l'animali di cuntrollu alimentati cù una dieta senza chlormequat. Inoltre, i topi maschili esposti à chlormequat per via di l'alimentariu o di l'acqua potabile durante u sviluppu anu dimustratu una capacità diminuita di fertilizà u sperma in vitro. Studi recenti di toxicità riproduttiva di chlormequat anu dimustratu chì l'esposizione di i rati à u chlormequat durante i periodi sensibili di u sviluppu, cumpresa a gravidanza è a prima vita, hà risultatu in pubertà ritardata, diminuzione di a motilità di l'esperma, diminuzione di u pesu di l'organi riproduttivi maschili, è diminuite i livelli di testosterone. Studi di toxicità per u sviluppu indicanu ancu chì l'esposizione à chlormequat durante a gravidanza pò causà a crescita fetale è anormalità metaboliche. Altri studii ùn anu micca truvatu un effettu di chlormequat nantu à a funzione riproduttiva in i topi femini è i porchi maschili, è nisunu studii successivi anu truvatu un effettu di chlormequat nantu à a fertilità di i topi maschili esposti à chlormequat durante u sviluppu è a vita postnatale. I dati equivochi nantu à chlormequat in a literatura tossicologica pò esse duvuta à differenzi in dosi di teste è misurazioni, è ancu à l'scelta di l'organisimi mudelli è u sessu di l'animali sperimentali. Dunque, più investigazione hè garantita.
Ancu studii tossicologichi recenti anu dimustratu l'effetti di u chlormequat nantu à u sviluppu, a ripruduzzione è u sistema endocrinu, i miccanismi da quale questi effetti tossicologici si sò scunnisciuti. Certi studii suggerenu chì u chlormequat ùn pò micca agisce per mezu di miccanismi ben definiti di sustanzi chimichi disrupting endocrini, cumpresi i receptori di l'estrogeni o androgeni, è ùn altera micca l'attività di l'aromatasi. Un'altra evidenza suggerisce chì u chlormequat pò causà effetti secundari alterendu a biosintesi di steroidi è causendu stress di reticulum endoplasmaticu.
Ancu se u chlormequat hè ubiquitously presente in l'alimenti cumuni europei, u numeru di studii di biomonitoring chì valutanu l'esposizione umana à chlormequat hè relativamente chjucu. Chlormequat hà una curta emivita in u corpu, circa 2-3 ore, è in studii chì implicanu vuluntarii umani, a maiò parte di e dosi sperimentali sò stati eliminati da u corpu in 24 ore. In i campioni di a pupulazione generale da u Regnu Unitu è a Svezia, u chlormequat hè statu rilevatu in l'urina di quasi 100% di i participanti di studiu à frequenze è cuncintrazioni significativamente più altu chì altri pesticidi cum'è chlorpyrifos, piretroidi, thiabendazole è metabolites mancozeb. I studii in i porchi anu dimustratu chì u chlormequat pò ancu esse truvatu in u serum è pò esse trasferitu in u latte, ma sti matrici ùn sò micca stati studiati in l'omu o in altri mudelli di animali sperimentali, ancu s'è a so prisenza in u serum è u latti pò esse assuciatu cù danni riproduttivi da i chimichi. . Ci sò effetti impurtanti di l'esposizione durante a gravidanza è in i zitelli.
In April 2018, l'Agenzia di Proteczione Ambientale di i Stati Uniti hà annunziatu livelli accettabili di tolleranza alimentaria per chlormequat in avena impurtata, granu, orzu, è certi prudutti animali, chì permettenu chlormequat per esse impurtatu in l'approvvigionamentu alimentari di i Stati Uniti. U cuntenutu di avena permessa hè stata successivamente aumentata in 2020. Per caratterizà l'impattu di queste decisioni nantu à l'occurrence è a prevalenza di chlormequat in a pupulazione adulta di i Stati Uniti, stu studiu pilotu hà misuratu a quantità di chlormequat in l'urina di e persone da trè regioni geografiche di i Stati Uniti da 2017 à 2023 è di novu in 2022 è cumprà prudutti di chlormequat in i Stati Uniti. in 2023.
I campioni raccolti in trè regioni geugrafiche trà 2017 è 2023 sò stati usati per misurà i livelli urinarii di chlormequat in i residenti di i Stati Uniti. Vinti una mostra d'urina sò stati raccolti da e donne incinte identificate chì anu accunsentutu à u mumentu di a consegna, secondu un protocolu appruvatu da u 2017 Institutional Review Board (IRB) da l'Università Medica di South Carolina (MUSC, Charleston, SC, USA). I campioni sò stati conservati à 4 ° C per un'ora di 4, dopu aliquoted è congelati à -80 ° C. Vinticinque campioni di urina adulta sò stati acquistati da Lee Biosolutions, Inc (Maryland Heights, MO, USA) in nuvembre 2022, chì rapprisentanu una sola mostra raccolta da ottobre 2017 à settembre 2022, è sò state raccolte da vuluntarii (13 omi è 12 donne). ) in prestitu à a cullezzione di Maryland Heights, Missouri. I campioni sò stati guardati à -20 ° C immediatamente dopu a cullizzioni. Inoltre, 50 campioni di urina raccolti da i vuluntarii di Florida (25 omi, 25 donne) in u ghjugnu 2023 sò stati acquistati da BioIVT, LLC (Westbury, NY, USA). I campioni sò stati guardati à 4 ° C finu à chì tutti i campioni sò stati cullati, poi aliquoted è congelati à -20 ° C. A cumpagnia di furnitrice hà ottenutu l'approvazione IRB necessaria per processà e mostre umane è accunsentu à a raccolta di campioni. Nisuna infurmazione persunale hè stata furnita in alcunu di i campioni testati. Tutti i campioni sò stati mandati congelati per l'analisi. L'infurmazione di mostra dettagliata pò esse truvata in a Tavola d'Informazioni di Supportu S1.
A quantificazione di chlormequat in campioni di urina umana hè stata determinata da LC-MS / MS à u Laboratoriu di Ricerca HSE (Buxton, UK) secondu u metudu publicatu da Lindh et al. Un pocu mudificatu in u 2011. In breve, i campioni sò stati preparati mischjendu 200 μl d'urina non filtrata cù 1,8 ml di acetate d'ammoniu 0,01 M chì cuntene standard internu. A mostra hè stata poi estratta cù una colonna HCX-Q, cundizionata prima cù metanolu, dopu cù acetate d'ammoniu 0,01 M, lavatu cù acetate d'ammoniu 0,01 M, è eluutu cù 1% d'acidu formicu in metanol. I campioni sò stati poi caricati nantu à una colonna C18 LC (Synergi 4 µ Hydro-RP 150 × 2 mm; Phenomenex, UK) è separati utilizendu una fase mobile isocratica composta da 0,1% d'acidu formicu: methanol 80:20 à u flussu di 0,2. ml/min. Transizioni di reazione selezziunate da spettrometria di massa sò state descritte da Lindh et al. 2011. U limitu di deteczione era 0.1 μg / L cum'è infurmatu in altri studii.
I cuncentrazioni di chlormequat urinarii sò espressi cum'è μmol chlormequat/mol creatinine è cunvertiti in μg chlormequat/g creatinine cum'è infurmatu in studii precedenti (multiplicate per 1,08).
Anresco Laboratories, LLC hà pruvatu campioni alimentari di avena (25 cunvinziunali è 8 organici) è di granu (9 cunvinziunali) per chlormequat (San Francisco, CA, USA). I campioni sò stati analizati cù mudificazioni secondu i metudi publicati [19]. LOD/LOQ per i campioni d'avena in 2022 è per tutti i campioni di granu è d'avena in 2023 sò stati stabiliti à 10/100 ppb è 3/40 ppb, rispettivamente. L'infurmazione di mostra dettagliata pò esse truvata in a Tavola d'Informazioni di Supportu S2.
I cuncentrazioni di chlormequat urinarii sò stati raggruppati per locu geograficu è annu di cullizzioni, cù l'eccezzioni di dui campioni raccolti in 2017 da Maryland Heights, Missouri, chì sò stati raggruppati cù altri campioni 2017 da Charleston, South Carolina. I campioni sottu à u limitu di deteczione di chlormequat sò stati trattati cum'è per centu di deteczione divisu da a radica quadrata di 2. I dati ùn sò micca spartuti in regula, cusì a prova nonparametrica di Kruskal-Wallis è a prova di paraguni multipli di Dunn sò stati utilizati per paragunà i mediani trà i gruppi. Tutti i calculi sò stati realizati in GraphPad Prism (Boston, MA).
Chlormequat hè statu rilevatu in 77 di 96 campioni di urina, chì rapprisentanu l'80% di tutti i campioni di urina. Comparatu à 2017 è 2018-2022, 2023 campioni sò stati rilevati più frequentemente: 16 di 23 campioni (o 69%) è 17 di 23 campioni (o 74%), rispettivamente, è 45 fora di 50 campioni (vale à dì 90%). ) sò stati pruvati (Table 1). Prima di 2023, e cuncentrazioni di chlormequat rilevate in i dui gruppi eranu equivalenti, mentri a concentrazione di chlormequat rilevata in i campioni di u 2023 era significativamente più altu ch'è in i campioni di l'anni precedenti (Figura 1A, B). I intervalli di cuncentrazione rilevabili per i campioni 2017, 2018-2022 è 2023 eranu da 0,22 à 5,4, 0,11 à 4,3, è da 0,27 à 52,8 microgrammi di chlormequat per grammu di creatinina, rispettivamente. I valori mediani per tutti i campioni in 2017, 2018-2022 è 2023 sò 0.46, 0.30 è 1.4, rispettivamente. Questi dati suggerenu chì l'esposizione pò cuntinuà datu a breve emivita di chlormequat in u corpu, cù livelli di esposizione più bassi trà 2017 è 2022 è livelli di esposizione più alti in 2023.
A cuncentrazione di chlormequat per ogni mostra di urina individuale hè presentata cum'è un puntu unicu cù bars sopra à a media è e barre d'errore chì rapprisentanu +/- errore standard. A concentrazione di chlormequat urinariu hè espressa in mcg di chlormequat per grammu di creatinina in una scala lineare è una scala logaritmica. L'analisi nonparametrica di Kruskal-Wallis di a varianza cù a prova di paraguni multipli di Dunn hè stata utilizata per pruvà a significazione statistica.
I campioni alimentari acquistati in i Stati Uniti in 2022 è 2023 dimustranu livelli rilevabili di chlormequat in tutti, ma dui di i 25 prudutti d'avena tradiziunali, cù concentrazioni chì varianu da indetectable à 291 μg / kg, chì indicanu chlormequat in avena. A prevalenza di vegetarianismu hè alta. I campioni raccolti in 2022 è 2023 anu avutu livelli medii simili: 90 µg/kg è 114 µg/kg, rispettivamente. Solu una mostra di ottu prudutti d'avena organica avia un cuntenutu di chlormequat detectable di 17 µg/kg. Avemu ancu osservatu concentrazioni più bassu di chlormequat in dui di i novi prudutti di granu pruvati: 3.5 è 12.6 μg / kg, rispettivamente.
Questu hè u primu rapportu di a misurazione di u chlormequat urinariu in adulti chì vivenu in i Stati Uniti è in pupulazioni fora di u Regnu Unitu è a Svezia. I tendenzi di biomonitoring di Pesticidi trà più di 1000 adulescenti in Svezia anu registratu una rata di deteczione di 100% per chlormequat da 2000 à 2017. A cuncentrazione media in 2017 era 0,86 microgrammi di chlormequat per gramma di creatinina è pare avè diminuitu u livellu mediu più altu in u tempu di l'adulescente.792. In u Regnu Unitu, u biomonitoring hà truvatu una cuncentrazione media di chlormequat assai più altu di 15,1 microgrammi di chlormequat per grammu di creatinina trà 2011 è 2012, ancu s'è sti campioni sò stati raccolti da e persone chì vivenu in i zoni agriculi. ùn ci era micca differenza in l'esposizione. Spray incidente[15]. U nostru studiu di u campionu di i Stati Uniti da 2017 à 2022 hà truvatu livelli mediani più bassi paragunati à studii precedenti in Europa, mentre chì in u 2023 i livelli mediani di mostra eranu paragunabili à u campione svedese ma più bassi di u campione di u Regnu Unitu.
Queste differenze in l'esposizione trà e regioni è i punti di tempu ponu riflette differenzi in e pratiche agricule è u statutu regulatori di chlormequat, chì ultimamente influenzanu i livelli di chlormequat in i prudutti alimentari. Per esempiu, a concentrazione di chlormequat in i campioni d'urina era significativamente più altu in u 2023 cumparatu cù l'anni precedenti, chì ponu riflette cambiamenti in relazione à l'azzioni regulatori EPA relative à chlormequat (cumpresi i limiti alimentari di chlormequat in 2018). Pruvisioni alimentari di i Stati Uniti in un futuru vicinu. Aumentà i normi di cunsumu d'avena da 2020. Queste azzioni permettenu l'impurtazione è a vendita di prudutti agriculi trattati cù chlormequat, per esempiu, da u Canada. U ritardu trà i cambiamenti regulatori di l'EPA è l'elevata concentrazione di chlormequat truvata in i campioni di urina in 2023 pò esse spiegata da una quantità di circustanze, cum'è ritardi in l'adopzione di pratiche agricule chì utilizanu chlormequat, ritardi di l'imprese americane in a negoziazione di accordi cummerciale, è i privati. stanu sperimentendu ritardi in l'acquistu di l'avena per via di l'esaurimentu di i vechji stock di prudutti è / o per via di una durata di conservazione più longa di i prudutti d'avena.
Per determinà se e concentrazioni osservate in i campioni di urina di i Stati Uniti riflettenu l'esposizione dietetica potenziale à chlormequat, avemu misuratu chlormequat in avena è prudutti di granu acquistati in i Stati Uniti in 2022 è 2023. I prudutti d'avena cuntenenu chlormequat più spessu cà i prudutti di granu, è a quantità di chlormequat in diversi prudutti d'avena varieghja, possibbilmente, cù u nivellu mediu di 10 à 14 pp. è Canada, chì ponu riflette diffirenzii in usu o disuse. trà i prudutti di l'avena trattata cù chlormequat. In cuntrastu, in i campioni alimentari di u Regnu Unitu, u chlormequat hè più abbundante in i prudutti di u granu, cum'è u pane, cù chlormequat rilevatu in u 90% di i campioni cullati in u Regnu Unitu trà lugliu è settembre 2022. A cuncentrazione media hè 60 ppb. In listessu modu, u chlormequat hè statu ancu rilevatu in u 82% di i campioni di avena di u Regnu Unitu à una cuncentrazione media di 1650 ppb, più di 15 volte più altu ch'è in i campioni di i Stati Uniti, chì pò spiegà a concentrazione urinaria più alta osservata in i campioni di u Regnu Unitu.
I nostri risultati di biomonitoring indicanu chì l'esposizione à u chlormequat hè accaduta prima di 2018, ancu s'ellu ùn hè micca stabilitu a tolleranza dietetica à u chlormequat. Ancu chlormequat ùn hè micca cuntrullatu in l'alimenti in i Stati Uniti, è ùn ci sò micca dati storichi nantu à a cuncentrazione di chlormequat in l'alimenti vinduti in i Stati Uniti, datu a curta half-life di chlormequat, suspettemu chì questa esposizione pò esse dietetica. Inoltre, i precursori di colina in i prudutti di granu è i polveri d'ova formanu naturalmente chlormequat à temperature elevate, cum'è quelli chì sò usati in a trasfurmazioni è a fabricazione di l'alimentariu, risultatu in concentrazioni di chlormequat chì varienu da 5 à 40 ng / g. I nostri risultati di teste alimentari indicanu chì certi campioni, cumpresu u pruduttu di l'avena organica, cuntenenu chlormequat à livelli simili à quelli riportati in studii di chlormequat naturale, mentre chì parechji altri campioni cuntenenu livelli più alti di chlormequat. Cusì, i livelli chì avemu osservatu in l'urina finu à u 2023 eranu prubabilmente dovuti à l'esposizione dietetica à u chlormequat generatu durante a trasfurmazioni è a fabricazione di l'alimentariu. I livelli osservati in 2023 sò prubabilmente dovuti à l'esposizione dietetica à chlormequat prodotta spontaneamente è prudutti impurtati trattati cù chlormequat in agricultura. Differenzi in l'esposizione chlormequat trà i nostri campioni pò ancu esse dovutu à a situazione geografica, diversi mudelli dietetichi, o l'esposizione occupazionale à chlormequat quandu s'utilice in serre è viveri.
U nostru studiu suggerisce chì tamanti di mostra più grande è una mostra più diversa di cibi trattati cù chlormequat sò necessarii per valutà cumplettamente e putenziali fonti dietetichi di chlormequat in individui à bassa esposizione. Studi futuri cumpresi l'analisi di l'urina storica è i campioni di l'alimentariu, i questionari dietetici è occupazionali, u monitoraghju continuu di chlormequat in l'alimenti cunvinziunali è organici in i Stati Uniti, è i campioni di biomonitoring aiutanu à elucidare i fatturi cumuni di l'esposizione chlormequat in a pupulazione di i Stati Uniti.
A probabilità di l'aumentu di i livelli di chlormequat in l'urina è l'alimentariu in i Stati Uniti in l'anni à vene ferma à esse determinata. In i Stati Uniti, u chlormequat hè attualmente permessu solu in i prudutti d'avena è di granu impurtati, ma l'Agenzia di Proteczione Ambientale hè attualmente cunsiderà u so usu agriculu in i culturi domestichi micca organici. Se un tali usu domesticu hè appruvatu in cungiunzione cù a pratica agricula diffusa di chlormequat in l'esteru è in u paese, i livelli di chlormequat in avena, u granu è altri prudutti di granu puderanu cuntinuà à cresce, purtendu à livelli più altu di chlormequat. Populazione tutale di i Stati Uniti.
A cuncentrazione urinaria attuale di chlormequat in questu è altri studii indicanu chì i donatori di mostra individuali sò stati esposti à chlormequat à livelli chì eranu tramindui sottu à a dosa di riferimentu (RfD) publicata di l'Agenzia di Proteczione Ambientale di i Stati Uniti (0,05 mg / kg di pesu corpu per ghjornu), cusì sò accettabili. A ingesta di ogni ghjornu hè di parechji ordini di grandezza più bassu di u valore di ingesta publicatu da l'Autorità Europea per a Sicurezza Alimentaria (ADI) (0,04 mg / kg di pesu corpu / ghjornu). Tuttavia, avemu nutatu chì i studii tossicologichi publicati di chlormequat suggerenu chì a rivalutazione di questi limiti di sicurezza pò esse necessariu. Per esempiu, i topi è i porchi esposti à dosi sottu à l'attuali RfD è ADI (0,024 è 0,0023 mg / kg di pesu corpu / ghjornu, rispettivamente) dimustranu una fertilità diminuita. In un altru studiu tossicologicu, l'esposizione durante a gravidanza à dosi equivalenti à un livellu di effettu avversu senza osservatu (NOAEL) di 5 mg / kg (adupratu per calculà a dosa di riferimentu di l'Agenzia di Proteczione Ambientale di i Stati Uniti) hà risultatu in cambiamenti in a crescita fetale è u metabolismu, è ancu cambiamenti in a cumpusizioni di u corpu. Topi neonatali. Inoltre, i soglie regulatori ùn anu micca cunsideratu l'effetti avversi di e miscele di sustanzi chimichi chì ponu influenzà u sistema riproduttivu, chì sò stati dimustrati per avè effetti additivi o sinergichi à dosi inferiori à l'esposizione à i sustanzi chimichi individuali, causando prublemi potenziali cù a salute riproduttiva. salute. Preoccupazioni per e cunsequenze assuciate à i livelli di esposizione attuale, in particulare per quelli chì anu livelli di esposizione più altu in a pupulazione generale in Europa è i Stati Uniti.
Stu studiu pilotu di novi esposizioni chimichi in i Stati Uniti mostra chì u chlormequat hè presente in l'alimenti americani, principarmenti in i prudutti d'avena, è ancu in a maiò parte di i campioni d'urina rilevati raccolti da quasi 100 persone in i Stati Uniti, chì indicanu l'esposizione cuntinua à chlormequat. Inoltre, i tendenzi di sti dati suggerenu chì i livelli di esposizione anu aumentatu è ponu cuntinuà à aumentà in u futuru. Data i prublemi tossicologichi assuciati cù l'esposizione chlormequat in studii animali, è l'esposizione generalizata di a pupulazione generale à chlormequat in i paesi europei (è avà prubabilmente in i Stati Uniti), accumpagnata da studii epidemiologichi è animali, ci hè una necessità urgente Monitoring chlormequat in l'alimentariu è l'omu Chlormequat. Hè impurtante per capiscenu i periculi potenziali per a salute di sta chimica agricula à livelli di esposizione ambientale significativu, in particulare durante a gravidanza.
Tempu di post: 04-04-2024