Kemikalier som härstammar från blommor kan låta ofarliga, men ny forskning väcker farhågor om föreningar som syntetiserats från krysantemum och som används i praktiskt taget alla bekämpningsmedel i hushållen.
Under minst ett decennium har pyretroider varit det insektsbekämpningsmedel som konsumenterna valt, och de har ersatt organofosfatbekämpningsmedel, som är mycket giftigare för människor och djurliv. Men det finns allt fler bevis för att övergången till mindre giftiga pyretroider har medfört en egen uppsättning nya ekologiska risker och risker för människors hälsa.
Omkring 70 procent av människorna i USA har exponerats för pyretroider, och barn utsätts för den högsta exponeringen, enligt en studie som publicerades denna månad. Även om hoten mot människors hälsa är okända har man i djurstudier funnit bevis för skador på neurologiska system, immunsystem och fortplantningssystem.
Det finns dessutom pyretroider som rinner ut från gårdar och trädgårdar och förorenar vissa bäckar och floder i koncentrationer som kan döda små varelser som är livsviktiga för fiskars och andra vattenlevande djurs överlevnad. Både Kalifornien och USA:s miljöskyddsmyndighet håller på att omvärdera kemikalierna på grund av säkerhetsrisker.
”Pyretroider är uppenbarligen ett säkrare alternativ till organofosfater, men bara för att de är säkrare betyder det inte att de är säkra”, säger Dana Boyd Barr, forskningsprofessor i miljöhälsa vid Emory University’s Rollins School of Public Health i Atlanta, Georgia. Barr är författare till en studie som för första gången har mätt pyretroidexponeringen i den amerikanska befolkningen.
Pyretroider finns i mer än 3 500 produkter som används i hemmen och på grödor, gårdar och trädgårdar – bland annat lusschampon, inomhusdimmapparater, loppsprayer för husdjur och bekämpningsmedel för att bekämpa myror, getingar, myggor, bladlöss och spindlar. Konsumenter kan identifiera pyretroider i produkter genom att kontrollera etiketten efter föreningar som slutar på ”thrin”, t.ex. bifentrin, permetrin och cypermetrin.
Föreningarna är syntetiska versioner av naturligt förekommande insekticider som kallas pyretriner och skördas från krysantemumblommor. Kemister ändrar pyretrinmolekylens struktur för att göra den mer stabil i solljus och öka dess giftighet. Kemikalierna dödar insekter genom att störa nervcellernas grundläggande funktion. Insekter och andra ryggradslösa djur är mycket känsliga för dem, medan fåglar och däggdjur har bättre förmåga att motverka deras effekter.
I den nya studien testades 5 046 urinprover som samlats in från vuxna och barn i USA mellan 1999 och 2002 för fem metaboliter av pyretroidiska insekticider. Metaboliter är resultatet av att kroppen bryter ner en kemikalie.
Spår av minst en pyretroidmetabolit hittades hos 75 procent av de testade personerna 2001-2002, en ökning från 66 procent 1999-2000. Barnens koncentrationer var mer än 50 procent högre än de mängder som hittades hos ungdomar och vuxna, enligt studien av Barr och kollegor som publicerades online i Environmental Health Perspectives den 3 februari.
Barn exponeras i högre grad för pyretroider eftersom ”de tillbringar mycket mer tid på golvet och har mycket mer hand till mun-aktivitet”, säger Barr. ”Pyretroider tenderar att ackumuleras i damm eller på ytor i hemmen eftersom de inte lätt avdunstar i luften.” I en studie från 2008 hittades pyretroider och deras metaboliter i damm från dammsugare som samlats in från hem och daghem i North Carolina och Ohio.
Förutom att andas in eller absorbera pyretroider som dröjer sig kvar i hushållen får människor i sig spår av pyretroider i sin mat, eftersom kemikalierna används på vissa grönsaks-, frukt- och spannmålsgrödor.
En EPA-översyn från 2006 visade att risken för exponering via kosten låg på eller under byråns nivå av oro för de flesta människor. Men studien visade också att spädbarn och småbarn exponeras i hög grad i vissa livsmedel, särskilt bananer, ananas och barnmat med torkad havre.
”Nu när vi vet att människor exponeras för pyretroider i stor utsträckning måste vi fastställa vilka de exakta hälsoeffekterna är”, säger Barr.
Det finns än så länge få vetenskapliga data som utvärderar det potentiella hotet mot människors hälsa.
Studier på försöksdjur har kopplat pyretroidexponering till skador på sköldkörteln, levern och nervsystemet, samt försämring av beteendeutvecklingen, förändringar i immunförsvaret och störning av reproduktionshormonerna, enligt EPA:s granskning från 2006. Dessa djurstudier är relevanta för människors hälsa eftersom pyretroider verkar på funktioner i nervsystemet som är gemensamma för alla djur, enligt EPA.
Vissa pyretroider imiterar hormonet östrogen och kan öka östrogennivåerna i bröstcancerceller, och vissa är misstänkt cancerframkallande. Andra uppgifter tyder på att personer som använder kemikalierna löper risk att drabbas av förvärrade allergier eller astma, även om EPA förra året drog slutsatsen att det inte finns någon tydlig koppling.
Pesticidtillverkare säger att pyretroiderna är säkra och att de är livsviktiga för jordbruket och för att bekämpa myggor som bär på West Nile Virus och andra sjukdomar.
”Pyretroider är en extremt viktig klass av insekticidföreningar med viktiga användningsområden inom folkhälsa och jordbruk”, säger Rex Runyon, vice ordförande på CropLife America, en branschorganisation som företräder bekämpningsmedelsföretag, i ett e-postmeddelande. Runyon tillade att pyretroider ”inte medför orimliga effekter på människors hälsa eller miljön” när de används enligt anvisningarna på etiketten.
Och även om det finns få uppgifter om hälsoproblem hos människor, ökar bevisen för att pyretroider kan skada akvatiska ekosystem. Studier av vattendrag och floder i Kalifornien, Texas och Illinois tyder på att bekämpningsmedlen kan utplåna små organismer som lever i vattendragen och utgör basen i näringskedjan.
I en studie från 2009 hittades bekämpningsmedlen i sediment från stadsbäckar i centrala Texas, där de används i stor utsträckning för att bekämpa angrepp av eldmyror och larvmaskar. Koncentrationerna är dödliga för ett litet, räkliknande kräftdjur som kallas Hyalella azteca – en art som ofta används i laboratorier för att undersöka effekterna av bekämpningsmedel på ryggradslösa djur som är nödvändiga för friska floder.
”Alla våra provtagningsställen låg mycket nära bostadsområden med välskötta gräsmattor”, säger Jason Belden, zoolog vid Oklahoma State University och författare till studien som publiceras i tidskriften Environmental Pollution. ”Vissa människor följer inte de bästa metoderna. De är inte tillräckligt försiktiga med bekämpningsmedel. Vi måste alla anstränga oss för att bara använda bekämpningsmedel när vi behöver dem.”
Pyretroider dyker upp inte bara i sediment utan även i strömmarna i Kaliforniens floder, i halter som är giftiga för insekter och ryggradslösa vattenlevande djur som fiskar och andra djur livnär sig på.
Biologen Donald Weston vid University of California i Berkeley har letat efter insekticiderna i avloppsvatten från städer, avloppsvatten från avloppsreningsverk och dräneringar från jordbruket i Sacramento-San Joaquin River Delta i Kalifornien. I laboratoriet testade Weston hur giftiga dessa prover var för den räkliknande Hyalella azteca.
”Praktiskt taget varje droppe av avrinning från städerna var giftig för Hyalella på grund av pyretroiderna”, sade Weston.
För första gången någonsin dokumenterade Weston och hans team pyretroider i utflödet från avloppsreningsverk, vilket var överraskande.
”Ungefär hälften av de avloppsreningsverk vi tog prover på var giftiga”, sade Weston. ”De flesta skulle inte ha förväntat sig att pyretroider skulle ta sig igenom systemet. Folk trodde att de skulle fångas upp av slammet på botten – och det gör förmodligen många av dem – men det är tillräckligt många som tar sig igenom systemet för att göra avrinningen giftig.”
Landbruksavlopp var å andra sidan bara en tillfällig källa till pyretroider, enligt studien, som publicerades den här månaden i Environmental Science and Technology.
”När man säger ’bekämpningsmedel’ tror jag att den genomsnittlige personen på gatan tenderar att tänka på jordbruk”, sade Weston. ”De tenderar inte att tänka på förortsbostäderna, medan det visar sig att förortsbostäderna var en konstant källa till pyretroid-toxicitet.”
Studien påvisade toxicitet i två stadsbäckar och i en 30 kilometer lång sträcka av American River, som anses vara en av de renaste floderna i Delta-regionen.
”Vattnet är helt klart – lika klart som det vatten som kommer ut ur kranen i badrummet”, sa Weston. ”Men de sista 30 eller 40 milen av floden, när man börjar komma in i Sacramento, är mycket kraftigt urbaniserade. Alla dessa samhällen dumpar sitt dagvatten i American River och det är tillräckligt för att orsaka toxicitet.”
Weston sade att det är oroväckande att hitta kemikalien i själva vattnet – inte bara i sedimenten.
”Pyretroider är mycket klibbiga och de gillar inte att lösas upp i vattnet, så de flesta av dem finns i sedimenten”, sade Weston. ”Men det krävs så lite i vattnet för att de ska vara giftiga – bara två delar per biljon. Staten Kalifornien vet nu att de inte bara måste oroa sig för sedimentpartiklarna utan även för vattnet. Och vattnet färdas mycket längre nedströms.”
De giftighetsnivåer som Weston noterade var mer än tillräckliga för att döda en hel rad insekter och andra ryggradslösa djur som är nödvändiga för en sund flodekologi. Forskarna har inte dokumenterat att varelser i floderna har dött. Men om vatten- och sedimentproverna är giftiga för kräftdjuret i laboratoriet är det ett tecken på att de kommer att vara giftiga för liknande varelser i vattendragen.
”Ryggradslösa bottenlevande djur och saker som stenflugor och majflugor är i princip botten av näringskedjan. Det som oroar oss är om dessa insekticider skär bort detta lägre steg som fisken är beroende av”, säger Weston. ”Detta skulle inte bara få ekologiska konsekvenser, utan även konsekvenser för rekreation och handel.”
Som svar på den oro för toxiciteten som Westons arbete gav upphov till började Kaliforniens Department of Pesticide Regulation 2006 att omvärdera regleringen av pyretroider. Delstaten har begärt ytterligare uppgifter från tillverkarna om säkerheten hos pyretroider och analyserar minst 700 produkter som används i hushåll och på gårdar.
När Mary-Ann Warmerdam, direktör för delstatens pesticidmyndighet, inledde översynen, sade hon till Los Angeles Times att delstatens utvärdering ”är ett skott mot tillverkarna om att vi har funnit en anledning till oro och att ni måste förse oss med uppgifter för att antingen undanröja oron, omformulera era produkter eller överväga att ta dem bort från marknaden”.”
Californien, sade Weston, vill inte återgå till att använda organofosfater som t.ex. klorpyrifos, som förbjöds från hushållsanvändning på grund av farhågor för människors hälsa, ”men de vill kontrollera användningen av pyretroider för att minimera de miljöeffekter som vi dokumenterar.”
”Delstaten Kalifornien har befogenhet att förbjuda en produkt baserat på resultatet av omvärderingen”, sade Weston, ”men jag tror inte att någon förväntar sig att det kommer att ske. Det är mer troligt att det kommer att finnas ytterligare bestämmelser om användningen av pyretroider.”
EPA omvärderar också i år pyretroiderna som en del av sin översyn av bekämpningsmedel för 2010. EPA utvärderar systematiskt alla registrerade bekämpningsmedel vart 15:e år. Möjliga resultat är bland annat att förbjuda pyretroider i vissa områden, att skärpa politiken eller att inte ändra bestämmelserna. EPA:s process kommer dock att ta ytterligare sex till åtta år.
Under tiden finns det några alternativ för konsumenterna. Barr föreslår produkter som utvinns ur grönsaker och örter eller att man planterar krysantemum runt om i trädgården. Naturliga pyrethriner som finns i krysantemumväxter finns inte kvar i miljön som de syntetiska versionerna gör. Ett annat alternativ för att döda vissa skadedjur är borsyra.
Alltså har ett insekticid som kallas fipronil delvis ersatt pyretroider för att kontrollera termit- och myrangrepp i vissa områden. Liksom pyretroider är fipronil mycket mindre giftigt för fåglar och däggdjur än andra insekticider, men kan fortfarande döda små vattenlevande organismer.
Weston säger att byte till en annan kemikalie inte är lösningen: han anser att människor måste ändra sitt sätt att använda bekämpningsmedel i grunden. Många använder så mycket på sina gårdar och trädgårdar att kemikalierna rinner ut i vattendragen.
”Jag tror att det är en bra idé att minimera exponering för bekämpningsmedel av alla slag, inte bara på grund av vad vi vet, utan också på grund av vad vi inte vet”, säger Weston. ”Jag tror inte att många av dessa produkter behövs. Ju mindre man kan använda dem, desto bättre.”