ТОКСИКОЛОГИЯ ПЕСТИЦИДОВ УДК 613:632.95-035.63/.64:502 ТОКСИКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И ГИГИЕНИЧЕСКОЕ НОРМИРОВАНИЕ МЕТАЛАКСИЛА-М В ПРОДУКТАХ ПИТАНИЯ И ОБЪЕКТАХ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ В.Г. Бардов, д.м.н., проф., С.Т. Омельчук, к.м.н., Л.К. Седокур, к.м.н., Национальный медицинский университет им. А.А. Богомольца, Киев Металаксил-М — один из двух оптических изомеров металаксила и входит в его состав в количестве 50 %. Металаксил является действующим веществом (д.в.) препаратов Апрон, 35 % с.п. (смачивающийся порошок), Ридомил, 25 % с.п. и Ридомил МЦ, 73 % с.п., зарегистрированных в Украине в качестве фунгицидов широкого спектра действия. На основе Металаксила-М фирмой «Новартис Кроп Протекшн АГ» (Швейцария) созданы высокоэффективные фунгициды Апрон ХL, 35 % т.к.с. (текучий концентрат суспензии), Максим АП035 FS, 3,5 % т.к.с. и Ридомил ГОЛД МЦ, 68 % с.п., зарегистрированные в различных странах мира. В Украине перечисленные препараты проходили государственные испытания. Апрон ХL, 35 % т.к.с. используется для предпосевной обработки семян огурцов, подсолнечника и сахарной свеклы с нормами расхода, соответственно, 2,5; 3,0 и 2,0 кг/т семян, Максим АП035 FS, 3,5 % т.к.с. — для обработки семян кукурузы с нормой расхода 1,0 кг/т. Ридомил ГОЛД МЦ, 68 % с.п. применяется для борьбы с комплексом болезней картофеля, томатов, огурцов, винограда при норме расхода 2,5 кг/га и трехкратным опрыскиванием вегетирующих растений. Для решения вопроса о регистрации препаратов на основе Металаксила-М в Украине необходимо установить допустимую суточную дозу (ДСД) этого вещества для человека, что и явилось целью настоящей работы. Химическое название Металаксила-М: (R)-2[2,6-диметил-фенил)-метокси-ацетил-амино]пропионовой кислоты метиловый эфир. Эмпирическая формула: C15H21NO4. Структурная формула:
Молекулярная масса — 279,3. Технический продукт (чистота 95 %) представляет собой жидкость коричневого цвета со слабым запахом. Растворимость в воде 26 г/л, хорошо растворяется в органических растворителях. Коэффициент распределения октанол/вода — 1,71. Вещество стабильно в нейтральной и кислой среде. Фирмой «Новартис Кроп Протекшн АГ» в полном объеме представлены результаты изучения токсикологических свойств металаксила [1]. По металаксилу-М представлены результаты изучения острой и субхронической токсичности, мутагенной и тератогенной активности. При этом специалисты фирмы считают возможным токсическое действие металаксила-М в хроническом эксперименте, канцерогенную активность и влияние на репродуктивную функцию оценивать по металаксилу, как веществу, близкому по токсическим характеристикам в остром и субхроническом эксперименте. Для выяснения правомерности этого суждения нами проведен сравнительный анализ показателей токсичности металаксила и металаксила-М (табл. 1). Как следует из представленных данных, различий по всем изученным параметрам между металаксилом и металаксилом-М практически нет. Оба вещества по параметрам токсичности при различных путях поступления в организм относятся к III классу опасности (умеренно опасные) [2, 3], не оказывают аллергенного действия, не проявляют мутагенной и тератогенной активности. В субхроническом эксперименте оба вещества оказывают на организм животных (крыс и собак) идентичное по силе и характеру токсическое действие. Учитывая изложенное, считаем возможным использование результатов изучения общетоксического действия металаксила в хроническом (2 года) эксперименте, канцерогенной активности и влияния на репродуктивную функцию при оценке потенциальной опасности металаксила-М. Металаксил не оказывает избирательного токсического действия на репродуктивную функцию животных. Канцерогенная активность его в опытах на мышах и крысах не установлена. По ряду показателей, характеризующих общетоксическое действие в хроническом (2 года) эксперименте, установлены NOEL металаксила для крыс на уровне 2,5 мг/кг массы тела, для мышей — 37,7 мг/кг, для собак — 8,0 мг/кг. Исходя из минимальной NOEL, обоснована величина ДСД металаксила-М для человека — 0,03 мг/кг массы тела. Поскольку металаксил-М малотоксичен для лабораторных животных, в том числе и при ингаляционном воздействии, и не производится в Украине, для него в качестве нормативов были обоснованы ориентировочные безвредные уровни воздействия (ОБУВ) в воздухе рабочей зоны и атмосферном воздухе. Для этого использовали соответствующие методические указания [4-8]. Расчет проведен по ряду уравнений, учитывающих информацию о токсических и физико-химических свойствах металаксила-М. Обоснован ОБУВ в воздухе рабочей зоны на уровне 0,5 мг/м3, в атмосферном воздухе — 0,01 мг/м3. В основу разработки ПДК металаксила-М в воде в соответствии с методическими подходами [4, 9, 10], кроме токсикологического критерия вредности, положены результаты изучения влияния вещества на органолептические свойства воды и санитарный режим водоемов. При этом использовали показатели, входящие в систему ведущих оценочных показателей [10]. Влияние металаксила-М на органолептические свойства воды изучали в диапазоне концентраций от 0,0008 до 1,12 мг/дм3. Растворы препарата готовили на водопроводной дехлорированной воде, при этом каждая из последующих концентраций была в два раза меньше предыдущей. Органолептические свойства воды (запах, цветность, прозрачность) исследовали бригадным методом. Интенсивность запаха воды оценивали по пятибальной шкале при температуре 20 и 60°С. Концентрация препарата, сообщающая воде запах интенсивностью в два балла при 20°С (практический порог), составляет 0,122 мг/дм3. Концентрация металаксила-М, сообщающая воде запах интенсивностью в один балл (порог восприятия), равна 0,04 мг/дм3. При этом установлена зависимость между содержанием препарата в воде и интенсивностью ее запаха. При повышении температуры воды до 60°С отмечалось незначительное снижение практического порога и порога восприятия соответственно до 0,086 и 0,027 мг/дм3. Таким образом, в качестве пороговой по влиянию на запах является концентрация 0,027—0,03 мг/дм3 (порог восприятия при 60°С). После хлорирования проб воды, что обеспечивало наличие в воде остаточного активного хлора на уровне 0,3—0,5 мг/дм3, запах усиливался только при 60°С. Большинством одораторов он характеризовался как неприятный, органический. Выявлено, что содержание в воде металаксила-М в концентрациях от 0,0008 до 1,12 мг/дм3 не изменяет ее прозрачность и окраску, не влияет на процессы пенообразования как при 20, так и при 60°С. Концентрация 1,12 мг/дм3 является пороговой по этим показателям. Следовательно, по органолептическому признаку вредности пороговой является концентрация 0,03 мг/дм3 (запах при нагревании до 60°С). Влияние металаксила-М на санитарный режим модельных водоемов изучали в диапазоне концентраций от 0,001 до 0,1 мг/дм3. Металаксил-М в концентрациях 0,01 и 0,1 мг/дм3 оказывал стимулирующее действие на биохимическое потребление кислорода (БПК). Пороговая концентрация препарата по влиянию на БПК составляет 0,001 мг/дм3. Металаксил-М в концентрациях 0,01 и 0,1 мг/дм3 способствовал увеличению количества микроорганизмов в воде в течение всего опыта. Пороговая концентрация по этому показателю — 0,001 мг/дм3. В испытанных концентрациях препарат не влияет на содержание в воде растворенного кислорода и не изменяет её рН. Пороговая концентрация по этим показателям 0,1 мг/дм3. В модельных водоемах, содержащих 0,01 и 0,1 мг/дм3 препарата, на 3—17 % угнетаются процессы минерализации азота аммиака, на 8—40 % увеличивается образование нитритов и на 3—30 % — нитратов. Пороговая концентрация по влиянию на показатели нитрификации — 0,001 мг/дм3. Таким образом, пороговой по общесанитарному показателю вредности является концентрация металаксила-М в воде 0,001 мг/дм3 (лимитирующий показатель — влияние на БПК и процессы минерализации азотсодержащих веществ). Исходя из принципов комплексного гигиенического нормирования пестицидов [4], определяли максимально недействующую концентрацию металаксила-М в воде по санитарно-токсикологическому признаку: МНК = ДСД x A x M / 100 % x N , где МНК — максимально недействующая концентрация в воде, мг/дм3; Величина МНК, рассчитанная таким образом, составляет 0,12 мг/дм3. Сравнив лимитирующие концентрации по основным признакам вредности: органолептическому 0,03 мг/дм3, общесанитарному 0,001 мг/дм3 и санитарно-токсикологическому 0,12 мг/дм3, в качестве ПДК металаксила-М в воде определили концентрацию 0,001 мг/дм3 (лимитирующий признак вредности — общесанитарный: влияние на БПК и процессы минерализации азотсодержащих веществ). Исследование поведения металаксила-М в почве показало, что основной путь разложения препарата — микробиологический. Процессы фотолиза и гидролиза существенного значения не имеют; t50 препарата в почве — 14 дней. Препарат не мигрирует по профилю почвы. Учитывая изложенное, считаем возможным осуществлять контроль за содержанием металаксила-М в почве с использованием ориентировочно допустимой концентрации (ОДК). Обоснование ОДК проводили в соответствии с методическими рекомендациями [12] на основании наименьшей величины МДУ с использованием уравнения: ОДК = 1,15 + 0,76 lg МДУ. Получена величина 0,09 мг/кг. Однако, поскольку для металаксила, сходного по токсиколого-гигиеническим характеристикам с металаксилом-М, обоснован норматив в почве на уровне 0,05 мг/кг, в качестве ОДК для металаксила-М принята та же величина 0,05 мг/кг. МДУ (максимально допустимые уровни) металаксила-М в семенах и масле подсолнечника, в сахарной свекле устанавливали на основании результатов изучения остаточных количеств препарата в продукции, выращенной из семян, которые обработаны препаратом Апрон XL, 35 % т.к.с. с нормой расхода 2—3 кг/т (табл.2) [13]. Из представленных в табл. 2 данных следует, что к моменту сбора урожая металаксил-М не обнаруживали ни в семенах подсолнечника, ни в полученном из них масле. Не обнаруживали препарат также в сахарной свекле к моменту ее уборки. Обращает на себя внимание, что металаксил-М не был найден в пробах, отобранных задолго до сбора урожая. Сравнительный анализ остаточных количеств металаксила-М и металаксила в аналогичных условиях обработки и отбора проб показал, что в продуктах урожая их содержание было на одном уровне. Учитывая это, а также схожесть токсиколого-гигиенических характеристик этих веществ, МДУ металаксила-М установлены на уровне таковых для металаксила — 0,05 мг/кг в сахарной свекле и 0,1 мг/кг — в семенах подсолнечника (на уровне предела определения метода). В подсолнечном масле установлен МДУ — 0,5 мг/кг (на уровне предела определения метода) [14]. При обосновании МДУ металаксила-М в кукурузе и кукурузном масле базировались на результатах определения остаточных количеств в урожае, выращенном из семян, обработанных препаратом Максим АП035 FS, 3,5 % т.к.с. с нормой расхода 1 кг/т. Образцы для исследования отобраны в тех же регионах страны, что и в предыдущих исследованиях. Остаточные количества металаксила-М не обнаружены ни на стадии молочно-восковой спелости, ни в зерне урожая, ни в полученном из него масле. Это позволило обосновать МДУ металаксила-М на том же уровне, что и металаксила: в зерне кукурузы — «не допускается» при пределе определения метода 0,1 мг/кг, в масле — «не допускается» при пределе определения метода 0,5 мг/кг [15]. В основу разработки МДУ изучаемого вещества в огурцах, картофеле, винограде, томатах, виноградном и томатном соках положены результаты изучения динамики остаточных количеств металаксила-М в названных культурах после третьей обработки их препаратом Ридомил ГОЛД МЦ, 68 % с.п. с нормой расхода 2,5 кг/га (табл. 3, 4). Из данных, представленных в табл. 3, следует, что уже на 14 сут и в последующие до сбора урожая сроки металаксил-М в томатах практически не обнаруживали. В свежеотжатом соке препарат также не был выявлен. Это позволило обосновать МДУ металаксила-М в томатах и томатном соке на уровне «не допускается» по фактическому содержанию препарата при пределе обнаружения метода определения 0,04 мг/кг [16]. Срок ожидания до сбора урожая 14 сут. В пробах картофеля, отобранных на обработанных участках в тех же регионах, что и томаты, металаксил-М обнаруживали в незначительных количествах — 0,05—0,07 мг/кг. В клубнях и ботве картофеля спустя 14 дней после обработки, как и во все последующие сроки исследования до сбора урожая, металаксил-М не был обнаружен. Обоснован МДУ в картофеле — «не допускается» при пределе определения метода 0,04 мг/кг [16]. Срок ожидания 20 суток. В огурцах, отобранных с участков, подвергшихся обработке при тех же условиях, что и картофель, уже на 10-е сут металаксил-М обнаруживали на уровне предела определения метода. Обоснован МДУ — «не допускается» по фактическому содержанию при пределе обнаружения 0,04 мг/кг [16]. Срок ожидания 10 сут. Динамика остаточных количеств металаксила-М в винограде с участков, обработанных Ридомилом ГОЛД МЦ, 68 % с.п., отображена в табл. 4. Из представленных данных следует, что уже на 22-е сут после последней обработки и последующие сроки исследования остаточные количества металаксила-М в винограде не обнаруживались. В соке из этого урожая винограда препарат также не был выявлен. С учетом изложенного, обоснованы МДУ металаксила-М в винограде и виноградном соке на уровне «не допускается» по фактическому содержанию при пределе обнаружения метода 0,04 мг/кг [16]. Срок ожидания 25 сут. В табл. 5 представлены гигиенические нормативы металаксила-М в различных средах. Следует отметить, что органолептические свойства продуктов (запах, цвет, вкус и др.), выращенных с использованием препаратов, которые содержат в качестве д.в. металаксил-М, во всех случаях исследований не были изменены. С позиций комплексного гигиенического нормирования пестицидов [3] суточное количество вещества, которое может поступить в организм человека с продуктами питания, водой и атмосферным воздухом без вреда для здоровья, не должно превышать величину допустимой суточной дозы (ДСД). Проведенные нами расчеты с учетом величин гигиенических нормативов, среднесуточного потребления продуктов питания, воды и воздухообмена показали, что суммарное поступление в организм металаксила-М с упомянутыми средами при применении препаратов на его основе — Апрона XL, 35 % т.к.с., Максима АП035 FS, 3,5 % т.к.с. и Ридомила ГОЛД МЦ, 68 % с.п. составляет всего 16,6 % ДСД. Это позволяет заключить, что использование перечисленных препаратов в сельском хозяйстве Украины по их целевому назначению при соблюдении гигиенических нормативов и регламентов не сопровождается опасностью вредного влияния металаксила-М на население. ЛИТЕРАТУРА |