人民生活在农业社会的农药接触,泰国北部

文摘

背景和目的。生物农药接触通常缺乏社区的农作物的生长。本研究的目的是专注于评估农药暴露的生物标志物在人们生活在一个农业地区圣Pa通在清迈省地区,泰国北部。材料和方法。一百二十四名参与者(38非农业工人,38水稻种植者,31个龙眼种植,和蔬菜种植者17日)从圣Pa通区同意参与这项研究。农药接触评估通过确定乙酰胆碱酯酶(疼痛)和butyrylcholinesterase (BChE)水平在血液样本使用Ellman的方法和测量6-dialkylphosphate代谢物(dap) 3-phenoxybenzoic酸(3-PBA)和尿液样品中草甘膦使用色谱方法。结果。疼痛和BChE活动非农业工人组比种植者组有更高的水平。衣冠楚楚的几乎所有的尿液样本中发现,3-PBA发现在每组12 - 45%,虽然草甘膦被发现在11 - 30%的三组种植者但不是在非农业工人。结论。在这项研究中,参与者生活在一个农业地区的圣Pa通地区暴露在有机磷合成拟除虫菊酯,草甘膦通过多种途径。

1。介绍

农业仍然是一个大的和重要的部门在泰国经济,包括当前劳动力的比例非常高,在这个领域工作。当前的农业实践看到杀虫剂被广泛用于保护农作物和增加产量。最常用的杀虫剂在泰国是有机磷和合成拟除虫菊酯(1,2),最常用的除草剂草甘膦(3]。圣巴通区是在清迈省的郊区,泰国北部,生产多种农作物如水稻、龙眼、洋葱。农药的使用在这个地区很常见。

使用的农药接触生物标志物来评估农药接触包括:(1)胆碱酯酶酶活性包括乙酰胆碱酯酶(疼痛)和butyrylcholinesterase (BChE)评估有机磷和氨基甲酸酯类含有杀虫剂的接触;(2)磷酸二烷基代谢物(dap),非特异性的有机磷(4- - - - - -7];(3)尿3-phenoxybenzoic酸(3-PBA)的主要代谢物合成拟除虫菊酯(8,9];和(4)尿草甘膦10]。

最近的研究在泰国报道暴露于一个单一类型的农药在单一作物的农民,大米(如尿衣冠楚楚的水平11和辣椒12)或一般农民(13]。尽管泰国multicrop种植农民使用多个杀虫剂,农药暴露的生物标志物是缺乏一个社区农业种植一些农作物的地方。

本研究的假设是社区在多个农药multicrop查看使用;人们会暴露在超过一种农药。因此,本研究的目的是评估农药暴露的生物标志物在人们生活在一个农业地区圣Pa通区,泰国北部清迈省。胆碱酯酶活性,二烷基磷酸(dap)代谢产物的水平,3-phenoxybenzoic酸(3-PBA)和草甘膦在尿液分析和用作生物标记物的接触有机磷、拟除虫菊酯,分别和草甘膦农药。这项研究的结果将支持一个培训项目,旨在提高健康意识在农业和非农业工人。

2。材料和方法

2.1。化学药品和试剂

所有有机溶剂(丙酮、乙酸乙酯、乙腈、正己烷、甲苯)均为分析纯,购自j.t贝克(PA、美国)。Acetylthiocholine碘和碘化butyrylthiocholine (Sigma-Aldrich(美国密苏里州))和溴化Pentafluorobenzyl (PFBBr 99% Sigma-Aldrich(美国密苏里州))。以下化学标准:二甲基磷酸(DMP, 98%,在穿越有机),磷酸二乙酯(DEP, 99.5%,化学服务),二甲基硫代磷酸盐(Cerilliant DMTP, > 90%)、二甲基二硫代磷酸盐(Cerilliant DMDTP, > 90%),二乙基二硫代磷酸盐(DEDTP, 90%,σ),二乙基硫代磷酸盐(DETP, 98%,σ),3-PBA(98%,丙烯酰胺)和草甘膦(99%,化学服务)。derivatized 1, 1, 1, 3, 3, 3-Hexafluoroisopropanol (HFIP), N, N ' -Di-isopropyl碳化二亚胺(DIC),并从Sigma-Aldrich 9-fluorenylmethyloxycarbonyl氯(FMOC-Cl)(美国密苏里州)。

2.2。尿液和血液样本收集

第一次早上尿液样本中收集250毫升尿液容器和存储在一个冰冷却器从收集通过运输到实验室。样本整除15毫升×3管和冻结在-20°C,直到他们进行了分析。静脉穿刺是用于收集血液样本(3毫升)从参与者由训练有素的员工,为sodium-heparinized管。血液是和分离收集等离子体。红色的细胞被冷却磷酸缓冲盐洗,pH值7.4。样品被整除,冻结在-20°C之前测量胆碱酯酶酶活性。

2.3。研究人群

入选标准有针对性的四组,非农业工人,水稻种植者,龙眼种植,和蔬菜种植者,年龄在18岁和65年,曾住了至少一年在圣堂区,清迈,泰国。收集人口数据通过标准化调查问卷涉及年龄、教育状况、个人收入等。问卷调查数据和生物样本收集在2017年8月和10月。

本研究是人类伦理审查委员会批准,健康科学研究所,泰国清迈大学(证书号3/2561),2017年1月06。所有参与者提供书面知情同意并同意接受采访的血液和尿液样本。

2.4。测定农药暴露的生物标志物

2.4.1。测量疼痛活动

疼痛和BChE活动进行了分析使用修改后的版本Ellman等人的方法(14]。胆碱酯酶活性测定采用acetylthiocholine碘和碘化butyrylthiocholine基质用于测量疼痛活动在红细胞和BChE活动在等离子体,分别和报告为单位每毫升(U /毫升)。

2.4.2。测定尿样的弹跳

弹跳是行动的非特异性代谢物被广泛用于评估暴露在行动从几个路线,也就是说,口腔、皮肤和吸入。一旦发生有机磷农药暴露,它是通过脱烷基化作用代谢,水解和异构化。衣冠楚楚的尿液中可以使用间接测定有机磷农药暴露。尿衣冠楚楚的测量使用的方法Prapamontol et al (15]。分析了衣冠楚楚的使用惠普7890 b-flame光度检测器(GC-FPD)和7693 Autosampler(美国安捷伦科技,CA)(美国安捷伦科技,CA)配备HP-5(30米×0.25 mm.id 0.25嗯膜厚度)列。有机磷农药的分析包括6个非特异性代谢物,也就是说,衣冠楚楚的衍生品组成的DMP,环保局,DMTP, DMDTP DEDTP, DETP。和变量计算:sumDEP: DEP + DETP + DEDTP, sumDMP: DMP + DMTP + DMDTP, sumDAP: sumDEP + sumDMP。肌酐浓度的衣冠楚楚的浓度进行调整和转换μg / Lμg / g肌酐。尿肌酐是由杰夫的反应。

2.4.3。3-PBA测定尿液样本

尿液样本的方法检测3-PBA修改从Pakvilai et al。16]分析了3-PBA使用惠普7890 b-electron捕获检测器(GC-ECD)和Autosampler G4513A(美国安捷伦科技,CA)配备HP-5 (5% phenylmethyl聚硅氧烷与30 m×0.25毫米,0.25µ膜厚度)衍生化后HFIP和DIC。

2.4.4。测定草甘膦的尿液样本

草甘膦的尿液样本测量使用先前发表的方法(10]。总之,尿液样本被FMOC-Cl derivatized之前分析使用高效液相色谱法(高效液相色谱法:安捷伦1100)配备荧光检测器(盛名:安捷伦1046 a)。激发荧光被设定在242 nm和排放388海里。

2.5。质量控制

混合血样准备从所有参与者的血液。红细胞和血浆样本分开,整除,储存在-20°C样品分析前质量控制。混合的红细胞和血浆样本被用于测量的准确性和精度的方法和报告为系数变化,国际米兰和intrabatch系数。

集中尿液样本也从一个随机选择的参与者创建样本。在分析背景水平,汇集尿液就被掺入了各种水平的弹跳,3-PBA,草甘膦计算精度,精度,和恢复的生物标志物,以确保准确量化的样本。尿液样品受到相同的提取和分析程序作为国米,intrabatch实际样品和计算系数。

2.6。量化的方法检测农药暴露的生物标志物

的方法确定疼痛BChE 6衣冠楚楚,3-PBA,草甘膦如表所示1。可接受的值的参数分析的方法在所有血液和尿液样本。

2.7。统计分析

收集到的数据用SPSS进行了分析。人口特征数据被报道为百分比。接触生物标志物的水平在的意思是,标准偏差,几何平均数。非正态的分布数据转化为日志正常之前分析独立样本方差分析比较组之间的水平在0.05的显著性水平。

3所示。结果与讨论

3.1。人口数据

124名参与者的人口学特征提出了在桌子上2。参与者被非农业工人,水稻种植者,龙眼种植,蔬菜种植者。大多数种植者是男性和结婚了。大多数的参与者年龄超过40年,小学是教育的最高水平,并且个人收入低于10000泰铢(低于300美元)。

3.2。胆碱酯酶作为生物标记物的行动和氨基甲酸酯农药暴露于血液

疼痛和BChE活动的结果如表所示3。疼痛和BChE血样显示非农业工人和水稻种植者之间没有显著差异。然而,非农业工人和水稻种植者有显著提高(p < 0.05),疼痛活动比龙眼种植者和蔬菜种植者。BChE非农业工人和龙眼种植明显高于蔬菜种植者。结果疼痛BChE 6衣冠楚楚,3-PBA,草甘膦与先前的研究报告的结果在一个类似的人口。龙眼和蔬菜种植者疼痛活动较低而非农业工人和水稻种植者在p < 0.05。之间没有明显差异在疼痛和BChE非农业工人和水稻种植者的组,也可能表明暴露在行动和氨基甲酸酯杀虫剂。很明显,行动或氨基甲酸盐会导致中毒通过过度刺激信号转导将积累的ACh突触(17]。每组的疼痛和BChE活动是在一个相似的范围由陈在马来西亚et al。18]这项研究也报道活动的疼痛和BChE高于Hongsibsong等人报告在蔬菜种植者在泰国19]。在这项研究中,三种植者BChE活动组低于非农业工人。这结果是类似于研究Pongraveevongsa和Ruangyuttikarn [20.]。

3.3。二烷基磷酸尿液代谢物OPs杀虫剂暴露的生物标志物

衣冠楚楚的水平提出了表4。超过90%的所有组的种植者和非农人员至少有一个衣冠楚楚的尿液中代谢物礼物。部经常被发现在尿液非农业工人比大米、龙眼和蔬菜种植者,但在一个较低的浓度。DMDTP龙眼种植中没有检测到。DMP最高水平在非农业工人和大米和龙眼种植而DMTP水平最高的蔬菜种植者。这表明非农工人暴露在类似的行动,大米和龙眼种植者。有一个低水平的6 dap非农业工人。有机磷农药代谢物乙根(DEP, DETP和DEDTP)中检测出大米和蔬菜种植者在低浓度二甲半个(DMP、DMTP DMDTP),但无法nonfarm-workers和龙眼种植。总二烷基磷酸(∑DAP)水平在龙眼种植者的组最高其次是水稻种植者、蔬菜种植者,和非农业工人,分别。

衣冠楚楚的非农业工人的水平高于其他组的百分比检测较低;这可能说明最近公开甲基行动从食用水果和蔬菜或地区这些农药被使用。最常发现衣冠楚楚的在目前研究DEP DETP紧随其后,DEDTP, DMTP, DMDTP,分别和DMP。这个结果与之前的研究不同,报道说,最常检测代谢物DMP。这可能是由于不同类型的行动中使用的每个区域(21,22]。

衣冠楚楚的浓度高出2倍相比,水稻种植者在当下研究泰国大米种植者在另一个省(23)和学龄儿童在泰国东北部的一个水稻种植区(11]。浓度较高的发现与之前的研究相比,本研究可能是由于不同的地区,时代主题,类型的目标昆虫,类型的杀虫剂用于农作物保护,种植者在每个区域的行为。然而,目前的研究表明低水平的弹跳比上海在中国人口的研究报告(中国东部)。(24]

3.4。3-Phenoxybenzoic酸性尿液中拟除虫菊酯杀虫剂暴露的生物标志物

表5显示尿3-PBA和草甘膦水平的受试者在不同的种植制度。尿样的检测3-PBA非农业工人和大米、龙眼、和蔬菜种植者为36.8%,44.7%,30.0%,和11.8%,分别。发现转基因3-PBA浓度最高的龙眼种植(27.52 ng / ml)和蔬菜种植者发现最低(3.29 ng / ml)。蔬菜种植者有显著降低(p < 0.05) 3-PBA浓度比在非农业工人和米饭和龙眼种植者。检测尿液中的3-PBA的百分比低于Thiphom等的研究。25),研究集中在消费者和农民在清迈,泰国,可能是因为不同的作物和不同的领域。大米和龙眼种植者似乎有更高的风险,很可能由于各自的农业生产活动26]。非农业工人住在农业社区接触杀虫剂也可能更高。(27)自组蔬菜种植者3-PBA水平最低,暴露可能从各种途径,如消费被农药污染的蔬菜和水果,皮肤接触,吸入。

3.5。草甘膦在暴露于草甘膦除草剂的生物标志物的尿液

草甘膦是发现在低水平;尿草甘膦中检测出龙眼种植的30%(最高的数量在所有组:2.92 ng / ml), 10%在水稻种植者,23.5%在蔬菜种植者。然而,草甘膦的尿液中没有检测到非农业工人。草甘膦浓度的几何方法在三个种植者组低于中发现一群普通农民从先前的研究在泰国Hongsibsong et al。10),但高于平均水平从2001年到2015年在德国发现成年人(28)和爱尔兰园艺工人中的最大值29日]。这可能是与模式或类型的除草剂用于这些领域。

4所示。结论

工作的人在他们的农场和住在圣Pa通地区的农业地区,清迈,泰国,暴露在有机磷,合成拟除虫菊酯,草甘膦农药。目前的研究也证明multipesticide暴露在不同组的人住在这个农业社区。这是一个新的和重要的发现。有机磷,合成拟除虫菊酯,暴露于草甘膦种植者高于非农工人。接触的除草剂草甘膦在非农业工人没有发现,但发现种植者的组。种植者从高到低不同级别的农药接触暴露是龙眼,大米,分别和蔬菜种植者。这个点需要自我保护由种植者从接触杀虫剂,和种植者特别是考虑预防选项如农药替代使用某些化合物,减少使用,或转向有机农业。本研究的数据添加新信息暴露在多个元素,可用于进一步的研究在相似的农业社区检查曝光模式的影响。

数据可用性

人口数据,资格数据,分析6磷酸二烷基代谢物的浓度,3-phenoxybenzoic酸和草甘膦数据用于支持本研究的结果包括在本文中。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

确认

本研究支持了清迈大学。

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