Хлорпірифос у зерні: як виявити й уникнути експортних ризиків

Хлорпірифос – популярна діюча речовина інсектицидів, які сьогодні використовуються в системах захисту рослин на теренах нашої країни. Проте світові тенденції у сфері правового контролю обігу пестицидів ведуть до повної або часткової заборони. Зокрема, хлорпірифос заборонений майже в 40 країнах світу, серед яких ЄС, США, Канада, Велика Британія, де поріг максимально допустимої концентрації в харчових продуктах знижено до мінімального рівня – 0,01 мг/кг (ppm).

Тож яку роль відіграє хлорпірифос у системах захисту рослин? Яка позиція українського законодавства щодо введених обмежень? Це дієвий інсектицид із перспективою використання чи небезпечний «забруднювач», використання якого не можна допускати?

У цьому матеріалі детально розглянемо ризики застосування хлорпірифосу в системах захисту с/г культур та можливості швидкої діагностики зернової продукції на власному господарстві.

Екологічні ризики застосування пестицидів

Інтенсивний характер розвитку сільського господарства в Україні диктує значне пестицидне навантаження на екосистеми. Масове застосування цих речовин продукує штучне «вилучення» окремих популяцій живих організмів із ланцюгів живлення, що призводить до дисбалансу сталих біоценозів.

Варто зазначити, що пестицидам властиво проявляти як цільову, так і нецільову дію, причому впливу останньої майже неможливо уникнути – лише мінімізувати. Нецільовою називають негативну дію пестицидів, або похідних сполук на навколишнє середовище. Ці речовини здатні активно поширюватися повітрям, ґрунтовими й поверхневими водами, переноситися та накопичуватися в живих організмах (також і в організмі людини), де продовжують чинити токсичний вплив. Підсилювальним фактором негативного впливу пестицидів є порушення правил їх застосування. Наразі глобальні наслідки такої моделі господарювання спрогнозувати неможливо через відносно короткий термін використання пестицидів.

За нормальних умов пестициди піддаються процесам розпаду, серед яких: мінералізація, фотоліз, гідроліз, біодеградація та інше. Ці процеси деактивують їхню токсичну дію та сприяють утворенню безпечних речовин (вуглекислий газ, вода, амоній тощо). На швидкість розпаду значно впливають температурний режим, кислотність і активність ґрунтової біоти, але навіть за оптимальних умов для розпаду деякі діючі речовини проявляють стійкість, трансформуються й активно переходять до основної продукції, що несе загрозу продовольчій безпеці.

Хлорпірифос

Хлорпірифос, або хлорпірифос-етил – фосфорорганічний інсектицид контактної дії, який широко використовується для боротьби зі шкідниками сільськогосподарських культур. Уперше про цю діючу речовину – під торговою маркою Dursban – світ дізнався в 1965 році, розробником стала американська компанія Dow Chemical Company.

Принцип дії хлорпірифосу контактно-шлунковий і фумігантний. Потрапляючи до організму шкідників, хлорпірифос блокує синтез ферменту ацетилхолінестерази*, який запобігає процесу розпаду ацетилхоліну в синаптичній щілині. У результаті цього відбувається накопичення ацетилхоліну, який надмірно стимулює нейронні клітини, що спричиняє високу нейротоксичність і подальшу летальну дію.

*ацетилхолінестераза – фермент, який руйнує нейромедіатор ацетилхолін. Коли ацетилхолін виконав свою функцію, ацетилхолінестераза його розщеплює, запобігаючи надмірній стимуляції нервових клітин.

Сфера застосування хлорпірифосу – захист зернових, олійних, технічних і плодових культур від гризучих та сисних комах. Зокрема, високу ефективність він має на посівах ріпаку проти озимої совки, прихованохоботника, хрестоцвітної блішки, квіткоїда, пильщика, тощо.  

Хлорпірифос-етил чи хлорпірифос-метил?

Зазвичай дослідження харчових продуктів на залишковий вміст хлорпірифосу проводять за двома показниками: хлорпірифос (Сhlorpyrifos) і хлорпірифос-метил (Chlorpyrifos-methyl).

Хлорпірифос-етил та хлорпірифос-метил – споріднені діючі речовини групи органофосфатних інсектицидів, але принципово різні за хімічним складом, фізико-хімічними властивостями та сферою застосування. Хлорпірифос-метил – структурний аналог етилової форми хлорпірифосу. Здебільшого під назвою «хлорпірифос» мають на увазі саме хлорпірифос-етил, який має ширший спектр застосування в рослинництві.

Табл. 1. Порівняльна характеристика хлорпірифос-етилу і хлорпірифос-метилу

Небезпека хлорпірифосу

Період напіврозпаду хлорпірифосу відносно нетривалий і в середньому становить від декількох днів до декількох місяців залежно від умов та місця локалізації. За сукупності певних факторів у ґрунті діюча речовина може залишатися понад рік, зв’язуючись із часточками ґрунту. Хлорпірифос майже не всмоктується кореневою системою рослин і слабко промивається поверхневими водами. Він відносно стабільний у ґрунті, рослинній масі та жирах, слабко стабільний у воді й повітрі. З огляду на ці характеристики, діюча речовина не повинна викликати занепокоєння, адже її поводження типове для більшості органофосфатів, але хлорпірифосу властиво діяти інакше.

Сучасні дослідження фіксують присутність хлорпірифосу і його метаболітів у навколишньому середовищі (повітрі, ґрунті, поверхневих, ґрунтових водах) та харчових продуктах. Доведено, що після внесення хлорпірифос проявляє високу екотоксичність до нецільових організмів, навіть у незначних концентраціях, і активно утворює більш токсичні метаболіти.

Отже, навіть у разі виконання рекомендацій до застосування, дотримання періоду експозиції, оптимальних умов до розпаду існує висока ймовірність виявлення невисоких концентрацій хлорпірифосу та його метаболітів, які зберігають значну токсичність.

Під токсичну дію хлорпірифосу потрапляють представники ґрунтової мікро- й макрофауни, корисні комахи (зокрема бджоли), ссавці, а також люди. Хлорпірифос дуже токсичний для хатніх горобців з LD50 10 мг/кг, свійських птахів – з LD50 від 32 до 102 мг/кг, водних безхребетних та риб.

До організму людини хлорпірифос може потрапляти кількома шляхами: через дихальні шляхи, шкіру та з харчами. Дослідження щодо негативного впливу пестициду на організм вказують на порушення роботи нервової та ендокринної систем. Короткочасний вплив викликає гостре отруєння, що проявляється головним болем, розладами травлення, сльозотечами, тремором тощо. Тривалий вплив може спричиняти ендокринну дисфункцію та когнітивні порушення. Найбільш вразливими верствами населення є вагітні жінки (порушується розвиток плоду), діти, хворі на хронічні захворюваннями й літні люди.

Хлорпірифос-оксон

Хлорпірифос несе приховану небезпеку у вигляді метаболітів, які в рази токсичніші й стабільніші. Метаболічна трансформація відбувається у відповідь на захисну реакцію організму та проходить у вигляді окислення й гідролізу. Первинний окисний процес характеризується утворенням основного метаболіту – хлорпірифос-оксону. Оксон проявляє підвищену стійкість та інгібувальну ферментну дію порівняно з материнською сполукою. Серед метаболітів хлорпірифосу саме оксон має найвищий ступінь токсичності.

Експортні ринки проти

Повна заборона хлорпірифосу та хлорпірифос-метилу на території Європейського Союзу від 2020 року та встановлення максимально допустимого рівня в харчових продуктах (Maximum Residue Level for Foodstuffs, скорочено MRL) не більш ніж 0,01 мг/кг зумовили посилений контроль імпортованих продуктів, зокрема тих, що постачаються з України.

Від початку повномасштабної війни у 2022 році й блокади української портової інфраструктури держава була змушена шукати нові експортні шляхи. У результаті головний потік експорту зерна припав на країни ЄС. Тоді в українському зерні фіксувалися перевищення MRL хлорпірифосу та хлорпірифос-метилу в декілька разів, що стало причинами порушення умов контрактів і відмов на ввезення партій. Ситуація набула значного розголосу, зокрема через систему швидкого оповіщення про харчові продукти й корми – RASFF.

Тож, незважаючи на відсутність заборони використання хлорпірифосу в Україні, ігнорування вимог Європейського Союзу українською стороною неможливе через шляхи реалізації зерна.

Хлорпірифос в Україні

На шляху до гармонізації нормативної системи з ЄС починаючи з 2022 року внесено зміни щодо максимально допустимих рівнів (МДР) хлорпірифосу та хлорпірифос-метилу в харчових продуктах. Таким чином, Наказ МОЗ України № 960 від 18.05.2021 «Про затвердження максимально допустимих рівнів (МДР) вмісту хлорпірифосу та хлорпірифос-метилу у сільськогосподарській продукції та харчових продуктах та Змін до Гігієнічних нормативів і регламентів безпечного застосування пестицидів і агрохімікатів» затвердив максимально допустимий рівень (МДР) вмісту хлорпірифосу та хлорпірифос-метилу в сільськогосподарській продукції на рівні 0,01 мг/кг.

Пестициди на основі діючої речовини хлорпірифосу та хлорпірифос-метилу залишаються дозволеними до використання на території України відповідно до Державного реєстру пестицидів і агрохімікатів, дозволених до використання в Україні. Популярними інсектицидами з діючою речовиною хлорпірифос є «Нурелл Д», «Твікс», «Пірінекс Супер», «Резонанс», «Ріфос», «Кілер» та інші.

Смужки SmarKIT CHL від Nankai Biotech

Компанія Nankai Biotech пропонує рішення для оперативного скринінгу зерна на присутність залишків хлорпірифосу, а саме набір тест-смужок і ридер (якісний або кількісний результат).

Чутливість – 10 ppb (0,01 мг/кг).

Час аналізу – близько 8 хвилин.

Принцип тесту

Метод імунохроматографічного виявлення з колоїдним золотом – це реакція, що поєднує технологію мічення золотом з імунною реакцією антиген – антитіло. Колоїдне золото слугує маркером-трасером і з’єднується з білковими молекулами (антитілами), утворюючи мічені золотом антитіла. Антиген конкурує з досліджуваною речовиною за зв’язування з міченими золотом антитілами, у результаті чого відбувається кольорова реакція, на основі якої можна проводити якісний або кількісний аналіз.

Дивіться відео «Аналіз зерна на пестициди за 10 хвилин»

Євгеній Іваницький,

експерт галузевої групи «Агро»