Thuốc trừ sâu là gì? Các công bố khoa học về Thuốc trừ sâu

Sau 20 năm theo dõi những bệnh nhân mới được chẩn đoán mắc bệnh Parkinson (PD), 100 trong số 136 (74%) đã tử vong. Tỷ lệ tử vong giảm trong 3 năm đầu điều trị, rồi sau đó tăng so với dân số chung, tỷ lệ tử vong điều chỉnh từ 15 đến 20 năm đạt 3,1. Hầu hết bệnh nhân đã trải qua chứng loạn vận động do thuốc và thất bại cuối liều, nhưng các vấn đề chính hiện tại liên quan đến những đặc điểm của bệnh không đáp ứng với levodopa. Chứng sa sút trí tuệ xuất hiện ở 83% những người sống sót sau 20 năm. Chứng sa sút trí tuệ có mối tương quan với độ tuổi gia tăng và có lẽ phản ánh sự tương tác của nhiều bệnh lý khác nhau. Mười bảy người có chứng sa sút trí tuệ đã được khám nghiệm tử thi. Tám người có thể Lewy thể khuếch tán là nguyên nhân duy nhất gây ra chứng sa sút trí tuệ, trong khi những người khác có bệnh lý thần kinh hỗn hợp. Chỉ một người sống độc lập và 48% đang sống trong viện dưỡng lão. Chứng buồn ngủ ban ngày quá mức được ghi nhận ở 70%, đã xảy ra ngã ở 87%, tình trạng đóng băng ở 81%, gãy xương ở 35%, hạ huyết áp tư thế có triệu chứng ở 48%, tiểu không kiểm soát ở 71%, nói khó ở mức độ vừa phải ở 81%, hóc ở 48%, và ảo giác ở 74%. Thách thức nằm ở việc hiểu cơ chế tế bào nằm sau những đặc điểm đa dạng của PD giai đoạn tiến triển, vượt xa việc thiếu dopamine.

Nghiên cứu trước đây đã đề xuất một số biện pháp về kích thước hiệu ứng cho các nghiên cứu có nhiều lần đo trong cả nhóm điều trị và nhóm kiểm soát. Ba ước lượng kích thước hiệu ứng thay thế đã được so sánh theo các tiêu chí độ thiên lệch, độ chính xác và khả năng chống lại tính không đồng nhất của phương sai. Kết quả cho thấy kích thước hiệu ứng dựa trên sự thay đổi trung bình trước-sau trong nhóm điều trị trừ đi sự thay đổi trung bình trước-sau trong nhóm kiểm soát, chia cho độ lệch chuẩn của bài kiểm tra trước được gộp lại là phương pháp ưu việt.

Các loại thuốc trừ sâu neonicotinoid hiện nay là loại thuốc trừ sâu được sử dụng phổ biến nhất trên toàn thế giới. Chúng có tác dụng hệ thống, đi qua các mô thực vật và bảo vệ tất cả các phần của cây trồng, và thường được áp dụng dưới dạng hạt giống được xử lý. Là những chất độc thần kinh có độ độc cao đối với hầu hết các loài động vật không xương sống, chúng cung cấp khả năng kiểm soát dịch hại hiệu quả và có nhiều ứng dụng trong nông nghiệp canh tác và làm vườn.

Glutathione transferases (GSTs) là một gia đình enzyme đa dạng được tìm thấy phổ biến ở các sinh vật hiếu khí. Chúng đóng vai trò trung tâm trong việc giải độc cả các hợp chất nội sinh và ngoại vi, đồng thời cũng tham gia vào việc vận chuyển trong tế bào, tổng hợp hormone và bảo vệ chống lại căng thẳng ôxy hóa. Mối quan tâm về GST ở côn trùng chủ yếu tập trung vào vai trò của chúng trong tình trạng kháng thuốc trừ sâu. GST có khả năng chuyển hóa thuốc trừ sâu bằng cách hỗ trợ quá trình khử dehydrochlor hóa hoặc thông qua các phản ứng liên hợp với glutathione đã khử, để tạo ra các chất chuyển hóa tan trong nước dễ dàng hơn để thải ra ngoài. Bên cạnh đó, chúng còn góp phần loại bỏ các gốc tự do oxy độc hại được sinh ra thông qua hoạt động của thuốc trừ sâu. Việc chú thích bộ gen của Anopheles gambiae và Drosophila melanogaster đã tiết lộ đầy đủ quy mô của gia đình enzyme này ở côn trùng. Bài đánh giá ngắn này mô tả gia đình enzyme GST ở côn trùng, tập trung cụ thể vào vai trò của chúng trong việc gây ra tình trạng kháng thuốc trừ sâu.

Literature về sự hao hụt thuốc trừ sâu trong nước chảy từ các cánh đồng nông nghiệp đã được tổng hợp. Đối với hầu hết các loại thuốc trừ sâu thương mại, tổng sự hao hụt là 0,5% hoặc ít hơn so với lượng đã sử dụng, trừ khi xảy ra điều kiện mưa lớn trong vòng 1–2 tuần sau khi phun thuốc. Những ngoại lệ là các loại thuốc trừ sâu hữu cơ clo, có thể mất khoảng 1% bất kể kiểu thời tiết vì tính bền lâu của chúng; và các dạng thuốc diệt cỏ dạng bột ướt được áp dụng trên bề mặt đất, có thể mất tới 5%, tùy thuộc vào thời tiết và độ dốc, do dễ bị rửa trôi của bột.

Khả năng kháng thuốc trừ sâu cao do acetylcholinesterase (AChE) không nhạy cảm đã xuất hiện ở muỗi. Một đột biến đơn lẻ (G119S của gen ace‐1) giải thích cho khả năng kháng thuốc trừ sâu cao này ở Culex pipiens và trong Anopheles gambiae. Để cung cấp tài liệu tốt hơn về gen ace‐1 và ảnh hưởng của đột biến G119S, chúng tôi trình bày một mô hình cấu trúc ba chiều của AChE, cho thấy rằng sự thay thế độc đáo này được định vị trong lỗ oxyanion, giải thích về tính không nhạy cảm với thuốc trừ sâu và sự can thiệp của nó với các chức năng xúc tác của enzyme. Khi G119S tạo ra một vị trí hạn chế, một thử nghiệm PCR đơn giản đã được xây dựng để phát hiện sự hiện diện của nó ở cả A. gambiae và C. pipiens, hai loài muỗi thuộc các tông khác nhau (Culicinae và Anophelinae). Có khả năng rằng đột biến này cũng giải thích cho khả năng kháng thuốc cao được tìm thấy ở các loài muỗi khác, và các kết quả hiện tại cho thấy rằng thử nghiệm PCR phát hiện đột biến G119S trong véc tơ sốt rét A. albimanus. Do đó, G119S đã xảy ra độc lập ít nhất bốn lần trong muỗi và thử nghiệm PCR này có khả năng áp dụng rộng rãi trong họ Culicidae.

Kênh natri điều chế bởi điện áp là mục tiêu chính của thuốc trừ sâu DDT và pyrethroid, và những đột biến điểm trong vùng miền II của protein kênh đã được liên kết với kiểu hình kháng knockdown (kdr) ở một số loài côn trùng. Chúng tôi báo cáo rằng một trong các đột biến này, một sự thay thế leucine thành phenylalanine trong đoạn màng xuyên qua IIS6, cũng được tìm thấy ở một số dòng rệp kháng thuốc, Myzus persicae. Đột biến này có mặt trong bốn dòng có gen esterase E4 cường độ cao, nhưng không có mặt trong cả hai dòng nhạy cảm và những dòng có gen FE4 cường độ cao. Sự hiện diện suy diễn của kháng loại kdr trong bốn dòng E4 sau đó đã được xác nhận qua các thử nghiệm sinh học cho thấy đây là cơ chế chính của kháng thuốc đối với deltamethrin và DDT, mặc dù cơ chế dựa trên esterase cũng góp phần vào mức độ kháng deltamethrin tổng thể. Đột biến kdr một mình đã mang lại 35 lần kháng lại deltamethrin và điều này đã được nâng cao lên tới 540 lần khi nó có mặt trong bối cảnh esterase cao (E4). Cơ chế esterase (FE4) kém hiệu quả hơn nhiều mà không có đột biến kdr, chỉ mang lại kháng 3-4 lần đối với deltamethrin. Những phát hiện này và sự liên kết mất cân bằng của đột biến kdr trong các dòng sản xuất quá mức esterase E4 có ý nghĩa quan trọng cho sự tiến hóa của kháng thuốc ở côn trùng này và đối với việc sử dụng các loại thuốc xịt pyrethroid trong quản lý quần thể M. persicae tại hiện trường.

Các polymer đã được sử dụng rộng rãi trong nông nghiệp cho các ứng dụng bao gồm giải phóng có kiểm soát các chất diệt côn trùng và các thành phần hoạt tính khác. Khả năng dự đoán việc phân phối của chúng giúp tránh được các mối nguy hại cho môi trường. Các ma trận đại phân tử được sử dụng như các tải trong việc giải phóng có kiểm soát các tác nhân hoạt động trong nông nghiệp, đặc biệt là thuốc trừ sâu, được xem xét. Bài viết tập trung vào những ưu điểm và cơ chế của việc giải phóng có kiểm soát. Nó bao gồm các polymer phân hủy sinh học trong nông nghiệp, các phương pháp sản xuất của chúng, cũng như các cơ chế và động lực học phân hủy của chúng. Bài báo cũng trình bày một cái nhìn phê bình về các nghiên cứu gần đây về việc giải phóng và xem xét những thách thức sắp tới.

Tóm tắtCác nghiên cứu đã được thực hiện tại Zimbabwe về phản ứng của ruồi tse-tse với gia súc được điều trị bằng deltamethrin, được áp dụng vào các phần cơ thể mà ruồi tse-tse thường đậu. Một tỷ lệ lớn của Glossina pallidipes Austen (Diptera: Glossinidae) đậu trên bụng (∼ 25%) và chân (∼ 70%), đặc biệt là chân trước (∼ 50%). Một tỷ lệ đáng kể của Glossina morsitans morsitans Westwood đậu trên chân (∼ 50%) và bụng (25%), phần còn lại đậu trên thân, đặc biệt là bên hông (∼ 15%). Các nghiên cứu về tỷ lệ đánh gục của ruồi cái hoang dã G. pallidipes tiếp xúc với gia súc được điều trị bằng dung dịch pour‐on 1% hoặc 0.005% dạng tinh chất deltamethrin được áp dụng lên (a) toàn bộ cơ thể, (b) bụng và chân, (c) chân, (d) chân trước, (e) chân trước giữa và chân trước dưới, hoặc (f) chân trước dưới. Các phương pháp điều trị hạn chế sử dụng 20%, 10%, 5%, 2% hoặc 1% của hoạt chất được áp dụng trong các điều trị toàn thân. Có sự ảnh hưởng theo mùa rõ rệt đến hiệu suất của tất cả các phương pháp điều trị. Với điều trị toàn bộ cơ thể, thời gian duy trì (đánh gục > 50%) dao động từ ∼ 10 ngày trong mùa nóng ẩm (nhiệt độ trung bình hàng ngày > 30 °C) đến ∼ 20 ngày trong mùa mát khô (< 22 °C). Việc hạn chế áp dụng thuốc trừ sâu làm giảm thời gian duy trì theo mùa xuống còn ∼ 10–15 ngày nếu chỉ điều trị bụng và chân, ∼ 5–15 ngày nếu chỉ điều trị chân và < 5 ngày cho các điều trị hạn chế hơn. Việc áp dụng hạn chế không ảnh hưởng đến sự phân bố đậu của ruồi tse-tse hay thời gian đậu (trung bình = 30 giây). Kết quả cho thấy rằng việc kiểm soát ruồi tse-tse hiệu quả về chi phí hơn có thể đạt được bằng cách áp dụng thuốc trừ sâu lên bụng và chân của gia súc với khoảng cách 2 tuần một lần, thay vì phương pháp hiện tại áp dụng điều trị toàn bộ cơ thể mỗi tháng một lần. Điều này sẽ giảm chi phí thuốc trừ sâu xuống 40%, cải thiện hiệu quả lên 27% và giảm thiểu rủi ro cho các sinh vật không mục tiêu cũng như tính ổn định dịch tễ học của các bệnh do ve truyền.

Mục tiêu của bài tổng quan này là điều tra mối liên hệ giữa rối loạn thiếu tập trung/hiếu động (ADHD) hoặc các triệu chứng liên quan đến ADHD và các hóa chất công nghiệp, chẳng hạn như các chất phospho hữu cơ và thuốc trừ sâu hữu cơ clo, polychlorinated biphenyls (PCBs), chì, thủy ngân và mangan. Các tìm kiếm trên Medline, PubMed và EBSCO đã được thực hiện để xác định các nghiên cứu phân tích mối liên hệ giữa sự phơi nhiễm trẻ em trước và sau sinh đối với các chất độc này và ADHD hoặc các triệu chứng liên quan đến ADHD. Bài tổng quan này chỉ giới hạn trong các nghiên cứu trên con người được xuất bản bằng tiếng Anh trong các tạp chí đã được kiểm duyệt kể từ năm 2000. Hầu hết các nghiên cứu được trình bày tập trung vào thuốc trừ sâu, PCB và chì. Tác động của thủy ngân và mangan ít được điều tra hơn. Các phát hiện cho thấy sự phơi nhiễm của trẻ em đối với thuốc trừ sâu phốt phát hữu cơ có thể gây ra các triệu chứng nhất quán với rối loạn phát triển lan tỏa, ADHD hoặc các vấn đề về sự chú ý. Sự phơi nhiễm với thuốc trừ sâu hữu cơ clo và PCBs có liên quan đến các hành vi giống như ADHD như sự tỉnh táo, chất lượng phản ứng cảnh giác, và chi phí của sự chú ý. Các nghiên cứu đã cung cấp bằng chứng rằng nồng độ chì trong máu dưới 10 μg/dl có liên quan đến ADHD hoặc các triệu chứng liên quan đến ADHD. Thông tin về mối liên hệ giữa sự phơi nhiễm với thủy ngân và độc tính thần kinh còn hạn chế và cần được xác nhận thêm trong các nghiên cứu tương lai. Hai nghiên cứu cho thấy rằng sự phơi nhiễm với mangan có liên quan đến ADHD; sự phơi nhiễm này và tác động của nó đến sự phát triển thần kinh của trẻ em cần được điều tra thêm. Các nghiên cứu trong tương lai nên sử dụng thiết kế theo dõi với nhiều mẫu sinh học được thu thập theo thời gian để đánh giá chính xác hơn về sự phơi nhiễm và các khoảng thời gian quan trọng của nó. Thêm vào đó, việc bao gồm các yếu tố gây nhiễu tiềm năng và sự phơi nhiễm đồng thời là rất quan trọng.