Latvijā un pasaulē viens no visplašāk lietotajiem herbicīdiem nezāļu iznīcināšanai ir raundaps. To izmanto arī, lai panāktu vienlaicīgu kultūraugu nokalšanu: rudenī, piemēram, apsmidzina graudaugu vai rapšu laukus, lai mazāk enerģijas jālieto sēklu žāvēšanai.
Pēdējā laikā arī arkli nolikti malā – apsmidzina rugaini ar raundapu, un pēc dažām nedēļām atliek vien čaukstošo augāju uzecēt. Daudzi apsmidzina grāvmalas vai bruģētos celiņus ar šo herbicīdu un gavilē, ka vairs nav jāravē. Vai jūs gavilētu tikpat skaļi, ja zinātu, ka pēc dienišķās maizes baudīšanas, cepšanas rapšu eļļā, peldes vietējā ezerā jutīsit aknu sāpes paribē vai nevarēsit ieņemt bērnu?
Bīstamā Leiputrija
Veikalos vai tirgū jebkurā gadalaikā acis priecē bagātīgs ābolu, bumbieru, apelsīnu, ananasu, banānu, zemeņu, vīnogu, ķiršu, mango un daudzu citu gan pazīstamu, gan eksotisku augļu un dārzeņu klāsts. Netrūkst ne nieka. Varbūt gribētos nopirkt kādu vietējo augli vai dārzeni, taču ne vienmēr tas izdodas, bet, ja tomēr izdodas, tas nav tik glīts kā ievestais. Nav jau arī jābrīnās. Citur taču ir daudz labvēlīgāki klimatiskie apstākļi augļu un dārzeņu izaudzēšanai. BET! Tveicīgajos apgabalos labāk vairojas itin viss, arī augu slimības izraisošās baktērijas, sēnītes, parazitārie tārpi un kukaiņi, zeļ nezāles. Ar vienkāršām metodēm te galā netikt. Tiek radīti jauni pesticīdi, lai tīrumos un dārzos neieviešas dažādas puves, lai augu saknes, lapas un augļus nebojā kukaiņi, lai nav jāravē uzmācīgās nezāles. Ar dabas norisēm tik cieši saistītā lauksaimniecība nu pietuvināta parastai rūpniecībai, kad labu ražu var novākt, neskatoties ne uz ko.
Katru gadu trīs miljoni upuru
Šobrīd visā pasaulē izmanto daudzus tūkstošus tonnu pesticīdu: cīņai ar augu baktēriju slimībām – baktericīdus, ar sēnīšu slimībām – fungicīdus, ar insektiem – insekticīdus, ar grauzējiem – rodontocīdus, ar nezālēm – herbicīdus u. c. Pēc ASV Vides aizsardzības aģentūras ziņām, ir reģistrēts 891 aktīvais komponents, kas ietilpst aptuveni 20 700 pesticīdu sastāvā. Katra no šīm aktīvajām vielām specifiski izraisa mērķobjekta nāvi un katrai no šīm vielām ir iespējami blakusefekti, kas nelabvēlīgi ietekmē dzīvo dabu un tos, kuri mielojas ar raženajiem augļiem un dārzeņiem. Turklāt daudzi šie aktīvie savienojumi, kombinējoties cits ar citu vai kādiem vides faktoriem, var pastiprināt šos nelabvēlīgos efektus vai izraisīt citus. Pasaulē gadā ar pesticīdiem saindējas aptuveni trīs miljoni cilvēku, no tiem 220 tūkstošiem tas beidzas letāli.
Briesmīgākais piemērs ir insekticīds DDT (1,1,1-trihlor-2,2-bis(p-hlorfenil) etāns). Šis vidē stabilais savienojums vēl aizvien uzkrājas dzīvajos organismos un pazemina dzīvnieku imunitāti, izraisa uzvedības traucējumus. Cits pesticīds – atrazīns –, ko plaši izmanto ASV, iznīcina abinieku populācijas, jo ietekmē dzimuma veidošanos, izraisot neauglību vai tēviņus pārvēršot par mātītēm.
Mirusi zeme un vājprātīgi cilvēki
Iznīcinot lauksaimniecības kaitēkļus ar insekticīdiem, bojā iet arī derīgie kukaiņi, cīnoties ar baktēriju un sēnīšu slimībām, tiek iznīcināta augsnes mikroflora – baktērijas un sēnītes –, tā padarot to nedzīvu. Ilgstošas herbicīdu lietošanas rezultātā izveidojas herbicīdu superizturīgas līnijas.
Ne mazāk biedējoši ir piemēri par pesticīdu ietekmi uz cilvēka veselību. Nav tādas cilvēka orgānu sistēmas, ko neskartu pesticīdu iedarbība. Jau minētais DDT, tāpat insekticīdi hlorpirifoss un parations – tie visi ietekmē nervu sistēmas attīstību un cilvēka psihes darbību, citi pesticīdi pazemina auglību, inducē alerģijas, izraisa spontānos abortus, vēl citi nomāc imunitāti, palielinot saslimšanas risku ar infekcijas slimībām un audzējiem. Vairākiem pesticīdiem ir mutagēnas un kancerogēnas īpašības, tātad tie var izraisīt ļaundabīgos audzējus vai iedzimtības slimības pēctečiem.
Vai inde var būt nekaitīga?
Kādēļ gan tādas vielas laiž apgrozībā? Negribas ticēt, ka tas netiek darīts ļaunprātīgi. Parasti jau elementārās kaitīguma analīzes tiek veiktas, taču tikai vēlāk pamazām uzkrājas fakti par pielietotās vielas blakusefektiem. Turklāt bieži vien šie blakusefekti rodas, neievērojot pesticīda lietošanas instrukcijas vai reālajos ražošanas apstākļos nonākot situācijās, kādas netika paredzētas, pārbaudot vielu nekaitīgumu. Neapšaubāmi, ka viens no svarīgākajiem pesticīda ieviešanas un ekspluatācijas plašuma priekšnoteikumiem ir tā ekonomiskais izdevīgums – tā dēļ tiek pievērtas acis uz produkta kaitīgumu un netiek plaši runāts par iespējamo bīstamību, un izņemšanas no apgrozības process ir lēns. Vesela zinātnieku armija strādā, lai iegūtu tādus pesticīdus, kuriem nāvējoša iedarbība būtu tikai uz konkrēto apkarojamo objektu un tas neskartu citus vides objektus un cilvēku.
Par vienu no videi un cilvēkam nekaitīgākajiem herbicīdiem jau kopš tā ieviešanas 1970. gadā reklamē glifosātu (N-fosfonometilglicīnu), kura komercnosaukums ir raundaps («Monsanto», Beļģija). Raundaps ir maisījums, kur glifosātam ir pievienots detergents polioksietilenamīns (POEA), kas pastiprina uzsmidzinātā herbicīda uzsūkšanos augos. Komerciāli izmantojamais herbicīds satur 41% vai vairāk glifosāta, mazdārziņiem izmantojamais – 1% glifosāta. Herbicīda ūdens suspensija sastāv no glifosāta izopropilamīna sāls, POEA un no minoriem komponentiem: pretputošanās un krāsas aģentiem, biocīdiem un neorganiskajām piedevām, kas stabilizē pH.
Glifosāts ir plaša spektra herbicīds, kas labi šķīst ūdenī, relatīvi maztoksisks un ļoti efektīvs dziļi sakņojošos daudzgadīgo zāļu, grīšļa un platlapu nezāļu iznīcināšanas līdzeklis. Nereti tam piedēvē ievērojamākā 20. gadsimta agroķīmiskā atklājuma godu.
Pret raundapu tolerantie ĢMO
Tā kā raundapu uzskata par videi un cilvēkam nekaitīgu herbicīdu, firma «Monsanto» ar gēnu inženierijas metodēm ieguva ģenētiski modificētus kultūraugus, kuriem ir augsta izturība pret raundapu, tādējādi nodrošinot iespēju izmantot tādas herbicīda devas, kas nonāvē nezāles, bet nekaitē kultūraugam. Jāpiebilst, ka «Monsanto» pati ražo raundapu, tāpēc ieinteresēta savus izgudrojumus plaši reklamēt kā panaceju pret badu.
Glifosāts nonāvē augus, padarot neaktīvu fermentu 5-enolpiruvātšikimāta-3-fosfāt sintetāzi (EPSPS). Zūdot fermenta aktivitātei, nesintezējas aminoskābes fenilalanīns, tirozīns un triptofāns, no kuriem veidojas vitamīni un daudzi sekundārie metabolīti – folāti, ubihinoni un naftohinoni. Šis ir tā sauktais šikimāta metabolisma ceļš, kura nav zīdītājiem un cilvēkam, un tas kļuva par pamatu pārliecībai, ka raundaps ir nekaitīgs augstākajiem organismiem. Šobrīd no ģenētiski modificētajiem kultūraugiem 70% ir ar raundapa toleranci (nejutību). Otrs arguments par labu raundapa lietošanai ir tas, ka šis herbicīds jeb tā aktīvais komponents glifosāts augsnē ātri noārdās un pat stimulē mikroorga-nismu vairošanos, jo papildina augsni ar mikroorganismiem nepieciešamajiem C un N.
Kaitē ūdens pasaulei
«Monsanto» vēl aizvien turpina apgalvot, ka raundaps ir nekaitīgs videi un cilvēkam, taču pētījumi pierāda, ka tā nebūt nav. Izklāstīšu mūsu eksperimentos gūtos rezultātus, kā arī literatūrā uzietās ziņas par raundapa un tā aktīvās sastāvdaļas glifosāta nelabvēlīgajiem efektiem.
Raundapa izmantošanas instrukcijā ir divas rekomendētās koncentrācijas – 7,2 g/l un 72 g/l. Mūsu pētījumos (Maija Balode, Maija Malda Toma, Jēkabs Raipulis), izmantojot Daphnia magna letalitātes testu ūdens toksicitātes noteikšanai, nelabvēlīga šā herbicīda iedarbība tika konstatēta ļoti mazās koncentrācijās. Inhibējošais jeb palēninošais efekts ir novērojams jau pirmajā diennaktī. LD50 (50% mirstība) pēc 24 stundu un 48 stundu iedarbības ir līdzīga. Mūsu eksperimentos jau 0,2 g/l koncentrācija inducēja 50% testorganismu mirstību (LD50 pēc 24 stundām izraisa 0,22 g/l herbicīda, bet pēc 46 stundām – 0,19 g/l), bet 0,25-0,5 g/l inducē 100 procentu testorganismu bojāeju (LD50 pēc 24 stundām – 0,5 g/l, pēc 40 stundām – 0,25 g/l). Šie rezultāti liecina, ka ūdens vidē raundapam piemīt izteikta toksicitāte koncentrācijā, kas ir ievērojami zemāka par rekomendētajām praktiskajā pielietošanā.
Arī genotoksiskais efekts (ietekme uz iedzimtības informāciju saturošajām DNS molekulām) parādās tajās pašās koncentrācijās kā toksicitāte. IF 1,5, ko uzskata par ticamu genotoksicitātes rādītāju, tika konstatēta jau pie koncentrācijas 0,1 g/l, bet koncentrācijā 0,25 g/l IF jau bija 5. Tātad šajās analizētajās koncentrāciju robežās inducēto ģenētisko izmaiņu pieaugums ir proporcionāls herbicīda koncentrācijas pieaugumam. Lineārs ģenētisko bojājumu pieaugums, palielinoties analizējamās vielas koncentrācijai, liecina par vielas genotoksicitāti. Tātad arī tests uz genotoksicitāti apstiprina raundapa kaitīgumu, t. i., ģenētisko izmaiņu inducēšanas spēju.
Arī citu valstu zinātnieki ziņo par pierādījumiem, kas apliecina raundapa toksicitāti un genotoksicitāti. Raundaps un tā sastāvdaļas ir viegli toksiski baktērijām un vienšūņiem. Piemēram, Petersona un Ekelunda pētījumos tas samazina vienšūņu eiglēnu kustīgumu, aktivitāti un pārvietošanās spēju. Herbicīda ietekme uz mikroaļģēm ir četras piecas reizes toksiskāka nekā uz baktērijām un vienšūņiem. Toksiskākā no raundapa sastāvdaļām ir polioksietilamīns (POEA) – tas veido aptuveni 86% raundapa toksicitātes. Nākamā toksicitātes rindā ir glifosātskābe, tad – glifosāta izopropilamīna sāls. POEA bīstamību palielina tas, ka polioksietilamīns uzkrājas barības ķēdēs, it īpaši ūdenstilpēs. Pētot herbicīdu ietekmi uz ūdensaugiem un aļģēm, tikai raundapam bija inhibējoša jeb palēninoša ietekme uz to augšanu un attīstību. Glifosāts negatīvi ietekmē ne tikai aļģu augšanu, bet arī mikroskopisko sēņu augšanu.
Raundaps un tā sastāvdaļas negatīvi ietekmē ūdens bezmugurkaulniekus. Zinātnieki Folmars un Tate, pētot glifosāta iedarbību uz dafnijām, sānpeldēm, hironomu jeb knišļu kāpuriem, jūras ežiem, gliemjiem u. c., visos gadījumos konstatēja negatīvu ietekmi.
Kropli jau trešajā paaudzē
Apstrādājot gliemjus Pseudosuccinea columella (aknu fasciolas starpsaimnieks) ar nelielām (0,1-10 mg/l) raundapa devām, pirmajā un otrajā paaudzē pārmaiņas ir nelielas, trešajā paaudzē gliemja embrioģenēze notiek ievērojami lēnāk. Traucēta ir olu izšķilšanās, parādās defektīvi embriji un veidojas vairāki neattīstīti embriji no vienas olas. Šie rezultāti liecina, ka glifosāts ietekmē reprodukciju un attīstību.
Uz glifosātu bāzētie pesticīdi negatīvi ietekmē arī jūras ežu attīstību, izjaucot normālu olu izšķilšanos un drostalošanos (dalīšanos). Pētot raundapa ietekmes mehānismus uz jūras eža attīstību, tika konstatēts, ka herbicīds iedarbojas uz dezoksiribonukleīnskābes (DNS) sintēzi šūnas S fāzē, kavējot G2 fāzes iestāšanos. Aktīvie komponenti šajā negatīvajā procesā ir glifosāts un POEA. POEA toksisko efektu galvenokārt nosaka tā inhibējošā ietekme uz transkripcijas procesu ģenētiskās informācijas realizēšanās gaitā. POEA inhibējošais efekts ir atkarīgs no devas.
Glifosāts negatīvi ietekmē zivju attīstību. Vislielākā negatīvā iedarbība novērota, piemēram, uz varavīksnes foreļu agrīnajām attīstības stadijām – ikriem un mazuļiem, kas tikko izšķīlušies.
Raundaps ir ļoti bīstams abiniekiem. Raundaps par 70% samazina varžu biodiversitāti un par 86% kurkuļu kopējo biomasu. Vardes cieš galvenokārt no tā, ka raundaps iznīcina viņu barības bāzi – aļģes. Taču raundaps ietekmē arī kurkuļu attīstību tieši. Herbicīds bremzē kurkuļa galviņas palielināšanos, pagarinās metamorfozes (pārveidošanās par pieaugušu vardi) laiks, rodas dažādi astītes bojājumi, bet pieaugušām vardēm pieaug gonādu (dzimumdziedzeru) anomāliju daudzums. Galvenais šo izmaiņu cēlonis ir tiroīdo hormonu regulācijas traucējumi, ko nosaka tiroīdā hormona receptora ß-mRNS transkripta inhibīcija glifosāta ietekmē.
Bojā aknas
Raundaps pazemina ūdensdzīvnieku imunitāti. Pētījumos ar karpām un samiem ir konstatēta gliofosāta inhibējošā ietekme uz imūnšūnu fagocitāro, metabolisko un proliferatīvo (šūnu dalīšanās) aktivitāti. Mēģināts šo raundapa imunosupresīvo efektu mazināt ar lizocīma dimēru (KLP-602).
Eksperimentos ar žurkām raundaps izraisīja dzīvnieku aknu bojājumus. Aknu bojājumi rodas, izplūstot no šūnām to saturam starpšūnu telpā. Salīdzinot atsevišķu raundapa sastāvdaļu toksicitāti un to kombināciju iedarbību, tika konstatēts, ka glifosātam kopā ar virsmas faktoru (POEA) ir sinerģētisks efekts. Pētot raundapa un glifosāta ietekmi uz žurku aknu izolētu mitohondriju elpošanas un fosforilācijas procesiem, tika konstatēts, ka raundaps sagrauj transmembrāno potenciālu un depresē elpošanas ķēdi un ATF-āzes aktivitāti. Raundapa un glifosāta iedarbības efekts bija līdzīgs.
Raundapa ģenētiskie efekti ir pētīti ar dažādām testsistēmām. Ames testā ar baktērijas Salmonella typhimurium kultūrām raundaps izraisīja nelielu genotoksicitāti gan bez metaboliskās aktivēšanas, gan aktivējot ar peļu aknu cit. P-460 ekstraktu. Savukārt sīpolu (Allium cepum) saknīšu galu šūnās raundaps izraisīja hromosomu aberācijas (pārveidojumus), kuru cēlonis varētu būt šūnu dalīšanās vārpstas bojājumi.
Cilvēka leikocītu kultūrās glifosāts izraisīja citoģenētiskus bojājumus (hromosomu aberācijas). Apstrādājot cilvēka audu kultūras ar glifosātu, tika konstatēts gan citotoksiskais (šūnu struktūru izmaiņas), gan genotoksiskais efekts. Citotoksiskais efekts bija devas atkarīgs. Glifosāta genotoksiskie un citotoksiskie efekti, apstrādājot cilvēka audu kultūras, liecina par to, ka šā herbicīda darbības spektrs neierobežojas tikai ar augu šūnām.
Čarka raundapa nogalina taivānieti
Raundaps ir toksisks cilvēkam. Par to liecina tie gadījumi, kad herbicīds ir iekļuvis cilvēka organismā. Taivānā laika posmā no 1980. gada līdz 1989. gadam Čanghua Kristiana hospitālī nonākuši 93 cilvēki, kuriem bijis kontakts ar lielākām herbicīda devām. Nāvējoša bija 41% glifosāta šķīduma 85-200 ml (184 +/- 70 ml) iedzeršana. Lielākajā daļā gadījumu nāve iestājās pirmajā stundā pēc herbicīda iedzeršanas. Interesanti, ka lielākas devas (500 ml) neizraisīja letālu iznākumu. No 80 gadījumiem, kad iedzertās devas bija mazākas, 66% novēroja kuņģa zarnu trakta eroziju, 43% – mēles jēlumu, 31% – disfāgiju (rīšanas traucējumi), 8% – kuņģa-zarnu trakta asiņošanu. Citos orgānos izmaiņas mazākas: nespecifiska leikocitoze – 65%, plaušu funkciju traucējumi – 23%, aknu bojājumi – 19%, sirds-asinsvadu – 18%, nieru – 14%, CNS (centrālās nervu sistēmas) – 12%. Līdzīgi novērojumi ir arī citās valstīs, kur lauksaimniecībā plaši izmanto raundapu.
Apsekojot vairāku ASV reģionu fermeru ģimenes, kas raundapu jau ilgāku laiku izmanto nezāļu apkarošanai, konstatēja, ka grūtniecēm ir paaugstināts spontāno abortu biežums un priekšlaicīgas dzemdības. Eksperimentālajos pētījumos noskaidroja, ka raundaps izraisa placentas šūnu (JEG 3) bojāeju 10 reižu zemākās koncentrācijās, nekā lieto lauksaimniecībā. Tātad spontāno abortu cēlonis acīmredzot ir glifosāta toksiskā iedarbība uz placentas šūnām.
Otrs embrioģenēzes traucējumu iemesls var būt dzimumhormonu balansa izmaiņas raudapa ietekmē. Organismā vīrišķo hormonu (androgēnu) pārvēršanu par sievišķajiem (estrogēnajiem) hormoniem veic ferments aromatāze. Pēc vienu stundu ilgas fermenta saskares ar raundapu tā aktivitāte palielinās, un paātrinās sievišķo hormonu veidošanās. Pēc 18 stundām fermenta aktivitāte krītas, estrogēnu veidošanās samazinās.
Pierādīts, ka izraisa vēzi
ASV Vides aizsardzības aģentūra 1993. gadā un Pasaules veselības aizsardzības organizācija 1994. gadā, apkopojot datus par glifosāta toksiskumu, izdarīja secinājumu, ka tas nav ne mutagēns, ne kancerogēns cilvēkam. Taču vēlākie pētījumi šo secinājumu neapstiprina. Vairākos epidemioloģiskajos pētījumos ir konstatēts, ka glifosāta izmantošana ir asociēta ar ne-Hodžkina limfomas saslimšanas riska palielināšanos fermeriem, kas bijuši ilgstošā saskarē ar minēto herbicīdu. Citā pētījumā ir konstatēta raundapa lietošanas sakarība ar paaugstinātu saslimšanu ar mielomu. Jau pieminētā glifosāta ietekme uz šūnas ciklu liek nopietni izvērtēt šā pesticīda lomu vēža rašanās procesā. Šūnas cikla traucējumi izraisa genoma nestabilitāti un šūnu transformēšanos par vēža šūnām. Strādājot ar glifosātu, strādnieki ieelpo 500-4000 reižu lielāku šīs vielas devu par to, kura izraisa šūnas cikla traucējumus.
Samazina ražas ap ĢMO laukiem
Arī raundapa ekoloģiskie efekti nav neitrāli. Pētījumos ir konstatēts, ka no rapša laukiem, kas apsēti ar ģenētiski modificētiem augiem (ar gēnu inženierijas metodēm tie radīti izturīgi pret raundapu), šis izturības gēns pāriet uz blakus esošo nemodificēto rapša šķirņu sējumiem, bet ar apputeksnētāju kukaiņu starpniecību – pat vairākus desmitus kilometru tālu no ģenētiski modificētajiem laukiem. Pēdējo gadu pētījumi liecina arī par to, ka lielas raundapa devas samazina kultūraugu ražu. Raundaps saista mikroelementus Mn, Fe, Zn, kas rada augiem šo mikroelementu deficītu. Tas savukārt pazemina augu slimību pretestības spēju, samazina ražu un rada graudu kvalitātes krišanos.
Tātad gan mūsu eksperimentos iegūtie rezultāti, gan literatūrā atrodamo pētījumu rezultāti apliecina, ka raundaps un tā aktīvā sastāvdaļa glifosāts nav tikai ar šauru, uz nezāļu iznīcināšanu vērstu, spektru. Tam ir blakusefekti, kas bīstami citiem dzīvajiem organismiem un arī cilvēkam.
Dr. biol. Jēkabs Raipulis