Chloormequat is 'nplantgroeireguleerderwaarvan die gebruik in graangewasse in Noord-Amerika toeneem.Toksikologiese studies het getoon dat blootstelling aan chloormekwat vrugbaarheid kan verminder en skade aan die ontwikkelende fetus kan veroorsaak by dosisse onder die toegelate daaglikse dosis wat deur regulatoriese owerhede vasgestel is.Hier rapporteer ons die teenwoordigheid van chlormequat in urinemonsters wat van die Amerikaanse bevolking ingesamel is, met opsporingsyfers van onderskeidelik 69%, 74% en 90% in monsters wat in 2017, 2018–2022 en 2023 versamel is.Van 2017 tot 2022 is lae konsentrasies chloormekwat in monsters opgespoor, en vanaf 2023 het chloormekwatkonsentrasies in monsters aansienlik toegeneem.Ons het ook opgemerk dat chloormekwat meer gereeld in hawerprodukte gevind word.Hierdie resultate en die toksisiteitsdata vir chloormekwat wek kommer oor huidige blootstellingsvlakke en vra vir meer uitgebreide toksisiteitstoetsing, voedseltoesig en epidemiologiese studies om die impak van chloormekwatblootstelling op menslike gesondheid te bepaal.
Hierdie studie rapporteer die eerste opsporing van chloormekwat, 'n landbouchemikalie met ontwikkelings- en reproduktiewe toksisiteit, in die Amerikaanse bevolking en in die Amerikaanse voedselvoorraad.Terwyl soortgelyke vlakke van die chemiese middel van 2017 tot 2022 in urinemonsters gevind is, is aansienlik verhoogde vlakke in die 2023-monster gevind.Hierdie werk beklemtoon die behoefte aan breër monitering van chlormequat in voedsel- en menslike monsters in die Verenigde State, sowel as toksikologie en toksikologie.Epidemiologiese studies van chloormekwat, aangesien hierdie chemikalie 'n opkomende kontaminant is met gedokumenteerde nadelige gesondheidseffekte by lae dosisse in dierestudies.
Chlormequat is 'n landbouchemikalie wat vir die eerste keer in 1962 in die Verenigde State as 'n plantgroeireguleerder geregistreer is.Alhoewel dit tans slegs toegelaat word vir gebruik op sierplante in die Verenigde State, het 'n 2018 Amerikaanse Omgewingsbeskermingsagentskap (EPA) besluit die invoer van voedselprodukte (meestal graan) toegelaat wat met chloormekwat behandel is [1].In die EU, VK en Kanada is chloormekwat goedgekeur vir gebruik op voedselgewasse, hoofsaaklik koring, hawer en gars.Chlormequat kan die hoogte van die stam verminder en sodoende die waarskynlikheid verminder dat die gewas verdraai word, wat oes moeilik maak.In die Verenigde Koninkryk en die EU is chloormekwat oor die algemeen die plaagdoderresidu wat die meeste in graan en graan opgespoor word, soos gedokumenteer in langtermyn-moniteringstudies [2, 3].
Alhoewel chloormekwat goedgekeur is vir gebruik op gewasse in dele van Europa en Noord-Amerika, vertoon dit toksikologiese eienskappe gebaseer op historiese en onlangs gepubliseerde proefdierstudies.Die uitwerking van chloormekwatblootstelling op reproduktiewe toksisiteit en vrugbaarheid is vir die eerste keer in die vroeë 1980's beskryf deur Deense varkboere wat verminderde reproduksieprestasie waargeneem het by varke wat op chloormekwatbehandelde graan grootgemaak is.Hierdie waarnemings is later ondersoek in gekontroleerde laboratorium-eksperimente in varke en muise, waarin vroulike varke wat met chloormekwat-behandelde graan gevoer is, versteurings in estrussiklusse en paring vertoon het in vergelyking met kontrolediere wat 'n dieet sonder chloormekwat gevoer het.Boonop het manlike muise wat tydens ontwikkeling aan chlormequat deur kos of drinkwater blootgestel is, verminderde vermoë getoon om sperm in vitro te bemes.Onlangse reproduktiewe toksisiteitstudies van chloormekwat het getoon dat blootstelling van rotte aan chloormekwat gedurende sensitiewe tydperke van ontwikkeling, insluitend swangerskap en vroeë lewe, gelei het tot vertraagde puberteit, verminderde spermmotiliteit, verlaagde manlike geslagsorgaangewig en verlaagde testosteroonvlakke.Ontwikkelingstoksisiteitstudies dui ook aan dat blootstelling aan chloormekwat tydens swangerskap fetale groei en metaboliese abnormaliteite kan veroorsaak.Ander studies het geen effek van chlormequat op voortplantingsfunksie by vroulike muise en manlike varke gevind nie, en geen daaropvolgende studies het 'n effek van chlormequat gevind op die vrugbaarheid van manlike muise wat tydens ontwikkeling en postnatale lewe aan chlormequat blootgestel is nie.Dubbelsinnige data oor chloormekwat in die toksikologiese literatuur kan wees as gevolg van verskille in toets dosisse en metings, sowel as die keuse van model organismes en geslag van proefdiere.Daarom is verdere ondersoek geregverdig.
Alhoewel onlangse toksikologiese studies effekte van chloormekwat op ontwikkeling, voortplanting en die endokriene sisteem getoon het, is die meganismes waardeur hierdie toksikologiese effekte voorkom onbekend.Sommige studies dui daarop dat chloormekwat moontlik nie deur goed gedefinieerde meganismes van endokriene-ontwrigtende chemikalieë optree nie, insluitend estrogeen- of androgeenreseptore, en nie aromatase-aktiwiteit verander nie.Ander bewyse dui daarop dat chloormekwat newe-effekte kan veroorsaak deur steroïedbiosintese te verander en endoplasmiese retikulumstres te veroorsaak.
Alhoewel chloormekwat alomteenwoordig in algemene Europese voedselsoorte voorkom, is die aantal biomoniteringsstudies wat menslike blootstelling aan chloormekwat beoordeel relatief klein.Chlormequat het 'n kort halfleeftyd in die liggaam, ongeveer 2-3 uur, en in studies wat menslike vrywilligers betrek het, is die meeste eksperimentele dosisse binne 24 uur uit die liggaam verwyder.In algemene bevolkingsmonsters van die VK en Swede is chloormekwat in die urine van byna 100% van studiedeelnemers opgespoor teen aansienlik hoër frekwensies en konsentrasies as ander plaagdoders soos chloorpirifos, piretroïede, tiabendasool en mankoseb-metaboliete.Studies in varke het getoon dat chloormekwat ook in serum gevind kan word en in melk oorgedra kan word, maar hierdie matrikse is nie in mense of ander eksperimentele diermodelle bestudeer nie, alhoewel die teenwoordigheid daarvan in serum en melk geassosieer kan word met reproduktiewe skade van die chemikalieë..Daar is belangrike gevolge van blootstelling tydens swangerskap en by babas.
In April 2018 het die Amerikaanse Omgewingsbeskermingsagentskap aanvaarbare voedselverdraagsaamheidsvlakke vir chloormekwat in ingevoerde hawer, koring, gars en sekere diereprodukte aangekondig, wat toelaat dat chloormekwat in die Amerikaanse voedselvoorraad ingevoer kan word.Die toelaatbare hawerinhoud is daarna in 2020 verhoog. Om die impak van hierdie besluite op die voorkoms en voorkoms van chloormekwat in die Amerikaanse volwasse bevolking te karakteriseer, het hierdie loodsstudie die hoeveelheid chloormekwat in die urine van mense van drie Amerikaanse geografiese streke vanaf 2017 gemeet tot 2023 en weer in 2022. en chloormekwatinhoud van hawer- en koringprodukte wat in 2023 in die Verenigde State gekoop is.
Monsters wat tussen 2017 en 2023 in drie geografiese streke versamel is, is gebruik om urinêre vlakke van chlormequat by inwoners van die VSA te meet.Een-en-twintig urinemonsters is versamel van gedeïtifiseerde swanger vroue wat ingestem het ten tyde van aflewering volgens 'n 2017 Institusionele Hersieningsraad (IRB)-goedgekeurde protokol van die Mediese Universiteit van Suid-Carolina (MUSC, Charleston, SC, VSA).Monsters is vir tot 4 uur by 4°C gestoor, dan in porties verdeel en by -80°C gevries.Vyf-en-twintig volwasse urinemonsters is in November 2022 van Lee Biosolutions, Inc (Maryland Heights, MO, VSA) gekoop, wat 'n enkele monster verteenwoordig wat van Oktober 2017 tot September 2022 versamel is, en is van vrywilligers (13 mans en 12 vroue) versamel.) uitgeleen aan die Maryland Heights, Missouri-versameling.Monsters is onmiddellik na versameling by -20°C gestoor.Boonop is 50 urinemonsters wat in Junie 2023 van Florida-vrywilligers (25 mans, 25 vroue) ingesamel is by BioIVT, LLC (Westbury, NY, VSA) gekoop.Monsters is by 4°C gestoor totdat al die monsters versamel is, dan in porties verdeel en by -20°C gevries.Die verskaffermaatskappy het die nodige IRB-goedkeuring verkry om menslike monsters te verwerk en toestemming tot monsterversameling.Geen persoonlike inligting is verskaf in enige van die monsters wat getoets is nie.Alle monsters is gevries gestuur vir ontleding.Gedetailleerde voorbeeldinligting kan gevind word in ondersteunende inligtingstabel S1.
Kwantifisering van chloormekwat in menslike urinemonsters is bepaal deur LC-MS/MS by die HSE Navorsingslaboratorium (Buxton, VK) volgens die metode gepubliseer deur Lindh et al.Effens gewysig in 2011.Kortliks is monsters voorberei deur 200 μl ongefiltreerde urine te meng met 1.8 ml 0.01 M ammoniumasetaat wat interne standaard bevat.Die monster is toe met 'n HCX-Q-kolom onttrek, eers met metanol, dan met 0.01 M ammoniumasetaat gekondisioneer, met 0.01 M ammoniumasetaat gewas en met 1% mieresuur in metanol geëlueer.Monsters is dan op 'n C18 LC-kolom (Synergi 4 µ Hydro-RP 150 × 2 mm; Phenomenex, VK) gelaai en geskei met 'n isokratiese mobiele fase bestaande uit 0.1% mieresuur:metanol 80:20 teen vloeitempo 0.2.ml/min.Reaksie-oorgange geselekteer deur massaspektrometrie is beskryf deur Lindh et al.2011. Die opsporingslimiet was 0.1 μg/L soos in ander studies gerapporteer.
Urinêre chloormekwatkonsentrasies word uitgedruk as μmol chloormekwat/mol kreatinien en omgeskakel na μg chloormekwat/g kreatinien soos in vorige studies gerapporteer (vermenigvuldig met 1,08).
Anresco Laboratories, LLC het voedselmonsters van hawer (25 konvensioneel en 8 organies) en koring (9 konvensioneel) getoets vir chloormekwat (San Francisco, CA, VSA).Monsters is geanaliseer met wysigings volgens gepubliseerde metodes [19].LOD/LOQ vir hawermonsters in 2022 en vir alle koring- en hawermonsters in 2023 is onderskeidelik op 10/100 ppb en 3/40 ppb gestel.Gedetailleerde voorbeeldinligting kan gevind word in ondersteunende inligtingstabel S2.
Urinêre chloormekwatkonsentrasies is gegroepeer volgens geografiese ligging en jaar van versameling, met die uitsondering van twee monsters wat in 2017 versamel is vanaf Maryland Heights, Missouri, wat saam met ander 2017 monsters van Charleston, Suid-Carolina gegroepeer is.Monsters onder die opsporingslimiet van chloormequat is behandel as persentasie opsporing gedeel deur die vierkantswortel van 2. Data was nie normaal versprei nie, dus is die nieparametriese Kruskal-Wallis toets en Dunn se meervoudige vergelykingstoets gebruik om mediane tussen groepe te vergelyk.Alle berekeninge is in GraphPad Prism (Boston, MA) uitgevoer.
Chlormequat is in 77 van 96 urinemonsters opgespoor, wat 80% van alle urinemonsters verteenwoordig.In vergelyking met 2017 en 2018–2022, is 2023 monsters meer gereeld opgespoor: onderskeidelik 16 uit 23 monsters (of 69%) en 17 uit 23 monsters (of 74%) en 45 uit 50 monsters (dws 90%) .) is getoets (Tabel 1).Voor 2023 was chloormekwatkonsentrasies wat in die twee groepe opgespoor is ekwivalent, terwyl chloormekwatkonsentrasies wat in die 2023-monsters opgespoor is, aansienlik hoër was as in monsters van vorige jare (Figuur 1A,B).Die waarneembare konsentrasiereekse vir die 2017-, 2018–2022- en 2023-monsters was onderskeidelik 0,22 tot 5,4, 0,11 tot 4,3 en 0,27 tot 52,8 mikrogram chloormekwat per gram kreatinien.Die mediaanwaardes vir alle steekproewe in 2017, 2018–2022 en 2023 is onderskeidelik 0,46, 0,30 en 1,4.Hierdie data dui daarop dat blootstelling kan voortduur gegewe die kort halfleeftyd van chlormequat in die liggaam, met laer blootstellingsvlakke tussen 2017 en 2022 en hoër blootstellingsvlakke in 2023.
Die chloormekwatkonsentrasie vir elke individuele urinemonster word as 'n enkele punt aangebied met strepies bokant die gemiddelde en foutstawe wat +/- standaardfout verteenwoordig.Urinêre chloormekwatkonsentrasies word uitgedruk in mcg chloormekwat per gram kreatinien op 'n lineêre skaal en 'n logaritmiese skaal.Nieparametriese Kruskal-Wallis analise van variansie met Dunn se meervoudige vergelykingstoets is gebruik om statistiese betekenisvolheid te toets.
Voedselmonsters wat in 2022 en 2023 in die Verenigde State gekoop is, het waarneembare vlakke van chloormekwat in almal behalwe twee van 25 tradisionele hawerprodukte getoon, met konsentrasies wat wissel van onopspoorbaar tot 291 μg/kg, wat chloormekwat in hawer aandui.Die voorkoms van vegetarisme is hoog.Monsters wat in 2022 en 2023 versamel is, het soortgelyke gemiddelde vlakke gehad: onderskeidelik 90 µg/kg en 114 µg/kg.Slegs een monster van agt organiese hawerprodukte het 'n waarneembare chloormekwatinhoud van 17 µg/kg gehad.Ons het ook laer konsentrasies van chloormekwat waargeneem in twee van die nege koringprodukte wat getoets is: 3.5 en 12.6 μg/kg, onderskeidelik.
Dit is die eerste verslag van die meting van urinêre chlormequat by volwassenes wat in die Verenigde State woon en in bevolkings buite die Verenigde Koninkryk en Swede.Plaagdoderbiomoniteringstendense onder meer as 1 000 adolessente in Swede het 'n 100%-opsporingskoers vir chloormekwat aangeteken vanaf 2000 tot 2017. Die gemiddelde konsentrasie in 2017 was 0,86 mikrogram chloormekwat per gram kreatinien en blykbaar mettertyd afgeneem het, met die hoogste gemiddelde vlak. was 2,77 in 2009.In die Verenigde Koninkryk het biomonitering 'n baie hoër gemiddelde chloormekwatkonsentrasie van 15,1 mikrogram chloormekwat per gram kreatinien tussen 2011 en 2012 gevind, hoewel hierdie monsters van mense wat in landbougebiede woon, versamel is.daar was geen verskil in blootstelling nie.Spuitvoorval[15].Ons studie van die Amerikaanse steekproef van 2017 tot 2022 het laer mediaanvlakke gevind in vergelyking met vorige studies in Europa, terwyl mediaanvlakke in die 2023-steekproef vergelykbaar was met die Sweedse steekproef maar laer as die VK-steekproef.
Hierdie verskille in blootstelling tussen streke en tydpunte kan verskille in landboupraktyke en regulatoriese status van chloormekwat weerspieël, wat uiteindelik die vlakke van chloormekwat in voedselprodukte beïnvloed.Byvoorbeeld, chloormekwatkonsentrasies in urienmonsters was aansienlik hoër in 2023 in vergelyking met vorige jare, wat veranderinge kan weerspieël wat verband hou met EPA regulatoriese aksies wat verband hou met chloormekwat (insluitend chlormekwatvoedsellimiete in 2018).Amerikaanse voedselvoorrade in die nabye toekoms.Verhoog hawerverbruikstandaarde teen 2020. Hierdie aksies laat die invoer en verkoop toe van landbouprodukte wat met chloormekwat behandel is, byvoorbeeld, uit Kanada.Die vertraging tussen EPA-regulatoriese veranderinge en die verhoogde konsentrasies van chloormekwat wat in urienmonsters in 2023 gevind is, kan verklaar word deur 'n aantal omstandighede, soos vertragings in die aanvaarding van landboupraktyke wat chlormekwat gebruik, vertragings deur Amerikaanse maatskappye in die onderhandeling van handelsooreenkomste, en privaat individue.ondervind vertragings met die aankoop van hawer as gevolg van uitputting van ou produkvoorraad en/of as gevolg van langer raklewe van hawerprodukte.
Om te bepaal of die konsentrasies wat in Amerikaanse urinemonsters waargeneem is, potensiële dieetblootstelling aan chlormequat weerspieël, het ons chlormequat gemeet in hawer- en koringprodukte wat in 2022 en 2023 in die VSA gekoop is. Hawerprodukte bevat meer dikwels chlormequat as koringprodukte, en die hoeveelheid chlormequat in verskillende hawerprodukte wissel, met 'n gemiddelde vlak van 104 ppb, moontlik as gevolg van die verskaffing van die Verenigde State en Kanada, wat verskille in gebruik of ongebruik kan weerspieël.tussen produkte vervaardig van hawer wat met chloormekwat behandel is.In teenstelling hiermee, in VK-voedselmonsters, is chloormekwat meer volop in koringgebaseerde produkte soos brood, met chloormekwat wat opgespoor is in 90% van monsters wat tussen Julie en September 2022 in die VK versamel is. Die gemiddelde konsentrasie is 60 ppb.Net so is chloormekwat ook in 82% van VK-hawermonsters opgespoor teen 'n gemiddelde konsentrasie van 1650 ppb, meer as 15 keer hoër as in Amerikaanse monsters, wat die hoër urinêre konsentrasies wat in VK-monsters waargeneem is, kan verklaar.
Ons biomoniteringsresultate dui daarop dat blootstelling aan chloormekwat voor 2018 plaasgevind het, hoewel dieettoleransie vir chloormekwat nie vasgestel is nie.Alhoewel chlormequat nie in voedsel in die Verenigde State beheer word nie, en daar geen historiese data is oor die konsentrasies van chlormequat in voedsel wat in die Verenigde State verkoop word nie, gegewe die kort halfleeftyd van chlormequat, vermoed ons dat hierdie blootstelling dieet kan wees.Boonop vorm cholienvoorlopers in koringprodukte en eierpoeiers natuurlik chloormekwat by hoë temperature, soos dié wat in voedselverwerking en -vervaardiging gebruik word, wat lei tot chloormekwatkonsentrasies wat wissel van 5 tot 40 ng/g.Ons voedseltoetsresultate dui daarop dat sommige monsters, insluitend die organiese hawerproduk, chlormequat bevat het teen vlakke soortgelyk aan dié wat in studies van natuurlik voorkomende chlormequat gerapporteer is, terwyl baie ander monsters hoër vlakke van chlormequat bevat het.Dus, die vlakke wat ons deur 2023 in urine waargeneem het, was waarskynlik te wyte aan dieetblootstelling aan chloormekwat wat tydens voedselverwerking en -vervaardiging gegenereer is.Waargenome vlakke in 2023 is waarskynlik te wyte aan dieetblootstelling aan spontaan vervaardigde chloormekwat en ingevoerde produkte wat met chloormekwat in die landbou behandel is.Verskille in chloormekwatblootstelling onder ons monsters kan ook te wyte wees aan geografiese ligging, verskillende dieetpatrone, of beroepsblootstelling aan chloormekwat wanneer dit in kweekhuise en kwekerye gebruik word.
Ons studie dui daarop dat groter steekproefgroottes en 'n meer diverse steekproef van chloormekwat-behandelde voedsel nodig is om potensiële dieetbronne van chloormekwat in lae-blootstelling individue volledig te evalueer.Toekomstige studies, insluitend ontleding van historiese urine- en voedselmonsters, dieet- en beroepsvraelyste, deurlopende monitering van chlormequat in konvensionele en organiese voedsel in die Verenigde State, en biomoniteringsmonsters sal help om algemene faktore van chlormequatblootstelling in die Amerikaanse bevolking te verduidelik.
Die waarskynlikheid van verhoogde vlakke van chlormequat in urine en voedselmonsters in die Verenigde State in die komende jare moet nog bepaal word.In die Verenigde State word chloormekwat tans slegs in ingevoerde hawer- en koringprodukte toegelaat, maar die Omgewingsbeskermingsagentskap oorweeg tans die landbougebruik daarvan in huishoudelike nie-organiese gewasse.As sulke huishoudelike gebruik saam met die wydverspreide landboupraktyke van chloormekwat in die buiteland en binnelands goedgekeur word, kan vlakke van chlormekwat in hawer, koring en ander graanprodukte aanhou styg, wat lei tot hoër vlakke van chloormekwatblootstelling.Totale Amerikaanse bevolking.
Huidige urinêre konsentrasies van chloormekwat in hierdie en ander studies dui daarop dat individuele monsterskenkers aan chloormekwat blootgestel is teen vlakke wat albei laer was as die gepubliseerde verwysingsdosis van die Amerikaanse omgewingsbeskermingsagentskap (RfD) (0,05 mg/kg liggaamsgewig per dag), en is dus aanvaarbaar .Die daaglikse inname is verskeie ordes van grootte laer as die innamewaarde wat deur die Europese Voedselveiligheidsowerheid (ADI) gepubliseer is (0,04 mg/kg liggaamsgewig/dag).Ons let egter daarop dat gepubliseerde toksikologiese studies van chloormekwat daarop dui dat herevaluering van hierdie veiligheidsdrempels nodig mag wees.Byvoorbeeld, muise en varke wat aan dosisse onder die huidige RfD en ADI (onderskeidelik 0,024 en 0,0023 mg/kg liggaamsgewig/dag) blootgestel is, het verminderde vrugbaarheid getoon.In 'n ander toksikologiese studie het blootstelling tydens swangerskap aan dosisse gelykstaande aan 'n geen-waargenome nadelige effekvlak (NOAEL) van 5 mg/kg (gebruik om die verwysingsdosis van die Amerikaanse Omgewingsbeskermingsagentskap te bereken) gelei tot veranderinge in fetale groei en metabolisme, asook as veranderinge in liggaamsamestelling.Neonatale muise.Daarbenewens neem regulatoriese drempels nie die nadelige effekte in ag van mengsels van chemikalieë wat die voortplantingstelsel kan beïnvloed nie, wat getoon is dat dit bykomende of sinergistiese effekte het teen dosisse laer as blootstelling aan individuele chemikalieë, wat potensiële probleme met voortplantingsgesondheid veroorsaak.gesondheid.Kommer oor die gevolge wat verband hou met huidige blootstellingsvlakke, veral vir diegene met hoër blootstellingsvlakke in die algemene bevolking in Europa en die VSA.
Hierdie loodsstudie van nuwe chemiese blootstellings in die Verenigde State toon dat chloormekwat teenwoordig is in Amerikaanse voedsel, hoofsaaklik in hawerprodukte, sowel as in die meerderheid bespeurde urinemonsters wat van byna 100 mense in die VSA versamel is, wat dui op voortdurende blootstelling aan chloormekwat.Boonop dui tendense in hierdie data daarop dat blootstellingsvlakke toegeneem het en in die toekoms kan aanhou toeneem.Gegewe die toksikologiese kommer wat verband hou met blootstelling aan chloormekwat in dierestudies, en die wydverspreide blootstelling van die algemene bevolking aan chloormekwat in Europese lande (en nou waarskynlik in die Verenigde State), tesame met epidemiologiese en dierestudies, is daar 'n dringende behoefte om chloormekwat in voedsel en mense Chlormequat.Dit is belangrik om die potensiële gesondheidsgevare van hierdie landbouchemikalie by omgewingsbeduidende blootstellingsvlakke te verstaan, veral tydens swangerskap.
Postyd: Jun-04-2024