Фосфорорганические пестициды (ФОС)

Фосфорорганические пестициды объединяют большую группу препаратов различной химической структуры, в основе которых лежат эфиры кислот фосфора. Среди них видное место занимают эфиры монотио-фосфорной кислоты [тиофос (паратиоп), метафос (метилпаратион)], эфиры фосфоновой кислоты [хлорофос (трихлорфон) ], эфиры дитиофосфорпой кислоты [карбофос (малатион), рогор].

Основанием к широкому использованию фосфорорганических пестицидов в сельскохозяйственной практике послужили, прежде всего высокая их инсектицидная эффективность и сравнительно быстрая инактивация во внешней среде.

Посредством фосфорорганических препаратов, по-видимому, представится реальная возможность решить проблему «идеального пестицида», то есть такого пестицида, который, оказав энергичное действие на истребляемый объект, не задержится на обработанных растительных объектах и в короткие сроки инактивируется. При этом полностью исключались бы остаточные количества пестицидов в продуктах питания и можно было бы осуществить основное гигиеническое требование — чтобы продукты питания человека полностью были свободны от химических включений, в том числе и от остаточных количеств пестицидов, даже самых незначительных.

Такой подход к оценке пестицидов позволил сделать попытку более широкого допуска высокотоксичных пестицидов для использования в сельском хозяйстве. Действительно, многие допущенные в разных странах фосфорорганические пестициды обладают высокой токсичностью. Так, DL50 паратиона (тиофоса) 6-15 мг/кг, метилпаратиоиа (метафоса) 15- 25 мг/кг, октаметила 5-7 мг/кг.

Такие высокотоксичные препараты могли быть допущены для практического применения только при обязательном условии полного исключения их остатков в обрабатываемых продовольственных культурах и продуктах питания.

Важной особенностью фосфорорганических пестицидов является сравнительно невысокая токсичность, а в ряде случаев и полное отсутствие токсических свойств продуктов их распада (гидролиза). Это позволило допустить наличие во всех пищевых продуктах остаточных количеств продуктов разложения таких высокотоксичных фосфорорганических пестицидов, как тиофос и метафос.

Такие распространенные пестициды, как метафос и карбофос, распадаются значительно быстрее и практически уже через несколько дней после обработки почти полностью инактивируются.

Проведенное изучение показало, что свойствами малой устойчивости во внешней среде и быстрым распадом на обрабатываемых объектах обладают контактные фосфорорганические препараты, которые не проникают внутрь растительных объектов (тиофос, карбофос, метафос).

Другие фосфорорганические пестициды, относимые к группе системных или внутрирастительных пестицидов, характеризуются выраженной способностью проникать внутрь растений и распространяться во все их части, в том числе и в съедобную часть.

Системные препараты, как правило, отличаются значительно большей устойчивостью во внешней среде. Системные фосфорорганические препараты (М-81, фосфамид, октаметил) подвергаются строгой регламентации и ограничиваются в практическом применении.

Фосфорорганические пестициды в общем менее устойчивы во внешней среде по сравнению с хлорорганическими пестицидами и для многих из них период полураспада составляет 2-5 дней.

В организме животных и человека фосфорорганические пестициды не накапливаются, поскольку последние не обладают кумулятивными свойствами. Фосфорорганические пестициды с молоком лактирующих животных, как правило, не выделяются.

В механизме действия фосфорорганических пестицидов на организм ведущим является угнетение активности холинэстеразы, которое связано с фосфорилированием ее активных центров. Отмечаются также изменение активности каталазы, снижение содержания некоторых аминокислот в белках сыворотки крови, изменения белковых фракций крови и других биохимических показателей.

Таким образом, фосфорорганические пестициды благодаря высокой инсектицидной эффективности, широкому диапазону действия, наличию системных и контактных свойств, быстрой гидролизуемости во внешней среде, отсутствию выраженных кумулятивных свойств и способности длительно выделяться с молоком имеют большую перспективу.

Наиболее распространенные фосфорорганические пестициды

• тиофос
• метафос
• карбофос
• рогор
• хлорофос

Тиофос

К наиболее токсичным и высокоустойчивым во внешней среде фосфорорганическим пестицидам относится тиофос (DL50 6-15 мг/кг). В пищевых продуктах не допускаются остаточные количества негидролизованного тиофоса, а допускаются только продукты разложения тиофоса, которые не обладают токсическими свойствами.

Несмотря на наличие многочисленных зарубежных данных об отсутствии опасности наличия значительных остатков тиофоса в обработанных им сельскохозяйственных продуктах, в связи с высокой токсичностью, тиофос не разрешается применять в сельском хозяйстве.

Карбофос

Карбофос (малатион) — наиболее типичный представитель из группы эфиров дитиофосфорной кислоты. Карбофос относится к малотоксичным для теплокровных и человека пестицидам и в то же время обладающим высокой инсектицидной активностью.

Препарат быстро разрушается на обрабатываемых поверхностях растений. Период полураспада карбофоса не превышает 1-3 дней. Он легко гидролизуется при нагревании и обмывании плодов. Образующиеся при этом метаболиты легко растворяются в воде и малотоксичны.

Рогор

Рогор (диметоат) относится к эфирам дитиофосфорной кислоты. Он более устойчив во внешней среде по сравнению с карбофосом. Период полураспада рогора равен 2-5 дням. В связи с наличием системных свойств рогор может задерживаться в плодах (яблоках) продолжительное время. Рогор обнаруживается не только в кожице, но и в мякоти яблок. Содержание пестицида в яблоках через 15 дней после обработки было довольно высоким и составляло 0,8 мг/кг.

Рогор обнаруживается в органах и тканях убойных животных в результате использования корма, загрязненного этим пестицидом. Остаточное содержание рогора во фруктах и цитрусовых допущено в количестве, не превышающем 1,5 мг/кг.

Хлорофос

Хлорофос (трихлорофон) — эфир фосфоновой кислоты, открыт как инсектицидное средство в 1952 году одновременно в ФРГ и США. За короткий срок получил широкое распространение в сельскохозяйственной практике, особенно для обработки хлопчатника и риса. Хлорофос обладает невысокой токсичностью DL50 950-1100 мг/кг.

Положительной стороной хлорофоса является быстрая разрушимость во внешней среде, его период полураспада 1-2 дня. В связи с этим остаточное содержание хлорофоса в овощах и фруктах в период их сбора, как правило, незначительное.

Тщательное промывание овощей и фруктов позволяет значительно снизить концентрацию хлорофоса. Имеются данные, что хлорофос и некоторые другие фосфорорганические пестициды могут выделяться лактирующими животными с молоком.

Таким образом, опасность поступления хлорофоса в организм человека в составе пищи невелика и применение его как пестицида приемлемо в большей степени, чем многих других фосфорорганических пестицидов. Согласно санитарным требованиям, остаточное содержание хлорофоса допущено во всех пищевых продуктах в количестве, не превышающем 1 мг/кг.

Эфиры карбаминовой кислоты, или карбаматы

К ним относятся севин, цинеб, цирам.

Основанием к широкому производству карбаматов послужили многие их положительные стороны. Они обладают широким спектром действия, высокой инсектицидной активностью и сравнительно небольшой устойчивостью во внешней среде.

Вместе с тем имеются данные и о некоторых сторонах неблагоприятного действия карбаматов на животный организм: о канцерогенных свойствах цинеба, тератогенном действии севина, мутагенных проявлениях цинеба и манеба, а также неблагоприятном действии некоторых карбаматов на репродуктивную функцию. Некоторые карбаматы являются метгемоглобинообразователями.

В механизме токсического действия севина и других карбаматов ведущая роль принадлежит блокирующему действию на холинэстеразу и другие жизненно важные ферментные системы. В этом отношении у карбаматов имеется много общего с действием фосфорорганических пестицидов, однако выраженность проявлений действия у карбаматов не столь значительная, как у ФОС.

Токсическое влияние карбаматов проявляется во влиянии и на другие ферментные системы, в частности на активность ферментов гликолиза и энергетический обмен в целом. Севин оказывает тормозящее влияние на окислительные процессы в тканях, на окислительное фосфорилирование, на ферменты клеточного дыхания.

В клинической картине интоксикации севином ведущее место занимает поражение центральной нервной системы и паренхиматозных органов. При этом отмечаются не только функциональные нарушения, но и изменения морфологического характера.

Севин в виде остаточных количеств в продуктах питания не должен определяться современными лабораторными методиками.