DDT - ICEB-UFOP

PESTICIDAS
Desde a introdução dos pesticidas sintéticos → impacto na saúde
humana por ingestão de alimentos contaminados por esses
produtos químicos.
→ Um estudo mostrou que a metade dos alimentos consumidos
nos Estados Unidos contém níveis mensuráveis de, no mínimo,
um pesticida.
→ Por essa razão, muitos deles foram banidos ou tiveram seu
uso limitado. Exemplo os organoclorados
INSETICIDAS
- Controle das doenças (malária, febre amarela, doença do sono, etc...)
- Agricultura
Mesmo com o uso de inseticidas, um terço das plantações do mundo é
destruído por pragas ou ervas daninhas durante o crescimento, a
colheita ou o armazenamento
Antigamente se usava
- SO2 por FUMIGAÇÃO
- Sais de Arsênio: AsO3-3, AsO3-4
→ Muito tóxico para os homens,
não biodegradável, grande
quantidade necessária.
1- INSETICIDAS ORGANOCLORADOS
Ligação C-Cl é difícil de quebrar → degradação lenta no meio ambiente
→ acumulação no meio ambiente (organismos vivos)
-Hexaclorobenzeno (HCB) : Um dos doze POP’s da Convenção de Estocolmo
(tratado internacional assinado em 2001)
- Estável
- Fácil de preparar (Cl2 + C6H6)
- Uso como fungicida durante várias
décadas depois 1945.
- Solubilidade baixa em água: 0,0062 mg/L
Características químicas:
O HCB é um composto cristalino sintético produzido pela primeira vez nos anos 40 e usado
como fungicida;
Caracteriza-se pela sua toxicidade (provoca câncer), por ser altamente persistente no
ambiente (e, assim, poder viajar enormes distâncias), e bioacumulação significativa.
Produção e uso:
O HCB tem sido largamente usado como fungicida para proteger as sementes de cebolas,
trigo e sorgo;
Tem sido ainda utilizado como solvente e como aditivo na produção de borracha, plástico
PVC, foguetes, munições, protetores de madeira e corantes. A produção de HCB já foi
proibida em muitos países;
No entanto, é um sub-produto da manufatura de vários solventes clorados, pesticidas e de
outros processos que envolvem o cloro. Já foi encontrado como contaminante em diversos
pesticidas e é libertado durante a queima da resíduos urbanos.
→ problema não é o estado de solução aquosa. Como a maioria dos
organoclorados → solúvel em meio orgânico
→ ligado à superfície do material particulado orgânico em suspensão em
água e aos sedimentos
→ quando a água passa através das brânquias o pesticida difunde até as
partes gordurosas do peixe
→ peixes (concentração milhares de vezes maiores que na água)
→ mais perigoso de comer um só peixe de um lago contaminado que de
beber água desse lago durante a vida inteira!!!!
→ 99% dos norte-americano têm níveis detectáveis do HCB em sua
gordura corporal !!!!
-DDT : Um dos doze POP’s da Convenção de Estocolmo
Cl
(para-diclorodifeniltricloroetano)
Cl
Cl
C
Primeiro inseticida orgânico
C
Cl
H
DDT
Descoberta 1939: Paul Müller (suíço)
Prêmio Nobel de Medicina 1948
Aclamado como “milagroso” por Churchill em 1945
Cl
O DDT foi muito utilizado durante a segunda guerra mundial contra os mosquitos
transmissores da malária e febre amarela, contra os piolhos (chatos) que podem
transmitir o tifo. A Organização Mundial da Saúde estimou que os programas de redução
da malária, em que um dos componentes utilizados foi o DDT, salvou as vidas de mais de
5 milhões de pessoas. Infelizmente o DDT foi usado em excesso, particularmente na
agricultura depois de 1945, na qual consumiam-se 80% de sua produção.
→ concentração ambiental aumentou
→ afeta a capacidade reprodutiva de aves
A acumulação de DDT na maioria
das aves provoca problemas
reprodutores. Os ovos têm uma
casca mais fina e quebram
facilmente.
-Persistência → proteção de semanas até anos !!
- Baixa pressão de vapor
- Baixa fotodegradação
- Baixa reatividade química
- Baixa solubilidade em água (0,0034 mg/L)
- Solúvel em solvente orgânico e tecido adiposo animal
→ Todo mundo tem DDT no corpo
- Muitas espécies animais metabolizam o DDT em DDE
Cl
Cl
- HCl
Cl
H
Cl
C
Cl
Cl
C
C
C
Cl
Cl
DDT
DDE
Cl
DDT → DDE lentamente em condições básicas na natureza, insetos resistentes ao DDT (os quais
destoxificam o DDT). DDE não é toxico para os insetos
DDE interfere na enzima que regula a distribuição de cálcio → ovos fragéis.
DDT é lentamente eliminado do nosso corpo. Acumulação de DDE da alimentação
DDE é quase não biodegradável e é muito solúvel em gorduras → fica muito tempo no nosso
organismo → 3 ppm de DDE em adulto norte-americanos
-DDT foi proíbido na maioria dos países industrializados - problema de persistência
- resistência dos insetos
Ainda usado em alguns países:
-O México usou 600 toneladas de DDT em 1996 para controlar a malária. Houve um acordo para
reduzir seu uso para 120 toneladas em 2002 e sua utilização foi abondonada em 2007.
-India é o maior consumador de DDT hoje.
-Paises da Africa do sul usam tambem o DDT até hoje.
Alguns defensores do uso do DDT dizem que a sua proibição matou mais gente que Hitler.
- DDT não é considerado muito tóxico para os mamíferos:
entre 113 ate 800 mg/kg em ratos
-DDT e DDE provocam CÂNCER
DL oral
- DDE pode ser relacionado com o câncer do seio.
-Epidemiological evidence (i.e. studies in human populations) indicates
that DDT causes cancers of the liver, pancreas and breast. There is
mixed evidence that it contributes to leukemia, lymphoma and testicular
cancer.
- DDT e DDE são substâncias estrogênicas e anti-andrógenas →
feminização
- diminuição da qualidade do semem
- diminuição do tamanho do pênis dos jacarés
AÇÃO do DDT e análogos: sistema nervoso do inseto (canal sódico)
Deixa o canal sódico (proteina) aberto e o inseto morre de convulsão
Essa ação nao acontece com animais de sangue quente
→ DDT não afeita os mamíferos
INFLUXO NERVOSO
Depolarização + repolarização é
chamado de: Potencial de ação
BIOACUMULAÇÃO
Muitos organoclorados como o DDT são mais solúvel nos tecidos gordurosos de peixes
do que em água. → quando a água passa através das brânquias o pesticida difunde até
a carne gordurosa do peixe = BIOCONCENTRAÇÃO ou BIOACUMULAÇÃO.
O fator de bioconcentração pode ser
Calculado experimentalmente calculando
o coeficiente de partição:
Kow = [DDT]octanol/[DDT]água
1-octanol se aproxima das
porções gordurosas do peixe.
Os peixes também acumulam produtos químicos orgânicos procedentes de sua
alimentação e da ingestão de material particulado da água e de sedimentos
sobre os quais os produtos químicos encontram-se adsorvidos. → acumulação
nos tecidos adiposos com o tempo.
A BIOMAGNIFICAÇÃO resulta de uma seqüência de etapas de bioacumulação que
ocorrem ao longo da cadeia alimentar.
DDT e análogos
Cl
Cl
H3CO
Cl
H
C
C
Cl
Cl
H
Cl
C
H
Cl
DDT
Cl
C
Cl
C
C
Cl
Cl
DDD
Cl
H
metoxiclor
H3CO
DDD foi retirado também por causa de bioacumulação
Metoxiclor é mais biodegradável por causa dos grupos metóxi. Mais solúvel em água →
excreção do organismo. Tamanho do grupo metóxi = cloro.
-Outros inseticidas organoclorados
Toxafeno: Um dos doze POPs da Convenção de Estocolmo
Cl2
Toxafeno
(mistura de substâncias)
Canfeno
Substituto do DDT até 1982 (EUA), muito tóxico para os peixes.
Características químicas:
- Trata-se de um inseticida composto por mais de 670 químicos;
- O toxafeno caracteriza-se pela sua toxicidade, persistência e capacidade de se bioacumular nos
animais, percorrendo assim grandes distâncias. Visto que é pouco solúvel na água encontra-se mais
facilmente no ar, solos ou nos sedimentos dos leitos de rios e lagos.
Produção e uso:
-Era
um
dos
pesticidas
mais
usados
na
década
de
70;
-O toxafeno usava-se no controlo de pestes do algodoeiro, cereais, árvores de fruto e vegetais, entre
outras culturas. Usava-se ainda no extermínio de espécies de peixe consideradas indesejáveis e como
desparazitante de gado e aves;
-Encontra-se atualmente banido em 58 países, e fortemente restrito noutros 12;
-Grandes quantidades de toxafeno são ainda aplicadas em África, onde se localiza a maior parte da sua
produção.
- Cancerígeno
-Outros inseticidas organoclorados
Lindano:
OITO isômeros
Usado na agricultura na forma de mistura dos oitos isômeros até os
ano 70. Cancerígeno
Pesquisa recente mostrou que SÓ UM ISÔMERO é ATIVO (gama) !!!
→ isômero ativo usado hoje para preparação médica contra a sarna e os
piolhos (como pediculicida e escabicida).
Ciclopentadienos clorados
Cl
(1) Um dos doze POP´s da Convenção de Estocolmo
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
aldrina (1)
Cl
Cl2
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
ciclopentadieno= subproduto
abundante do rafino do petróleo
Cl
Cl
Características químicas:
A aldrina e a dieldrina são inseticidas organoclorados
dieldrina (1)
sintéticos com estruturas químicas semelhantes;
A aldrina transforma-se rapidamente em dieldrina no ambiente ou no corpo;
É a dieldrina que se acumula na gordura e à medida que se sobe na cadeia trófica.
Produção e uso:
Desde os anos 50 que este inseticida tem sido largamente usado na agricultura, veterinária e controlo
de vetores (transmissores de doenças). Tem, ainda, sido usado contra vermes do solo, escaravelhos e
térmitas;
Proibidos e restringidos em vários países, noutros continuam a ser aplicados fundamentalmente no
controlo de térmitas.
Formas de exposição e efeitos na saúde e no ambiente:
Animais e pessoas podem ser expostas via consumo de peixe, marisco, produtos diários (leite, ...),
carnes gordas, etc.;
Tanto a aldrina como a dieldrina são altamente tóxicas. Investigações com animais associaram estes
químicos a disfunções hepáticas, nervosas, imunológicas e hormonais, bem como ao desenvolvimento
anormal do feto;
Exibem uma toxicidade especialmente elevada em organismos aquáticos;
São considerados carcinogênicos humanos prováveis.
O
Ciclopentadienos clorados
Cl
(1) Um dos doze POPs da Convenção de Estocolmo
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Endrina (1)
Cl
Cl
Cl
Clordano (1)
Cl
h
2
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Mirex (1)
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Heptacloro (1)
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Mirex serve para matar formigas
persistência muito alta, mais de
100 anos !!!
Mirex (1)
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
O
Cl
Cl
Endossulfano
S
O
O
O endossulfuno foi o único a ser usado até o final dos anos 2000.
→ sua bioconcentração e persistência ambiental são muito
menores que as dos outros ciclopentadienos clorados mas
a substância foi proibida no Brasil em 16 de agosto de 2010,
pela Anvisa.
1- INSETICIDAS ORGANOCLORADOS
CONCLUSÕES:
Para a maioria, são inseticidas do passado por causa
de considerações ambientais e de saúde humana.
- Persistência no meio ambiente (Poluentes Orgânicos
Persistentes: POP´s)
- Bioacumulação e biomagnificação
- Efeitos crónicos → Câncer
→ Convenção de Estocolmo
Convenção de Estocolmo, sobre Poluentes Orgânicos
Persistentes: POP´s
Iniciaram-se em 1995 (ratificação 2004), sob os auspícios da UNEP, as
negociações para controlar o uso, produção e libertação de POP´s. Foi criado um
grupo de especialistas que identificou, com base em critérios científicos, os doze
poluentes objeto da Convenção:
oito pesticidas: aldrina e dieldrina, endrina, clordano, heptacloro, DDT,
toxafeno e mirex;
dois químicos de aplicação industrial: hexaclorobenzeno e PCBs;
dois resíduos (sub-produtos não intencionais): dioxinas e furanos.
TODOS SÃO
ORGANOCLORADOS