कीटकनाशकांचे विघटन उत्पादने (चयापचय) मूळ संयुगांपेक्षा जास्त विषारी असू शकतात, असे अभ्यासातून दिसून आले आहे.

स्वच्छ हवा, पाणी आणि निरोगी माती हे पृथ्वीवरील चार मुख्य क्षेत्रांमध्ये जीवन टिकवून ठेवण्यासाठी परस्परसंवाद करणाऱ्या परिसंस्थांच्या कार्यासाठी अविभाज्य घटक आहेत. तथापि, विषारी कीटकनाशकांचे अवशेष परिसंस्थांमध्ये सर्वत्र आढळतात आणि बहुतेकदा माती, पाणी (घन आणि द्रव दोन्ही) आणि सभोवतालच्या हवेत यूएस पर्यावरण संरक्षण एजन्सी (EPA) मानकांपेक्षा जास्त प्रमाणात आढळतात. या कीटकनाशकांच्या अवशेषांना हायड्रोलिसिस, फोटोलिसिस, ऑक्सिडेशन आणि बायोडिग्रेडेशनमधून जावे लागते, ज्यामुळे विविध परिवर्तन उत्पादने तयार होतात जी त्यांच्या मूळ संयुगांइतकीच सामान्य असतात. उदाहरणार्थ, ९०% अमेरिकन लोकांच्या शरीरात किमान एक कीटकनाशक बायोमार्कर असतो (मूळ संयुग आणि मेटाबोलाइट दोन्ही). शरीरात कीटकनाशकांच्या उपस्थितीचा मानवी आरोग्यावर परिणाम होऊ शकतो, विशेषतः बालपण, पौगंडावस्था, गर्भधारणा आणि वृद्धापकाळ यासारख्या जीवनाच्या असुरक्षित टप्प्यात. वैज्ञानिक साहित्य असे दर्शविते की कीटकनाशकांचा पर्यावरणावर (वन्यजीव, जैवविविधता आणि मानवी आरोग्यासह) दीर्घकाळापासून लक्षणीय प्रतिकूल आरोग्य परिणाम (उदा. अंतःस्रावी व्यत्यय, कर्करोग, पुनरुत्पादक/जन्म समस्या, न्यूरोटॉक्सिसिटी, जैवविविधतेचे नुकसान इ.) झाले आहेत. अशाप्रकारे, कीटकनाशके आणि त्यांच्या पीडीच्या संपर्कात आल्याने अंतःस्रावी प्रणालीवर परिणामांसह प्रतिकूल आरोग्य परिणाम होऊ शकतात.
अंतःस्रावी व्यत्यय आणणाऱ्या घटकांवरील युरोपियन युनियन तज्ज्ञ (उशीरा) डॉ. थियो कोलबोर्न यांनी ५० हून अधिक कीटकनाशक सक्रिय घटकांना अंतःस्रावी व्यत्यय आणणारे (ED) म्हणून वर्गीकृत केले, ज्यामध्ये डिटर्जंट्स, जंतुनाशके, प्लास्टिक आणि कीटकनाशके यासारख्या घरगुती उत्पादनांमधील रसायनांचा समावेश आहे. संशोधनातून असे दिसून आले आहे की तणनाशके अॅट्राझिन आणि २,४-डी, पाळीव प्राणी कीटकनाशक फिप्रोनिल आणि उत्पादन-व्युत्पन्न डायऑक्सिन्स (TCDD) सारख्या अनेक कीटकनाशकांमध्ये अंतःस्रावी व्यत्यय प्रामुख्याने आढळतो. ही रसायने शरीरात प्रवेश करू शकतात, हार्मोन्समध्ये व्यत्यय आणू शकतात आणि प्रतिकूल विकास, रोग आणि पुनरुत्पादक समस्या निर्माण करू शकतात. अंतःस्रावी प्रणाली ग्रंथी (थायरॉईड, गोनाड्स, अधिवृक्क ग्रंथी आणि पिट्यूटरी) आणि ते तयार करणारे संप्रेरक (थायरॉक्सिन, इस्ट्रोजेन, टेस्टोस्टेरॉन आणि अ‍ॅड्रेनालाईन) यांनी बनलेली असते. या ग्रंथी आणि त्यांचे संबंधित संप्रेरक मानवांसह प्राण्यांचा विकास, वाढ, पुनरुत्पादन आणि वर्तन नियंत्रित करतात. अंतःस्रावी विकार ही एक सतत आणि वाढणारी समस्या आहे जी जगभरातील लोकांना प्रभावित करते. परिणामी, वकिलांचा असा युक्तिवाद आहे की धोरणाने कीटकनाशकांच्या वापरावर कठोर नियम लागू केले पाहिजेत आणि कीटकनाशकांच्या प्रदर्शनाच्या दीर्घकालीन परिणामांवर संशोधन मजबूत केले पाहिजे.
हा अभ्यास अशा अनेक अभ्यासांपैकी एक आहे जो हे ओळखतो की कीटकनाशकांचे विघटन करणारे पदार्थ त्यांच्या मूळ संयुगांपेक्षा विषारी किंवा त्याहूनही अधिक प्रभावी आहेत. जगभरात, पायरीप्रोक्सीफेन (पायर) डासांच्या नियंत्रणासाठी मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते आणि जागतिक आरोग्य संघटनेने (WHO) पिण्याच्या पाण्याच्या कंटेनरमध्ये डासांच्या नियंत्रणासाठी मंजूर केलेले एकमेव कीटकनाशक आहे. तथापि, जवळजवळ सर्व सात टीपी पायर्समध्ये रक्त, मूत्रपिंड आणि यकृतामध्ये इस्ट्रोजेन-कमी करणारी क्रिया असते. मॅलेथिऑन हे एक लोकप्रिय कीटकनाशक आहे जे मज्जातंतूंच्या ऊतींमध्ये एसिटाइलकोलिनेस्टेरेस (AChE) ची क्रिया रोखते. AChE च्या प्रतिबंधामुळे मेंदू आणि स्नायूंच्या कार्यासाठी जबाबदार असलेल्या रासायनिक न्यूरोट्रांसमीटर एसिटाइलकोलीनचे संचय होते. या रासायनिक संचयामुळे काही स्नायूंचे अनियंत्रित जलद मुरगळणे, श्वसन पक्षाघात, आकुंचन यासारखे तीव्र परिणाम होऊ शकतात आणि अत्यंत प्रकरणांमध्ये, एसिटाइलकोलिनेस्टेरेसचे प्रतिबंध विशिष्ट नसतात, ज्यामुळे मॅलेथिऑनचा प्रसार होतो. हे वन्यजीव आणि सार्वजनिक आरोग्यासाठी एक गंभीर धोका आहे. थोडक्यात, अभ्यासातून असे दिसून आले की मॅलेथिऑनच्या दोन टीपीचे जीन अभिव्यक्ती, संप्रेरक स्राव आणि ग्लुकोकोर्टिकोइड (कार्बोहायड्रेट, प्रथिने, चरबी) चयापचय यावर अंतःस्रावी विघटनकारी परिणाम होतात. फेनोक्साप्रॉप-इथिल या कीटकनाशकाच्या जलद ऱ्हासामुळे दोन अत्यंत विषारी टीपी तयार झाले ज्यामुळे जीन अभिव्यक्ती 5.8-12 पट वाढली आणि इस्ट्रोजेन क्रियाकलापांवर जास्त परिणाम झाला. शेवटी, बेनालॅक्सिलचा मुख्य टीएफ मूळ संयुगापेक्षा जास्त काळ वातावरणात टिकून राहतो, तो इस्ट्रोजेन रिसेप्टर अल्फा विरोधी आहे आणि जनुक अभिव्यक्ती 3 पट वाढवतो. या अभ्यासातील चार कीटकनाशके ही एकमेव चिंतेची रसायने नव्हती; इतर अनेक विषारी विघटन उत्पादने देखील तयार करतात. अनेक बंदी घातलेली कीटकनाशके, जुनी आणि नवीन कीटकनाशके संयुगे आणि रासायनिक उप-उत्पादने विषारी एकूण फॉस्फरस सोडतात जे लोक आणि परिसंस्थांना प्रदूषित करतात.
बंदी घातलेले कीटकनाशक डीडीटी आणि त्याचे मुख्य मेटाबोलाइट डीडीई वापर बंद केल्यानंतरही दशके वातावरणात राहतात, यूएस एन्व्हायर्नमेंटल प्रोटेक्शन एजन्सी (ईपीए) ने स्वीकार्य पातळीपेक्षा जास्त रसायनांचे सांद्रता शोधून काढले आहे. डीडीटी आणि डीडीई शरीरातील चरबीमध्ये विरघळतात आणि वर्षानुवर्षे तिथेच राहतात, परंतु डीडीई शरीरात जास्त काळ टिकते. सेंटर्स फॉर डिसीज कंट्रोल (सीडीसी) ने केलेल्या सर्वेक्षणात असे आढळून आले की डीडीईने ९९ टक्के अभ्यास सहभागींच्या शरीरात संसर्ग केला आहे. एंडोक्राइन डिसप्टर्सप्रमाणे, डीडीटीच्या संपर्कात आल्याने मधुमेह, लवकर रजोनिवृत्ती, शुक्राणूंची संख्या कमी होणे, एंडोमेट्रिओसिस, जन्मजात विसंगती, ऑटिझम, व्हिटॅमिन डीची कमतरता, नॉन-हॉजकिन्स लिम्फोमा आणि लठ्ठपणाशी संबंधित धोके वाढतात. तथापि, अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की डीडीई त्याच्या मूळ संयुगापेक्षाही जास्त विषारी आहे. या मेटाबोलाइटचे बहुपिढीतील आरोग्य परिणाम होऊ शकतात, ज्यामुळे लठ्ठपणा आणि मधुमेह होतो आणि अनेक पिढ्यांमध्ये स्तनाच्या कर्करोगाचे प्रमाण अद्वितीयपणे वाढते. मॅलेथिऑन सारख्या ऑर्गनोफॉस्फेट्ससह काही जुन्या पिढीतील कीटकनाशके दुसऱ्या महायुद्धातील मज्जातंतू एजंट (एजंट ऑरेंज) सारख्याच संयुगांपासून बनवली जातात, जी मज्जासंस्थेवर प्रतिकूल परिणाम करते. ट्रायक्लोसन, अनेक पदार्थांमध्ये बंदी असलेले अँटीमायक्रोबियल कीटकनाशक, वातावरणात टिकून राहते आणि क्लोरोफॉर्म आणि 2,8-डायक्लोरोडायबेंझो-पी-डायऑक्सिन (2,8-DCDD) सारखे कर्करोगजन्य क्षय उत्पादने तयार करते.
"पुढील पिढीतील" रसायने, ज्यामध्ये ग्लायफोसेट आणि निओनिकोटिनॉइड्स समाविष्ट आहेत, ते जलद कार्य करतात आणि लवकर विघटित होतात, त्यामुळे ते साचण्याची शक्यता कमी असते. तथापि, अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की या रसायनांचे कमी सांद्रता जुन्या रसायनांपेक्षा जास्त विषारी असते आणि त्यांना अनेक किलोग्रॅम कमी वजनाची आवश्यकता असते. म्हणून, या रसायनांच्या विघटन उत्पादनांमुळे समान किंवा अधिक गंभीर विषारी परिणाम होऊ शकतात. अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की तणनाशक ग्लायफोसेट विषारी AMPA मेटाबोलाइटमध्ये रूपांतरित होते जे जनुक अभिव्यक्ती बदलते. याव्यतिरिक्त, डेनिट्रोइमिडाक्लोप्रिड आणि डेसायनोथियाक्लोप्रिड सारखे नवीन आयनिक मेटाबोलाइट्स मूळ इमिडाक्लोप्रिडपेक्षा सस्तन प्राण्यांसाठी अनुक्रमे 300 आणि ~200 पट जास्त विषारी असतात.
कीटकनाशके आणि त्यांचे TF तीव्र आणि उप-प्राणघातक विषाक्ततेचे प्रमाण वाढवू शकतात ज्यामुळे प्रजातींच्या समृद्धतेवर आणि जैवविविधतेवर दीर्घकालीन परिणाम होतात. भूतकाळातील आणि सध्याची विविध कीटकनाशके इतर पर्यावरणीय प्रदूषकांसारखीच कार्य करतात आणि लोक एकाच वेळी या पदार्थांच्या संपर्कात येऊ शकतात. बहुतेकदा हे रासायनिक दूषित घटक एकत्रितपणे किंवा सहक्रियात्मकपणे कार्य करून अधिक गंभीर संयुक्त परिणाम निर्माण करतात. कीटकनाशकांच्या मिश्रणात सहक्रिया ही एक सामान्य समस्या आहे आणि ती मानव, प्राण्यांच्या आरोग्यावर आणि पर्यावरणावर विषारी परिणामांना कमी लेखू शकते. परिणामी, सध्याचे पर्यावरणीय आणि मानवी आरोग्य जोखीम मूल्यांकन कीटकनाशकांचे अवशेष, चयापचय आणि इतर पर्यावरणीय दूषित घटकांच्या हानिकारक प्रभावांना कमी लेखते.
अंतःस्रावी कीटकनाशके आणि त्यांच्या विघटन उत्पादनांचा सध्याच्या आणि भविष्यातील पिढ्यांच्या आरोग्यावर होणारा परिणाम समजून घेणे अत्यंत महत्त्वाचे आहे. कीटकनाशकांमुळे होणाऱ्या रोगांचे कारण फारसे समजलेले नाही, ज्यामध्ये रासायनिक संपर्क, आरोग्य परिणाम आणि साथीच्या आजारांमधील अंदाजे वेळ विलंब यांचा समावेश आहे.
कीटकनाशकांचा लोकांवर आणि पर्यावरणावर होणारा परिणाम कमी करण्याचा एक मार्ग म्हणजे सेंद्रिय उत्पादन खरेदी करणे, वाढवणे आणि देखभाल करणे. असंख्य अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की पूर्णपणे सेंद्रिय आहाराकडे वळताना, मूत्रात कीटकनाशकांच्या चयापचयांची पातळी नाटकीयरित्या कमी होते. रासायनिकदृष्ट्या सघन शेती पद्धतींची आवश्यकता कमी करून सेंद्रिय शेतीचे अनेक आरोग्य आणि पर्यावरणीय फायदे आहेत. पुनर्जन्मशील सेंद्रिय पद्धतींचा अवलंब करून आणि कमीत कमी विषारी कीटक नियंत्रण पद्धती वापरून कीटकनाशकांचे हानिकारक परिणाम कमी करता येतात. कीटकनाशक नसलेल्या पर्यायी धोरणांचा व्यापक वापर पाहता, घरातील आणि कृषी-औद्योगिक कामगार दोघेही सुरक्षित आणि निरोगी वातावरण निर्माण करण्यासाठी या पद्धती लागू करू शकतात.