कीटकनाशकांची विघटन उत्पादने (मेटाबोलाइट्स) मूळ संयुगांपेक्षा अधिक विषारी असू शकतात, असे एका अभ्यासात दिसून आले आहे.

स्वच्छ हवा, पाणी आणि सुपीक माती हे पृथ्वीच्या चार मुख्य भागांमध्ये जीवसृष्टी टिकवण्यासाठी एकमेकांशी संवाद साधणाऱ्या परिसंस्थांच्या कार्यासाठी अविभाज्य घटक आहेत. तथापि, विषारी कीटकनाशकांचे अवशेष परिसंस्थांमध्ये सर्वव्यापी आहेत आणि ते अनेकदा माती, पाणी (घन आणि द्रव दोन्ही) आणि सभोवतालच्या हवेमध्ये यूएस एन्व्हायर्नमेंटल प्रोटेक्शन एजन्सी (EPA) च्या मानकांपेक्षा जास्त प्रमाणात आढळतात. या कीटकनाशकांच्या अवशेषांवर जलविघटन, प्रकाशविघटन, ऑक्सिडीकरण आणि जैवविघटन या प्रक्रिया होतात, ज्यामुळे विविध रूपांतरित उत्पादने तयार होतात, जी त्यांच्या मूळ संयुगांइतकीच सामान्य असतात. उदाहरणार्थ, ९०% अमेरिकन लोकांच्या शरीरात किमान एक कीटकनाशक बायोमार्कर (मूळ संयुग आणि मेटाबोलाइट दोन्ही) आढळतो. शरीरातील कीटकनाशकांच्या उपस्थितीचा मानवी आरोग्यावर परिणाम होऊ शकतो, विशेषतः बालपण, पौगंडावस्था, गर्भधारणा आणि वृद्धावस्था यांसारख्या जीवनातील नाजूक टप्प्यांमध्ये. वैज्ञानिक साहित्य असे सूचित करते की कीटकनाशकांचे पर्यावरणावर (वन्यजीव, जैवविविधता आणि मानवी आरोग्यासह) दीर्घकाळापासून महत्त्वपूर्ण प्रतिकूल आरोग्य परिणाम (उदा. अंतःस्रावी प्रणालीतील बिघाड, कर्करोग, प्रजनन/जन्म समस्या, न्यूरोटॉक्सिसिटी, जैवविविधतेचा ऱ्हास इत्यादी) होत आहेत. त्यामुळे, कीटकनाशके आणि त्यांच्या पीडींच्या संपर्कामुळे आरोग्यावर प्रतिकूल परिणाम होऊ शकतात, ज्यामध्ये अंतःस्रावी प्रणालीवरील परिणामांचा समावेश आहे.
अंतःस्रावी प्रणाली विस्कळीत करणाऱ्या पदार्थांवरील युरोपियन युनियनचे तज्ञ (दिवंगत) डॉ. थिओ कोलबोर्न यांनी ५० हून अधिक कीटकनाशकांमधील सक्रिय घटकांना अंतःस्रावी प्रणाली विस्कळीत करणारे पदार्थ (ED) म्हणून वर्गीकृत केले होते. यामध्ये डिटर्जंट, जंतुनाशके, प्लॅस्टिक आणि कीटकनाशके यांसारख्या घरगुती उत्पादनांमधील रसायनांचा समावेश आहे. संशोधनातून असे दिसून आले आहे की, ॲट्राझिन आणि २,४-डी यांसारखी तणनाशके, फिप्रोनिल हे पाळीव प्राण्यांसाठीचे कीटकनाशक आणि उत्पादन प्रक्रियेतून मिळणारे डायऑक्सिन (TCDD) यांसारख्या अनेक कीटकनाशकांमध्ये अंतःस्रावी प्रणाली विस्कळीत होण्याचे प्रमाण अधिक असते. ही रसायने शरीरात प्रवेश करून संप्रेरकांमध्ये (हार्मोन्समध्ये) व्यत्यय आणू शकतात आणि प्रतिकूल विकास, रोग व प्रजनन समस्या निर्माण करू शकतात. अंतःस्रावी प्रणाली ही ग्रंथी (थायरॉइड, गोनाड्स, ॲड्रिनल आणि पिट्यूटरी) आणि त्यांच्याद्वारे तयार होणाऱ्या संप्रेरकांनी (थायरॉक्सिन, इस्ट्रोजेन, टेस्टोस्टेरॉन आणि ॲड्रेनालाईन) बनलेली असते. या ग्रंथी आणि त्यांचे संबंधित संप्रेरक मानवांसहित प्राण्यांचा विकास, वाढ, प्रजनन आणि वर्तन नियंत्रित करतात. अंतःस्रावी प्रणालीचे विकार ही एक सतत वाढणारी समस्या आहे, जी जगभरातील लोकांना प्रभावित करते. त्यामुळे, समर्थकांचा असा युक्तिवाद आहे की या धोरणाने कीटकनाशकांच्या वापरावर अधिक कठोर नियम लागू केले पाहिजेत आणि कीटकनाशकांच्या संपर्काच्या दीर्घकालीन परिणामांवरील संशोधनाला बळकटी दिली पाहिजे.
कीटकनाशकांच्या विघटनातून तयार होणारे पदार्थ हे त्यांच्या मूळ संयुगांइतकेच विषारी किंवा त्याहूनही अधिक प्रभावी असतात, हे ओळखणाऱ्या अनेक अभ्यासांपैकी हा एक आहे. जगभरात, डासांच्या नियंत्रणासाठी पायरीप्रॉक्सिफेन (Pyr) चा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो आणि पिण्याच्या पाण्याच्या भांड्यांमधील डासांच्या नियंत्रणासाठी जागतिक आरोग्य संघटनेने (WHO) मान्यता दिलेले हे एकमेव कीटकनाशक आहे. तथापि, जवळजवळ सर्व सात TP Pyrs मध्ये रक्त, मूत्रपिंड आणि यकृतातील इस्ट्रोजेन कमी करण्याची क्षमता असते. मॅलाथिऑन हे एक लोकप्रिय कीटकनाशक आहे जे चेता ऊतींमधील ॲसिटिलकोलिनस्टेरेज (AChE) ची क्रियाशीलता रोखते. AChE च्या अवरोधामुळे ॲसिटिलकोलिनचा संचय होतो, जे मेंदू आणि स्नायूंच्या कार्यासाठी जबाबदार असलेले एक रासायनिक न्यूरोट्रान्समीटर आहे. या रासायनिक संचयामुळे काही विशिष्ट स्नायूंचे अनियंत्रित जलद आकुंचन, श्वसनक्रिया थांबणे, आकडी येणे यांसारखे तीव्र परिणाम होऊ शकतात आणि अत्यंत गंभीर प्रकरणांमध्ये, ॲसिटिलकोलिनस्टेरेजचा अवरोध विशिष्ट नसल्यामुळे मॅलाथिऑनचा प्रसार होतो. हा वन्यजीव आणि सार्वजनिक आरोग्यासाठी एक गंभीर धोका आहे. थोडक्यात, या अभ्यासात असे दिसून आले की मॅलाथिऑनच्या दोन टीपींचा जनुकीय अभिव्यक्ती, संप्रेरक स्राव आणि ग्लुकोकॉर्टिकॉइड (कर्बोदके, प्रथिने, चरबी) चयापचयावर अंतःस्रावी प्रणाली विस्कळीत करणारा परिणाम होतो. फेनोक्साप्रॉप-इथिल या कीटकनाशकाच्या जलद विघटनामुळे दोन अत्यंत विषारी टीपी तयार झाले, ज्यामुळे जनुकीय अभिव्यक्ती ५.८ ते १२ पटीने वाढली आणि इस्ट्रोजेनच्या क्रियेवर अधिक परिणाम झाला. शेवटी, बेनालॅक्सिलचा मुख्य टीएफ मूळ संयुगापेक्षा पर्यावरणात जास्त काळ टिकून राहतो, तो इस्ट्रोजेन रिसेप्टर अल्फा अँटागोनिस्ट आहे आणि जनुकीय अभिव्यक्ती ३ पटीने वाढवतो. या अभ्यासातील चार कीटकनाशके ही चिंतेची एकमेव रसायने नव्हती; इतर अनेक रसायने देखील विषारी विघटन उत्पादने तयार करतात. अनेक प्रतिबंधित कीटकनाशके, जुनी आणि नवीन कीटकनाशक संयुगे आणि रासायनिक उप-उत्पादने विषारी एकूण फॉस्फरस बाहेर टाकतात, ज्यामुळे लोक आणि परिसंस्था प्रदूषित होतात.
बंदी घातलेले कीटकनाशक डीडीटी आणि त्याचा मुख्य मेटाबोलाइट डीडीई, त्याचा वापर टप्प्याटप्प्याने बंद झाल्यानंतरही अनेक दशके पर्यावरणात टिकून राहतात. अमेरिकेच्या पर्यावरण संरक्षण संस्थेने (EPA) स्वीकारार्ह पातळीपेक्षा जास्त प्रमाणात या रसायनांचे प्रमाण शोधून काढले आहे. डीडीटी आणि डीडीई शरीरातील चरबीमध्ये विरघळून अनेक वर्षे तिथेच राहतात, तर डीडीई शरीरात जास्त काळ टिकून राहते. रोग नियंत्रण केंद्राने (CDC) केलेल्या एका सर्वेक्षणात असे आढळून आले की, अभ्यासात सहभागी झालेल्या ९९ टक्के लोकांच्या शरीरात डीडीईचा संसर्ग झाला होता. अंतःस्रावी प्रणालीत अडथळा आणणाऱ्या पदार्थांप्रमाणेच, डीडीटीच्या संपर्कात आल्याने मधुमेह, अकाली रजोनिवृत्ती, शुक्राणूंची संख्या कमी होणे, एंडोमेट्रिओसिस, जन्मजात विकृती, ऑटिझम, व्हिटॅमिन डीची कमतरता, नॉन-हॉजकिन लिम्फोमा आणि लठ्ठपणा यांसारखे धोके वाढतात. तथापि, अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की डीडीई त्याच्या मूळ संयुगापेक्षाही अधिक विषारी आहे. या मेटाबोलाइटचे अनेक पिढ्यांवर आरोग्यावर परिणाम होऊ शकतात, ज्यामुळे लठ्ठपणा आणि मधुमेह होतो, आणि विशेषतः अनेक पिढ्यांमध्ये स्तनाच्या कर्करोगाचे प्रमाण वाढते. मॅलाथिऑनसारख्या ऑर्गनोफॉस्फेट्ससह काही जुन्या पिढीतील कीटकनाशके, दुसऱ्या महायुद्धातील नर्व्ह एजंट (एजंट ऑरेंज) च्या संयुगांपासून बनवली जातात, जे मज्जासंस्थेवर प्रतिकूल परिणाम करतात. ट्रायक्लोसान, अनेक खाद्यपदार्थांमध्ये प्रतिबंधित असलेले एक सूक्ष्मजीवविरोधी कीटकनाशक, पर्यावरणात टिकून राहते आणि क्लोरोफॉर्म आणि २,८-डायक्लोरोडायबेंझो-पी-डायऑक्सिन (२,८-DCDD) सारखे कर्करोगजन्य विघटनशील पदार्थ तयार करते.
ग्लायफोसेट आणि निओनिकोटिनॉइड्ससह "पुढच्या पिढीतील" रसायने वेगाने कार्य करतात आणि वेगाने विघटित होतात, त्यामुळे ती शरीरात साचण्याची शक्यता कमी असते. तथापि, अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की, या रसायनांची कमी सांद्रता जुन्या रसायनांपेक्षा अधिक विषारी असते आणि त्यासाठी अनेक किलोग्रॅम कमी वजनाची आवश्यकता असते. त्यामुळे, या रसायनांच्या विघटनातून निर्माण होणारे पदार्थ समान किंवा अधिक गंभीर विषारी परिणाम घडवू शकतात. अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की, ग्लायफोसेट या तणनाशकाचे रूपांतर एका विषारी AMPA मेटाबोलाइटमध्ये होते, जो जनुकीय अभिव्यक्तीमध्ये बदल घडवतो. याव्यतिरिक्त, डेनिट्रोइमिडाक्लोप्रिड आणि डेक्सायनोथियाक्लोप्रिडसारखे नवीन आयनिक मेटाबोलाइट्स मूळ इमिडाक्लोप्रिडपेक्षा सस्तन प्राण्यांसाठी अनुक्रमे ३०० आणि सुमारे २०० पट अधिक विषारी आहेत.
कीटकनाशके आणि त्यांचे चयापचय घटक (TFs) तीव्र आणि उप-घातक विषारीपणाची पातळी वाढवू शकतात, ज्यामुळे प्रजातींची समृद्धी आणि जैवविविधतेवर दीर्घकालीन परिणाम होतात. विविध भूतकाळातील आणि सध्याची कीटकनाशके इतर पर्यावरणीय प्रदूषकांप्रमाणे कार्य करतात आणि लोक एकाच वेळी या पदार्थांच्या संपर्कात येऊ शकतात. अनेकदा हे रासायनिक प्रदूषक एकत्र किंवा सहक्रियात्मकरित्या कार्य करून अधिक गंभीर एकत्रित परिणाम घडवतात. सहक्रिया ही कीटकनाशकांच्या मिश्रणांमधील एक सामान्य समस्या आहे आणि त्यामुळे मानवी आरोग्य, प्राण्यांचे आरोग्य आणि पर्यावरणावरील विषारी परिणामांचा अंदाज कमी लावला जाऊ शकतो. परिणामी, सध्याचे पर्यावरणीय आणि मानवी आरोग्य धोक्याचे मूल्यांकन कीटकनाशकांचे अवशेष, चयापचय घटक आणि इतर पर्यावरणीय प्रदूषकांच्या हानिकारक परिणामांना मोठ्या प्रमाणात कमी लेखते.
अंतःस्रावी प्रणालीत व्यत्यय आणणाऱ्या कीटकनाशकांचा आणि त्यांच्या विघटन उत्पादनांचा वर्तमान आणि भावी पिढ्यांच्या आरोग्यावर होणारा परिणाम समजून घेणे अत्यंत महत्त्वाचे आहे. कीटकनाशकांमुळे होणाऱ्या रोगांच्या उत्पत्तीशास्त्राबद्दल फारशी माहिती नाही, ज्यामध्ये रासायनिक संपर्क, आरोग्यावरील परिणाम आणि साथीच्या रोगांसंबंधीची माहिती यांच्यातील अपेक्षित कालावधीचा समावेश आहे.
कीटकनाशकांचा लोकांवर आणि पर्यावरणावर होणारा परिणाम कमी करण्याचा एक मार्ग म्हणजे सेंद्रिय उत्पादने खरेदी करणे, पिकवणे आणि त्यांची देखभाल करणे. अनेक अभ्यासांमधून असे दिसून आले आहे की, जेव्हा पूर्णपणे सेंद्रिय आहाराचा अवलंब केला जातो, तेव्हा लघवीमधील कीटकनाशकांच्या चयापचय घटकांची पातळी लक्षणीयरीत्या कमी होते. सेंद्रिय शेतीमुळे रासायनिक दृष्ट्या सघन शेती पद्धतींची गरज कमी होते, ज्यामुळे आरोग्यासाठी आणि पर्यावरणासाठी अनेक फायदे होतात. पुनरुत्पादक सेंद्रिय पद्धतींचा अवलंब करून आणि कमीत कमी विषारी कीड नियंत्रण पद्धती वापरून कीटकनाशकांचे हानिकारक परिणाम कमी केले जाऊ शकतात. कीटकनाशक-विरहित पर्यायी उपायांचा व्यापक वापर पाहता, कुटुंबे आणि कृषी-औद्योगिक कामगार दोघेही सुरक्षित आणि निरोगी पर्यावरण निर्माण करण्यासाठी या पद्धतींचा अवलंब करू शकतात.