DDT: Eventful history of a poison - Jihočeská univerzita

BIOMEDICÍNADDT: POHNUTÁ HISTORIE JEDNOHO JEDUDDT: Eventful history of a poisonKateřina Neumannová, Jiří Patočka7: 200 - 398, 2005ISSN 1212-4117Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, Zdravotně sociální fakulta, katedra radiologie a toxikologieSummaryDDT is an organic chlorinated insecticide, formerly intensively used throughout the world in agricultureand in the control of insects transmitting malaria and typhus. In 1972, the use of DDT was prohibited inthe USA and similarly also in some other countries. In many developing countries, DDT is ever beingused in the control of mosquitoes transmitting malaria. DDT is considered as a persisting organic pollutantthat shows its long-term presence in the environment and in animals that can be propagated to longdistances. DDT is considered as probably carcinogenic substance by the World Health Organization.Due to its stability and ability to be accumulated in lipids, it was found in human typhus, and there iscurrently no organism throughout the planet that would not contain DDT. In spite of existing convincingexperimental demonstrations of the carcinogenicity of DDT and of its main metabolites DDE andDDD, epidemiological studies are not demonstrable, with a prevalence of negative results. Further studieswill be necessary concerning possible contributions of DDT to enhancing the risk of different typesof cancer diseases and its possible negative effects on the endocrine system.Key words: DDT – insecticide – environment – probably carcinogenic substanceSouhrnDDT je organochlorový insekticid, kdysi intenzivně používaný v celém světě v zemědělství a při kontrolehmyzu přenášejícího malárii a tyfus. V roce 1972 bylo zakázáno používání DDT ve Spojených státecha podobně i v některých dalších zemích. V mnoha rozvojových zemích je DDT i nadále používán přiregulaci komárů přenášejících malárii. DDT je považován za perzistentní organický polutant přetrvávajícídlouhodobě v životním prostředí a v živočiších, schopný šíření na velké vzdálenosti. DDT je považovánSvětovou zdravotnickou organizací za pravděpodobný karcinogen. V důsledku stability a schopnostiakumulovat se v tucích byl nalezen v lidských tkáních a v současné době není na celé planetě jediný organismus,který by neobsahoval DDT. Ačkoliv existují přesvědčivé experimentální důkazy o karcinogenitěDDT a jeho hlavních metabolitů DDE a DDD, epidemiologické studie jsou neprůkazné a převažujínegativní výsledky. Možný příspěvek DDT ke zvýšení rizika různých druhů rakoviny a jeho možnéhonegativního účinku na endokrinní systémy si vyžádá ještě další studie.Klíčová slova: DDT – insekticid – životní prostředí – pravděpodobný karcinogen1. ÚVODDDT (p,p´-dichlor-difenyl-1,1,1-trichlorethan) jevýznamným reprezentantem organochlorovýchinsekticidů, látek určených k hubení škodlivéhohmyzu, který působí škody na zemědělských plodinách,ohrožuje domácí i divoce žijící zvířataa přenáší nebezpečné choroby také na člověka. Nahmyz působí DDT jako kontaktní a požerovýnervový jed. Od roku 1945 byl DDT používáncelosvětově a je považován za první moderní syntetickýinsekticid.2. OBJEV DDT A JEHO INSEKTICID-NÍCH VLASTNOSTÍLátka DDT byla syntetizována v roce 1874 německýchchemikem Othmarem Zeidlerem v rámcijeho doktorské disertační práce v laboratoříchprof. Adolfa von Baeyera na universitě veŠtrasburku. Syntéza vycházela ze snadno dostupnýchsurovin, chlorbenzenu a chloralu: viz. obr 1.344 Kontakt 3-4/2005

2 Cl +Obr. 1: Syntéza DDT z chlorbenzenu a chloraluOH 2 SO 4CHCl(- H 2 O)CHClBIOMEDICÍNACCl 3CCl 3chlorbenzen chloral DDTInsekticidní vlastnosti DDT však byly objevenymnohem později. Stalo se tak v laboratořích společnostiGeigy A. G. v roce 1939, když ŠvýcarP. H. Muller byl pověřen hledáním prostředkuproti molům šatním. Jeho objev byl oceněn roce1948 Nobelovou cenou (Raju, 1999). V roce 1940byla látka patentována ve Švýcarsku jako prostředekproti obtížnému hmyzu. Její průmyslová výrobabyla zahájena v roce 1942 a na trh se dostalapod označením Gesarol (pro ochranu rostlin)a Neocid (pro ochranu zdraví lidí). Brzy nalezlaširoké uplatnění a nabyla velkého ekonomickéhovýznamu.Na bojištích 2. světové války používaly armádyUSA a Velké Britanie DDT jako vysoce účinnýinsekticid proti vši šatní a komárům a tím zabránilyvzniku epidemií nemocí, jejichž zárodky jsoutěmito druhy hmyzu přenášeny. V té době byla jižoznačována zkratkou DDT. Od roku 1945 bylDDT používán celosvětově a je považován zaprvní moderní syntetický insekticid. Světová spotřebaDDT v letech 1940 až 1973 se pohybovalakolem 2 milionů tun, z nichž více než 80 % bylopoužito v zemědělství. U nás byl DDT součástímnoha přípravků používaných v zemědělství protimandelince bramborové a jiným žravým škůdcům(Gesarol, Dynocit, Dykol, Aerosol, Neraemulze30, Dibovin a další). Pod názvem Nerakain bylu nás vyráběn a používán přípravek s obsahemDDT proti vši dětské až do roku 1984.Období více než 60 let, které uplynuly od zavedeníDDT do praxe, lze rozdělit do několikaobdobí. To prvé je možné charakterizovat jakoobdobí vzestupu, kdy přípravky na bázi DDTzcela ovládly boj se škůdci a o jejich nežádoucíchúčincích na životní prostředí a na člověka se ještěmnoho nevědělo nebo nechtělo vědět. Pozdějidochází ke vzniku rezistence mnoha druhů hmyzuna DDT (Pal, Brown, 1974) a začínají se objevovatvarovné zprávy o jeho nebezpečných účincíchna člověka a nastává období pádu DDT.V současné době dochází k určitému přehodnocovánínežádoucích účinků DDT na přírodua člověka, zvažují se jeho rizika a benefit, takžesoučasné období by se dalo označit jako obdobírenesance.3. OBDOBÍ VZESTUPUDDT se v krátké době stal nejúspěšnějším insekticidemvšech dob a jeho používání významnýmzpůsobem zasáhlo do života lidí na celém světě.Zachránil miliony lidských životů před maláriía další miliony před smrtí hladem. Málokterá látkaovlivnila kvalitu života, zejména v rozvojovémsvětě, tak významným způsobem jako DDT.Na rozhraní 50. a 60. let byl DDT nejpoužívanějšíminsekticidem v ČSSR. Jeho roční spotřebapřesahovala 1000 t účinné látky a byla krytaz vlastní výroby. V zemědělské praxi se užívalypřípravky ve formě prášku (popraš), emulgovatelnéhoa suspendovatelného koncentrátu a ve forměolejového roztoku, vhodného pro aplikaci veformě aerosolu. DDT byl používán hlavně protimandelince bramborové a dalším škůdcůmv rostlinné výrobě, ovocnářství a zelinářství a takév lesním hospodářství. Různé přípravky na báziDDT byly používány i proti hmyzu v živočišnévýrobě i v medicíně.4. OBDOBÍ PÁDUNa poklesu zájmu o DDT se podepsaly předevšímčetné nálezy rezistence hmyzu na tento insekticid(Ceccatti, 2004), ale doslova drtivý údermu v očích veřejnosti zasadila kniha Rachel CarsonovéSilent Spring (Mlčící jaro), vydaná v roce1962 ve Spojených státech. Autorka v ní obvinilapesticidy a především DDT ze zničujících účinkůna přírodu a životní prostředí. Přestože chemickékoncerny se všemožně snažily knihu bagatelizovata nebezpečnost DDT zlehčit, odezva veřejnéhomínění na katastrofickou vizi R. Carsonové bylaobrovská. (Např. American Cyanamid CompanyKontakt 3-4/2005 345

BIOMEDICÍNAoznačila případný zákaz DDT za návrat do„temných časů“ (Dark Age). Koncern Monsantovydal a distribuoval 5 tisíc výtisků brožury nazvanéThe Desolate Year (Bezútěšný rok), která parodovalaMlčící jaro a předestřela čtenářům vizi devastovanézemě v důsledku zákazu DDT) Přispělanejen k zákazu používání DDT v USA v roce1972 a později i jinde ve světě, ale také k založeníThe Environmental Protection Agency (EAP), která sedodnes významným způsobem podílí na ochraněpřírody, životního prostředí a zdraví lidí. Postupněbylo používání DDT zakázáno ve většině zemíEvropy i jinde, což nebylo vždy přijímáno uživatelis pochopením. Zejména v zemích, kde byl DDTpoužíván pro ničení přenašečů malárie. Novéprostředky proti komárům nebyly účinnější nežDDT, zato byly podstatně dražší. Např.u syntetických pyrethroidů v průměru třikrátV současnosti je DDT vyráběno jen v několikamálo zemích: v Číně, v Indii a donedávna ještěsnad v i Mexiku (Wong et al., 2005). Vyváží seovšem také do některých rozvojových zemí, jejichžpočet se odhaduje na dva tucty. Jeho spotřebase však snižuje. Ještě v roce 1981 byla ročnísvětová spotřeba DDT kolem 68 000 tun, v roce1990 to již bylo pouze 2 800 tun (Beard, 2005).Je možné jen spekulovat, zda zákaz používáníDDT zabránil úplné eradikaci malárie, či nikoliv.Faktem je, že uvedená choroba i v dnešní doběstále ještě postihuje ve světě ročně zhruba 300milionů lidí (různé prameny udávají 200 až 500milionů). Z tohoto počtu je minimálně jeden milionpřípadů ročně smrtelných, když opět určitéprameny udávají počet někdy i více než dvojnásobný.5. OBDOBÍ UMÍRNĚNÉ RENESANCEVe dnech 22.-23. května 2005 se ve Stockholmukonala ekologická konference OSN, na které bylapřijata úmluva o zákazu, nebo minimalizaci užívánídvanácti chemických látek označovaných jakoPOPs (Persistent Organic Pollutants). TatoStockholmská konvence vstoupí v platnost poratifikaci parlamenty signatářských zemí, což jepravděpodobně otázkou několika příštích let.Závěry z konference mohou ovlivnit velmi podstatněúspěšnost boje s jednouz nejvýznamnějších chorob současnosti –s malárií, protože mezi posuzovanými látkami byli DDT.Pro mnohé středoevropany může být překvapivé,že DDT stále hraje rozhodující roli v mnohaoblastech světa při potlačování přenašečů malárie.Z tohoto důvodu DDT jako jediná látkaz 12 posuzovaných dostala na Stockholmské konferencinikoliv generální pardon, ale přijatelnou346 Kontakt 3-4/2005výjimku, takže může být za určitých podmínekdále vyráběna a používána.Odhaduje se, že tato látka zachránila od dobysvého zavedení do praxe mnoho desítek milionůlidí od smrti způsobené nemocemi, jejichž původcijsou přenášeni členovci, nebo od smrti hlademz nedostatku potravin, které by jinak ještě na poli,nebo později při skladování zničily škodlivé druhyhmyzu. Nejčastěji je v této souvislosti uváděnvztah DDT k malárii (Stapleton, 2004). Např.v Indii se průměrná délka života prodloužila díkyprotimalarickému programu za použití DDT z 32let v roce 1948 na 52 let v roce 1970. Současně sesnížil počet nemocných malárií v této zemi ze75 milionů (odhad pro rok 1951) na 50 000 případův roce 1961 (Konradsen et al., 2004). Díkypoužívání DDT se podařilo na mnoha místechzeměkoule malárii eradikovat, nebo ji dostat podkontrolu (Brown et al., 1976).Jako příklad neuváženého přerušení používáníDDT v boji s malárií může sloužit Jihoafrickárepublika. Národní protimalarický program sev roce 1996 vzdal používání DDT ve prospěchdražší, ale pro lidské zdraví méně nebezpečnýchsyntetických pyrethroidů. Během následujících třílet se však např. v provincii KwaZulu-Natal znovurozšířil nejvýznamnější přenašeč malárie komárAnopheles funestus, dnes již rezistentníi k pyrethroidům, jehož výskyt zde nebyl zaznamenánod 40. let minulého století, kdy se začalos postřiky DDT (Mabaso et al., 2004). Dramatickystoupl výskyt malárie, a to i v dalších provinciích.Jihoafrická republika byla nucena vrátit se v roce2000 k postřikům DDT, protože z hlediska finančníchmožností a účinnosti nenašla jinou alternativu.Jihoafrická republika je považována za nejbohatšía pokud jde o uplatňování vědeckých poznatkůi nejpokročilejší africkou zemi na jih odSahary. Jestliže se ani taková země nedokáže obejítbez DDT, nelze to očekávat od chudých zemís endemickou malárií, jako je např. Mozambik,Tanzanie, Kongo nebo Zimbabwe.6. JAKÁ JE TEDY PRAVDA O DDT?Představuje tato látka skutečné nebezpečí propřírodu a pro lidstvo? Bylo jeho masové používánív 50. a 60. letech minulého století neuváženýmomylem, na nějž lidstvo dodnes doplácí? Byl jehotéměř celosvětový zákaz tím správným rozhodnutím?Nebo šlo o uspěchaný a nedomyšlený krok,za nějž dodnes platíme miliony zbytečně ztracenýchživotů? Odpověď není jednoduchá.Existují důvodná podezření, že tehdejší ředitelEAP rozhodl o zákazu DDT ve Spojených státechi proti vůli odborníků vlastní organizace. Ti