سلامت نیوز-*دکتر داود حیات غیب: هر ماده شیمیایى که وارد محیط زیست مى شود، تأثیرات مخربى روى آن دارد. علف کش ها و سموم دفع آفات نیز به علت آن که از موادشیمیایى ساخته شده اند، از این امر مستثنى نیستند.

به گزارش سلامت نیوز این مواد در خاک تأثیر زیانبارى دارند و همچنین موجب بروز مشکلاتی در محیط زندگی سایر جانداران می شوند. از جمله مواد شیمیایی بکار رفته در کشاورزی می توان به آفت کش ها (pesticides) اشاره کرد .

علف کش  چیست ؟

علف کش ها(herbicides) نوعی از آفت کش ها هستند که براى از بین بردن علف هاى هرز استفاده مى شوند. از جمله پرکاربرد ترین علف کش ها می توان به گلایفوسیت اشاره کردکه عملکرد آن بصورت سیستمیك و غیر انتخابی(عمومی) است كه پس از سبز شدن علف هرز (Post-emergence) استفاده می‌شود.

یک علف‌کش انتخابی، ماده شیمیائى است که درجه سمیت آن براى بعضى گیاهان بیشتر از تعدادى دیگر است. ولی  علف‌کش‌هاى عمومى یا غیرانتخابى همانند گلایفوسیت ،نسبت به کلیه گونه‌ها سمى هستند. این تركیب از طریق برگها و قسمتهای سبز گیاه جذب شده و روی آنزیمهای مختلف اثر می كند و در تشكیل اسیدهای آمینه و سایر تركیبات شیمیایی داخلی گیاه ایجاد اختلال می كند.

 علف کش ها هر چند سریع علف هاى زائد را از بین مى برند اما در برخى موارد اگر به صورت درست و اصولى و با نظارت متخصصان استفاده نشود سبب صدمه دیدن گیاهان و دیگر موجودات مى شود.

علفکش گلایفوسیت در بازار با نام تجاری رانداپ(RoundupSL41%)  وجود دارد. و از گروه اسیدفسفونیک(نمك ایزوپروپیل آمین)  با فرمول C₃H₈NO₅Pاست كه برای كنترل كلیه گیاهان هرز(نازك برگ و پهن برگ) یكساله و چندساله در باغات و زمینهای زراعی و غیر زراعی بصورت مایع قابل حل در آب(SL41%)  فرموله می‌شود.

استفاده از این علف کش با موانعی روبروست بطور مثال هنگام استفاده باید توجه داشت كه ذرات این سم روی شاخ و برگ، قسمتهای سبز گیاه و پا جوش درختان و مزارع مجاور (بواسطه بادبردگی) پاشیده نشود. به همین جهت  برای جلوگیری از خسارت وارد شدن به محصول اصلی حین استفاده از علف کش ها، محققین با استفاده از روش های بیوتکنولوژی و مهندسی ژنتیک موفق به تولید بذرهایی با خصوصیت تحمل کنندگی علف کش شده اند.

شرکت مونسانتو یکی از تولید کنندگان اصلی این علف کش می باشد. مونسانتو شرکتی چند ملیتی است که در صنایعِ بیوتکنولوژی و کشاورزی فعالیت می‌کند و مرکزش در میسوری آمریکا است. این شرکت بعد از تولید سم علف کش به یکی از بزرگترین تولید کنندگان بذر های دستکاری شده ژنتیکی تبدیل شد.

لذا با تولید بذر دستکاری شده تحمل کننده علف کش، توانسته مالکیت انحصاری فروش سم و این نوع بذر را از آن خود کند. این انحصار به حدی است که کشاورزانی که تمایل به استفاده از بذر های طبیعی(غیر دستکاری شده ژنتیکی)دارند با مشکل مواجه می شوند زیرا بازار بذر را چنان کنترل می کنند که بذر طبیعی به راحتی یافت نشود.

در حال حاضر تقریبا 57% محصولات دستکاری شده ژنتیکی دارای ویژگی تحمل علفکش،15% مقاومت به حشره آفت و 28% دارای هردو صفت می باشند(تصویر1). به عبارتی در 85% این محصولات علف کش استفاده می شود.

علف کش اختصاصی این محصولات، گلیفوسیت نام دارد که از گروه آفات کش های ارگانوفسفره(نظیر مالاتیون و دیازینون) است. بذر دستکاری شده ژنتیکی شرکت مونسانتو به همراه علفکش اختصاصی این شرکت با نام رانداپ(گلیفوسیت تقویت شده) تحویل کشاورزان می شود. صفات دیگر از جمله مقاومت به کم آبی و یا تحمل شوری فقط در سطح تحقیقات بوده و پس از 20 سال تجاری نشده اند.

تصویر1:  توزیع محصولات دستکاری شده ژنتیکی بر حسب صفت

Source: James, Clive. (2015). Global Status of Commercialized Biotech/GM Crops: 2014. ISAAA brief No. 49. International Service for the Acquisition of Agri-biotech Applications (ISAAA): Ithaca, NY.

اخیرا در مطالعات مرکز سرطان شناسی وابسته به سازمان جهانی بهداشت، مشخص گردیده علف کش گلیفوسیت برای انسان احتملا سرطان زا است(تصویر 2).

تصویر 2 : متن IARC در باره احتمال سرطانزا بودن گلایفوسیت برای انسان

در صورت کشت محصولات تحمل کننده گلایفوسیت، زمینهای کشاورزی در معرض سم گلایفوسیت قرار می گیرند  و از آنجا که علف هرز یک موجود زنده محسوب می شود، به دلیل استفاده زیاد از علف کشها، بطور طبیعی دچار جهش ژنتیکی می شودکه این امرسبب بروز مقاومت در آن خواهد شد (مثال شبیه برای این نوع مقاومت را می توان روند تدریجی مقاومت میکروبهای بیماریزا به آنتی بیوتیک  نام برد که در طول 50 سال گذشته اتفاق افتاده است ).

دلیلی که باعث تبدیل علف های هرز(weed) به ابر علف هرز(super weed) می شود. استفاده مکرر علف کش گلایفوسیت در مزارع GM است. زیرا در این حالت علف های هرز توانایی دست یافتن  به چندین مکانیسم مقاومت با گلایفوسیت را پیدا می کنند و به علف های هرز بسیار پیش رونده و تهاجمی تبدیل می شوند.این مسئله کشاورزان را به استفاده بیشتری از علف کش  و یا مخلوطی از انواع سم ها وادار می کند تا از طریق سمومی با مکانیسم های مختلف بتوانند این ابر علف های هرز را مهار کنند و در کنار آن محیط زیست را آلوده تر می کنند(wssa.net/2015/04/).

تصویر 3  مقاومت آفات علفهای هرز به گلایفوسیت را در امریکا و تصویر 4  همین مقاومت را در کانادا نشان میدهد.

تصویر 3 : شیوع مقاومت جمعیت های مختلف علف های هرز به گلایفوسیت  در امریکا  تا سال 2012

تصویر 4 : شیوع مقاومت جمعیت های مختلف علف های هرز به گلایفوسیت  در کانادا  تا سال 2014

علیرغم ادعای موافقان کشت GMO، که بر استفاده کمتر از گلایفوسیت استوار است، مطالعات انجام شده توسط  وزارت کشاورزی آمریکا (USDA) و سازمان حفاظت محیط زیست آمریکا (EPA) نشان می دهد که با کشت محصولات دستکاری شده ژنتیکی مقاوم به علف کش، نه تنها  میزان استفاده از گلایفوسیت کم نشده بلکه با شیب بسیار تندی رو به افزایش است(تصویر 5).

قابل توجه است که رشد بی رویه ابر علف های هرز در سال 2007 در ایالت جورجیای آمریکا منجر به غیر قابل استفاده شدن حدود10000 هکتار از زمین های کشاورزی تحت کشت محصولات تحمل کننده گلایفوسیت شده است. (بخش 5-2 ازکتابGMO myths & truths) .

تصویر 5 : استفاده از گلایفوسیت بعد از ورود محصولات دستکاری شده به بازار ، بسیار بیشتر شده است

گلایفوسیت و شیوع بیماری های فیزیولوژیک در گیاهان تحمل کننده گلایفوسیت :

 با توجه به ویژگی کلات کنندگی بسیار قوی و فعال مولکول گلایفوسیت با برخی از عناصر غذایی موجود در خاک، واکنش های حیاتی فیزیولوژیک محصولات کشاورزی دچار اختلال شده و در نهایت منجر به حساس شدن آنها به انواع بیماری های قارچی و باکتریایی و در نهایت  مرگشان می شود. لذا استفاده مکرر از علفکش های بر پایه گلایفوسیت، در دسترس بودن برخی از عناصر غذایی موجود در خاک توسط گیاه را تحت تاثیر قرار می دهند و همچنین اثرات منفی بر جمعیت میکروارگانیسم های خاکی دارند به طوریکه با اصول کشاورزی پایدار مغایرت دارد.

گزارشات بسیاری از تشدید بیماری های گیاهی پس از استفاده از گلایفوسیت وجود دارد . یك نمونه از این مطالعات خسارت ناشی از پوسیدگی ریشه گیاه با قارچ كورنیسپورا(Corynespora) می باشد. این قارچ باعث ایجاد پوسیدگی در ریشه گیاه سویا می شود.  بعد از كاربرد گلایفوسیت در سویای دستکاری شده ژنتیکی (دارای صفت تحمل کننده گلایفوسیت) ممكن است افزایش شدت بیماری پوسیدگی ریشه سویا با این قارچ، افزایش یافته و منجر به خسارت اقتصادی شود. ترشح گلایفوسیت به محیط ریشه، جمعیت میکروارگانیسم های احیاء كننده منگنز را كاهش و جمعیت میکروارگانیسم های  اكسید كننده منگنز را افزایش می دهد .این تغییر در زیست شناسی خاك، دسترسی منگنز برای جذب گیاه و واكنش های تدافعی فعال در گیاه را محدود می کند و به طور هم افزا(سینرژیک) با قارچ کورنیسپورا باعث افزایش بیماری می شود(تصویر6).

تصویر 6 :  افزایش شدت بیماری پوسیدگی كورنیسپورایی ریشه بعد از كاربرد گلایفوسیت در سویای تحمل کننده  گلایفوسیت (RR soybeans). شاهد (چپ)، بوته های آلوده (وسط)، بوته های آلوده سمپاشی شده با گلایفوسیت(راست ) . (Huber et al,2005)

اثرات سم گلایفوسیت بر سلامت انسان

در سال 2014 یک مطالعه آماری در ایالت متحده آمریکا همبستگی مثبت افزایش مصرف محصولات دستکاری شده ژنتیکی و افزایش بیماری ها در این کشور نشان داد. این مطالعه به مقایسه رشد این مواد با رشد فزاینده بیماری ها و اختلالات ژنتیکی در دهه های گذشته می پردازد.

با توجه اطلاعات آماری موجود در بیست سال اخیر از سویا و ذرت دستکاری شده ژنتیکی، سم گلایفوسیت و نمودارهای رشد بیش از  20 نوع بیماری همچون سرطان کبد، سرطان کلیه، بیماری ژنتیکی اوتیسم و غیره، ارتباط معنی داری بین محصولات دستکاری شده ژنتیکی و این بیماری های نوظهور به تصویر کشیده شده است.(تصویر7 تا 12)

تصویر7: ارتباط بین افزایش نرخ بیماری ژنتیکی اوتیسم با افزایش کاربرد سم گلایفوسیت در محصولات دستکاری شده ژنتیکی (ذرت و سویا). ستون زرد: افزایش نرخ بیماری ژنتیکی اوتیسم. نوار قرمز: کاربرد گلایفوسیت برای گیاهان دستکاری شده ذرت و سویا.

تصویر 8: ارتباط بین افزایش نرخ بیماری دیابت با افزایش کاربرد سم گلایفوسیت و مصرف محصولات دستکاری شده ژنتیکی (ذرت و سویا). ستون زرد: افزایش نرخ بیماری دیابت. نوار قرمز: افزایش کاربرد سم گلایفوسیت برای گیاهان دستکاری شده ذرت و سویا. نوار آبی: افزایش تولید و مصرف گیاهان دستکاری شده ژنتیکی ذرت و کلزا

تصویر 9: ارتباط بین افزایش نرخ سرطان کبد با افزایش کاربرد سم گلایفوسیت و مصرف محصولات دستکاری شده ژنتیکی (ذرت و سویا). ستون زرد: افزایش نرخ سرطان کبد. نوار قرمز:افزایش کاربرد گلایفوسیت برای ذرت و سویا. نوار آبی: افزایش میزان مصرف گیاهان دستکاری شده ژنتیکی (ذرت و سویا)

تصویر 10 :ارتباط بین افزایش نرخ سرطان کلیه با افزایش کاربرد سم گلایفوسیت و مصرف محصولات دستکاری شده ژنتیکی (ذرت و سویا). ستون زرد: نرخ سرطان کلیه. نوار قرمز: کاربرد گلایفوسیت برای ذرت و سویا. نوار سبز: میزان مصرف گیاهان دستکاری شده ژنتیکی (ذرت و سویا)

تصویر 11:ارتباط بین افزایش نرخ بیماری آلزایمر با افزایش کاربرد سم گلایفوسیت و مصرف محصولات دستکاری شده ژنتیکی (ذرت و سویا). ستون زرد: افزایش نرخ بیماری آلزایمر. نوار قرمز: افزایش کاربرد سم گلایفوسیت برای گیاهان ذرت و سویا. نوار آبی: افزایش درصد تولید و مصرف گیاهان دستکاری شده ژنتیکی ذرت و کلزا

تصویر12 :ارتباط بین افزایش نرخ بیماری پارکینسون با افزایش کاربرد سم گلایفوسیت و مصرف محصولات دستکاری شده ژنتیکی (ذرت و سویا). ستون زرد: افزایش نرخ بیماری پارکینسون. نوار قرمز: افزایش کاربرد سم گلایفوسیت. نوار آبی: افزایش درصد تولید و مصرف گیاهان دستکاری شده ژنتیکی ذرت و کلزا

این بررسی نشان داد گیاهان دستکاری شده ژنتیکی که دارای صفت تحمل گلایفوسیت هستند و در مزارع آن ها علفکش گلایفوسیت با مقادیر بالا بکار می رود، می توانند به عنوان عامل خطر ( Risk Factor ) با همبستگی مثبت در افزایش بیماری ها نقش داشته باشند. این موضوع بویژه در کشور امریکا که سابقه مصرف بیست ساله مصرف این محصولات را داشته بیشتر می تواند اثرات محصولات دستکاری شده ژنتیکی را بر سلامت انسان نشان دهد.

اثرات گلایفوسیت بر ارزش غذایی گیاه دستکاری شده ژنتیکی تحمل کننده علف کش :

در سال 2014 مطالعاتی جهت بررسی اثرات گلایفوسیت بر گیاه سویای دستکاری شده ژنتیکی توسط بوهن و همکاران( (Bøhn et al در مرکز ایمنی زیستی نروژ انجام شد . این مقاله ترکیبات مواد مغذی و اصلی، مانند پسماند علف کش ها و آفت کش ها در31 بسته سویا در آیووا، ایالات متحده آمریکا توصیف کرده است. 

نمونه های سویا به سه دسته تقسیم شدند. گروه اول ارگانیک، گروه دوم سویای دستکاری شده ژنتیکی با صفت تحمل گلیفوسیت و گروه سوم سویا معمولی که با صورت " شیمیایی کشت شده بود.  نتایج نشان دهنده این بود که علاوه بر تجمع سم گلایفوسیت در سلولهای سویای دستکاری شده ژنتیکی ، همچنین میزان برخی از مواد مغذی در گیاه دستکاری شده ژنتیکی نسبت به سویای ارگانیک و معمولی کمتر شده است که به شرح ذیل می باشد:

الف- بررسی و مقایسه مواد مغذی در گیاهان دستکاری شده ژنتیکی و معمولی 

کیفیت غذایی سویا توسط عوامل بسیاری تعیین می شود اما سطح پروتئین، مواد معدنی و اسیدهای چرب (FA) از اجزای ضروری هستند. دانه های سویا معمولی بیشترین میزان مواد مغذی و ترکیب ماده خشک را در مقایسه با دانه های سویا دستکاری شده ژنتیکی مقاوم به گلیفوسیت داشتند.

ب- بررسی اثرات مستقیم و غیر مستقیم استفاده از گلیفوسیت بر مواد مغذی سویا و محیط گیاه

گلیفوسیت کاهش فتوسنتز و جذب مواد غذایی در سویای دستکاری شده ژنتیکی در گلخانه و مزرعه برای نسل اول و دوم از سویای GM را نشان داد. استفاده زیاد از گلیفوسیت باعث کاهش آلفا لینولنیک اسید (18:3n-3) و افزایش اولئیک اسید (18:1n-9) شده که به معنی تولید کمتر اسیدهای چرب سالم است. به طور کلی در یک محیط میکروبی سالم خاک، میکروبیوم گیاهی در ریزوسفر خاک عامل مرتبط مهمی برای ویژگیهای بوته و سلامت گیاه است. گلیفوسیت دارای تاثیر نامطلوب بر جوامع میکروبی موجود در خاکی را دارد که ریشه گیاهان در آن است.

مشاهده نتایج حاکی از آن بود که  دانه های سویا ارگانیک مشخصات تغذیه ای با قند بیشتر، مانند گلوکز، فروکتوز، ساکارز و مالتوز، پروتئین قابل توجه، روی و فیبر کمتری نسبت به سویا معمولی و اصلاح شده دارند(تصویر13) دانه های سویا ارگانیک چربی های اشباع شده و اسیدهای چرب امگا 6 کمتری (چربی های مضر و چاق کننده) نسبت به دو نوع دیگر دارند.

تصویر13 : میزان قندها در سه نوع سویای ارگانیک و معمولی و GM

ارزیابی آژانس بین المللی تحقیقات سرطان (IARC)  در مورد سرطانزایی گلایفوسیت (راندآپ)

• آزمایشات انجام شده در امریکا، کانادا و سوئد نشان داد که علف کش گلایفوسیت احتمال بروز سرطان خون از نوع  (NHL)  را افزایش می دهد.
• گلایفوسیت در موش های نر باعث افزایش شیوع تومورهای نادر و سرطان توبول کلیوی می شود.
• گلایفوسیت در موشهای نر باعث افزایش شیوع سارکومای هائمانگیو می شود.
• گلایفوسیت موجب افزایش تومورهای پوستی در موشها شده است.
• گلایفوسیت موجب تورم سلولهای جزایر لانگرهانس پانکراس می شود.
• گلایفوسیت و مشتق آن آمینو متیل فسفوریک اسید در ادرار و خون کشاورزان یافت شده است.
• گلایفوسیت باعث آسیب به DNA در کروموزومهای سلولهای جانوری می شود.
• گلایفوسیت موجب تشدید استرس اکسیداتیو می شود.

Carcinogenicity of tetrachlorvinphos, parathion, malathion, diazinon, and glyphosate: 

http://www.thelancet.com/journals/lanonc/article/PIIS1470-2045(15)70134-8/abstract

در بررسی اثرات گلایفوسیت، مسئله حائز اهمیت آن است که این علف کش در مورد گیاهان دستکاری شده در سطح بسیاری وسیعی مورد استفاده قرار می گیرد .بطوریکه در مزارع بزرگ سم پاشی توسط هواپیما انجام می گیرد و در این مقیاس، ماندگاری این سموم می تواند بر محیط زیست و سلامت انسان و سایر موجودات اثرات مخربی داشته باشد و سبب آسیب دیدن جمعی حشرات مفید و نیز صدمه دیدن جانوران مفید دیگر در محیط های آبی و خشکی می گردد.

با از بین رفتن این موجودات تعادل اکوسیستم به هم خورده و در نتیجه شاهد وقایع غیر منتظره ای نظیر طغیان، آفات ثانویه، از بین رفتن گونه های جانوری وگیاهی از بین رفتن منابع آبی و خاکی و در نهایت کاهش محصولات کشاورزی خواهد بود.

با توجه به اسناد سازمان همکاری اقتصادی و توسعه(OECD)،  پیشنهاد شده است که ارزیابی ایمنی از گونه های جدید دانه های سویا و ارزیابی خطرپذیری گیاهان دستکاری شده ژنتیکی مبنی بر ایجاد حساسیت و مسمومیت و یا ایجاد اثرات ناخواسته احتمالی صورت گیرد  .

با این حال، توجه چندانی به پسماند علف کش ها و دگرگونی های آن ها نمی شود که می تواند به طور بالقوه در محصول نهایی انباشته شود و برای سلامت مصرف کننده خطر آفرین باشد که این موضوع نیز باید مورد توجه خاص واقع شود.

 لذا با توجه به آمار بالینی و زیست محیطی، پیشنهاد می شود که جهت جلوگیری از خطرات احتمالی مربوطه،  نمونه برداری و آزمایش محصولات HT موجود زیر نظر سیستم نظارتی ارزیابی ریسک با تلاش بیشتری صورت گیرد .

* دکترای تخصصی محیط زیست، معاون دفتر پژوهش و توسعه فناوری های محیط زیست سازمان حفاظت محیط زیست