Czego szukasz?

Triazole i ich metabolity w środowisku naturalnym

14 Feb 2023
Wide Green Field 684px

Triazole są jedną z największych i najważniejszych grup fungicydów stosowaną powszechnie zarówno w rolnictwie, jak i w medycynie. Dzięki stopniowemu wprowadzaniu nowszych, bardziej aktywnych triazoli możliwe jest utrzymanie skuteczności (wartości ED50) fungicydów azolowych. Wykazują one długotrwałą aktywność ochronną i leczniczą przeciwko szerokiemu spektrum chorób liści, korzeni i sadzonek, takich jak plamistość liści, zaraza, mączniak prawdziwy, rdza, głownia i inne wywoływane przez wiele workowców, grzybów niedoskonałych i podstawczaków. W rolnictwie stosowane są jako opryski dolistne oraz jako środki do zaprawiania nasion i gleby.

Triazolowe substancje czynne ulegają rozkładowi do wspólnych metabolitów, znanych jako metabolity pochodnych triazolu (TDM):

  • 1,2,4-Triazol (TRZ),
  • alanina triazolowa (TA),
  • kwas mlekowy triazolowy (TLA),
  • kwas octowy triazolowy (TAA).

Wszystkie te formy przekształcają się wzajemnie w środowisku i mogą być też aktywnie pobierane przez uprawy następcze. Dlatego, oprócz metabolizmu pestycydów do TDM w obrębie tej samej uprawy w danym sezonie wegetacyjnym, TDM mogą również potencjalnie pochodzić z aplikacji z poprzedniego sezonu wegetacyjnego.

Triazole – skąd biorą się w organicznych produktach?

Stosowanie fungicydów triazolowych jest głównym źródłem pozostałości TDM w produktach pochodzących z upraw rolnictwa konwencjonalnego. Przyjmując takie założenie, można zadać sobie pytanie: skąd pozostałości TDM biorą się w produktach oznakowanych jako organiczne?

Możliwymi wyjaśnieniami są:

  • znoszenie pestycydów z sąsiednich pól,
  • fałszywe deklaracje produktów konwencjonalnych jako ekologicznych (co jest mało prawdopodobne, gdyż średnie poziomy w organicznych produktach są zazwyczaj >200-krotnie niższe niż w tych konwencjonalnych),
  • bardzo długi okres zalegania triazoli w glebie (zanieczyszczanie próbek organicznych bądź próbek kontrolnych w badaniach polowych na pozostałości starymi pozostałościami pochodzącymi z pól i drzew).

Ponadto 1,2,4-triazol może pochodzić z innych źródeł. Wiadomo na przykład, że 1,2,4-triazol jest stosowany w przemyśle farmaceutycznym oraz jako inhibitor nitryfikacji w nawozach i obornikach.

Triazole – od czego zależy stopień ich powstawania?

Stopień powstawania metabolitów triazolowych w roślinach, zwierzętach i środowisku zależy od rodzaju zastosowanych pestycydów i wielu innych czynników. TA, TAA i TLA tworzą główną frakcję pozostałości w produktach roślinnych. TRZ jest częściej wykrywanym metabolitem w glebie niż w produktach pochodzenia roślinnego. Triazole nie są podatne na wymywanie i przemieszczanie się wraz z wodą. Dlatego tym bardziej wydaje się oczywiste, że zalegają one bardzo długo w środowisku (przykładowo okres połowicznego rozkładu propikonazolu jest szacowany na 214 dni).

 

Tab. 1. Wybrane azole stosowane w chemicznej ochronie roślin (na podstawie FRAC, Fungicide Resistance Action Committee, PPDB, Pesticide Properties DataBase)

 

Azole

Stosowane w chemicznej ochronie roślin

DT50*[dni]

Kfoc**[mg·g-1]

 

EC50***[mg·1-1]

 

Imidazole

Imazalil

 

6,4

4753

3,50

Prochloraz

 

16,7

1440

4,30

 

 

 

Triazole

Tradimenol

 

64,9

273

51,00

Tradimefon

Brak danych

749

7,16

Tebukonazol

47,1

769

2,79

Epoksykonazol

120

1073

8,69

Protiokonazol

1,6

2556

1,3

* Współczynnik połowicznego rozpadu w glebie DT50, substancje o współczynniku DT50 > 20 uznawane są za trwałe;

** współczynniki adsorpcji i mobilności w glebie Kfoc definiuje się jako stosunek substancji aktywnej w glebie do stężenia tej substancji w fazie wodnej w stanie równowagi, jeśli jest < 500 ml·g–1, substancja uznawana jest za łatwo wymywaną z gleby;

*** toksyczność EC50 oznaczona jako stężenie efektywne (ang. effective concentration) danej toksyny w środowisku, które wywołuje efekt u 50% osobników Daphnia magna.

Azole przeciwgrzybiczne – gdzie można je znaleźć?

Rosnące zużycie azolowych środków przeciwgrzybiczych prowadzi do ich niekontrolowanego uwalniania do środowiska.

Azole przeciwgrzybicze są powszechnie wykrywane również w wodach powierzchniowych i osadach środowiska wodnego między innymi ze względu na ich niepełne usuwanie w oczyszczalniach ścieków. Przykładowo w oczyszczalniach ścieków i jeziorach w Szwajcarii badano występowanie i losy różnych środków grzybobójczych z grupy azoli (rolniczych i farmaceutycznych). W jeziorach flukonazol, propikonazol i tebukonazol wykryto na niskim poziomie nanogramów na litr. Niemniej jednak ilości propikonazolu i tebukonazolu na mieszkańca w jeziorach sugerowały dodatkowe nakłady, na przykład z użytkowania rolniczego lub miejskich wód opadowych. Co więcej, organizmy wodne również mogą gromadzić i przekształcać azole.

TDM pozostają także stabilne w standardowych warunkach hydrolizy, symulujących przetwarzanie, pasteryzację, pieczenie, warzenie oraz gotowanie i sterylizację.

Te oraz wiele innych danych na temat triazoli sugeruje, jak wiele jeszcze jest do odkrycia w ich temacie. Stopień ich powstawania i zalegania zależy od źródła pochodzenia oraz wielu innych czynników, dlatego potrzebne byłyby wieloletnie badania w celu oceny potencjału wymywania i rozpraszania TDM.

 

Literatura:

  • Agrios G.N., 2004. Plant Pathology (Fifth Edition)
  • Cai W., Ye P., Yang B., Shi Z., Xiong Q., Gao F., Liu Y., Zhao J., Ying G., 2021. Biodegradation of typical azole fungicides in activated sludge under aerobic conditions
  • Kahle M., Buerge I.J., Hauser A., Müller M.D., and Poiger T., 2008. Azole Fungicides: Occurrence and Fate in Wastewater and Surface Waters,
  • Mercadante R. Polledri E., Scurati S., Moretto A., Fustinoni S., 2016Identification of Metabolites of the Fungicide Penconazole in Human Urine
  • Parker J.E., Warrilow A.G.S., Price C. L., Mullins J.G.L., Kelly D.E., and Kelly S.L., 2014. Resistance to antifungals that target CYP51
  • Ströher Kolberg D.I., Zechmann S., Wildgrube C., Sigalov I., Scherbaum E. and Anastassiades M., EU Reference Laboratory for pesticides requiring Single Residue Methods (EURL-SRM), Determination of Triazole Derivative Metabolites in Fruit and Vegetables using the QuPPe Method and Differential Mobility Spectrometry
  • Wachowska U., Goriewa K., Duba A., 2017. Charakterystyka grup fungicydów i induktorów odporności stosowanych w ograniczaniu występowania patogenów zbóż
  • Doi:10.2903/j.efsa.2018.5376, Przegląd oceny ryzyka stwarzanego przez pestycydy dla metabolitów pochodnych triazolu w świetle przedłożonych danych potwierdzających
  • 1H-1,2,3-Triazole, 2020. https://www.acs.org/molecule-of-the-week/archive/t/triazole.html
  • Badanie zagrożeń azoli przeciwgrzybiczych dla ekosystemów wodnych, 2019. https://cordis.europa.eu/article/id/415771-researching-the-risk-posed-by-antifungal-azoles-to-aquatic-ecosystems/pl
     

 

Paulina Grzeczka, ekspertka branży Health and Nutrition SGS Polska

Skontaktuj się z nami

  • SGS Poland Sp. z o.o.

Al. Jerozolimskie 146A,

, 02-305,

Warszawa,

Polska