Заключение инсектицидов в микроскопические пластиковые капсулы - обычная формулировка для многих имеющихся на рынке спреев от вредителей - может привести к непредвиденным последствиям, согласно новому исследованию Университета штата Орегон.
Токсиколог-эколог Стейси Харпер и ее команда обнаружили, что распространенный инсектицид в виде «капсульной суспензии» с молекулами активного ингредиента, инкапсулированными в крошечные инертные пластиковые гранулы, был более токсичным, чем такое же количество активного ингредиента. прямо в воду.
Их исследование опубликовано в журнале Nanomaterials.
Харпер, доцент Колледжа сельскохозяйственных наук и Инженерного колледжа, и ее докторант Мэтью Слэттери изучали коммерческий инсектицид пиретроидного типа с инкапсулированным активным ингредиентом, гамма-цигалотрином. Инсектицид в основном используется дома и в саду для борьбы с муравьями, постельными клопами, клещами и другими насекомыми.
Капсулы, содержащие активный ингредиент продукта, имеют размер от микрона (толщина человеческого волоса 40-75 микрон) до нанометра, то есть в тысячу раз меньше.
«Мы хотим, чтобы активные ингредиенты были относительно неподвижными, чтобы они оставались там, где их наносят», - сказал Слэттери. «Этот конкретный активный ингредиент спроектирован так, чтобы быть гидрофобным, поэтому он не будет унесен водой. Но если вы инкапсулируете его, его гидрофобная природа маскируется. Оболочка становится устройством-носителем».
Исследователи прокрутили готовый продукт в центрифуге и рассортировали его капсулы по двум классам размера. Был широкий диапазон размеров; большинство капсул были размером около микрона, но некоторые имели нанометровый размер.
Они подвергли один из видов водяных блох (Ceriodaphnia dubia) пяти дозам активного ингредиента пестицида. Одна группа получала его в капсулах микронного размера, а другая группа получала ту же дозу в капсулах нанометрового размера. В качестве контроля третья группа получала ту же дозу активного ингредиента, но без инкапсуляции.
Команда обнаружила повышенную токсичность для дафний в капсулах нанометрового размера. Ракообразные были обездвижены, что привело к их гибели. Этот вид обитает в пресноводных озерах, прудах и болотах и из-за своей чувствительности к загрязняющим веществам используется при тестировании водных путей на токсичность.
«Эти водяные блохи являются фильтраторами; они плавают в воде и захватывают частицы из воды, обычно бактерии и другую пищу, плавающую вокруг», - сказал Слэттери. «В нашем исследовании имел значение размер частиц. Частицы нанометрового размера находились в «зоне Златовласки» - достаточно больших, чтобы дафния могла их собрать, но не настолько больших, чтобы она не могла их проглотить."
Производители химикатов предлагают инкапсулированные составы пестицидов уже более 50 лет, сказал Харпер, потому что считается, что инкапсуляция улучшает рассеивание и долговечность продукта.
«Нам нужно подумать о том, чтобы рассматривать инкапсуляцию как ингредиент из-за того, как она изменяет то, как активный ингредиент взаимодействует с окружающей средой», - сказал Харпер. «В настоящее время единственными тестами, которые проводятся после окончательного состава, являются такие опасности, как коррозия и воспламеняемость. Но не токсичность. Мы обнаружили, что инкапсуляция влияет на токсичность и что она зависит от размера».
Харпер, также инженер-эколог, изучает воздействие на окружающую среду созданных человеком наночастиц - микроскопических частиц вещества, созданных с целью получения коммерчески полезных свойств. Наночастицы широко используются в фармацевтических препаратах, пестицидах и средствах личной гигиены, но мало что известно об их долговременном воздействии на окружающую среду или здоровье.