Türkiye'de ilköğretim çağı öncesi çocuklarda organik fosforlu ve piretroid grubu pestisitlere maruziyetin belirlenmesi
Determination of exposure to organic phosphorus and pyrethroid group pesticides in preschool children  in Turkey
Yazar: ERSİN GÖL
Danışman: PROF. DR. İSMET ÇOK
Gazi Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmasötik Toksikoloji Ana Bilim Dalı / Farmasötik Toksikoloji Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology
Dizin: Klorpirifos = Chlorpyrifos ; Kromatografi-sıvı = Chromatography-liquid ; Kütle spektrometri = Mass spectrometry ; Okul öncesi çocuklar = Preschool childrens ; Organofosfor bileşikleri = Organophosphorus compounds ; Pestisitler = Pesticides ; Piretroid = Piretroid ; Çocuklar = Children ; İdrar = Urine ; İnsektisidler-organofosfat = Insecticides-organophosphates

Özet:
Pestisitler modern tarımın vazgeçilmez unsurlarından olup, yanlış ve bilinçsiz kullanımları toplumlarda akut toksik etkilerin yanı sıra, kanser, endokrin bozucu, astım, alerji, nörotoksisite gibi kronik toksisite problemlerin oluşmasına neden olabilen önemli kimyasal gruplardır. Günümüz bilim verileri özellikle çocukluk çağında kalınan pestisit maruziyetinin, ileride meydana gelebilecek sağlık problemlerinin oluşmasında önemli rol oynayabileceğini ileri sürmektedirler. Dolayısıyla toplum sağlığı açısından sağlık problemlerinin oluşmasında pestisitlerin rolünün açığa çıkartılması adına çocuklardaki pestisit düzeylerini tespit etmek, oluşabilecek sağlık risklerinin önceden aydınlatılmasında büyük bir öneme sahiptir. Bu çalışma bu amaç doğrultusunda, Ankara (n=132) ve Mersin (n=54) illerinde yaşayan 3-6 yaş çocuklarda (yaş ortalaması: 4,80±1,10), yurdumuzda geniş kullanıma sahip olan organik fosforlu insektisit ve piretroid grubu insektisitlere olan maruziyet düzeylerinin ortaya konulmasına yönelik gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla, spot idrar örnekleri temin edildikten sonra (n: 186; erkekler n: 107, kızlar n: 79), pestisit maruziyetinin göstergesi olarak Organik fosforlu pestisitlerin spesifik olmayan metabolitleri olan; Dietil fosfat (DEP), Dimetil fosfat (DMP), Dietil tiyofosfat (DETP), Dimetil tiyofosfat (DMTP) ile klorpirifosun metaboliti olan 3,5,6-Trikloro-2-piridinol (TCP) ve Piretroid grubu pestisitlerin metabolitleri olan 3-Fenoksibenzoik asit (3-PBA), 4-Floro-3-Fenoksibenzoik asit (4-F-PBA), cis&trans-(2,2-Diklorovinil)-2,2-dimetilsiklopropan-1-karboksilik asit (cis&trans–DCCA) metabolitlerinin idrardaki düzeyleri Sıvı kromatografisi-kütle spektrometresi (LC-MS/MS) ve Sıvı kromatografisi-QTOF (LC-QTOF) cihazları ile tayin edilmiştir. Çalışmada; alınan idrar örneklerinde araştırılan metabolitlerden, klorpirifosun metaboliti olan TCP (0,079 µg/g kreatinin) ve Piretroid grubu pestisitlerin metabolitleri olan 3-PBA (0,2901 µg/g kreatinin) saptanmış ve bu metabolitlerin konsantrasyonları belirlenmiştir. Ankara ve Mersin'de yaşayan okul öncesi çağı çocuklarından alınan idrar örneklerinin;%35'inde TCP, %40'ında ise 3-PBA saptanmış olup, maruziyet değerleri TCP için 0,00-5,5542 µg/g kreatinin, 3-PBA için 0,00-7,0904 µg/g kreatinin aralığındadır. Ankara'da yaşayan çocuklardan elde edilen (TCP: 0,087 µg/g kreatinin, 3-PBA: 0,21768 µg/g kreatinin) pestisit düzeyleri ile Mersin ilinde yaşayanlardan elde edilen (TCP: 0,05942 µg/g kreatinin, 3-PBA: 0,18813 µg/g kreatinin) pestisit düzeyleri karşılaştırıldığında, TCP açısından Ankara ve Mersin illeri arasında istatistiksel olarak anlamlı farklılık bulunmuştur (p<0,05). TCP ve 3-PBA konsantrasyonları genel olarak erkek çocuklar (TCP: 0,04451 µg/g kreatinin, 3-PBA: 0,10406 µg/g kreatinin) ve kız çocuklar (TCP: 0,1257 µg/g kreatinin, 3-PBA: 0,35136 µg/g kreatinin)  arasında da karşılaştırılmış ancak herhangi bir istatistiksel farklılık saptanamamıştır (p>0,05). Ayrıca tespit edilen pestisit metabolitlerine yönelik risk analizleri de çalışmada gerçekleştirilerek  tahmini günlük alım (EDI) ve tehlike oranı (HQ) hesaplanmıştır. TCP metabolitinin pestisiti olan Klorprifos'un EDI değeri 0,00685 µg.kg.bw-1.gün-1, 3-PBA metabolitini temsilen en çok kullanılan piretroid grubu insektisit olan Sihalotrin'in EDI değeri ise 0,02328 µg.kg. bw-1.gün-1 olarak bulunmuştur. Klorpirifos ve Sihalotrin için hesaplanan HQ değerlerinin ise sırasıyla 0,00068 ile 0,00931 olduğu hesap edilmiştir. Saptanan bu değerler, bu iki pestisite maruz kalan çocuklar için düşük sağlık riskinin oluştuğu sonucunu ortaya koymaktadır.

Abstract:
Pesticides are indispensable elements of modern agriculture, and their misuse and unconscious use are important chemical groups that can cause chronic toxicity problems such as cancer, endocrine disruption, asthma, allergy, neurotoxicity, as well as acute toxic effects in societies. Today's scientific data suggest that pesticide exposure, especially in childhood, may play an important role in the development of future health problems. Therefore, determining the pesticide levels in children in order to reveal the role of pesticides in the formation of health problems in terms of public health is of great importance in enlightening the health risks that may occur. In line with this purpose, this study was carried out to reveal the exposure levels of 3-6 years old preschool-children (mean age: 4,80 ± 1,10) living in Ankara (n=132) and Mersin (n=54) provinces to organic phosphorus insecticides and pyrethroid insecticides, which are widely used in our country. For this purpose, after obtaining spot urine samples (n: 186; boys n: 107, girls n: 79), as an indicator of pesticide exposure; Diethyl phosphate (DEP), Dimethyl phosphate (DMP), Diethyl thiophosphate (DETP), Dimethyl thiophosphate (DMTP) which are non-specific metabolites of organic phosphorus pesticides, 3,5,6-Trichloro-2-pyridinol (TCP) which is a metabolite of chlorpyrifos and metabolites of pyrethroid group pesticides; 3-Phenoxybenzoic acid (3-PBA), 4-Fluoro-3-Phenoxybenzoic acid (4-F-PBA), cis & trans- (2,2-Dichlorovinyl) -2,2-dimethylcyclopropane-1-carboxylic acid (cis & trans-DCCA) levels were determined in urine by Liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS/MS) and Liquid chromatography-QTOF (LC-QTOF) devices. In the study; TCP (0,079 µg/g creatinine), a metabolite of chlorpyrifos, and 3-PBA (0,2901 µg/g creatinine), a metabolite of pesticides in the pyrethroid group, were determined from the investigated metabolites in urine samples and the concentrations of these metabolites were determined. Urine samples taken from preschool-children living in Ankara and Mersin; 35% of TCP and 40% of 3-PBA were detected, and exposure values were in the range of 0,00-5,5542 µg/g creatinine for TCP and 0,00-7,0904 µg/g creatinine for 3-PBA. Pesticide levels obtained from children living in Ankara (TCP: 0,087 µg/g creatinine, 3-PBA: 0,21768 µg/g creatinine) and those living in Mersin province (TCP: 0,05942 µg/g creatinine, 3-PBA: 0,18813 µg/g creatinine) when pesticide levels were compared, a statistically significant difference was found between Ankara and Mersin provinces in terms of TCP (p <0,05). TCP and 3-PBA concentrations are generally boys (TCP: 0,04451 µg/g creatinine, 3-PBA: 0,10406 µg/g creatinine) and girls (TCP: 0,1257 µg/g creatinine, 3-PBA: 0,35136 µg/g creatinine), but no statistical difference was found (p> 0,05). In addition, risk analyzes for the detected pesticide metabolites were performed in the study, and the estimated daily intake (EDI) and hazard quotient (HQ) were calculated. The EDI value of chlorpyrifos, the pesticide of the TCP metabolite, is 0,00685 µg.kg.bw-1.day-1, and the EDI value of Cyhalothrin, the most used pyrethroid group insecticide representing 3-PBA metabolite, is 0,02328 µg.kg.bw-1.day-1. HQ values calculated for Chlorpyrifos and Cyhalothrin were calculated to be 0,00931 and 0,00068, respectively.These values indicate that there is a low health risk for children exposed to these two pesticides.