Bekæmpelsesmiddelforskning fra Miljøstyrelsen, 98 – Kombinationseffekter af pesticider

Kombinationseffekter af pesticider

Sammenfatning

I dette projekt har vi undersøgt kombinationseffekter af pesticider forskellige testsystemer med det formål at klarlægge, 1) om det med udgangspunkt i pesticidernes virkemåde var muligt at prediktere om blandingerne vil virke additivt, antagonistisk eller synergistisk med særlig fokus på forekomsten af synergi , og 2) hvorvidt det var muligt at generalisere vedrørende kombinationseffekter på tværs af de anvendte testsystemer.

I tidligere undersøgelser af kombinationseffekter af pesticider og andre miljøfremmede stoffer har der været anvendt to forskellige statistiske modeller henholdsvis Additive Dose Model (ADM) og Multiplicative Survival Model (MSM). Sammenligninger af de to modeller har vist, at ADM som regel predikterer den største effekt af blandinger, dvs. modellen er den mest konservative, og derfor har det været foreslået at anvende denne model i risikovurderingssammenhænge. I dette projekt valgte vi derfor kun at anvende ADM, men til gengæld blev modellen videreudviklet, således at det var muligt at teste for signifikante afvigelser fra additivitet.

I projektets første fase er undersøgt i alt 101 kombinationer af tokomponent blandinger og testsystemer. I disse blandinger indgik 22 forskellige pesticider. Tre forskellige typer af blandinger er undersøgt. En gruppe af blandinger bestod af pesticider med samme virkningsmekanisme ("site of action"), en anden gruppe bestod af pesticider med samme forskellig virkningsmekanisme men samme virkemåde ("mode of action"), mens den tredje gruppe bestod af pesticider med forskellige virkemåder. I projektet er anvendt 7 forskellige standardiserede testsystemer. Af disse 7 testsystemer anvendes de 5 til at vurdere pesticiders økotoksikologiske effekter: terrestriske planter (Tripleurospermum inodorum og Stellaria media), akvatiske planter (Lemna minor), alger (Pseudokirchneriella subcapitata), akvatiske bakterier (Microtox metoden) og dafnier, mens de 2 øvrige testsystemer er udviklet med henblik på at vurdere pesticiders hormonforstyrrende effekter (østrogene og antiandrogene effekter). I de to sidstnævnte testsystemer er undersøgt pesticider, som tidligere er vist at have hormonforstyrrende effekter, men da der her er tale om utilsigtede effekter, er der tale om andre virkningsmekanismer end i de økotoksikologiske testsystemer. I projektets anden fase er undersøgt 20 forskellige kombinationer af trekomponent blandinger og test systemer. Disse blandinger blev sammensat med udgangspunkt i resultaterne med tokomponent blandingerne, således at der blev undersøgt blandinger, hvor de 3 respektive tokomponent blandinger virkede additivt, og hvor en eller flere af tokomponent blandingerne udviste antagonisme eller synergisme. Trekomponent blandingerne blev ikke undersøgt på alger og dafnier.

Tokomponent blandinger af pesticider med samme virkningsmekanisme udviste overvejende additivitet, mens blandinger med samme virkemåde men forskellige virkningsmekanismer virkede enten additivt eller antagonistisk. Med blandinger af pesticider med forskellige virkemåder blev der fundet mere varierende respons, og i 8 tilfælde blev der observeret synergi. Fælles for 6 af disse 8 blandinger var, at prochloraz var den ene af de to pesticider. Prochloraz er i nærværende projekt kun undersøgt på bakterier og dafnier, og det er således ikke muligt at afgøre, om synergien var knyttet til disse testsystemer, til pesticidets virkemåde eller var en funktion af begge forhold. I andre undersøgelser med alger og akvatiske planter er der ikke observeret synergi med blandinger af prochloraz og andre pesticider, hvilket indikerer, at prochloraz kun virker som synergist i nogle organismer. På trods af, at der er undersøgt et meget stort antal blandinger, er det vanskeligt at drage generelle konklusioner vedrørende sammenhængen imellem pesticiders virkningsmekanisme/virkemåde og kombinationseffekter udover, at blandinger af pesticider med samme virkningsmekanisme med stor sandsynlighed vil udvise et additivt respons. Synergi blev kun observeret med 8 af de 101 kombinationer af tokomponent blandinger og testsystemer, mens antagonisme blev fundet med 14 af de 101 kombinationer. Signifikante afvigelser fra additivitet blev således kun observeret i forholdsvis få tilfælde.

Med trekomponent blandinger blev der ikke fundet nogen entydigt sammenhæng mellem de respektive tokomponent blandingers respons og trekomponent blandingens respons med undtagelse af Microtox testen, hvor forekomsten af synergi i en eller flere af tokomponent blandingerne i 5 af 6 tilfælde også resulterede i, at trekomponent blandingen udviste synergi. Modsat blev der ikke observeret synergi med en eneste af de 11 trekomponent blandinger, hvor tokomponent blandingerne udviste additivitet eller antagonisme.

En sammenligning af resultaterne med de forskellige testsystemer viste en meget stor overensstemmelse imellem terrestriske og akvatiske planter, idet der med henholdsvis 11 og 13 af de i alt 17 tokomponent blandinger, som blev undersøgt i begge testsystemer, er fundet identiske respons imellem de to terrestriske plantearter og Lemna minor. Kombinationseffekter observeret i det ene testsystem synes altså i vid ustrækning at kunne ekstrapoleres til det andet testsystem, hvilket er af aktuel interesse, idet det forventes, at der i den nærmeste fremtid vil blive stillet krav om dokumentation af effekten af pesticider på terrestriske non-target planter. I forhold til terrestriske versus akvatiske planter var overensstemmelsen imellem resultaterne med alger og henholdsvis akvatiske og terrestriske planter dårligere. Der blev ligeledes fundet god overensstemmelse imellem Microtox metoden og dafnier, idet 7 af de 8 tokomponent blandinger, som blev undersøgt i begge systemer, udviste samme respons.