Økotoksikologi - DDT
Kemisk hedder det Dichloro-di-phenyl-tri-chlor-ethan (DDT) og blev fremstillet i 1874 første gang, men først i 1939 fandt man ud af det kunne slå insekter ihjel – et såkaldt insecticid, og det blev hurtigt udbredt på det kommercielle marked i hele verden. Hovedformålet var at slå uønskede insekter ihjel i landbruget, men det blev også brugt i bekæmpelse af malaria ved at slå malariamyg ihjel og tyfus ved at dræbe lus. Hermann Müller, som opdagede de fantastiske egenskaber ved DDT, fik en nobelpris i medicin for sin opdagelse!
DDT
DDT er et blandt flere giftige klorerede forbindelser. Det er medlem af “Det beskidte dusin”.
Genialt produkt
Succesen for DDT var høj fordi det var billigt, kunne slå mange forskellige insekter ihjel, virkede længe og slog ligefrem insekter ihjel året efter man havde sprøjtet, og så så det ikke ud til at skade mennesker. Det kunne købes hos købmanden fra 1940’erne og flere årtier frem, og blev af private brugt mod myrer of fluer både udendørs og indendørs.
Har du en bedstefar der gemmer alt, så tag et kik i hans garage eller værksted for der er en chance for at finde DDT. Finder du noget, så skal det for øvrigt på genbrugspladsen!
Et styk kødkvæg kan tage 25 kg ekstra på, hvis de beskyttes mod kvægmyg og andre insekter. Med DDT. Æbler, appelsiner og andre saftige frugter bliver større og helt fri for orm, hvis de sprøjtes med DDT. Malkekvæg giver op til 20% mere mælk, hvis de beskyttes mod irriterende insekter. Med DDT. Og kartoffelhøsten stiger med mange tønder per hektar, hvis de sprøjtes med DDT. Steen Ulnits
Giftighed
DDT har en høj LD50 for pattedyr og mennesker, mens den er lav for insekter – det betyder at der skal meget DDT til for at skade et menneske. LD50 står for Lethal Dose (dødelig dosis), hvor 50% af forsøgsdyrene dør. Målingen er for akut giftighed, dvs. virkning på kort sigt.
Er værdien over 500 mg/kg tolkes det som lav akut giftighed. *Halvt så giftigt som nikotin med 50-60 mg/kg
Hvordan DDT rammer insekter
Insekterne kan rammes ved direkte overfladekontakt med DDT, eller hvis det indtages med føden. DDT er stærkt upolært og trænger derfor let igennem insekternes hårde overflade af kitin og protein.
DDT rammer nervesystemet ved at påvirke natriumkanalerne i synapserne, så de ikke kan lukke, så det forlænger lukketiden og afsendelsen af stimulerende signaler så insektet får mange muskelsammentrækning og går i krampe og dør. Se virkning i reklame fra 1946. DDT er upolært og derfor fedtopløseligt, så er er svært for insektet at udskille det inden det er for sent. Normalt vil det polære stof omdannes til et mindre polært stof så det kan udskilles med fx urin, og det gøres ved at fraspalte kloriderne som er bundet til DDT, og dermed danne DDE som er mindre skadeligt.
Resistens blandt insekter
Få år efter DDT blev taget i brug var det nødvendigt at øge dosis for at få samme virkning – insekterne var blevet resistente fordi de havde udviklet evnen til hurtigere at omdanne DDT til DDE som er 10 gange mindre giftigt.
Tre stammer af fluer, hvor 2 og 3 er resistent. De omdanner DDT til det mindre giftige DDE.
Insecticider virker ved at binde sig til en receptor. Resistens kan opstå på forskellige måder:
- Giften får sværere ved at trænge igennem insektets overflade.
- En øget aktivitet af nedbrydningsenzymer der omdanner det giftige stof.
- En mutation som ændrer bindingsstedet på receptoren, så insectcidet ikke længere kan binde sig.
Biomagnifikation
DDT giver ikke en akut forgiftning af fugle og pattedyr i normale koncentrationer, men giften opkoncentreres op igennem fødekæden så rovfugles æg blev så tynde, at de blev knust inden de blev udruget.
Første gang man opdagede det var fordi fuglene pludseligt var fraværende i universitetsparken i University of Wisconsin. Træerne havde lidt af elmesyge, og for at komme dem til livs brugte man DDT fordi sygdommen skyldes en barkbille.
DDT blev opsamlet i bladene, for træer har et trick med at pumpe deres affaldsstoffer ud i bladene inden de smider dem om efteråret. De nedfaldne blade blev spist af regnormene, som fik endnu højere koncentration af DDT, men stadig ikke i giftige mængder. Fuglene opkoncentrerede derimod så høje koncentrationer, at skallen på deres æg ikke kunne indbygge nok calcium, og derfor var de tynde og skrøbelige. Et æg der knuses før tid, slår fugleungen ihjel. Hos rovfugle var problemet endnu større, fordi det er et led højere i fødekæden og fik endnu en ekstra dosis DDT i blodet.
Vandrefalken var meget almindelig indtil 1940’erne men i takt med øget brug af DDT forsvandt den næsten, og først i 2001 ynglede den igen i Danmark, og arten er i fremgang.
De knuste æg var tegnet på DDT og DDE, og sådan et tegn kaldes en biomarkør, og det er sådanne vi leder efter når det skal undersøges om et kemikalie er giftigt.
Holdbarheden af DDT-molekylet kaldes persistens, og det er særligt svært at nedbryde. Man har et begreb ligesom indenfor radioaktivitet i fysik som hedder halveringstiden – dvs. hvor lang tid går der før halvdelen af et stof er nedbrudt. I mennesket er det 7,5 år før halvdelen af DDT er nedbrudt i leveren, DDT nedbrydes først til DDE, men DDE har en halveringstid der er dobbelt så høj, selvom det ikke er så skadeligt, så det er svært at få stoffet helt ud af kroppen. En halveringstid på 7,5 år betyder ikke at alt DDT er væk efter 15 år for nedbrydningen er ikke lineær.
Afhængigt af hvor DDT findes, varierer halveringstiden mellem 2 og 15 år og i en å er den kun 28 dage, men i jorden er det 6,7 dage. Er forholdene anaerobe i fx bundsedimentet på en sø, så går det meget 10 gange hurtigere.
I jorden er det 6,7 år,
Skader på mennesker
Studier tyder på at DDT og nedbrydningsproduktet DDE påvirker betacellerne i bugspytkirtlen og dermed blodsukkerreguleringen.
Hos kaniner har det vist at have en antiandrogen virkning dvs. det er kønsforstyrrende og kan påvirke frugtbarheden hos kaniner, og muligvis også mennesker med forøget risiko for brystkræft, men der er usikkerhed i undersøgelserne. I 1980’erne blev det påvist at testosteronniveauet faldt hos alligatorer i Lake Apopka i Florida efter forurening med DDT, hvor hannerne fik udviklede unormalt små kønsorganer. DDE har Rotteforsøg har vist en mulig epigenetisk effekt med øget forekomst af cyster på ovariet der slog igennem i tredje generation. Forsøg har vist at gnavere har fået forstyrrelser i stofskiftet.
DDT har en ADI værdi på 20 ug/kg. (ca. 1,4 mg/dag/person). DDT findes i blodet hos mennesker – højest i områder hvor DDT stadig anvendes. Amerikanere på en DDT-fabrik havde en enorm koncentration på 600-700 mg/kg fedtvæv viste sig ikke at være syge. Det er sådanne undersøgelser der er grund til at man tillader det til malariabekæmpelse. Alternative midler som Parathion har i modsætning til DDT kostet menneskeliv.