สรุปผลกระทบต่อสุขภาพของ Carbofuran

โดย รศ.ดร.ภญ.นาถธิดา วีระปรียากูร

คณะเภสัชศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น

และ ผศ.ดร.นพ.ปัตพงษ์ เกษสมบูรณ์

คณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น

 

                Carbofuran มีความเป็นพิษสูงต่อสัตว์และคนเมื่อได้รับสารทางปากและจากการสูดดม  

 

1. เกิดพิษเฉียบพลัน

-  พิษต่อระบบประสาทและหัวใจ หลอดเลือด โดยทำให้เกิดอาการคลื่นไส้ อาเจียน ปวดเกร็งที่ท้อง เหงื่อออก ท้องเสีย น้ำลายมาก อ่อนหล้า เสียการทรงตัว มองเห็นไม่ชัด หายใจลำบาก ความดันโลหิตสูงขึ้น กลั้นปัสสาวะไม่อยู่ (Baron, 1991)

-  พบว่าเป็นหนึ่งในสารพิษที่ตรวจพบมาก 5 อันดับแรก ในผู้ป่วยเสียชีวิตใน 9 จังหวัดชายแดนภาคใต้ (ข่าว จากกรมวิทยาศาสตร์การแพทย์ คมชัดลึก 22 ธันวาคม 2553)

         

2. เกิดการก่อมะเร็ง

- การศึกษาในมนุษย์แบบติดตามไปข้างหน้า (Prospective study) ในประเทศสหรัฐอเมริกา (Agricultural Health Study) พบว่าผู้สัมผัส Carbofuran มีความเสี่ยงต่อการเกิดโรคมะเร็งปอด  มีความ  2.3 เท่า อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (Alavanja MCR et al.,  2004)

 

- กระตุ้นให้เกิดเนื้องอกในตับ ระบุถึงความเป็นสารก่อมะเร็ง ของ ปลา Channa punctatus (Bloch) จากการได้รับ Carbofuran เป็นระยะเวลานาน (Chronic exposure) ในขนาด 4.5 ppm เป็นเวลา 6 เดือน พบว่าในบางบริเวณพบการเสื่อมของเซลล์หรือการแบ่งตัวผิดปกติของเซลล์ตับ ( Ram and Singh, 1988)

 

- การศึกษาในหนู (Rat) เป็นระยะเวลานาน 2 ปี พบว่า ก่อมะเร็งในตับหนู (NATIONAL TOXICOLOGY PROGRAM, 1987)

 

3. รบกวนการทำงานของระบบต่อมไร้ท่อ

- การศึกษาในหนู Sprague-Dawley rats  พบว่า ทำให้ลดการสร้างฮอร์โมนเพศชาย (Testosterone) ลง 88 % เพิ่มการสร้างฮอร์โมนเพศหญิง (progesterone and estradiol  (1279% และ150% ตามลำดับ)  เพิ่มการสร้างฮอร์โมนความเครียด (cortisol) 202%  (Goad RT et al. 2004)

- ทำลายระบบต่อมไร้ท่อที่เกี่ยวกับระบบสืบพันธุ์ของปลา Indian catfish (Heteropneustes fossilis) จากการที่ได้รับในขนาดที่ต่ำกว่าขนาดที่ทำให้ถึงตายได้ (sub-lethal concentration)  0.5-2 mg/ml เป็นเวลา 30 วัน (Chatterjee, et. al., 2001)

 

4.   การเกิดเบาหวานชนิดที่ 2 (Type II Diabetes Mellitus)

- การศึกษาในมนุษย์แบบติดตามไปข้างหน้า (Prospective study) ในประเทศสหรัฐอเมริกา (Agricultural Health Study) พบว่าผู้สัมผัส Carbofuran มีความเสี่ยงต่อการเกิดโรคเบาหวานในขณะตั้งครรภ์ 2 – 3 เท่า อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (Saldana TM et al. 2007)

 

5. เกิดพิษต่อระบบสืบพันธุ์

-  อสุจิผิดปกติ ในหนู Rat โดยให้ carbofuran กินเป็นเวลา 5 วันต่อสัปดาห์นาน 60 วัน ( Pant N, et. al., 1995)

-  การให้ Carbofuran เพียง 0.4 mg/kg ในหนูทำให้เกิด จำนวนอสุจิลดลง อสุจิรูปร่างผิดปรกติ อัณฑะไม่เจริญ การให้ Carbofuran แก่มารดา สามารถส่งผ่านสารเคมีไปถึงลูกในครรภ์ได้ (Pant N, et al., 1997)

-  ระบบสืบพันธุ์ผิดปกติ จากการศึกษาอสุจิของ New Zealand white rabbit ตัวผู้ พบว่าลดภาวะเจริญพันธุ์ (Libido) ลดปริมาตรการหลั่งน้ำกาม  ลดความเข้มข้นของอสุจิ  พบความผิดปกติและการตายของอสุจิ ซึ่งความผิดปกตินี้พบว่ามีผลต่อเนื่องแม้ว่าจะหยุดให้ Carbofuran ( Yousef, et. al., 1995)

 

6. เกิดกาลวิรูปในทารก :

-  ลูกอ๊อด ผิดปกติ  พบตุ่มพุพองตามลำตัว แกนตัวงอ  เม็ดสีลดลง การเจริญเติบโตลดลง ( Pawar and Katdare, 1984)

 

7. เกิดการก่อกลายพันธุ์:

-  เกิดการก่อกลายพันธุ์ ในแบคทีเรีย จากการทดสอบด้วย Ames และ Lactam tests (Hour et. al., 1998)

 

8. เกิดพิษต่อยีน :

-  มีหลักฐานการเกิดพิษต่อยีน เมื่อใช้ชุดทดสอบ MutatoxTN โดยการศึกษานี้ใช้แบบจำลองที่ได้รับการยอมรับ (Ames test) ในการนำไปใช้ทำนายโอกาสในการเกิดพิษต่อยีนในมนุษย์ (Canna-micahelidou and Nicolaou, 1996)

-  พันธุกรรมในเซลล์ไขกระดูกของหนู mouse ผิดปกติ และพบความผิดปกติของอสุจิ จากการให้ Carbofuran ในขนาด 1 และ 2 mg/kg body weight ทางช่องท้อง และให้อย่างต่อเนื่องในขนาด 0.5 mg/kg เป็นเวลา 5วัน (Chauhan, et. al., 2000)

 

9. เกิดพิษที่เซลล์สมอง

    Carbofuran มีที่เซลล์สมองโดยไปทำลายเอนไซม์ ectonucleotidases ที่เยื่อหุ้มสมองของปลา zebra fish ร่วมกับมีความเป็นพิษจากการยับยั้งเอนไซม์ acetylcholinesterase activity ซึ่งเอนไซม์ ectonucleotidases มีหน้าที่ควบคุมปริมาณ ATP ในปลา zebra fish ที่ได้รับ carbofuran ที่ความเข้มข้น 50 และ 500 µg/L เป็นเวลา 7 วัน ทำให้ กระบวนการสลายของ ATP ด้วยกระบวนการ hydrolysis ลดลง (Sanger et. al., 2005)

 

เอกสารอ้างอิง

กาญจนา  นาถะพินธุ, ดาริวรรณ  เศรษฐีธรรม และบัณฑิต ปิยะศิลป์.  การประเมินผลกระทบต่อสุขภาพในการใช้สารเคมีกำจัดศัตรูพืช : กรณีศึกษาเส้นทางเดินของสารเคมีการเกษตรในพื้นที่ ตำบลดอนหัน อำเภอเมือง จังหวัดขอนแก่น. สถาบันวิจัยระบบสาธารณสุข, 2547.

มัลลิกา ธีระกุล และ อลิสรา เรืองแสง.  การคัดเลือกสายพันธุ์พืชเพื่อฟื้นฟูดินจากนาข้าวที่มีคาร์โบฟูรานตกค้าง.  ว. สงขลานครินทร์ วทท.  27(5): 967-973, 2548.

วารุณี  จิตอารี , สุรัตน์ หงษ์สิบสอง, คนึงนุช  ลังกากาศ. สถานการณ์สารเคมีทางการเกษตรในเขตภาคเหนือของประเทศไทย.สถาบันวิจัยระบบสาธารณสุข กระทรวงสาธารณสุข,  2546.

 

Alavanja MCR etal (2004). Pesticides and lung cancer risk in the Agricultural Health Study Cohort. American Journal of Epidemiology.  2004;160(9):876-885.

Antoniou, V., Zantopoulos, N., Skartsi, D., Tsoukali-Papadopoulou, H.  Pesticide poisoning of animals of wild fauna.  Vet. Hum. Toxicol.  38(3):212-213, 1996.

Baron, R. L.  Carbamate insecticides. In Handbook of Pesticide Toxicology. Hayes, W. J., Jr. and Laws, E. R., Jr., Eds. Academic Press, New York, NY, 3-6, 1991. Cited in EXTONET, http://extonet.orst.edu/pips/carbofur.htm  (Searched on February 19, 2004).

Battu, R., Kalra, R. L., Dhillon, R. S.  Estimate of residues of carbofuran and its metabolites in sugarcane and soil by derivatization with 1-fluoro-2,4-dinitrobenzene and gas chromatography with nitrogen-phosphorus detection.  J. AOAC Int.  83(3):569-578, 2000. Begum, G., Vijayaraghavan, S.  Carbofuran toxicity on total lipids and free fatty acids in air breathing fish during exposure and cessation of expose-in vivo.   Environ. Monit. Assess.  70(3):233-239, 2001.

Begum, G.  Carbofuran insecticides induced biochemical alterations in liver and muscle tissues of the fish Claasrias batrachus (Linn) and recovery response.  Aquatic Toxicology  66:83-92, 2004.

Canna-Micahelidou, S., Nicolaou, A.-S.  Evaluation of the genotoxicity potential (by Mutatox TN test) of 10 pesticide found as water pollutants in Cyprus.  The Science of the Total Environment. 193: 27-35,1996.

Chatterjee, S., Dutta, A. B., Ghosh, R.  Impact of carbofuran in the oocyte maturation of catfish, Heteropenustes fossilis (Bloch).  Arch. Environ. Contam.Toxicol.  32(4):426-430, 1997.

Chatterjee, S., Dasmahapatra, A. K., Ghosh, R.  Disruption of pituitary-ovarian axis by carbofuran in catfish, Heteropneustes fossilis (Bloch).  Comparative Biochemistry and Physiology Part C.  129:265-273, 2001.

Chauhan, L. K. S., Pant, N., Gupta, S. K., Srivastava, S. P.  Induction of chromosome aberrations, micronucleus formation and sperm abnormalities in mouse following carbofuran exposure.  Mutation Research  465:123-129, 2000.

Evert, S.  (2007). Environmental fate of carbofuran. Environmental monitoring branch, Department of pesticide regulation, retrieved March 13, 2008. [Available from: <http://www.cdpr.ca.gov/docs/emon/pubs/fatememo/carbofuran.pdf>].

Goad RTGoad JTAtieh BHGupta RC. Carbofuran-induced endocrine disruption in adult male rats. Toxicol Mech Methods. 2004;14(4):233-9.

Hill, E. F. Acute and subacute toxicology in evaluation of pesticide hazard to avian wildlife.  Up- and Down Procedure Peer Panel Report.   P-45-67, 1993.

Hour, T. C., Chen, L., Lin, J. K.  Comparative investigation on the mutagenicities of organophosphate, phthalimide, pyrethroid and carbamate insecticides by the Ames and lactam tests.  Mutagenesis.  13(2): 157-166, 1998. (Abstract)

Howard, P. H. Handbook of Environmental Fate and Exposure Data for Organic Chemicals: Pesticides. Lewis Publishers, Chelsea, MI, 1991. Cited in EXTONET, http://extonet.orst.edu/pips/carbofur.htm  (Searched on February 19, 2004).

Ismail, F., Sahid, B., Zakaria, Z., Kuntom, A., Omar D.  Study on the Downward Movement of Carbofuran in Two Malaysian Soils.  Bull Environ Contam Toxicol (2008) 81:294–298.

Kidd, H., James, D. R., Eds.  The agrochemicals handbook. 3rd edition.  Royal society of chemistry information service. Cambridge, UK, 1991. Cited in EXTONET,  http://extonet.orst.edu/pips/carbofur.htm  (Searched on February 19, 2004).

Liu, K. H., Kim, J. H.   In vitro dermal penetration study of carbofuran, carbosulfan, and furathiocrab.  Arch. Toxicol. 77(5): 255-260, 2003. (Abstract)

Mabury, S. A., Cox, J. S., Crosby, D. G.  Environmental fate of rice pesticides in California.  Rev. Environ. Contam.  Toxicol. 147:71-117, 1996. (Abstract)

Malgorzata, K., Jacek, K., Janusz, P., Aleksandra, K. C.  Carbofuran poisoning of pregnant woman and fetus per ingestion. J Forensic Sci  34(6):1413–1416, 1989.

Matthiessen, P., Shehan, D., Harisson, R., Kirby, M., Rycroft, R., Turnbull, A., Volkner, C., Williams, R.  Use of a Gammarus pulex bioassay to measure the effect of transient carbofuran runoff from farmland.  Ecotoxicology and environmental safety 30:111-119, 1995.

Michael, A. K. Pesticide Profiles: Toxicity, Environmental Impact, and Fate, CRC Press Inc., New York, 1997.

NATIONAL TOXICOLOGY PROGRAM. TOXICOLOGY AND CARCINOGENESIS STUDIES OF METHYL CARBAMATE. Technical report series no. 328. National Institutes of Health, U.S. DEPARTMENT OF HEALTH AND HUMAN SERVICES. 1987

PAN,  Cited in http://www.pan-uk.org/press/17012000.htm (Searched on April 12, 2004).

Panda, S., Sahu, S.  Recovery of acetylcholine esterase activity of Drawida willsi (Oligochaaeta) following application of three pesticides to soil.  Chemosphere  55:283-290, 2004.

Pant, N., Prasad, A. K., Srivastava, S. C., Shankar, R., Srivastava, S. P.  Effect of oral administration of carbofuran on male reproductive system of rat.  Hum. Exp. Toxicol.  14(11):889-894, 1995.

Pant NShankar RSrivastava SP. In utero and lactational exposure of carbofuran to rats: effect on testes and sperm. Hum Exp Toxicol. 1997 May;16(5):267-72.

Pawar, K. R., Katdare, M.  Toxic and teratogenic effects of fenitrothion, BHC and carbofuran on embryonic development of the frog, Microhyla ornate.  Toxicol. Lett.  22(1):7-13, 1984.  

Saglio P, Bretaud S, Rivot E, Olsen KH.  Chemobehavioral changes induced by short-term exposures to prochloraz, nicosulfuron, and carbofuran in goldfish.  Arch Environ Contam Toxicol. 45(4):515-24, 2003.

Saldana TM et al. Pesticide exposure and self-reported gestational diabetes mellitus in the Agricultural Health Study. Diabetes Care 30:529–534, 2007.

Salim, S., Serdar, S., Ahmet, S., Hasan, Y.  Carbofuran poisoning among farm workers. Mt Sinai J Med 72(6):389–392, 2005.

Mario Roberto Senger, Eduardo Pacheco Rico, Marcelo de Bem Arizi, Denis Broock Rosemberg, Renato Dutra Dias, Maur´ıcio Reis Bogo, Carla Denise Bonan.  Carbofuran and malathion inhibit nucleotide hydrolysis in zebrafish (Danio rerio) brain membranes.  Toxicology 212: 107–115, 2005.

Ram, R. N., Singh, S. K.  Carbofuran-induced histopathological and biochemical changes in liver of the teleost fish, Channa punctatus (Bloch).  Ecotoxicol. Environ. Saf.  16(3):194-201, 1988.  

Tennakoon S, Perera B, Haturusinghe L.  Intentional poisoning cases of animals with anticholinesterase pesticide-carbofuran in Sri Lanka.  Legal Medicine 2009;11: S500–S502.

US National library of medicine.  Harzardous substances databank.  Bethesda.  MD. 1995. Cited in EXTONET, http://extonet.orst.edu/pips/carbofur.htm  (Searched on February 19, 2004).

US Environmental Protection Agency (U.S. EPA). (2006a). Interim Reregistration Eligibility Decision Carbofuran (EPA-738-R-06-031) Available at: http://www.epa.gov/REDs/carbofuran_ired.pdf. Accessed March 2007.)

U.S. Environmental Protection Agency (U.S. EPA). (2006b). Carbofuran. HED Revised Risk Assessment for the Reregisteration Eligibility Decision (RED) document (Phase 4). PC090601. DP#327359 Available at: http://www.epa.gov/fedrgstr/EPA-PEST/2006/March/Day-22/p2708.htm. Accessed September 2007)

Yen, J.-H., Hsiao, F.-L., Wang, Y.-S.  Assessment of the insecticide carbofuran’s potential to contaminate groundwater through soils in the subtropics.  Ecotoxicology and environmental safety.  38:260-265, 1997.

Yoon, J.-Y., Oh, S.-H., Yoo, S.M., Lee, S.-J., Lee, H. –S., Choi, S.-J., Moon, C.-K., Lee, B.-H.  N-nitrosocarbofuran, but not carbofuran, induces apoptosis and cell cycle arrest in CHL cells.  Toxicology.  169:153-161, 2001.

Yousef, M. I., Salem , M. H., Ibrahim, H. Z., Helmi, S., Seehy, M. A., Bertheussen, K.  Toxic effects of carbofuran and glyphosate on semen characteristics in rabbits.  J. Environ.  Sci.  Health B.  30(4):513-534, 1995. (Abstract)

Zan, K. L., Chantara, S.  Chiang Mai J. Sci.  34(2): 227-234, 2007.

Zhang, Q. L., and Liang, W.  Effect of acetochlor and carbofuran on soil nematode communities in a Chinese soybean field. African Journal of Agricultural Research. 5(20):2787-2794, 2010.