Mis on herbitsiid glüfosaat?

Akadeemik Ülo Niinemets, Eesti Maaülikooli professor

Glüfosaadi keemiline olemus, leidumine keskkonnas ja inimorganismis ning toksilisus

Glüfosaat on aminohappe glütsiini fosfoonrühma sisaldav derivaat (keemilise nimetusega N-(fosfonometüül)glütsiin).¹ Kui aminohapped on elavate organismide valkude loomulikeks koostisosadeks, siis fosfoonrühma sisaldavad ühendid on mitme biokeemilise reaktsiooni aeglustajad (inhibiitorid). Glüfosaadi toime herbitsiidina seisneb selles, et ta aeglustab valikuliselt taimede fotosünteesivates organellides – plastiidides – paiknevat fenoolsete ühendite sünteesi rada, mistõttu katkeb paljude fenoolset rühma sisaldavate ainete tootmine.

Näiteks peatub glüfosaadi mõjul aminohapete – trüptofaani, fenüülalaniini ja türosiini – süntees ja sellega ka kogu taimne valgusüntees. Selline fenoolne ainevahetusrada inimesel puudub, mistõttu saame neid nn asendamatuid aminohappeid ainult toiduga.

Glüfosaadi herbitsiidse toime avastas USA firma Monsanto uurija John E. Franz 1970. aastal ja 1974. aastal toodi turule glüfosaadil põhinev herbitsiid Roundup. Glüfosaadi patendikaitse lõppes 2000. aastal ja praegu on maailmas saadaval enam kui 30 tootja glüfosaadipõhist herbitsiidi enam kui 700 erineva koostisega. Glüfosaat on maailmas enim kasutatav umbrohutõrjevahend, mida 2014. aastal kasutati üle 825 000 tonni.² Eestis kasutati 2016. aastal glüfosaati enam kui 400 000 kilogrammi.³

Eriti suur on glüfosaadipõhiste herbitsiidide kasutus USAs, kus kasvatatakse valdavalt (ligi 90%) geneetiliselt muundatud (GMO) glüfosaadiresistentset maisi, soja ja puuvilla.² Glüfosaadiresistentsete kultuuride korral saab umbrohutõrjet teha mitte ainult põllu külviks ettevalmistamisel, vaid kogu kasvuperioodi jooksul. Peale umbrohutõrje kasutatakse glüfosaati ka nn mugavuskemikaalina põldude pritsimiseks vahetult saagikoristuse eel, et kiirendada ja ühtlustada vilja valmimist. Glüfosaat leiab laialdast kasutamist ka taimestiku piiramisel raudteede, maanteede ja hoonete ümbruses, kuid seda kasutatakse isegi metsaistutamisel.

Glüfosaatsetest herbitsiididest ja nende toimest rääkides ei aduta tihti, et tegelikult on kasutusel terve spekter eri ühendeid. Puhas glüfosaat on hape ja seetõttu omastavad taimed ja muud organismid seda kasinalt. Herbitsiidides on glüfosaat seetõttu tavaliselt soolana, näiteks Monsanto herbitsiidis Roundupis on glüfosaat isopropüülamiini soolana ja Syngenta herbitsiidis Touchdown trimetüülsulfooniumi soolana (nn glüfosaat-trimeesium). Mõlemal juhul on nii taimede kui ka mittesihtorganismide omastatavad kogused palju suuremad kui puhta glüfosaadi puhul. See on väga oluline erinevus, sest tööstuse tellitud toksilisuse uuringud on tehtud üldjuhul puhta glüfosaadiga, mitte herbitsiidides kasutatavate tegelike toimeainetega. Nii saadud tulemused ei näita antud herbitsiidi tõelist toksilisust. Paradoksaalselt ei nõuta pestitsiidide turule toomisel tööstuselt ökotoksikoloogilisi teste, mis on tehtud tegelike toimeainetega.

Peale glüfosaatse toimeaine sisaldavad kõik turul olevad glüfosaatsed herbitsiidid muid komponente, eelkõige pindpinevust vähendavaid surfaktante, mis sama väliskontsentratsiooni korral suurendavad toimeaine imendumist ja võimendavad sellega toksilise aine kontsentratsiooni raku sees. Surfaktandid võivad mittesihtorganismidele olla veelgi toksilisemad kui toimeaine glüfosaat ise.⁴ Nii sisaldas klassikaline Roundup surfaktandina tahkrasvade amiidseid derivatiive, mis oma toksilisuse tõttu on praeguseks ELis keelatud.⁵

Glüfosaat keskkonnas

Glüfosaati on Monsanto ja teised tootjad ning nendega seotud lobigrupid (nt Glyphosate Task Force) reklaaminud kui keskkonnale ja inimesele täiesti ohutut kemikaali. Vesilahustuva ainena ei bioakumuleeru glüfosaat¹ erinevalt näiteks kloororganilistest pestitsiididest nagu DDT, kuid tema poolestusaeg keskkonnas on pikem, kui tootjad algul olid väitnud (20–40 päeva asemel tihti 10–150 päeva ja teatud tingimustes isegi üle 250 päeva)^6,7,8 ning see võib akumuleeruda mullaosakestele ja veekogude põhjas setetesse.^8,9,10,11Glüfosaadi eluiga mullas pikeneb, kui glüfosaat kantakse mulda taimejäänustega (taimede poolt omastatud glüfosaat näiteks taimejäänuste maasse kündmisega).¹² Suuremal määral kui glüfosaat ise võib mulda ja setetesse ladestuda glüfosaadi esmane laguprodukt aminometüülfosfoonhape (AMPA),^8,9,10,11 mis on sama toksiline nagu glüfosaat. Glüfosaadi jääke leitakse järjest sagedamini pinnase- ja põhjaveest^7,9,13,14 ning isegi müügiks villitud pudeliveest.¹⁴ Samuti on glüfosaadijääkide leidude esinemissagedus suurenenud põllumajandussaadustest, nii taimsetest kui loomsetest, aga ka inimeste uriinist.^14,15,16,17

Glüfosaadi toksilisus mittesihtorganismidele

Kuigi glüfosaat on taimemürk, on nii tootjate kui sõltumatute teadlaste uuringud näidanud, et glüfosaat on mittespetsiifiliselt toksiline ka kõigile teistele elusorganismidele.^18,19 Kuna taimedega analoogne fenoolsete ühendite sünteesirada on ka paljudel bakteritel, siis peale mittespetsiifilise toime mõjutab glüfosaat otseselt loomade ja inimeste soolestiku bakterifloorat,^17,20,21,22 ja seda isegi ohutuks peetavate glüfosaadi kontsentratsioonide juures.²² Bakterifloora muutus võib raskendada näiteks vitamiinide omastamist, bakterite sünteesitud aminohapete kättesaadavust, muuta immuunsüsteemi toimimist ja suurendada tõvestavate bakterite virulentsust.^22,23 Glüfosaat mõjub ka vabalt elavate bakterite populatsioonidele, näiteks kahandades mullabakterite arvukust või mõjutades eri funktsioonidega bakterigruppide vahekordi ja sellega vähendades mullaviljakust.^24,25,26

On näidatud, et glüfosaat võib vähendada mitmete maksaensüümide aktiivsust, kahandades sellega maksa võimet teiste toksiliste kemikaalide kahjutustamiseks^23,27,28 ning võib viia mittealkohoolse rasvmaksa väljaarenemiseni, mida omakorda seostatakse diabeedi ja vähiga.²⁹

20. märtsil 2015 lisas Maailma Terviseorganisatsiooni (WHO) juures asuv Rahvusvaheline Vähiuuringute Agentuur (IARC) glüfosaadi vähki tõenäoliselt tekitavate ühendite loetellu (klassifikatsioon 2A). Sellele klassifikatsioonile vaidlevad tootjad ägedalt vastu, väites, et glüfosaadi vähki tekitava toime kohta puuduvad tõendid. Euroopa Toiduohutuse Amet (EFSA) jõudis ELi glüfosaadi kasutusloa pikendamise menetluses tootjatega sarnasele järeldusele. Läbipaistmatuse ja tootjate lobitöö tõttu on seda järeldust väga laialdaselt kritiseerinud sõltumatud teadlased.³⁰

Toksiline küll, aga kas piisavalt toksiline?

Keskkonnast ning loomade ja inimorganismist leitud glüfosaadijääkide kontsentratsioone on tootjate esindajad ja mõningad „sõltumatud“ uurijad nimetanud tähtsusetuks, keskkonnale ja inimorganismile mitte mingisugust mõju avaldavaks.³¹ Keskkonna- ja inimmõjude analüüsi juures on kõige olulisem akuutset toksilisust põhjustav glüfosaadi kontsentratsioon. Kui see on piisavalt kõrge, ei olegi meil vaja muretseda. Teisalt on suured akuutsed kontsentratsioonid pigem haruldased. Samavõrra kui kontsentratsioon, on kriitiline ka toimeaeg, sest pikaajalise kroonilise kokkupuute korral võib olla mõju ka väikesel kontsentratsioonil. Kirjanduse analüüs näitab, et eri uuringute glüfosaadi toksilisuse hinnangud varieeruvad suurtes piirides samade organismide ja katsetingimuste korral.¹⁸

Nagu ülalpool mainitud, tuleneb üks osa sellest varieeruvusest otseselt glüfosaadi eri formuleeringute kasutamisest. Uuringud, mis on tehtud puhta glüfosaadiga, ei ole relevantsed, kuna seda glüfosaatsetes herbitsiidides ei kasutata. Samuti erinevad eri pikkusega uuringute tulemused ja seni on veel väga vähe andmeid glüfosaadi väikese kontsentratsiooni pikaajalisest mõjust. Varieeruvuse taustal on andmete interpretatsioonis siiski kõige sügavam lõhe tööstuse esindajate – täielik, agressiivne eitus – ja sõltumatute teadlaste võimalike keskkonna- ja terviseprobleemide möönmise vahel. Vett sogab veel see, et korporatiivse ja sõltumatu teaduse vahel ei ole asjatundjatel tihti võimalik vahet teha. Hiljuti lahvatanud skandaalide valguses on ilmnenud, et mõnegi „sõltumatu“ teadusuuringu on teinud tootjate, eelkõige Monsanto, variisikud.

Ülo Niinemets on Maaülikooli taimekasvatuse ja taimebioloogia õppetooli professor ja Eesti Teaduste Akadeemia akadeemik.

LOE LISAKS Monsanto dokumendid I
LOE LISAKS Monsanto dokumendid II
LOE LISAKS Monsanto dokumendid III
LOE LISAKS Glüfosaadisaaga: kes on kes ja mis on mis?