Pyretryny

• Autorzy: Struciński P.

Warianty tytułu

EN

Pyrethrins

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Nazwa pyretryny obejmuje sześć naturalnych związków chemicznych o działaniu owadobójczym, uzyskiwanych z wysuszonych koszyczków kwiatowych złocienia dalmatyńskiego – Chrysanthemum cinera-riaefolium (Trev.) Vis. Są one składnikiem surowego bądź oczyszczonego ekstraktu wykorzystywanego do produkcji chemicznych środków ochrony roślin, a także środków owadobójczych stosowanych w pomieszczeniach zamkniętych oraz preparatów stosowanych w weterynarii. W Polsce nie przeprowadza się ekstrakcji pyretrum ani jego oczyszczania, natomiast konfekcjonowanie czterech produkowanych w kraju środków ochrony roślin zawierających w składzie pyretryny odbywa się w cyklu zamkniętym. Wśród nielicznych informacji dotyczących skutków toksycznego działania pyretrum i jego ekstraktów na ludzi dominują doniesienia sprzed kilkudziesięciu lat o możliwości wywoływania skutków alergicznych. Na podstawie wyników nowszych badań stwierdzono, że działanie takie jest związane z obecnością w wysuszonych płatkach złocienia czy surowym ekstrakcie pyretrum zanieczyszczeń, przede wszystkim laktonów, natomiast oczyszczony ekstrakt bądź czyste pyretryny reakcji skórnych nie wywołują. Pyretryny wykazujące silne działanie porażające owady i insektobójcze mają małą toksyczność ostrą w stosunku do organizmów stałocieplnych. Wartości median dawek/stężeń śmiertelnych (LD50/LC50) dla różnych gatunków zwierząt wynoszą do 3900 mg/kg m.c po podaniu per os, do 19800 mg/kg m.c. po podaniu dermalnym, do 1262 mg/kg m.c. po podaniu dootrzewnowym i do 6200 mg/m3 przy narażeniu inhalacyjnym. Po narażeniu ostrym zwierząt dominują objawy związane z działaniem na ośrodkowy układ nerwowy i podrażnieniem układu oddechowego, a przyczyną śmierci jest niewydolność układu oddechowego. Po narażeniu przewlekłym obserwuje się m.in. związane z dawkowaniem skutki działania neurotoksycznego (drżenie, pobudzenie ruchowe i zaburzenia pracy kończyn), podrażnienie układu oddechowego, wzrost względnej masy wątroby, spadek tempa przyrostu masy ciała i spadek apetytu, niedokrwistość i zmiany aktywności enzymów. Pyretryny nie są substancjami działającymi mutagennie i genotoksycznie. Nie były one oceniane pod względem działania rakotwórczego przez IARC. Z niepublikowanych badań stanowiących fragment dossier dla pyretryn opracowanych do celów rejestracji, a przekazanych do WHO wynika, że przewlekle narażenie szczurów na pyretryny podawane w paszy może spowodować zwiększenie częstotliwości wy-stępowania nowotworów tarczycy i wątroby, jednak mechanizm indukowania tych zmian jest zbliżony do działania innych niegenotoksycznych kancerogenów (np. fenobarbitalu). Pyretryny nie wykazują działania teratogennego, embrio- i fetotoksycznego, a także nie wpływają na rozrodczość. Pyretryny bardzo szybko wchłaniają się z przewodu pokarmowego, przedostając się do krążenia wątro-bowego. Wydajność wchłaniania przez skórę jest bardzo mała. Niewielka toksyczność pyretryn dla ssaków jest związana z szybką biotransformacją tych substancji zachodzącą głównie przy udziale oksydaz o mieszanej funkcji w hepatocytach i wydalaniem metabolitów z organizmu z moczem i kałem. Pomimo że w wyniku wyliczenia uzyskano wartość NDS dla pyretryn na poziomie 5 mg/m3, tj. takim, jaki obowiązuje dotychczas w Polsce, to jednak wartość NDS dla pyretryn ustalono na poziomie 1 mg/m3 zgodnie z dyrektywą Komisji 2006/15/WE z dnia 7 lutego 2006 r.

EN

Pyrethrins is a collective term for a group of six insecticidally active constituents of pyrethrum oleoresin, which is extracted from the dried flower of Chrysanthemum cinerariaefolium. Natural pyrethrins are contact poisons, which quickly penetrate the nervous system of insects. They are used to control a range of insects and mites in public health; on domestic and farm animals; on fruit, vegetables and field crops; on ornamental and glasshouse crops; and on home plants. Allergic dermatitis and asthma are the most frequently reported human health effects associated with exposure to pyrethrins (and pyrethrum). Those allergic reactions are believed to be caused by impurities (e.g., lactons) no longer present in the currently purified extracts. Pyrethrins show low acute toxicity to mammals and birds. Median lethal doses/concentrations (LD50/LC50) for laboratory animals are relatively high, up to 3900 mg/kg b.w. after oral administration, 19800 mg/kg b.w. after dermal exposure and 6200 mg/m3 after inhalation exposure. On the basis of signs of poisoning in mammals (hyperactivity, muscular tremors, incoordination, convulsions), the nervous system is the critical organ following acute and chronic exposure. Signs of chronic toxicity also include biochemical effects (induction of hepatic microsomal enzymes and a decrease in haemoglobin levels, haematocrit and erythrocyte count). The compounds are minimally irritating to the skin and eyes and show no potential for skin sensitization. Pyrethrins have no genotoxic or mutagenic potential. No carcinogenic status for these compounds has been established by IARC. Pyrethrins appear to have low reproductive toxicity; they are not embryo- or fetotoxic. Pyrethrins are rapidly absorbed following oral intake while the rate of their dermal uptake is very low. The compounds are rapidly and extensively metabolized by liver microsomes and excreted from the body with urine and faeces, which contributes to their low toxicity to mammals. They do not bioaccumulate in any tissue or organ. The recommended health-based maximum exposure concentration (MAC) for pyrethrins of 5 mg/m3 is based on NOAEL value (38 mg/m3) derived from a 13-week inhalation experiment on rats, and relevant uncertainty factors. However, it has been decided to establish the MAC value at the level of 1 mg/ m3, according to Directive 2006/15/EC. No STEL and BEI values have been proposed.

Słowa kluczowe

PL

pyretryny; pyretrum; narażenie zawodowe; najwyższe dopuszczalne stężenie (NDS)

EN

pyrethrin; pyrethrum; occupational exposure

• Wydawca: Centralny Instytut Ochrony Pracy - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy
• Rocznik: 2009
• Tom: Nr 1 (59)
• Strony: 35--68
• Opis fizyczny: Bibliogr. 74 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Struciński P.

• Narodowy Instytut Zdrowia Publicznego – Państwowy Zakład Higieny 00-791 Warszawa ul. Chocimska 24

Bibliografia

• 1.ACGIH (2001) Uzasadnienie wartości TLV-TWA dla pyretrum [komputerowa baza danych].
• 2.Agropak (2005) [Informacja przekazana przez Pana Grzegorza Brzezińskiego w rozmowie tele-onicznej w dniu 8 sierpnia 2005 r.].
• 3.ATSDR (2003) Toxicological profile for pyrethrins and pyrethroids. U.S. Department of Health and Human Services, Public Health Service, Agency for Toxic Substances and Disease Registry.
• 4.Baer R.L., Ramsey D.L., Biondi E. (1973) The most common contact allergens. Arch. Dermatol. 108, 74–78.
• 5.Bond H., Mauger K., DeFeo J.J. (1973) The oral toxicity of pyrethrum, alone and combined with synergists and common drugs, and pathological effects produced. Pyrethrum Post 12, 59–64.
• 6.Carlson J.E., Villaveces J.W. (1977) Hypersensitivity pneumonitis due to pyrethrum. J.A.M.A. 237, 1718–1719.
• 7.Carpenter C.P. i in. (1950) Comparative acute and subacute toxicities of allethrin and pyreth-rins. Arch. Ind. Hyg. Occup. Med. 2, 420–432.
• 8.Casarett and Doull’s Toxicology (1986) [Red.] J. Doull i in. 3rd ed. New York, MacMillan Co., Inc., 553 [cyt. za HSDB 2005].
• 9.Casida J.E. (1980) Pyrethrum flowers and pyrethroid insecticides. Environ. Health Perspect. 34, 189–202.
• 10.Casida J.E. i in. (1971) Oxidative metabolism of pyrethrin in mammals. Nature 230, 326–327.
• 11.Chandler S.E. (1952) Applications of pyrethrum in public health and related fields. Pyrethrum Post 3(1), 2–6.
• 12.CHEMINFO (2004) Chemical profiles created by Canadian Centre for Occupational Health and Safety. Pyrethrins [komputerowa baza danych].
• 13.Class T.J., Ando T., Casida J.E. (1990) Pyrethroid metabolism: microsomal oxidase metabolites of (S)-Bioallethrin and the six natural pyrethrins. J. Agric. Food Chem. 38, 529–537.
• 14.Curren R.D. (1989) Unscheduled DNA synthesis assay in rat primary hepatocytes with a con-firmatory assay. Unpublished report, laboratory study No. T8729.380009, MRID #41344501 from Microbiological Associates Inc. Submitted to WHO by Kenya Pyrethrum Information Centre, Oberalm, Austria [cyt. za JMPR 2000].
• 15.Dorman C.D., Beasley V.R. (1991) Neurotoxicology of pyrethrin and the pyrethroid insecti-cides. Vet. Hum. Toxicol. 33, 238–243.
• 16.Dubois K.P., Geiling E.M.K. (1959) Textbook of toxicology. New York, Oxford Univ. Press [cyt. za Griffin 1973].
• 17.Eil C., Nisula B.C. (1990) The binding properties of pyrethroids to human skin fibroblast an-drogen receptors and to sex hormone binding globulin. J. Steroid Biochem. 35, 409-414 [cyt. za ATSDR 2003; HCN 2004].
• 18.Elliott M. i in. (1972a) Metabolic fate of pyrethrin I, pyrethrin II, and allethrin administered orally to rats. J. Agr. Food Chem. 20, 300–313.
• 19.Elliott M. i in. (1972b) Mammalian metabolites of pyrethroids. Pyrethrum Post 11(3), 94–103.
• 20.EXTOXNET (1994) Extension Toxicology Network. Pesticide Information Profiles. Pyrethrins and Pyrethroids [http://extoxnet.orst.edu/pips/pyrethri.htm].
• 21.FAO (2001) Pesticide residues in food – 2000. Evaluations 2000. Part I – Residues. FAO Plant Production and Protection Paper 165, WHO, FAO, Rome, 685-774 [http://www.fao.org/ WAI CENT/FAOINFO/AGRICULT/AGP/AGPP/Pesticid/JMPR/Download/2000_eval/16pyrethrins.pdf].
• 22.Finch J.M. i in. (2002) Definitive mechanistic toxicity study in rats with pyrethrins. Unpub-lished report No. 21029 (Project No. 455790) from Inveresk Research, Tranent, Scotland. Sub-mitted to WHO by Pyrethrins Joint Venture [cyt. za JMPR 2004].
• 23.Gabriel D. (1992) Summary of results of acute oral toxicity study. Unpublished report, No. 92-7529A from Biosearch Inc., Philadelphia, Pennsylvania, USA. Submitted to WHO by Kenya Pyrethrum Information Centre. Oberalm, Austria [cyt. za JMPR 2000].
• 24.Garcia-Bravo B. i in. (1995) Airborne erythema-multiforme-like eruption due to pyrethrum. Contact Dermatitis 33, 433.
• 25.Goldenthal E.I. (1988a) Evaluation of pyrethrum extract in a 13-week dose range-finding study in mice. Unpublished report, laboratory project ID: 556-008, MRID #43358201 from Interna-tional Research & Development Corp. Submitted to WHO by Kenya Pyrethrum Information Centre, Oberalm, Austria [cyt. za JMPR 2000].
• 26.Goldenthal E.I. (1988b) Evaluation of pyrethrum extract in a 13-week dose range-finding study in rats. Unpublished report, laboratory project ID: 556-010 from International Research & De-velopment Corp. Submitted to WHO by Kenya Pyrethrum Information Centre, Oberalm, Austria [cyt. za JMPR 2000].
• 27.Goldenthal E.I. (1988c) Toxicity study in dogs. Unpublished report, laboratory project ID 556-006 from International Research & Development Corp. Submitted to WHO by Kenya Pyreth-rum Information Centre, Oberalm, Austria [cyt. za JMPR 2000].
• 28.Goldenthal E.I. (1990a) Evaluation of pyrethrum extract in a 1-year chronic toxicity study in dogs. Unpublished report, laboratory project ID 556-007, MRID #4149652 from International Research & Development Corp. Submitted to WHO by Kenya Pyrethrum Information Centre, Oberalm, Austria [cyt. za JMPR 2000].
• 29.Goldenthal E.I. (1990b) Evaluation of pyrethrum extract in a 18-month dietary oncogenic study in mice. Unpublished report, laboratory project ID 556-013, MRID #4159401 from Internation-al Research & Development Corp. Submitted to WHO by Kenya Pyrethrum Information Centre, Oberalm, Austria [cyt. za JMPR 2000].
• 30.Goldenthal E.I. (1990c) Evaluation of pyrethrum extract in a two-year dietary toxicity and on-cogenicity study in rats. Unpublished report, laboratory project ID 556-011, MRID #41559501 from International Research & Development Corp. Submitted to WHO by Kenya Pyrethrum Information Centre, Oberalm, Austria [cyt. za JMPR 2000].
• 31.Gosselin R.E., Smith R.P., Hodge H.C. (1984) Clinical toxicology of commercial products. Section III, 5th ed. Therapeutic Index, 352–355. Williams and Wilkins, Baltimore [cyt. za ACGIH 2005].
• 32.Griffin C.S. (1973) Mammalian toxicology of pyrethrum. Pyrethrum Post 12(2), 50–58.
• 33.Gunasekara A.S. (2004) Environmental fate of pyrethrins. California, Department of Pesticide Regulation [http://www.cdpr.ca.gov/docs/empm/pubs/pyrethfate.pdf].
• 34.HCN (2004) Health Council of the Netherlands: Committee on Updating of Occupational Expo-sure Limits. Pyrethrum (pyrethrins). Health-based reassessment of Administrative Occupational Exposure Limits. The Hague, 2000/15OSH/138.
• 35.Head S.W. (1969) The composition of pyrethrum extract. Pyrethrum Post 10 (2), 17–21. Hermansky S.J., Hurley J.M. (1993) Acute oral neurotoxicity study with pyrethrins in rats (Sprague Dawley). Unpublished report, laboratory projest ID 92N1036, MRID #42925801 from Bushy Run Research Center. Submitted to WHO by Kenya Pyrethrum Information Centre, Ob-eralm, Austria [cyt. za JMPR 2000].
• 36.HSDB (2005) [komputerowa baza danych].
• 37.JMPR (2000) Pesticide Residues in Food – 1999. Joint FAO/WHO Meeting on Pesticide Resi-dues. Evaluations 1999. Part II – Toxicological. Pyrethrum extracts (pyrethrins). International Programme on Chemical Safety, WHO, WHO/PCS/00.4, 273–291.
• 38.JMPR (2004) Pesticide Residues in Food – 2003. Joint FAO/WHO Meeting on Pesticide Resi-dues. Evaluations 2003. Part II – Toxicological. Pyrethrins (addendum). International Pro-gramme on Chemical Safety WHO, WHO/PCS/04.1, 321–328.
• 39.Khera K.S., Whalen C., Angers G. (1982) Teratogenicity study on pyrethrum and rotenone (nat-ural origin) and ronnel in pregnant rats. J. Toxicol. Environ. Health 10, 111–119.
• 40.Kieć-Świerczyńska M., Krecisz B., Świerczyńska-Machura D. (2003) Contact allergy in agricul-tural workers. Exog. Dermatol. 2, 246–251.
• 41.Kimbrouh R.D., Gaines T.B., Hayes Jr. W.J. (1968) Combined effect of DDT, pyrethrum, and piperonyl butoxide on rat liver. Arch. Environ. Health 16, 333–341.
• 42.Lake B.G. (2002) An investigation of some hepatic enzyme activities in liver samples derived from Inveresk study 455790: Definitive mechanistic toxicity study in rats with pyrethrins. Un-published report No. 4024/2/2/2002 from TNO BIBRA. Submitted to WHO by Pyrethrins Joint Venture [cyt. za JMPR 2004].
• 43.Lehman A.J. (1949) Pharmacological considerations of insecticides. Quart. Bull. Assoc. Food Drug Off. U.S. 13, 65–70 [cyt. za ACGIH 2005; Griffin 1973].
• 44.Lord K.A., Johnson C.G. (1947) The production of dermatitis by pyrethrum and attempts to produce a non-irritant extract. Br. J. Dermatol. 59, 367–375 [cyt. za ACGIH 2005; HCN 2004].
• 45.Maciver D.R. i in. (1997) Pyrethrins and piperonyl butoxide as public health insecticides. Py-rethrum Post 20(1), 3–21.
• 46.Malone J.C., Brown N.C. (1968) Toxicity of various grades of pyrethrum to laboratory animals. Pyrethrum Post 9, 3–8.
• 47.Martin J.T., Hester K.H.C. (1941) Dermatitis caused by insecticidal pyrethrum flowers (Chry-santhemum cinerariaefolium). Br. J. Dermatol. 53, 127–142 [cyt. za ACGIH 2005; Head 1969; HCN 2004].
• 48.Mbaria J.M., Maitho T.E., Muchiri D.J. (1993) Median lethal doses, clinical signs and post-mortem changes in acute pyrethrins toxicity in sheep and rabbits. Pyrethrum Post 19(1), 26–29.
• 49.McCord C.P., Kilker C.H., Minister D.K. (1921) Pyrethrum dermatitis. A record of the occu-rence of occupational dermatoses among workers in the pyrethrum industry. J.A.M.A. 77, 448–449 [cyt. za ACGIH 2005; HCN 2004].
• 50.Mitchell J., Dupuis G., Towers G. (1972) Dermatitis from pyrethrum (Chrysanthemum sp.). The roles of pyrethrum, a sesquiterpine lacton, and of pyrethrin. Br. J. Dermatol. 86, 568–573 [cyt. za HCN 2004].
• 51.Mocatta G. (2003) Pyrethrum – from ancient discovery to advanced agriculture. New Agricul-turist on-line [http://www.new-agri.co.uk/03-6/develop/dev04.html].
• 52.Moore J.B. (1966) Chemistry and biochemistry of pyrethrins. Pyrethrum Post 8, 27–31. Moriya M. i in. (1983) Further mutagenicity studies on pesticides in bacterial reversion assay system. Mutat. Res. 116, 185–216.
• 53.Newton P.E. (1992) 90-day inhalation toxicity study of pyrethrum extract in the rat via whole body exposure. Unpublished report, project No. 91-8335, MRID #42478201 from Bio/dynamics, Inc. Submitted to WHO by Kenya Pyrethrum Information Centre, Oberalm, Aus-tria [cyt. za JMPR 2000].
• 54.NIOSH (1996) Pyrethrum – IDLH Documentation [http://www.cdc.gov/niosh/idlh/8003347.html].
• 55.Podbielkowski Z. (1989) Słownik roślin użytkowych. Wyd. VI. Warszawa, PWRiL.
• 56.Putman D.L., Morris M.J. (1989) Chromosome aberrations in Chinese hamster ovary (CHO) cells. Unpublished report, laboratory study No. T8729.337, MRID #41344601 from Microbio-logical Associates Inc. Submitted to WHO by Kenya Pyrethrum Information Centre, Oberalm, Austria [cyt. za JMPR 2000].
• 57.Rickett F.E., Tyszkiewicz K., Brown N.C. (1972) Pyrethrum dermatitis. I. The allergenic proper-ties of various extracts of pyrethrum flowers. Pestic. Sci 3, 57–66.
• 58.Rickett F.E., Tyszkiewicz K. (1973) Pyrethrum dermatitis. II. The allergenicity of pyrethrum oleoresin and its cross-reactions with the saline extract of pyrethrum flowers. Pestic. Sci. 4, 810–810.
• 59.Rejestr środków ochrony roślin dopuszczonych do obrotu i stosowania w Polsce (2005) Mini-sterstwo Rolnictwa i Rozwoju Wsi [http://www.minrol.gov.pl → Informacje branżowe → Pro-dukcja roślinna → Ochrona roślin → Rejestr środków ochrony roślin].
• 60.Rozporządzenie ministra pracy i polityki społecznej z dnia 29 listopada 2002 r. w sprawie naj-wyższych dopuszczalnych stężeń i natężeń czynników szkodliwych dla zdrowia w środowisku pracy. DzU nr 217, poz. 1833, załącznik nr 1, punkt 364.
• 61.Rozporządzenie ministra zdrowia z dnia 2 września 2003 r. w sprawie wykazu substancji nie-bezpiecznych wraz z ich klasyfikacją i oznakowaniem. DzU nr 199, poz. 1948, załącznik.
• 62.RTECS (2004) [Baza danych] 2004/03 [http://www.cdc.gov/niosh/rtecs/ur401640.html].
• 63.San R.H.C., Springfield K.A. (1989) Salmonella/mammalian-microsome plate incorporation mutagenicity assay (Ames test) with a confirmatory assay. Unpublished report, laboratory study No. T8729.501014, MRID #41344701 from Microbiological Associates Inc. Submitted to WHO by Kenya Pyrethrum Information Centre, Oberalm, Austria [cyt. za JMPR 2000]. Schardein J.L. (1987a) Evaluation of pyrethrum extract in a definitive rat teratology study. Un-published report, laboratory project ID 556-002, MRID #40288202 from International Research & Development Corp. Submitted to WHO by Kenya Pyrethrum Information Centre, Oberalm, Austria [cyt. za JMPR 2000].
• 64.Schardein J.L. (1987b) Evaluation of pyrethrum extract in a definitive rabbit teratology study. Unpublished report, laboratory project ID 556-004, MRID #40288203 from International Re-search & Development Corp. Submitted to WHO by Kenya Pyrethrum Information Centre, Oberalm, Austria [cyt. za JMPR 2000].
• 65.Schardein J.L. (1989) Two generation reproduction study in rats with pyrethrum extract. Un-published report, laboratory project ID 556-005, MRID #41327501 from International Research & Development Corp. Submitted to WHO by Kenya Pyrethrum Information Centre, Oberalm, Austria [cyt. za JMPR 2000].
• 66.Selim S. (1995) Pharmacokinetics and metabolism of 14C pyrethrin I in the rat. Unpublished report No. P1092006, MRID #43554304 from Biological Test Center. Submitted to WHO by Kenya Pyrethrum Information Centre, Oberalm, Austria [cyt. za JMPR 2000].
• 67.Sequeira J.H. (1936) Pyrethrum dermatitis. Br. J. Dermatol 48, 473–476 [cyt. za ACGIH 2005; HCN 2004].
• 68.Soloway S.B. (1976) Naturally occuring insecticides. Environ. Health Perspect. 14, 109–117. Springfield A.C., Carlson G.P., DeFeo J.J. (1973) Liver enlargement and modification of hepat-ic microsomal drug metabolism in rats by pyrethrum. Toxicol. Appl. Pharmacol. 24. Steenwinkel M-J.S.T. (2001) Gene mutation test at the TK-locus of L5178Y cells with pyrethrin. Unpublished report No. V2503/06 from TNO Nutrition and Food Research, 3700 AJ Zeist, The Netherlands. Submitted to WHO by Pyrethrin Joint Venture [cyt. za JMPR 2004].
• 69.The e-Pesticide Manual 2000-2001 (2001) [Red.] C.D.S. Tomlin. 12th ed. version 2.0. British Crop Protection Council.
• 70.Verschoyle R.D., Barnes J.M. (1972) Toxicity of natural and synthetic pyrethrins to rats. Pest. Biochem. Physiol. 2, 308–311.
• 71.Wagner S.L. (1994) Allergy from pyrethrin or pyrethroid insecticides. J. Agromed. 1, 39–45. Wagner S.L. (2000) Fatal asthma in a child after use of an animal shampoo containing pyrethrin. West J. Med. 173, 86–87 [cyt. za HCN 2004].
• 72.Wax P.M., Hoffman R.S. (1994) Fatality associated with inhalation of a pyrethrin shampoo. Clin. Toxicol. 32, 457–460.
• 73.Wester R.C., Bucks D.A.W., Maibach H.I. (1994) Human in vivo percutaneous absorption of pyrethrin and piperonyl butoxide. Food Chem. Toxicol. 31, 51–53.
• 74.Zucker A. (1965) Investigation of purified pyrethrum extracts. Ann. Allergy 23, 335–339.