Ratele obezității și diabetul de tip 2 în consecință cresc în ritmuri epidemice în Statele Unite și în multe alte țări din întreaga lume. 1 Expunerile chimice ca posibili factori de risc pentru obezitate și diabet au primit mai puțină atenție decât alți factori de risc, cum ar fi obiceiurile alimentare și stilul de viață, genetica, istoricul familial al diabetului, rasa/etnia și statutul socio-economic. 1,2 Cu toate acestea, studiile epidemiologice au ilustrat modul în care expunerea la substanțele chimice din mediu, inclusiv substanțele chimice identificate ca substanțe chimice potențiale care afectează endocrin (EDC) (de exemplu, pesticide organoclorurate) pot crește riscurile de obezitate și diabet. 3-12

comentariilor

EDC sunt compuși care imită sau interferează cu acțiunea normală a hormonilor endocrini precum estrogeni, androgeni și hormoni tiroidieni, hipotalamici și hipofizari. 2 Oamenii sunt expuși la EDC prin contact direct cu substanțe chimice precum insecticide, erbicide și fungicide și indirect prin ingestia de alimente și apă contaminate. Exemple de alte EDC includ bisfenolul A 13,14 (utilizat pentru fabricarea sticlelor de apă din plastic din policarbonat, biberoanelor, căptușelile din cutii metalice pentru alimente și băuturi răcoritoare, hârtie de recepție termică și etanșanți dentari) și ftalați 15 (plastifianți găsiți în clorura de polivinil) ) tubulatură, plastic, cosmetice, șampoane, săpunuri, pesticide, vopsea și alte articole).

Există o îngrijorare specială cu privire la EDC „care sunt lipofile, rezistente la metabolism și/sau sunt capabile să se bioconcentreze în lanțul alimentar; [t] a sa se datorează faptului că aceste substanțe se depozitează în grăsimile corporale și pot fi transferate descendenților în curs de dezvoltare prin placentă sau ou [în timpul sarcinii]. ” 2 Momentul expunerii la EDC este, de asemenea, crucial pentru rezultatul studiat, iar expunerile în primele etape ale vieții (de exemplu, fetale, infantile și pubertale) sunt deosebit de importante. 16

În studiile pe animale, cercetătorii au început să evalueze modul în care expunerea la pesticide organofosforice (OP) poate crește riscurile de obezitate, rezistență la insulină și diabet. 1,17-19 Atenția recentă s-a concentrat asupra expunerilor de mediu la pesticidele OP, deoarece acestea reprezintă 50% din totalul utilizării insecticidelor la nivel mondial. 1.20

Studiile la animale arată că administrarea de pesticide OP poate duce la creșterea în greutate (expunere cronică) 17 și la modificarea homeostaziei glicemice (expunere subcronică). Astfel de asociații pot fi chiar mai profunde atunci când expunerile apar în perioade cruciale de dezvoltare.

Folosind un model animal, Lassiter și colab. 1 a raportat că expunerea neonatală la doze mici la parathion (un pesticid OP) a perturbat homeostazia glucozei și a grăsimilor într-un mod persistent și selectiv în funcție de sex. La șobolanii masculi care urmează o dietă normală, expunerea la parathion cu doze mici (0,1 mg/kg/zi) a dus la creșterea în greutate crescută, dar a evocat și semne ale unei stări pre-diabetice, cu glicemie crescută în jeun și metabolizare a grăsimilor afectată. Doza mai mare de paration (0,2 mg/kg/zi) a inversat creșterea în greutate și a provocat alte defecte metabolice. Șobolanii de sex feminin au prezentat o sensibilitate mai mare la întreruperea metabolică, cu scăderea în greutate fie la doza de paration (0,1 sau 0,2 mg/kg/zi) și dezechilibre mai mari în metabolismul glucozei și al lipidelor. La 0,1 mg/kg/zi de paration, șobolanii femele au prezentat o creștere în greutate crescută în dieta bogată în grăsimi. „Acest efect a fost inversat în grupul parionat de 0,2 mg/kg/zi și a fost însoțit de deficite și mai mari în metabolismul glucozei și al grăsimilor”. 1 Pe baza acestor date, cercetătorii au ajuns la concluzia că expunerea la toxicitate timpurie a pesticidelor OP sau a altor substanțe chimice din mediu poate juca un rol în incidența crescută a obezității și a diabetului.

Recent, Adigun și colab. 19 au constatat că administrarea de pesticide OP la șobolani în zilele 1-4 postnatal (0,5 și 2 mg/kg/zi pentru diazinon și 0,1 și 0,2 mg/kg/zi pentru paration) a modificat traiectoria semnalizării celulelor hepatice într-un mod consecvent odată cu apariția observată a unei disfuncții metabolice pre-diabetice. Acești cercetători au concluzionat că este necesar să se exploreze posibilitatea ca expunerea la dezvoltare a substanțelor chimice din mediu să poată contribui la epidemia mondială de obezitate și diabet.

Copiii au fost raportați ca având expuneri potențial mai mari și riscuri crescute de expunere la pesticide OP decât adulții. 21 Sugarii și copiii sunt mai vulnerabili la expunerea la pesticide decât adulții, deoarece creierul în curs de dezvoltare este mai susceptibil la neurotoxicanți și datorită consumului mai mare de alimente și apă pe kilogram de greutate corporală. 22.23 Copiii au, de asemenea, niveluri mai scăzute decât adulții enzimei paraoxonazei 1 (PON1), o enzimă implicată în protecția împotriva pesticidelor OP (care sunt neurotoxice) și a stresului oxidativ. 24

Cercetările bazate pe un studiu longitudinal al copiilor mexicano-americani au constatat că nivelurile mai scăzute ale enzimei PON1 pot persista la copiii care au trecut de vârsta de 2 ani până cel puțin la vârsta de 7 ani. 24

Mai mult, utilizând un design transversal, cercetătorii au raportat o asociere între concentrațiile urinare de dimetil alchilfosfat, care sunt markeri de expunere la pesticide OP și șanse crescute de tulburări de deficit de atenție/hiperactivitate pentru copiii cu vârsta cuprinsă între 8 și 15 ani. 25 Cercetătorii au observat că studiul ar trebui generalizat în S.U.A. populație deoarece eșantionul (din Studiul Național de Examinare a Sănătății și Nutriției, 2000-2004) este reprezentativ la nivel național, spre deosebire de studiile anterioare ale grupurilor cu niveluri mai mari de expunere. De asemenea, au menționat că, având în vedere că pesticidele OP sunt eliminate din organism după 3-6 zile, detectarea fosfatilor de dialchil (markeri ai expunerii la pesticide OP) în urină a majorității copiilor a indicat o expunere continuă. Cercetătorii au recomandat ca studiile viitoare să fie efectuate utilizând un design prospectiv, cu mai multe probe de urină colectate în timp pentru o mai bună evaluare a expunerii cronice și ferestre cruciale de expunere. 25

Reducerea expunerii la pesticide prin consumul de alimente produse organic

Expunerea actuală la pesticide OP pentru populația generală vine în primul rând prin ingestia de reziduuri de pesticide pe alimente. 21,26-28 În Statele Unite, malathion și clorpirifos sunt cele mai frecvente pesticide dimetil și dietil OP aplicate culturilor de câmp, fructe și legume. 21 Lu și colab. 27 au demonstrat că aportul alimentar reprezintă sursa majoră de expunere la pesticide OP la copiii mici. Într-un studiu longitudinal al copiilor urbani și suburbani din zona mai mare a orașului Seattle, Washington, acești cercetători au descoperit că, prin înlocuirea fructelor și legumelor organice proaspete cu articole convenționale corespunzătoare, concentrațiile mediane de metabolit urinar pentru malation și clorpirifos au fost reduse la nedetectabile sau aproape nedetectabile niveluri.

Acești cercetători au emis ipoteza că un consum mai mare de produse convenționale importate în timpul anotimpurilor de iarnă și primăvară ar fi putut duce la expuneri mai mari la OP la copii. 27 Dovezi în sprijinul acestei teorii sunt conținute într-un raport întocmit de Biroul Inspectorului General al Agenției pentru Protecția Mediului (EPA), care a arătat o schimbare semnificativă a reziduurilor de pesticide și a riscului de la fructele și legumele cultivate intern la importuri de la trecerea Legea privind protecția calității alimentelor din 1996. 29

Cercetări anterioare de Lu și colab. 28 au constatat că, înlocuind majoritatea dietelor convenționale pentru copii cu produse alimentare organice timp de 5 zile consecutive, concentrațiile urinare mediane ale metaboliților specifici pentru malation și clorpirifos au scăzut la niveluri nedetectabile. În acel studiu, produsele alimentare organice au fost înlocuite pentru majoritatea dietei convenționale pentru copii, inclusiv fructe și legume proaspete, sucuri, fructe și legume procesate (de exemplu, salsa) și articole pe bază de grâu și porumb (de exemplu, paste, cereale, floricele) timp de 5 zile; Pesticidele OP nu sunt detectate în mod regulat în carne și produse lactate, astfel încât aceste produse nu au fost substituite în dieta copiilor. 28

Producția de alimente organice este un sistem care este gestionat în conformitate cu Legea privind producția de alimente organice (OFPA) din 1990 și reglementările din titlul 7, partea 205 din Codul regulamentelor federale „pentru a răspunde condițiilor specifice locului prin integrarea culturală, biologică și practici mecanice care favorizează ciclarea resurselor, promovează echilibrul ecologic și conservă biodiversitatea. ” 30 OFPA și brevetul SUA de implementare. Regulamentele Programului Național Organic (NOP) al Departamentului Agriculturii (USDA) impun, printre altele, ca toate produsele etichetate și vândute ca „organice” în Statele Unite să fie produse pe terenuri care nu conțin substanțe interzise, ​​inclusiv îngrășăminte sintetice și pesticide, cu cel puțin 3 ani înainte de recoltarea unei culturi organice. Alimentele produse organic nu pot fi produse folosind ingineria genetică (inclusă în metodele excluse), nămol de canalizare sau radiații ionizante. Reglementările USDA NOP asigură faptul că produsele etichetate organic îndeplinesc standardele naționale coerente. 31

O analiză recentă a datelor actualizate privind reziduurile de pesticide de către Centrul Organic (o organizație nonprofit a cărei misiune este de a genera informații științifice credibile, evaluate de colegi și de a comunica societății beneficiile verificabile ale agriculturii și produselor ecologice), pe baza USDA Programul de date privind pesticidele a constatat un risc de pesticide semnificativ mai mare legat de fructele și legumele convenționale importate în comparație cu fructele și legumele convenționale domestice. 32 Măsura riscului de pesticid dietetic - sau indicele de risc dietetic (DRI) - este calculată ca raportul dintre nivelul mediu de reziduuri și concentrația cronică de referință a pesticidului (cRfC). CRfC al unui pesticid este determinat de toxicitatea sa, estimată de EPA. Acest calcul se bazează pe trei informații: 1) dimensiunea de servire a unui anumit aliment (de obicei în grame), 2) greutatea unui copil (de obicei în kilograme) și 3) toxicitatea cronică a pesticidelor, așa cum este determinată de către EPA (aporturile acceptabile sau „doza cronică ajustată a populației” a pesticidelor sunt exprimate ca miligrame de pesticid pe kilogram de greutate corporală pe zi). 32

Produsele din fructe și legume au fost în centrul acestei analize, deoarece acestea reprezintă o pondere atât de mare din riscul alimentar total. Mai mult, raportul s-a concentrat asupra fructelor și legumelor care sunt importante în dieta copiilor. Acest lucru se datorează faptului că copiii au expuneri mai mari și o susceptibilitate crescută în comparație cu adulții la pesticide, inclusiv pesticide OP. 21,23,33 În cele din urmă, valorile DRI calculate se aplică numai fructelor și legumelor testate în cadrul Programului de date privind pesticidele al USDA. 32 Pe baza analizei Centrului Organic, s-a concluzionat că mai multe reziduuri de pesticide dietetice sunt de opt ori mai multe șanse să fie prezente în produsele convenționale decât în ​​produsele organice. 32 Tabelele 1 și 2 enumeră fructele și legumele convenționale interne și importate, cu cele mai mari riscuri de pesticide dietetice, respectiv.

Strategii pentru creșterea consumului de alimente produse organic

Un sondaj recent din industrie a arătat că vânzările de produse alimentare ecologice au continuat să crească în cursul anului 2009, în ciuda stării dificile a economiei. Fructele și legumele organice, care au reprezentat 38% din vânzările totale de alimente organice, au înregistrat cea mai mare creștere, în creștere cu 11% față de 2008. 34

În calitate de păzitori de alimente, există mai multe modalități prin care părinții pot crește accesul copiilor lor și consumul de alimente produse organic. Părinții pot achiziționa fructe și legume ecologice produse în timpul sezonului, de la locații precum piețele fermierilor, standurile agricole și cooperativele alimentare, care sunt adesea comparabile ca preț cu fructele și legumele neorganice, 35 deși ar putea exista variații de preț produse alimentare în diferite regiuni ale Statelor Unite. Pentru a gestiona în continuare costurile lunare ale alimentelor unei familii, alimentele organice produse sezonier, produse local, pot fi congelate, deshidratate sau conservate (conservate) pentru utilizare ulterioară. 36 Modelarea părinților și expunerea copiilor la diferite alimente pot crește aportul lor de fructe, legume și alte alimente bogate în nutrienți. 37.38 Profesioniștii în alimentație și nutriție sunt bine poziționați pentru a oferi publicului cunoștințe și abilități în aceste domenii.

Fructe și legume produse în mod convențional la nivel național, cu cele mai mari scoruri ale indicelui de risc alimentar al pesticidelor (DRI) *