一项新的研究显示,许多广泛使用的杀虫剂会对野生动植物产生无法预测的危害,例如导致退化等。这些杀虫剂所包含的化学物质通常都是手性的,这就意味着它们的结构都是相同的,只是互为镜像。从事这项研究工作的科学家发现,结构上互为手性的化学物质在毒性和持续时间上有着“戏剧性的差别”,因此他们认为,管理者在评估使用杀虫剂的风险时需要考虑手性原则。
尽管一个分子与它的镜像版本,或者对应异构体之间具有类似的化学性质,但是它们与酶的反应方式却是不同的。研究人员在10年前注意到,细菌倾向于优先分解具有特殊对应结构的残留性农药,例如二氯二苯三氯乙烷(DDT),以及其他污染物质,从而使具有对应结构的农药比率在某些食物链中出现了倾斜。研究人员同时发现,对应体的毒性是可以改变的,然而这其中大部分的研究工作都是针对禁用化学品进行的。
美国加利福尼亚大学河畔分校的化学家Jay Gan和他的同事最近对目前广泛使用的杀虫剂进行了研究。研究人员分析了5种普通杀虫剂,包括有机磷酸酯农药,例如profenofos,以及合成除虫菊酯农药,例如permethrin。对于通常用来评估毒性的一种名为Daphia的小型甲壳类动物而言,这些杀虫剂中的一种对应异构体的毒性至少是其他化学物质的10倍。
研究人员同时发现,两种有机磷酸酯农药的对应异构体在沉积物中的存留时间也是不相同的。他们在2005年1月3日的美国《国家科学院学报》网络版上报告说,在1年的时间里,permethrin的一种对应异构体的含量达到了其他化学物质的两倍。该研究小组认为,这一结果表明了某些杀虫剂对环境的影响主要取决于一种特殊的对应异构体的性质。Gan表示,“这些化学药品在危险评估方面的结果是不同的,因此法律法规的制定也需要更为严格”。
加拿大Burlington国家水研究学会的Derek Muir对此表示同意,他认为对应异构体的变化在生态毒性的判定上扮演了一种重要的角色。他说,“选择性退化对于评估杀虫剂对于生物体的毒性是非常重要的”。加拿大埃德蒙顿阿尔伯达大学的环境化学家Charles Wong认为,重要的是,如果管理者不考虑对应异构体比率的变化以及它们各自的毒性,那么他们将无法掌握真实的情况。