Association between Organophosphate Pesticide Exposure and Insulin Resistance in Pesticide Sprayers and Nonfarmworkers

Insulin resistance is a risk factor for various diseases. Chronic organophosphate exposure has been reported to be a cause of insulin resistance in animal models. This cross-sectional study aimed to evaluate the association between organophosphate exposure and insulin resistance in pesticide sprayers and nonfarmworkers. Participants aged 40–60 years, consisting of 150 pesticide sprayers and 150 nonfarmworkers, were interviewed and assessed for their homeostatic model assessment of insulin resistance (HOMA-IR) level. Organophosphate (OP) exposure was measured in 37 sprayers and 46 nonfarmworkers by first morning urinary dialkyl phosphate (DAP) metabolites. The DAP metabolite levels were not different in either group except for diethylthiophosphate (DETP; p = 0.03), which was higher in sprayers. No significant association was observed between DAP metabolite levels and HOMA-IR. Wearing a mask while handling pesticides was associated with lower dimethyl metabolites (95% CI = −11.10, −0.17). Work practices of reading pesticide labels (95% CI = −81.47, −14.99) and washing hands after mixing pesticide (95% CI = −39.97, −3.35) correlated with lower diethyl alkylphosphate level. Overall, we did not observe any association between OP exposure and insulin resistance in pesticide sprayers and the general population. However, personal protective equipment (PPE) utilization and work practice were associated with OP exposure level in sprayers.

Gestational Pesticide Exposure and Child Respiratory Health

Background: Childhood wheeze may be related to pesticide exposure, and diet and genetics (Paroxonase; PON1) may modify the effects of exposure. Methods: We analyzed data from the HOME Study, a prospective pregnancy and birth cohort, to examine the association of gestational urinary organophosphate (OP) and pyrethroid (3PBA) metabolite concentrations with child wheeze, forced expiratory volume in one second (FEV1) at ages 4 and 5 years, and wheeze trajectory patterns through age 8 years. Results: Among 367 singletons, the frequency of wheeze ranged from 10.6% to 24.1% at each measurement age. OP and 3PBA metabolite concentrations were not associated with wheeze at 8 years or from birth to 8 years, but there were three significant interactions: (1) maternal daily fruit and vegetable consumption (less than daily consumption and increasing 3PBA was associated with wheeze at age 8 years, OR = 1.40), (2) maternal PON1-108 allele (CT/TT genotypes and high DE was associated with wheeze at age 8 years, OR = 2.13, 2.74) and (3) PON1192 alleles (QR/RR genotypes with higher diethylphosphate (DE) and dialkyl phosphate (DAP) were associated with wheeze at age 8 years, OR = 3.84). Pesticide metabolites were not consistently related to FEV1 or wheeze trajectory. Conclusions: Gestational OP and 3PBA metabolites were associated with child respiratory outcomes in participants with maternal dietary and genetic susceptibility.

Προσδιορισμός των οργανοφωσφορικών φυτοφαρμάκων και των μεταβολιτών τους στο αμνιακό υγρό και μελέτη της επίδρασής τους στην εμβρυϊκή ανάπτυξη

Σκοπός της μελέτης αυτής ήταν να εκτιμήσει την έκθεση του εμβρύου στα οργανοφωσφορικά φυτοφάρμακα, με μέτρηση των μη ειδικών διαλκυλο- φωσφορικών μεταβολιτών τους (dialkyl phosphate metabolites ή DAPs) στο αμνιακό υγρό, και να εξετάσει την πιθανή συσχέτιση ανάμεσα στην προγεννητική έκθεση σε αυτούς τους παράγοντες, την εμβρυϊκή ανάπτυξη και πιθανά προβλήματα υγείας.Η μελέτη διεξήχθη από τον Αύγουστο του 2006 έως το Μάιο του 2008. Συλλέχτηκαν δείγματα αμνιακού υγρού από 415 γυναίκες με μονήρη κύηση στο δεύτερο τρίμηνο της κύησης, κατά τη διάρκεια προγραμματισμένης αμνιοπαρακέντησης (που γινόταν βάσει συγκεκριμένων ιατρικών ενδείξεων), στο τμήμα Εμβρυομητρικής της Μαιευτικής & Γυναικολογικής κλινικής του Πανεπιστημιακού Νοσοκομείου Ηρακλείου. Τα δείγματα αναλύθηκαν στο εργαστήριο Τοξικολογίας, Ιατρικής Σχολής Πανεπιστημίου Κρήτης. Τα DAPs που μετρήθηκαν ήταν τα dimethyl phosphate (DMP), dimethyl thiophosphate (DMTP), diethyl phosphate (DEP), diethyl thiophosphate (DETP) και diethyl dithiophosphate (DEDTP). Οι DAPs εκχυλίστηκαν μετά από υγρή-υγρή επεξεργασία των δειγμάτων (liquid- liquid extraction) και μετρήθηκαν με την αναλυτική τεχνική της αέριας χρωματογραφίας σε συνδυασμό με φασματομετρία μάζας (gas chromatography– mass spectrometry). Είκοσι δύο εγκυμοσύνες είχαν ως αποτέλεσμα είτε απώλεια του εμβρύου είτε τερματισμό της εγκυμοσύνης εξαιτίας χρωμοσωμικών ανωμαλιών ή μεγάλων εμβρυϊκών ελαττωμάτων. Η μέση ηλικία της μητέρας ήταν 32,7 (SD = 5,7). Η μέση ηλικία κύησης κατά την αμνιοπαρακέντηση ήταν 18,5 εβδομάδες (SD = 2,5).Η έκθεση σε οργανοφωσφορικά φυτοφάρμακα, εκφραζόμενη ως άθροισμα DMP, DEP, DAP σε δείγματα αμνιακού υγρού, κυμάνθηκε από 0,07 έως 222,9 ng / ml, 0,19 έως 254,3 ng / ml και 0,05 έως 252,6 ng / ml, αντίστοιχα. Ο DEP ήταν ο μεταβολίτης με την υψηλότερη συχνότητα ανίχνευσης (90,5%), ακολουθούμενη από DETP (74,0%), DMP (60,0%) και DEDTP (39,5%). Σχεδόν όλα τα δείγματα αμνιακού υγρού (97,8%) παρείχαν τουλάχιστον έναν θετικό μεταβολίτη (DMP, DEP, DMTP, DETP, DEDTP), οι οποίοι είναι συνηθισμένοι μεταβολίτες περίπου 75% οργανοφωσφορικών εντομοκτόνων. Δεν παρατηρήθηκε στατιστικά σημαντική διαφορά στα μετρούμενα επίπεδα DAPs μεταξύ αστικών και αγροτικών περιοχών (97,8% στις αστικές περιοχές έναντι 97,9% στις αγροτικές περιοχές). Αυτό καθιστά δύσκολο να εντοπιστεί εάν η κυρίαρχη πηγή έκθεσης είναι η διατροφή και η χρήση φυτοφαρμάκων στο σπίτι ή η γεωργία. Η ηλικία της μητέρας δεν επηρέασε τα επίπεδα των sumDAPs (p> 0.400).Όλα τα μετρηθέντα DAP στο αμνιακό υγρό φαίνεται να συνδέονται θετικά μεταξύ τους (p <0,002) και αυτό θα μπορούσε ενδεχομένως να αποδοθεί στην ταυτόχρονη έκθεση των συμμετεχόντων σε οργανοφωσφορικά φυτοφάρμακα μεθυλίου και αιθυλίου.Δεν υπήρξε στατιστικά σημαντική διαφορά με το φύλο του νεογνού και την εκατοστιαία θέση της περιφέρειας της κεφαλής στα επίπεδα των DAPs. Τα μακροσωμικά νεογνά είχαν σημαντικά περισσότερα συνολικά επίπεδα των DMPs (p= 0.043), παρουσιάζοντας μια γραμμική θετική συσχέτιση με την εκατοστιαία θέση του βάρους γέννησης (b= 4.43, p= 0.016). Υπάρχει επίσης μια εποχική διακύμανση των επιπέδων DAPs που μπορεί να εξηγηθεί από τη χρήση συγκεκριμένων οργανοφωσφορικών φυτοφαρμάκων σε ορισμένους τύπους καλλιεργειών. Τα sumDMPs είχαν αυξημένα επίπεδα το φθινόπωρο του 2006 και του 2007 και την άνοιξη του 2008. Τα DMPs προέρχονται από O,Odimethyl-υποκατεστημένα οργανοφωσφορικά φυτοφάρμακα όπως το malathion και το dimethoate. Η πιο πιθανή αιτία αύξησης των επιπέδων dimethyl phosphate μεταβολίτη το φθινόπωρο του 2006 και του 2007 είναι ο συστηματικός ψεκασμός των ελαιόδεντρων για dacus oleae με τη χρήση fenthion και dimethoate κατά την περίοδο Αυγούστου - Σεπτεμβρίου, που είχε εγκριθεί από το Υπουργείο Αγροτικής Ανάπτυξης και Τροφίμων στην Ελλάδα. Τα sumDEPs παρουσίασαν αυξημένα επίπεδα το χειμώνα 2006-2007 και το φθινόπωρο του 2007. Τα DEP που προέρχονται από O,O-diethyl-υποκατεστημένα οργανοφωσφορικά φυτοφάρμακα όπως το chlorpyrifos και το diazinon και τα αυξημένα επίπεδα τους μπορεί να οφείλονται στην ευρεία χρήση diazinon σε αμπελώνες και φρούτα .Συμπερασματικά, καθώς τα DAPs είναι ανιχνεύσιμα στο αμνιακό υγρό, μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως πιθανοί βιοδείκτες της παρελθοντικής έκθεσης του εμβρύου στα οργανοφωσφορικά φυτοφάρμακα. Τα συνολικά επίπεδα των DMPs φαίνεται να σχετίζονται με το βάρος γέννησης ανεξάρτητα από άλλες μεταβλητές.

Improvement of the amphiphilic properties of a dialkyl phosphate by creation of a protic ionic liquid-like surfactant

Imim-DEHP, an interesting protic IL-like surfactant to create RMs in aliphatic and aromatic non-polar solvents and unilamellar vesicles in water.

Research of the relationship between the chain length of the dialkyl phosphate ester and the oil-based fracturing fluid viscosity

For the usage of dialkylphosphate as a gelatinizer in oil based fracturing fluid, there are two methods of preparation involved: 1.The improved ethylphosphate method is used to control one of the ester chains by using single alcohol substitute for mixed alcohols; 2.The new method of polyphosphate is used to control both of ester chains. Different kinds of alcohols are used as the raw materials in 3?3 orthogonal experiment (ratio of reactants, reaction temperature and reaction time) to obtain the optimum reaction conditions. Furthermore, 14 kinds of gelatinizers are produced by these experiments. The viscosity of the products is used as an evaluation index. The results based on these two methods show that there is a positive correlation between the length of dialkylphosphate ester chain and the viscosity of the fracturing fluid in a certain number of carbon atoms. In other words, the viscosity of fracturing fluid increased with an increasing length of the ester chain length, and reached the maximum at C13. Then the growth slowed down. The viscosity of the products which were produced by the polyphosphate method has been obviously improved by 7.72%-45.35% at the level of the other.