
Die Anwendung von sogenannten „Nanopestiziden“ (siehe auch Querschnittstext Nanomaterialien in Pflanzenschutzmitteln) soll grundsätzlich zwei Vorteile haben: eine geringere Menge an Pestizid wird für die gleiche Agrarfläche benötigt und/oder die Wirksamkeit soll verbessert werden. Dies ist notwendig, um genügend Nahrungsmittel für eine immer noch wachsende Weltbevölkerung anzubauen. Allerdings könnten damit auch erhöhte Risiken für Mensch und Umwelt verbunden sein, wenn diese Stoffe z.B. erheblich besser von Feldfrüchten aufgenommen werden könnten und sich damit ihre Konzentration in der Nahrung erhöht und/oder dass diese besser vom Menschen oder von Nutztieren aufgenommen werden könnten und damit zu einer erhöhten Belastung beitragen könnten.
Dazu hat sich eine internationale Gruppe von Wissenschaftlern Gedanken gemacht und ein Stufenprogramm entwickelt, um die Risiken für die menschliche Gesundheit abschätzen zu können. Unter der Berücksichtigung vorhandener Leitfäden und Verordnungen (z.B. OECD Richtlinien) wurde eine Strategie entwickelt, wie ein nachhaltiger Einsatz neuer Nanopestizide unter der Berücksichtigung von sicherheitsrelevanten Fragestellungen ermöglicht werden könnte. Dabei wurden zwei generelle Prinzipien unterschieden: zum einen die Möglichkeit, mit Paketen in Nanometergröße die aktiven Substanzen zu verpacken (sogenannte „Nanocarrier“) und zum anderen Wirkstoffe in Nanometergröße, wie z.B. Metalle, die aktive Ionen abgeben (z.B. Silber oder Kupfer), wobei die Nanopartikel meist von schützenden Hüllen aus Polymeren ausgebracht werden. Für beide Varianten wurden die kritischen Schritte für eine mögliche Exposition des Menschen identifiziert (Wirkstoffvorbereitung, Anwendung im Feld und nach der Ernte) und Möglichkeiten aufgezeigt, eventuell vorhandene toxische Effekte zu untersuchen.
Das hier aufgezeigte Modell besteht aus 6 Schritten, die zur ganzheitlichen Beschreibung der Nanopestizide und ihrer gesundheitlichen Wirkungen notwendig sind. Zusätzlich zeigt die Gruppe noch wichtige Wissenslücken auf, die in naher Zukunft geschlossen werden sollten.
Original Publikation:
Kah, M., Johnston, L.J., Kookana, R.S., Bruce, W., Haase, A., Ritz, V., Dinglasan, J., Doak, S., Garelick, H., and Gubala, V. (2021). Comprehensive framework for human health risk assessment of nanopesticides. Nat Nanotechnol 16, 955-964

Weitere Spotlights
Spotlight Juni 2021: Endotoxin – der Grund für falsch-positive Toxizitätsmessung bei Advanced Materials
Advanced Materials, aber auch vor allem Nanomaterialien, werden genau untersucht, ob sie biologische Effekte auslösen, die für Mensch und Umwelt schädlich sein können, bevor diese in Produkten eingesetzt werden. Auch solche Materialien, wie z.B. Titandioxid, das seit mehr als 50 Jahren in unterschiedlichsten Produkten Verwendung findet, gehört dazu. Eine sehr wichtige biologische Reaktion auf „Fremdstoffe“ […]
WeiterlesenSpotlight Dezember 2020: Überdenken der Nanosicherheit – Teil II
Im Dezember möchten wir auf das small-Sonderheft: Überdenken der Nanosicherheit – Teil II aufmerksam machen. Im Spotlight Juli haben wir bereits den Teil I vorgestellt. Auch in dieser Sonderausgabe „Rethinking Nanosafety – Part II“ sind Forschungsarbeiten renommierter Wissenschaftler auf dem Gebiet der Nanosicherheitsforschung zu finden. Der erste Teil dieser Sonderausgaben erschien im Mai 2020, der […]
WeiterlesenSpotlight Juli 2021: Einstieg in die digitale Materialforschung – jetzt starten
Maschinelles Lernen, Künstliche Intelligenz, Big Data… Kennen Sie diese Begriffe? Es sind nicht nur Buzzwords, denn die Digitalisierung der Wissenschaft ist ein aufstrebendes Gebiet, das ständig wichtiger wird. Deshalb wollen wir Ihnen den Artikel “A Paradigm Change in Material’s Development” von J. Kimmig aus der Gruppe von U. Schubert, Jena vorstellen. In diesem Artikel werden […]
WeiterlesenSpotlight August 2021: Auf dem Weg zu FAIR-Daten für die Nanosicherheit
Im August möchten wir ein Paper zum Thema FAIR data vorstellen. Das im Juni 2021 in Nature Nanotechnology veröffentlichte Paper fasst die Herausforderungen zusammen und gibt Empfehlungen für die effiziente Wiederverwendung von Nanosicherheitsdaten im Einklang mit den kürzlich aufgestellten FAIR-Leitprinzipien (findable, accessible, interoperable and reusable). Der Artikel fasst das Know-how über die Erfassung, Auffüllung und […]
Weiterlesen