Spotlight Oktober 2021: Nanopestizide – Vorschlag für ein Rahmenprogramm zur Risikoabschätzung

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