VAPONA-LIUSKOISTA HAIHTUVAN DDVP:n MYRKYLLISYYS Kurt Henriksson Valtion eläinlääketieteellinen laitos, Helsinki Kaarlo Kallela Eläinlääketieteellinen korkeakoulu, Helsinki Matti Virtamo ja Pirkko Pfäffli Työterveyslaitos, Helsinki Saapunut 16. 5. 1971 Abstract. The purpose of the study was to clarify the toxicity to calves of the insecticide Vapona Strip®. Besides 39 calves, the study involved 1 heifer, 7 sheep, 6 guinea pigs and 20 mice. The highest concentration of DDVP in the air, 2.1 mg/m2 , was measured when the number of strips was highest or 16 times the recommended number. The concentration of DDVP in the air did not prove dangerous for the calves or the other animals in the study. Tuhohyönteisten hävittämiseen kasvihuoneissa on DDVP:tä käytetty ruiskutteina ja kaasutteina (Dedevap »Bayer», Nogos-50 »Ciba») Suomessa 1961 lähtien. Vapona-lius- koissa sitä on hyönteisten torjunnassa käytetty 1969 alkaen. Eri muodoissa on DDVP:tä käytetty n. 2100 kg (M. Markkula, suullinen tiedonanto 21.4. 1971). Kemiallisesti DDVP (diklorvossi) on 0.0-dimetyyli-2.2-dikloorivinyylifosfaatti, jonka empiirinen kaava on C 4H 7C120 4P ja rakennekaava o CH3o 11X P—O —CH=CCI2CH3C)/ Fysikaalisilta ominaisuuksiltaan aine on puhtaana lievän ominaishajun omaavaa nes- tettä, jonka tiheys on 1.42 g/cms (25° C), sulamispiste — 18° Cja kiehumispiste 20 mm Hg paineessa 140° C, 1 mm Hg paineessa 84° C. Höyrynpaine on + 32° C:ssa 0.032 mm Hg https://www.c-info.fi/en/info/?token=4FV1nMRsiw6RISQN.QzS4yVnyiaycbLXVw88pmw.XQtcnzGDfB6IIu67SgxS99drPT1LzxtCoao9iqz8EIMW7uS_3S2KFfzZgOnJVjGh70iKPzZVfldKO4m8a4I6ReWCBfv0et3UM9y9iCToh7i4rRXnavhkfrfAEsFo_en9YrLHqXqsmx6qZLoiAKHs-5mGgwkuLUsajNN5PFMOYwA38eCAGvrtusUIV0dpij0CkDqhmHpXeZjK7kDjlcZB4z40i4kgbG_KP6SBEogA6redIGw 188 ja -f- 60° C:ssa 0.296 mm Hg. Aine luetaan kohtalaisen voimakkaisiin myrkkyihin. Viral- lisen kasvinsuojeluaineluettelon (1969) mukaan DDVPm LD 50-arvo on rotalla suun kautta 25—30 mg/kg ja ihon kautta 75—900 mg/kg. Kärpästen, koiden, sääskien, ym. lentävien hyönteisten torjuntaan on DDVP:tä käy- tetty PVC-muovimassaan sekoitettuna useissa maissa vuosikausia. Tuotetta valmistaa Shell ns. Vapona-liuskoina (Vapona Strip ®), joissa DDVP:tä on n. 20 %. Tutkimusten mukaan tuotteen myrkyllisyys on näin käytettynä alhaisempi ja erilainen kuin teknisen DDVPm. Tämä johtuu siitä, että tehoainetta vapautuu Vapona-liuskoista pieniä määriä pitkän ajan kuluessa, joten normaaleissa ympäristöolosuhteissa haihtuminen on »kontrol- loitua». Suomessa Vapona-liuskojen käyttö on ollut sallittua vuodesta 1969. Vuoden 1970 lop- puun mennessä oli liuskoja myyty 65 000—70 000 kappaletta (L. lisakkila, suullinen tie- donanto 2.3. 1971). Kaikkiaan oli vuoden 1970 alkuun mennessä Vapona-liuskoja eri puolilla maapalloa käytetty n. 100 miljoonaa kappaletta (n. 2 milj. kg DDVP:tä). Valmisteen käytön suhteen on eri maissa hyvinkin erilaisia määräyksiä. Ruotsissa ja tiettävästi Yhdysvalloissa ei rajoituksia ole. Suomessa lienevät käyttörajoitukset ankaram- pia kuin missään muussa maassa. Niinpä valmistetta saadaan käyttää ainoastaan tiloissa, joissa ihmiset eivät jatkuvasti oleskele. Selostettava tutkimus aiheutui epäilyksistä, joiden mukaan Vapona-liuskat olisivat aiheuttaneet myrkytyksiä kotieläimille, lähinnä vasikoille. Kun tiedot kirjallisuudessa vasikoiden herkkyydestä DDVP:n mahdollisille haittavaikutuksille ovat puutteellisia ja kun tiedetään niiden täysikasvuisia nautaeläimiä herkemmin reagoivan orgaanisten fosfo- rihappoestereiden myrkkyvaikutuksille (Rosenberger 1970), katsottiin vasikat sopiviksi koe-eläimiksi tutkimukseen, jonka suorittamista puolsi myös Vapona-liuskojen uutuus Suomen markkinoilla ja käytännössä saatujen kokemusten puute. Kokeiden järjestely Koe suoritettiin Eläinlääketieteellisen korkeakoulun kotieläinhygienian laitoksella. Koehuoneena oli eläinosasto, jonka tilavuus oli n. 140 m 8 ja korkeus n. 2.6 m. Koehuoneen muut mitat, sisustus ja koe- eläinten sijoittelu karsinoihin selviävät kuvasta 1. Kuivikkeina eläimille käytettiin olkia ja turvepehkua. Kuva 1. Koetila ja eläinten sijoitus. Fig. 1. Experiment premises and locations ofanimals. 189 Normaalisti toimii eläinosaston ilmanvaihto ylipainejärjestelmän mukaan siten, että ilmavirta kul- kee koehuoneeseen eläinosaston käytävästä oven kautta ja poistuu sen katossa olevien poistoventtiilien kautta. Koeajaksi pyrittiin ilmanvaihto järjestämään mahdollisimman epäedulliseksi. Oviaukko peitettiin tiiviisti muoviverholla ja kattoventtiilit suljettiin. Ainoana poistoaukkona toimi raollaan oleva pieni (30 X 65 cm) ulkoseinäikkuna. Muutamia kertoja koejakson aikana jouduttiin yhtä kattoventtiileistä raottamaan lämmön ja kosteuden noustessa liian suureksi. Kokeessa oli kaikkiaan 39 vasikkaa, 1 hieho, 7 lammasta, 6 marsua ja 20 valkoista hiirtä. Vasikat hankittiin Karjakunnan eläinvälityksen kautta. Saapuessaan ne olivat keskimäärin 8 vrk:n ikäisiä ja 36 kg;n painoisia (taulukko 1). Vasikoista oli kolme mukana kokeessa koko sen kestoajan. Muut olivat koehuoneessa kolmen vasikan ryhmissä kokeen alkupuolella viikon, kokeen loppupuoliskolla kah- den viikon ajan tietyn Vapona-liuskamäärän vaikutuksen alaisina. Kokeen alkupuolella liuskojen lukua muutettiin viikoittain siten, että niitä koejakson ensimmäisellä viikolla oli valmistajan suosittelema määrä (1 liuska/28 ms ) ja seuraavina viikkoina 2-, 4-, 6-, 10-ja 16- kertaiset määrät. Ennen koehuoneeseen sijoittamista vasikat pidettiin viikon ajan laitoksen eräässä toi- sessa eläinhuoneessa. Kokeen loppupuoliskolla Vapona-liuskojen lukumäärää vähennettiin viikoittain päinvastaisessa järjestyksessä. Vasikat sijoitettiin laitokselle saapumisensa jälkeen suoraan koehuoneeseen ja pidettiin ensin viikko yksittäiskarsinoissa ja sitten viikko yhteisessä kolmen vasikan karsinassa. Koeajan päätyttyä vasikat siirrettiin toiseen huoneeseen, jossa niitä seurattiin vähintään yhden vii- kon ajan. Osa vasikoista jätettiin jälkitarkastukseen laitokselle yli kahden kuukauden ajaksi. Kokeessa koko ajan mukana olleita kolmea vasikkaa on kokeen päätyttyä tarkkailtu yli 15 viikkoa. Kokeen alkupuoliskolla vasikat saivat ensimmäisen vuorokauden aikana sokeri-suolaliuosta. Tämän jälkeen annettiin piimää kahdesti vuorokaudessa, aluksi n. 2 1/vrk. Määrää nostettiin siten, että se viikon kuluttua oli 6 I/vrk. Heinää oli vapaasti saatavissa. Kokeen loppupuoliskolla vasikoille annettiin piimää heti tulopäivästä lähtien, aluksi 1 1/vrk ja viikon kuluttua n. 6 1/vrk. Hieho, joka kokeen alkaessa oli seitsemän kuukauden ikäinen ja 187 kg;n painoinen, oli koehuoneessa koko tutkimuksen ajan ja on jatkuvasti laitoksella. Lampaista oli uuhia kuusi ja pässejä yksi. Uuhet, yksi n. 3.5-vuotias, neljä n. 1.5-vuotiasta ja yksi n. 0.5-vuotias, oli joko juuri ennen koetta astutettu tai astutettiin sen alkupuolella edellä mainitulla pässillä, joka oli n. 0.5-vuotias. Lampaat siirrettiin toiseen huoneeseen koeajan puolivälissä, jolloin niiden tilat saatiin vasikoiden käyttöön (kuva 1). Marsut oli jaettu kahteen häkkiin. Näistä toinen sijoitettiin 50 cm:n ja toinen 100 cm:n korkeudelle. Hiiristä oli koiraita 10. Nämä sijoitettiin läsiastiaan 50 cm;n korkeudelle. Naaraat, joita oli myös 10, olivat 100 cm:n korkeudessa. Kokeen 43. vuorokautena kolme naarasta ja yksi uros eristettiin yhteen purk- kiin 50 cm:n korkeudelle. Kun naaraat todettiin kantaviksi, ne siirrettiin omiin häkkeihinsä 50 cm:n kor- keuteen ja uros takaisin urosten joukkoon. Hiiret synnyttivät seuraavasti: Emä 1 kokeen 62. vrk:na 5 poikasta Emä 2 » 63. » 9 »» 9 » Emä 3 » 64. » 9 » Hiirten ruokinta oli sikäli normaalista poikkeavaa, että ne saivat pääasiallisesti teuraskarjalle tarkoi- tettua raerehua ja ainoastaan rajoitetusti hiiri- ja rottarehua. Vapona Strip®-liuskat olivat 10 liuskaa käsittävissä pakkauksissa. Jokainen liuska oli lisäksi omassa ilmatiiviissä myyntipäällyksessä, joka avattiin ripustamisen yhteydessä. Liuskoissa oli Shellin tavara- merkki ja merkintä »Contains Vapona Insecticide AG 6750». Liuskat ripustettiin n. 2 m lattiasta koe- huoneen pituussuunnassa olevalle kahdelle vaijerille tasaisin välein. Taulukosta 2 ilmenevät liuskojen viikottaiset lukumäärät koehuoneessa. Kokeen päätyttyä määritettiin käyttämättömän sekä koko kokeen ajan (n. 3 kk) käytössä oleen lius- kan DDVP-pitoisuus. Edellisen liuskan todettiin sisältävän 18.8 % ja jälkimmäisen 13.1 %. DDVP:tä. Koehuoneen lämpötila mitattiin katon rajaan sijoitetulla piirtävällä lämpömittarilla (Wilh. Lam- brecht, tyyppi 251). Lisäksi lämpötilaa kontrolloitiin kolmella eri puolille koehuonetta sijoitetulla elo- hopeamittarilla. Vuorokautinen keskilämpö (kuva 2) on määritelty piirturin mittaaman käyrän kahden tunnin välein osoittamien lämpötilojen keskiarvona. 190 Suhteellinen kosteus mitattiin piirtävällä hiuskosteusmittarilla (Wilh. Lambrecht, tyyppi 250) huo- neen ikkunanpuoleisessa päässä. Vuorokautinen suhteellisen kosteuden keskiarvo (kuva 2) on laskettu mittarin piirtämän käyrän kahden tunnin välein osoittamien lukemien keskiarvona. DDVP-pitoisuus mitattiin eräin poikkeuksin yhden ja viiden vuorokauden kuluttua siitä, kun liuska- määrää oli muutettu (taulukko 2). Täten liuskojen määrä oli sama kahden peräkkäisen mittauskerran aikana. DDVP absorboitiin veteen ilmasta. Absorptioastioina käytettiin kaasun hajoitussintterillä varustet- tuja pesupulloja, joita oli kytketty kaksi peräkkäin. Absorptionesteen määrä oli 25 ml pulloa kohden ja ilman virtaus 1 1/min. Näytteenottoaika vaihteli 60—120 minuuttiin. Ilmapumppuina käytettiin Reci- protor-mäntäpumppuja (valmistaja Reciprotor A/S, Danmark). Näyteilman tilavuus mitattiin suoraan osoittavalla kaasumittarilla. DDVPm määrittäminen vesiliuoksesta (Hughes 1963, modif.) perustuu dikloorivinyylidimetyyliidifos- faatin hydrolysoitumiseen alkaalisessa vesiliuoksessa diklooriasetaldehydiksi, joka määritetään 2.4-dinit- rofenyylihydratsoninaan kolorimetrisesti. Reagenssit: 1.1.2 N natriumhydroksidiliuos 2.0.1 % 2.4-dinitrofenyylihydratsiniliuos (4 N HChssa) 3. 4 N natriumhydroksidiliuos 4. Etanoli 5. 2.2-dikloorivinyylidimetyylifosfaatti (Vapona Analytical Standard, 94.4 %, Shell) Absorptioliuoksesta otetaan 5 ml:n näyte 10 ml:n mittapulloon, joka sitten upotetaan jäihin. Kun näytteen lämpötila on 0° C, lisätään siihen Iml 1.2 N NaOH:a, jonka lämpötila on myös 0° C. Sekoite- taan ja pidetään 0° C;n lämpötilassa vielä täsmälleen 15 min. Lisätään 0.6 ml 0.1 % 2.4-dinitrofenyyli- hydratsiniliuosta, sekoitetaan, ja näyte siirretään 37° C vesihauteeseen 60 min. ajaksi. Lisätään 0.6 ml 4 N NaOH:a, sekoitetaan, ja pullo täytetään etanolilla merkkiin (10 ml). Liuoksen aiheuttama valon absorptio mitataan aaltopituudella 575 nm käyttäen vertailuliuoksena liuosta, jossa on kaikki reagenssit mutta ei DDVP:tä. Standardisuora valmistetaan käyttäen tunnettuja määriä dikloorivinyylidimetyylifosfaattia käsitel- tyinä samoin kuin näytteet. Standardeihin käytetään vesiliuoksia, joissa on 8—32 [tg dikloorivinyylidimetyylifosfaattia/10 ml. Standardisuora on valmistettava aina uudestaan samanaikaisesti näytteiden kanssa. Dikloorivinyylidime- tyylifosfaatin vesiliuokset säilyvät muuttumattomina noin kaksi päivää. Vesiliuoksessa dikloorivinyylidimetyylifosfaatti voidaan määrittää vielä pitoisuudesta 0.4 i-tg/ml, ilmanäytteistä vielä pitoisuudesta 0.1 Pg/1 (= 0.1 mg/m3), jos näyteilman tilavuus on n. 100 1. Hiilidioksidi-, rikkivety-ja ammoniakkipitoisuudet mitattiin kaasuilmaisinputkilla (valmistaja Dräger- werk AG, Liibeck). Mittaus perustuu tutkittavan kaasun ja putken täytteenä olevan reagenssin väliseen värinmuutosreaktioon. Pitoisuus luetaan suoraan putkessa olevalta mitta-asteikolta. Happimittaukset tehtiin suoraan osoittavalla hapen paramagnetismiin perustuvalla laitteella »Beck- man Oxygen Analyzer Model D 2 S» (valmistaja Beckman Instruments Ltd., USA). DDVPm tai sen hajoamistuotteiden toteamiseksi suoritettiin vasikoiden verestä analyysejä ajankoh- tina, jolloin koehuoneessa oli vajaan viikon ajan ollut valmistajan suosittelemiin määriin verrattunakaksi-, kuusi- ja kuusitoistakertainen määrä Vapona-liuskoja. Analyysit suoritettiin kunakin kertana kahdesta koko kokeen ajan mukana olleesta vasikasta sekä kahdesta vasikasta, jotka olivat ennen verinäytteen ottoa olleet kyseisissä väkevyyksissä kuusi vuorokautta. Lisäksi analysoitiin vertailyryhmän saamiseksi neljän vasikan verinäytteet ennen kokeen alkua. Näiden joukossa olivat myös edellä mainitut kaksi koko kokeen ajan mukana ollutta vasikkaa. Analyysimenetelmä perustuu DDVPm rasvaliukoisuuteen ja klooripitoisuuteen. Verinäytteistä uutettu rasva puhdistettiin ohutkalvokromatografiaa käyttäen, ja puhdistettu uute analysoitiin EC-detektorilla varustetulla kaasukromatografialaitteella. Vertailuna käytettiin vastaavalla tavalla valmistettua Vapona- liuskauutetta. Eläintenhoitajien veriseerumin koliiniesteraasiaktiivisuus määritettiin kokeen alkupuolella kolmena ajankohtana, jolloin liuskoja oli koehuoneessa valmistajan suosittelema, 6- ja 16-kertainen määrä. Hoi- 191 tajat olivat koehuoneilmassa keskimäärin n. 2 t/vrk. Vastaava määritys suoritettiin kuudesta vasikasta ajankohtana, jolloin liuskoja oli koehuoneessa 80 kpl eli 16 kertaa suositeltu määrä. Vasikoista oli kaksi ollut koko ajan koehuoneessa, kaksi kuusi vuorokautta mainitussa väkevyydessä ja kaksi ei ollut lainkaan ollut DDVPm vaikutuksen alaisena. Seerumin koliiniesteraasiaktiivisuus-määritykset tehtiin de la Hueroa et al:n (1952) menetelmän mukaan. Tulokset Kokeen aikana seurattiin vasikoiden painon kehitystä. Taulukosta 1 ilmenevät kunkin kolme vasikkaa käsittävän tuloerän keskimääräiset tulopainot, saapumisesta kuluneiden 19 vuorokauden keskimääräiset painot ja keskimääräinen vuorokautinen painonlisäys tänä aikana. Ensimmäisen tulopäivän vasikat muodostavat kaksi kolmen vasikan ryhmää, joista ensimmäinen käsittää ne vasikat, jotka olivat kokeessa koko koeajan (26.10. 70— 26.1. 71) eli 92 vuorokautta. Kokeen alkupuoliskolla (erät 23. 10.—27.11. 70) vasikoilla oli yleensä saapumisen yhteydessä ripuli, joka kesti n. viikon ajan. Ripulikautena painot laskivat usein tulopainon alapuolelle (suurin lasku 5.0 kg). 30.10. 70 saapuneesta erästä kuoli yksi vasikka, joten tämän erän arvot taulukossa 1 koostuvat vain kahden vasikan keskiarvoista. Kuolleen vasikan ruumiinavaus osoitti sen menehtyneen Escherichia colin aiheuttamaan suolisto- tulehdukseen. Vasikka oli myös heikosti kehittynyt. Taulukosta 3 ilmenevät koko kokeen ajan koetilassa olleiden vasikoiden sekä kolmen muun koevasikan painonkehitykset 120 vuorokauden ikään mennessä. Vertailuna ovat laitoksessa syntyneiden ja kokeen ulko- puolella olleiden yhdeksän vasikan vastaavien lukujen keskiarvot. Hiehossa ja lampaissa ei todettu kokeen kuluessa normaalista poikkeavaa. Hiehon pai- no lisääntyi kokeen aikana 55 kg. Hiiristä kuoli kokeen alkupuolella neljä kappaletta. Kokeen aikana astutetut 3 naaras- hiirtä synnyttivät yhteensä 23 normaalia poikasta tavanomaisen tiineysajan jälkeen. Poi- kasista kuoli ensimmäisen elinviikon aikana yksi. Marsut kuolivat kaikki 10—15 vrk:n kuluttua kokeen päättymisestä viikon sisällä. Kuolemansyyksi todettiin Salmonella typhimurium var. copenhagen-tartunnan aiheuttama äkillinen suolistotulehdus. Koetilan ilman kemiallisissa ja fysikaalisissa ominaisuuksissa tutkimuksen kuluessa tapahtuneet muutokset on esitetty taulukossa 2 ja kuvassa 2. Lämpötila koetilassa oli jok- seenkin vakio ja keskimäärin 21.7° C. Suhteellinen kosteus vaihteli laajalti vuorokauden sisälläkin (45—95 %). Korkea suht. kosteus ilmeni mm. koevasikoiden hikoilemisena. Varsinkin kuivikkeiden vaihdon ja karsinoiden pesun yhteydessä suht. kosteus nousi. Hiilidioksidin pitoisuus koetilassa oli koko ajan verrattain korkea. Pienin mittaustulos oli 1100 cm s/m3 ja suurin 4300 cm3/m3. Ammoniakin pitoisuus oli ajoittain suurehko (20—30 cm3/m3). Rikkivetyä ei ilmassa todettu (mittausmenetelmän erotusraja on n. 2 cm3 H 2S/m 3). Ilman happipitoisuus oli normaali. Vapona-liuskojen määrä ja niiden aikaansaama DDVP-pitoisuus kahdesti viikossa mitattuina ilmenevät taulukosta 2. Eri liuskamäärien aiheuttamat ilman DDVP-pitoi- suudet ovat havainnollistettuina kuvassa 3. Korkein pitoisuus, 2.1 mg/m3 , todettiin suu- rimman Vapona-liuskamäärän ripustamisen jälkeen tehdyn mittauksen yhteydessä. Kokeen alkupuoliskolla, jolloin tuoreita liuskoja lisättiin, väheni ilman DDVP-pitoi- suus saman liuskamäärän ensimmäisen ja toisen mittauskerran välillä. Muutos ei ollut Taulukko 1. Koevasikoiden kasvu tulopäivää seuranneen19 vuorokauden aikana. Table I. Growth of calves in the 19 days subsequent to arrival. Tulopäivä Luku- Keskim. tulopaino Keskim. elopaino Keskim. kasvu Altistusaika Time of subjection Day of arrival määrä Average weight at arrival 19 vrk kuluttua g/vrk Number kg Average liveweight at Average growth 19 days gjday Liuskojen määrät1 ) Number of strips 1 ) kg 5 kpl 10 kpl 20 kpl 30 kpl 50 kpl 80 kpl 23.10.70 3 34.7 (31.0—39.0) 43.8 (42.0—47.5) 482 (421—579) 10 vrk 6 vrk days days 23.10. 3 31.5 (27.5—35.0) 39.0 (36.0—42.5) 395 (342—447) 9 vrk days 30. 10. 2 36.0 (36.0—36.0) 42.8 (42.5—43.0) 349 (342—355) 6 vrk days 7.11. 3 37.2 (30.5—43.0) 47.3 (40.3—54.0) 535 (500—579) 6 vrk days 14.11. 3 31.2 (27.5—34.0) 37.7 (31.5—41.0) 342 (211—447) 6 vrk days 20.11. 3 40.3 (33.0—49.0) 48.8 (41.5—55.0) 447 (316—579) 6 vrk days 27.11. 3 35.0 (32.5—37.5) 42.8 (41.5—44.5) 408 (342—526) 7 vrk days 4.12. 3 35.7 (31.5—39.0) 47.7 (42.5—51.0) 632 (579—684) 6 vrk 6 vrk days days 11.12. 3 37.0 (32.0—43.0) 45.2 (38.0—52.0) 430 (316—500) 5 vrk 6 vrk days days 18.12. 3 41.2 (38.0—44.5) 49.7 (47.0—53.0) 447 (421—474) 8 vrk 4 vrk days days 28. 12. 3 36.8 (33.0—39.0) 45.5 (38.5—48.5) 456 (289—553) 1 vrk 4 vrk 11 vrk days days days 8.1.71 3 37.2 (36.5—38.5) 47.2 (45.5—49.5) 526 (474—579) 8 vrk 4 vrk days days 15. 1. 3 39.0 (37.0—41.5) 46.0 (42.0—50.0) 368 (263—447) 5 vrk days 1 ) Valmistajan suosittelema määrä koetilan ilmatilassa 5 liuskaa Manufacturer recommends 5 stribs for air sbace of exberiment bremises 192 193 Taulukko 2. Mittaustulokset koehuoneen ilmasta. Table 2. Measurements of experiment room atmosphere. \ Päivämäärä ia viikon \ tJ 27.10 30.10 03.1106.11 10.1113.11 17.1120.11 24.1127.11 01.1204.12 08.12 päivä Number of days • and day of week ti P e P e “ P C “ P e t! P C “ P e “ \ J Tu Fr Tu Fr Tu Fr Tu Fr Tu Fr Tu Fr Tu Mitattu aine Substance measured DDVP: liuskojen lukumäärä 5 10 20 30 50 80 number of strips näytteenottoaika (min.) 120 120 120 90 90 120 120 90 60 90 60 60 60 sampling time {min.) pitoisuus (mg/m8 ) 0.14 0.14 0.110.36 0.180.66 0.640.74 0.69 1.3 1.12.1 1.1 content ( mg/ms ) COj (cm»/m8 ) 2500 2300 3000— 3200 1900— 2600 2700 3600 3300 3400 3300 3400 3500 3000 2400 2400 2900 1400 3000 2500 2900 NH, (cm s /m8 ) 15—10 10 10 10 5 5 < 5 < 5 10 < 5 20 5 s—lo H2 S (cm'/m 1 ) <2 <2 <2 <2 <2 <2 <2 <2 <2 <2 <2 <2 <2 O a (til.-%) {voi. %) 20.520.5 20.5 20.5 20.1 20.520.2 20.6 Jatkuu s. 194 Continues p. 194 194 Päivämäärä ja viikon H. 12 15.1218.12 22.1229.12 05.0108.01 12.01 15.01 19.0126.01 \ päivä Number of P e ti pe ti ti ti pe ti pe ti ti days and day of Fr Tu Fr Tu Tu Tu Fr Tu Fr Tu Fu Mitattu wuk aine 'v Substance measured DDVP: liuskojen lukumäärä 50 30 20 10 5 0 number of strips näytteenottoaika (min.) 90 60 60 90 90 90 90 90 90 120 90 sampling time (min.) pitoisuus (mg/m 1 ) 1.01.4 0.910.97 0.430.50 0.410.24 0.120.09 0.10 content (mg /tn*) CO, (cm'/m1 ) 2000— 2300 2600 2900 2000— 2200 2300 1100 2100 1200— 2700 1600 2400 2500 3100 2300 3500 2400 4300 NH, (cm’/m*) <5 15 < 5 s—lo 10 25 15 30 25—30 s—lo 15 H,S (cm'/m 1 ) <2 <2 <2 <2 <2 <2 <2 <2 <2 <2 <2 O, (til.-%) (voi. %) 20.7 20.620.3 20.620.3 20.4 20.8 20.620.5 20.2 Huomautuksia Mittaukset tehty klo 10— 11 välisenä aikana. Hiilidioksidi ja ammoniakki; kullakin kerralla tehty kaksi mittausta noin 1 tunnin aikavälein. Mikäli pitoisuusvaihtelua on esiintynyt, tulokset on ilmoitettu vaihteluvälinä. Mittayksiköt cm'/m 1 = kuutiosenttimetriä kaasua tai höyryä ilmakuutiometriä kohden, mg/m* = milligrammoja ilmakuutiometriä kohden. til.-% = tilavuusprosentteja. Notes Measurements made 10—12 o'clock. Carbon dioxide and ammonia: on each occasion two measurementsmade at interval of c.I hour. If variations in concentration have occurred, the results are given in terms of range. Units of measurement cm'/m 3 = cubic centimetres of gas or vapourper cubic metre of air. mg/m3 = milligrammes per cubic metre of air. 00l % = volume per cent. 195 Taulukko 3. Vasikoiden painon kehitys 120 vuorokauden ikään mennessä. Table 3. Development in weight of calves to age of 120 days. Tulopäivä Luku- Keskim. (syntymä- tai) Keskim. elopaino 120 vrk Keskim. kasvu Huomautuksia Day of arrival määrä tulopaino1 ) ikäisenä g/vrk Notes Number Average weight at (birth Average liveweight at age Average growth or) arrival 1 ) of 120 days g/day kg kg Syntyneet laitoksella, eivät ole olleet ko- -9 (34.8)((30.041.0)— 41.0) 132.0 (110.0—152.0) 809 (625—950) keessa mukana Born at establishment, not included in experiment Koehuoneessa koko tutkimuksen kestoajan 23.10.70 3 34.7 (31.0—39.0) 120.3 (110.0—132.0) 765 (705—830) (92 vrk) In experiment room throughout experiment (92 days) Koehuoneessa 6 vrk 50 Vapona-liuskan 20.11.70 2 44.0 (39.0—49.0) 132.5 (128.5—137.0) 790 (786—795) väkevyydessä In experiment room6 days at concentration of 50 Vapona Strips Koehuoneessa 6 vrk 50:n ja 5 vrk 30:n 11. 12. 70 1 43.0 124.0 723 Vapona-liuskan väkevyydessä In experiment room6 days at concentration of 50 Vapona Strips and 5 days at 30 *) Ikä saapuessakeskim. 8 vrk. Average age at arrival 8 days. 196 säännöllinen loppupuolella, jolloin liuskoja vastaavasti poistettiin. Lisättäessä liuskoja, varsinkin lisäyksessä 50:stä 80:een, todettiin suhteellisen selvä pistävä haju sekä limakal- voja ärsyttävä vaikutus, joka kuitenkin vuorokauden parin sisällä huomattavasti heik- koni. Hengitystä ärsyttävä vaikutus ilmeni myös koevasikoissa, joilla suurimman liuska- määrän (80 kpl) aikana oli hetkellistä hengenahdistusta. Vasikoiden verinäytteistä suoritetut kaasukromatografiset DDVP:n ja sen mahdol- listen hajoamistuotteiden analyysit olivat kaikki kielteisiä. Koliiniesteraasin aktiivisuus eläinhoitajien ja vasikoiden seerumissa on esitetty taulukossa 4. Normaaliaktiivisuus käy- tetyn menetelmän mukaan on ihmisellä 130—310 p, moolia/ml seerumia/tunti. Kuva 2. Koetilan lämpötila ja suhteellinen kosteus. Fig. 2. Tempernture and relative humidity of experiment premises. Kuva 3. DDVP:n pituisuusvaihtelu Vapona liuskojen annostuksen muuttuessa (liuskojen lukumäärä merkitty pylvään kärkeen). Fig. 3. Variation in DDVP content with varying dosage of Vapona strips (number of srips shown at top of column). 197 Taulukko 4. Seerumin koliiniesteraasin aktiivisuus (p moolia/ml seerumia/tunti). Table 4. Serum cholinesterase activity (ft mols/ml serum/hr). Vapona-liuskojen määrä 0 5 30 80 Number of Vapana Strips Huomautuksia Vrk kokeen alusta 1 30 45 Notes Days after experiment started Eläintenhoitaja 1. 160 200 245 Koehuoneessa keskim. 2 t. vuorokaudessa Keeper I. Eläintenhoitaja 2. 125 170 215 In experiment room on average 2 hours per day Keeper 2. Vasikka 801 85 Koehuoneessa kokeen alusta lähtien Calf In experiment room since start of experiment Vasikka 802 80 Calf Vasikka 1901 85 Koehuoneessa 6 vrk 80 Vapona-liuskan Calf väkevyydessä Vasikka 1903 85 In experiment room 6 days at concentration of Calf 80 Vapana Strips Vasikka 8 80 Vertailueläimet Calf Control animals Vasikka 9 85 Calf ci määritelty not determined Tulosten tarkastelua Lukuisissa kokeissa on todettu Vapona-liuskojen (Vapona Strip®) suhteellinen vaa- rattomuus ihmisille (Zavon & Kindel 1966, Cavagna et ai. 1969). Veren plasmassa on kuitenkin ilmennyt koliiniesteraasiaktiivisuuden laskua vuodepotilaissa, jotka olivat 0.2 mg/m3 DDVP-kaasuväkevyydessä 24 tuntia vuorokaudessa. Spesifisen punasoluihin sido- tun asetyylikoliiniesteraasin laskua ei käytännössä ole lainkaan todettu. Koeolosuhteissa aikaansaaduissa sangen korkeissa DDVP-pitoisuuksissa((8.2.47 —2.4 mg/m3) on tosin ilmen- nyt koehenkilöiden punasolujenkin koliiniesteraasin aktiivisuuden vähenemistä, mutta jo viikon kuluttua arvot palautuivat normaaleiksi. Vastasyntyneet eivät ole aikuisia herkem- piä DDVPm vaikutuksille. Normaaliolosuhteissa suosituksen mukaisia Vapona-määriä (1 Huska/28 m 3) käytet- täessä DDVP-määrä harvoin ylittää 0.05 mg/m3:n rajan. Joskus se voi kuitenkin nousta aina 0.2 mg/m3 määrään (Cavagna et ai. 1969). Höyrystymiseen vaikuttavat ilman fysi- kaaliset ominaisuudet, kuten lämpötila, kosteus ja ilmanpaine. Työpaikan ilmassa jatku- 198 vassa päivittäisessä työssä (8 t/vrk) suositellaan sallittavaksi enintään 1 mg DDVP:tä/m3 (Threshold Limit Values 1970). DDVP-kokeiden ja Vapona-liuskojen käytön yhteydessä saatujen kokemusten perus- teella on todettu, että valmisteen turvallisuusmarginaali on suuri ja että se suositusten mukaisesti käytettynä on vaaraton useille koti-, lemmikki- ja koe-eläimille. (Tracy et ai. 1960). Eräille trooppisille akvaariokaloille ja häkkilinnuille liuskat voivat olla vaarallisia, jos ne on ripustettu eläinten välittömään läheisyyteen (Luthgen & Lucas 1971). Useista koe-eläimillä suoritetuista kokeista mainittakoon koe (Mello 1967), jossa rottia pidettiin 63 vuorokautta ilmatilassa, jossa Vapona-liuskojen määrä suositeltuun määrään verrattuna oli 280-kertainen. Kliinisiä myrkytysoireita ei kokeen aikana tai sen jälkeen rotissa todettu. Ruumiinavauksissa ei myöskään ilmennyt DDVPm vaikutuksesta johtuvia muutoksia. Nyt suoritetun tutkimuksen puitteissa käytettiin koehuoneessa vaihtuvia liuskamääriä (5, 10, 20, 30, 50 ja 80 liuskaa/140 m 3). Liuskojen määrät olivat suositeltuun määrään ver- rattuna 1-,2-, 4-, 6-, 10-ja 16-kertaiset. Vaikka koehuoneen ilmanvaihto oli pyritty järjes- tämään mahdollisimman epäedulliseksi, ei DDVPm pitoisuus noussut 80 liuskan aikana korkeammaksi kuin 2.1 mg/m3 . Ilmanvaihdon heikkoutta kokeessa osoittavat mm. korkea C02-pitoisuus, suhteellisen kosteuden korkeat arvot sekä vasikoiden jatkuva hikoileminen kokeen aikana. Taulukossa 2 esitetyt saman liuskamäärän eri DDVP-pitoisuudet kokeen alkupuolella osoittavat, että tehoaineen höyrystyminen ilmeisesti on suurin heti liuskapakkauksen avaa- misen jälkeen, koska mittaustulokset poikkeuksetta ovat suuremmat ensimmäisen mittaus- kerran yhteydessä. DDVPm höyrystyminen lienee kuitenkin sangen hidasta, koska kolme kuukautta riippuneessa liuskassa todettiin vielä n. 70 % alkuperäisestä tehoaineesta. Tau- lukosta 2 jakuvasta 3 ilmenevät ilman DDVP-määrät osoittavat myös, että samat liuska- määrät liuskojen lisäämisen ja poiston yhteydessä johtavat likimain yhtäpitäviin ilman DDVP-pitoisuuksiin. Tämä osoittaa liuskojen pitkäikäisyyden niiden insektisidisen tehon suhteen samoin kuin sen, että DDVPm höyrystyminen vakio-olosuhteissa on tasaista. Kokeen alkupuolella suoritetut eläintenhoitajien koliiniesteraasin aktiivisuuden mää- ritystulokset pysyivät normaalirajoissa. Tämä osoittaa, etteivät DDVP-pitoisuudet ilmassa aiheuttaneet seerumin koliiniesteraasin aktiivisuudessa häiriöitä. Tiedetään, että tämä ak- tiivisuus punasolujen spesifiseen asetyylikoliiniesteraasin aktiivisuuteen verrattuna mm. ihmisellä yleensä laskee aikaisemmassa vaiheessa orgaanisten fosforihappoestereiden vai- kutuksesta. Suurimman ilman DDVP-pitoisuuden aikana suoritettu vasikoiden vastaavan seerumin koliiniesteraasin aktiivisuusmäärittely osoitti sen alhaiseksi ja kontrollivasikoihin verrattuna muuttumattomaksi. Useiden tutkimusten (esim. Radeleff & Woodward 1956, Dyeing & Hjelle 1957) mukaan onkin nautaeläimillä plasma- tai seerumi- eli ns. pseudokoliiniesteraasin aktiivisuus sangen alhainen ja merkityksetön. Kokeen aikana ei vasikoiden veressä kaasukromatograafisesti voitu osoittaa DDVP:tä tai sen hajoamistuotteita. Mahdollinen vereen imeytynyt DDVP on kuitenkin voinut ha- jota niin nopeasti, ettei sitä voitu osoittaa. Tunnettua onkin, että DDVP hajoaa nopeasti maksassa (Tracy 1960, Tracy et ai. 1960). Metaboliittien LD 50-arvot ovat DDVPm LD 50-arvoja huomattavasti suuremmat (Casida et ai. 1962) eikä niillä ole koliiniesteraasin aktiivisuutta alentavaa tehoa. Kliinisiä oireita, jotka voisivat johtua DDVP-myrkytyk- sestä, ei todettu kokeen tai sitä seuranneen kontrollijakson aikana koe-eläimissä, Lukuun- 199 ottamatta suhteellisen yleistä tulon yhteydessä esiintynyttä ripulia oli yleiskunto vasikoilla hyvä ja kehitys normaalia. Kuitenkin painon lisäys kontrolleihin verrattuna oli pienempi. Tämä johtunee osittain huonoista ympäristöolosuhteista ja osittain vasikoiden heikosta ja vaihtelevasta tulokunnosta. Viimeksi mainittu seikka aiheutti mm. sen, että usein kesti useita vuorokausia ennen kuin vasikoiden paino alkoi nousta. Vastaavia häiriötekijöitä ei omassa navetassa syntyneillä kontrollivasikoilla ole ollut. Koetilassa olleet marsut kuolivat kokeen jälkeen Salmonella typhimurium-snolistotuleh- dukseen. Koska Salmonella typhimurium on patogeeni bakteeri mm. marsuille, koska kokeen loppumisesta oli kulunut jo yli 10 vuorokautta ja koska tiedetään, että DDVP on akuutisti vaikuttava ja nopeasti metabolisoituva myrkky (Tracy 1960, Tracy et ai. 1960), voidaan ko. bakteeritartunta katsoa kuoleman syyksi. Yhteenvetona voidaan todeta, ettei suositusta 16 kertaakaan suurempi Vapona-liuska- määrä aiheuttanut myrkytyksiä kokeessa, jossa mm. pyrittiin aikaansaamaan mahdolli- simman epäedullinen ilmanvaihto. Näin ollen näyttää ilmeiseltä, ettei Vapona Strip®-val- miste suosituksen mukaan käytettynä voi aiheuttaa haittavaikutuksia normaaleissa kasvu- olosuhteissa vasikoille ja että valmisteen turvallisuusmarginaali on riittävä. KIRJALLISUUS Casida, J. E., Mcßride, L. & Niedermeier, R. P. 1962. Metabolism of 2,2-dichlorovinyl dimethyl pho phate in relation to residues in milk and mammalian tissues. J. Agric. Fd Chem. 10; 370—377 Cavagna, G., Locati, C. & Vigliani, E. C. 1969. Clinical effects of exposure to DDVP (Vapona) in- secticide in hospital wards. Archs Environ. Hlth 19: 112—123. Dybino, O. & Hjelle, A. 1957. Kolinesteraseaktiviteten i blod hos storfe. Nord. VetMed. 9: 41 —48. de la Hueroa, J., Charlotte Yesinick & Popper, H. 1952. Colorimetric method for the determination of serum cholinesterase. Am. J. Clin. Path. 22: 1126—1133. Hughes, J. T. 1963. Colorimetric determination of low concentrations of 2,2-dichlorovinyl dimethyl phosphate in the atmosphere. Analyst 88: 318—319. Kasvinsuojeluaineluettelo 1969. Kasvinsuoj. Seur. Julk. 39: I—lol. Knapp, F. W. & Graden, A. P. 1964. Accidental exposure of dairy cows to excessive amount of dichlorvos. J. Econ. Ent. 57:790—791. Luthgen, W. & Lucas, H. 1971.Vergiftungen von Ziervögeln durch DDVP (Dichlorvos) bei der Ekto- parasiten- und Schädlingsbekämpfung. Verhandlungsbericht des XIII Internationalen Symposiums iiber die Erkrankungen der Zootiere, p. 191— 194. Helsinki. Mello, D. 1967. Verficaco de toxicidade, para ratos brancos, do dichlorvos (DDVP) sob a forma de vaporizntes. Biologico (Sao Paulo) 33: 204—206. Radeleff, R. D. & Woodard, G. T. 1956. Cholinesterase activity of normal blood of cattle and sheep. Vet. Med. 51:512—514. Rosenberger, G. 1970. Krankheiten des Rindes. Berlin und Hamburg. Threshold limit values of airborne contaminants for 1970, 1970. American conference of governmental industrial hygienists, 1—27. Tracy, R. L. 1960. Insecticidal and toxicological properties of DDVP. Soap Chem. Spec. 36: 74—76, 105. » Woodcock, J. G. & Chodroff, S. 1960. Toxicological aspects of2,2-dichlorovinyl dimethyl phos- phate (DDVP) in cows, horses and white rats. J. Con. Ent. 53; 593—601. Zavon, M. R. & Kindel, E. A. jr. 1966. Potential hazard in using dichlorvos insecticide resin. Adv. Chem. Ser. 60: 177—186. 200 SUMMARY THE TOXICITY OF DDVP (DICHLORVOS) EVAPORATED FROM VAPONA STRIP® Kurt Henriksson State Veterinary Medical Institute, Helsinki Kaarlo Kallela College of Veterinary Medicine, Helsinki Matti Virtamo and Pirkko Pfäffli Institute of Occupational Health, Helsinki The experiment comprised 39 calves, three of which were exposed to DDVP evaporation during the whole period, i.e. about three months. The number of the strips was varied, the recommended number in the experiment room (about 140 m 8) being multiplied during the first half of the study by 1,2, 4,6, 10, and 16. The additions took place once a week. During the second half of the study the number of strips was correspondingly reduced. In addition to the three calves which were kept in the experiment room during the whole study, another group of three calves was subjected to every alteration in the number of strips. Each of these groups was kept in the room for one week during the first half of the study and for two weeks during the second half. Besides the calves, the study involved 1 heifer, 6 guinea pigs, and 20 mice. Three mice were mated and bore normal litters during the experiment. The study also involved 7 sheep, which were removed from the experiment room to an environment free of Vapona when the number of strips was highest (80). The ventilation in the experiment room was kept at a minimum. The temperature and relative humidity were observed during the study. The temperature was rather constant, approx. 21.7° C. The relative humidity varied (45 —95 %) and was often high. The concentrations of DDVP, C0 2 , H2 S, NHS, and 0 2 in the air were measured twice a week, i.e. twice in connection with each number of strips. During the recommended number of strips the concentration of DDVP in the air was 0.09—0.14 mg/m 1. The highest concentration, 2.1 mg/m8 , was measured when the number of strips was 16 times the recommended number. The 0O 2 content of the air was 2—B-fold (1100 —4300 cm’/m’) compared with normal, pure air. The NH, content was at times rather high (20—30 cm'/m'), whereas the 02 content was normal. The H2 S was never ascertained. During the study period the DDVP content of the strips used for three months was reduced by 30 per cent. The DDVP content of the blood of the calves was measured by means of gas chromatography, with negative results, at 2,6, and 16 times the recommended number of strips. The serum cholinesterase activity (SCA) of the keepers of the animals was observed during the first half of the study and was found to keep within normal values. The SCA of the calves was measured at the highest number ofstrips, the values did not differ from those of the control calves. No symptoms of DDVP intoxication could be observed during or after the experiment in the calves or the other animals. When the number of strips was highest (16 times the recommended number) there was a temporarypungent smell in the air which had a slightly irritating effect on the mucuous membranes of the keepers and caused momentary symptoms of dyspnea in some of the calves. The gain in weight of the calves was also recorded and did not differ from normal. When the number ofstrips was twice the recommended number, one of the calves died of Escherichia coli-gastroenteritis. Also four mice died during the study period; this can be regarded as a normal reduc- tion. About two weeks after the experiment had ended, all the guinea pigs died ofa Salmonella typhimurium infection. In conclusion it can be stated that even when the number ofVapona Strips ® was sixteen times the recommended number, the concentration of DDVP in the air did not prove dangerous for the calves or the other animals involved in the study, although the ventilation was kept as low as possible. Thus it is obvious that Vapona Strip® used in accordance with the recommendations does not have a detrimental effect on calves.