TOXICOLOGIE

Prezenţa reziduurilor de pesticide în produsele obţinute din Cannabis

 Presence of pesticide residues in cannabis products

First published: 14 aprilie 2022

Editorial Group: MEDICHUB MEDIA

DOI: 10.26416/Farm.205.2.2022.6293

Abstract

The literature addressing the cannabis use for medical purposes provides scientific evidence that both cannabis and cannabinoids have potential therapeutic effects. The Cannabis plant has gained substantial attention in recent years due to the growing number of countries that legalize cannabis for medicinal and recreational use. Smoking is the most common method of administering cannabis.
Broad-spectrum pesticides are widely used in plant crops to control insects, weeds, and other pests. This prevention strategy is also used on Cannabis plants, currently cultivated in significant areas to produce food supplements and pharmaceuticals. Pesticides used in Cannabis crops can be insecticides, acaricides and fungicides that can accumulate in the environment and can be found in the final product, thus reaching the human body.
The use of pesticides in Cannabis plants is not regulated in most countries. In countries where Cannabis use is legalized, either for medical or recreational use, there are not always guidelines for pesticide use, so sample analysis is not a priority. When the maximum permitted limits are exceeded, these substances may cause undesirable potential dangerous effects.
We cannot ignore the idea that standardized testing should be considered mandatory in countries where consumption is already legal, which will help also other countries that are in the process of legalization.
 

Keywords
Cannabis, cannabinoids, pesticides

Rezumat

Literatura de specialitate care abordează problema canabisului pentru uz medical oferă date ştiinţifice că atât canabisul, cât şi canabinoizii au potenţiale efecte terapeutice. Planta de Cannabis a dobândit o atenţie substanţială în ultimii ani datorită numărului tot mai mare de ţări care legalizează canabisul pentru uz medicinal şi recreativ. Fumatul este cea mai comună metodă de administrare a canabisului. 
Pesticidele cu spectru larg sunt solicitate pe scară largă în culturile de plante pentru combaterea insectelor, buruienilor şi a altor dăunători. Această strategie este utilizată inclusiv pe culturile de plante din familia Cannabacee, cultivate în prezent pe suprafeţe semnificative pentru producerea suplimentelor alimentare şi a produselor farmaceutice. Pesticidele utilizate în cazul culturilor de Cannabis pot fi insecticide, acaricide şi fungicide care se pot acumula în mediul înconjurător şi pot fi găsite în produsul final, astfel putând ajunge în corpul uman.
În majoritatea ţărilor, nu este reglementată utilizarea pesticidelor în culturile de plante din familia Cannabacee. În ţările în care consumul de Cannabis este legalizat, indiferent dacă este vorba de uz medicinal sau recreativ, nu există întotdeauna linii directoare cu privire la utilizarea pesticidelor, ca atare analiza probelor nu a reprezentat o prioritate. Când se depăşesc însă limitele maxime admise, aceste substanţe pot provoca efecte nedorite.
Nu putem ignora ideea că testarea standardizată ar trebui considerată obligatorie în ţările în care consumul este deja legal, iar această testare va ajuta şi alte ţări care sunt într-un proces de legalizare.
 

Planta de Cannabis, ca şi alte plante, este predispusă la boli, dăunători, ciuperci şi infecţii bacteriene. Datorită popularităţii sale în creştere, în special în ţările şi în statele în care este legalizat consumul medicinal şi recreativ, cultivatorii tind să utilizeze pesticide şi stimulatori de creştere a plantelor pentru a creşte şi accelera randamentul acestora(1). Această problemă este ignorată pe scară largă, deoarece consumul de canabis nu este legiferat în majoritatea statelor lumii. Există atât o lipsă de standarde pentru monitorizarea utilizării pesticidelor privind plantaţiile legale de Cannabis, precum şi o lipsă de cunoştinţe cu privire la modul în care au suferit pesticidele piroliza în Cannabis şi cum sunt afectaţi consumatorii. Sunt puţine studii şi puţine date în literatură care să vizeze detectarea reziduurilor de pesticide, precum şi determinarea cantitativă a acestora din produsele obţinute din Cannabis(2), respectiv şi mai puţine metode standardizate care pot fi folosite pentru a testa pesticidele din planta de Cannabis(3).

Produsele comerciale pe bază de Cannabis cu conţinut de canabinoizi pot avea în compoziţie reziduuri din clase diferite de pesticide(4). Pesticidele prezintă efecte toxice acute în urma expunerii la doze mari şi, deşi acestea nu reprezintă în general o ameninţare imediată pentru consumatori, efectele toxice pot apărea prin expunerea repetată(5). Deoarece canabisul cel mai frecvent se fumează, liniile directoare şi nivelurile toxice de pesticidele raportate riscă să fie inexacte, aceste valori fiind asociate cu produsele agricole care sunt destinate pentru uz oral(6). Cannabis Safety Institute a raportat în 2015 că „reziduurile de pesticide din produsele de canabis cu amănuntul se găsesc adesea la niveluri care depăşesc nivelurile admise pentru orice produs agricol”(7). Reziduurile de pesticide din Cannabis vor fi supuse pirolizei şi vor fi inhalate când sunt fumate. Nu se ştie cât de dăunătoare sunt aceste substanţe când sunt pirolizate şi inhalate, dar faptul că se regăsesc în reziduurile prezente în fumul de Cannabis ar trebui să fie un semnal de alarmă. Mai mult, studiile au raportat că metaboliţii multor pesticide sunt mai toxici decât compuşii iniţiali. Un studiu realizat de Dryburgh şi colab. (2018) a evidenţiat că metaboliţii pesticidelor sunt mai mult decât probabil prezenţi în produs când canabisul este fumat(8). În plus, ar putea exista diferite interacţiuni farmacocinetice şi farmacodinamice între canabinoizi şi contaminanţi.

Acţiunea majorităţii pesticidelor vizează sistemul nervos central (SNC) şi, prin urmare, pot afecta mai mult decât doar dăunătorul, reprezentând o ameninţare pentru oameni şi animale(9). Pesticidele pot prezenta un pericol pentru utilizatorii care suferă de epilepsie sau de alte afecţiuni neurologice prin legarea de anumiţi receptori specifici din creier. Acest lucru ar putea reprezenta o ameninţare semnificativă pentru consumatorii de canabis medicinal care prezintă patologii asociate(10).

Cei mai frecvenţi dăunători asociaţi cu florile şi frunzele de Cannabis cultivate în interior sunt afidele, păianjenul, acarienii şi tizanopterele(11). Bolile fungice sunt, de asemenea, problematice în sere, când la interior se utilizează sisteme de iluminat. În consecinţă, cele mai frecvente pesticide asociate cu planta de Cannabis sunt insecticidele, acaricidele şi fungicidele(12). O parte dintre aceste pesticide au fost aprobate pentru utilizarea pe plante peisagistice, nu însă şi pentru plantele destinate consumului(13). Se consideră că plantele de interior prezintă un risc mai mare de contaminare cu pesticide, spre deosebire de plantele cultivate în aer liber(14). Majoritatea plantelor de Cannabis sunt acum cultivate în interior pentru a asigura un nivel consistent de tetrahidrocanabinol (THC) şi o producţie pe tot parcursul anului. Mai mult, concentraţiile de pesticide în plantele crescute complet sunt mai mari decât cele găsite în plantele mai tinere, din cauza expunerii la un număr mai mare de stropiri cu pesticide, acestea acumulându-se în plantă(15). Într-un studiu realizat în 2014, Schneider şi colab. au depistat că nivelurile de tebuconazol şi bifentrină detectate în planta de Cannabis erau la limita DL 50 (doza letală 50%)(16). Bifentrina este un insecticid piretroid şi este clasificat ca fiind moderat de periculos de către Organizaţia Mondială a Sănătăţii (OMS), având o toxicitate relativ scăzută pentru oameni; cu toate acestea, când este inhalat, poate provoca reacţii la nivelul tractului respirator, cum ar fi dificultăţi de respiraţie, dureri în piept, tuse şi edeme. Tebuconazolul este un fungicid cu structură triazolică, utilizat în agricultură şi este clasificat ca fiind moderat periculos de către OMS. La expunerea pe cale orală prezintă o toxicitate scăzută, deşi când este inhalat poate provoca iritaţii la nivelul nasului, plămânilor şi al gâtului. Agenţia pentru Protecţia Mediului (EPA) l-a clasificat drept posibil cancerigen uman, analizând tumorile hepatice de la şoareci când aceştia au fost expuşi la doze mari din acest pesticid, pe cale orală(17). Un alt studiul realizat în Belgia în 2017 a detectat 19 pesticide, inclusiv dicrotofos, clorfenvinfos şi diclorvos, în culturile de Cannabis, în condiţiile în care dicrotofos şi diclorvos nu sunt aprobate pentru utilizare în UE(15).

Nivelul maxim de reziduuri de pesticide din alimente, suplimente alimentare şi produse farmaceutice din întreaga lume nu este strict reglementat, iar diferenţele între cantităţile maxime admise diferă de la o ţară la alta. Cu toate acestea, studiile din 2018 au arătat că 44% din 1722 de cultivatori din Australia, Danemarca şi Marea Britanie recunosc că folosesc îngrăşăminte chimice sau insecticide(18). Aceasta este un număr mare, ţinând cont de faptul că este posibil ca unii cultivatori să nu fi luat parte la sondaj din teama de a nu fi descoperiţi, respectiv alţii au ascuns adevărul. Un alt studiu realizat de Russo (2016), în care a examinat produsele pe bază de Cannabis, legalizate în statul Washington, a constatat că 84,6% din probe conţineau cantităţi semnificative de reziduuri de pesticide, deşi nu au fost menţionate concentraţiile acestora(19).

Departamentul Agriculturii de Stat din Washington (WSDA) a lansat în 2014 o listă cu 271 de pesticide aprobate pentru utilizare pe plantaţiile de Cannabis. Statul Colorado a întocmit o listă de 357 de pesticide, dintre care multe conţin aceleaşi ingrediente active, care pot fi utilizate legal pe plantaţiile de Cannabis(20). În statul California se monitorizează 66 de pesticide(21), iar studiile din 2016 au arătat că produsele medicinale din Cannabis testate în California au avut conţinut de pesticide în cazul a 49,3% din probele analizate(20).

Prezenţa pesticidelor în culturile de Cannabis este o problemă de actualitate în zilele noastre, nu numai pentru cultivatori, ci şi pentru autorităţi, consumatori sau cercetători(20,22). Compuşii organofosforici, cum ar fi clorpirifosul sau malationul, s-au dovedit a fi foarte toxici, inducând tulburări neurocomportamentale şi cognitive, teratogeneză, imunotoxicitate sau tulburări endocrine şi metabolice(23).

Daminozida şi paclobutrazolul sunt doi regulatori de creştere pentru plante care au fost interzişi în SUA şi în multe ţări europene, din cauza proprietăţilor cancerigene(21,22).

În Canada, cerinţele de testare impuse de Health Canada stipulează limitele pentru pesticide la următoarele valori: 0,02-3 µg/g pentru flori uscate de canabis, 0,01-2,5 µg/g pentru ulei şi 0,01-1,5 µg/g pentru plante proaspete(21,24). Datorită faptului că utilizarea culturilor de Cannabis ca materie primă pentru industria suplimentelor alimentare şi farmaceutice este relativ nouă, nu există încă o expertiză bine stabilită în domeniul controlului calităţii materiei prime(25), inclusiv testarea pentru determinarea reziduurilor de pesticide(20). Prin urmare, dezvoltarea unor metode pentru detectarea şi cuantificarea precisă, fiabilă şi sensibilă a reziduurilor din pesticide reprezintă o temă de actualitate în cercetarea farmaceutică(26).

Numeroase pesticide de diferite clase au fost detectate în planta de Cannabis, concentraţiile în care acestea se regăsesc în general fiind de ordinea µg/g, metoda analitică utilizată cu preponderenţă pentru analiza acestora fiind cromatografia de lichide cuplată cu spectrometria de masă (LC-MS). Majoritatea acestor pesticide detectate sunt clasificate ca fiind moderat periculoase.

Într-un studiu realizat de Blebea şi colab. (2021), în România, au fost utilizate trei materiale de referinţă certificate cu un conţinut total de amestec de 66 de pesticide. Metoda LC-MS/MS, dezvoltată pentru determinarea pesticidelor din uleiurile cu conţinut de canabidiol (CBD) comercializate pe internet, poate fi utilizată pentru analiza a 34 de compuşi din lista pesticidelor, pornind de la o concentraţie de 0,075 ng/mL. În niciuna dintre cele patru probe de uleiuri testate nu au fost detectate pesticide(27).

Este nevoie de dezvoltarea unor metode precise şi robuste care să satisfacă cerinţele tuturor celor interesaţi. Dezvoltarea acestor tehnici analitice este o provocare pentru analişti din cauza multor factori, cum ar fi complexitatea matricei de Cannabis, detectarea de contaminanţi la niveluri extrem de scăzute şi detectarea simultană a mai multor contaminanţi cu structuri chimice diferite. O altă problemă serioasă este că probele de Cannabis conţin nu numai mulţi canabinoizi, ci şi multe alte substanţe adiacente. Dacă pesticidele urmează să fie detectate şi cuantificate în probele de canabis cu precizie, trebuie colectată o probă reprezentativă, omogenizată, extrasă cu solvenţi adecvaţi şi îndepărtate substanţele ce ar putea cauza interferenţe. În ţările în care canabisul medical şi recreaţional este legalizat, ar trebui luată în considerare varianta urmăririi unui protocol standardizat pentru detectarea reziduurilor de pesticide.

Este evident că utilizarea pesticidelor în culturile de Cannabis este o realitate care nu poate fi negată. Ceea ce ar trebui făcut este determinarea nivelurilor adecvate de reziduuri pe plantaţiile legale de Cannabis şi implementarea unor controale de calitate adecvate. Sunt necesare, de asemenea, cercetări suplimentare pentru a evalua modul în care aceste pesticide afectează sănătatea umană când sunt pirolizate, deoarece există puţine date în acest domeniu. Este, de asemenea, esenţial să se stabilească în ce măsură consumatorul poate inhala reziduurile de pesticide din fumul de Cannabis. Prin urmare, sunt necesare studii suplimentare de toxicitate pentru a evalua pe deplin situaţia şi comportamentul pesticidelor din Cannabis.

Bibliografie

  1. Dahl JH, Kowalski J, Laine D, Zitzer J. (2016). Rapid Screening and Quantitation of Pesticide Residues in Cannabis by Modified QuEChERS and LC-MS-MS. Shimadzu. 2016; Available at: https://www.shimadzu.eu/sites/shimadzu.seg/files/SEG/Industries/PDFs/Cannabis/LCMS-8050%20Application%20-%20TP-230_Pesticides%20Cannabis_Dahl_P.pdf

  2. Leung MCK, Silva MH, Palumbo AJ, Lohstroh PN, Koshlukova SE, DuTeaux SB. Adverse outcome pathway of developmental neurotoxicity resulting from prenatal exposures to cannabis contaminated with organophosphate pesticide residues. Reprod Toxicol. 2019 Apr;85:12-18.

  3. Pérez-Parada A, Alonso B, Rodríguez C, Besil N, Cesio V, Diana L, Burgueno A, Bazzurro P, Bojorge A, Gerez N and Heinzen H. Evaluation of Three Multiresidue Methods for the Determination of Pesticides in Marijuana (Cannabis sativa L.) with Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry. Chromatographia. 2016;79(17-18:1069-1083.

  4. Negrusz A, Cooper G. Clarke’s analytical forensic toxicology. London: Pharmaceutical Press, 2013.

  5. Martin-Reina J, Duarte AJ, Cerrillos J, Bautista JD and Moreno I. (2017). Insecticide Reproductive Toxicity Profile: Organophosphate, Carbamate and Pyrethroids. J Toxins. 2017;4(1):1-7.

  6. World Health Organization. WHO recommended classification of pesticides by hazard and guidelines to classification 2009. Geneva: World Health Organization, 2010.

  7. Voelker R, Holmes M. Pesticide Use on Cannabis. Cannabis Safety Institute, 2015;1-19. Available at: https://cdn.technologynetworks.com/tn/Resources/pdf/pesticide-use-on-cannabis.pdf

  8. Dryburgh LM, Bolan NS, Grof CPL, Galettis P, Schneider J, Lucas CJ, Martin JH. Cannabis contaminants: sources, distribution, human toxicity and pharmacologic effects. Br J Clin Pharmacol. 2018 Nov;84(11):2468-2476.

  9. Ogg CL, Hygnstrom JR, Alberts CA, Bauer EC. Managing Pesticide Poisoning Risk and Understanding the Signs and Symptoms. The Board of Regents of the University of Nebraska. 2018. Available at: https://extensionpublications.unl.edu/assets/pdf/ec2505.pdf

  10. McPartland J, Clarke R, Watson, D. Hemp diseases and pests. Wallingford: CABI Pub, 2000.

  11. McPartland JM. Cannabis pests. J. Ind. Hemp. 1996;3(2):49-55.

  12. Stone D. Cannabis, pesticides and conflicting laws: the dilemma for legalized States and implications for public health. Regul Toxicol Pharmacol. 2014 Aug;69(3):284-8.

  13. McPartland JM, McKernan KJ. Contaminants of Concern in Cannabis: Microbes, Heavy Metals and Pesticides. In: Chandra S, Lata H, ElSohly M. (2017). Cannabis sativa L. - Botany and Biotechnology. Cham: Springer.

  14. Russo EB. Current Therapeutic Cannabis Controversies and Clinical Trial Design Issues. Front Pharmacol. 2016 Sep 14;7:309.

  15. Cuypers E, Vanhove W, Gotink J, Bonneure A, Van Damme P, Tytgat J. The use of pesticides in Belgian illicit indoor cannabis plantations. Forensic Sci Int. 2017 Aug;277:59-65.

  16. Schneider S, Bebing R, Dauberschmidt C. Detection of pesticides in seized illegal cannabis plants. Analytical Methods. 2014;6(2):515-520.

  17. Fishel FM. Pesticide Toxicity Profile: Triazole Pesticides. University of Florida IFAS Extension, 2005; PI-68, pp. 1-4.

  18. Lenton S, Frank VA, Barratt MJ, Potter GR, Decorte T. Growing practices and the use of potentially harmful chemical additives among a sample of small-scale cannabis growers in three countries. Drug Alcohol Depend. 2018 Nov 1;192:250-256.

  19. Russo E. Pesticide contamination of cannabis in the legal market. 26th Annual Symposium of the International Cannabinoid Research Society. Poland, 26 June - 1 July, 2016b; p. 113.

  20. Taylor A, Birkett JW. Pesticides in cannabis: A review of analytical and toxicological considerations. Drug Test Anal. 2020 Feb;12(2):180-190.

  21. Atapattu SN, Johnson KRD. Pesticide analysis in cannabis products. J Chromatogr A. 2020 Feb 8;1612:460656.

  22. Subritzky T, Pettigrew S, Lenton S. Into the void: Regulating pesticide use in Colorado’s commercial cannabis markets. Int J Drug Policy. 2017 Apr;42:86-96.

  23. Singh Z. Toxic Effects of Organochlorine Pesticides: A Review. Am J Biosci. 2016;4:11.

  24. Craven CB, Wawryk N, Jiang P, Liu Z, Li XF. Pesticides and trace elements in cannabis: Analytical and environmental challenges and opportunities. J Environ Sci (China). 2019 Nov;85:82-93.

  25. Blebea NM, Rambu D, Costache T, Negreş S .Very Fast RP-UHPLC-PDA method for identification and quantification of the cannabinoids from hemp oil. Appl Sci. 2021;11(20):9414.

  26. Luca SV, Roehrer S, Kleigrewe K, Minceva M. Approach for simultaneous cannabidiol isolation and pesticide removal from hemp extracts with liquidliquid chromatography. Ind Crops Prod. 2020;155:112726.

  27. Blebea NM, Hancu G, Costache T, Ciobanu AM, Nicoară A, Karampelas O, Negreş S. LC-MS/MS use for testing pesticides in cannabinoidcontaining products. Farmacia. 2021;69(6):11107-11111.

Articole din ediţiile anterioare

SUPLIMENT TOXICOLOGIE | Ediţia 5 / 2015

Noile substanţe psihoactive, actori noi într-o dramă veche - toxicodependenţa

Daniela Baconi, Carolina Negrei, Miriana Stan, Anne-Marie Ciobanu

Drogurile au devenit, în prezent, o problemă indiferent de frontiere, evidenţiindu-se nu numai o creştere a producţiei şi a distribuţiei, conform ...

06 octombrie 2015