Métodos
Friends of the Earth llevó a cabo estos estudios revisados por pares en colaboración con investigadores de la Universidad de California en Berkeley, la Universidad de California en San Francisco, el Centro de Recursos de Biomonitoreo Commonweal y el Instituto de Investigación en Salud. Queríamos saber si una dieta orgánica podía reducir los niveles detectables de pesticidas y sus productos de degradación en el organismo de los participantes.
Garantizamos la supervisión y protección de los participantes humanos a través del Comité de Ética de Investigación Institucional del Oeste. El estudio se publicó en la revista Environmental Research.
Seleccionamos cuatro familias de Atlanta, Baltimore, Minneapolis y Oakland para participar en el estudio. Estas familias indicaron que no solían consumir alimentos orgánicos. En total, participaron 16 personas.
El estudio duró 12 días. Durante la primera fase, cada familia consumió únicamente alimentos y bebidas convencionales (no orgánicos). Durante la segunda fase, cada familia consumió únicamente alimentos y bebidas orgánicos. Cada participante recogió una muestra de orina diaria durante los 12 días del estudio y llevó un registro de su alimentación.
Para garantizar que las familias pudieran seguir una dieta completamente orgánica, se les proporcionaron alimentos orgánicos de dos maneras: 1) se les pidió a los participantes que elaboraran una lista de todos los productos que necesitarían para una semana, y los asistentes de investigación compraron los alimentos orgánicos de esta lista y los entregaron en sus domicilios; y 2) durante la semana de alimentación orgánica, un chef o servicio de catering certificado preparó las cenas con alimentos totalmente orgánicos y los asistentes de investigación las entregaron a los participantes del estudio. Todos los alimentos orgánicos se proporcionaron gratuitamente a las familias.
Las muestras fueron analizadas por laboratorios de la Universidad de California en San Francisco, el Instituto Nacional de Salud Pública de Quebec y el Instituto de Investigación en Salud.
Para una explicación completa de los métodos, consulte La intervención con una dieta orgánica reduce significativamente los niveles de pesticidas en la orina de niños y adultos estadounidenses. en Investigación Ambiental, una revista científica revisada por pares.
Metodología de laboratorio de la Universidad de California en San Francisco
Se analizaron muestras de orina para 18 pagAnalitos de esticidas, incluidos nueve analitos específicos de organofosforados, neonicotinoides, piretroides, fungicidas y herbicidas y tres analitos de piretroides no específicos.
La cuantificación de los nueve analitos específicos de plaguicidas y los tres analitos de piretroides no específicos se realizó mediante cromatografía líquida-espectrometría de masas en tándem (LC-MS/MS) en un sistema Agilent LC 1260-AB Sciex 5500. Las muestras de orina (1 mL) se prepararon para el análisis LC-MS/MS mediante extracción en fase sólida (SPE) utilizando cartuchos Waters Oasis WAX (10 mg, 30 µm, 1 cc). Los compuestos se ionizaron en modo negativo mediante ionización por electrospray (ESI) y se monitorizaron mediante monitorización de reacciones múltiples (MRM). Cada compuesto se monitorizó utilizando dos transiciones (véase la Información complementaria S1), junto con 2,4-D-d3 y Cloth-d3 como estándares internos. Cada lote de muestras se inyectó por duplicado y se analizó junto con estándares de calibración que se analizaron al inicio, entre las inyecciones de las muestras duplicadas y después del análisis de cada lote. Además, se analizaron muestras de control de calidad (CC) con concentraciones bajas y altas para cada lote de análisis. Se aceptó un lote si ambas muestras de control de calidad estaban dentro del 20 por ciento de sus valores objetivo y tenían coeficientes de variación (CV) ≤ 20 por ciento.
Instituto Nacional de Salud Pública de Quebec
Se analizaron muestras de orina para detectar seis analitos de fosfato de dialquilo organofosforado (DAPS) no específicos.
Para cuantificar los seis metabolitos no específicos del plaguicida organofosforado DAP (DEP, DETP, DEDTP, DMP, DMTP y DMDTP), se enriquecieron 0,1 mL de las muestras de orina con estándares internos (DEP-13do4, DETP-13do4, DEDTP-13do4, DMP-d6, DMTP-d6, DMDTP-d6Tras añadir 1 mL de acetonitrilo y 200 mg de carbonato de potasio, las muestras se derivatizaron con 15 µL de bromuro de pentafluorobencilo (PFBBr) a 70 °C durante 2 horas. Los productos derivatizados se extrajeron con 7 mL de una mezcla de diclorometano:hexano (8:92), se mezclaron durante 15 minutos y se centrifugaron durante 5 minutos a 1500 rpm. El disolvente se evaporó a sequedad, se resuspendió en 500 µL de diclorometano:hexano (20:80) y se analizó para detectar metabolitos de plaguicidas en un cromatógrafo de gases (GC) Agilent 6890 Network (Agilent Technologies; Mississauga, Ontario, Canadá) acoplado a un espectrómetro de masas en tándem (MS/MS) Waters Quattro Micro GC (Waters; Milford, Massachusetts). El cromatógrafo de gases (GC) se equipó con una columna Agilent HP-5MS de 30 m (0,25 mm de diámetro interno, 0,25 µm de espesor de película) acoplada al espectrómetro de masas en tándem (MS/MS). Los materiales de referencia internos utilizados para controlar la calidad de los análisis fueron el material de referencia no certificado ClinChek (Orina Nivel 1; RECIPE Chemicals; Múnich, Alemania) y tres materiales de referencia internos (control de calidad bajo, medio y alto) preparados por el Centro de Toxicología de Quebec (CTQ) del Instituto Nacional de Salud Pública de Quebec (INSPQ). La calidad y la exactitud generales del método analítico se supervisaron mediante el programa interlaboratorios del Programa Alemán de Evaluación Externa de la Calidad (G-EQUAS; Erlangen, Alemania).
Los laboratorios analizaron las siguientes sustancias químicas y no las detectaron en ninguna muestra de orina de los participantes: 5-hidroxi-imidacloprid, 5-OH-tiabendazol (un producto de degradación del tiabendazol, utilizado en agricultura como fungicida), iprodiona (un fungicida y nematicida) y boscalid (un fungicida). Esto podría significar que los participantes no estuvieron expuestos a estas sustancias químicas. Sin embargo, todos los plaguicidas que representan estas sustancias se utilizan en cantidades significativas y se encuentran con frecuencia como residuos en los alimentos (véase Programa de datos sobre plaguicidas del USDA.Dado que la ciencia que estudia los plaguicidas en el organismo humano aún está en desarrollo, esto también podría significar que los métodos utilizados en los laboratorios no fueron lo suficientemente sensibles para detectar estas sustancias químicas o que las sustancias químicas específicas estudiadas no son los compuestos adecuados. Por ejemplo, este estudio detectó el plaguicida neonicotinoide clotianidina en la orina de todos los participantes, pero no encontró el producto de degradación neonicotinoide del imidacloprid. (5-hidroxi-imidacloprid) a pesar de que el imidacloprid se utiliza mucho más ampliamente en la agricultura.
Metodología de laboratorio del Instituto de Investigación en Salud
El análisis de glifosato y AMPA en muestras de orina se realizó en el Health Research Institute de Fairfield, Iowa, mediante una metodología de dilución isotópica acreditada según la norma ISO/IEE 17025 y el programa CLIA de la EPA de EE. UU. Las separaciones se llevaron a cabo utilizando un cromatógrafo de líquidos de ultra alta resolución Shimadzu Nexera X2 (Shimadzu Scientific Instruments, Columbia, MD, EE. UU.) acoplado a una columna de guarda Cation-H de Bio-Rad (Hercules, CA, EE. UU.) (30 mm × 4,6 mm). La espectrometría de masas se realizó con un espectrómetro de masas de triple cuadrupolo QTRAP 5500 de AB Sciex (Framingham, MA, EE. UU.).
La cuantificación se llevó a cabo utilizando un método descrito previamente (Jensen et al., 2016) modificado para lograr una mayor sensibilidad. Las modificaciones redujeron el límite de cuantificación para el glifosato y el AMPA de 0,100 a 0,050 ng/ml y el límite de detección de 0,023 a 0,020 ng/ml para el glifosato y de 0,033 a 0,013 ng/ml para el AMPA. En resumen, se utilizaron estándares internos de glifosato marcados isotópicamente (13DO,15N) (Laboratorios de Isótopos de Cambridge, Andover, MA, EE. UU.) y AMPA (13DO, 15N, D2Se añadieron reactivos (Sigma-Aldrich, St. Louis, EE. UU.) a muestras de orina, las cuales se ajustaron a una concentración de ácido fórmico de 0,051 T/T. Las muestras se centrifugaron a 14 800 rpm durante 10 minutos para sedimentar las partículas y se transfirieron a viales de polipropileno para su análisis por LC-MS/MS. La dilución de las muestras se corrigió mediante la medición de la densidad utilizando un refractómetro con Bluetooth (ATAGO, Tokio, Japón).
Los procedimientos de control de calidad (CC) incluyeron lo siguiente: (1) análisis de material de referencia certificado (LGC, Lancashire, Reino Unido) diluido en orina de control a concentraciones moderadas (~0,4 ng de glifosato/ml y ~0,80 ng de AMPA/ml) al inicio y al final de la ejecución, y a bajas concentraciones (~0,04 ng de glifosato/ml y ~0,08 ng/ml de AMPA) al inicio y al final de cada ejecución y después de cada 10 muestras durante la ejecución, con una concordancia de ± 20% entre los valores medidos y declarados; (2) Curva de calibración con matriz coincidente para glifosato y AMPA (materiales de referencia certificados de Sigma-Aldrich, St. Louis, EE. UU.) de 0,025 ng/ml a 50,0 ng/ml colocada al inicio de cada corrida, con una repetición de los puntos de 2,5 y 0,25 ng/ml al final de la corrida, con una concordancia de ± 20% entre las mediciones; (3) análisis duplicado de 10% de muestras y repetición de los análisis en los casos en que los duplicados divergieron en más de 30%; (4) verificación de que los recuentos brutos de los puntos más alto y más bajo en la curva de calibración cumplieron con los criterios de consistencia entre corridas tanto para glifosato como para AMPA.
Para las muestras con concentraciones de glifosato y AMPA inferiores al límite de detección (LOD), las concentraciones se establecieron en el LOD dividido por la raíz cuadrada de 2 (Hornung y Reed, 1990). Para las muestras con concentraciones de glifosato y AMPA inferiores al límite de cuantificación (LOQ) pero superiores al LOD, las concentraciones se establecieron en el 501 % del LOQ.