Bitki Öldürücü Ajanlar ( Herbisitler )

1) Bitki Öldürücü Ajanlar ( Herbisitler )

Giriş

Tarih boyunca insanlar her dönemde bitkisel örtü üzerinde yaşamaya, barınmaya ve bununla beraber beslenmeye ihtiyaç duymuştur. Bir savaş esnasında da bitki örtüsünün yok edilerek beslenme ve barınma kaynaklarının yok edilmesi amaçlanabilmektedir. Bunun yanında bitki örtüsünün kaldırılması askeri strateji açısından savaş kabiliyetini etkileyebilmektedir. Bu noktada bitki öldürücü ajanların önemi ortaya çıkmaktadır. Bitki örtüsü yıkımı ateş, patlayıcılar, tarımsal aletler ve kimyasal ajanlar kullanılarak gerçekleştirilebilmektedir. Barış ve savaşta bitki öldürücü kimyasalların kullanımı binlerce yıl eskiye gitmektedir. Roma döneminde özellikle bitki öldürücülerin kullanıldığı kayıtlandırılmış hatta İncil’de bile bunun yazılı kanıtları bulunmuştur.

19. yüzyıldan itibaren inorganik bitki öldürücüler çeşitli amaçlarla kullanılmaya başlanmıştır. Milat olarak organik kimyasalların 1930’lardan sonra ortaya çıkması fenoksi bileşiklerinin kullanılmaya başlanması ile büyük gelişimin sağlanması kabul edilebilir. Özellikle bu gelişmeler 2. Dünya Savaşı ile de bağlantılıdır. Binden fazla bitki öldürücü kimyasal 2. Dünya Savaşı için ABD tarafından test edilmiştir. Bu dönemde ortaya çıkan 2,4- D hala günümüzde yaygın olarak tüm dünyada kullanılan bitki öldürücü kimyasallardan biri olarak kabul edilir. Ardından yine bu dönemde 2,4,5- T aynı yolla bulunarak kabul edilmiştir. Ancak bilinmelidir ki bitki öldürücü kimyasallar 2. Dünya Savaşında bulunup geliştirilmesine rağmen askeri amaçlar için 2. Dünya Savaşı’nda yer almamışlardır. Herbisitlerin gerçekten büyük ölçekli askeri kullanımı, ABD tarafından 2. Vietnam Savaşı’nda olmuştur. 10.000 km2’ lik bir alana

50.000 ton bitki öldürücü kimyasal sprey şeklinde atılmıştır. Bitki örtüsünü kurutarak savaş stratejisinde zayıflama ve besin kaynaklarını azaltarak düşman kuvvetlerinin direnç güçlerinin kırılması hedeflenmiştir. Ayrıca 1972 yılında İsrail Ordusu, Ürdün’de, Akabe’de mahsul imhası için 2,4- D bitki öldürücü kimyasalını kullanmıştır.

2.Vietnam Savaşı esnasında ABD ordusunun kullandığı bitki öldürücü kimyasallar

Etki Mekanizması

Herbisitler, bitkileri öldürme kabiliyetine sahip olan bir kimyasallar sınıfıdır. Bununla birlikte, tüm canlılar ( bitkiler ve hayvanlar ) belirli biyolojik süreçleri paylaştığı için, bu kimyasalların her biri, insanlara ve diğer hayvanlara daha fazla veya daha az zarar verme potansiyeline sahiptir. Dolayısıyla unutulmamalıdır ki bitki öldürücü olarak kullanılan bu kimyasallar insanlara zarar verebilme potansiyelindedir.

Bitkilere uygulanan bitki öldürücü kimyasallar onların anatomik, fizyolojik ve biyokimyasal yapılarını bozarak veya ölümlerine sebep olarak etki göstermektedirler. Etkilerine göre 2 grupta toplanmaktadırlar; selektif herbisitler ve non-selektif herbisitler. Selektif herbisitler sadece belirli bir bitki türüne özgü toksisite taşırken, non-selektif herbisitler bütün bitki türlerini etkilemektedirler. Etki yerine göre ise 3 grupta toplanmaktadırlar; kontakt herbisitler, sistematik herbisitler ve bitkinin kök sistemini veya çimlenen tohumlarını etkileyen herbisitler. Etki mekanizması olarak ise etkilerini fotosentez, solunum sistemi, lipit sentezi, protein ve nükleik asit sentezi bozuklukları şeklinde gösterebilmektedirler. Ayrıca bitkinin gövdesinin kırılması, yapraklarda krolofil oluşumu, enzim mekanizması gibi anatomik ve fizyolojik yapıyı değiştirerek de etkili olurlar. Türkiye’de 2016 yılında 98 farklı aktif madde saptanmış, bunun yanında 45 kimyasal sınıf altında 12 farklı etki mekanizması sınıfı olduğu belirlenmiştir. Bu sınıflar;

1 – Asetil CoA Karboksilaz (ACCase) Enzimi Engelleyicileri HRAC Gruplandırması: A

Asetolakto Sentetaz (ALS) Enzimi Engelleyicileri HRAC Gruplandırması: B
Fotosentez Engelleyicileri
HRAC Gruplandırması: C1, C2 , C3 4- Fotosentez Engelleyicileri

HRAC Gruplandırması: D

PPO (Protoporfirinojen oksidaz ) Enzimi Engelleyicileri HRAC Gruplandırması: E
Pigment Engelleyicileri (Beyazlatıcı Herbisitler) HRAC Gruplandırması: F1
EPSP Sentaz Engelleyicileri HRAC Gruplandırması: G
Glutamin sentetaz Engelleyicileri HRAC Gruplandırması: H
Kök Gelişimi Engelleyicileri HRAC Gruplandırması: K1 , K2 , K3
Hücre Duvarı (Selüloz) Sentezi Engelleyiciler HRAC Gruplandırması: L
Lipid Sentezi Engelleyicileri HRAC Gruplandırması: N
Sentetik Oksinler HRAC Gruplandırması: O
*** HRAC (Herbicide Resistance Action Committee) Sınıflandırması.

Dünyada 2017 yılında bitki öldürücü kimyasalların 16 farklı etki mekanizmasına sahip kullanımı gözlenirken, Türkiye’de 2016 yılında 12 etki mekanizmasının olduğu görülmektedir. Özellikle savaşlarda bitki öldürücü kimyasalların kullanımının sentetik oksinler sınıfında olduğu bilinmektedir.

Sentetik oksinler:
Doğal büyüme hormonu gibi davranarak etki oluştururlar. Askeri amaçlar için kullanımları mevcuttur. Bu sınıflamadaki bitki öldürücü kimyasallar, bitki hormonlarının düzeyini bozarak bitkide hücre bölünmesi, besin alımı, fotosentez ve protein sentezi gibi biyokimyasal faaliyetlerin işleyişine olumsuz yönde etki eder. Toprakta kalıcılıkları toprak özelliklerine göre değişkenlik göstermesine rağmen kısa sürelidir. Bu maddelerle akut zehirlenme durumlarında dekontaminasyon bol su ve sabunla yapılmalıdır. Oluşan semptomlara göre de semptomatik tedavi düzenlenmelidir.

Sentetik oksin sınıflaması:
2,4 – D ( 2,4 – Diklorofenoksi asetik asit )
2,4,5 – T ( 2,4,5 – Triklorofenoksi asetik asit )
Kakodilik asit ( Dimetil arsini asit – DMA )
Pikloram ( 4 – Amino – 3,5,6 – Trikloropikolinik asit )
2,4 – D ve 2,4,5 – T :
Fenoksi asetik asit türevleridirler ve yapı itibarı ile bir bitki büyüme hormonu olan 3- indolasetik aside benzerler. Birlikte kullanımları mevcuttur. Toksik etkileri ve belirti ile bulguları birbirlerine benzemektedir. 2,4-D’nin eritrosit, lökosit ve kemik iliği hücrelerinde sayı ve biçim değişikliğine, hemoglobin değerlerinde ise miktar değişikliklerine neden olmaktadır. Toksik zehirlenmelerinde gastrointestinal rahatsızlıklar, diare, disfaji, hafif MSS depresyonu görülebilir. Bu maddelerle temas oluşmuşsa mutlaka bol su ve sabun ile dekontaminasyon işlemi yapılmalı ardından gelişen semptomlara yönelik medikal tedavi başlanmalıdır. Oral yolla bu maddeler alınmışsa gastrik lavaj sonrası aktif kömür verilerek emilim önlenmeye çalışılarak destek tedavisi başlanmalıdır. 2,4-D’nin atılımı tüm türlerde idrar yoluyla gerçekleşmektedir. İnsan vücudundaki ortalama yarılanma süresi 13–39 saat arasındadır. Yüksek dozlarda ve ileri zehirlenmelerde yarılanma ömrü de uzamaktadır. İdrarın alkalileştirilmesi vücutta kalış süresine azaltacağından tedaviye idrarın alkalileştirilmesi eklenmelidir.

Kakodilik asit:
Etkisi bakımından seçici olmayan bitki öldürücü kimyasal ajandır. Bir arsenik bileşiği olmakla birlikte insandaki toksisitesi düşüktür. Toksik dozda oral alımı ağız ve boğazda hafif yanma, gastroenterik ağrı, kusma, diyare, hematüri, albüminüri, dehidratasyon, sarılık, oligüri ve çökmeye neden olabilir. Gastroenterik şikayetleri engelleyen MSS semptomları (baş ağrısı,

baş dönmesi ve hipereksitabilite) mevcut olabilir. Şok, paralizinin bir sonucu olarak ve kılcal damarların geçirgenliğinin artmasıyla gelişebilir. Tedavi yaklaşımı diğer sentetik oksin türevleri gibi olabilir. Gastrik lavaj sonrası kömür uygulaması yapılmalıdır. Destek tedavisi ve semptom giderici tedavi başlanmalıdır. Kakodilik asidin deri ve göz üzerine irritan olmayan etkileri mevcuttur ancak teması halinde dekontaminasyon kurallarına uyulması önerilmektedir.

Pikloram:
Genellikle 2,4 – D ile birlikte kullanımından bahsedilmektedir. Bitki bu kimyasalı hem kökünden hem de yapraklarından absorbe eder. İnsan ve hayvanlarda çok toksik değildirler. Dolayısıyla oral alımında gastrik lavaj ve kömür uygulaması yapılarak semptom oluşturan bir neden varsa nedene yönelik tedavi verilebilmektedir.

Herbisit Zehirlenmesi ( 2,4- D )

Herbisitlere bağlı zehirlenme rutinde çok fazla görülmemektedir. ABD’de rapor edilmiş 9378 vakada 4 ölüm bildirilmiştir. Türkiye’de bununla ilgili yeterli veri bulunmamaktadır. Normal şartlarda herbisitlerin kullanımı bitki örtüsü üzerine olmaktadır ancak bu kimyasalların kazara oral alımları veya suisidal amaçlar nedeniyle zehirlenme durumları görülebilmektedir. 2,4- D aşırı maruziyetinin hangi mekanizmalar ile toksisiteye neden olduğu bilinmemekle beraber akut ve kronik maruziyet sonrası hemapoetik sistem, karaciğer ve böbreklerin etkilendiği bilinmektedir.

Herbisitlere bağlı zehirlenmede öncelikle anamnezin ayrıntılı şekilde alınması gereklidir ki asıl tanıya götürecek noktalar anamnez ve klinik semptomlar olmaktadır. Zehirlenmeye neden olan kimyasalın cinsi, alım yolu ve alım miktarının bilinmesi müdahale açısından doğru yaklaşmamızı sağlamaktadır. Alım yolunun bilinmesi dekontaminasyon, gastrik lavaj ve aktif kömür tedavisi basamakları için olmazsa olmazlardandır. 2,4- D zehirlenmesinden sonra bulantı, kusma, karaciğer enzimlerinde azalma, solunum güçlüğü, deri ve gözlerde irritasyon, kaslarda erime ve rabdomiyeliz, hipotansiyon ve taşikardi semptomları görülebilmektedir.

Zehirlenme tablosu derinleştikçe elektrolit bozuklukları, asidoz, böbrek yetmezliği, ödem, çoklu organ yetmezliği, koma ve ölüm gelişebilmektedir.

2,4- D zehirlenmesine spesifik antidot bulunmamaktadır. Medikal tedavi semptomlara yönelik yürütülmektedir. Dekontaminasyon veya gastrik lavaj ve aktif kömür uygulamasından sonra 2,4- D kimyasalının vücuttan atılımı maksadıyla idrarın alkalileştirilmesi sağlanmaktadır. Bu maksat ile idrar pH’ı alkalileştirilir ve kimyasalın vücuttaki kalış süresi azaltılmış olur. Bunun için 1000 cc serum fizyolojik içerisinde 5 ampul NaHCO3 ve 20 mEq K ilavesi yapılarak 2 saatte gidecek şekilde planlanarak uygulaması yapılmaktadır. Ardından semptomatik tedavi başlanarak destek tedavisi sağlanmalıdır.