अध्ययन से पता चलता है कि कीटनाशकों के विघटित उत्पाद (मेटाबोलाइट्स) मूल यौगिकों की तुलना में अधिक विषैले हो सकते हैं

स्वच्छ वायु, जल और स्वस्थ मिट्टी पारिस्थितिकी तंत्र के कामकाज के लिए अभिन्न अंग हैं जो जीवन को बनाए रखने के लिए पृथ्वी के चार मुख्य क्षेत्रों में परस्पर क्रिया करते हैं। हालाँकि, जहरीले कीटनाशक अवशेष पारिस्थितिकी तंत्र में सर्वव्यापी हैं और अक्सर मिट्टी, पानी (ठोस और तरल दोनों) और परिवेशी वायु में अमेरिकी पर्यावरण संरक्षण एजेंसी (EPA) के मानकों से अधिक स्तर पर पाए जाते हैं। ये कीटनाशक अवशेष हाइड्रोलिसिस, फोटोलिसिस, ऑक्सीकरण और जैवनिम्नीकरण से गुजरते हैं, जिसके परिणामस्वरूप विभिन्न परिवर्तन उत्पाद बनते हैं जो उनके मूल यौगिकों के समान ही सामान्य होते हैं। उदाहरण के लिए, 90% अमेरिकियों के शरीर में कम से कम एक कीटनाशक बायोमार्कर (मूल यौगिक और मेटाबोलाइट दोनों) होता है। शरीर में कीटनाशकों की उपस्थिति मानव स्वास्थ्य पर प्रभाव डाल सकती है, खासकर बचपन, किशोरावस्था, गर्भावस्था और बुढ़ापे जैसे जीवन के कमजोर चरणों के दौरान। वैज्ञानिक साहित्य इंगित करता है कि कीटनाशकों का पर्यावरण (वन्यजीव, जैव विविधता और मानव स्वास्थ्य सहित) पर लंबे समय से महत्वपूर्ण प्रतिकूल स्वास्थ्य प्रभाव (जैसे अंतःस्रावी व्यवधान, कैंसर, प्रजनन/जन्म संबंधी समस्याएं, न्यूरोटॉक्सिसिटी, जैव विविधता हानि, आदि) रहा है। इस प्रकार, कीटनाशकों और उनके हानिकारक प्रभावों के संपर्क में आने से स्वास्थ्य पर प्रतिकूल प्रभाव पड़ सकता है, जिसमें अंतःस्रावी तंत्र पर प्रभाव भी शामिल है।
अंतःस्रावी विघटनकर्ताओं पर यूरोपीय संघ के विशेषज्ञ (दिवंगत) डॉ. थियो कोलबोर्न ने 50 से अधिक कीटनाशक सक्रिय अवयवों को अंतःस्रावी विघटनकर्ता (ईडी) के रूप में वर्गीकृत किया है, जिसमें डिटर्जेंट, कीटाणुनाशक, प्लास्टिक और कीटनाशक जैसे घरेलू उत्पादों में रसायन शामिल हैं। शोध से पता चला है कि अंतःस्रावी विघटन कई कीटनाशकों जैसे कि शाकनाशी एट्राजीन और 2,4-डी, पालतू कीटनाशक फिप्रोनिल और विनिर्माण-व्युत्पन्न डाइऑक्सिन (टीसीडीडी) में प्रमुख है। ये रसायन शरीर में प्रवेश कर सकते हैं, हार्मोन को बाधित कर सकते हैं और प्रतिकूल विकास, बीमारी और प्रजनन संबंधी समस्याएं पैदा कर सकते हैं। अंतःस्रावी तंत्र ग्रंथियों (थायरॉयड, गोनाड, अधिवृक्क और पिट्यूटरी) और उनके द्वारा उत्पादित हार्मोन (थायरोक्सिन, एस्ट्रोजन, टेस्टोस्टेरोन और एड्रेनालाईन) से बना होता है। ये ग्रंथियाँ और उनके संबंधित हार्मोन मनुष्यों सहित जानवरों के विकास, वृद्धि, प्रजनन और व्यवहार को नियंत्रित करते हैं। अंतःस्रावी विकार एक निरंतर और बढ़ती समस्या है जो दुनिया भर के लोगों को प्रभावित करती है। परिणामस्वरूप, अधिवक्ताओं का तर्क है कि नीति में कीटनाशकों के उपयोग पर सख्त नियम लागू किए जाने चाहिए तथा कीटनाशकों के दीर्घकालिक प्रभाव पर अनुसंधान को मजबूत किया जाना चाहिए।
यह अध्ययन उन कई अध्ययनों में से एक है जो यह मानते हैं कि कीटनाशक विघटन उत्पाद अपने मूल यौगिकों की तरह ही विषैले या उससे भी अधिक प्रभावी होते हैं। दुनिया भर में, पाइरीप्रोक्सीफेन (Pyr) का व्यापक रूप से मच्छर नियंत्रण के लिए उपयोग किया जाता है और पीने के पानी के कंटेनरों में मच्छर नियंत्रण के लिए विश्व स्वास्थ्य संगठन (WHO) द्वारा अनुमोदित एकमात्र कीटनाशक है। हालाँकि, लगभग सभी सात TP Pyrs में रक्त, गुर्दे और यकृत में एस्ट्रोजन-घटाने वाली गतिविधि होती है। मैलाथियान एक लोकप्रिय कीटनाशक है जो तंत्रिका ऊतक में एसिटाइलकोलिनेस्टरेज़ (AChE) की गतिविधि को रोकता है। AChE के अवरोध से एसिटाइलकोलाइन का संचय होता है, जो मस्तिष्क और मांसपेशियों के कार्य के लिए जिम्मेदार एक रासायनिक न्यूरोट्रांसमीटर है। यह रासायनिक संचय कुछ मांसपेशियों की अनियंत्रित तेज़ मरोड़, श्वसन पक्षाघात, ऐंठन जैसे गंभीर परिणामों को जन्म दे सकता है, और चरम मामलों में, हालांकि, एसिटाइलकोलिनेस्टरेज़ अवरोध गैर-विशिष्ट है, जिससे मैलाथियान का प्रसार होता है। यह वन्यजीवों और सार्वजनिक स्वास्थ्य के लिए एक गंभीर खतरा है। संक्षेप में, अध्ययन से पता चला कि मैलाथियान के दो टीपी का जीन अभिव्यक्ति, हार्मोन स्राव और ग्लूकोकोर्टिकोइड (कार्बोहाइड्रेट, प्रोटीन, वसा) चयापचय पर अंतःस्रावी विघटनकारी प्रभाव पड़ता है। कीटनाशक फेनोक्साप्रोप-एथिल के तेजी से क्षरण के परिणामस्वरूप दो अत्यधिक विषैले टीपी बने, जिनसे जीन अभिव्यक्ति 5.8-12 गुना बढ़ गई और एस्ट्रोजन गतिविधि पर अधिक प्रभाव पड़ा। अंत में, बेनालैक्सिल का मुख्य टीएफ मूल यौगिक की तुलना में पर्यावरण में लंबे समय तक बना रहता है, एक एस्ट्रोजन रिसेप्टर अल्फा विरोधी है, और जीन अभिव्यक्ति को 3 गुना बढ़ा देता है। इस अध्ययन में चार कीटनाशक ही चिंता का विषय नहीं थे; कई अन्य भी विषाक्त विघटन उत्पाद उत्पन्न करते हैं। कई प्रतिबंधित कीटनाशक, पुराने और नए कीटनाशक यौगिक, और रासायनिक उपोत्पाद विषाक्त कुल फास्फोरस छोड़ते हैं जो लोगों और पारिस्थितिकी तंत्र को प्रदूषित करते हैं।
प्रतिबंधित कीटनाशक DDT और इसका मुख्य मेटाबोलाइट DDE उपयोग के समाप्त होने के दशकों बाद भी पर्यावरण में मौजूद है, अमेरिकी पर्यावरण संरक्षण एजेंसी (EPA) ने रसायनों की सांद्रता को स्वीकार्य स्तर से अधिक पाया है। जहां DDT और DDE शरीर की चर्बी में घुलकर सालों तक वहीं रहते हैं, DDE शरीर में लंबे समय तक रहता है। रोग नियंत्रण केंद्र (CDC) द्वारा किए गए एक सर्वेक्षण में पाया गया कि DDE ने अध्ययन प्रतिभागियों में से 99 प्रतिशत के शरीर को संक्रमित किया था। अंतःस्रावी विघटनकर्ताओं की तरह, DDT के संपर्क में आने से मधुमेह, समय से पहले रजोनिवृत्ति, शुक्राणुओं की संख्या में कमी, एंडोमेट्रियोसिस, जन्मजात विसंगतियाँ, ऑटिज्म, विटामिन D की कमी, नॉन-हॉजकिन लिंफोमा और मोटापे से जुड़े जोखिम बढ़ जाते हैं। कुछ पुरानी पीढ़ी के कीटनाशक, जिनमें मैलाथियान जैसे ऑर्गनोफॉस्फेट शामिल हैं, द्वितीय विश्व युद्ध के तंत्रिका एजेंट (एजेंट ऑरेंज) के समान यौगिकों से बने होते हैं, जो तंत्रिका तंत्र पर प्रतिकूल प्रभाव डालते हैं। ट्राइक्लोसन, एक रोगाणुरोधी कीटनाशक जो कई खाद्य पदार्थों में प्रतिबंधित है, पर्यावरण में बना रहता है और क्लोरोफॉर्म और 2,8-डाइक्लोरोडिबेंजो-पी-डाइऑक्सिन (2,8-डीसीडीडी) जैसे कैंसरकारी विघटनकारी उत्पाद बनाता है।
ग्लाइफोसेट और नियोनिकोटिनोइड्स सहित "अगली पीढ़ी" के रसायन, जल्दी से काम करते हैं और जल्दी से टूट जाते हैं, इसलिए उनके जमा होने की संभावना कम होती है। हालांकि, अध्ययनों से पता चला है कि इन रसायनों की कम सांद्रता पुराने रसायनों की तुलना में अधिक विषाक्त है और इसके लिए कई किलोग्राम कम वजन की आवश्यकता होती है। इसलिए, इन रसायनों के टूटने वाले उत्पाद समान या अधिक गंभीर विषाक्तता संबंधी प्रभाव पैदा कर सकते हैं। अध्ययनों से पता चला है कि शाकनाशी ग्लाइफोसेट एक विषाक्त AMPA मेटाबोलाइट में परिवर्तित हो जाता है जो जीन अभिव्यक्ति को बदल देता है। इसके अलावा, डेनिट्रोइमिडाक्लोप्रिड और डेसियानोथियाक्लोप्रिड जैसे नए आयनिक मेटाबोलाइट्स स्तनधारियों के लिए क्रमशः मूल इमिडाक्लोप्रिड की तुलना में 300 और ~200 गुना अधिक विषाक्त हैं।
कीटनाशक और उनके TFs तीव्र और कम-घातक विषाक्तता के स्तर को बढ़ा सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप प्रजातियों की समृद्धि और जैव विविधता पर दीर्घकालिक प्रभाव पड़ सकता है। विभिन्न अतीत और वर्तमान कीटनाशक अन्य पर्यावरण प्रदूषकों की तरह कार्य करते हैं, और लोग एक ही समय में इन पदार्थों के संपर्क में आ सकते हैं। अक्सर ये रासायनिक संदूषक एक साथ या सहक्रियात्मक रूप से कार्य करते हैं, जिससे अधिक गंभीर संयुक्त प्रभाव उत्पन्न होते हैं। कीटनाशक मिश्रणों में सहक्रिया एक आम समस्या है और यह मानव, पशु स्वास्थ्य और पर्यावरण पर विषाक्त प्रभावों को कम करके आंक सकता है। नतीजतन, वर्तमान पर्यावरण और मानव स्वास्थ्य जोखिम आकलन कीटनाशक अवशेषों, मेटाबोलाइट्स और अन्य पर्यावरणीय प्रदूषकों के हानिकारक प्रभावों को बहुत कम आंकते हैं।
अंतःस्रावी तंत्र को नुकसान पहुंचाने वाले कीटनाशकों और उनके विघटनकारी उत्पादों का वर्तमान और भावी पीढ़ियों के स्वास्थ्य पर पड़ने वाले प्रभाव को समझना महत्वपूर्ण है। कीटनाशकों के कारण होने वाली बीमारियों के कारणों को ठीक से समझा नहीं गया है, जिसमें रासायनिक जोखिम, स्वास्थ्य प्रभाव और महामारी विज्ञान संबंधी डेटा के बीच पूर्वानुमानित समय की देरी शामिल है।
लोगों और पर्यावरण पर कीटनाशकों के प्रभाव को कम करने का एक तरीका जैविक उत्पाद खरीदना, उगाना और बनाए रखना है। कई अध्ययनों से पता चला है कि पूरी तरह से जैविक आहार पर स्विच करने पर, मूत्र में कीटनाशक मेटाबोलाइट्स का स्तर नाटकीय रूप से कम हो जाता है। रासायनिक रूप से गहन कृषि पद्धतियों की आवश्यकता को कम करके जैविक खेती के कई स्वास्थ्य और पर्यावरणीय लाभ हैं। पुनर्योजी जैविक प्रथाओं को अपनाकर और कम से कम विषाक्त कीट नियंत्रण विधियों का उपयोग करके कीटनाशकों के हानिकारक प्रभावों को कम किया जा सकता है। गैर-कीटनाशक वैकल्पिक रणनीतियों के व्यापक उपयोग को देखते हुए, घरेलू और कृषि-औद्योगिक श्रमिक दोनों ही सुरक्षित और स्वस्थ वातावरण बनाने के लिए इन प्रथाओं को लागू कर सकते हैं।