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

स्वच्छ वायु, जल और स्वस्थ मृदा, पारिस्थितिक तंत्रों के कार्यकरण के अभिन्न अंग हैं जो पृथ्वी के चार मुख्य क्षेत्रों में जीवन को बनाए रखने के लिए परस्पर क्रिया करते हैं। हालाँकि, विषैले कीटनाशक अवशेष पारिस्थितिक तंत्रों में सर्वव्यापी हैं और अक्सर मिट्टी, जल (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 जल-अपघटन, प्रकाश-अपघटन, ऑक्सीकरण और जैव-निम्नीकरण से गुजरते हैं, जिसके परिणामस्वरूप विभिन्न परिवर्तन उत्पाद बनते हैं जो उनके मूल यौगिकों जितने ही सामान्य हैं। उदाहरण के लिए, 90% अमेरिकियों के शरीर में कम से कम एक कीटनाशक बायोमार्कर (मूल यौगिक और मेटाबोलाइट दोनों) मौजूद होता है। शरीर में कीटनाशकों की उपस्थिति मानव स्वास्थ्य पर प्रभाव डाल सकती है, विशेष रूप से जीवन के संवेदनशील चरणों जैसे बचपन, किशोरावस्था, गर्भावस्था और वृद्धावस्था में। 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, तंत्रिका विषाक्तता, जैव विविधता हानि, आदि) रहा है। इस प्रकार, कीटनाशकों और उनके पी.डी. 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 कीटनाशकों के सक्रिय अवयवों को अंतःस्रावी विघटनकर्ता (ईडी) के रूप में वर्गीकृत किया, जिनमें डिटर्जेंट, कीटाणुनाशक, प्लास्टिक और कीटनाशक जैसे घरेलू उत्पादों में पाए जाने वाले रसायन शामिल हैं। शोध से पता चला है कि अंतःस्रावी विघटन कई कीटनाशकों जैसे कि शाकनाशी एट्राजीन और 2,4-डी, पालतू जानवरों के लिए कीटनाशक फिप्रोनिल, और विनिर्माण-व्युत्पन्न डाइऑक्सिन (टीसीडीडी) में प्रमुखता से मौजूद होता है। ये रसायन शरीर में प्रवेश कर सकते हैं, हार्मोन को बाधित कर सकते हैं और प्रतिकूल विकास, रोग और प्रजनन संबंधी समस्याएं पैदा कर सकते हैं। अंतःस्रावी तंत्र ग्रंथियों (थायरॉइड, गोनाड, अधिवृक्क और पिट्यूटरी) और उनके द्वारा उत्पादित हार्मोन (थायरोक्सिन, एस्ट्रोजन, टेस्टोस्टेरोन और एड्रेनालाईन) से बना होता है। ये ग्रंथियां और उनके संबंधित हार्मोन मनुष्यों सहित जानवरों के विकास, वृद्धि, प्रजनन और व्यवहार को नियंत्रित करते हैं। अंतःस्रावी विकार एक निरंतर और बढ़ती हुई 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 संपर्क के दीर्घकालिक प्रभावों पर अनुसंधान को मजबूत किया जाना चाहिए।
यह अध्ययन उन कई अध्ययनों में से एक है जो यह मानते हैं कि कीटनाशक विघटनकारी उत्पाद अपने मूल यौगिकों की तरह ही विषैले या उससे भी अधिक प्रभावी होते हैं। दुनिया भर में, पाइरीप्रॉक्सीफेन (Pyr) का मच्छर नियंत्रण के लिए व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है और यह विश्व स्वास्थ्य संगठन (WHO) द्वारा पेयजल कंटेनरों में मच्छर नियंत्रण के लिए अनुमोदित एकमात्र कीटनाशक है। हालाँकि, लगभग सभी सात TP Pyrs में रक्त, गुर्दे और यकृत में एस्ट्रोजन-क्षीण करने 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। इस रासायनिक संचय से कुछ मांसपेशियों में अनियंत्रित तीव्र मरोड़, श्वसन पक्षाघात, ऐंठन जैसे गंभीर परिणाम हो सकते हैं, और चरम मामलों में, एसिटाइलकोलिनेस्टरेज़ अवरोध गैर-विशिष्ट होता 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 जीन अभिव्यक्ति, हार्मोन स्राव और ग्लूकोकोर्टिकोइड (कार्बोहाइड्रेट, प्रोटीन, वसा) चयापचय पर अंतःस्रावी विघटनकारी प्रभाव डालते हैं। कीटनाशक फेनोक्साप्रोप-एथिल के तेजी से विघटन के परिणामस्वरूप दो अत्यधिक विषाक्त टीपी बने, जिन्होंने जीन अभिव्यक्ति को 5.8-12 गुना बढ़ा दिया और एस्ट्रोजेन गतिविधि पर अधिक प्रभाव डाला। अंत में, बेनालैक्सिल का मुख्य टीएफ पर्यावरण में मूल यौगिक की तुलना में लंबे समय तक बना रहता है, एक एस्ट्रोजेन रिसेप्टर अल्फा विरोधी है, और जीन अभिव्यक्ति को 3 गुना बढ़ा देता है। इस अध्ययन में चार कीटनाशक चिंता का एकमात्र रसायन नहीं थे; कई अन्य भी विषाक्त विघटन उत्पाद उत्पन्न करते हैं।
प्रतिबंधित कीटनाशक डीडीटी और इसका मुख्य मेटाबोलाइट डीडीई उपयोग बंद होने के दशकों बाद भी पर्यावरण में मौजूद हैं, अमेरिकी पर्यावरण संरक्षण एजेंसी (ईपीए) ने रसायनों की सांद्रता को स्वीकार्य स्तर से अधिक पाया है। जहां डीडीटी और डीडीई शरीर की चर्बी में घुलकर सालों तक वहीं रहते हैं, वहीं डीडीई शरीर में लंबे समय तक रहता है। रोग नियंत्रण केंद्र (सीडीसी) द्वारा किए गए एक सर्वेक्षण में पाया गया कि डीडीई ने अध्ययन प्रतिभागियों में से 99 प्रतिशत के शरीर को संक्रमित किया था। अंतःस्रावी विघटनकर्ताओं की तरह, डीडीटी के संपर्क में आने से मधुमेह, समय से पहले रजोनिवृत्ति, शुक्राणुओं की संख्या में कमी, एंडोमेट्रियोसिस, जन्मजात विसंगतियाँ, ऑटिज्म, विटामिन डी की कमी, नॉन-हॉजकिन लिंफोमा और मोटापे से जुड़े जोखिम बढ़ जाते हैं। कुछ पुरानी पीढ़ी के कीटनाशक, जिनमें मैलाथियान जैसे ऑर्गनोफॉस्फेट भी शामिल हैं, उन्हीं यौगिकों से बने होते हैं जिनसे द्वितीय विश्व युद्ध के तंत्रिका एजेंट (एजेंट ऑरेंज) का निर्माण हुआ था, 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 अपघटन उत्पाद बनाता है।
ग्लाइफोसेट और नियोनिकोटिनॉइड्स सहित "अगली पीढ़ी" के रसायन तेज़ी से काम करते हैं और जल्दी टूट जाते हैं, इसलिए इनके जमा होने की संभावना कम होती है। हालाँकि, अध्ययनों से पता चला है कि इन रसायनों की कम सांद्रता पुराने रसायनों की तुलना में ज़्यादा विषाक्त होती है और इसके लिए कई किलोग्राम कम वज़न 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 विषैले 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 जनक इमिडाक्लोप्रिड की तुलना में 300 और लगभग 200 गुना अधिक विषैले होते हैं।
कीटनाशक और उनके TF तीव्र और कम-घातक विषाक्तता के स्तर को बढ़ा सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप प्रजातियों की समृद्धि और जैव विविधता पर दीर्घकालिक प्रभाव पड़ सकते हैं। विभिन्न पुराने 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 क्रिया करके अधिक गंभीर संयुक्त प्रभाव उत्पन्न करते हैं। कीटनाशक मिश्रणों में सहक्रिया एक आम समस्या है और यह मानव, पशु स्वास्थ्य और पर्यावरण पर विषाक्त प्रभावों को कम करके आंक सकती है। परिणामस्वरूप, वर्तमान पर्यावरणीय और मानव स्वास्थ्य जोखिम आकलन कीटनाशक अवशेषों, उपापचयजों और अन्य पर्यावरणीय प्रदूषकों के हानिकारक प्रभावों को बहुत कम आंकते हैं।
अंतःस्रावी तंत्र को नुकसान पहुँचाने वाले कीटनाशकों और उनके विघटनकारी उत्पादों का वर्तमान और भावी पीढ़ियों के स्वास्थ्य पर पड़ने वाले प्रभाव को समझना अत्यंत महत्वपूर्ण है। कीटनाशकों से होने वाली बीमारियों के कारणों को अभी तक ठीक से समझा नहीं गया है, जिसमें रसायनों के संपर्क, स्वास्थ्य पर पड़ने वाले प्रभावों और महामारी विज्ञान संबंधी आंकड़ों के बीच अनुमानित समय-विलंब भी शामिल है।
लोगों और पर्यावरण पर कीटनाशकों के प्रभाव को कम करने का एक तरीका जैविक उत्पाद खरीदना, उगाना और उनका रखरखाव करना है। कई अध्ययनों से पता चला है कि पूरी तरह से जैविक आहार अपनाने पर, मूत्र में कीटनाशकों के मेटाबोलाइट्स का स्तर नाटकीय रूप से कम हो जाता है। रासायनिक रूप से सघन कृषि पद्धतियों की आवश्यकता को कम करके जैविक खेती के कई स्वास्थ्य और पर्यावरणीय लाभ हैं। पुनर्योजी जैविक पद्धतियों को अपनाकर और कम से कम विषैले कीट नियंत्रण विधियों का उपयोग करके कीटनाशकों के हानिकारक प्रभावों को कम किया जा सकता है। कीटनाशक-रहित वैकल्पिक रणनीतियों के व्यापक उपयोग को देखते हुए, घरेलू और कृषि-औद्योगिक श्रमिक दोनों ही एक सुरक्षित और स्वस्थ वातावरण बनाने के लिए इन पद्धतियों को अपना सकते हैं।