新的研究表明農用化學品與寄生蟲病的風險之間存在聯(lián)系
全球農民面臨越來越大的壓力,要求提高農業(yè)產量,以跟上人口增長的步伐。因此,化學品的使用正在增加 - 在許多情況下是化學品的混合物,從肥料到除草劑再到殺蟲劑。但在人口增長最快的國家,包括中國,東南亞和南美洲,這些化學物質可能引發(fā)一系列事件,最終使人們更容易感染由吸血引起的毀滅性寄生蟲病。
這種稱為血吸蟲病的疾病僅次于瘧疾,對經(jīng)濟影響最大的寄生蟲病有害,目前有25億人受到感染,近10億人處于危險之中。不幸的是,那些風險最大的是兒童,受影響的人將受到發(fā)育不良,貧血和學習困難的困擾。如果不治療,可能導致肝臟損害,腎功能衰竭,不孕和癌癥。
我與一個國際團隊合作,研究農用化學品濃度變化對人類感染這種疾病風險的影響。利用實驗室實驗(在美國),實地研究(在塞內加爾)和預測計算模型(在澳大利亞和美國),我們展示了使用普通農用化學品如何增加傳播這種廣泛傳染病的風險。最近發(fā)表在Nature Communications上的論文首次量化了農用化學品與人類預測的血吸蟲病風險增加之間的聯(lián)系。
引起血吸蟲病的寄生蟲在三個主要地點度過:蝸牛宿主,水(如灌溉水,水庫,湖泊或河流)和人類寄主。增加農用化學品的濃度會以兩種常見的方式影響生態(tài)系統(tǒng):水源中的藻類增加,導致蝸牛種群增長,蝸牛的天然捕食者減少(因為它們無意中被這些化學物質殺死)。食物供應(藻類)的增加和捕食者的減少意味著蝸牛種群的繁榮,因此,血吸蟲病感染的蝸牛數(shù)量激增。當受感染的蝸牛數(shù)量增加時,受感染水源的數(shù)量增加,使更多人受到感染。
測量傳染病傳播風險的最常用方法是“基本再生數(shù)”,R0。R0小于1表示疾病不會持續(xù)存在; 當它大于1時,它會。R0值越高,傳輸風險越高。我們發(fā)現(xiàn),在不存在農用化學品的情況下,R0顯著小于1,并且在存在各種化學品組合的情況下,中值R0值上升至約3.5。
這項研究是多學科努力如何解開和解釋人類與環(huán)境之間非常復雜的相互作用的有力例證。雖然我們已經(jīng)在數(shù)學上證實了蝸牛種群增長與人類疾病風險之間的聯(lián)系,但我們尚未驗證實地研究中的聯(lián)系。然而,這項研究清楚地表明,迫切需要研究如何改善我們的農業(yè)實踐,以確保我們的食物,人口和地球的安全。
目前存在多種農用化學品的選擇,我們希望使用這些化學品組合的計算篩選來幫助確保高產量,同時降低疾病風險。我們的研究表明,這是可能的,并且有朝一日可能會告知農業(yè)中使用的化學品組合。
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