حشره‌کش «DDT»

اختراع حشره‌کش «DDT»

US2329074
پائول مولر

کم‌تر ماده شیمیایی وجود دارد که بشر به اندازه «دی کلرو دی فنیل تری کلرو اتان»، یا به اختصار ددت «DDT»، بدان مدیون باشد. ددت یک حشره‌کش نام‌آشنا است که تا چند دهه قبل، به منظور مبارزه با حشرات، به صورت گسترده‌ای در منازل و مزارع کشاورزی مورد استفاده قرار می‌گرفت. با این وجود، در چند دهه اخیر تحقیقات زیادی در خصوص آثار نامطلوب زیست‌محیطی و حتی سرطان‌زا بودن این ترکیب شیمیایی برای انسان انجام شده و مبتنی بر همین تحقیقات، استفاده از آن در حال منسوخ شدن است. اما چگونه ممکن است که بشریت وام‌دار چنین ترکیبی باشد و به کاشف آن، جایزه نوبل اعطا گردد؟ قطعاً یکی از عوامل کلیدی که باعث تأثیرگذاری یک اختراع و یا اکتشاف شده و آن را به دستاوردی بزرگ برای بشریت بدل می‌سازد، برهه‌ای است که مخترع یا کاشف، بدان دست‌یافته است. بسیاری از این اختراعات یا اکتشافات تأثیرگذار، اگر سال‌ها زودتر و یا دیرتر معرفی می‌شدند، تا آن اندازه اهمیت نداشتند. به‌طور مثال، اختراع اولین دستگاه تنفس مصنوعی کارا، هم‌زمان با شیوع گسترده فلج اطفال در جهان بود که از پیامدهای ابتلا به آن، از کار افتادن سیستم تنفسی بود. تا زمانی که واکسنی برای این ویروس کشف شود، این دستگاه توانست جان میلیون‌ها فرد مبتلا که قادر به تنفس نبودند را نجات دهد و نرخ مرگ‌ومیر ناشی از این بیماری را به‌طور چشمگیری پایین آورد و همین مسئله، این اختراع را به یکی از اختراعات تأثیرگذار جهانی بدل نمود.

حشره‌کش ددت نیز، چنین داستانی دارد و در زمانی معرفی گردید که بیماری کشنده‌ای همچون مالاریا که عامل آن، حشره‌ای به همین نام است، به اوج شیوع خود رسیده بود. امروزه علی‌رغم پیشرفت‌های وسیع در پزشکی و بهداشت عمومی، هنوز هم سالانه نزدیک به سه میلیون نفر، خصوصاً در کشورهای آفریقایی، جان خود را به خاطر این حشره و بیماری خطرناکی که ناقل آن است، از دست می‌دهند. به عقیده بسیاری از مورخین و صاحب‌نظران، استفاده از ددت برای از میان بردن این حشره، طی سال‌های شیوع آن، باعث نجات جان پانصد میلیون انسان شده است.

حشرات همواره به محصولات کشاورزی آسیب می‌رساندند و در برهه‌هایی از تاریخ، باعث قحطی شده‌اند. امروزه علی‌رغم پیشرفت‌های چشمگیر در حوزه‌های مختلف برای مبارزه با حشرات، همچنان این موجودات، به عنوان چالشی برای صنعت کشاورزی، باقی مانده‌اند. اولین استفاده از حشره‌کش‌ها، به سومریان و ۴۵۰۰ سال قبل، زمانی که از ترکیبات سولفور برای کنترل حشرات استفاده می‌کردند، نسبت داده‌شده است. چینی‌ها ۳۲۰۰ سال پیش، از ترکیبات جیوه و آرسنیک، برای از بین بردن شپش‌ها استفاده می‌کردند. استفاده از دود نیز، به‌عنوان گزینه مناسبی برای دور کردن حشرات مورد استفاده قرار می‌گرفت. بعدها بسیاری از ترکیبات طبیعی، مانند سولفات مس و آهک، بدین منظور مورد استفاده قرار گرفت. تا سال ۱۹۴۰، همچنان از ترکیبات طبیعی مانند سدیم کلرات، اسیدسولفوریک و سایر موادی که از خود طبیعت به دست می‌آمدند، برای کنترل حشرات استفاده می‌شد. همچنین از برخی محصولات جانبی فرایندهای صنعتی و نفت، از جمله نفتالین نیز، برای مبارزه با حشرات استفاده می‌شد. البته استفاده از این مواد، کارایی چندانی که امروزه از حشره‌کش‌ها مشاهده می‌کنیم را نداشت. از جمله معایب استفاده از این مواد به‌عنوان یک حشره‌کش، نرخ بالای مصرفی برای از بین بردن حشرات، سمیت بالا و انتخابی عمل نکردن آن‌ها بود. استفاده از این مواد تا سال ۱۹۴۰ ادامه داشت؛ تا این‌که حشره‌کشی شیمیایی و سنتز شده، با نام ددت، معرفی گردید. استفاده از ددت در مزارع کشاورزی، به‌واسطه این‌که بسیار ارزان‌قیمت بود و سمیت کمی برای پستانداران داشت، به‌سرعت گسترش یافت. به‌کارگیری آن، باعث افزایش چشمگیر محصولات کشاورزی شد. ولی این ماده، دستاورد دیگری نیز داشت که چنان تأثیرگذار و قابل‌تقدیر بود که تأثیر آن به‌عنوان آفت‌کش در مزارع را به حاشیه برد. استفاده از ددت برای مبارزه با بیماری‌هایی با منشأ حشرات، مانند مالاریا، تب زرد و تیفوس و همچنین کاهش شیوع و ریشه‌کنی آن‌ها، بسیار تأثیرگذار بود. به‌طوری‌که در سال ۱۹۴۹، جایزه نوبل فیزیولوژی و پزشکی، به دکتر پائول مولر «Paul Muller» به‌عنوان کاشف خاصیت حشره‌کشی این ترکیب شیمیایی، اعطا گردید. اگر خواص این ماده در آن سال‌ها که اوج شیوع مالاریا بود، کشف نمی‌شد، قطعاً جمعیت کنونی جهان بسیار پایین‌تر از رقم فعلی ‌بود.

مولر، شیمیدانی سویسی بود که علاقه وافر او به گیاهان، باعث شد تا در کنار شیمی، در رشته گیاه‌شناسی نیز به‌عنوان رشته دوم تحصیل نماید. وی دکتری شیمی غیرآلی خود را از دانشگاه باسیل دریافت نمود؛ ولی هیچ‌گاه از علاقه وی به گیاهان کاسته نشد و همواره به تحقیق در رابطه با آن‌ها می‌پرداخت. در سال ۱۹۲۵، به‌عنوان محقق شیمی در بخش رنگرزی، در شرکت «J. R. Geigy AG» مشغول به کار شد. تحقیقات اولیه وی بر روی رنگ‌هایی با منشأ گیاهی بود. در سال ۱۹۳۵، وی شروع به تحقیق در رابطه با عاملی برای محافظت از گیاهان و شب‌پره‌ها کرد. هم‌زمان از طرف شرکت، پروژه‌ای برای توسعه حشره‌کش‌ها، بر عهده وی گذاشته شد. بر اساس منابع، تنها حشره‌کش‌های موجود در آن زمان، حشره‌کش‌های گران‌قیمت دارای منشأ طبیعی و یا ترکیبات شیمیایی کم اثر بود. تنها حشره‌کش‌هایی که هم ارزان بود و هم اثرگذاریی بالایی داشت، مبتنی بر پایه ترکیبات آرسنیکی بود که به‌شدت برای انسان و حیوانات سمی بود.

 مولر در طی تحقیقات خود، متوجه شد که حشرات مواد شیمیایی را با سازوکاری متفاوت از پستانداران جذب می‌کنند. او با استفاده از این مهم، استدلال نمود که قطعاً ترکیبات شیمیایی خاصی وجود دارند که منحصراً برای حشرات سمی هستند. بر این اساس، تحقیقاتش برای سنتز حشره‌کشی ایده‌آل که اثر سمی بالا و سریع بر روی طیف وسیعی از حشرات داشته و حداقل تأثیر را بر روی گیاهان و جانداران خونگرم داشته باشد، ادامه داد. همچنین این موضوع را نیز مدنظر داشت که این حشره‌کش، باید ارزان‌قیمت و ماندگار بوده و از درجه پایداری شیمیایی بالایی برخوردار باشد.

 دو موضوع، باعث شد که انگیزه وی برای یافتن چنین حشره کشی دوچندان شود. موضوع اول، کمبود شدید غذا طی آن سال‌ها در سوئیس بود که یافتن حشره‌کش مناسب را جهت کاهش فساد و خرابی محصولات کشاورزی، امری حیاتی برای این کشور نموده بود. موضوع دوم، اپیدمی تیفوس در روسیه بود که در زمره یکی از مرگبارترین و گسترده‌ترین اپیدمی‌ها در تاریخ این کشور، قرار داشت و عامل آن، کک، کنه و موش بود. او چهار سال به آزمایش در رابطه با تأثیر ترکیبات مختلف بر روی حشرات پرداخت. در سال ۱۹۳۹، بعد از آزمایش ناموفق 350 ترکیب شیمیایی مختلف، مگسی را در داخل محفظه آغشته به ترکیبی که جدیداً بدان دست‌یافته بود، قرار داد و مگس در عرض چند ثانیه مرد. ترکیبی که مولر در محفظه قرار داده بود «دی کلرو دی فنیل تری کلرو اتان» یا به‌اختصار «DDT» بود. البته این ماده، در سال ۱۸۷۴ میلادی توسط فارماکولوژیستی اهل اتریش، با نام زیدلر «Zeidler» سنتز شده بود و طی مقاله‌ای، فرمول آن را منتشر نموده بود. ولی در بین این سال‌ها، نه خود زیدلر و نه هیچ فرد دیگری، به بررسی خواص این ترکیب نپرداخته بود و و ارزش بسیار بالای آن به‌عنوان حشره‌کش، پنهان مانده بود.

مولر که احساس می‌کرد، ددت ترکیبی است که به دنبال آن بوده است، آن را به نهادهای مربوطه معرفی نمود. دولت سوئیس و دپارتمان کشاورزی آمریکا، تأثیرگذاری ددت را بر روی آفت کلرادو «Colorado» تأیید نمودند. آزمایشات بیشتر، حاکی از اثرگذاری بالای آن بر روی طیف وسیعی از حشرات، از جمله پشه، کک، کنه و ... بود و می‌توانست در کنترل گسترش و انتقال بیماری‌های مهلک آن زمان، مانند مالاریا، تیفوس، طاعون و تعداد زیادی از بیماری‌های مناطق استوایی، نقش مؤثری داشته باشد.

شرکت «Geigy» که به ارزش بالای یافته‌های مولر واقف بود، برای این حشره‌کش، درخواست‌های متعدد ثبت اختراع در کشورهای مختلف ثبت نمود. این شرکت، در چهارم مارس ۱۹۴۱، اقدام به ثبت درخواست خود در دفتر ثبت اختراعات و علائم تجاری آمریکا «USPTO» نمود و در سپتامبر دو سال بعد، موفق به اخذ گواهی ثبت اختراعی به شماره «US2329074» گردید.

در سال ۱۹۴۲، زمانی که نماینده این شرکت، دفتر تحقیقات علمی ارتش آمریکا را از وجود ددت آگاه کرد، آن‌ها با مطالعه داده‌های مولر، فوراً به ارزش بالای این ماده پی بردند. طی جنگ جهانی، مالاریا بسیار بیش‌تر از ژاپنی‌ها، از نیروی دریایی آمریکا قربانی می‌گرفت! در همین راستا، بدون هیچ تأخیری، در ابتدا قراردادی با کارخانه «Geigy’s Cincinnati» و سپس با غول صنایع شیمیایی یعنی «DuPont»، برای تولید انبوه ددت منعقد گردید.

 این شرکت، شروع به عرضه دو محصول بر اساس این ترکیب نمود. در همان سال، دولت‌های انگلیس و آمریکا، این محصول را به لیست کالاهای ضروری کشور وارد نمودند و با حجم بالایی خریداری کردند. طی سال ۱۹۴۴، این محصولات به‌طور آزمایشی در کشور ایتالیا بر روی سطوح داخلی اماکن مسکونی استفاده شد، تا تأثیر آن بر روی عامل مالاریا که به‌سرعت در حال شیوع و گرفتن قربانی در جهان بود، بررسی گردد. در طی جنگ جهانی دوم، هنگامی‌که ذخیره حشره‌کش طبیعی «pyrethrum» که از یک نوع گیاه خاص استخراج می‌شد، جوابگوی نیاز بالای موجود نبود، استفاده از ددت در اماکن مسکونی گسترش یافت و همین موقع بود که قابلیت خیره‌کننده آن برای ریشه‌کنی مالاریا و تیفوس، روشن شد.

در جنگ جهانی دوم، هنگامی‌که در اروپا نیروهای متحدین پیشروی نمودند، با تصویری وحشتناک در بسیاری از کشورها روبه‌رو شدند. آن‌ها مشاهده کردند که در بسیاری از کشورها، میلیون‌ها نفر از شهروندان، زندانیان جنگ و افرادی که در اردوگاه‌ها در قرنطینه به سر می‌برند، به‌واسطه بیماری‌هایی با منشأ حشرات، در حال مرگ بوده و فاجعه‌ای بزرگ‌تر از جنگ، در حال وقوع است. نیروهای نظامی، با حشره‌کش ددت به مقابله با این شرایط اسفناک پرداختند و با اسپری آن، توانستند از شیوع بیماری‌ها جلوگیری نموده و جان میلیون‌ها انسان را نجات دهند. بعد از آزادسازی اروپا، این نیروها در کشورهای دیگر، از جمله چین، فیلیپین، برمه و ... نیز، از ددت استفاده نمودند. تاکنون در تاریخ، هیچ ماده شیمیایی وجود نداشته که بتواند جان این تعداد انسان را نجات دهد.

در سال ۱۹۵۵، سازمان ملل برنامه‌ای را برای ریشه‌کنی کامل مالاریا با استفاده از ددت آغاز نمود و موفق شد بیماری مالاریا را در بسیاری از کشورهای آمریکای لاتین و آسیا، ریشه‌کن نماید. برای چند دهه، محصولات با پایه ددت به‌طور گسترده‌ای به‌عنوان حشره‌کش استفاده گردید و نقش مهمی در افزایش تولید غذا در جهان داشت. اعطای جایزه نوبل پزشکی در سال ۱۹۴۸به مولر، درحالی‌که نه پزشک بود و نه تحقیقاتی در حوزه پزشکی داشت، نشان از اهمیت این دستاورد تحقیقاتی وی در مقابله با بیماری‌های مهلک انسانی بوده است. علاوه بر این جایزه، وی به پاس خدماتش به بشریت، دکتری‌های افتخاری از دانشگاه‌های متعددی دریافت نمود و به عضویت افتخاری انجمن‌های مختلف، ازجمله انجمن‌های پزشکی درآمد. وی در سال ۱۹۶۱ میلادی، از شرکت «Geigy» بازنشسته شد و باقی عمر خود را، در باغ میوه‌اش به تحقیقات و کشاورزی پرداخت.