Conozca el efecto del glifosato en la agricultura y la industria alimentaria

Glifosato (N-fosfonometil-glicina, C3H8NO5P, InChI=1S/C3H8NO5P/c5-3(6)1-4-2-10(7,8)9/h4H,1-2H2,(H,5,6) ( H2,7,8,9), CAS No. 1071-83-6) es un herbicida no selectivo con Sitio Único de Acción (SOA) creado desde 1974 por Monsanto, comercializado como RoundupTM

El principal uso que se le ha dado es en la agricultura:

• 90% del consumo de glifosato en campos en barbecho, huertas, viñedos y en campos de cultivo abiertos funcionales.
• El 10% corresponde a terrenos no agrícolas como ruderales o zonas urbanizadas y rurales, para control de malezas (1, 2).

El glifosato inhibe la enzima 5-enolpiruvilshikimato-3-fosfato producida por las plantas, directamente relacionada con la síntesis de aminoácidos aromáticos esenciales: tirosina, triptófano y fenilalanina. Su mecanismo de acción se da por absorción a través del follaje y en menor medida por las raíces.

La enzima 5-enolpiruvilshichimato-3-fosfato solo se encuentra dentro del reino Plantae, por lo que la inhibición de la biosíntesis de aminoácidos aromáticos solo ocurre en las plantas (3). Su tiempo de vida media en suelos, dependiendo de las condiciones climáticas, puede variar entre 2 y 197 días.

Químicamente, el glifosato contiene grupos carboxilo, amino y fosfonato que tienen una excelente afinidad con las fracciones minerales del suelo.

La sorción (adsorción y absorción simultánea) de C3H8NO5P y su principal producto de degradación ácido aminometilfosfónico (AMPA, CH6NO3P) es el mecanismo más aceptado para explicar el transporte de glifosato tanto en suelos como en cuerpos de agua, este último a través de la liberación de glifosato. herbicida de matriz sólida por lixiviación. (Cuatro cinco).

Los efectos adversos comprobados sobre la salud y el medio ambiente producidos por el glifosato y otros agroquímicos nocivos están relacionados principalmente con los procesos de lixiviación, que pueden cuantificarse analíticamente mediante los coeficientes de sorción Kd (6).

En términos ácido-base, el glifosato es un ácido débil que presenta tres constantes de disociación (pKa) en función del pH. A pH ácido (pKa = 2,27) se genera el equilibrio ácido carboxílico – carboxilato.

A pH menos ácido (pKa = 5,58) se promueve el equilibrio ácido fosfónico – fosfonato ya pH básico (pKa = 10,25), el grupo amino pierde su protón para dejar un glifosato básico con 3 cargas negativas.

La sorción de glifosato en los suelos se produce por la alta afinidad de los grupos fosfonatos por los óxidos de hierro y aluminio en los suelos (7) y también se ha demostrado que un aumento en el pH del suelo disminuye la Kd del glifosato (8) ya que al ser glifosato más negativo en función del pH, aumenta la repulsión electrostática entre el glifosato básico y la superficie del suelo.

Otros factores que afectan la Kd del glifosato son el contenido de materia orgánica en los suelos y particularmente la presencia de fosfonatos orgánicos que compiten directamente con la sorción del glifosato (9).

• Los métodos tradicionales para medir Kd de glifosato en suelos pueden llevarse a cabo mediante métodos de sorción de equilibrio estándar que pueden ser muy laboriosos, requieren mucho manejo de muestras antes de la determinación y dependen de propiedades específicas del suelo que deben determinarse en paralelo. (10).

Los riesgos latentes del uso del glifosato

En los últimos años, se han planteado múltiples preocupaciones ambientales que ponen en riesgo inminente la salud humana y animal debido a la detección generalizada de residuos de glifosato en el agua y el suelo, su persistencia y su propagación descontrolada (11).

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Particularmente en 2015, el glifosato fue clasificado como producto “probablemente cancerígeno” por la Organización Mundial de la Salud (OMS) a través de su Agencia Internacional para la Investigación contra el Cáncer (12).

En marcado contraste, un estudio de 2018 realizado por el Instituto Nacional del Cáncer de EE. UU. no encontró ninguna relación entre el uso de herbicidas a base de glifosato y la enfermedad (13).

A este estudio se suman las regulaciones sobre pesticidas emitidas por la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA) y la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA) que aseguran que los herbicidas a base de glifosato no son cancerígenos y que el riesgo de exposición al glifosato es aceptable si se usa en acuerdo con su etiquetado.

Es interesante contrastar la defensa del uso de glifosato con la cantidad de patentes otorgadas relacionadas con el glifosato RoundupTM.

En la base de datos de Google Patents consultada en mayo de 2023, de las 12083 patentes concedidas relacionadas con RoundupTM (14), se encuentran:

• 5.368 patentes concedidas en Estados Unidos (44,4% del grueso de patentes concedidas (15)
• 1234 patentes concedidas por la Oficina Europea de Patentes (10% del total de patentes concedidas, (16)

Es decir, estas dos regiones (salvo las recientes prohibiciones realizadas en Francia (17), Alemania y Austria) concentran casi el 55% de las patentes concedidas a RoundupTM. lo que invita a la comunidad internacional a cuestionar la validez de la defensa del uso del glifosato.

A pesar de lo anterior, al finalizar la segunda década del siglo XXI, las regiones del Este de Asia (31%), América Latina (20%) y algunas regiones concentradas de Europa (16%) reportaron la mayor tasa de uso de glifosato. como herbicida (18).

El debate sobre el uso del glifosato a nivel mundial

Finalmente, entre 2016 (19) y 2019 (20-21) se ha demostrado en diversas revistas científicas revisadas por pares de renombre mundial una relación directa entre la exposición al glifosato y el desarrollo de linfomas no Hodgkin, lo que ha desencadenado la aparición de restricciones. o prohibiciones del uso de glifosato en Austria, Francia, Alemania y Vietnam (18).

Lo anterior abre un debate más interesante que la defensa del uso del glifosato: restringir, prohibir o restringir hacia la prohibición del uso del glifosato en la agricultura industrial o rural en términos de los acuerdos comerciales vigentes.

Si se decide restringir hacia la vía de la prohibición con menos perjuicio de los Acuerdos Comerciales vigentes, se deben definir Límites Máximos Residuales (LMR) de glifosato, temporalmente más restrictivos hacia la agricultura libre de glifosato.

En todo caso, se requieren métodos, instrumentos y/o equipos analíticos rápidos, eficientes, sensibles y específicos para determinar la concentración de glifosato en suelos, matrices alimentarias y cuerpos de agua que permitan establecer la Política Nacional de restricción hacia la prohibición del uso. de productos derivados del glifosato, como estrategia que da cumplimiento al Decreto Presidencial del Gobierno de México, publicado en el Diario Oficial de la Federación el 31 de diciembre de 2020 (22).
En atención al Decreto, en la Escuela Nacional de Ciencias Biológicas del Instituto Politécnico Nacional (ENCB IPN), estamos en proceso de desarrollar diversas tecnologías basadas en resonancia magnética nuclear, espectroscopia de infrarrojo cercano y ultravioleta-visible, combinadas con inteligencia artificial (23 -24).

Con ellos, es posible generar estándares de control específicos para el glifosato y AMPA como metodologías analíticas accesibles para las comunidades campesinas y pequeños productores, como estrategias de acompañamiento hacia los procesos de eliminación gradual del glifosato.

De esta forma, la sustitución paulatina de glifosato será una alternativa basada en la determinación de concentraciones de glifosato en suelos y diversas matrices alimentarias, así como las correspondientes constantes de sorción de glifosato y derivados (Kd) en suelos que permitan caracterizar la lixiviación de glifosato. . herbicida de los suelos a los cuerpos de agua.

REFERENCIAS

1. Etiqueta de herbicida Roundup. 2019.
2. Benbrook, CM Tendencias en el uso de herbicidas de glifosato en los Estados Unidos y en todo el mundo. Reinar. ciencia EUR. 2016, 28, 3.
3. Avino, P., Notardonato, I., Russo, MV, Una revisión de los métodos analíticos basados ​​en cromatografía para el análisis de glifosato en alimentos, DOI: 10.5772/intechopen.92810
4. Borggaard, OK, 2011. ¿El fosfato afecta la sorción y degradación del suelo? – una revisión. Tendencias Ciencias del suelo. Nutrición vegetal. J 2(1), 16–27
5. Kjær, J., Olsen, P., Ullum, M., Grant, R., 2005. Lixiviación de glifosato y ácido aminometilfosfónico de campos agrícolas daneses. J. Medio Ambiente. cual. 34(2), 608–620. https://doi.org/10.2134/jeq2005.0608
6. Farenhorst, A., Papiernik, SK, Saiyed, I., Messing, P., Stephens, KD, Schumacher, JA, Lobb, DA, Li, S., Lindstrom, MJ, Schumacher, TE, 2008. Coeficientes de sorción de herbicidas en relación con las propiedades del suelo y los atributos del terreno en una pradera cultivada. J. Medio Ambiente. cual. 37(3), 1201–1208. https://doi.org/10.2134/jeq2007.0109
7. Sheals, J., Sjöberg, S., Persson, P., 2002. Adsorción de glifosato en goethita: caracterización molecular de complejos superficiales. Reinar. ciencia Tecnología 36(14), 3090–3095.
8. de Jonge, H., de Jonge, LW, 1999. Influencia del pH y la composición de la solución en la absorción de glifosato y procloraz en un suelo franco arenoso. Chemosphere 39, 753–763. https://doi.org/10.1016/S0045-6535(99)00011-9
9. Gimsing, AL, Borggaard, OK, 2010. Efecto del fosfato en la adsorción de glifosato en suelos, minerales arcillosos y óxidos. En t. J. Medio Ambiente. Anal. química 82, 545-552.
10. Gimsing, AL, Borggaard, OK, Bang, M., 2004. Influencia de la composición del suelo en la adsorción de glifosato y fosfato al contrastar los suelos superficiales daneses. EUR. J. Ciencias del suelo. 55(1), 183–191. https://doi.org/10.1046/j.1365-2389.2003.00585.x
11. Kanissery, R.; Gairhe, B.; Kadyampakeni, D.; Batuman, O.; Alferez, F. Glifosato: Su persistencia ambiental e impacto en la salud y nutrición de los cultivos. Plantas 2019, 8, 499.
12. Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC). Evaluación de cinco insecticidas y herbicidas organofosforados; Organización Mundial de la Salud: Ginebra, Suiza, 2015; Monografías IARC Volumen 112
13. Andreotti, G.; Koutros, S.; Hofmann, JN; Sandler, DP; Lubín, JH; Lynch, CF; Lerro, CC; De Roos, AJ; Parques, CG; Alavanja, MC; et al. Uso de glifosato e incidencia de cáncer en el estudio de sanidad agropecuaria. J.Natl. Instituto del Cáncer 2018, 11, 509–516
14. https://patents.google.com/?q=roundup+glyphosate&status=GRANT
15. https://patents.google.com/?q=roundup+glyphosate&country=US&status=GRANT
16. https://patents.google.com/?q=roundup+glifosato&country=EP&status=GRANT
17. Reboud, X.; Blanco, M.; Aubertot, J.-N.; Jeuffroy, MH-H.; Munier-Jolain, N.; Thiollet-Scholtus, M. Usos y alternativas al glifosato en la agricultura francesa; Informe TR507024; INRA: Dijon, Francia, 2017; pag. 85
18. Verma, V., Iqbal, S., 2017. Tamaño del mercado de glifosato por aplicación (cultivos convencionales, cultivos GM), informe de análisis de la industria, perspectiva regional (EE. UU., Canadá, Alemania, Reino Unido, Francia, Italia, España, Rusia, China, India, Japón, Australia, Corea del Sur, Malasia, Indonesia, Brasil, Argentina, México, Arabia Saudita, Emiratos Árabes Unidos, Sudáfrica) Potencial de aplicación, tendencias de precios, cuota de mercado competitiva y previsión, 2016–2024. Perspectivas del mercado mundial, pág. 150
19. Myers, JP; Antoniou, MN; Blumberg, B.; Carroll, L.; Colborn, T.; Everett, LG; Hansen, M.; Landrigan, PJ; Lanphear, BP; Mensaje, R.; et al. Preocupaciones sobre el uso excesivo de herbicidas a base de glifosato y los riesgos asociados con las exposiciones: una declaración de consenso. Reinar. Salud 2016, 15, 19
20. León, ME; Schinasi, LH; Lebailly, P.; Beane Freeman, LE; Nordby, K.-C.; Ferro, G.; Monnereau, A.; Brower, M.; Tual, S.; Baldí, I.; et al. Uso de plaguicidas y riesgo de neoplasias malignas linfoides no Hodgkin en cohortes agrícolas de Francia, Noruega y EE. UU.: un análisis conjunto del consorcio AGRICOH. En t. J. Epidemiol. 2019, 48, 1519–1535
21. Zhang, L.; Rana, I.; Shaffer, RM; Taioli, E.; Sheppard, L. Exposición a herbicidas a base de glifosato y riesgo de linfoma no Hodgkin: un metanálisis y evidencia de respaldo. Mutat. Res. Rev. Mutat. Res. 2019, 781, 186–206.
22. https://www.dof.gob.mx/nota_detalle.php?codigo=5609365&fecha=31/12/2020
23. https://www.gob.mx/agricultura/prensa/presenta-mexico-avance-cientifico-para-determinar-huella-digital-del-vino-nacional
24. https://enalimentos.lat/noticias/6264-mexico-presenta-avance-cientifico-para-determinar-huella-digital-del-vino-nacional.html

Origen: Conozca el efecto del glifosato en la agricultura y la industria alimentaria – .