EFECTOS DEL GLIFOSATO (GP) CON ÉNFASIS EN ORGANISMOS ACUÁTICOS (Revisión de literatura)

RAMÍREZ DUARTE W.F. Estudiante MVZ; RONDÓN BARRAGÁN I.S. Estudiante MVZ; ESLAVA MOCHA P.R.MV. MSc.

Grupo de Estudio sobre Sanidad de Peces Instituto de Acuicultura Universidad de los Llanos [email protected]

(Recibido: 24 de septiembre de 2003 - Aceptado: 2 de diciembre de 2003)

RESUMEN

Se presenta una revisión para profundizar en la comprensión de la composición química, mecanismos de acción, efectos y posibles consecuencias de la aplicación de Glifosato (GP) (N-fosfonometil-glicina) en sistemas biológicos, con énfasis en sistemas acuáticos, teniendo presente que en Colombia el uso de herbicidas para la erradicación de cultivos ilícitos debe considerar los hábitats y prever la sucesión de las condiciones deseadas a futuro. El GP es un agroquímico caracterizado por ser un compuesto ácido, salado, con clase II de toxicidad, según la categorización de la U.S. EPA (Enviromental protection agency;de los Estados Unidos) moderadamente tóxico, que es utilizado como herbicida sistémico no selectivo de amplio espectro, más comúnmente usado en la forma de sal de isopropilamina. Adicionalmente, se presentan resultados del uso de productos que contienen GP, como el Roundup®, los cuales son sustancias de toxicidad más aguda que el GP solo, analizando además, el hecho de que para mejorar la eficacia de los tratamientos herbicidas las mezclas asperjadas contienen ingredientes inertes, tales como surfactantes (e.g.POEA), solventes, y emulsificantes; los cuales son químicos que pueden ser más peligrosos que el ingrediente activo.

En sistemas acuáticos, el GP solo es menos tóxico que el producto comercial Roundup®; parte de estas diferencias pueden ser explicadas por la toxicidad del surfactante en el Roundup®. Este es de 20 a 70 veces más tóxico para los peces que el GP mismo. La toxicidad aguda varía ampliamente: han sido reportados valores de concentración letal media (CL50) entre 10-200ppm, dependiendo de la especie de pez y condiciones de la prueba. La toxicidad aguda del Roundup® se encuentra dentro de un rango de 2 a 55ppm; siendo la CL50 reportada para carpas entre 15–26mg/L.

PALABRAS CLAVES: glifosato, surfactantes, Roundup®, Cosmo-flux411f, herbicida, toxicidad.

ABSTRACT

The aim of this review is to depth in the knowledge of the chemical composition, mechanisms of action, effects and possible consequences of the glyphosate (GP) (N-Phosphonomethylglycine) sprayed in biological systems, with emphasis in aquatic systems, starting from that in Colombia the herbicides use for the eradication of illicit crops must consider the habitats and to forecast the prevalence of the desirable conditions to the future. Glyphosate (GP) is a characterized agrochemical to be an acid compound, toxicity class II, according to U.S. EPA (United States Environmental Protection Agency) classification moderately toxic, which is used as broad spectrum, non-selective systemic herbicide, mostly used as isopropyl amine salt. In addition, it presents results of the use products containing glyphosate, such as Roundup®, which are acutely more toxic than the glyphosate alone, as well as an analysis about to improve the efficacy of the herbicide treatment the sprayed mixtures contain inert ingredients, such as surfactants (e. g. POEA), solvents and emulsificants; which are often highly toxic chemicals that can be more dangerous than active ingredient. In aquatic systems, GP alone is lower toxic than commercial presentations such as Roundup®, this differences can be explained by the surfactant’s toxicity in the Roundup®. It is 20-70 fold more toxic for fishes than GP itself.

Acute toxicities widely vary: lethal concentration 50 (LC50) had been reported between 10-200ppm depend of fish specie and the test conditions. Acute toxicities are in a range between 2-55ppm; being LC50 reported for carps between 15-26mg/L.

KEY WORDS: glyphosate, surfactants, Roundup®, Cosmo-flux 411f, herbicide, toxicity.

INTRODUCCIÓN

Pensando en el riesgo de que la globalización se convierta en un eufemismo para enmascarar la codicia de los mercados y, conscientes de que es necesario compartir los derechos y las responsabilidades sobre el mundo, aceptando como premisa la responsabilidad compartida por la humanidad para velar por la seguridad ambiental de manera global, se plantea como propósito de esta revisión profundizar en la comprensión de la composición química, mecanismos de acción, efectos y posibles consecuencias de la aplicación de Glifosato (GP) (N-fosfonometilglicina) en sistemas biológicos, con énfasis en sistemas acuáticos, teniendo presente que en nuestro medio el uso de herbicidas para la erradicación de cultivos ilícitos debe considerar los hábitats y una sucesión directa de las condiciones deseadas a futuro, dentro de principios de manejo de ecosistemas como lo plantea Foley (1994). La vida silvestre puede ser influenciada por la inversión de hábitats que puede ocurrir con los tratamientos con herbicidas (Foley,1994).

Una de las primeras consideraciones planteadas para la aplicación de sustancias químicas en programas de erradicación de cultivos ilícitos, ha tenido que ver con establecer si los químicos usados en las formulaciones actuales son “seguros” cuando son usados correctamente. Estos tienen riesgos negligibles para el ambiente y la salud humana cuando son usados de acuerdo a prescripciones no discriminadas (Foley, 1994). El GP, en Colombia, además de su uso como herbicida en la agricultura, se usa también como desecante de granos y por vía aérea como madurante en la caña de azúcar en una dosis recomendada de 0.75 a 1.5L/ha de Roundup® (Nivia, 2001; Nivia & Sánchez,2001), como desecante del sorgo en dosis de 1 L/ha (Nivia & Sánchez, 2001) y en los programas de erradicación forzosa de cultivos calificados como ilícitos (Nivia, 2001); esta última ha sido una práctica que se estableció hace poco mas de una década, habiendo sido asperjadas más de 200.000ha de coca y unas 60.000 de amapola, para lo cual se han utilizado más de tres millones de litros de GP (Vargas et al.,2001); en la cual, según sus oponentes, la campaña de fumigación del gobierno no describe “el costo humano o ambiental del programa de fumigación”(disponible en: www.revista.aquatic.com/index.asp?p=aquatic/art.asp?c=67) pues el GP puede ser agudamente tóxico para las plantas que no son blanco incluyendo plantas acuáticas y algas (disponible en: www.oztoxics.org/ntn/glyphosate.htm ), lo cual implica un impacto sobre el medio terrestre y sobre la ecología acuática, último reservorio de las sustancias asperjadas y de sus metabolitos o especies químicas. Las prácticas de fumigación de cultivos ilícitos han llevado al establecimiento de un círculo vicioso de destrucción que contamina el ambiente y desplaza los cultivos bosque, acelerando los procesos de deforestación; cultivos que serán a su vez fumigados, reiniciándose una y otra vez el ciclo (Vargas et al., 2001).

La mezcla de aspersión usada en Colombia contiene 44% de RoundUp Ultra por volumen; en contraste, los fabricantes en Estados Unidos solo permiten concentraciones para el Roundup Ultra de 1,6% - 7,7% (Oldham et al., 2002) y una tasa de aspersión de un cuarto de galón por acre; en Colombia este valor es 4,5veces mayor (U.S. State Department, 2002).

TABLA 1

Teniendo en cuenta que se aplican las cantidades referenciadas anteriormente (Ver tabla 1.) en la mezcla de aspersión, si se considera que un avión de 300galones (1.137litros) deposita 40L/ha de la mezcla, con una descarga efectiva de 23.4L/ha de Roundup Ultra, esta descarga equivale a 10.3L/ha de glifosato en forma de sal IPA. Esto significa que el Roundup Ultra se aplica al 58.5% en la mezcla y el glifosato al 26%, y no al 1% recomendado en Estados Unidos para aplicaciones terrestres, con equipos de protección y dirigido a las malezas agrícolas (Nivia, 2001).

A lo anterior se le suma que la formulación de GP usada en Colombia contiene ciertos ingredientes que pueden ser mas tóxicos que el GP mismo para los organismos acuáticos, y, en la combinación en la cual son aplicados, tienen un efecto tóxico aditivo (Abdelghani, 1997).

No existe evidencia en literatura científica que ligue el uso de los productos Del Glifosato con impactos tóxicos sobre la fauna acuática en campo, aun después de décadas de amplio uso, siguen siendo recibidos solo algunos reportes anecdóticos. Tales reportes dificultan refutar los márgenes teóricos de seguridad que permanecen y existen sin modificación alguna (APVMA, 1996).

GLIFOSATO (N-fosfonometil-glicina)

El glifosato (GP) es un herbicida no selectivo, descubierto en mayo de 1970 por un grupo de científicos de MONSANTO dirigidos por el doctor J. Franz (Baird et al.,1981). Sus características fisicoquímicas se describen en la tabla 2.

El GP es un compuesto ácido, salado, con clase II de toxicidad, según la categorización de la U.S. EPA (Enviromental protection agency; agencia de protección ambiental de los Estados Unidos) moderadamente tóxico, siendo utilizado como pesticida de uso general.

El GP como herbicida sistémico no selectivo de amplio espectro se ha usado para el control de plantas anuales y perennes, hierbas de hoja ancha y especies leñosas (Nivia,2001; Kaczewer,2003). Este puede ser utilizado en tierras no cosechadas así como en una gran variedad de cosechas (Nivia, 2001).

Como se ha descrito anteriormente, el GP es un ácido, pero es más comúnmente usado en la forma de sal de isopropilamina (Fig. 1) (Nivia,2001). Este puede ser también disponible como sal de trimesium, difenilamina, monoamonio (APVMA,1996), trimetilsulfonio o ácido y es generalmente distribuido como polvo y concentrado soluble en agua (disponible en: http://ace.ace.orst.edu/info/extoxnet/pips/glyphosa.htm).

Figura 1. Sal de Isopropilamina

TABLA 2. IDENTIDAD, PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS DEL GLIFOSATO*

APPENDIX I, Identify, physical and chemical properties, 11 May 2001 (disponible en: http://europa.eu.int/comm/food/fs/ph_ps/pro/eva/existing/list1_glyphosate_en.pdf).

**Valores tomados de EXTOXNET, Universidad de Cornell, Universidad del estado de Oregón, Universidad de Idaho, Universidad de California e Instituto de toxicología ambiental, Universidad del estado de Michigan. Revisado en junio del 1996. (disponible en: http://ace.ace.orst.edu/info/extoxnet/pips/glyphosa.htm)

***995g/kg se refiere a la pureza del glifosato utilizado para medir la solubilidad en agua a 20ºC.

Debido al estado iónico del GP en el agua no se espera que se volatilice en el agua ni en el suelo (Nivia, 2001) y, dada su naturaleza altamente polar, los solventes orgánicos no pueden extraerlo de las matrices ambientales (Zavitzanos et al.,s.f.), por lo tanto se disuelve fácilmente en el agua; su persistencia ha sido reportada de 12 a 60 días en estudios adelantados en Canadá (Nivia,2001), en aguas de estanque de tierra, pero este persiste por más tiempo en los sedimentos del fondo, donde su promedio de vida fue de 120 días en un estudio hecho en Missouri, aunque la persistencia fue de mas de un año en sedimentos de Michigan y Oregón (Nivia,2001); existen, además, reportes que le atribuyen una vida media en aguas de estanque en un rango que oscila entre 70 a 84 días (Chemical Watch Factsheet,2001). Además, presenta un bajo potencial de lixiviación (disponible en: http://ace.orst.edu/info/npic/factsheets/glyphogen.pdf) ya que es fuertemente adsorbido a partículas del suelo, tales como arcillas y óxido hidroso (Haney et al.,2002); incluyendo material orgánico y mineral suspendido en el agua, siendo descompuesto principalmente por microorganismos, (disponible en: http://ace.ace.orst.edu/info/extoxnet/pips/glyphosa.htm), a nivel del suelo, sedimento acuático y agua, a su principal metabolito AMPA (ácido amino metilfosfónico) (Gartner&Grue,1996;Leu,2003; EPA,1993) (Fig.2), al que se le han adscrito características toxicológicas (Nivia,2001); posteriormente degradado a metilamina, formaldehído (Nivia, dióxido de carbono (CO2) (Rueppel et al.,1977) y amonio (NH3) (disponible en: http://ntp-server.niehs.nih.gov/htdocs/ST-studies/TOXO16.htm). Tal degradación ha sido reportada ser mas rápida en condiciones aeróbicas que anaeróbicas (disponible en:

www.who.int/water_sanitation_health/dwq/draftchemicals/glyphosate.pdf ;disponible en: http://ntp-server.niehs.nih.gov/htdocs/ST-studies/TOXO16.htm). Su adsorción se correlaciona con la cantidad de sitios de unión de fosfato vacante y puede ocurrir a través de uniones del ácido fosfónico (Ahrens, 1994).

El GP no es tomado por las raíces de las plantas, ingresando a través de las hojas, siendo translocado a otras partes de la planta donde es poco metabolizado (disponible en: www.who.int/water_sanitation_health/dwq/draftchemicals/glyphosate.pdf; Nivia,2001), habiéndose encontrado en fresas, arándano, frambuesas, lechuga, zanahorias y cebada después de la aplicación (Nivia,2001). Además, presenta poca tendencia a fotodegradarse (Mendoza et al.,1999; Chemical Watch Factsheet, 2001) por lo cual permanece activo en suelos que no lo absorben fácilmente, persistiendo su efecto fitotóxico (Mendoza et al.,1999), siendo químicamente estable en el agua (disponible en: www.who.int/water_sanitation_health/dwq/draftchemicals/glyphosate.pdf; Chemical Watch Factsheet, 2001).

Figura 2.(modificado de Zavitzanos et al., s.f.)

 

MODO DE ACCIÓN EN PLANTAS

Además, presenta poca tendencia a foto degradarse (Mendoza et al.,1999; Chemical Watch Factsheet, 2001) por lo cual permanece activo en suelos que no lo absorben fácilmente, persistiendo su efecto fitotóxico (Mendoza et al.,1999), siendo químicamente estable en el agua (disponible en: www.who.int/water_sanitation_health/dwq/draftchemicals/glyphosate.pdf; Chemical Watch Factsheet, 2001).

El GP ejerce su acción herbicida mediante la inhibición de la biosíntesis de aminoácidos aromáticos esenciales-triptófano, fenilalanina y tirosina en las plantas (Herbicide Handbook,1994; Williams et al.,2000; Jaworsky 1972; Chemical Watch Factsheet, 2001), lo cual reduce la producción de proteína de la planta y, de este modo, inhibe el crecimiento de la misma (Herbicide Handbook, 1994; Williams et al., 2000), a través de la inhibición de una enzima de la vía del Chikimato denominada 5-enolpiruvil chikimato-3-fosfato-sintetasa (EPSPS) (Haney et al.,2002; Amrhein et al., 1980). Esta enzima cataliza la transferencia del grupo enolpiruvil del fosfoenol piruvato (PEP) al 5-hidroxil del chikimato 3-fosfato (S3P) para formar los productos 5-enolpiruvilchikimato 3-fosfato y fosfato inorgánico (Murtaza&Williams,2001) (Fig. 3). La inhibición del EPSPS por el GP ha sido demostrada que procede a través de la formación de un complejo ternario EPSPS-S3P-GP y la unión es dirigida con el GP unido a la enzima solo después de la formación de un complejo binario EPSPSS3P (Murtaza&Williams, 2001).

Figura 3. (Tomado de Monheit,2003)

La unión del GP al EPSPS ha sido demostrada ser competitiva con el PEP y no compite con el S3P (Kishore & Shah, 1998). La reacción catalizada por la EPSPS es el penúltimo paso en la vía del ácido chikímico para la biosíntesis de aminoácidos aromáticos y muchos metabolitos secundarios incluyendo tetrahidrofolato, ubiquinona y vitamina K (Gruys&Sikorski, 1999).

Como se ha reseñado anteriormente, la importancia de la vía del chikimato para las plantas está dada por la inhibición de la síntesis de aminoácidos aromáticos impidiendo de este modo la síntesis de proteínas, estimando además que el 35% o mas del peso seco de las plantas es representado por moléculas aromáticas derivadas de la vía del chikimato (Franz et al.,1997). La vía del ácido chikímico, presente en plantas y microorganismos, está completamente ausente en mamíferos, peces, aves, reptiles e insectos (Murtaza &Williams,2001). El GP puede afectar otras dos enzimas relacionadas con la vía del ácido chikímico, la clorismato mutasa y prefrenato hidratasa (Nivia,2001). Además, puede afectar otras enzimas no relacionadas con la vía del ácido chikímico; por ejemplo, en la caña de azúcar reduce la actividad de una de las enzimas involucradas en el metabolismo del azúcar, la ácido invertasa; esta reducción parece estar mediada por auxinas, (hormonas de las plantas) (Nivia,2001). Los síntomas aparecen en plantas una semana post-exposición e incluyen clorosis (amarillamiento) e impedimento del crecimiento de las hojas más jóvenes y punto de crecimiento. La muerte de la planta ocurre después de dos semanas de la aplicación (disponible en: www.hort.uconn.edu/cipwg/art_pubs/GUIDE/consideration.htm).

En dosis subletales puede interferir con algunos procesos metabólicos en plantas: en el fríjol puede ser inhibida la absorción de potasio y sodio y en espárragos y lino puede reducirse la producción de lignina (Nivia,2001).

De acuerdo con estudios reportados por Williams et. al.(2000), el Roundup® puede producir aberraciones cromosómicas en células de la punta de la raíz de la cebolla, sugiriéndose que este efecto sobre los cromosomas de las células de las plantas podría deberse al surfactante. También se reportó efecto del GP sobre las puntas de las raíces del jacinto, concluyéndose que el efecto dependiente de la dosis, sobre la formación de figuras mitóticas con exposición prolongada, se debió a un efecto sobre el aparato del huso, conduciendo a cromosomas desorganizados en la anafase.

La presencia de GP causa producción de fitoestrógenos en legumbres, los cuales imitan el papel de las hormonas reproductivas en mamíferos después de su consumo (Bryson, s.f.), conllevando a disrupciones endocrinas.

INGREDIENTES ADICIONADOS AL GP

Para permitir al GP atravesar y adherirse firmementea la superficie cuticular de las hojas se le adicionan diversas sustancias. Las formulaciones usadas actualmente son jabones tóxicos, una mezcla de ingrediente activo (pesticida registrado) con una variedad de otros químicos, denominados ingredientes inertes (ver tabla 3), tales como solventes, surfactantes (como el POEA), y emulsificantes; los cuales son químicos que pueden llegar a ser mas peligrosos que el ingrediente activo (Chemical Watch Factsheet,2001). Los ingredientes inertes conocidos del GP, (en sus diferentes formulaciones), incluyen sulfato de amonio, benzisotiazolona, ácido 3-yodo-2-propinilbutilcar-bamato, sulfito de sodio,ácido pelargónico, isobutano, metilpirrolididona, hidróxido de potasio, ácido sórbico e Isopropilamina (Chemical Watch Factsheet,2001; Kaczewer,2003). Todos estos químicos están asociados con irritación cutánea, problemas gástricos y respiratorios (NCAP,1998) (Tabla 3). Las formulaciones pueden contener otros ingredientes activos tales como la simasina, 2.4-D y MCPA (WHO/FAO, 1996).

Tabla 3.

En trabajos adelantados por Servizi et al.(1987), se estableció evidencia del efecto combinado del GP y su surfactante POEA, el cual es mas que un aditivo (sinergismo), demostrándose además, que el surfactante fue mucho mas tóxico que el GP mismo. Con base en lo anterior, se incrementa la duda acerca de si las concentraciones letales 50 reportadas para el Roundup® en aguas tratadas son aplicables a aguas naturales (disponible en: www.okanogan1.com/natural/ecology/weeds/bould.htm#survey).

Los surfactantes pueden ser una significativa fuente de toxicidad de los herbicidas a base de GP (Oldham et al.,2002). En Colombia, específicamente, se estableció el uso del Cosmo-Flux 411f como surfactante, el cual se aplica en una concentración de 1% (de acuerdo con el rango recomendado por el fabricante de 0.5-1%) (Disponible en: www.state.gov/g/inl/rls/rpt/14564.htm).

Los ingredientes del cosmo flux 411f aún no han sido desglosados (Oldham et al.,2002). También se adiciona el compuesto antiespumante Cosmo-in D (Nivia&Sánchez, 2001; Vargas et al.,2001). Además, ni el gobierno de Estados Unidos ni el colombiano han hecho disponible algunos estudios sobre los efectos del aditivo, solo o en combinación con RoundUp Ultra®; de este modo, no existen bases para asumir que son seguras las aspersiones sobre la población, cultivos de alimento y fuentes de agua (Oldham et al.,2002).

GLIFOSATO, SUELO Y MICROORGANISMOS

La estabilidad en el suelo está relacionada con el flujo de biomasa microbiana, con un incremento en los metabolitos microbianos o con cambios fisicoquímicos generados a partir de la actividad microbiana (Villegas et al., 1998). Los microorganismos realizan en el suelo sus procesos vitales y derivan su energía de la oxidación de residuos orgánicos que dejan a plantas y animales. Es decir, que las plantas que crecen en el suelo viven a expensas de los productos de la actividad microbiana (Villegas et al.,1998). El suelo y su biomasa son muy susceptibles a la acción de los plaguicidas (Nivia,1992) y su adsorción está relacionada con los coloides orgánicos e inorgánicos del suelo, con la materia orgánica, con la estructura y con la transformación de los plaguicidas pues los microorganismos pueden utilizarlos como fuente de carbono logrando su mineralización, o bien como metabolitos del suelo que pueden realizar estos procesos (Nivia,1992).

Estudios adelantados por Covetto (1988) en Chile reportaron al GP como inocuo para la población de hongos y aumentar fuertemente las bacterias y actinomicetos fomentando la microbiología del suelo; esto se ve contra-argumentado por trabajos de Forlani (1999) los cuales mostraron evidencia de microorganismos incultivables cuando están expuestos a GP. Forlani (1999) considera que los herbicidas son de fundamental ayuda en la labranza pero que su uso continuo puede afectar la microbiología del suelo. Se ha reportado que el RoundUp puede reducir la fijación de nitrógeno reduciendo de este modo la fertilidad de los suelos (Watts&Macfarlane, s.f.)(Fig. 4).

De la misma manera se ha hallado que el RoundUp Ultra®, reduce el contenido de nitrógeno microbiano en mayor extensión que el del carbono, reduciendo de este modo la proporción de carbono: nitrógeno en la biomasa microbiana, a su vez, reduciendo la liberación de nitrógeno al suelo (Haneyet al.,2002). Igualmente diversos autores han reportado que el GP tiene un efecto inhibidor sobre el crecimiento de algunos parásitos (Roberts et al.,1998), de nemátodos como lombrices (Dewar et al.,2000; Sanderson et al.,1999), de diversas especies microbianas (Nosanchuk et al.,2001; WWF,2000) y de hongos (WWF,2000) como el Cryptococcus neoformans (hongo patógeno para humanos que causa meningoencefalitis en pacientes con síndrome de inmunodeficiencia humana (SIDA)), sobre el cual el GP, además de inhibir su crecimiento, retrasa la melanización, lo cual es necesario para proteger el hongo de agentes oxidantes, temperaturas extremas, la anfotericina B, péptidos microbicidas y macrófagos in Vitro (Hamilton&Holdon,1999), e interfiere con el desarrollo de una respuesta protectora de células T (Huffnagle et al.,1995).

Figura 4. (Tomado de Santos & Flores, 1995).

Parte de los efectos inhibidores del GP han sido atribuidos, específicamente en el caso del Roundup ultra®, al surfactante presente o a sus ingredientes inertes (Haney et al.,2002). Nosanchuk et al.(2001) sugiere, en vista de que el GP interfiere con la autoxidación de L-dopa, que el GP puede inhibir directamente la polimerización de la melanina, además que también inhibe la reacción de la casa de C. neoformans (reacción necesaria para la síntesis de melanina), enzima que oxida substratos fenólicos, para formar intermediarios quinona (Mason,1995) que se autopolimerizan en la pared celular micótica (Wang&Casadevall,1996) mediante el impedimento de la oxidación de la L-epinefrina (Nosanchuk et al.,2001). Además, el GP puede quelar diversos iones metálicos y puede, teóricamente, interferir con la melanización a través de la interacción con L-dopa o con intermediarios quinona altamente cargados de la melanina (Nosanchuk et al.,2001). De este modo, el GP puede ser utilizado como una terapia útil en el tratamiento de C. Neoformans y otros patógenos que producen melanina (Nosanchuk et al.,2001).

Sin embargo, diversos investigadores han determinado que el GP puede promover el crecimiento de hongos patógenos, los cuales mediante la liberación de sus toxinas pueden generar daño a otras formas de vida; uno de estos hongos tóxicos es el Fusarium sp.(Descalzo et al.,1996; Johal et al.,1984; Levesque et al.,1992). Este hongo ha sido responsable de daños serios en cosechas, envenenamiento de suelos y defectos al nacimiento en humanos (Bigwood,2002). Igualmente, el GP interfiere con la relación micorrizal entre hongos, nutrientes y plantas mediante la inhibición de hongos benéficos que ayudan a las plantas a absorber nutrientes y agua (Nivia,2001; WWF,2000). En estudios canadienses dirigidos por Wan (1998) se encontró que el GP es ligeramente tóxico para el hongo simbiótico Glomus intraradices sobre la raíz de las zanahorias. Por ejemplo, en un estudio inhibió la formación de nódulos fijadores de nitrógeno en trébol durante 120 días después del tratamiento (Nivia,2001).

De acuerdo con lo descrito en la etiqueta del Roundup®, el GP es inactivado inmediatamente en el suelo mediante una reacción química que ocurre con las arcillas, sinembargo, Cox(1995) afirma que diversos investigadores han reportado que el GP es fácilmente desorbido en algunas clases de suelo, pudiendo ser muy móvil en el ambiente del suelo.

El GP es degradado microbialmente en el suelo y agua, y posee una vida media en el suelo reportada de 47 días y una vida media en laboratorio de <25 días (Ahrens,1994); aunque otros autores reportan datos de vida media de 1 a 3 años según estudios realizados en Canadá y Suecia (Nivia,2001); teniendo en cuenta que la vida media es variable y dependiente de factores del suelo (MDFA,2002). Su metabolito principal (AMPA) posee una tasa de degradación más baja que la del GP, posiblemente, debido a su estrecha unión al suelo (GEIR,1985) y su vida media reportada oscila entre 71-165 días (promedio: 118 días) (Buchwalter et al.,2002).

Sin embargo no es conocido qué efecto posea el producto Roundup Ultra® (el cual incluye surfactante y otros productos inertes) sobre la población microbiana y sus actividades alrededor de un rango de suelos variado en fertilidad (Haney et al.,2002). Aunque el GP no es aplicado intencionalmente en el suelo, una concentración significante de material puede alcanzar la superficie del suelo (Haney et al.,2002). Además el Roundup® (GP) puede alcanzar zonas consideradas “no blanco” dependiendo del método de aspersión y de la velocidad del viento, alcanzando áreas más extensas mediante aplicación aérea (Nivia,2001). En un estudio realizado en Canadá, fue encontrado el GP hasta 800m de distancia del sitio asperjado; igualmente en Canadá se ha determinado que se debe establecer una zona buffer desde 75 a 1.200 metros con el fin de prevenir daño a la vegetación que debe ser protegida (Nivia,2001). Adicionalmente, una publicación del Ministerio del Medio Ambiente de Ecuador, recomienda una zona de aislamiento o buffer de 10 kilómetros del lado de la frontera Colombiana, para proteger el territorio ecuatoriano de posible efectos ambientales asociados a la aspersión de GP, en la campaña de erradicación de cultivos ilícitos conducidos por los gobiernos de Colombia y USA (Bigwood,2002).

La cantidad de herbicida disponible en el suelo que pueda afectar a los microorganismos depende de varios factores:

Nutrientes disponibles: arcillas saturadas con hierro y aluminio tienden a absorber más GP que aquellas saturadas con sodio o calcio, y el nivel de fosfato del suelo es el principal determinante de la cantidad de GP absorbido en el suelo (MDFA,2002). Algunos autores consideran que la cinética (tasa de degradación) del GP es independiente del contenido orgánico del suelo (Grossbard & Atkinson, s.f.).

PH: la tasa de degradación del GP ha sido correlacionada con la actividad microbiana de los suelos y no parece ser dependiente en gran medida del pH del suelo (Gross-bard & Atkinson, s.f.).

Temperatura: está correlacionado directamente (MDFA,2002); y

Humedad.

Se cree que los factores mencionados difieren en importancia dependiendo del producto comercial utilizado; aunque factores como el agua del suelo y la temperatura afectan muchos procesos biológicos, incluyendo metabolismo de las plantas y degradación microbiana; y por lo tanto, influenciando la bioactividad y persistencia de dichos químicos (Weber et al., 1993).

Dick&Quinn (1995) investigaron 26 cepas bacterianas de sitios sin adición previa de GP y encontraron que todas las 26 cepas pudieron metabolizar el GP vía clivaje inicial de sus enlaces fósforo-carbono (Haney et al.,2002).

En trabajos adelantados por Haney et al.(2002) se concluyó que el Roundup Ultra incrementa la actividad microbiana a pesar de sus efectos levemente inhibitorios debido al surfactante u otros ingredientes inertes que los microbios del suelo pueden o no vencer completamente. Este mismo autor en 1999, determinó que el GP (sin utilización de surfactante) inhibió la actividad microbiana, medida a través de la mineralización de carbono y nitrógeno.

PRESENTACIONES COMERCIALES DEL GP

Entre los productos comerciales, registrados por Monsanto, que contienen GP se encuentran el Rocket®, Rocky®, Faena®, Patrol®, Squadron®, Gallup®, Landmaster®, Pondmaster®, Ranger®, Roundup® (glifosato al 41%, 15% de surfactante talowamina polietoxilado y 44% de agua), Roundup Ultra®, Rodeo® (glifosato al 53.5% y 46.5% de agua), Accord® (41.5% de glifosato y 58.5% de agua) (Nivia,1995; disponible en: http://infoventures.com/e-hlth/pestcide/glyphos.html) y, un reciente producto salido al mercado, el Roundup Ultramax® (disponible en: http://greenhouse.ucdavis.edu/safety/msds/Roundup%20Ultra%20msds.PDF). Pero también otras empresas agroquímicas tienen registradas formulaciones comerciales con base en el mismo ingrediente activo, bajo los nombres de: Batalla (Bayer); Glyfoagri (Disagri); Socar (Agrevo); Crossout, Candela y Glyfosan (Agroser); Glifonox (Crystal); Glifosol (Coljap); Stelar (Dow); Panzer (Invequímica); Glyphogan (Magan); Faena (Proficol); Regio (Quimor); Sunup (Sundat); Glifosato Agrogen (Agroquímicos del Cauca) y Tunda (Fertilizantes Cafeteros) (Nivia,1995).

COMPOSICIÓN DEL ROUNDUP ULTRA ®

De acuerdo con información recibida de Martin Jelsma, de Transnational Institute, Monsanto ha confirmado que el ingrediente activo del Roundup Ultra es el mismo GP del Roundup® comercial común. Según Farm Chemicals Handbook 2000, el GP se identifica comúnmente como glifosato-isopropilamonio, químicamente como una sal isopropilamina de N-(fosfonometil) glicina. La formulación Roundup Ultra contiene:

1. 41% de sal isopropilamina de glifosato (ingrediente activo).
2. 44.5% de agua
3. 4.5% de “a phosphateester neutralized polyethoxylated tallowaminemixture” un surfactante que incrementa el poderde penetración del ingrediente activo (Nivia,2000).

La química Susan Kegley (Nivia,2000) explica claramente que la parte polietoxilada significa que tiene múltiples unidades (CH2CH2O), donde C, H y O son carbono, hidrógeno y oxígeno. Un “tallowamine” es derivado de grasa animal (tallow) y tiene un grupo funcional amina. Las aminas son bases débiles y sus sales de amonio son ácidos débiles, pero pueden ser corrosivos a la piel a causa de sus propiedades ácido/base.

Es conocido que el Roundup comercial contiene el surfactante polioxietil amina o POEA, sustancia muchísimo más tóxica que el GP y que de acuerdo con médicos norteamericanos y japoneses, le confiere al Roundup características toxicológicas muy diferentes al GP solo (Nivia,2000). El GP solo es considerado levemente tóxico para los peces (CL50 mayor a 10mg/L), mientras Roundup es considerado tóxico para algunas especies de peces, teniendo CL50s generalmente por debajo de 10mg/mL (Disponible en: www.state.ma.us/dfa/pesticides/rightofway/glyphosate.pdf ).

Según el estudio de Collins & Helling “Increased control of Erythroxylum sp. By glyphosate utilizing various surfactants” (realizado en invernaderos en Maryland, Estados Unidos y en campo en Hawaii entre 1995 y 1997), el surfactante de Monsanto MON 0818 está presente en el Roundup® comercial, y lo describen como un surfactante catiónico compuesto por “ethylene glycol and ethoxylated tallowamines”. Según esto el POEA y los “ethoxylated tallow amines” serían el mismo compuesto (Nivia,2000).

EFECTOS DEL GLIFOSATO Y DEL ROUNDUP EN ECOSISTEMAS ACUÁTICOS

Ciertamente, es un hecho que el GP ha sido encontrado en superficies de agua (Dost, s.f.). El GP es moderadamente tóxico para peces (Nivia,2001), aunque las formulaciones éster son más tóxicas para los peces que las formulaciones amina (disponible en: http://www.hort.uconn.edu/cipwg/art_pubs/GUIDE/consideration.htm).

Como lo describe  Dost (sf); los efectos del GP o sus formulaciones sobre los peces son improbables. Las concentraciones nominales umbrales de los herbicidas que causan cambios en el comportamiento de los peces fueron de 37.5ppm para generar alteraciones de la visión en presencia de 10% de surfactante y 13.5ppm en presencia de 15% de surfactante (estas concentraciones fueron mantenidos durante un periodo de 96 horas). Ellas pueden ser comparadas con las concentraciones de 0,7ppm, concentración esperada después de aplicación directa en el agua a 30cm de profundidad. Para algunos autores el GP no se bioacumula en los animales acuáticos y terrestres (Giesy et al.2000; Williams et al.,2000).

En sistemas acuáticos, el GP solo es menos tóxico que el producto comercial de GP, Roundup®, y otros productos poseen toxicidad intermedia (Cox,2000). Parte de estas diferencias pueden ser explicadas por la toxicidad del surfactante (ingrediente similar al detergente) en el Roundup®. Este es de 20 a 70 veces más tóxico para los peces que el GP mismo (Cox,2000). La toxicidad aguda varía ampliamente: han sido reportados valores de concentración letal media (CL50) entre 10-200ppm dependiendo de la especie de pez y condiciones de la prueba (Cox,2000). Estos valores para Roundup® se encuentran dentro de un rango de 2 a 55ppm (Cox,2000) y, en ensayos realizados en cachama blanca (Piaractus brachypomus), se ha estimado un valor de 40.05ppm (Ramírez&Rondón, datos sin publicar); lo cual concuerda con la CL50 reportada por Nescovik et al., (1996) para carpas (15–26mg/L). La toxicidad del Roundup® se incrementa con aumento en la temperatura del agua (Cox,2000). Los efectos subletales del GP ocurren a bajas concentraciones.

En trucha arco iris y tilapia, concentraciones de cerca de la mitad o tercera parte de la CL50 (respectivamente) causan nado errático (Cox,2000). La trucha también presentó dificultad respiratoria. Estos efectos pueden incrementar el riesgo de que el pez sea predado y a su vez alterar los patrones de alimentación, migración, y reproducción (Cox,2000).

Los efectos subletales del GP sobre los peces incluyen nado errático (Fig. 5), dificultad respiratoria y alimentación, migración y reproducción alterada e incrementa la probabilidad de ser predados (Morgan, et al., 1991;Liong,et al.,1998; Bryson, s.f.). La evasión de ríos contaminados por peces anádromos ha sido documentada (Ewing,1999). Adicionalmente, en carpas ha sido descrito un aumento en la actividad de la fosfatasa alcalina hepática y cardiaca, igualmente un ligero incremento en la actividad de las transaminasas glutámico-oxaloacética y glutámico-pirúvica al ser expuestas a concentraciones de 10mg/L por un periodo de 14 días; es de destacar que efectos similares, pero mas leves, fueron descritos a concentraciones más bajas (2.5-5mg/L) (Nescovik et al.,1996).

Figura 5.

Nado errático, Cachama blanca Piaractus brachypomus (archivo Grupo Sanidad de Peces UNILLANOS, Ensayo DL50 RoundUp®, Ramírez y Rondón, 2002 sin publicar).

 

Figura 6.

Un campesino de putumayo reemplazó sus cultivos de coca con plantas de lulo, las cuales fueron destruidas cuatro meses después por la fumigación aérea. (Foto: Garry M. Leech).

 

Nescovik et al.(1996) ha reportado desarrollo de hiperplasia epitelial y edema subepitelial a nivel branquial en carpas expuestas a GP (5mg/L); cambios similares, pero mas pronunciados, seguidos de infiltración linfocitaria, ligera hipertrofia de las células de cloro y separación y ruptura del epitelio respiratorio como lo reportado por otros autores sobre efectos de contaminantes sobre la superficie branquial (Gomez et al.,1998); y, a nivel hepático, ligera congestión sinusoidal y signos de fibrosis incipiente, fueron reportados a concentraciones de 10mg/L.

En otro estudio, realizado por Szarek et al.(2000) se encontró que el Roundup a concentraciones de 205 y 410mg/L generó lesiones agudas en hepatocitos de carpa descritas como estructuras semejantes a mielina, tumefacción mitocondrial y desaparición de membrana mitocondrial interna, que conllevaron a la muerte del animal.

Aunque al GP le ha sido determinada su toxicidad aguda, en las diferentes presentaciones, no han sido ensayados para determinar efectos crónicos en animales acuáticos, lo cual no permite una evaluación más acertada, ya que podrían existir efectos acumulativos del tóxico (disponible en: http://infoventures.com/e-hlth/pesticide/glyphos.html).

Algunas formulaciones pueden ser más tóxicas para peces y otras especies acuáticas debido a diferencias en cuanto a toxicidad entre sales y ácidos o a surfactantes utilizados en la formulación (disponible en: http://ace.ace.orst.edu/info/extoxnet/pips/glyphosate.htm) (Tabla 4).

Tabla 4

(http://infoventures.com/e-hlth/pestcide/glyphos.html)

1. ** Monheit, 2003
2. ***Nescovik et al., 1996 ä
3. δ No Observable Effect Level = Nivel sin efecto observable
4. φ Polioxietil amina = surfactante aditivo en el RoundUp®.

 Tabla 5

*concentración en agua no relacionada al peso corporal del animal de prueba. Medida de la exposición ambiental. Adaptadas de insecticidas, Extensión Cooperativa, Universidad del estado de Kansas, Manhattan, Kansas.

 

En Colombia los herbicidas son aplicados en una manera que claramente no están de acuerdo con las recomendaciones en la etiqueta del fabricante. En los Estados Unidos, tal falla en las instrucciones del fabricante seria una violación a la ley federal (Oldham et al.,2002).

En Colombia se está usando Roundup Ultra®, un herbicida que contiene GP, para la aspersión de cultivos ilícitos. Pero otros químicos son adicionados para incrementar el efecto Del herbicida (disponible en: www.beyondpesticides.org/infoservices/pesticidefactsheets/toxic/glyphosate.htm) y tales químicos no están normalmente en el Roundup®. Estos químicos adicionados son productos no usados en Estados Unidos. (disponible en: www.revistaaquatic.com/index.asp?p=aquatic/art.asp?c=67). Sería importante establecer si estos compuestos (Cosmolfux-411, para Colombia) no fitotóxicos, sin embargo, pudiesen ser ictiotóxicos, especialmente por la susceptibilidad de la membrana lamelar branquial a sustancias detergentes y tensoactivas (Noga,1996).

Dosis subletales de GP (Roundup®) llevadas por el viento dañan flores silvestres y puede afectar algunas especies a más de 20m. del sitio de aspersión. El GP es altamente soluble en agua. Acorde con la EPA (U.S. Environmental Protection Agency), este puede entrar en ecosistemas acuáticos por aspersión accidental, por flotación o lixiviación (Nivia,2001). El GP ha sido encontrado contaminante de las superficies de agua y aguas subterráneas (disponible en: www.ems.org/cocaine/glyphosate_effects.html).

Diversas especies de peces tienen diferente susceptibilidad al GP y se ha encontrado que el Roundup® es 30 veces más tóxico para peces que el GP solo, que es altamente tóxico para organismos acuáticos (disponible en: www.ems.org/cocaine/glyphosate_effects.html) aunque otros autores citan que es ligeramente tóxico para peces y prácticamente no tóxico para organismos invertebrados; bajo la presentación deRoundup® es ligeramente tóxico para peces de agua dulce e invertebrados acuáticos y bajo la formulación de Rodeo® y Accord® son prácticamente no tóxicos para peces de agua dulce e invertebrados acuáticos (disponible en: http://ace.orst.edu/info/npic/factsheets/glyphogen.pdf).

La toxicidad aguda delRoundup® para peces se encuentra en un rango de 2-55ppm, parte de esta variabilidad es debida a:

Especie.

La edad: peces jóvenes son, considerablemente, mas sensibles al Roundup® que los adultos (disponible en: www.legalsuites.com/EnviroSuite/ESUS_Center/PDF_2002/FRvol67no74(apr172002)EPAnotice-2.pdf), hallándose que el Roundup®es cuatro veces más tóxico para dedinos de trucha arco iris que para peces más grandes (Disponible en: www.okanogan1.com/natural/ecology/weeds/bould.htm#survey)(ver figura 6).

Dureza del agua: en aguas blandas es 20 veces más tóxico para trucha arco iris (disponible en: www.ems.org/cocaine/glyphosate_effects.html) considerando que la mayoría de las aguas dulces de la Orinoquia son blandas (Viña & Ramírez,1998) este aspecto sería de gran importancia al momento de analizar su impacto sobre el medio acuático en la Orinoquía y Amazonía.

La temperatura del agua: la toxicidad posee una relación directa; se incrementa con el aumento en la temperatura (disponible en: www.legalsuites.com/EnviroSuite/ESUS_Center/PDF_2002/FRvol67no74(apr172002)EPAnotice-2.pdf), reportándose que el Roundup® es dos veces más tóxico para trucha arco iris a 17°C que a 7°C, y para el pez de branquias azules es más tóxico a 27°C que a 17°C (Disponible en: www.okanogan1.com/natural/ecology/weeds/bould.htm#survey).

El pH del agua: el Roundup® es más tóxico para peces a mayor pH del agua, hallándose que fue más tóxico para la trucha arco iris (Oncorhynchus mykiss) y el pez de branquias azules (Lepomis machrochirus) a pH de 7.5 que a pH de 6.5; aunque hay que tener en cuenta que al parecer esta característica del Roundup® está dada por el componente surfactante ( el cual es más tóxico a mayor pH), puesto que el GP solo es menos tóxico para peces a un pH más alto (Disponible en: www.okanogan1.com/natural/ecology/weeds/bould.htm#survey).

Figura 7.

Figura 7. Toxicidad del Roundup® en la trucha arco iris a diferentes edades * * Tomado de Folmar, L.C. ; H.O Sanders, y A.M.,John, (1979).

1. Sac fry                                   =pez con saco vitelino.
2. Swim-up fry                          =pez que ya sale a la superficie.
3. Small fingerling                    =dedino pequeño.
4. Large fingerling                   =dedino grande.
5. Adult                                     =adulto.

 

En un estudio se encontró que en peces expuestos a 2mg/L de Roundup®, el tejido muscular contuvo 80mg/Kg. de GP y los huevos contuvieron 60µg/Kg.

Cambios de comportamiento, pérdida de peso, reproducción alterada o no exitosa, alta mortalidad de neonatos o embriones deformados pueden resultar de la contaminación con herbicida. Las observaciones han revelado serios cambios en el comportamiento de los peces. Estos incluyen: interrupción de la actividad de cardumen, inhibición de la migración normal al mar y, especialmente en salmón, la evasión de aguas contaminadas. Estudios han establecido también un fuerte lazo entre la polución por herbicida y el impacto en la función olfatoria por la cual los peces llevan a cabo su más crítica tarea de reproducción y supervivencia.

Esto también afecta las actividades sociales de los peces tales como la agrupación (disponible en: www.alternatives2toxics.org/wildlife.htm).

Los resultados de determinación de riesgo del RoundUp® mostraron riesgo mínimo para todos los taxaacuáticos (macrófitas, microorganismos, invertebrados de agua dulce, peces y anfibios) a un ambiente de 2metros de profundidad. En aguas más superficiales de 0.15metros, se acercó a valores de peligrosidad aguda o en algunas instancias excedieron los niveles de riesgo mínimo (Monheit,2003).

La evaluación de riesgos crónicos indicó riesgo mínimo para todos los componentes y metabolitos del RoundUp® aún en aguas superficiales (Monheit,2003).

En estudios que evaluaron la toxicidad de GP en salmónidos del Pacífico y trucha arco iris (disponible en: www.alternatives2toxics.org/wildlife.htm) y del RoundUp y el Rodeo sobre la carpa (Cyprinus carpio L.) (Neskovic et al.,1996) se encontraron variaciones intra-e interespecíficas significativas en los efectos tóxicos. Estas variaciones dependen de la especie evaluada (Neskovic et al.,1996), estado nutricional del pez (peces famélicos son mas susceptibles), y temperatura (disponible en: www.alternatives2toxics.org/wildlife.htm) (disponible en: www.ems.org/cocaine/glyphosate_effects.html), dureza y pH del agua Neskovic et al.,1996).

El GP en forma ácida es prácticamente no tóxico para peces y puede ser ligeramente tóxico para invertebrados. La concentración letal 50(CL50) es de 120mg/L en el pez sol de branquias azules (Lepomis machrochirus), 168mg/L en Harlequín y 86mg/L en trucha arco iris (disponible en: http://ace.ace.orst.edu/info/extoxnet/pips/glyphosate.htm), de 645mg/L a las 48 horas (h) y de 620mg/L a las 96 h en carpa (Cyprinus carpio) (Neskovic et al.,1996). La CL50 a las 48h en la Dafnia (Daphnia magna) (pulga de agua), una importante fuente de alimento para peces de agua dulce, es de 780mg/L.

Ha sido reportado que el GP puede actuar como disruptor endocrino en peces, principalmente en el estado larvario, alterando el desarrollo sexual, comportamiento y fertilidad (Adams, s.f.).

EFECTOS DEL GLIFOSATO Y DEL ROUNDUP® SOBRE LA SALUD HUMANA Y DE OTROS MAMÍFEROS

Según algunos reportes, los herbicidas basados en el GP poseen relativamente baja toxicidad para el hombre y demás mamíferos, son totalmente degradables y de naturaleza lipofóbica (Monheit,2003). Diversas agencias reguladoras e institutos científicos han llegado a la conclusión que no hay indicaciones que el GP y el Roundup® afecten la salud humana bajo condiciones de uso normal y de exposición crónica (Williams, et al.,2000).

Ha sido determinado que el GP es pobremente absorbido desde el tracto digestivo y es excretado sin cambios por los mamíferos (Cox,1995; MONSANTO COMPANY,1985); igualmente no se presenta un potencial significativo de acumulación en tejidos de mamíferos incluido el hombre (Malik et al.,1989; Cox,1995; Bukowska,2002), acorde con una regla general según la cual los compuestos solubles en agua no se bioacumulan en los tejidos (Cox,1995). En un estudio con animales de laboratorio a los que se les suministró grandes dosis de GP vía oral, se encontró una absorción del 33%, del cual el 94% fue excretado sin metabolizar en la orina en los 5 días siguientes a la administración del herbicida, con retención de menos de 0,1ppm 10 días después de la ingestión del GP (Cox,1995).

Se ha descrito una actividad mitocondrial alterada, posiblemente, desacoplando la fosforilación oxidativa en animales de laboratorio, siguiente a una administración intraperitoneal de altas dosis (WHO/FAO,1996).

En estudios de teratología del GP llevados a cabo en conejos se determinó un nivel de efecto no observable en hembras preñadas de 175mg/Kg./día y no fue observado desarrollo de toxicidad en los fetos a dosis de 300mg/Kg./día (USEPA,1992). En ratas a las que se les suministró GP a una dosis de 3.500mg/Kg. en los días 6–19 de preñez, tuvieron descendencia sin efectos teratogénicos, sin embargo otros efectos tóxicos fueron vistos en las madres y los fetos; tampoco ocurrieron efectos tóxicos en fetos a una dosis de 1.000mg/Kg./día (Franz et al.,1997).

A nivel del tejido sanguíneo el Roundup® posee muy baja toxicidad para los eritrocitos humanos a altas dosis, las cuales pueden potencialmente ocurrir en el cuerpo humano, dado que se halló ligera hemólisis, cuya diferencia con respecto al tratamiento control fue estadísticamente significativa, solo a dosis de 1.500ppm después de una hora de incubación y a dosis de 500ppm después de un periodo de incubación de 24 horas (Bukowska,2002). Aunque otros reportes le adscriben propiedades hemolíticas al Roundup® y POEA (Nivia,2001; Vargas et al.,2001; Kaczewer,003).

No obstante, los reportes a favor, numerosos estudios establecen que el GP y el Roundup® si son lesivos para la salud humana (tabla 6), ocasionando que en muchos países el Roundup® haya sido clasificado entre los primeros plaguicidas que causan incidentes de envenenamiento en humanos, la mayoría de los cuales están relacionados con irritaciones dérmica y ocular (Vargas et al.,2001) y en algunos casos posible fototoxicidad (Dept. of justice,1985), estos hallazgos concuerdan con estudios reportados por Williams et al.(2000) realizados en conejos en los cuales se mostró que el Roundup® concentrado es fuertemente irritante para los ojos y levemente irritante para la piel; y diluido al 1%, mostró ser levemente irritante para los ojos y no irritante para la piel.

Tabla 6.

 

Se ha encontrado que, exposiciones a residuos de GP en aguas de consumo humano por encima del límite máximo autorizado de 0.7mg/L, pueden causar respiración acelerada y congestión pulmonar, daño renal y efectos reproductivos en seres humanos. (Dinham,1999).

Entre los síntomas relacionados con envenenamiento agudo, la mayor parte de los cuales están relacionados con ingestión accidental de Roundup® y otros por exposición ocupacional, se encuentran los siguientes: dolor gastrointestinal, pérdida masiva de líquido gastrointestinal, vómito, reacciones alérgicas, edema pulmonar, hemólisis, pérdida de la conciencia y fallo renal (Vargas,et al.,2001; Kaczewer,2003). Gran parte de estos signos han sido padecidos por indígenas Yanaconas, en el departamento del Cauca, Colombia, luego de periodos de fumigaciones, debido a exposición accidental (Vargas,et al.,2001). Numerosas quejas han sido reportadas en la Defensoría del Pueblo por campesinos expuestos al Roundup® durante los periodos de fumigaciones, reportándose serias afecciones dérmicas tanto en niños como adultos (Vargas et al., 2001).

Ganado expuesto a pequeñas dosis de GP desarrollaron diarrea y pérdida de apetito y a grandes dosis (790mg/Kg./día por 7 días) desarrollaron neumonía y muerte (Bryson, s.f.).

Como signos de toxicidad subcrónica en ratas, en estudios a mediano plazo, han sido encontradas lesiones microscópicas en glándulas salivales en todos los rangos de dosis ensayadas, reducción de la ganancia de peso, diarrea y aumento en los niveles séricos de potasio y fósforo (Kaczewer,2003); al igual que un incremento de los niveles séricos de ácidos biliares y de la actividad de la fosfatasa alcalina y la alanina aminotransferasa, sugiriendo toxicidad moderada al sistema hepatobiliar (disponible en: http://ntp-server.niehs.nih.gov/htdocs/ST-studies/TOXO16.htm).

Otros investigadores (Cox,1995; Dinham,1999; Moses,1996; Green Peace,1997; Williams et al.,2000) han reportado irritación gastrointestinal asociada con el consumo de Roundup® y como efectos secundarios han reportado menor consumo de alimento y menor ganancia de peso en ratas y perros; y diarrea y pérdida de peso en ganado.

En ensayos llevados a cabo a largo plazo en ratas se observaron diversos signos de toxicidad crónica, dependiendo de la dosis empleada, hallándose a dosis entre 900 a 1.200mg/Kg./día, reducción del peso corporal en hembras con mayor incidencia de cataratas y degeneración del cristalino y mayor índice hepatosomático en el macho. Utilizando dosis de 400mg/Kg./día se halló inflamación de la mucosa gástrica en ambos sexos. Ratones a los que se les suministró dosis de 4.800mg/Kg./día evidenciaron pérdida de peso, muerte de células hepáticas y nefritis crónica en machos, y en hembras excesivo crecimiento de células renales, y utilizando dosis de 840mg/Kg./día se presentó excesiva actividad mitótica en la vejiga urinaria (Kaczewer,2003).

La toxicidad aguda del Roundup® y GP en ratas ha sido reportada ser muy baja con valores de DL50 oral y dermal, mayores de 5.000mg/Kg. y CL50 de inhalación, por 4 horas, (Williams et al.,2000).

Dada la baja toxicidad que ha sido adscrita al GP, ocurriendo todo lo contrario con el Roundup®, diversos autores han determinado que la toxicidad del Roundup® está dada por sus constituyentes surfactantes (Marc et al.,2002). Según Kaczewer(2003) el GP puede interferir con algunas funciones enzimáticas en animales, pero los síntomas de envenenamiento solo ocurren en dosis muy altas. Sin embargo las formulaciones comerciales que contienen GP poseen componentes aditivos que pueden ser más tóxicos que el GP mismo (Kaczewer,2003), como es el caso del Roundup® que incluye en su composición el surfactante polioxietileno amina (POEA) al que se le han adscrito características toxicológicas cuatro a cinco veces superior a la del GP (Nivia,2001)(tabla 7), hallándose ulceración ocular, lesiones dérmicas tales como eritema, exudación, inflamación y ulceración, náusea y diarrea, daño gastrointestinal y al sistema nervioso central, problemas respiratorios y destrucción de glóbulos rojos en humanos, como signos de intoxicación por el surfactante (Nivia,2001). Se ha determinado una DL50 oral (ratas) y dermal (conejos) para el POEA de aproximadamente 1.200 y más de 1.260mg/Kg., respectivamente (Nivia, 2001).

En una carta publicada en febrero 6 de 1988 (Chemical Watch Factsheet, 2001), fue descrito un reporte japonés de 56 casos de exposición tóxica al Roundup® entre junio de 1984 y marzo de 1986 en seres humanos, contrario a lo dicho por otros autores (SERA,2002) que lo consideran no neurotóxico, inmunotóxico o disruptor endocrino en humanos y roedores. Los individuos ingirieron el pesticida, y experimentaron un rango de efectos adversos en sus sistemas respiratorio, cardiovascular y nervioso central; nueve pacientes murieron. En un análisis de los hallazgos identificados uno de los tan llamados “ingredientes inertes” en la formulación, el polioxietilamina (POEA), fue encontrado como agente sinérgico del GP.

Las disrupciones endocrinas reportadas para el Roundup (Walsh et al.,2000; Adams, s.f.) está dada por la disrupción en la expresión de la proteína aguda reguladora esteroidogénica, la cual se encarga de mediar el paso del colesterol desde la membrana mitocondrial externa hasta la interna donde la citocromo P-450 escinde la enzima iniciando la síntesis de todas las hormonas asteroideas (Walsh et al.,2000).

Teniendo en cuenta el 41% de GP en forma de sal isopropilamina (IPA) que hay en la formulación Roundup®, el contenido de 480g de sal IPA de GP/L y el peso promedio para un adulto (hombre o mujer) empleado en evaluaciones de seguridad y riesgos, de 65.4Kg, las dosis letales de GP en mg/Kg. de peso del cuerpo en los casos descritos correspondieron a (Nivia,2001):

Tabla 7.

Se observa que el Roundup® puede ser hasta 22 veces más tóxico para humanos que el GP solo y esta propiedad le es atribuida al surfactante POEA, presente en la formulación.

 

CANCEROGÉNESIS

Estudios de toxicidad del Roundup® llevados a cabo en embriones de erizo de mar(Sphaerechinus granularis), dado que las proteínas CDK y los puntos de control son universales de células eucarióticas a humanos, han permitido determinar que el Roundup® al 0,8 % inhibió el aumento en la síntesis de proteínas asociado con la fertilización, sin afectar significativamente la acumulación de ciclina B, pero dada la inhibición global de la síntesis de proteínas, también se afecta la síntesis de una proteína no identificada necesaria para la activación del complejo CDK1/ciclina B, retrasando, de este modo, el comienzo de la fase M del ciclo celular y a su vez ocasionando una tardanza en la ocurrencia del primer clivaje de los embriones de erizo de mar; indicando de este modo que el GP y el Roundup® actúan sinérgicamente sobre el ciclo celular (Marc,et al.,2002).

Actualmente la EPA ha clasificado al GP en categoría E, según evidencia de no carcinogénesis en humanos (Cox,1995; Bukowska,2002; Kaczewer,2003).

Numerosos estudios realizados a partir de 1979 han evidenciado un incremento en la frecuencia de tumores testiculares intersticiales en ratas a dosis de 30mg/Kg./día, igualmente aumento en la frecuencia de cáncer de tiroides en ratas hembras, incremento en la frecuencia de un tumor renal raro y tumores de páncreas e hígado en ratas macho, asociados con la dosis, sin embargo la EPA determinó carencia de significancia estadística en la incidencia de los tumores con respecto al uso del GP, generando dudas sobre el potencial carcinógeno del GP (Kaczewer,2003); a lo que se le suma que el GP ingerido reacciona en el lumen gástrico con el nitrato contenido en la saliva humana, formando N–nitrosoglifosato (Nivia,2001; Kaczewer,2003) el cual, a su vez, se encuentra como contaminante en el GP, aunque de acuerdo con la manufacturera este se encuentra por debajo de 0,1ppm (disponible en: www.portaec.net/library/pollution/pesticide/glyphosate_sheet.html; Kaczewer,2003).

Aunque no ha sido determinado aun el potencial carcinógeno del N-nitroso-glifosato, al menos a  ¾ de 120 compuestos N-nitroso se les ha determinado potencial carcinógeno (disponible en: www.portaec.net/library/pollution/pesticide/glyphosate_sheet.html). Adicionalmente algunos productos comerciales que contienen GP poseen el surfactante POEA el cual está contaminado con 1,4–dioxano, (solvente común usado en laboratorios) el cual ha causado cáncer en animales y daño hepático y renal en humanos (Disponible en: www.portaec.net/library/pollution/pesticide/glyphosate_sheet.html; Kaczewer,2003; Nivia,2001). Según la manufacturera los niveles de este contaminante son mantenidos por debajo de 1ppm (Kaczewer,2003).

Adicionalmente se ha encontrado que un producto de la descomposición del GP es el formaldehído, al cual ya le han sido señaladas propiedades carcinógenas (Kaczewer,2003).

Recientes estudios llevados a cabo por oncólogos suecos demostraron que personas con exposición ocupacional al GP (cultivadores, fumigadores, entre otros) tuvieron riesgo tres veces mayor de contraer linfoma no Hodgkin (Bryson, s.f.; Kaczewer,2003).

Recientemente el profesor Joe Cummins, en el boletín digital del Institute of Science in Society en Inglaterra, reveló que la alerta sanitaria, recientemente originada, respecto a la presencia de acrilamida tóxica en alimentos cocidos, está casualmente relacionada con el GP (Kaczewer,2003). La acrilamida es el monómero de la poliacrilamida, el cual es muy usado en los laboratorios para fragmentar el ADN en análisis de secuencias e identificación de proteínas y es usado en la purificación del agua por su capacidad de flocular la materia orgánica en suspensión (Kaczewer,2003). La Organización Mundial de la Salud (OMS) dedujo que probablemente la contaminación surgió de la cocción de los vegetales; sin embargo la poliacrilamida es un reconocido aditivo de los herbicidas comerciales agregado para reducir la deriva en la aspersión y actuar como surfactante; sumándole que en los productos comerciales a base de GP, como el Roundup®, el GP interactúa con la poliacrilamida, influyendo en su solubilidad, además que la luz y el calor contribuyen a la liberación de acrilamida a partir del polímero (Kaczewer,2003). Igualmente, es un potente tóxico neural en humanos, afecta la función reproductiva masculina y causa malformaciones congénitas y cáncer en animales (Kaczewer,2003).

La acrilamida es liberada de la poliacrilamida ambiental, cuya fuente principal son los productos comerciales a base de GP, siendo también liberado durante la cocción de vegetales transgénicos tolerantes a herbicidas que han sido expuestos a GP (Kaczewer,2003).

ACCIÓN MUTAGÉNICA

Numerosos estudios han demostrado que el GP solo no tiene acción mutagénica (Stevens&Summer,1991; Kaczewer,2003). Sin embargo en experimentos con Roundup® y Pondmaster® se generó un incremento en la frecuencia de mutaciones letales recesivas ligadas al sexo en la mosca de la fruta (Drosophyla melanogaster) (Kaczewer,2003). Con dosis altas de Roundup® se generó un aumento en la frecuencia de intercambio de cromátidas hermanas en linfocitos humanos y fue débilmente mutagénico para Salmonella sp. (Kaczewer,2003); igualmente generó daño al ADN en pruebas de laboratorio con tejidos y órganos de ratón (Bryson, s.f.; Kaczewer,2003). Los herbicidas a base de GP son más potentes mutágenos que el puro (Bryson, s.f.).

EFECTOS REPRODUCTIVOS

Como se ha descrito anteriormente, productos comerciales como el Roundup pueden actuar como disruptores endocrinos. A nivel reproductivo el Roundup® generó disminución en el recuento de espermatozoides en ratas y aumento en anomalías espermáticas en conejos (Bryson, s.f.; Kaczewer,2003). Un herbicida a base de GP causó reducción del 90% en la producción de hormonas sexuales en los testículos de ratones (Bryson, s.f.).

COSMO-FLUX 411 F COADYUVANTE ADICIONADO AL ROUNDUP ULTRA® EN LA ERRADICACIÓN FORZOSA DE CULTIVOS ILÍCITOS EN COLOMBIA

Composición Química

De acuerdo con la Hoja Técnica 313.03 de mayo 30/94 de Cosmoagro, empresa colombiana con sede en Palmira, reportado por Nivia (2000) el aditivo para aspersión de agroquímicos Cosmo-Flux 411F, se describe químicamente como una mezcla de aceite mineral y surfactantes especializados no-iónicos con agentes de acoplamiento.

Ingrediente activo

Mezcla de ésteres de hexitan: Alcoholes lineales+aryl etoxilado. Mezclas de tensoactivos estereo específicos no-iónicos basados en alcoholes lineales etoxilados propoxilados con pequeñas cantidades de compuesto aryletoxilado (Nivia,2000).

Ingredientes aditivos:

Aceite isoparafínico de alta pureza, baja fitotoxicidad, bajo contenido de aromáticos y baja tensión superficial que mejora la humectabilidad, promoviendo así la eficacia de los ingredientes activos. De acuerdo con la Hoja Técnica, estas dos clases de ingredientes están exentos de una tolerancia bajo la Regulación 40 CFR 180.1001 (c), (e), de la Agencia de Protección Ambiental (EPA) de Estados Unidos. Se añade en un folleto promocional de la empresa que el aceite parafínico no fitotóxico que es la base del Cosmo-Flux 411F, cumple con las regulaciones de la administración de drogas y alimentos (F.D.A.) (21 cfr1 78.3620 (b)) (Nivia, 2000).

Toxicidad

De acuerdo con el concepto toxicológico LP-0593-93 del Ministerio de Salud de Colombia es un producto de categoría toxicológica IV (ligeramente tóxico). La formulación como concentrado emulsionable (EC) conteniendo 17% de alcoholes lineales etoxilados+aryl eto, tiene licencia de venta del Instituto Colombiano Agropecuario ICA N 05.4-2186. No se considera irritante ni sensibilizante de la piel humana, pero se recomienda el uso de guantes, respiradores y la protección de los ojos durante su manejo (Nivia,2000).

Para el aditivo antiespumante Cosmo-in D, al igual que para el Cosmo-flux 411f, se ha reportado acción corrosiva sobre piel, ojos y membranas (Nivia&Sánchez,2001)

La biodegradabilidad se considera mayor del 98% según el método de la OECD para tensoactivos no-iónicos (Nivia, 2000).

Modo de Acción

El Cosmo-Flux 411F, coadyuvante estéreo específico de carácter no-iónico constituido por la combinación de aceite parafinado más un tensoactivo adyuvante estéreo específico, mejora la adherencia y uniformidad de las preparaciones de agroquímicos, controlando la evaporación e hidrólisis del activo con cubrimiento total, garantizando concentración homogénea del activo por unidad de área y extendiendo el espectro de actividad biológica de los agroquímicos. Las dosis recomendadas oscilan entre 0.1-1% del volumen total de mezcla a asperjar, de acuerdo con el producto a aplicar, aunque la dosis recomendada por el fabricante y tenida en cuenta por la dirección nacional de estupefacientes es de un rango de 0.5–1.5% (Disponible en: www.state.gov/g/inl/rls/rpt/14564.htm). Su efectividad se considera cuatro (4) veces mayor que los aceites de aspersión convencionales, por el sinergismo entre el aceite parafínico y el tensoactivo especializado. Según la experiencia acumulada, el incremento del efecto tóxico de los plaguicidas con el uso del Cosmo-Flux 411F indica que es posible reducir las dosis de venenos utilizadas por los agricultores, sin afectar la eficiencia en el control de plagas o malezas. Los profesionales de Cosmoagro aclaran que el incremento de la acción tóxica de los agrotóxicos no obedece a reacciones químicas con eLcoadyuvante sino a acciones físicas que hacen más eficiente el contacto plaguicida objetivo (herbicida-planta o insecticida-insecto plaga) (Nivia,2000).

Esto se demostró en 1995 en una tesis de grado (Beltrán et al.,1995) realizada en el municipio de Alcalá, al norte del departamento del Valle del Cauca en Colombia, con el fin de evaluar la eficacia y reducción de dosis de seis insecticidas químicos utilizados para el control de la broca del café (Hypothenemus hampei). El incremento de la actividad biológica de los insecticidas en este estudio por acción del Cosmo-Flux 411F se explica de la siguiente manera: la molécula está diseñada de tal forma que se puede adherir por afinidad a la estructura molecular de ceras y quitinas, permitiendo un acoplamiento entre la cutícula del insecto y la mezcla del insecticida, conduciendo el ingrediente activo hacia la plaga (Nivia,2000).

En el caso del Cosmo-Flux 411F mezclado con el herbicida Roundup®, se obtiene mejores controles de malezas utilizando 1litro/ha de Roundup®+ coadyuvantes de Cosmoagro, que otro usando 3-4litros/ha sin ellos (Nivia, 2000).

Uso del Cosmo-Flux 411F, mezcla de dos compuestos no-iónicos

El uso del coadyuvante Cosmo-Flux 411F incrementa sustancialmente la acción biológica de los agroquímicos, permitiendo mayor acción con menores dosis. Principalmente teniendo en cuenta que, de acuerdo con Vargas (1999), la dosis de GP usada en la erradicación forzosa de cultivos ilícitos es de 13.47litros/ha, excediendo dramáticamente las recomendaciones normales de 2.5 L/ha (Nivia,2000).

Según Nivia(2000) es urgente que el Estado comprenda que las fumigaciones no están resolviendo el problema de los cultivos ilícitos y sí destrucción ambiental, por lo tanto más investigaciones serán requeridas para refinar las prescripciones para todas las situaciones (Foley,1994).

CONCLUSIONES

El GP ejerce su acción herbicida mediante la inhibición de la biosíntesis de aminoácidos aromáticos esenciales-triptófano, fenilalanina y tirosina en las plantas (Herbicide Handbook,1994; Williams et al.,2000; Jaworsky 1972; Chemical Watch Factsheet,2001), lo cual reduce la producción de proteína de la planta y, de este modo, inhibe el crecimiento de la misma (Herbicide Handbook, 1994; Williams et al.,2000), a través de la inhibición de una enzima de la vía del Chikimato denominada 5–enolpiruvilchikimato -3- fosfato-sintetasa (EPSPS) (Haney et al.,2002; Amrhein et al.,1980).

Por la naturaleza altamente polar del GP, los solventes orgánicos no pueden extraerlo de las matrices ambientales (Zavitzanos et al.,s.f.), por lo tanto se disuelve fácilmente en el agua; y su persistencia ha sido reportada de 12 a 60 días, en estudios adelantados en Canadá (Nivia,2001), en aguas de estanque de tierra, pero este persiste por más tiempo en los sedimentos del fondo, donde su promedio de vida fue de 120 días, en un estudio hecho en Missouri, aunque la persistencia fue de más de un año en sedimentos de Michigan y Oregón (Nivia,2001); existen, además, reportes que le atribuyen una vida media, en aguas de estanque en un rango que oscila entre 70 a 84 días (Chemical Watch Factsheet,2001).

Por otro lado, los productos comerciales que contienen GP, son agudamente más tóxicos que el GP solo, como el Roundup® que es tres veces más tóxico que el GP (Leu, 2003). En sistemas acuáticos, el GP solo es menos tóxico que el producto comercial de GP, Roundup®, y otros productos poseen toxicidad intermedia (Cox,2000). Parte de estas diferencias, pueden ser explicadas por la toxicidad del surfactante (ingrediente similar al detergente) en el Roundup®.

Este es de 20 a 70 veces más tóxico para los peces que el GP mismo (Cox,2000). La toxicidad aguda varía ampliamente: siendo reportados valores de concentración letal media (CL50) entre 10-200ppm dependiendo de la especie de pez y condiciones de la prueba (Cox,2000). La toxicidad aguda del Roundup® se encuentra dentro de un rango de 2 a 55ppm (Cox,2000); lo cual concuerda con la CL50 reportada por Nescovik et al., (1996) para carpas (15–26mg/L).

Los surfactantes también pueden ser una significante fuente de toxicidad de los herbicidas a base de GP (Oldham et al.,2002). En Colombia, específicamente, se estableció el uso del Cosmo-Flux 411F como surfactante, el cual se aplica en una concentración de 1% (de acuerdo con el rango recomendado por el fabricante de 0.5-1% (disponible en: www.state.gov/g/inl/rls/rpt/14564.htm).Los ingredientes del Cosmo-flux 411f aún no han sido desglosados (Oldhamet al.,2002). También se adiciona el compuesto antiespumante Cosmo-in D (Nivia&Sánchez, 2001; Vargas et al.,2001). Además, ni el gobierno de Estados Unidos ni el colombiano han hecho disponible estudios sobre los efectos del aditivo, solo o en combinación con RoundUp Ultra®; de este modo, no existen bases para asumir que son seguras las aspersiones sobre la población, cultivos de alimento y fuentes de agua (Oldham et al.,2002).

La supervisión llevada a cabo sobre las prácticas de aplicación del GP y sus mezclas, son poco creíbles y objetivas; puesto que la supervisión debería ser contratada por órganos de control independientes, y no por la entidad sobre la cual recae la supervisión, en este caso las autoridades antinarcóticos (Vargas et al.,2001).

Por último, en relación con surfactantes y detergentes adicionados como el Cosmo-Flux 411 y ampliamente asperjados en diversas regiones del país, sería importante establecer si este compuesto no fitotóxico, sin embargo pudiese ser ictiotóxico, especialmente por la susceptibilidad de la membrana lamelar branquial a sustancias detergentes y tensoactivas (Noga,1996), por lo tanto, más investigaciones serán requeridas para refinar las prescripciones en todas las situaciones, teniendo en cuenta por sobre toda consideración, las características de los ecosistemas a los cuales se aplican los herbicidas y sus mezclas.

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(1) “El mas valeroso de nosotros rara vez tiene el valor de afirmar lo que sabe a ciencia cierta”.

(2) “Muchos creen que las guerras las hacen los malos y que las armas las venden los buenos” .

 

(1) F. Nietzsche; El crepúsculo de los ídolos. Esquilo, Bogotá (2000): 144pp

(2).W. Ospina. Los nuevos centros de la esfera. Aguilar, Bogotá (2001): 260pp