Contribuciones de la Química a la Sanidad Vegetal
El 2011 ha sido declarado por las Naciones Unidas el año Internacional de la Química, evocando que se cumplen 100 años del otorgamiento del Premio Nobel de Química a Marie Curie, primera mujer en ser distinguida con ese reconocimiento científico, por sus estudios sobre los elementos radio y polonio. En conmemoración a esto durante este año, se ha propuesto celebrar los logros de esta disciplina y su contribución a la humanidad bajo el lema: “Química: nuestra vida, nuestro futuro”.
La química ha estado siempre estrechamente relacionada a la producción agropecuaria, en realidad y dado que todos los procesos vitales son llevados a cabo por compuestos químicos (ácidos nucléicos, proteínas, enzimas, hormonas, azucares, lípidos, vitaminas, etc.), se podría asumir que la química representa la ciencia de la vida y su conocimiento está ligado a la evolución de la humanidad en todos sus aspectos.
Las contribuciones de la industria química a la producción de alimentos son innumerables, en el plano productivo el uso de fertilizantes y plaguicidas ha permitido incrementar la productividad de la superficie cultivada en el mundo, para satisfacer las demandas de la población que crece exponencialmente. De acuerdo a las proyecciones realizadas por organismos internacionales, la producción de alimentos debería duplicarse en el curso de la próxima generación y la superficie agrícola mundial de alto rendimiento se encuentra mayormente utilizada, es decir la necesidad nos obligará a producir el doble en el mismo espacio.
Específicamente en el área de la sanidad vegetal, la industria química juega un papel fundamental en el rubro de los plaguicidas agrícolas ó productos fitosanitarios que son los productos destinados a la protección de los cultivos y su acción permite el adecuado desarrollo sanitario de vegetales que se producen con fines alimentarios o industriales.
Existe evidencia histórica que indica que los primeros antecedentes documentados del uso de compuestos químicos para el control de plagas datan de la civilización Egipcia, que utilizaba compuestos del cobre para el control de enfermedades fúngicas en cebada y soluciones de arseniacales para el control de langostas. Desde sus inicios y prácticamente hasta el siglo XVIII, el control químico de plagas se basó principalmente en el uso compuestos inorgánicos como el azufre, el arseniato de plomo, acetoarsenito de cobre (verde de parís), sulfato de cobre con cal (caldo bordelés) y otros compuestos químicos de estructura relativamente sencilla. A partir de la “Revolución Industrial” la agricultura dejó de ser una actividad de subsistencia para la humanidad, pasando a transformarse en una actividad productiva y en forma paralela a esta evolución, la industria química comenzó a sintetizar los primeros productos orgánicos específicos para el control de plagas como nitrofenoles, clorofenoles, creosota, naftaleno y aceites derivados del petróleo. Posteriormente en 1939, el Dr. Paul Müller descubre las propiedades insecticidas del DDT (dicloro difenil tricloro etano) que representó el primer insecticida órganoclorado, recibiendo por este hallazgo el Premio Nobel de Medicina en 1948, debido a su contribución en el control de insectos trasmisores de enfermedades como la malaria, que por esos años representaba una de las principales causas de mortalidad humana. Después de la segunda guerra mundial, a mediados del siglo XX el uso de compuestos químicos para el manejo de las plagas agrícolas se expande a través del todo el mundo y a partir de allí se sintetizan nuevos grupos de productos insecticidas como los órgano fosforados, carbámicos y piretroides, herbicidas como los carbamatos, dinitroanilinas, aminotriazinas y fenoxiderivados, como así también posteriormente numerosos fungicidas, acaricidas, rodenticidas, etc.
La química en los plaguicidas fue evolucionando, el Dr. Paul Müller era un investigador en la compañía suiza J.R. Geigy Company en Basilea y en 1935 le fue encomendada la tarea de desarrollar un “insecticida ideal”. La idealidad de esta sustancia para ese entonces, debía radicar en cuatro aspectos: debía mostrar alta toxicidad para una amplia cantidad de especies de insectos, debía demostrar una baja toxicidad para las plantas y mamíferos, debía ser una sustancia químicamente estable en el tiempo para que sus efectos pudiesen perdurar y sus costos de manufactura debían ser económicos. Al principio el DDT y sus derivados aparentaron ser los insecticidas ideales que reunían las propiedades descriptas, pero al final del siglo XX fueron retirados del mercado y prohibidos por las mismas características que los habían destacado en sus comienzos. Su extrema estabilidad química le proporcionaban una persistencia no aceptable para el ambiente y aunque su toxicidad aguda para animales de sangre caliente era relativamente baja, su alta solubilidad en lípidos le confería una alta toxicidad crónica por su tendencia a bioacumulación en tejidos grasos. Además su uso intensivo y su amplio espectro de control habían reducido drásticamente las poblaciones de predadores naturales de diversos organismos, que al no ser naturalmente controlados se transformaron en plaga.
Desde ese momento e incluso hasta el presente, la química de plaguicidas ha sido objeto de numerosos cuestionamientos por su toxicidad, sus efectos sobre organismos benéficos y su uso quedó indefectiblemente ligado a la mayoría de los fenómenos de contaminación ambiental, a pesar de las rigurosas etapas de desarrollo toxicológico y ecotoxicológico que atraviesan las moléculas antes de ser liberadas al mercado. No obstante esto, las investigaciones y el conocimiento de las propiedades físico químicas de dichas sustancias sintéticas ha permitido actualmente, minimizar los riesgos derivados del uso de estos productos para combatir plagas agrícolas.
Por otro lado es necesario tener en cuenta que desde sus inicios, la industria química de los productos fitosanitarios estuvo estrechamente vinculada a la química de los fármacos utilizados en medicina humana, de hecho las principales industrias que sintetizan y desarrollan productos medicinales, sintetizan y desarrollan agroquímicos para el manejo de plagas en cultivos. Más aún, algunos principios activos son compuestos químicos compartidos en salud humana, medicina veterinaria y sanidad vegetal.
Desde hace algunos años, se ha introducido el concepto de química sustentable o química verde, para referirse al desarrollo de productos y procesos que reducen o eliminan el uso y la generación de sustancias peligrosas para la salud y el medio ambiente. Para ello la principal premisa que es tenida en cuenta es diseñar productos nuevos que sean útiles y viables comercialmente pero cuya toxicidad sea mínima y que no contribuyan a la contaminación.
En este sentido, hoy para los profesionales que descubren y sintetizan nuevos compuestos químicos destinados a sanidad vegetal, los plaguicidas sintéticos ideales son aquellos cuyo espectro de control se restringe exclusivamente a las plagas para los que se los formula, siendo selectivos para organismos benéficos, compuestos de baja toxicidad para animales de sangre caliente y fauna silvestre, no bioacumulables, de rápida degradación en el ambiente tanto para el compuesto original como para sus metabolitos.
Bajo estas premisas en la actualidad, la química de plaguicida ha desarrollado nuevos grupos insecticidas que actúan en diferentes sitios de acción como por ejemplo los reguladores del crecimiento en insectos (benzoilureas), nuevos compuestos con acción fungicida como las estrobilurinas que son compuestos sintéticos derivados de un producto natural producido por un hongo basidiomicete (Strobilurus tenacellus) y nuevos herbicidas como las sulfonilureas, las sulfonamidas, ariltriazolinonas, entre otros.
De la misma manera la química en su rama biológica, ha aportado conocimientos para la generación de cultivos transgénicos con la capacidad de generar dentro de las propias plantas sustancias selectivas que afectan únicamente a las plagas, sin alterar a organismos benéficos y sin impacto toxicológico y ambiental.
Es así que actualmente el manejo de plagas de los sistemas agropecuarios va mucho más allá del uso de compuestos químicos como única herramienta, y bajo el concepto de “producción sustentable o agricultura sustentable”, el control de los organismos que provocan pérdidas en la producción de los agroecosistemas, se realiza a través del manejo integrado de plagas que consiste en bajar los niveles de población de estos organismos utilizando todas las técnicas conocidas como son: el control cultural, el control biológico, los métodos físicos, el control genético y el uso de químicos.
Definitivamente la evolución en el manejo de plagas agrícolas ha dependido del desarrollo de la industria química, que ha sabido interpretar las necesidades del sector productivo para brindar herramientas que permitan integrar los conocimientos de manejo de los recursos naturales, manejo de cultivos, biología de las plagas con los diferentes métodos de control dentro de los cuales los compuestos químicos utilizados con este fin, han realizado una gran contribución.
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