dimanche 24 janvier 2016

66-Protección de las plantas -4- En la frontera de lo natural

EN LA FRONTERA DE LO NATURAL…

La agricultura ecológica tiene que resolver los mismos problemas que la agricultura convencional. De hecho, utiliza numerosos plaguicidas, extractos o decocciones (extractos de neem, rotenona, nicotina, pelitre, purines de ortiga, etc.) o minerales (jabón potásico, compuestos de cobre, azufre, calcio o incluso arsénico según los países, etc.) u otros, pero con la misma finalidad, asegurar la productividad del cultivo.
Sin embargo durante los últimos años, algunas moléculas como el spinosad, insecticida sintetizado por bacterias, han sido autorizadas en cultivos ecológicos, considerando que su fabricación es natural, aunque el proceso sea totalmente industrial. En este preciso ejemplo, es el gigante americano de la química Dow Chemical que la fabrica.

Todo es perfecto, pero nos lleva a una reflexión muy seria, sobre un tema que envenena gravemente el debate social sobre el uso de la química en agricultura.
Hace mucho tiempo que estoy pensando en un artículo sobre este delicado tema. Para ser totalmente honesto, no sabía por dónde cogerlo.

Pero resulta que hace poco ForumPhyto publicó un artículo, en francés, (http://www.forumphyto.fr/2016/01/07/comment-produire-un-herbicide-naturel-wackes-seppi-andrew-kniss/)
que habla de un artículo, en francés también de Wackes Seppi (http://seppi.over-blog.com/2016/01/comment-produire-un-herbicide-naturel.html)
que a su vez traduce un artículo original de Andrew Kniss (http://weedcontrolfreaks.com/2016/01/how-to-make-a-natural-weed-killer/ ).

Pues como lo puedes notar, es como un tipo de reacción en cadena, pero resulta que no solo el tema es muy interesante, pero también resulta ser bastante fundamental.
La pregunta de fondo es: “cuando hablamos de plaguicidas, ¿dónde termina lo natural?”, y la pregunta consecuente “¿en base a qué criterios reales debemos considerar un plaguicida natural o no?”



Pero dejemos hablar el especialista. Las ilustraciones proceden en parte del artículo original de Andrew Kniss, y en parte de su traducción al francés por Wackes Seppi.
Algunas partes te podrán parecer muy técnicas y/o científicas. Pero merecer realmente la pena leerlo hasta el final.



“¿Cómo producir un herbicida ecológico? Por Andrew Kniss* (6 de enero de 2016)


Hace más de un año, escribí un artículo sobre un herbicida casero que contiene sal, vinagre y producto lavavajilla.

“Muchos de vosotros lo han probablemente visto colgado en Facebook, Twitter o Pinterest, o en vuestra página de jardinería preferida. Una de mis descripciones preferidas lo llama una “poción herbicida mágica y natural”.

Esta peculiar poción mata ciertamente las malas hierbas, pero no es natural (y ciertamente no es exenta de productos químicos). Contiene producto lava-vajilla y vinagre, ambos sintetizados industrialmente, así que no es natural en el sentido de la mayoría de las definiciones de la palabra. Es decepcionante, porque la gente sueña realmente de un herbicida natural. Quieren eliminar las malas hierbas alrededor de su casa y en su jardín, pero no les gusta la idea de usar un herbicida de síntesis. La mayoría de las personas (yo incluido) preferirían utilizar algo natural, todas otras cosas siendo iguales. Desgraciadamente, existen muy pocos productos realmente naturales que son herbicidas efectivos.

Dicho esto, quiero presentaros una sustancia química fascinante llamada bilanofos. A principios de los años 70, el bilanofos fue descubierto de manera independiente por dos laboratorios diferentes, uno en Alemania y el otro en Japón. Ambos grupos aislaron esta sustancia química a partir de bacterias Streptomyces: S. viridochromogenes en Alemania, S. hygroscopicus para el grupo japonés. El bilanofos es producido naturalmente por esas bacterias naturales. Con esto, por casi cualquier definición, el bilanofos es natural.



Bilanofos – una sustancia natural aislada a partir de al menos dos especies de bacterias Streptomyces.


Los científicos de Alemania y de Japón han visto muy rápidamente que el bilanofos tiene fuertes propiedades herbicidas; cuando se aplicaba sobre plantas, estas se morían. Después de estudios más completos, los científicos del grupo alemán determinaron que solo una parte de las sustancia química bilanofos completa era necesaria para la actividad herbicida. En realidad, cuando el bilanofos penetra en la planta, aproximadamente la mitad de la molécula es rápidamente cortada, lo que deja subsistir una pequeña molécula – la fosfinotricina. Es esta molécula más pequeña que tiene el papel del herbicida en la planta.



Cuando la sustancia natural bilanofos (a la izquierda) entra en la célula de la planta, la planta elimina dos residuos alanina, dejando subsistir la fosfinotricina (a la derecha). La fosfinotricina tiene una acción herbicida en la mayoría de las plantas, por la inhibición la enzima glutamina sintetasa.

Tenemos pues una sustancia natural (el bilanofos) que es naturalmente convertida por las plantas en otra sustancia (la fosfinotricina) que actúa de manera muy efectiva como herbicida. Y resulta que algunas especies de Streptomyces también producen de manera natural pequeñas cantidades de fosfinotricina. Se parece mucho a un herbicida natural, ¿no? Un momento…

La fosfinotricina (mejor conocida en Estados Unidos [y en España] como glufosinato) es ampliamente utilizada como herbicida. Es la materia activa de los herbicidas conocidos como Rely (principalmente en viñedos y frutales en Estados Unidos) y Liberty (a menudo usado conjuntamente con los cultivos Liberty Link), [Finale en España y Basta en Francia]. Pero incluso si el producto químico existe en la naturaleza y ha sido descubierto por extracción a partir de bacterias de origen natural, el herbicida comercial es producido por vía de síntesis. Por eso no se considera como un herbicida natural.

La historia de la fosfinotricina, aunque muy interesante, no es un caso aislado. Un gran número de científico en todo el mundo explora la naturaleza para encontrar nuevo compuestos químicos que tengan propiedades antibióticas, pesticidas u otras características útiles. Los científicos del USDA estiman que entre 1997 y 2010, aproximadamente el 69% de la nuevas materias activas de los nuevos pesticidas registrados por la EPA, eran productos naturales o productos de síntesis derivados de fuentes naturales (como la fosfinotricina) o de naturaleza biológica. Por ejemplo, otro herbicida comúnmente utilizado en maíz ha sido descubierto después de una observación inicial del hecho que, en un jardín, muy pocas plantas pueden crecer debajo de un Callistemon (limpiatubos). Pero los herbicidas constituyen en realidad la parte más pequeñas (menos del 7%) de esos nuevos pesticidas de origen natural; aproximadamente el 30% de las materias activas de los nuevos insecticidas y fungicidas son, o sustancias naturales, o sustancias derivadas de productos naturales.

En la actualidad, la FDA tiene dificultades para definir la palabra “natural” en las etiquetas de alimentos. Es un término de marketing utilizado a menudo sin definición clara. Es quizás más difícil aun darle una definición en relación con los pesticidas. Tal como lo enseña el ejemplo de la fosfinotricina, los límites entre natural y sintético pueden rápidamente ser borrosas. ¿Es natural porque se produce en la naturaleza? O ¿es necesario extraer físicamente de la naturaleza para ser considero natural?

La distinción “natural o no” puede distraernos de lo que es realmente importante en el debate sobre los pesticidas. Si la sustancia es estructuralmente la misma, el producto de origen natural y las versiones producidas por síntesis compartirán las mismas propiedades. Las propiedades de la sustancias son mucho más importantes, en mi opinión, que su fuente. ¿Presenta el pesticida algún peligro para el usuario y el medio ambiente? ¿Se degrada rápidamente en el medio ambiente en productos no tóxicos? Si es el caso, no me preocupo tanto de saber si es natural o no, sea cual sea la definición que se quiera dar a la palabra natural.


Pero existen cuestiones vinculadas con la fuente del producto que pueden ser importantes. Especialmente cual tiene el mayor impacto: ¿la síntesis en un laboratorio o la extracción a partir de fuentes naturales? En muy pocas ocasiones escucho debates sobre esta cuestión, a pesar de ser una de las más importantes cuando se habla de productos naturales (siempre que estén considerados seguros). Si se puede eficazmente extraer un recurso renovable de la naturaleza, y evitar gastos de energía y de combustibles fósiles de la producción de síntesis, pues un compuesto producido naturalmente me parece una buena solución. Pero si extraer algo de la naturaleza conlleva un impacto negativo sobre el medioambiente mayor que si se produce en una fábrica, pues por favor, dame la versión de síntesis.

Referencias:

Hoerlein (1994) Glufosinate (Phosphinothricin), A Natural Amino Acid with Unexpected Herbicidal Properties. p 73-145 in  Reviews of Environmental Contamination and Toxicology (Vol 138)

Dayan et al. (2011) Rationale for a natural products approach to herbicide discovery. Pest Management Science. 68:519–528

Cantrell et al. (2012) Natural Products as Sources for New Pesticides. Journal of Natural Products. 75:1231-1242. »


*Andrew Kniss es Profesor de ecología y manejo de malas hierbas en la Universidad de Wyoming”.



El hombre siempre se ha inspirado de la naturaleza para evolucionar. Los quimista también. A pesar de la potencia de su imaginación, el hombre no ha encontrado todavía una mejor fuente de inspiración que la propia Naturaleza.

Pero a fin de cuenta, llegamos a una observación muy relevante, y llena de profundas consecuencias:
Si los pesticidas copias de moléculas naturales, pero fabricados de manera sintética, tuvieran autorización de uso en agricultura ecológica, la mayoría de los cultivos encontrarían soluciones razonables para la casi totalidad de los problemas fitosanitarios habituales, y podríamos de verdad asistir a una explosión de la producción ecológica.

Hablando de fabricación sintética de moléculas naturales, me pregunto si alguien ha estudiado una cuestión fundamental: ¿Qué superficie debería ser dedicada a la producción de moléculas naturales, si la totalidad de la producción mundial fuera ecológica? ¿Es razonable, en la perspectiva de una población de 9 a 10.000 millones de habitantes, sino más, no dedicar la máxima disponibilidad de los recursos a la producción de alimentos y de materias primas, por pura preocupación ideológica?

¿Cuándo la ideología ecologista aprenderá a flexibilizar sus criterios, de manera que la agricultura integrada pueda encontrar el sitio que se merece?
¿No deberíamos dar a la química de la imitación de la naturaleza un mayor protagonismo?
¿Estamos realmente seguros que la extracción de sustancias naturales no es perjudicial al medio ambiente, y al personal que ahí trabaja?
¿No ha llegado el momento de estudiar de verdad las verdaderas necesidades, sin hacerles casos a los límites establecidos por el dogma?

Sabemos hacer una agricultura muy respetuosa con el medio ambiente, productiva, efectiva para resolver los problemas de la humanidad, sin despilfarro, y razonablemente rentable para los agricultores.
En el estado actual de los conocimientos y de los medios disponibles, al revés de lo que pretenden algunos, no es posible hacer una producción de alimentos 100% ecológica para alimentar 7.500 millones de habitantes. Sin embargo, sería posible hacerlo en un porcentaje muy elevado, de aceptar los “pesticidas copias”.

Es muy perjudicial para todos que el debate haya sido corrompido de esta manera por un dogma de vista corta, desembocando en los últimos años sobre una auténtica “agri-sharia”, verdadera guerra santa contra la química, sin ninguna reflexión de fondo, basada sobre un acoso mediático sin apoyo científico imparcial, retomando principalmente los errores del pasado.
Nadie hoy niega que la “Revolución verde” ha tenido consecuencias negativas en muchos aspectos, a pesar de sus buenas intenciones de origen.
Pero la falta de conocimiento científico se encontraban en la base de esos errores, y las necesidades de los años de post-guerra la justificaban.


Las cosas han cambiado mucho en 50 años, pero parece que solo los agricultores lo saben. Un poco de apoyo político verdadero, y algunas rectificaciones mediáticas bien pensadas serian tal vez suficientes para que las aguas vuelvan a sus cauces.

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