mardi 1 mai 2018

129- Natural vs sintético -7- Bilanofos vs glufosinato


BILANOFOS VS GLUFOSINATO

Hace aproximadamente 2 años, publicaba un artículo sobre esta misma comparación, pero con un ángulo distinto (http://culturagriculture.blogspot.com.es/2016/01/66-proteccion-de-las-plantas-4-en-la.html).

Me parece interesante retomarlo con el ángulo de la oposición entre natural y sintético. Hemos visto en artículos anteriores que esta diferenciación a veces se encuentra al límite de lo razonable. Este ejemplo lo demuestra una vez más.

Ahora hablamos de un herbicida. Es especialmente interesante ya que el problema del control de las plantas perjudiciales a los cultivos es una de las grandes dificultades de la agricultura ecológica.
No me gusta la denominación “malas hierbas”, ya que esas plantas no son malas, solo crecen donde el agricultor no quiere que se encuentren, y donde puede perjudicar al cultivo.



“¿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 lavavajilla 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.

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”.


La ideología de la agricultura ecológica obliga a solo emplear pesticidas de origen natural. Sin embargo existen derogaciones, en función de las posibilidades de algunas moléculas, de la manera de utilizarlas, o de las necesidades de los agricultores que a veces justifican que se salten las normas, pero siempre en la más grande discreción, especialmente para los consumidores.

Es a veces difícil entender porque algunas moléculas, producidas de manera totalmente industrial (como es el caso de la deltametrina que es un piretroide de síntesis) se aceptan en ecológico y otros, muy comparables en su proceso de fabricación, a la vez que son simples copias de moléculas naturales, no lo son, como es el caso de la azadiractina, naturalmente producida por el árbol de neem, y principal molécula activa de todos los plaguicidas ecológicos a base de aceite de neem.
Al contrario, las feromonas empleadas en agricultura ecológica, al igual que en agricultura convencional, son productos 100% sintéticos, que son copia de las feromonas naturalmente emitidas por los insectos. Para eso, no hay problema. Es cierto que no se pulverizan en los cultivos. Pero se quedan flotando en el aire durante las 24 horas, y durante meses, y se depositan en el alimento final.
También uno se puede preguntar por ejemplo, ¿porque el spinosad, naturalmente producido por bacterias (Saccharopolyspora spinosa), y fabricado a gran escala por un proceso enteramente industrializado, se autoriza en agricultura ecológica, pero el bilanofos, de igual modo naturalmente producido por bacterias (del género Streptomyces) no lo son?


Porque al final, ¿Qué le falta a la agricultura ecológica para ser generalizada?
Herramientas, soluciones técnicas para resolver problemas concretos, especialmente en el ámbito fitosanitario.
La mayoría de los otros problemas tienen soluciones coherentes (con un punto flaco en los aspectos nutricionales, que sin embrago progresan rápidamente), e incluso a menudo con un coste muy razonable.
Pero hay que constatar que, si bien es cierto que las conversiones a la agricultura ecológica son cada vez más numerosas (raramente por convicción personal, pero más bien por culpa de la presión societal, o por oportunismo económico), las vueltas atrás también son cada vez más frecuentes. La principal causa evocada por esos agricultores son los problemas fitosanitarios no resueltos que se acompañan de notable bajada de rendimiento o de bajada de calidad, y finalmente de un serio problema de ingresos para el agricultor.

Es que el aumento de la oferta de productos ecológicos y su democratización se acompañan de un efecto perverso, sin embargo perfectamente previsible, que es la bajada de los precios, no tanto al consumo sino al agricultor.
Y quien dice bajada de los precios, también dice bajada de los ingresos, y obligación de mejorar la calidad (visual), y en consecuencia del coste de producción real.  Es que si es verdad que la producción ecológica no tiene obligación de respetar los mismos criterios de normalización de calidad de los alimentos que la agricultura convencional, la realidad evoluciona poco a poco y los circuitos de comercialización exigen cada vez más un producto a la vez ecológico y bonito.
Un efecto rebote que podría ser ampliamente evitado si se autorizaba en agricultura ecológica los cada vez más numerosos pesticidas sintéticos “copiados de la naturaleza”.

¿Ganará algún día la partida la razón sobre el dogma?


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