Glifosat, l’herbicida quasi perfecte. Antecedents

Amb aquest article iniciarem una sèrie sobre el glifosat. Es tracta d’un herbicida àmpliament utilitzat en els ecosistemes agroalimentaris i que ha estat objecte de molta polèmica. No hi ha cap altre pesticida que s’hagi utilitzat mai en quantitats més altes. Tractarem aspectes agronòmics, toxicològics i socials.

Què és el glifosat?

El glifosat és una petita molècula orgànica (N-fosfonometilglicina, COOH-CH₂-NH-CH₂-PO(OH)₂)¹ que va ser sintetitzada per primer cop per Henri Martin, químic suís de l’empresa farmacèutica Cilag. Si és absorbit per bacteris, fongs, plantes terrestres o aquàtiques i alguns protozous, el glifosat inhibeix l’enzim 5-enolpiruvil-shikil 3 fosfat (EPSP) sintasa (en l’anomenada ruta de l’àcid shikímic), cosa que comporta una reducció de la síntesi dels aminoàcids fenilalanina, triptòfan i tirosina, que són imprescindibles per a la síntesi de proteïnes i per al creixement².

Forma àcida del glifosat 

L’any 1970, John Franz, químic nord-americà, de l’empresa d’agroquímics Monsanto, va identificar les propietats herbicides del glifosat. Les plantes l'absorbeixen principalment per les fulles, molt poc a través de les arrels. Un cop absorbit, tendeix a concentrar-se en els teixits meristemàtics³. Es tracta d’un herbicida molt poc selectiu i posseeix un seguit de propietats fisicoquímiques que fan que pugui ésser anomenat l’herbicida “quasi perfecte”.

Comercialment s’utilitza en la seva forma àcida (la que considerarem d'ara endavant si no indiquem el contrari) o combinat amb diferents compostos, com per exemple l’amoni, el potassi, el sodi o compostos orgànics com ara l’isopropilamina o el trimetil sulfoni. S’aplica acompanyat d'additius, com ara els surfactants, que en faciliten l'absorció a través de la cutícula de les fulles. Se sol aplicar a dosis de 0,35 a 2,5 kg per hectàrea. Per facilitar la seva distribució en superfície, s’aplica diluït en aigua, a volums de brou de 100 a 400 litres per hectàrea.

Aquesta forma és molt poc soluble en dissolvents orgànics (el seu coeficient de partició entre octanol i aigua és molt baix: log Kow = -3,4), fet que indica que el risc de bioacumulació és baix. I, encara que és força soluble en aigua (de 12 g/l a 25 ºC)¹, és molt poc mòbil en el sòl, ja que queda fàcilment adsorbit en els seus col·loides minerals i orgànics, principalment a través del grup fosfat (el seu coeficient d’adsorció en el sòl és de 61 g/ml). Finalment, el glifosat és molt poc volàtil (la seva pressió de vapor és molt baixa, 1,3 x 10-1 mPa a 25 ºC ); per tant, és poc probable que durant la seva aplicació afecti cultius veïns^{1, 4}. 

D’altra banda, és una molècula força estable; es veu poc afectada per la radiació solar, i és relativament estable davant l’acció dels micoorganismes del sòl. En condicions aeròbiques, la reducció a la meitat de la quantitat inicial és de 96 dies, i en condicions anaeròbiques, de 22⁴.

El pesticida més utilitzat al món

El seu ús com a herbicida va començar l’any 1974, i ràpidament se'n va augmentar el consum, tant com a herbicida total com com a dessecant després de la collita. Prova d’això és que l’any 1987 John Franz va ser distingit amb la U.S. National Medal of Technology per l’impacte del glifosat en la producció agrària mundial. 

De tota manera, un element que en va determinar l'àmplia utilització va ser la introducció de conreus tolerants a aquest herbicida, especialment a partir de mitjan anys noranta. Aquests conreus incorporen gens que permeten que el glifosat no interfereixi amb l’enzim EPSP sintasa, gens que procedeixen, majoritàriament, de la soca CP4 d’Agrobacterium sp, un bacteri del sòl. Aquesta innovació tecnològica ha fet possible aplicar aquest herbicida també en presència de cultiu i solament afecta les herbes adventícies que competeixen amb el cultiu⁵. El primer conreu a presentar varietats tolerants al glifosat va ser la soja. Posteriorment, aquest tret de tolerància al glifosat es va incorporar al blat de moro, al cotó, a la colza, a l’alfals, a la canya de sucre i al cotó⁵.

Toxicitat

Abans d'ésser utilitzat, qualsevol pesticida que es vulgui introduir en el sector agroalimentari ha de passar un seguit de proves per intentar garantir que no resultarà perjudicial per a organismes no diana, i en especial per a la població humana. És freqüent realitzar aquestes proves en rates, ratolins o altres mamífers, i després intentar inferir què podria passar en humans.

La toxicitat oral aguda del glifosat expressada com a LD₅₀ (dosi que resulta mortal per al 50% d’individus en una sola exposició) és de 3,5 g/kg de pes viu en cabres, de 4,5 en rates i de 10 en ratolins. Aquets valors s’interpreten com a toxicitats baixes o molt baixes. Aquesta baixa toxicitat aguda s’atribueix al fet que els mamífers no presenten la ruta de l’àcid shikímic per a la síntesi d’aminoàcids aromàtics. No obstant això, el mecanisme de toxicitat en mamífers és desconegut². Sovint, però, els surfactants utilitzats en la formulació dels pesticides, com per exemple la polioxietilenamida, poden resultar més tòxics per als mamífers que el mateix pesticida⁶.

En els assajos de toxicitat crònica (és a dir, els efectes observats en animals quan se sotmeten a petites dosis del pesticida en nombroses exposicions al llarg del temps) s’intenta avaluar si el pesticida indueix la formació de tumors, provoca algun tipus de disrupció endocrina, etc. Aquest tipus de proves són molt més costoses i difícils d’interpretar que les de toxicitat aguda. Dades sobre assajos en diferents animals han portat l’Agència de Protecció Ambiental dels EUA (EPA, de l’anglès Environmental Protection Agency) a establir una dosi oral crònica màxima de referència (RfD) per al glifosat d’1,75 mg/ kg de pes viu i dia⁷. 

La polèmica sobre el glifosat

L’any 2015 l'Agència Internacional de Recerca sobre el Càncer (IARC, de l’anglès International Agency for Research on Cancer) va emetre un informe en el qual classificava el glifosat com a producte probablement cancerigen per als éssers humans. Aquesta consideració entrava en contradicció amb l’avaluació feta per l’EPA i també per l’Agència Europea de Seguretat Alimentària (EFSA, de l’anglès European Food Safety Authority). Aquest informe de l'IARC ha tingut molt de ressò i sens dubte ha atiat els recels d’una part de la població cap al glifosat. En un proper article comentarem amb més detall els procediments que porten cap al registre de pesticides, especialment a Europa, i les possibles causes de la polèmica generada pel glifosat.

REFERÈNCIES

¹  PubChem. Open Chemistry Database (https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/3496)

²  Henderson, A.M.; Gervais, J.A.; Luukinen, B.; Buhl, K.; Stone, D. (2010). Glyphosate technical fact sheet. National Pesticide Information Center, Oregon State University Extension Services ( http://npic.orst.edu/factsheets/archive/glyphotech.html)

³  Franz, J.E.; Mao, M.K.; Sikorski, J.A. (1997). Glyphosate: A unique global herbicide. American Chemical Society. Chap. 4 pàg. 65-97

⁴  Schuette, J. (1998). Environmental fate of glyphosate. Environmental Monitoring & Pest Management Department of Pesticide Regulation Sacramento, CA 95824-5624

⁵  Pollegioni, L.; Schonbrunn, E.; Siehl, D. (2011). Molecular basis of glyphosate resistance-different approaches through protein engineering. The FEBS Journal. 278 (16): 2753–66. 

⁶  Williams, G. M.; Kroes, R.; Munro, I. C. (2000). Safety evaluation and risk assessment of the herbicide roundup and its active ingredient, glyphosate, for humans.  Regul. Toxicol. Pharmacol. 31, 117-165

⁷  Human-health assessment scoping document in support of registration review: Glyphosate; U.S. Environmental Protection Agency, Office of Prevention, Pesticides, and Toxic Substances, Office of Pesticide Programs, U.S. Government Printing Office: Washington, DC, 2009

⁸ International Agency for Research on Cancer (IARC). Woorld Health Organisation (https://www.iarc.fr/en/media-centre/iarcnews/2016/glyphosate_IARC2016.php)