Vinclozolin (nombres comerciales Ronilan , Curalan , Vorlan , Touche ) es un fungicida de dicarboximida común que se usa para controlar enfermedades, como plagas, pudriciones y mohos en viñedos, y en frutas y verduras como frambuesas, lechuga, kiwi, judías verdes y cebollas. . También se utiliza en césped de campos de golf. [1] Dos hongos comunes contra los que se usa vinclozolin para proteger los cultivos son Botrytis cinerea y Sclerotinia sclerotiorum . [2] Registrada por primera vez en 1981, la vinclozolina se usa ampliamente, pero su aplicación general ha disminuido. Como plaguicida, la vinclozolina está regulada por elAgencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (US EPA). Además de estas restricciones dentro de los Estados Unidos, a partir de 2006, el uso de este pesticida fue prohibido en varios países, incluidos Dinamarca, Finlandia, Noruega y Suecia. [3] Ha pasado por una serie de pruebas y regulaciones con el fin de evaluar los riesgos y peligros para el medio ambiente y los animales. Entre las investigaciones, un hallazgo principal es que se ha demostrado que la vinclozolina es un disruptor endocrino con efectos antiandrogénicos . [ cita requerida ]
Nombres | |
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Nombre IUPAC ( RS ) -3- (3,5-diclorofenil) -5-metil-5-viniloxazolidin-2,4-diona | |
Otros nombres Vinclozolina | |
Identificadores | |
Modelo 3D ( JSmol ) | |
CHEBI | |
CHEMBL | |
ChemSpider | |
Tarjeta de información ECHA | 100.051.437 |
KEGG | |
PubChem CID | |
UNII | |
Tablero CompTox ( EPA ) | |
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Propiedades | |
C 12 H 9 Cl 2 N O 3 | |
Masa molar | 286,11 g · mol −1 |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
verificar ( ¿qué es ?) | |
Referencias de Infobox | |
Usar en los Estados Unidos
La vinclozolina es fabricada por la compañía química BASF y ha sido registrada para su uso en los Estados Unidos desde 1981. La siguiente es una recopilación de datos que indican el uso nacional de vinclozolina por cosecha (libras AI / año) en 1987: albaricoques, 124; cerezas, 3.301; judías verdes, 13.437; lechuga, 24.779; nectarinas, 1.449; cebollas, 829; melocotones, 15.203; ciruelas, 163; frambuesas, 3.247; y fresas, 41.006. [4] En 1997, se aplicaron dos aplicaciones por un total de 285 libras cada una a los kiwis en California para prevenir el moho gris y la pudrición blanda causada por Botrytis cinerea. [5] En general, Estados Unidos ha experimentado una disminución general en el uso nacional de vinclozolina. En 1992, se utilizó un total de aproximadamente 135.000 libras. Sin embargo, en 1997 este número se redujo a 122.000 y en 2002 se redujo a 55.000 libras. [6]
Preparación y aplicación
Las siguientes reacciones químicas se utilizan para producir vinclozolina: [7] Un método combina metil vinil cetona , cianuro de sodio , 3,5-dicloroanilina y fosgeno . Este proceso implica la formación de la cianhidrina , seguida de la hidrólisis del nitrilo. [4] La vinclozolina también se prepara mediante la reacción de isocianato de 3,5-diclorofenilo con un éster de alquilo de ácido 2-hidroxi-2- vinilpropiónico . El cierre del anillo se logra a temperatura elevada. [4]
Luego, la vinclozolina se formula en un granulado seco extruido o fluido. Se puede aplicar por vía aérea (aérea), mediante sistemas de riego (quimigación), o con equipos terrestres. La vinclozolina también se aplica a algunas plantas, como las flores decorativas, como un tratamiento por inmersión en el que la planta se sumerge en la solución fungicida y luego se seca. También es común rociar una solución de vinclozolina usando nebulizadores térmicos en invernaderos. [1]
Historia de las regulaciones en los EE. UU.
Todos los pesticidas vendidos o distribuidos en los Estados Unidos deben estar registrados por la EPA de los Estados Unidos. Los plaguicidas que se registraron por primera vez antes del 1 de noviembre de 1984, se volvieron a registrar para que se puedan volver a probar utilizando los métodos ahora más avanzados. Debido a que la vinclozolina se lanzó en 1981, ha pasado por un nuevo registro preliminar y posterior. [1] A continuación se muestra una lista del historial de regulaciones para vinclozolin:
- En 1991, 1995 y 1996 se solicitó un Data Call-In (DCI), que requiere datos sobre la química del producto y los residuos, la toxicidad, el destino ambiental y los efectos ecológicos. [1]
- En 1995 se emitió la Solicitud de Datos Agrícolas (AGDCI), para estimar lo que les sucede a los trabajadores después de aplicar el fungicida. [1]
- En abril de 1997, BASF propuso un nuevo uso para la vinclozolina y, por lo tanto, todos los riesgos fueron reevaluados bajo la Ley de Protección de la Calidad de los Alimentos (FQPA). [1]
- En junio de 1998, la EPA impuso un nuevo factor de seguridad a la vinclozolina. BASF canceló voluntariamente el uso de vinclozolina en algunas frutas y césped. [1]
- El 18 de julio de 2000, la EPA estableció que ciertas carnes, frijoles y productos lácteos tienen tolerancias limitadas en el tiempo de 3 años para la vinclozolina y sus metabolitos. Esto condujo a una eliminación gradual de la mayoría de los usos alimentarios domésticos de vinclozolina. En septiembre de 2000, la EPA recibió objeciones a la tolerancia emitida para los frijoles. [1]
- Otras medidas que BASF ha tomado para reducir riesgos: cancelar el uso en plantas decorativas y establecer nuevas restricciones en el césped que establecen que la aplicación al césped se restringe a campos de golf y sitios industriales. [1]
- BASF ha propuesto eliminar o eliminar gradualmente los usos de manera que solo se mantenga el uso en canola y césped después de 2004. [8]
Medios de exposición
La EPA de EE. UU. Ha examinado la exposición dietética (alimentos y agua), no dietética y ocupacional a la vinclozolina o sus metabolitos. En general, se ha demostrado que los fungicidas circulan a través del agua y el aire, y es posible que terminen en los alimentos no tratados después de la aplicación. Los consumidores por sí solos no pueden reducir fácilmente su exposición porque los fungicidas no se eliminan de los productos que se lavan con agua del grifo. [9] Un ejemplo clave de exposición a vinclozolina es a través de las uvas de vinificación, que se considera que representan aproximadamente el 2% de la exposición total a vinclozolina. [10] Se ha determinado que las personas pueden estar expuestas a residuos de vinclozolina y sus metabolitos que contienen la fracción 3,5-dicloroanilina (3,5-DCA) a través de la dieta, por lo que se han establecido límites de tolerancia para cada cultivo. [1] Aunque la vinclozolina no está registrada para su uso por parte de los propietarios de viviendas, es posible que las personas entren en contacto con el fungicida y sus residuos. Por ejemplo, los golfistas que juegan en campos de golf tratados y las familias que juegan en césped previamente tratado pueden estar en riesgo de exposición. [1] Ocupacionalmente, los trabajadores pueden estar expuestos a vinclozolin mientras realizan actividades como cargar y mezclar. [1]
Impactos ambientales y de salud
Antiandrógeno
Como parte del proceso de reinscripción, la EPA de EE. UU. Revisó todos los estudios de toxicidad sobre vinclozolina. El principal efecto inducido por la vinclozolina está relacionado con su actividad antiandrogénica y su capacidad para actuar como antagonista competitivo del receptor de andrógenos . [ cita requerida ] La vinclozolina puede imitar las hormonas masculinas, como la testosterona, y unirse a los receptores de andrógenos, aunque no necesariamente activa esos receptores correctamente. Existe evidencia de que la vinclozolina en sí se une débilmente al receptor de andrógenos, pero que al menos dos de sus metabolitos son responsables de gran parte de la actividad antiandrogénica. [8] Cuando a ratas macho se les administraron dosis bajas (> 3 mg / kg / día) de vinclozolina, se observaron efectos como disminución del peso de la próstata, reducción de peso en los órganos sexuales, desarrollo del pezón y disminución de la distancia ano-genital. A niveles de dosis más altos, el peso de los órganos sexuales masculinos disminuyó aún más y se observaron malformaciones de los órganos sexuales, como reducción del tamaño del pene, aparición de bolsas vaginales e hipospadias . [8] En el modelo de rata, se ha demostrado que los efectos antiandorgénicos de vinclozolin son más prominentes durante las etapas de desarrollo. [8] En el útero, este período sensible de desarrollo fetal ocurre entre los días 16-17 de gestación. [11] La exposición embrionaria a vinclozolin puede influir en la diferenciación sexual, la formación gonadal y las funciones reproductivas. [12] En modelos de aves, se demostró que la vinclozolina y sus metabolitos in vitro e in vivo inhiben la unión al receptor de andrógenos y la expresión génica. La vinclozolina provocó una reducción de la puesta de huevos, una reducción de la tasa de fertilidad y una reducción de las eclosiones exitosas. [1] Los andrógenos también juegan un papel en la pubertad, y se ha demostrado que un antiandrógeno como la vinclozolina puede retrasar la maduración puberal. [11] También se sabe que las toxinas antiandrogénicas alteran la diferenciación sexual y la reproducción en el modelo de conejo. Los conejos machos expuestos a vinclozolina en el útero o durante la infancia no mostraron interés sexual en las hembras o no eyacularon. [11] Dado que el receptor de andrógenos se conserva ampliamente en todas las líneas de especies, se esperarían efectos antiandrogénicos en los seres humanos. [8] En los vertebrados, la vinclozolina también actúa como un disruptor neuroendocrino, que afecta los comportamientos relacionados con la locomoción, la cognición y la ansiedad. [13]
Efectos de la progesterona y el estrógeno en ratas
En ratas, se ha demostrado que la vinclozolina afecta a otros receptores de hormonas esteroides , como los de progesterona y estrógeno . Al igual que con los andrógenos, el momento de la exposición a vinclozolina determina la magnitud de los efectos relacionados con estas hormonas. En un estudio con ratas, la investigación in vitro mostró la capacidad de dos metabolitos de vinclozolina para unirse al receptor de progesterona. Sin embargo, el mismo estudio in vivo con ratas macho adultas no mostró efectos. [14] Cuando los ratones experimentaron exposición a vinclozolina en el útero, la descendencia masculina exhibió receptor de estrógeno regulado al alza y receptor de progesterona regulado al alza. En las mujeres, la vinclozolina regulaba negativamente la expresión de los receptores de estrógenos y regulaba positivamente la expresión del receptor de progesterona. Este resultado provoca la virilización y feminización de los hombres y la masculinización de las mujeres. [14]
Efectos transgeneracionales
En ratas, se ha demostrado que la vinclozolina tiene efectos transgeneracionales, lo que significa que no solo se ve afectado el animal inicial, sino que también se observan efectos en las generaciones posteriores. Un estudio demostró que la vinclozolina afectó la fertilidad masculina no solo en la primera generación que estuvo expuesta en el útero, sino en los varones nacidos durante tres generaciones y más. [15] Además, cuando los machos afectados se aparearon con hembras normales, algunas de las crías eran estériles y otras tenían una fertilidad reducida. Después de tres generaciones, la descendencia masculina continuó mostrando un bajo recuento de espermatozoides, enfermedad de la próstata y altas tasas de apoptosis de células testiculares., [15] [16] Otros estudios realizaron experimentos en los que embriones de rata fueron expuestos a vinclozolin durante la determinación del sexo. Los machos tratados con vinclozolina F1 (primera generación) se cruzaron con hembras tratadas con vinclozolina F1. Este patrón continuó durante tres generaciones. La madre F0 inicial fue el único sujeto que estuvo expuesto directamente a dosis de vinclozolina. Todos los hombres de la generación F1-F4 mostraron un aumento en la prevalencia de tumores, enfermedad de la próstata, enfermedad renal, anomalías en las pruebas y fallas inmunes en comparación con el grupo de control. Las hembras F1-F4 también mostraron una mayor incidencia de tumores y enfermedad renal. [12] Además, también se han observado cambios de transmisión transgeneracional en la preferencia de pareja y el comportamiento de ansiedad en ratas después de la exposición a vinclozolina. [17] Se ha informado que estos informes transgeneracionales se correlacionan con cambios epigenéticos, específicamente, una alteración en la metilación del ADN en la línea germinal masculina. [17] Sin embargo, estos cambios transgeneracionales no han sido reproducidos con éxito por los científicos de BASF, el fabricante de vinclozolin [18]
Vínculos con el cáncer
La EPA de EE. UU. Ha clasificado la vinclozolina como posible carcinógeno humano. La vinclozolina induce un aumento de los tumores de células de Leydig en ratas. Se cree que el metabolito 3,5-DCA posee un modo de inducción tumoral basado en su similitud con la p-coroanilina. [8]
Ambiente
Las pruebas de laboratorio indican que la vinclozolina se degrada y se disipa fácilmente en el medio ambiente con la ayuda de microbios. De sus varios metabolitos, la 3,5-dicloroanilina resiste una mayor degradación. [8] En estudios de disipación de campo terrestre realizados en varios estados, vinclozolina se disipó con una vida media entre 34 y 94 días. Las semividas, incluidos los residuos, pueden llegar hasta los 1.000 días. Los residuos pueden acumularse y estar disponibles para una futura absorción de cultivos. [8]
Fungicidas alternativos
Desde la eliminación gradual de la vinclozolina, los agricultores se enfrentan a menos opciones para controlar el moho gris y blanco. La Estación Experimental Agrícola del Estado de Nueva York ha llevado a cabo pruebas de eficacia para el moho gris y blanco. La investigación ha mostrado posibles alternativas a la vinclozolina. Trifloxystrobin (Flint), iprodione (Rovral) y cyprodinil más fludioxonil (Switch) controlan el moho gris. El tiofanato-metilo (Topsin M) fue tan eficaz como la vinclozolina para controlar los mohos blancos. Switch fue la alternativa más prometedora a la vinclozolina para controlar el moho gris y blanco en las vainas y para aumentar el rendimiento comercial. [19]
Referencias
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- ^ "Vinclozolin" (PDF) . Santa Cruz Biotechnology, Inc . Consultado el 31 de octubre de 2011 .
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enlaces externos
- Artículo de la BBC sobre Vinclozolin en ratas
- Vinclozolina en la base de datos de propiedades de plaguicidas (PPDB)