La vinclozolina (nombres comerciales Ronilan , Curalan , Vorlan , Touche ) es un fungicida de dicarboximida común que se utiliza para controlar enfermedades como plagas, pudriciones y moho en viñedos y en frutas y verduras como frambuesas, lechuga, kiwi, judías verdes y cebollas. . También se utiliza en el césped de los campos de golf. [1] Dos hongos comunes contra los que se usa vinclozolina para proteger los cultivos son Botrytis cinerea y Sclerotinia sclerotiorum . [2] Registrada por primera vez en 1981, la vinclozolina se utiliza ampliamente, pero su aplicación general ha disminuido. Como pesticida, la vinclozolina está regulada por la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (US EPA). Además de estas restricciones dentro de Estados Unidos, a partir de 2006 el uso de este pesticida fue prohibido en varios países, entre ellos 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 necesaria ]
La vinclozolina es fabricada por la compañía química BASF y su uso está registrado en los Estados Unidos desde 1981. La siguiente es una recopilación de datos que indican el uso nacional de vinclozolina por cultivo (libras AI/año) en 1987: albaricoques, 124; cerezas, 3.301; judías verdes, 13.437; lechugas, 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 kiwis en California para prevenir el moho gris y la podredumbre blanda causada por Botrytis cinerea. [5] En general, Estados Unidos ha visto una disminución general en el uso nacional de vinclozolina. En 1992, se utilizaron un total de aproximadamente 135.000 libras. Sin embargo, en 1997 esta cifra se redujo a 122.000 y en 2002 a 55.000 libras. [6]
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 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 alquílico del ácido 2-hidroxi-2-vinil propiónico . El cierre del anillo se logra a temperatura elevada. [4]
Luego, la vinclozolina se formula en un granulado seco fluido o extruido. Puede aplicarse por vía aérea (aérea), mediante sistemas de riego (quimigación) o mediante equipos terrestres. La vinclozolina también se aplica a algunas plantas, como las flores decorativas, como tratamiento de inmersión en el que la planta se sumerge en la solución fungicida y luego se seca. También es común rociar una solución de vinclozolina utilizando nebulizadores térmicos en invernaderos. [1]
Todos los pesticidas vendidos o distribuidos en los Estados Unidos deben estar registrados por la EPA de EE. UU. Los pesticidas que se registraron por primera vez antes del 1 de noviembre de 1984 se volvieron a registrar para poder volver a probarlos utilizando los métodos ahora más avanzados. Debido a que la vinclozolina se lanzó al mercado en 1981, ha pasado por un registro preliminar y posterior. [1] A continuación se muestra una lista de la historia de las regulaciones para vinclozolin:
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 por el agua y el aire, y es posible que acaben en alimentos no tratados después de su 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 la vinclozolina es a través de las uvas para vino, que se considera que representan aproximadamente el 2 % de la exposición total a la 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 y, por lo tanto, se han establecido límites de tolerancia para cada cultivo. [1] Aunque la vinclozolina no está registrada para su uso por parte de propietarios de viviendas, aún 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 la vinclozolina mientras realizan actividades como cargar y mezclar. [1]
Como parte del proceso de nuevo registro, 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 necesaria ] La vinclozolina puede imitar las hormonas masculinas, como la testosterona, y unirse a los receptores de andrógenos, aunque no necesariamente activa esos receptores adecuadamente. Existe evidencia de que la propia vinclozolina 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 del peso de los órganos sexuales, desarrollo del pezón y disminución de la distancia anogenital. A niveles de dosis más altos, el peso de los órganos sexuales masculinos disminuyó aún más y se observaron malformaciones en 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 antiandrogénicos de la vinclozolina son más prominentes durante las etapas de desarrollo. [8] En el útero, este período sensible del desarrollo fetal ocurre entre los días 16 y 17 de gestación. [11] La exposición embrionaria a la vinclozolina 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 del receptor de andrógenos y la expresión genética. 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 desempeñan 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 por las hembras ni eyacularon. [11] Dado que el receptor de andrógenos está ampliamente conservado en todas las especies, se esperarían efectos antiandrogénicos en humanos. [8] En los vertebrados, la vinclozolina también actúa como un disruptor neuroendocrino, afectando los comportamientos relacionados con la locomoción, la cognición y la ansiedad. [13]
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 la 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 un receptor de estrógeno regulado positivamente y un receptor de progesterona regulado positivamente. En las mujeres, la vinclozolina reguló negativamente la expresión de los receptores de estrógeno y aumentó la expresión del receptor de progesterona. Este resultado provoca la virilización y la feminización de los hombres y la masculinización de las mujeres. [14]
En ratas, se ha demostrado que la vinclozolina tiene efectos transgeneracionales, lo que significa que no sólo se ve afectado el animal inicial, sino que también se observan efectos en las generaciones posteriores. Un estudio demostró que la vinclozolina perjudicaba la fertilidad masculina no sólo en la primera generación que estuvo expuesta en el útero, sino también 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 las células testiculares . [15] [16] Otros estudios realizaron experimentos en los que se expusieron embriones de rata a vinclozolina durante la determinación del sexo. Se cruzaron machos F1 (primera generación) tratados con vinclozolina con hembras F1 tratadas con vinclozolina. Este patrón continuó durante tres generaciones. La madre F0 inicial fue el único sujeto que estuvo expuesto directamente a dosis de vinclozolina. Todos los machos de la generación F1-F4 mostraron un aumento en la prevalencia de tumores, enfermedades de la próstata, enfermedades renales, 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 enfermedades renales. [12] Además, también se han observado cambios transmitidos transgeneracionalmente 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 vinclozolina [18]
La EPA de EE. UU. ha clasificado a 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 de tumores basado en su similitud con la p-coroanilina. [8]
Las pruebas de laboratorio indican que la vinclozolina se descompone fácilmente y se disipa en el medio ambiente con la ayuda de microbios. De sus diversos metabolitos, la 3,5-dicloroanilina resiste una mayor degradación. [8] En estudios de disipación de campo terrestre realizados en varios estados, la vinclozolina se disipó con una vida media de entre 34 y 94 días. Las vidas medias, incluidos los residuos, pueden alcanzar hasta 1.000 días. Los residuos pueden acumularse y estar disponibles para futuros cultivos. [8]
Desde la eliminación gradual del vinclozolin, 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. Las investigaciones han demostrado posibles alternativas a la vinclozolina. La trifloxistrobina (Flint), la iprodiona (Rovral) y el ciprodinil más fludioxonil (Switch) controlan el moho gris. El tiofanato de metilo (Topsin M) fue tan eficaz como la vinclozolina para controlar el moho blanco. Switch fue la alternativa más prometedora al vinclozolin para controlar el moho gris y blanco en las mazorcas y para aumentar el rendimiento comercializable. [19]
