El vinclozolin (nombres comerciales Ronilan , Curalan , Vorlan , Touche ) es un fungicida dicarboximida común que se utiliza para controlar enfermedades, como plagas, podredumbres y mohos en viñedos, y en frutas y verduras como frambuesas, lechugas, kiwis, judías verdes y cebollas. También se utiliza en el césped de los campos de golf. [1] Dos hongos comunes contra los que se utiliza el vinclozolin para proteger los cultivos son Botrytis cinerea y Sclerotinia sclerotiorum . [2] Registrado por primera vez en 1981, el vinclozolin se usa ampliamente, pero su aplicación general ha disminuido. Como pesticida, el vinclozolin está regulado por la Agencia de Protección Ambiental de los 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 para evaluar los riesgos y peligros para el medio ambiente y los animales. Entre las investigaciones, un hallazgo principal es que se ha demostrado que el vinclozolin es un disruptor endocrino con efectos antiandrogénicos . [ cita requerida ]
La vinclozolina es fabricada por la empresa química BASF y está 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 cultivo (lbs 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 realizaron 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, los Estados Unidos han visto una disminución general en el uso nacional de vinclozolina. En 1992 se utilizaron aproximadamente 135.000 libras en total, pero 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 vinclozolin: [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] El vinclozolin también se prepara mediante la reacción del 3,5-diclorofenil isocianato con un éster alquílico del ácido 2-hidroxi-2-metilbut-3-enoico. El cierre del anillo se logra a temperatura elevada. [4]
El vinclozolin se formula luego en forma de gránulos secos, fluidos o extruidos. Se puede aplicar por vía aérea, mediante sistemas de irrigación (quimigación) o con equipos terrestres. El vinclozolin también se aplica a algunas plantas, como flores decorativas, como un tratamiento de inmersión donde la planta se sumerge en la solución fungicida y luego se seca. También es común rociar una solución de vinclozolin usando nebulizadores térmicos en invernaderos. [1]
Todos los pesticidas que se venden o distribuyen en los Estados Unidos deben estar registrados por la EPA de los Estados Unidos. Los pesticidas que se registraron por primera vez antes del 1 de noviembre de 1984 se volvieron a registrar para que se los pueda volver a analizar utilizando los métodos ahora más avanzados. Debido a que el vinclozolin se lanzó al mercado en 1981, ha pasado por un proceso preliminar y un nuevo registro posterior. [1] A continuación se incluye una lista del historial de regulaciones para el vinclozolin:
La EPA de los Estados Unidos ha examinado la exposición alimentaria (alimentos y agua), no alimentaria 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 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 la vinclozolina es a través de las uvas de 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 que ha sido tratado previamente pueden estar en riesgo de exposición. [1] En el ámbito laboral, los trabajadores pueden estar expuestos a la vinclozolina mientras realizan actividades como cargar y mezclar. [1]
Como parte del proceso de reinscripción, la EPA de EE. UU. revisó todos los estudios de toxicidad sobre la 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 de forma adecuada. 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 se administró a ratas macho dosis bajas (>3 mg/kg/día) de vinclozolina, se observaron efectos como disminución del peso de la próstata, reducción de peso de 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 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 in vitro e in vivo que la vinclozolina y sus metabolitos 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 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 está ampliamente conservado en todas las líneas de especies, se esperarían efectos antiandrogénicos en humanos. [8] En los vertebrados, la vinclozolina también actúa como un disruptor neuroendocrino, afectando 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 la 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 la vinclozolina en el útero, las crías masculinas exhibieron receptores de estrógeno y receptores de progesterona regulados positivamente. En las hembras, la vinclozolina reguló negativamente la expresión de los receptores de estrógeno y aumentó la expresión del receptor de progesterona. Este resultado causa virilización y feminización de los machos y masculinización de las hembras. [14]
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 fue expuesta en el útero, sino en los machos nacidos durante tres generaciones y más. [15] Además, cuando los machos afectados se aparearon con hembras normales, algunas de las crías fueron estériles y algunas tuvieron fertilidad reducida. Después de tres generaciones, la descendencia masculina continuó mostrando un bajo recuento de espermatozoides, enfermedad de próstata y altas tasas de apoptosis de células testiculares . [15] [16] Otros estudios realizaron experimentos en los que los embriones de rata fueron expuestos a vinclozolina 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. Los machos de la generación F1-F4 mostraron un aumento en la prevalencia de tumores, enfermedades de próstata, enfermedades renales, anomalías en las pruebas y fallas inmunológicas 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 vinclozolin. [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]
La EPA de los Estados Unidos ha clasificado la vinclozolina como un 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-cloroanilina. [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 en 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 1000 días. Los residuos pueden acumularse y estar disponibles para su futura absorción por los cultivos. [8]
Desde que se dejó de utilizar vinclozolin, los agricultores tienen menos opciones para controlar el moho gris y blanco. La Estación Experimental Agrícola del Estado de Nueva York ha llevado a cabo ensayos de eficacia para el moho gris y blanco. Las investigaciones han mostrado alternativas potenciales al vinclozolin. La trifloxistrobina (Flint), la iprodiona (Rovral) y el ciprodinil más fludioxonil (Switch) controlan el moho gris. El tiofanato-metil (Topsin M) fue tan eficaz como el vinclozolin para controlar el moho blanco. El Switch fue la alternativa más prometedora al vinclozolin para controlar tanto el moho gris como el blanco en las vainas y para aumentar el rendimiento comercial. [19]
