stringtranslate.com

Acibenzolar-S-metilo

Acibenzolar -S -metil es el nombre común de la ISO [3] para un compuesto orgánico que se utiliza como fungicida . Curiosamente, no es directamente tóxico para los hongos, sino que actúa induciendo una resistencia sistémica adquirida , el sistema de defensa natural de las plantas. [4] [5] [6]

Historia

En la década de 1980, los investigadores de Ciba-Geigy en Suiza buscaban nuevos fungicidas. Descubrieron que el éster metílico del ácido 1,2,3-benzotiadiazol-7-carboxílico, y muchos otros derivados, tenían una actividad útil contra las enfermedades fúngicas, por ejemplo, la Pyricularia oryzae en el arroz . [7] En estudios posteriores se demostró que el compuesto responsable de la actividad biológica era el propio ácido carboxílico , pero que para una actividad óptima cuando se utilizaba comercialmente era importante elegir un derivado que cumpliera los requisitos de seguridad del producto, facilidad de aplicación y propiedades físicas apropiadas para la translocación en el cultivo. Después de que se habían probado muchos derivados del ácido, se eligió el S - metiltioéster para su desarrollo bajo el nombre de código CGA245704. [8] El producto se lanzó en 1996 y ahora lo vende Syngenta con marcas comerciales que incluyen Bion [9] y Actigard. [10]

Síntesis

La primera síntesis del ácido 1,2,3-benzotiadiazol-7-carboxílico parental fue divulgada en patentes presentadas por Ciba-Geigy. [7] El anillo heterocíclico del núcleo de 1,2,3-benzotiadiazol se forma mediante el cierre clásico del anillo de un tiol sobre un grupo diazonio adyacente en su anillo de benceno . [11] Un ejemplo de la patente comienza con 2-cloro-3-nitrobenzoato de metilo, que reacciona con bencilmercaptano para dar un tioéter , que se convierte por hidrogenación catalítica usando níquel Raney en éster metílico del ácido 3-amino-2-benciltiobenzoico. Este intermedio, como su sal de clorhidrato , se trata con nitrito de sodio en agua para dar 7-metoxicarbonil-1,2,3-benzotiadiazol con un rendimiento del 86% después de la recristalización .

La conversión del éster en tioéster se realiza mediante hidrólisis para formar el ácido carboxílico libre , seguida de su conversión al tioéster S -metilo en una transformación química estándar a través del cloruro de ácido . [7]

Mecanismo de acción

El mecanismo de acción del acibenzolar- S -metilo es inusual para un fungicida. No es directamente tóxico para el hongo , sino que activa las defensas naturales del cultivo de una manera similar a la función conocida del ácido salicílico y el metil jasmonato . [5] [6] [12] Se inducen los genes de resistencia sistémica adquirida y se producen proteínas relacionadas con la patogénesis . [13] El tioéster es un proesticida para su metabolito activo, el ácido carboxílico. Esta reacción de hidrólisis ocurre en la planta, catalizada por la metil salicilato esterasa . [14]

Uso

En los Estados Unidos

Los plaguicidas deben solicitar el registro de las autoridades correspondientes en el país en el que se utilizarán. [15] En los Estados Unidos , la Agencia de Protección Ambiental (EPA) es responsable de regular los plaguicidas según la Ley Federal de Insecticidas, Fungicidas y Rodenticidas (FIFRA) y la Ley de Protección de la Calidad de los Alimentos (FQPA). [16] Un plaguicida solo se puede utilizar legalmente de acuerdo con las instrucciones de la etiqueta que se incluye en el momento de la venta del plaguicida. El propósito de la etiqueta es "ofrecer instrucciones claras para un rendimiento eficaz del producto al tiempo que se minimizan los riesgos para la salud humana y el medio ambiente". Una etiqueta es un documento legalmente vinculante que establece cómo se puede y debe utilizar el plaguicida y el incumplimiento de la etiqueta tal como está escrito al utilizar el plaguicida es un delito federal. [17]

El acibenzolar -S -metilo está registrado en los EE. UU. para su uso como tratamiento de semillas o para pulverización directa sobre los cultivos. Dado que activa los propios mecanismos de defensa del cultivo, no suele ser eficaz para curar enfermedades establecidas, solo para proteger contra el desarrollo de enfermedades futuras. Como tratamiento de semillas, está registrado para su uso en algodón, girasol y sorgo, mientras que para pulverización está autorizado en una amplia gama de cultivos de hortalizas. [18] [19] El uso anual estimado de acibenzolar- S -metilo en la agricultura estadounidense está mapeado por el Servicio Geológico de EE. UU. y muestra una tendencia creciente desde su introducción en 2000 hasta 2017, la última fecha para la que hay cifras disponibles. Sin embargo, el uso anual total nunca ha superado las 8000 lb (3600 kg), lo que es muy bajo para un agroquímico. Como se esperaba dado el uso principal en frutas y verduras, las principales áreas de uso están en California y Florida . [20]

En Europa

El producto también está registrado en Europa, donde existe un programa de seguimiento para garantizar que los residuos en los alimentos se encuentran por debajo de los límites establecidos por la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria . En ocasiones se mezcla con otros pesticidas para proporcionar un grado extra de control activando los mecanismos de defensa del cultivo además del efecto letal del ingrediente principal.

Seguridad humana

El acibenzolar- S -metilo tiene poca toxicidad para los mamíferos, con una DL50 de más de 2000 mg/kg (ratas, oral). [ 1] Sin embargo, puede causar irritación ocular moderada. La etiqueta incluye información sobre primeros auxilios. [19] La base de datos del Codex Alimentarius mantenida por la FAO enumera los límites máximos de residuos para el acibenzolar- S -metilo y su ácido original en varios productos alimenticios. [21]

Gestión de la resistencia

Aunque las poblaciones de hongos tienen la capacidad de desarrollar resistencia a los fungicidas, el mecanismo de acción del acibenzolar- S -metilo le da una ventaja sobre los pesticidas convencionales debido a su falta de toxicidad directa sobre los hongos. Sin embargo, los organismos reguladores como la EPA y el Comité de Acción para la Resistencia a los Fungicidas (FRAC) [22] monitorean los riesgos de desarrollo de resistencia: el FRAC ha asignado al acibenzolar -S -metilo a su propia clase (fungicida del grupo P01). [23]

Referencias

  1. ^ Base de datos de propiedades de pesticidas. "Acibenzolar-S-metil". Universidad de Hertfordshire.
  2. ^ "Acibenzolar-S-Metil". Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU . . Consultado el 7 de septiembre de 2020 .
  3. ^ "Compendio de nombres comunes de pesticidas: acibenzolar". BCPC .
  4. ^ "Hoja informativa: Acibenzolar-S-metil" (PDF) . EPA . 2000-08-11 . Consultado el 2020-09-03 .
  5. ^ ab Vlot, AC; Klessig, DF; Park, SW (agosto de 2008). "Resistencia sistémica adquirida, la(s) señal(es) esquiva(s)". Current Opinion in Plant Biology . 11 (4): 436–442. Bibcode :2008COPB...11..436V. doi :10.1016/j.pbi.2008.05.003. hdl : 11858/00-001M-0000-0012-36EC-0 . PMID  18614393.
  6. ^ ab Gozzo, Franco; Faoro, Franco (2013). "Resistencia sistémica adquirida (50 años después del descubrimiento): pasando del laboratorio al campo". Journal of Agricultural and Food Chemistry . 61 (51): 12473–12491. doi :10.1021/jf404156x. PMID  24328169.
  7. ^ abc Patente estadounidense 4931581, Schurter, R.; Kunz, W. y Nyfeler, R., "Proceso y composición para inmunizar plantas contra enfermedades", expedida el 5 de junio de 1990, asignada a Ciba-Geigy Corporation 
  8. ^ Kunz, W.; Schurter, R.; Maetzke, T. (septiembre de 1996). "La química de los activadores de plantas de benzotiadiazol". Pesticide Science . 50 (4): 275–282. doi :10.1002/(SICI)1096-9063(199708)50:4<275::AID-PS593>3.0.CO;2-7.
  9. ^ Syngenta US. «Tratamiento de semillas Bion 500 FS» . Consultado el 4 de septiembre de 2020 .
  10. ^ Syngenta US. "Fungicida Actigard 40WG" . Consultado el 4 de septiembre de 2020 .
  11. ^ Storr; Gilchrist, eds. (2004). "Clase de producto 9: 1,2,3-tiadiazoles". Categoría 2, hetarenos y sistemas de anillos relacionados . doi :10.1055/sos-SD-013-00386. ISBN 9783131122810.
  12. ^ Ryals JA, Neuenschwander UH, Willits MG, Molina A, Steiner HY, Hunt MD (octubre de 1996). "Resistencia sistémica adquirida". The Plant Cell . 8 (10): 1809–1819. doi :10.1105/tpc.8.10.1809. PMC 161316 . PMID  12239363. 
  13. ^ Cooper, Bret; Beard, Hunter S.; Garrett, Wesley M.; Campbell, Kimberly B. (2020). "El benzotiadiazol condiciona el proteoma del frijol para la inmunidad a la roya del frijol". Interacciones moleculares entre plantas y microbios . 33 (4): 600–611. doi : 10.1094/MPMI-09-19-0250-R . PMID  31999214.
  14. ^ Jeschke, Peter (2016). "Propesticidas y su uso como agroquímicos". Pest Management Science . 72 (2): 210–225. doi : 10.1002/ps.4170 . PMID  26449612.
  15. ^ Willson HR (1996). "Reglamento sobre plaguicidas". En Radcliffe EB, Hutchison WD, Cancelado RE (eds.). Radcliffe's IPM World Textbook . St. Paul: Universidad de Minnesota. Archivado desde el original el 13 de julio de 2017.
  16. ^ "Pesticidas y salud pública". Pesticidas: salud y seguridad . EPA de EE. UU . 20 de agosto de 2015. Archivado desde el original el 14 de enero de 2014. Consultado el 4 de febrero de 2020 .
  17. ^ EPA (2013-02-27). "La etiqueta de los pesticidas" . Consultado el 2020-02-02 .
  18. ^ Syngenta US. «Bion 500FS (etiqueta)» . Consultado el 4 de septiembre de 2020 .
  19. ^ de Syngenta US. «Activador de plantas Actigard (etiqueta)» . Consultado el 4 de septiembre de 2020 .
  20. ^ Servicio Geológico de Estados Unidos (18 de junio de 2020). «Uso agrícola estimado de acibenzolar, 2017» . Consultado el 5 de septiembre de 2020 .
  21. ^ FAO/OMS (2017). «Acibenzolar-S-metil» . Consultado el 4 de septiembre de 2020 .
  22. ^ "Sitio web del Comité de Acción de Resistencia a los Fungicidas".
  23. ^ "Agentes de control de hongos clasificados por patrón de resistencia cruzada y modo de acción" (PDF) . 2020. Archivado desde el original (PDF) el 2021-08-16 . Consultado el 2020-09-04 .

Lectura adicional

Enlaces externos