Efecto de los insecticidas en el desarrollo de leguminosas

Lanzguerrero Obeid José Antonio¹, Lazo de la Vega Fernández Mariana¹, Carmona Madrigal Thalía¹, Chalico Domínguez Ana Erika¹, Fabián Robles Fernando¹, Roldán Garcilazo Adriana¹, Flores Rojas Geraldine^1,2

¹Colegio de Montaignac, ²Instituto Nacional de Cancerología.

COMENTARIO

Este trabajo se realizó en las instalaciones del colegio, resultando ser muy estimulante para los alumnos.

El encontrar resultados que se pueden utilizar en la vida diaria y se pueden aportar datos que contribuyan a conocer más sobre productos contaminantes resulta importante para nuestra comunidad.

El entusiasmo de los alumnos se ve reflejado en la calidad del trabajo.

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VoBo VoBo

B.E. Geraldine Flores Rojas Q.F.B. Adriana Roldán Garcilazo

RESUMEN

Los insecticidas se encuentran incluidos en la clasificación general de los plaguicidas y son aquellas sustancias u organismos que matan a los insectos por medio de su acción química, física o biológica. Los insecticidas son aquellos que matan insectos y se clasifican según su composición química en orgánicos, inorgánicos y organometálicos. Al utilizarlos indiscriminadamente en los hogares no sabemos el riesgo real para la salud o para el daño en la flora expuesta. Por esto evaluamos el efecto de 4 insecticidas (Baygon, H24, Raid “casa y jardin” y uno de marca libre) sobre la germinación y desarrollo de fríjol, garbanzo y lenteja expuestos durante 10 días a 3 diferentes concentraciones (3, 6 y 12 mL). Se registró diariamente el peso de cada semilla, la longitud de crecimiento de raíz. Se encontró que el promedio de las masas de las semillas no se modificó al finalizar la exposición. Respecto a las longitudes que alcanzaron las raíces y tallos se observó que el insecticida Raid no afectó e incluso incrementó el desarrollo de las raíces, mientras que H24 inhibió casi completamente el crecimiento, deshidratando a las semillas y matándolas. También se encontró el desarrollo de hongos en los garbanzos, siendo la exposición a insecticida de marca libre el factor inhibitorio del desarrollo de estos. Se puede concluir que el insecticida menos dañino para la germinación y desarrollo de estas semillas fue Raid, mientras que H24 fue el más tóxico y mortal y esto se puede deber a su composición química.

Efecto de los insecticidas en el desarrollo de leguminosas

Los plaguicidas son sustancias u organismos capaces de exterminar toda vida animal o vegetal que pueda afectar la salud por medio de su acción química, física o biológica, estos pueden ser de origen sintético o natural y se caracterizan por ser permanentes, es decir, que no se eliminan del organismo, son persistentes, o sea que no se puede transformar su estructura química y son bioacumulables lo que significa que se van acumulando en el organismo a lo largo de toda la vida.

Estos insecticidas se clasifican por su composición química en orgánicos e inorgánicos principalmente.

1. Inorgánicos: Son insecticidas inorgánicos aquellos que no contienen carbono. En su estado natural usualmente son cristales blancos, parecidos a las sales. Son productos químicos estables, no se evaporan, y usualmente son solubles en agua. El azufre y las velas de azufre eran quemados por nuestros antepasados para cualquier propósito concebible, desde fumigaciones para eliminar cualquier insecto hasta limpiar una casa que recién hubiera sido retirada de la lista de casa en cuarentena por viruela. Hoy, el azufre es un material muy útil en programas de manejo integrado de plagas en los cuales la especificidad de las plagas es el objetivo. El espolvoreo de azufre es especialmente tóxico para los ácaros de todas las especies y contra los insectos recién eclosionados. El polvo de azufre y sus aspersiones también son fungicidas, particularmente contra mildiús polvorientos. Otros compuestos inorgánicos usados como insecticidas son: fluoruros, arsenicales de cobre, plomo y calcio.

2. Orgánicos: Son insecticidas que contienen en su estructura cadenas de átomos de carbono y pueden ser:

• Organofosforados, son poco persistentes y se eliminan en la orina. Muy tóxicos para el hombre, tanto como los más conocidos venenos como son el arsénico, la estricnina o el cianuro. Fueron desarrollados a partir del gas nervioso preparado por los alemanes en la 2^a Guerra Mundial. Se usan mucho en agricultura. Muchos compuestos fosforados son tóxicos. El malatión y el paratión son insecticidas que contienen fósforo. Los compuestos de este tipo actúan a menudo como compuestos nerviosos porque desactivan de forma irreversible la enzima colinesterasa. En la neurotransmisión, un impulso nervioso libera al éster acetilcolina para que provoque una contracción muscular. La enzima colinesterasa hidroliza al éster, finalizando así el proceso. La hidrólisis es una transesterificación en la que el grupo acetilo es transferido a un grupo hidroxilo de la enzima. Un compuesto electrófilo fosforado puede ser el receptor de la colinesterasa nucleófila. Una vez que la colinesterasa ha reaccionado con el compuesto fosforado, ya no puede actuar hidrolizando la acetilcolina. De esta manera, la contracción muscular prosigue, causando la muerte del animal. Un inhibidor muy potente de la colinesterasa es el fluorofosfato de diisopropilo (DFP).

• Carbamatos. Son poco persistentes y se eliminan en la orina. Son poco tóxicos para el hombre pero menos eficaces en su acción como pesticidas que los organofosforados. Se usan menos en la agricultura y más en interiores, como insecticidas caseros.

• Piretroides. Los piretroides comparten modos de acción similar a los del DDT, y se les considera venenos axónicos. Aparentemente funcionan manteniendo abiertos los canales de sodio en las membranas de las neuronas. Los piretroides afectan tanto el sistema nervioso central como el periferal del insecto. Inicialmente ellos estimulan las células nerviosas a que produzcan descargas repetitivas y eventualmente causan parálisis. El efecto estimulante de los piretroides es mucho más efectivo que el del DDT.

• Organoclorados: Son tóxicos, su persistencia en el ambiente sin ser destruidos llega a ser de años y se bioacumulan, es decir, van aumentando su concentración al ir ascendiendo en la cadena trófica. Los hidrocarburos halogenados han sido los compuestos químicos de mayor importancia para los especialistas en medio ambiente, al cual son generalmente extraños. No se descomponen fácilmente por los procesos naturales de oxidación atmosférica, luz solar y degradación biológica. Son por consiguiente, persistentes y tienden a acumularse en partes específicas de la cadena vital. El diclorodifeniltricloroetano, (Cl C₆ H₄ )₂ CHCCl₃ , (DDT) fue el primer hidrocarburo clorado de amplia utilización que fue prohibido. Se utilizó ampliamente en todo el mundo desde la década de 1940 hasta los primeros años 70, cuando fue prohibido en los Estados Unidos y en muchos otros países. El DDT es un insecticida muy eficaz con toxicidad relativamente baja frente al hombre. Sin embargo, al igual que la mayoría de los hidrocarburos halogenados, es insoluble en el agua y soluble en hidrocarburos apolares. Se acumula y persiste en el tejido graso de los animales y de las personas. La cadena alimentaria de los animales pequeños (y potencialmente también de los humanos) puede ser un punto de acumulación de cantidades tóxicas de este compuesto. Muchos insecticidas utilizados en lugar del DDT son derivados fosfóricos y aunque relativamente biodegradables, son mucho más tóxicos para el hombre. A medida que los hidrocarburos halogenados son liberados al medio ambiente, se acumulan en la estratosfera, donde son descompuestos fotoquímicamente por la luz del sol para dar átomos de cloro (radicales libres) que intervienen en la descomposición del ozono. Dado que el ozono elimina de la luz solar las radiaciones ultravioleta de corta longitud de onda, cualquier disminución en la concentración de ozono resulta perjudicial para el hombre.

• Botánicos. El Limoneno o d-Limoneno. Pertenece a un grupo a menudo llamado de florales o productos químicos con aroma de planta. Se extrae de la cáscara de los cítricos, es efectivo contra todas las plagas externas de las mascotas, incluyendo pulgas, piojos, ácaros y garrapatas, y virtualmente no es tóxico para animales de sangre caliente. Varias sustancias insecticidas de origen natural están presentes en el aceite de cítricos, pero la más importante es el limoneno, que en peso constituye como 98% del aceite de la cáscara de la naranja. Otros dos productos florales introducidos recientemente son el eugenol (aceite de clavos) y el cinnamaldehido (derivado de los aceites de canela de Ceilán y chino). Se usan en ornamentales y en muchos cultivos para controlar varios insectos.

Otra clasificación importante de los plaguicidas dependerá del organismo blanco de ataque, por ejemplo, los insecticidas son las sustancias que eliminan insectos, fungicidas, los que atacan hongos, herbicidas quienes terminan con malezas o hierbas, etc.

Por otra parte los insecticidas son de mucha importancia para controlar plagas de la agricultura e insectos que afectan la salud humana y animal, sin embargo su uso indiscriminado y sin control podría ser causa de diferentes problemas biológicos afectando flora, fauna y al ser humano.

Sin embargo, se planteó la pregunta de que si los insecticidas que utilizamos atacan insectos únicamente, es decir, ¿están libres de herbicidas?

Actualmente se maneja el uso de estos productos como poco o nada nocivos en la salud o en el crecimiento y desarrollo de plantas. Incluso en el mercado existe una clase de insecticidas conocidos como casa y jardín que se usan de manera libre si saber el trasfondo de los daños causados.

Por todo lo anterior, nuestro objetivo era conocer el efecto sobre la germinación y crecimiento de algunas leguminosas, decidimos exponer a diferentes concentraciones y tipos de insecticidas, a algunas semillas de fríjol, garbanzo y lenteja.

Método

Semillas

Se utilizaron 3 diferentes leguminosas; fríjol, garbanzo y lenteja, las cuales se seleccionaron por su peso para tener una población homogénea. Se rehidrataron durante dos días para que su desarrollo fuera óptimo.

Tratamientos

Se colocaron 10 semillas en toallas de papel absorbentes y se envolvieron.

Se les agregó agua para asegurar su germinación.

Se expusieron a 4 diferentes insecticidas (Raid “casa y jardín”, Baygon, H24 y una Marca libre) por ser los más comerciales y se utilizaron concentraciones de 3mL, 6 mL y 12 mL. Se consideraron estas cantidades, porque al utilizar estos productos por 1 segundo, la cantidad de insecticida liberada es de 1 ml, así que la gente utiliza al menos 3 segundos de rocío y hasta 12 segundos si quieren eliminar muchos insectos.

La exposición fue diaria. Los controles fueron cada tipo de semilla con agua para favorecer su libre y normal crecimiento.

La exposición a los insecticidas fue durante 10 días y diariamente se registraron pesos y longitudes de las raíces de cada semilla.

Resultados

Se encontró que las masas de las semillas no se modificaron y el promedio de estas al inicio y al final fue para el fríjol 0.35g y 0.37g, para el garbanzo 1.4g y 1.5g y para la lenteja 0.1g y 0.1g respectivamente. Figura 1

El tiempo de germinación fue diferente para cada semilla, ya que el primer día las lentejas y los frijoles ya habían germinado, mientras que el garbanzo tardó 3 días.

Encontramos que el porcentaje de semillas que germinaron, al estar expuestas solamente a agua fue del 100% y en la Figura 2 , se observa un efecto dosis respuesta, es decir, al agregar más insecticida, teníamos menos semillas germinadas.

Por otra parte, parece que baygón afectó más a la lenteja y eso se ve mejor en la concentración mayor.

H24 afectó en general el desarrollo de todas las semillas y en algunos lotes ni siquiera germinó una sola semilla.

El insecticida de marca libre no afectó tanto la germinación, aunque nuevamente vemos que la lenteja no fue tan resistente.

Y por último observamos que Raid “casa y jardín" fue el mejor, puesto que prácticamente Todas nuestras semillas germinaron.

Las semillas menos resistentes, en general fueron las lentejas, mientras que las más resistentes fueron los frijoles, esto sugiere una resistencia diferente para cada especie.

Respecto a las longitudes que alcanzaron las raíces y tallos que crecieron se observó que el insecticida Raid no sólo no afectó, sino que afectó favorablemente hasta en un 70% más el desarrollo de las raíces, mientras que el insecticida que más afectó fue H24, inhibiendo casi completamente el crecimiento, deshidratando a las semillas y matándolas. Figura 3 y 4.

Conclusiones

Raid favoreció la germinación, el crecimiento y la viabilidad , siendo esto aún mejor que el lote control y recordando que este fue el único insecticida utilizado “casa y jardín”.

El insecticida de marca libre y baygón no afectaron tanto el desarrollo, pero no beneficiaron este tampoco, sin embargo el insecticida que inhibió la germinación, el desarrollo y la viabilidad, independientemente el tipo de semilla fue H24.

El H24 es el más dañino por sus componentes de base solvente, que no permiten la solubilidad en agua por lo tanto es contaminante

Por otra parte se sugiere que el insecticida de marca libre presenta en su composición algún fungicida.

Referencias

1. http://www.epa.gov/oppfod01/safety/spanish/healthcare/handbook/Spch5,pdf.

2. http://es.wikipedia.org/wiki/

3. http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/article/002832.htm

4. http://www.pestproducts.com/baygon.htm.

5. http://www.dowagro.com/ar/agro/insect.htm.

6. http://europa.eu.int/smartapilegi/sga_doc

7. http://www.pesticideinfo.org/Detail_Chemical.jsp.

8. http://search.mywebsearch.com/mywebsearch/GGmain.jht.

9. Albert, LA. (2004) Plaguicidas. En: Toxicología Ambiental. Edit. Universidad Autónoma de Ciudad Juárez. pp. 403-423.

10.Albert, LA (1990) Los plaguicidas, el ambiente y la salud. Centro de Ecodesarrollo AC. México DF.

11.Henao, S., Finkelman, J., Albert, L., y De Konig, H.W. (1993). Plaguicidas y salud en las américas, Serie ambiental No 12. Organización Panamericana de la Salud, Washington DC.

Figura 1. Masa promedio de las diferentes semillas al inicio y después de 10 días de exposición a los diferentes insecticidas.

Figura 2. Porcentaje de semillas germinadas después de 10 días de exposición a insecticidas. Las semillas expuestas únicamente a agua germinaron el 100% en todos los lotes.

Figura 3.

Por otra parte se encontró que los garbanzos desarrollaron hongos, lo que sugiere que el lote de semillas estaba contaminado desde su origen, sin embargo el insecticida de marca libre evitó el desarrollo de estos Figura 4, lo cual nos sugiere que debe presentar algún fungicida. Biológicamente esto podría no ser muy recomendado en plantas ornamentales, puesto que existen las micorrizas como asociaciones simbióticas entre plantas y hongos que favorecen el desarrollo de ambas especies.

Figura 4. Porcentaje de garbanzos que desarrolló hongos después de 10 días de exposición a insecticidas. Se agruparon todos los lotes de las diferentes concentraciones.

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