Quimica


LOS PLAGUICIDAS 



Los plaguicidas son sustancias químicas utilizadas para controlar, prevenir o destruir las plagas que afectan a las plantaciones agrícolas. La mayoría de estas sustancias son fabricadas por el hombre, por eso son llamados plaguicidas sintéticos. La producción de estas sustancias surge a partir de la Segunda Guerra Mundial, donde los países industrializados inician la fabricación de plaguicidas con carácter comercial con el fin de aumentar la producción agrícola.Sin embargo, la intoxicación puede también producirse en el hombre y causar diversos grados de enfermedad o la muerte. Por esta razón los plaguicidas deben manipularse con gran cuidado, por lo cual es importante que al adquirir un plaguicida toda persona averigüe para que tipo de plaga o cultivo sirve; cuáles son los riesgos que corre al aplicar dicho plaguicida, qué cantidades debe aplicar, cuáles son las normas establecidas para el manejo, también es recomendable que la persona lea la información que viene en la etiqueta del producto, sus precauciones o advertencias. En caso de que tenga dudas para su interpretación el individuo debe consultar a los técnicos en la materia para que de esta manera se eviten problemas mayores por el mal manejo. Así mismo, uno de los primeros plaguicidas y más comunes fue el DDT, para combatir las plagas en la agricultura y los mosquitos transmisores de malaria. Actualmente existen grandes cantidades de marcas de plaguicidas en el mundo empleados para matar plagas (insectos, hongos, malezas, roedores, etc.) que dañan las cosechas o causan enfermedades. Estos productos químicos matan por interrumpir o cambiar procesos vitales normales de la plaga.


  Efecto de los plaguicidas en el medio ambiente:


Teniendo en cuenta que los plaguicidas se aplican durante la producción, el almacenamiento, el transporte, la distribución y la elaboración de productos agrícolas y sus derivados.
La principal fuente de contaminación del ambiente por el uso de plaguicidas es el residuo que resulta de su aplicación. Aunque su aplicación se restinga a zonas determinadas, su dispersión es universal. Se han encontrado restos de plaguicidas incluso en locaciones tan remotas como la Antártida.

El factor más importante que influye sobre la permanencia de un compuesto es la naturaleza química del mismo. Estas propiedades son: solubilidad en agua, volatilidad, estabilidad química y biológica.
Además, más del 98% de los insecticidas fumigados y del 95% de los herbicidas llegan a un destino diferente del buscado, incluyendo especies vegetales y animales, aire, agua, sedimentos de ríos y mares y alimentos en donde la deriva de pesticidas ocurre cuando las partículas de pesticidas suspendidas en el aire son llevadas por el viento a otras áreas, pudiendo llegar a contaminarlas. Los pesticidas son una de las causas principales de la contaminación del agua y ciertos pesticidas son contaminantes orgánicos persistentes que contribuyen a la contaminación atmosférica.
Por lo tanto, el uso de pesticida reduce la biodiversidad, reduce la fijación de nitrógeno, contribuye al declive de polinizadores (reducción de los polinizadores en muchos ecosistemas, desde finales del siglo 20), destruye hábitats (especialmente para aves), y amenaza a especies en peligro de extinción.
También ocurre que algunas pestes se adaptan a los pesticidas 
y no mueren. Lo que es llamado resistencia a pesticidas, para eliminar la descendencia de esta peste, será necesario un nuevo pesticida o un aumento de la dosis de pesticida, lo cual causa un empeoramiento del problema de contaminación del ambiente.

Tipos:
Hay varios tipos y se denominan de acuerdo a la plaga agrícola que controlan. Por ejemplo, se denominan insecticidas si controlan a los insectos;  fungicidas si controlan a los hongos y oomicetos; herbicidas si controlan las malas hierbas; nematicidas si controlan  a los nematodos; molusquicidas si controlan a caracoles o babosas, etc.




INSECTICIDAS ORGANOCLORADOS



Los organoclorados conforman un grupo de pesticidas artificiales desarrollados principalmente para controlar las plagas de insectos. Su origen se remonta a la fabricación del DDT (diclorodifeniltricloroetano) en 1943. De ahí en adelante y por muchas décadas, dicho clorado fue un arma importante en la lucha química y una casi ineludible en el control del mosquito Anopheles transmisor de la malaria.
Su acción, como casi todos los insecticidas, es a nivel del  sistema nervioso, generando alteraciones de la transmisión del impulso nervioso.
Son en esencia, hidrocarburos con alto contenido de átomos de cloro y fueron los insecticidas más criticados por los grupos ecologistas. El DDT fue casi un símbolo de veneno químico, debido a su difícil degradación y su gran acumulación en el tejido animal, característica propia de éste tipo de pesticidas.
Estos insecticidas han sido utilizados constantemente para combatir plagas en la industria, la agricultura, e incluso durante las campañas de salud donde son aplicados para contrarrestar enfermedades como la malaria, sin embargo, sus propiedades sicoquimicas los hace muy resistentes a la degradación biológica, por lo que son altamente persistentes.
Se caracterizan por presentar en su molécula átomos de carbono, hidrógeno, cloro y ocasionalmente oxígeno, así mismo contienen anillos cíclicos y heterocíclicos de carbono, son substancias apolares y lipofílicos que conllevan poca reactividad química. Son altamente estables, característica que los hace valioso por su acción residual contra insectos y a la vez peligrosos debido a su prolongado almacenamiento en la grasa de mamíferos. Dentro de este grupo de insecticidas se encuentran compuestos tan importantes como el DDT, BHC, clordano y dieldrín.
Estos compuestos provocaron una revolución en el combate de los insectos, por su amplio intervalo o espectro de acción y su bajo costo; se han manejado de manera intensiva para controlar plagas agrícolas y de importancia médica. Poseen baja toxicidad para mamíferos y otras especies de sangre caliente, sin embargo, sus residuos son de gran persistencia en el ambiente; además debido a su alto grado de lipofilicidad, se acumulan en los tejidos grasos de muchos organismos a través del proceso de biomagnificación en la cadena trófica.

Tipos:
Los organoclorados se dividen en tres grupos desde el punto de vista de los mecanismos de resistencia:





Saco de 50 Kg de DDT
DDT y sus derivados: Este afecta los axones de las neuronas impidiendo la transmisión normal del impulso nervioso, tanto en insectos como en mamíferos. Eventualmente las neuronas inician impulsos espontáneos, causando que los músculos se contraigan seguido después de convulsiones y por ultimo la muerte. Electro fisiólogos han observado que el DDT actúa en los canales de sodio causando fuga de los iones, dando como resultado un incremento en la actividad nerviosa provocando las contracciones musculares.
También afecta otras funciones ligadas a la membrana, tales como la fosforilación oxidativa en las mitocondrias y la reacción de Hill en los cloroplastos. Por otro lado, el DDT forma un complejo con las lipoproteínas  de la membrana neuronal; es probable que el complejo de la membrana con el insecticida  se disocie  con mayor facilidad a temperaturas altas, lo que concuerda con el hecho de que su actividad insecticida se mayor a bajas temperaturas.


Grupo del benceno: El primer derivado del benceno fue el hexaclorocicloehexano (HCH), llamado erróneamente hexacloruro de benceno (BHC) o benceno clorinado. Se produce por el tratamiento del benceno con cloro, en presencia de luz ultravioleta, sin catalizadores. El isómero activo de HCH (hexaclorocicohexano) es el isómero gamma, es conocido como lindano. El lindano actúa mucho más rápido que el DDT y el ciclodieno y provoca una mayor tasa respiratoria en los insectos que el DDT. El lindano presenta una correlación negativa de temperatura, pero no tan pronunciada como el DDT.
Desde el punto de vista de su empleo como insecticida, el BHC desprende un aroma desagradable y persistente como a moho,  por lo que su aplicación se ha limitado exclusivamente al cultivo del algodonero, al control de chapulines, langostas y hormigas, así como a la protección de productos no alimenticios, ya que cuando se en frutales, hortalizas, plantas forrajeras y tubérculos les puede trasmitir su olor y sabor desagradables, haciéndolos inadecuados para su consumo.


 

Grupo de ciclodienos: Dentro de este grupo se encuentran los insecticidas que se distinguen por presentar una estructura química formada por dos anillos y por poseer uno o dos puentes de metano, uno localizado en el anillo clorinado u otro en el anillo no clorinado. A diferencia del DDT y piretroides, los ciclodienos presentan correlación positiva de temperatura, es decir su toxicidad aumenta conforme aumenta la temperatura. Es recientemente conocido que este grupo de químicos actúa en la inhibición de mecanismos que son naturalmente activos en el sistema nervioso de los insectos, los GABA receptores, este opera con el incremento en la permeabilidad de iones de cloruro en las neuronas.
Los ciclodienos son neurotoxicos, es decir que afectan el funcionamiento del sistema nervioso con cierta similitud al DDT y BHC. En estados avanzados de intoxicación, el insecto responde a los estímulos externos con temblores violentos. Se ha comprobado que bloquean la transmisión del impulso nervioso a nivel neuromuscular, es decir, bloquean el flujo clorinado dependiente del ácido gamma-aminobutírico (GABA) hacia el complejo acarreador de iones del receptor clorinado de GABA.

Impacto de los insecticidas organoclorados en el medio ambiente:
En este sentido, los insecticidas organoclorados, debido a su estructura química, resisten la degradación química y bacteriana. Cuando son liberados permanecen inalterados por largo tiempo en el ambiente. Como son sustancias poco solubles en agua se evaporan pasando al aire o uniéndose a las partículas del suelo, como vapor o polvo. Pueden ser transportados grandes distancias y nuevamente ser depositados a través de lluvias sobre la tierra o aguas superficiales.
Desde las aguas superficiales, estas sustancias tienden a ser absorbidas por pequeños organismos llamados plancton entrando de esta manera en los niveles más bajos de la cadena alimentaria. Como los animales superiores y los peces comen a estos pequeños animales los contaminantes pasan a lo más alto de la cadena trófica.
El último eslabón de la misma puede ser el hombre cuando se alimenta de peces contaminados. Como estas sustancias se acumulan en las grasas de un organismo su concentración va aumentando en cada etapa de la cadena. El aumento de la concentración del contaminante en los tejidos animales en cada etapa de la cadena se lo conoce como biomagnificación.