La agricultura es una actividad de suma importancia en nuestro país, por su aporte a la alimentación tanto nacional como internacional, además de su contribución a la economía.
El uso y los efectos de los plaguicidas en la agricultura
La búsqueda de una mayor eficiencia en la producción lleva a utilizar grandes cantidades de plaguicidas que se aplican para reducir pérdidas ocasionadas por microorganismos, hongos, insectos, malezas y otros depredadores de los cultivos.
La mayoría de los plaguicidas son productos tóxicos que ocasionan daños al ambiente y a los seres vivos. En la actualidad, la mayoría de los científicos coinciden en que hay un exceso de aplicación de plaguicidas en el sector agrícola, lo que ha dado lugar al deterioro de las tierras de cultivo y a la generación de resistencia para algunas plagas.1
Por otro lado, las políticas de desarrollo enfatizan en aumentar la productividad y rentabilidad de los cultivos, lo que en cierta forma favorece el incremento en el uso de estos plaguicidas.
La revolución de los nanopesticidas en la agricultura
En los últimos años se ha incorporado el uso de nanopesticidas agrícolas; las formulaciones basadas en polímeros han captado la atención, seguidas de las formulaciones que contienen nanopartículas inorgánicas y nanoemulsiones.2
El principal objetivo de aplicar la nanotecnología en esta área es reducir el uso indiscriminado de pesticidas convencionales para contar con aplicaciones ambientales seguras. Los pesticidas nanoencapsulados pueden proporcionar una cinética de liberación controlada, al tiempo que mejoran de manera eficiente la permeabilidad, la estabilidad y la solubilidad.
La nanoencapsulación puede mejorar la eficiencia del control de plagas durante periodos prolongados al evitar la degradación prematura de los ingredientes activos en condiciones ambientales adversas.3
Los piretroides y las piretrinas en la lucha contra las plagas
Dentro de los pesticidas más comunes se encuentran los piretroides y las piretrinas; los primeros son sustancias químicas sintetizadas en un laboratorio con una estructura muy similar a las piretrinas.
Los piretroides son, a menudo, más tóxicos a insectos y mamíferos y permanecen en el ambiente más tiempo que las piretrinas. Se han desarrollado más de 1,000 piretroides sintéticos, aunque actualmente menos de 25 se usan en México y Estados Unidos. A menudo, las piretrinas y los piretroides se combinan comercialmente con otras sustancias químicas llamadas sinergistas para aumentar su toxicidad.
La cipermetrina: un insecticida potente pero de alto riesgo
La cipermetrina es un piretroide conocido ampliamente como producto insecticida por sus efectos neurotóxicos, además de sus consecuencias en el medioambiente; se cataloga como una sustancia disruptiva hormonal y su toxicidad en humanos deriva en mareos, dolores de cabeza, náuseas, fatiga, irritación de piel y ojos.
Teniendo en cuenta estos efectos adversos, su aplicación no debería hacerse con medios aéreos, que suponen una aplicación menos selectiva que las técnicas terrestres y un mayor riesgo de dispersión en el medioambiente y de afección a la población.4
El CIQA desarrolló una tecnología en la cual es posible la nanoencapsulación de diversos insecticidas5 de uso común en la agricultura, como la cipermetrina y las piretrinas naturales; se obtuvieron nanopartículas de poliestireno con un diámetro promedio de 30 nm y un contenido del 5 % de cada activo, como se muestra en la tabla 1.
Esta alternativa podría despertar el interés para este tipo de aplicaciones, si se toma en cuenta que el principio activo se distribuye entre las cadenas que forman la nanopartícula, lo cual hace que la liberación sea gradual y no solo al momento de romper la partícula.
Tabla 1. Materiales empleados en las nanopartículas
| Clave | Polímero | Pesticida |
| Rxn 1 | Poliestireno | Cipermetrina |
| Rxn 2 | Poliestireno | Piretrina 81 |
La figura 1 muestra el diámetro de las nanopartículas por dispersión de luz (QLS) cargadas con cipermetrina al 5 %.
Figura 1. Dn por QLS.
Corroborando esta información, la figura 2 es una micrografía por STEM donde se pueden observar el diámetro y la estructura de las nanopartículas.
En ambas figuras podemos observar el diámetro esperado de las nanopartículas obtenidas, cargadas con este insecticida; estas podrían emplearse directamente sobre los cultivos o podrían ser un aditivo importante para los acolchados agrícolas. El objetivo, sin duda, es reducir la cantidad de pesticidas utilizados en forma libre.
En la actualidad existe una mayor motivación para desarrollar acarreadores nanopesticidas menos dañinos para el medioambiente y los seres vivos involucrados en las aplicaciones, que las formulaciones convencionales. Las investigaciones futuras deberán evaluar si los productos prometedores desarrollados pueden competir con las formulaciones existentes, en términos de costo y rendimiento.
Bibliografía
1 Panorama de los plaguicidas en México.
Albert L.A. (2015).
http://alef.mx/el-jarocho-cuantico-49-los-plaguicidas-en-mexico/
2 Nanopesticide research: Current trends and future priorities
Malanie Kah; Thilo Hofman
Environmental International Vol 63. 2014. Pag 224-235
3 Nano-based smart pesticide formulation: Emering opportunities for agriculture
Sandee Kumar; Minika Nehra; Neeraj Dibaghi; Giovanna Marrazza; Ashraf Aly Hassan; Ki Hyun Kim.
Journal of Controlled Release. Vol 294. 2019. Pag 131-153
4 https://www.atsdr.cdc.gov/es/phs/es_phs155.html /
5 Solicitud de patente MX/a/2017/013702
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