Aceites esenciales al rescate en las prácticas agrícolas

Resumen

Los plaguicidas se utilizan en todo el mundo para asegurar el suministro de alimentos diarios y proteger la salud humana al prevenir la propagación de organismos transmisores de enfermedades. A pesar de sus beneficios, estas sustancias son perjudiciales para los seres vivos expuestos a pequeñas cantidades de manera regular, ya sea a través del consumo de alimentos contaminados o por una manipulación inadecuada de los productos utilizados en los hogares para el control de plagas. Además, la exposición prolongada a estos plaguicidas se ha relacionado con enfermedades crónicas y agudas, como el cáncer, enfermedades neurodegenerativas, respiratorias, reproductivas, trastornos del desarrollo y trastornos metabólicos. Actualmente, el desarrollo de plaguicidas menos tóxicos y biodegradables es un tema de gran importancia a nivel mundial. En este artículo se examina el papel de la naturaleza química de los plaguicidas, sus efectos debido a su uso excesivo y prolongado y se exprorara otras alternativas como los aceites esenciales que podrían reducir los impactos nocivos en el medio ambiente y la salud humana.
Palabras clave: plaguicidas, salud humana, alimentos contaminados, control de plagas, aceites esenciales.

Essential oils to the rescue in agricultural practices

Abstract

Pesticides are used worldwide to ensure the supply of daily food and protect human health by preventing the spread of disease-carrying organisms. Despite their benefits, these substances are harmful to living beings exposed to small amounts regularly, either through the consumption of contaminated food or improper handling of products used for pest control in households. Moreover, prolonged exposure to these pesticides has been associated with chronic and acute diseases such as cancer, neurodegenerative, respiratory, reproductive disorders, developmental disorders, and metabolic disorders. Currently, the development of less toxic and biodegradable pesticides is a matter of great importance globally. This article examines the role of the chemical nature of pesticides, their effects due to their excessive and prolonged use and discusses other alternatives such as essential oils that could reduce the harmful impacts on the environment and human health.
Keywords: pesticides, human health, contaminated food, pest control, essential oils.

Introducción

En la actualidad se utilizan distintas clases de sustancias para el control de plantas, animales, insectos, bacterias u hongos considerados como plagas1, tanto en los campos agrícolas como en nuestros hogares. A estas sustancias se les denominan plaguicidas y su uso es imprescindible para proveer de alimentos y proteger de enfermedades a los seres humanos (oms, 2022). Sin embargo, debido a sus características químicas y físicas, algunos de estos subproductos pueden permanecer en el medio ambiente durante largos periodos de tiempo, ya sean días o incluso años, difundiéndose a través del suelo, corrientes de aire y cuerpos de agua, como lagos, lagunas o ríos. Los plaguicidas no distinguen el organismo que van a combatir, al aplicarse pueden atacar tanto a organismos dañinos, como a otros que son benéficos para el correcto funcionamiento de los ecosistemas. Asimismo, afectan los procesos normales en las cadenas alimenticias, por ejemplo, modifican aspectos tales como tamaño de las poblaciones, depredadores y disponibilidad de alimentos (Ochoa et al., 2018).

El uso prolongado y desmedido de los plaguicidas, ha provocado en las poblaciones humanas intoxicaciones que van desde leves a agudas, por periodos cortos, a agudas, y están asociados con la aparición de enfermedades crónicas debido a la exposición continua (Parra-Arroyo et al., 2022). El contacto con plaguicidas no está restringido al área de su aplicación, sino que estos pueden permanecer en los alimentos, la ropa, el suelo, el agua y en la materia particulada que se encuentra en el aire, generando afectaciones a kilómetros de distancia del sitio donde fueron usados. Estos daños han originado la necesidad de producir materiales de innovación que puedan sustituirlos y, al mismo tiempo, que sean considerados como una alternativa menos tóxica y biodegradable.

¿Qué son los plaguicidas?

La Organización Mundial de la Salud (oms) los define como “compuestos químicos que se utilizan para matar plagas, como insectos, roedores, hongos y plantas no deseadas” (oms, 2020). Entre sus principales aplicaciones, se encuentra la disminución de las poblaciones de organismos considerados dañinos, permitiendo incrementar la cosecha de los productos agrícolas; sin embargo, a pesar de sus efectos tóxicos en la salud de seres humanos y animales, ayudan a controlar vectores de enfermedades al combatir la proliferación de organismos transmisores, por ejemplo, los mosquitos infectados con malaria. En el siguiente recurso digital, encontrarás más información relacionada con la transmisión de enfermedades ocasionadas por el grupo más diverso de animales invertebrados, conocidos como artrópodos. En la figura 1 se muestran algunos ejemplos de ellos.

Figura 1. Ejemplos de artrópodos que afectan a los cultivos: a) mosca de fruta, b) cochinilla algodonosa, c) pulgón amarillo, d) hormigas arrieras. Crédito: elaboración propia.

Un pesticida actúa sobre el organismo de la plaga de diferentes maneras. Se le conoce como sistémico, al mecanismo de acción de una sustancia química cuando es absorbido por plantas o animales y es ingerido por la plaga al alimentarse. Otro mecanismo es cuando sucede por contacto, tiene lugar cuando el agente entra en contacto con el cuerpo de la plaga provocando su muerte por envenenamiento; esto puede suceder incluso sin la absorción del plaguicida a través del tejido de plantas o animales. Por ejemplo, los que inducen un envenenamiento estomacal entran por la boca y llegan hasta el sistema digestivo, provocando una destrucción del intestino y la muerte (Parween, 2019). Otros tipos son conocidos como fumigantes, los cuales producen gases tóxicos después de su aplicación; cuando se encuentran en fase gaseosa es más fácil que entren al organismo a través del sistema respiratorio induciendo un proceso de envenenamiento y la muerte. Finalmente, tenemos a los repelentes, que consisten en sustancias que resultan desagradables para ciertos organismos alejándolos sin ocasionarles la muerte (Abubakar et al., 2020).

Uno de los plaguicidas más conocidos es el ddt (dicloro-difenil-tricloroetano), considerado un precursor de los plaguicidas modernos. Sus propiedades insecticidas fueron descubiertas en el año 1939, por el químico suizo Paul Müeller, quien fue galardonado con el Premio Nobel de medicina en el año 1948. Sin embargo, la bióloga marina y conservacionista estadounidense Rachel Carson, advirtió de los efectos negativos del uso del ddt en la publicación Primavera silenciosa en 1962. Sus esfuerzos condujeron a la prohibición del ddt en el año 1972 en Estados Unidos (Abubakar et al., 2020).

El ddt se empleó extensivamente para combatir a los mosquitos del género Anofeles, causantes de transmitir la malaria, sin embargo, el mosquito desarrolló resistencia al insecticida, provocando con ello un incremento en el número de enfermos. Los efectos negativos del ddt fueron rastreados a través de las cadenas alimenticias y se encontró que, al acumularse en los hábitats, podía alterar la genética de las especies, ocasionando que los daños superaran a los beneficios que la sustancia química brindaba en el combate de las plagas. En el siguiente enlace puedes conocer un poco más acerca de la relación entre la resistencia y los procesos de evolución por selección natural.

Clasificación de acuerdo con el organismo objetivo

Existe una clasficación de los plaguicidas basado en su estructura o fórmula química, características, función, plaga a la que se dirige y fuente de origen, entre otros aspectos. Estas sustancias se nombran de acuerdo con la efectividad que presentan hacia un organismo determinado y se le agrega el sufijo del latín –cida, que significa “matar”. De acuerdo con esto, un plaguicida que va dirigido a acabar con una plaga de ácaros se nombrará acaricida. En la tabla 1 se muestran algunos ejemplos de plaguicidas, el organismo al que van dirigidos y los nombres comerciales con los que se encuentran disponibles en el mercado.

Tabla 1. Clasificación de los plaguicidas de acuerdo con su organismo objetivo

Crédito: Abubakar et al., 2020.

Clasificación de acuerdo con su función

La clasficaión de los plaguicidas responde al mecanismo de acción para impedir la proliferación de las plagas, por ejemplo, los que estimulan o retardan el desarrollo de la plaga mediante reguladores de crecimiento. En la tabla 2, se muestran ejemplos de la relación que existe entre la función del plaguicida y la acción que llevan a cabo (Parween y Jan, 2019).

Tabla 2. Clasificación de los plaguicidas de acuerdo con su función

Crédito: Abubakar et al., 2020.

Clasificación de acuerdo con su origen

Los plaguicidas pueden ser naturales o sintéticos (fabricados en un laboratorio), estos últimos a su vez se clasifican como orgánicos e inorgánicos. Los componentes que constituyen a los plaguicidas inorgánicos por lo general presentan estructuras químicas o fórmulas más sencillas, y son más solubles en agua que los de origen orgánico. Los pesticidas orgánicos se pueden agrupar en cuatro principales categorías: organoclorados, organofosforados, carbamatos y piretroides. En la figura 2, se muestran los conceptos relacionados con la clasificación de los plaguicidas de acuerdo con su origen.

Plaguicidas sintéticos

Los plaguicidas organoclorados son compuestos orgánicos que contienen átomos de cloro (símbolo Cl) en su estructura química, esto los convierte en sustancias altamente tóxicas que permanecen en el medio ambiente durante años; actúan sobre el sistema nervioso central de los organismos objetivo, provocando convulsiones y parálisis o la muerte (Abubakar et al., 2020; Parween y Jan, 2019; Urkude et al., 2019). Los organofosforados contienen al elemento químico fosforo (símbolo P) y son utilizados para controlar una gran cantidad de plagas, debido a que presentan un amplio espectro de acción, que los convierte en candidatos para ser utilizados en áreas agrícolas y veterinarias; actúan por envenenamiento estomacal, fumigación o por contacto, y atacan el sistema nervioso central provocando parálisis y después la muerte. Se consideran biodegradables ya que permanecen poco tiempo en el medio ambiente, pero debido a su alta toxicidad, el uso de algunos de ellos ha sido descontinuado (Parween y Jan, 2019).

Figura 2. Clasificación de los plaguicidas. Adaptado de Parween y Jan, 2019. Crédito: elaboración propia.

Los carbamatos son muy parecidos estructuralmente a los organofosforados. Su persistencia en el medio ambiente puede variar de semanas a meses y se emplean para afectar la transmisión de señales nerviosas en los organismos provocándoles la muerte. El modo de acción de los carbamatos es muy similar al de los organofosforados y puede inducir envenenamiento estomacal, por fumigación o por contacto (Abubakar et al., 2020; Parween y Jan, 2019).

Por último, los piretroides son moléculas sintéticas inspiradas en las piretrinas, moléculas presentes de forma natural en el extracto de ciertas plantas. La forma en que actúan sobre los microorganismos es atacando el sistema nervioso central de insectos y peces, aunque también atacan a mamíferos y aves en una menor proporción. Estas sustancias se degradan rápidamente por efecto de la luz, por ello su permanencia en el medio ambiente es baja, razón que permite a los piretroides ser utilizados en el combate de plagas en alimentos (Abubakar et al., 2020; Parween y Jan, 2019). La elevada toxicidad y baja biodegradabilidad de algunos pesticidas sintéticos de origen orgánico e inorgánico, ha generado la búsqueda de nuevas opciones amigables con el medio ambiente y la salud de los seres vivos no objetivo. En el siguiente enlace se muestra una alternativa para el control de plagas que disminuye los daños en el medio ambiente.

Plaguicidas naturales

Son un tipo de sustancias que se obtienen de fuentes naturales como plantas, animales y algunos elementos minerales. Son seguros para el medio ambiente y seres humanos debido a su baja toxicidad comparada con los plaguicidas sintéticos. Se pueden dividir en dos categorías, los bioquímicos (hormonas, enzimas, feromonas) y microbianos (virus, bacterias, hongos, protozoos, nematodos); estos plaguicidas pueden interrumpir los procesos naturales de crecimiento de artrópodos (Abubakar et al., 2020).

Plaguicidas de origen botánico

Las plantas producen moléculas que les permiten llevar a cabo funciones necesarias para su buen desarrollo y supervivencia, conocidos como metabolitos. Estos metabolitos se clasifican de acuerdo con las funciones que llevan a cabo y pueden ser primarios o secundarios. Los primarios (por ejemplo, aminoácidos, carbohidratos, lípidos y ácidos nucleicos) se relacionan con el crecimiento y la supervivencia y participan en procesos como respiración y la fotosíntesis. Por su parte, los metabolitos secundarios se relacionan con su desarrollo en el medio ambiente, como repeler depredadores, atraer insectos para el proceso de polinización, inhibición del proceso de germinación de semillas y el proceso de comunicación con otras plantas.

Los aceites esenciales son un ejemplo de metabolito secundario y se encuentran constituidos principalmente por un grupo de moléculas llamadas terpenos (figura 3), su extracción puede ser de distintas partes de la planta como las hojas, frutos, flores y cortezas (Castillo et al., s.f.). Estos aceites se evaporan con facilidad en el medio ambiente, presentan un olor que los caracteriza y otras propiedades, además son mezclas de una gran variedad de compuestos químicos capaces de combatir organismos como hongos o bacterias, además, también pueden presentar capacidad antioxidante.

Figura 3. Terpenos y algunos ejemplos de ellos. Crédito: elaboración propia.

Dichas sustancias representan una alternativa para el desarrollo de nuevos productos, para combatir la proliferación de microrganismos causantes de enfermedades en seres humanos, animales y plantas, favoreciendo su uso en distintas áreas de aplicación. En la industria de los alimentos, los aceites de tomillo, clavo y orégano han sido empleados para conservar productos cárnicos (Saeed et al., 2022); mientras que en el sector agrícola se ha utilizado el aceite de ajo como insecticida para el control del gorgojo castaño de la harina, en granos almacenados (Yang et al., 2009). En estudios recientes, los aceites esenciales de albahaca, Tanacetum argenteum Lamiaceae, y menta piperita presentaron propiedades insecticidas contra mosquitos y distintas plagas agrícolas (Elumalai et al., 2022). Por lo anterior, han sido propuestos como bio-pesticidas verdes en el combate de plagas. En las últimas décadas, se ha incrementado su uso debido a estas extraordinarias propiedades.

Conclusiones

Hoy en día los plaguicidas siguen siendo indispensables para el desarrollo de la sociedad debido a que mejoran los rendimientos de la producción agrícola y ayudan a combatir enfermedades transmitidas por determinados organismos; sin embargo, se ha demostrado que el uso desmedido de estas sustancias puede ser perjudicial para la salud de los seres humanos y animales, ocasionando desequilibrio en los ecosistemas. Actualmente, las investigaciones en el área giran en torno a la búsqueda constante de versiones menos tóxicas y con mejor biodegradación que los plaguicidas sintéticos. Los aceites esenciales, empleados desde la antigüedad en distintas áreas, son una opción poco nociva y amigable con el ambiente, haciéndolos viables como plaguicidas de origen botánico. El uso de estas alternativas de origen natural juega un papel importante en la disminución del uso de sustancias sintéticas adoptadas en la actualidad.

Referencias

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