El objetivo de esta acción es demostrar que los productos desarrollados tienen una baja o moderada toxicidad y que su uso es más seguro que los productos químicos comercializados. 

Para evaluar el nivel de toxicidad que albergan los productos, se han realizado estudios de evaluación del comportamiento sobre la salud con técnicas In silico, concretamente con una simulación de modelos cuantitativos de relación estructura-actividad (Modelo QSAR).  

La evaluación del medioambiente se llevó a cabo con Indicadores biológicos de exposición y efecto, tanto del medio ambiente acuático (algas unicelulares Desmodesmus susbpicatus y Chlorella vulgaris, y el crustáceo Daphnia magna) como del medio terrestre (lombrices de tierra Eisenia foetida, y semillas y plantas de Lactuca sativa). 

El estudio se dividió en tres fases:

-    En primer lugar, se determinó la toxicidad de 8 extractos vegetales procedentes de residuos agroforestales y se seleccionaron los de menor toxicidad que serían los principios activos en la formulación. 
-    En segundo lugar, se evaluaron cuatro coformulantes que entraran a formar parte de la formulación. 
-    En tercer lugar, se evaluaron los nuevos bioplaguicidas resultantes del proyecto. 

Con todos estos datos se hizo un estudio comparativo entre los bioplaguicidas del Waste4Green y los productos fitosanitarios que actualmente se utilizan contra las enfermedades de los árboles frutales con hueso para constatar que los nuevos bioplaguicidas son potencialmente más seguros. 

 

B.3.1.- Evaluación toxicológica de los formulados resultantes

El objetivo es introducir una herramienta en la valoración toxicológica de los bioplaguicidas que permita realizar un pre-screening de su potencial toxicológico para el ser humano, evitando el uso de animales de experimentación siguiendo el principio de 3R (Reemplazar, Reducir, Refinar el uso de animales de laboratorio).

Se abordó el estudio toxicológico con la ayuda de las técnicas In silico, más específicamente mediante la simulación con los modelos cuantitativos de relación estructura-actividad (QSARs - Quantitative structure-activity relationship), que son capaces de predecir la toxicidad asociada a una molécula química, sin realizar estudios experimentales.  

La estimación realizada se basa en los endpoints que nos dan mayor fiabilidad en el modelo utilizado con la herramienta QSAR, como son Toxicidad aguda, irritación ocular, irritación dérmica y sensibilización, teniendo en cuenta las dosis de aplicación y sólo los componentes identificados en el perfil químico realizado. 

Dada la naturaleza de la sustancia activa de los bioplaguicidas en estudio, podemos ver que su capacidad de generar efectos toxicológicos es baja o moderada para el ser humano. 

 

B.3.2.- Comparación de los riesgos toxicológicos de los nuevos formulados con los actualmente comercializados

El objetivo de esta actividad se centra en conocer los fitosanitarios que actualmente están comercializados y se usan para combatir las plagas de árboles frutales con hueso. 

Es necesario conocer cuáles son los efectos que se pueden producir, desde el punto de vista toxicológico, en el ser humano tras la exposición a los productos fitosanitarios, para ello existe un procedimiento de registro de estos productos a nivel comunitario. 

Para la comparación de los riesgos toxicológicos para el ser humano derivados de la exposición a los productos bioplaguicidas de nuestro proyecto con los que actualmente se comercializan para los mismos usos, se valoró la ficha de seguridad de cada uno de ellos. 

Puede concluirse que los tres formulados innovadores bioplaguicidas resultantes, tienen una baja o moderada toxicidad para el ser humano, y que su uso puede ser más seguro que los productos comercializados.  

 

B.3.3.- Evaluación ecotoxicológica de los formulados resultantes

El objetivo de esta actividad es demostrar que los tres formulados innovadores bioplaguicidas resultantes, tienen una baja o moderada toxicidad, para los indicadores del medio ambiente acuático y terrestre, y que su uso puede ser más seguro que los productos comercializados.  

Debido a que el principal destino final de los tres nuevos bioplaguicidas tras su aplicación en suelos agrícolas, es el medio acuático y terrestre,  se debe valorar el potencial de toxicidad que pueden ejercer sobre los mismos, valorando los efectos que originan sobre indicadores biológicos representativos de ambos medios.  

La elección se basa en varios aspectos como son sus especiales características de sensibilidad, frente a todas las familias de productos químicos, especificidad y repetibilidad y su representación en el medio ambiente por su posición en la cadena trófica. Además, están seleccionados en la normativa vigente para establecer la calidad de las aguas, vertidos, caracterización de residuos, lixiviados, registro y comercialización de productos químicos y fitosanitarios, además de para la caracterización de suelos contaminados. 

En esta tarea los marcadores de exposición y de efecto, serán indicadores biológicos del medio acuático en el que se incluye: un productor (algas unicelulares), y un consumidor primario (Crustáceo) y del medio terrestre: lombriz de tierra (Eisenia foetida) y semillas de Lactuca sativa. 

Se vieron los efectos producidos al ponerlos en contacto con los formulados bioplaguicidas durante un tiempo de exposición de 24h, 48h, 72h, 120h, 7 y 14 días, observando si existen distintas alteraciones como pérdidas de biomasa, inhibición del crecimiento, supervivencia, movilidad, alteraciones en el desarrollo reproductivo, lesiones foliares, germinación, etc. 

 

Ensayo de Inhibición de Crecimiento en algas unicelulares (Desmodesmus subspicatus y Chlorella vulgaris) 

 

Ensayo de Toxicidad en Daphnia magna 

 

Ensayo de Toxicidad por Contacto en lombriz de tierra (Eisenia foetida) 

 

Ensayo de Toxicidad sobre Suelo artificial con lombriz de tierra (Eisenia foetida) 

 

Ensayo de Germinación de Semillas con Lactuca sativa 

 

Ensayo de Crecimiento de Plantas terrestres (Lactuca sativa) 

 

Conclusiones

Una vez establecidos los niveles de toxicidad, a las dosis de aplicación establecidas los efectos de toxicidad aguda no son previsibles. La baja toxicidad aguda que presentan los tres formulados bioplaguicidas estudiados en los indicadores biológicos seleccionados, nos muestran ausencia de efectos ecotoxicológicos.

A partir de los resultados obtenidos, teniendo en cuenta la determinación de la ponderación del peligro prevista en la legislación vigente para las tres nuevas formulaciones evaluadas de bioplaguicidas en su aplicación final, puede decirse que su peligrosidad desde el punto de vista ecotoxicológico es baja.  

 

B.3.4- Comparación de los riesgos ecotoxicológicos de los nuevos formulados a los productos con los actualmente comercializados

El uso de medios de defensa de origen químico en la agricultura ha sido una práctica habitual, debido a los beneficios que reporta. No obstante, se ha demostrado que muchos de ellos son perjudiciales, para el medioambiente, por lo que una alternativa pueden ser otros medios de defensa de origen natural. 

El objetivo de esta actividad es lograr una producción agraria más sostenible, con la disminución del uso de productos fitosanitarios de origen químico, introduciendo compuestos de origen natural con menos riesgo para el medioambiente acuático y terrestre. 

Es necesario conocer cuál es el efecto que se origina en el medio ambiente tras la exposición a estos productos, para ello contamos con una metodología que nos va a permitir establecer los parámetros de toxicidad con los que podremos realizar una evaluación ecotoxicológica y determinar su perfil toxicológico.  

Para ello se compararon los resultados de ecotoxicidad obtenidos con los nuevos bioplaguicidas en los laboratorios del ISCIII y los encontrados en la bibliografía disponible de los productos fitosanitarios ya comercializados (fungicidas e insecticidas) estableciendo rangos de ecotoxicidad.  

Estas nuevas formulaciones han demostrado ser efectivas y que conllevan un menor riesgo para el medio ambiente acuático y terrestre, en comparación con otros fitosanitarios de origen químico, pudiéndose reducir el uso de sustancias químicas en el cultivo de árboles frutales con hueso. 

Conclusiones

El objetivo de esta acción es alinearse con la estrategia 'Farm to Fork' (de la granja a la mesa) de la Comisión Europea, que tiene como finalidad lograr una producción agraria más sostenible, destacando la disminución del uso de pesticidas químicos para el año 2030.  

Estas nuevas formulaciones han demostrado ser efectivas y que conllevan un menor riesgo para el ser humano y el medio ambiente acuático y terrestre, en comparación con otros fitosanitarios de origen químico, pudiéndose reducir el uso de sustancias químicas en el cultivo de árboles frutales con hueso. 

De esta manera, puede demostrarse uno de los objetivos prioritarios del proyecto que es conseguir bioplaguicidas que tengan mayor seguridad para el ser humano y menor riesgo para el medio ambiente acuático y terrestre siendo así más sostenibles desde el punto de vista medioambiental.