Herramienta para conocer la toxicidad de las sustancias activas biocidas y sus metabolitos

Herramienta para conocer la toxicidad de las sustancias activas biocidas y sus metabolitos

biocidas

Uno de los objetivos del proyecto europeo LIFE-COMBASE es construir un sistema de información on-line sobre sustancias activas biocidas y sus productos de degradación ambiental, que permita predecir su toxicidad aguda para los organismos acuáticos, para ser utilizado principalmente con fines normativos. Se han recopilado y analizado datos de toxicidad de 196 sustancias biocidas y 206 metabolitos ambientales para tres niveles tróficos del sistema de agua dulce y para microorganismos.

 

Promover el uso sostenible de los biocidas es una prioridad para la UE, que se refleja en una legislación cada vez más crítica y restrictiva en cuanto a la autorización de sustancias activas y productos biocidas. 

Los biocidas, si bien son necesarios para el control de determinados organismos nocivos, son también potencialmente nocivos para la salud humana y los ecosistemas. Evidencias científicas apoyan la necesidad de aplicar una perspectiva holística para evaluar los efectos (eco)toxicológicos de estas sustancias, teniendo en cuenta no sólo los compuestos originales sino también sus metabolitos; es decir, los productos que se generan en la degradación y transformación del compuesto durante todo su ciclo de vida. 

Durante las fases de servicio de los biocidas o al final de su vida útil, cuando son liberados a los diferentes compartimentos ambientales según su uso (suelo, aguas superficiales, aguas subterráneas y aire), las sustancias activas experimentan reacciones de degradación que generan metabolitos, cuya toxicidad puede diferir significativamente de los compuestos originales.

COMBASE, base de datos para predecir la toxicidad

El Proyecto europeo LIFE-COMBASE, que está siendo desarrollado por un consorcio internacional coordinado por la empresa española INKOA,  promueve la aplicación de la toxicología computacional para predecir la toxicidad aguda de los biocidas y sus metabolitos de relevancia ambiental. 

En el trabajo realizado, publicado en Science of the Total Environment, se ha desarrollado una base de datos con información toxicológica de 196 sustancias activas y 206 metabolitos ambientales para organismos acuáticos, que se hará publica próximamente en la web del proyecto www.life-combase.com.

El proyecto ha adoptado la categorización del Reglamento 528/2012, según el cual los biocidas en la UE se dividen en 4 Grupos Principales (MG, por main groups): desinfectantes (MG1), conservantes (MG2), plaguicidas (MG3) y otros biocidas (MG4). Estos 4 grupos están asimismo subdivididos en 22 Tipos de Producto (TP) diferentes, según su uso específico.

El objetivo del proyecto han sido estudiar la toxicidad aguda para los organismos acuáticos de las sustancias activas biocidas, enmarcadas en la antigua Directiva o en el actual Reglamento 528/2012 de Biocidas, y sus metabolitos, durante todo el ciclo de vida de los productos biocidas. Asimismo, se han identificado los grupos de biocidas que suponen un mayor riesgo para el compartimento acuático, basándose en su toxicidad aguda y su potencial presencia en este medio. 

Evaluación de los datos

Teniendo en cuenta datos obtenidos de sustancias (biocidas o metabolitos) de una pureza mínima del 80%, se han estudiado diferentes grupos taxonómicos (microorganismos, algas, invertebrados y vertebrados acuáticos) en relación a su susceptibilidad frente a éstas.

Para ello, y de acuerdo al Reglamento CLP, las sustancias se agruparon en 4 categorias de toxicidad:  Cat.1 substancias con toxicidad a dosis ≤1 mg/L; Cat. 2 substancias con toxicidad entre N1 to ≤10 mg/L, Cat.3 sustancias con toxicidad entre N10 and ≤ 100 mg/L y Cat.4 sustancias consideradas no tóxicas. En el caso de los metabolitos, se clasificó el riesgo de cada uno de ellos en "menos", "igual" o "más" tóxico que el compuesto original.

biocidas

Se vió una clara diferencia entre el efecto tóxico de los principios activos biocidas y los metabolitos. Aproximadamente el 50% de los compuestos originales se clasificaron en la categoria 1(≤1 mg / L) para los grupos taxonómicos acuáticos de peces, invertebrados y algas, lo que indica una toxicidad muy alta de estos compuestos para el compartimento acuático. Sin embargo, los metabolitos mostraron principalmente toxicidades relacionadas con las categorías 3 y 4.

La figura A muestra la toxicidad de los metabolitos en comparación con sus compuestos originales, para cada grupo taxonómico. Para todos los organismos, ≤6% de los metabolitos presentaron mayor toxicidad que sus compuestos originales. Para peces, invertebrados y algas, 34, 36 y 22% de los metabolitos mostraron la misma toxicidad que sus compuestos progenitores, respectivamente. Finalmente, 60–72% de los metabolitos fueron menos tóxicos para los peces, invertebrados y algas que los principios activos biocidas. En el caso de los microorganismos, los escasos datos sobre la toxicidad de los metabolitos permitieron identificar solo los probados como igual o menos tóxicos que los compuestos originales (50% cada uno).

 

biocidas

 

Grupos de biocidas con mayor toxicidad

Se intentó determinar cuál de los 4 grupos principales de biocidas incluía las sustancias con una tóxicidad más alta, y que por lo tanto, una vez liberados en el medio ambiente  son potencialmente un riesgo mayor para los organismos acuáticos .

Las sustancias incluidas en el grupo MG4 (otros biocidas) presentaron la toxicidad más alta. De hecho, el 71.43%, 69.23% y 87.5% de estas sustancias biocidas se clasificaron en la categoría 1, para peces, invertebrados y algas, respectivamente.

Vale la pena destacar también el alto porcentaje de sustancias del grupo MG3 ( plaguicidas) clasificadas en la categoría 1 , principalmente cuando el efecto se evaluó en invertebrados (67,92%), peces (58,49%) y algas (45%).

Las sustancias biocidas pertenecientes al grupo  MG2 (conservantes) mostraron un porcentaje similar de sustancias clasificadas en la categoría 1, presentando 60.44%, 56.18% y 50% para invertebrados, peces y algas, respectivamente.

Finalmente, 48.28%, 42.37% y 37.5% de las sustancias biocidas incluidas en el grupo MG1(desinfectantes) fueron categorizadas como altamente tóxicas para invertebrados, peces y algas, respectivamente. En general, las sustancias pertenecientes a MG1 presentaron la toxicidad más baja para todos los organismos, aunque el porcentaje de biocidas altamente tóxicos sigue siendo muy importante.

biocidas

Asi pues, los plaguicidas y el grupo MG4 (otros productos biocidas) presentaron los valores más altos de toxicidad para el compartimento acuático y tuvieron además las ḿayores probabilidades de ser liberados al medioambiente y alcanzar los sistemas de aguas.

Con respecto al grupo de los plaguicidas, se considera que, involucra algunos de los biocidas más importantes y potencialmente peligrosos. Además, su uso al aire libre, sobre campos e incluso en la pesca, facilita su liberación en los medios acuáticos. De todos los biocidas incluidos en este grupo, diez se usan como rodenticidas (TP14), treinta y nueve como insecticidas, acaricidas y productos para controlar otros artrópodos (TP18) y once son repelentes y atrayentes (TP19).

El caso de los biocidas de TP18 es especialmente importante, ya que este grupo incluye varias familias de plaguicidas como avermectinas, piretroides, carbamatos, organofosfatos, neonicotinoides, triazinas y fenilpirazoles, todos ellos con un amplio espectro de uso.

Otro TP que puede suponer un alto riesgo para los organismos acuáticos es el TP19, que incluye aquellos biocidas utilizados como repelentes y atrayentes, con el objetivo de controlar los organismos nocivos (invertebrados como pulgas, vertebrados como aves, peces, roedores).

Debido a su uso, esos productos se han detectado, por ejemplo, en muestras de agua recolectadas de entornos acuáticos urbanos y dominados por la agricultura, efluentes de plantas de tratamiento de aguas residuales y sistemas de aguas subterráneas.

Finalmente, los biocidas pertenecientes al grupo MG4 (otros productos biocidas) presentaron la mayor toxicidad para los organismos acuáticos. Este grupo incluye el subgrupo de los biocidas TP21 (productos antiincrustantes), con once biocidas. Se ha comprobado que el uso de biocidas antiincrustantes en el medio acuático (tratamiento de embarcaciones, de estructuras acuáticas, etc) es perjudicial y su presencia en puertos y puertos deportivos se ha notificado repetidamente. Algunos de los biocidas más comunes utilizados como productos antiincrustantes son DCOIT, zinc piritiona y zineb, que tienen un efecto tóxico en ambientes acuáticos (marinos, estuarios o de agua dulce ) demostrado.

Conclusión

En conclusión, los productos biocidas contienen sustancias activas altamente tóxicas que, en general, pueden alcanzar fácilmente los compartimentos acuáticos y pueden transformarse en metabolitos que aún presentan una alta toxicidad.

Por lo que los autores del estudio recomiendan encarecidamente potenciar el desarrollo de herramientas para predecir su toxicidad aguda. Asimismo, apuntan la necesidad de estudiar el impacto de las mezclas de las diferentes sustancias que podrían liberarse en los medios acuáticos a partir de los productos biocidas y su degradación ambiental.

 

Fuente: Hernández-Moreno et al.: Acute hazard of biocides for the aquatic environmental compartment from a life-cycle perspective, Science of the Total Environment

 

 

Compartir notícia: