Insecticidas QUÍM.

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Química

Generalidades. Son productos con actividad biológica capaz de alterar profundamente algún proceso vital de los insectos y producir su muerte en último término. El mecanismo de acción varía en función de la naturaleza de los i., pero, en general, puede estar basado en una inhibición de un sistema enzimático que interviene en la trasmisión del impulso nervioso.

Desde los primeros tiempos de la civilización tuvo el hombre necesidad de liberarse del ataque de los insectos. Homero (1000 a. C.) y Plinio el Viejo (79 a. C.) hacen mención del uso de algunos compuestos de azufre para combatir plagas de insectos. Pero el hombre apareció sobre la Tierra cuando los insectos tenían ya una antigüedad de unos 250 millones de años. Se conocen hoy más de un millón de especies, algunas de las cuales han sido agentes de la propagación de grandes pestes sufridas por la humanidad. Sin embargo, el verdadero desarrollo de la lucha contra los insectos se inicia hacia 1850, cuando en EE. UU. se empiezan a utilizar de modo sistemático los i. químicos en la lucha contra el escarabajo de la patata. La importancia que su desarrollo ha significado para la economía agrícola mundial se refleja en los casi 30.000 millones de dólares de pérdidas anuales producidas por las plagas de los insectos, a pesar de los medios de control establecidos. España pierde anualmente por esta causa unos 15.000 millones de pesetas. Por el contrario, la lucha contra los insectos permite obtener cosechas con rendimientos superiores al 50% y aun el 100% en algunos casos. Cabe destacar también el beneficio que se ha obtenido de la lucha contra los insectos vectores de enfermedades, que han asolado extensas zonas del mundo.

El gran desarrollo alcanzado en la lucha contra las plagas de insectos se logró con la introducción de los i. químicos, pero existen otros medios de ofensiva, entre los que es de interés citar la lucha biológica, con el descubrimiento y clasificación de hongos, bacterias y virus que actúan como i. indirectos provocando enfermedades y muerte de insectos. Se presta atención a la conservación y desarrollo de agentes predatores, plantas resistentes a las plagas y el control de las características genéticas de los insectos con vistas a la obtención de especies débiles fácilmente reducibles. La esterilización de machos por medios físicos y químicos es otro de los métodos que habrá de conducir a la reducción de las especies dañinas. Estos métodos están en la fase inicial de su desarrollo, y no se puede predecir aún su alcance económico futuro.

Clasificación. Para clasificar el gran número de i. actualmente en uso se recurre normalmente a su naturaleza física y química. Existen insecticidas de origen natural como la nicotina, piretrina y rotenona, extraídos de plantas, o determinados aceites minerales obtenidos de hidrocarburos de petróleo; insecticidas de naturaleza inorgánica. constituidos por arseniatos (de plomo y sodio), fluoruros, fluosilicatos y cianuros (de hidrógeno y calcio), que han tenido, y aún conservan, extenso uso en aplicaciones agrícolas e industriales. Pero los insecticidas orgánicos de síntesis son los que han alcanzado mayor interés científico y económico. Dentro de este grupo se encuentran numerosos compuestos que se clasifican de acuerdo con su estructura química fundamental. Los tres subgrupos más importantes que pueden considerarse son: hidrocarburos clorados (i. clorados), fosfato-ésteres (i. de fósforo) y los carbamatos. Existen otros subgrupos formando series más pequeñas, tales como los derivados de nitrofenoles, tiocianatos orgánicos, azobenceno, etc. Deben destacarse los tres primeros:

a) Insecticidas clorados. Los más importantes y representativos de este subgrupo son los derivados de metilendifenilo (DDT, rotano, metoxicloro, son denominaciones comerciales comunes), de ciclohexano (lindano), de terpenos clorados (toxafeno), de ciclodienos (clordano, heptacloro, aldrín, dieldrín, endrín y endosulfán). (v. HIDROCARBUROS I). Generalmente son i. muy estables, de actividad prolongada y persistentes en el medio. El DDT (diclorodifenil-tricloroetano) es el más conocido y popular de todos los i. Su síntesis fue realizada en 1847 pero sus propiedades i. fueron descubiertas por Muller en 1939. Durante la 11 Guerra mundial se ha utilizado en la desinsectación de tropas y poblaciones para prevenir la propagación de enfermedades por insectos vectores, pero este uso no está permitido actualmente.

b) Insecticidas fosforados. Son importantes dentro de este subgrupo ciertos ésteres de los ácidos ortofosfórico (DDVP, fosfamidón), - pirofosfórico (TEPP, vapotona), tiofosfórico (paratión, clortiórv, diazinón, systox), ditiofosfórico (malatión, gutión, rogor) y fosfónico (EPN, diptérex). Los tiofosfatos dan lugar a isomerías (v.) tiono-tiol, aumentando el número de compuestos. Existen otros derivados menos numerosos de fosforamidas, pirofosforamidas y amidofuorofosfatos, algunos todavía en estado de desarrollo experimental (v. dciDos iv).

c) Insecticidas carbamatos. Se conocen dos series importantes derivadas de N-dimetilcarbamatos (isolán, dimetán) y N-metilcarbamatos (sevín, zectrán). Estos compuestos y los fosforados son estructuras químicas menos estables y de corta acción residual, generalmente menos persistentes en el medio que los i. clorados. Debido a que ambos subgrupos tienen estructuras muy versátiles, es posible sintetizar multitud de compuestos con actividad condicionada.

También suelen clasificarse convencionalmente los i. en venenos estomacales y de contacto, si bien esta división es un tanto artificiosa porque un mismo compuesto puede actuar de las dos maneras. Los primeros inducen la toxicidad y muerte de los insectos por vía oral y los segundos por vía dérmica o de la cutícula. Generalmente los i. inorgánicos (arseniatos) y los orgánicos fácilmente ionizables (v. IONIZACIÓN) son venenos estomacales y los i. naturales y orgánicos no iónicos son venenos de contacto. Pero es más interesante destacar otras dos clases de i. basándose únicamente en el mecanismo de penetración y actuación sobre los insectos, esto es:

Insecticidas fumigantes. Son trasmitidos a los insectos en estado gaseoso, ya directamente en forma de gases (cianhídrico) o aplicados bajo formas líquidas (nicotina) o sólidas (naftaleno), que son susceptibles de transformarse y actuar en fase gaseosa. Se aplican normalmente dentro de espacios cerrados, invernaderos, almacenes, árboles bajo tiendas, etc. Se emplean también en la fumigación de suelos a profundidades convenientes.

Insecticidas sistémicos. Se caracterizan porque una vez aplicados a las plantas o al suelo pasan al sistema vegetal a través de la hojas o las raíces, convirtiendo la planta en tóxica para los insectos que chupan su savia c ingieren partes comestibles. Existen muchos i. con carácter de sistémicos, pero son los fosforados los que manifiestan esta propiedad más acentuadamente. Debido a que se reparten fácilmente por toda la estructura vegetal pueden ser metabolizados con cierta rapidez, sobre todo en las porciones apicales de crecimiento, dando lugar a residuos inertes o de superior toxicidad. Se exige entonces que estos i. no sean fitotóxicos y que los metabolitos de toxicidad desarrollada tengan una vida residual corta. Algunos i. de fósforo son metabolizados rápidamente, dando residuos de elevada toxicidad.

Formulaciones. Los i. nunca se emplean directamente como productos puros y deben diluirse convenientemente en determinados diluyentes inertes con el objeto de facilitar su aplicación en los tratamientos de las plagas. El i. puro o de grado técnico es considerado como el agente activo de la formulación y ésta puede adoptar una forma líquida (disolución, emulsión, suspensión) o sólida (polvo, gránulos, pastillas). Las formulaciones contienen, además, otros productos que actúan como coadyuvantes o modificadores, agentes extendedores, emulsificantes, conservadores, adhesivos y potenciadores de la actividad, si alguna de estas propiedades fuese requerida. A algunas formulaciones que contienen como agentes activos ciertos i. clorados o fosforados, se les añade un sinergista para potenciar su actividad. Suelen ser estructuras químicas análogas a la de los propios agentes activos. El DDT es potenciado por el DDT-carbinol, el malatión (un ditiofosfato) por EPN (un fosfonato). Este último tiene la propiedad de impedir la descomposición enzimática del primero. Las piretrinas, por el butóxido de piperonilo. Con ello se consigue, además, vencer la resistencia que desarrollan los insectos hacia determinados i. por su frecuencia de uso.

Toxicidad. Los i. son productos normalmente tóxicos para los insectos, pero manifiestan también una toxicidad relativa para todos los seres vivos. Muchos i. clorados, tales como el DDT y análogos, el HCH (hexaclorociclohexano), algunos de los ciclodiénicos (clordano y heptacloro) muestran pequeña toxicidad aguda para mamíferos, pero otros ciclodiénicos (adrín, endrín) son fuertemente tóxicos, sobre todo para peces. Casi todos ellos pueden desarrollar toxicidad crónica por el continuado uso. Los i. fosforados son, generalmente, tóxicos agudos fuertes por ser inhibidores rápidos de la actividad colinesterásica, pero los carbamatos, con actividad análoga, son casi todos ellos poco tóxicos para mamíferos. Se han desarrollado i. de acción selectiva con toxicidad circunscrita a ciertos insectos, pero que no manifiestan acciones tóxicas hacia otras especies animales. Con algunos i. de fósforo (clortión, butonato, dibrom, diptérex, malatión, rogor y ronnel), se han alcanzado, en cierto modo, estas propiedades. Es en éstos y en los carbamatos en donde la investigación sobre i. ha logrado mayores avances, lo que ha permitido ahondar en los conocimientos de su actividad biológica a nivel molecular. Se tiende actualmente a desarrollar i. de vida residual corta, fácilmente transformables en residuos inertes por acciones físicoquímicas y metabólicas, con el objeto de reducir al mínimo los problemas originados por la toxicidad residual y la correspondiente contaminación del medio.

V.1.: FITOPATOLOGÍA; INSECTOS II.

G. BALUIA MARCOS.

BIBL.: H. H. SHEPARD, The chemistry and action of insecticides, Nueva York-Londres 1951; 1. HIL COLLADO y A., RAMOS EscuDERO, Métodos de lucha contra insectos y roedores, Madrid 1954; R. L. METCALF, Organic insecticides, Nueva York 1955; H. MARTIN, The scientific principies of crop protection, 5 ed. Londres 1964; R. D. OBRIEN, Insecticides action and metabolism, Nueva York 1967.