En este compilado de información científica encontrarás una colección de artículos científicos en continua actualización, sobre el herbicida glifosato, publicados en revistas nacionales e internacionales que abordan los temas de bioseguridad.
Este espacio responde al mandato dictado por autoridades judiciales, en el cual se instruye a la Secretaría Ejecutiva de la Comisión Intersecretarial de Bioseguridad de Organismos Genéticamente Modificados (CIBIOGEM) el garantizar el acceso a la información sobre el uso del herbicida glifosato y su relación con el medio ambiente y la salud (Conoce más aquí).
Asimismo, este compilado permite a la CIBIOGEM dar difusión y divulgación de la información relacionada con el herbicida glifosato y la investigación científica relacionada desde el enfoque del principio de precaución.
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277. Riesgo de exposición e impactos ambientales del glifosato: aspectos destacados de la toxicidad de los coformulantes de herbicidas
- Titulo original: Exposure risk and environmental impacts of glyphosate: Highlights on the toxicity of herbicide co-formulants
- Autores: Kavita Gandhi, Shaila Khan, Mansi Patrikar, Aishwarya Markad, Niraj Kumar, Aaditee Choudhari, Pallavi Sagar, Shreya Indurkar
- Revista: Environmental Challenges
- Año: 2021
- Palabras clave: Herbicidas a base de glifosato, objetivos de desarrollo sustentable, Polioxietilenamina (POEA)
El glifosato es un herbicida ampliamente utilizado a nivel mundial. Su uso se remonta a la década de 1970 con números creciente a lo largo de los años. Es un herbicida efectivo, pero dado que destruye paralelamente cultivos no objetivo, su uso durante los días iniciales ha sido restringido. Para superar esto, se introdujeron en el mercado variedades genéticamente modificadas (GM) de muchos cultivos. Esto condujo a un aumento significativo en el uso de glifosato. A lo largo de años de uso extensivo, surgieron muchos problemas relacionados con la toxicidad, la carcinogenicidad y las variedades GM. Muchos investigadores estudiaron las características toxicológicas, los impactos en la salud, las exposiciones ambientales y los impactos ecológicos del glifosato y los herbicidas a base de glifosato. Numerosas agencias internacionales evaluaron su potencial carcinogénico y lo agruparon y reagruparon en base a las conclusiones de varios estudios. Como resultado de muchos estudios, surgió un aspecto importante de la toxicidad de los adyuvantes utilizados para las formulaciones técnicas de glifosato y dio una mejor comprensión de su toxicidad general. Esta revisión resume la historia del glifosato, el uso global y los peligros relacionados con el glifosato y sus formulaciones técnicas. También resume importantes estudios sobre exposiciones ambientales y para la salud humana y su impacto. La contaminación ambiental debida al glifosato se estudia en detalle para las matrices del agua y del suelo, además de su presencia en los productos alimenticios. También se ha detallado el impacto del glifosato en el ecosistema, la salud humana y animal. Los estudios que destacan e infieren el potencial carcinogénico del glifosato también se resumen finalmente vinculando el uso de glifosato con los objetivos de desarrollo sostenible [ODS]. Las conclusiones generales de la revisión dan una idea de las lagunas en los estudios actuales y mencionan en particular el importante papel de los adyuvantes utilizados en las formulaciones técnicas de plaguicidas que pueden pasar desapercibidos para los estudios de evaluación de riesgos. Teniendo en cuenta el amplio uso mundial de glifosato, es de suma importancia diseñar estudios toxicológicos e incluir el glifosato y adyuvantes relacionados en los programas de monitoreo de rutina de los países. Esto ayudará a comprender los riesgos y la necesidad de restringir o prohibir el uso de glifosato. Algunas inclusiones importantes de la divulgación de la toxicidad de los ingredientes / coformulantes activos y otros [inertes] en las etiquetas deberían ser una parte obligatoria del registro de plaguicidas.
Glyphosate is an extensively used herbicide globally. Its use dates back to 1970s with increasing numbers over the years. It is an effective weed killer but since it parallelly destroys non-target crops, its use during initial days was restricted. To overcome this, genetically engineered [GE] varieties of many crops entered the market. This led to a significant increase in usage of glyphosate.Over years of extensive usage, many issues related to toxicity, carcinogenicity and GE varieties cropped up. Many researchers studied the toxicological characteristics, health impacts, environmental exposures and ecological impacts of glyphosate and Glyphosate-based herbicides. Many international agencies assessed its carcinogenic potential and grouped and regrouped it based on conclusions of various studies. As an outcome of many studies, an important aspect of toxicity of adjuvants used for technical formulations of glyphosate surfaced and gave a better understanding of its overall toxicity.This review summarizes glyphosate history, global use and hazards related to glyphosate and its technical formulations. It also briefs important studies on Environmental and human health exposures and its impact. Environmental contamination due to glyphosate is studied in detail for water and soil matrices besides its presence in food commodities. Impact of glyphosate on ecosystem, human and animal health has also been detailed. Studies highlighting and inferring the carcinogenic potential of glyphosate are also summed up finally linking the use of glyphosate with the sustainable development goals [SDGs]. The overall conclusions of the review give an insight into the gaps in the current studies particularly mentioning the important role of adjuvants used in technical formulations of pesticides which may go unnoticed for risk assessment studies. Considering the extensive global usage of glyphosate, it is of utmost importance to design toxicological studies and include glyphosate and related adjuvants in the routine monitoring programs of countries. This will help understand the risks and need to restrict or ban the use of glyphosate. Some important inclusions of disclosing toxicity of active as well as other [inert] ingredients/co-formulants on labels should be a mandatory part of pesticide registration.
276. Efectos toxicológicos de Rounup® en la reproducción de Drosophila melanogaster
- Titulo original: Toxicological Effects of Roundup® on Drosophila melanogaster Reproduction
- Autores: Kelly Muller, Karina Herrera, Becky Talyn, Erik Melchiorre
- Revista: Toxics
- Año: 2021
- Palabras clave: Roundup, ácido pelargónico, reproducción de Drosophila melanogaster
El uso de herbicidas ha aumentado drásticamente desde 2001, en particular Roundup®. Efectivo en la práctica agrícola, Roundup® afecta negativamente a organismos no objetivo, incluidos los sistemas reproductivo y endocrino. Expusimos moscas de la fruta, Drosophila melanogaster, a Roundup® Ready to Use, que contiene ácido pelargónico y glifosato, o Roundup® Super Concentrate, que incluye glifosato y POEA, en concentraciones subletales. Ambas formulaciones de Roundup® redujeron el volumen de los ovarios con menos ovocitos maduros, más adversamente a la concentración más alta probada. Las moscas expuestas dentro de las primeras 2 h después de la eclosión se vieron afectadas más que a las 4 h, lo que sugiere un período crítico de aumento de la sensibilidad ovárica. Estos resultados respaldan la evidencia de multiespecífica de que los herbicidas a base de glifosato interfieren con el desarrollo normal de los sistemas reproductivos de organismos no objetivo.
Herbicide use has increased dramatically since 2001, particularly Roundup®. Effective in agricultural practice, Roundup® adversely affects non-target organisms, including reproductive and endocrine systems. We exposed fruit flies, Drosophila melanogaster, to either Roundup® Ready to Use, containing pelargonic acid and glyphosate, or Roundup® Super Concentrate, that includes glyphosate and POEA, at sublethal concentrations. Both Roundup® formulations reduced ovary volume with fewer mature oocytes, most adversely at the highest concentration tested. Flies exposed within 2 h of eclosion were affected more than at 4 h, suggesting a critical period of increased ovarian sensitivity. These results support multi-species evidence that glyphosate-based herbicides interfere with normal development of the reproductive systems of non-target organisms.
275. Los agroquímicos generalizados afectan diferencialmente la biomasa del zooplancton y la estructura de la comunidad
- Titulo original: Widespread agrochemicals differentially affect zooplankton biomass and community structure
- Autores: Marie Pier Hébert, Vincent Fugère, Beatrix E. Beisner, Naíla Barbosa de Costa, Rowan D. H. Barrett, Graham Bell, B. Jesse Shapiro, Viviane Yargeau, Andrew Gonzalez, Gregor F. Fussmann
- Revista: Ecological Applications
- Año: 2021
- Palabras clave: Ecosistemas de agua dulce, pesticidas, comunidades de zooplancton
El cambio ambiental antropogénico está provocando un deterioro del hábitat a un ritmo sin precedentes en los ecosistemas de agua dulce. A pesar de aumentar más rápidamente que muchos otros agentes del cambio global, la contaminación química sintética, incluidos los productos agroquímicos como los pesticidas, ha recibido relativamente poca atención en las comunidades de agua dulce y en la ecología de los ecosistemas. Determinar los efectos combinados de múltiples productos agroquímicos en sistemas biológicos complejos sigue siendo un reto importante, que requiere una integración transversal de la ecología y la ecotoxicología. Utilizando un conjunto de estanques experimentales a gran escala, investigamos la respuesta de las propiedades de la comunidad de zooplancton (biomasa, composición y métricas de diversidad) a la presencia individual y conjunta de tres productos agroquímicos empleados globalmente: el herbicida glifosato, el insecticida neonicotinoide imidacloprid y los fertilizantes nutritivos. Seguimos la variación temporal de la biomasa del zooplancton y la estructura de la comunidad a lo largo de gradientes de plaguicidas simples y combinados (cada uno de los cuales abarca ocho niveles), en condiciones de bajo (mesotrófico) y alto (eutrófico) enriquecimiento de nutrientes y cuantificamos (1) las concentraciones umbrales de respuesta, (2) las interacciones agroquímicas y (3) la resistencia y recuperación de la comunidad. Descubrimos que la biomasa de los principales grupos de zooplancton difería en cuanto a su sensibilidad a los pesticidas: ≥0,3 mg/L de glifosato provocaba descensos duraderos en las comunidades de rotíferos, ambos pesticidas perjudicaban a los copépodos (≥3 µg/L de imidacloprid y ≥5,5 mg/L de glifosato), mientras que algunos cladóceros eran muy tolerantes a la contaminación por pesticidas. Sólo se registraron fuertes efectos interactivos de los pesticidas en los estanques tratados con la combinación de las dosis más altas. En general, el glifosato fue el impulsor más influyente de las propiedades comunitarias agregadas del zooplancton, con la biomasa y la estructura de la comunidad respondieron rápidamente, pero se recuperaron de forma desigual con el tiempo. La biomasa total de la comunidad mostró poca resistencia cuando se expuso por primera vez al glifosato, pero se recuperó rápidamente e incluso aumentó con la concentración de glifosato a lo largo del tiempo; por el contrario, la riqueza de taxones disminuyó en los estanques más contaminados, pero no se recuperó. Nuestros resultados indican que la biomasa de los taxones tolerantes compensó la pérdida de las especies sensibles tras la primera exposición, confiriendo una mayor resistencia a la comunidad en un evento de contaminación posterior; un caso de tolerancia comunitaria inducida por la contaminación en animales de agua dulce. Estos resultados sugieren que la biomasa del zooplancton puede ser más resistente a la contaminación agroquímica que la estructura de la comunidad; sin embargo, todas las propiedades de la comunidad evaluadas en este estudio se vieron afectadas a concentraciones de glifosato inferiores a las directrices comunes de calidad del agua en Norteamérica.
Anthropogenic environmental change is causing habitat deterioration at unprecedented rates in freshwater ecosystems. Despite increasing more rapidly than many other agents of global change, synthetic chemical pollution—including agrochemicals such as pesticides—has received relatively little attention in freshwater community and ecosystem ecology. Determining the combined effects of multiple agrochemicals on complex biological systems remains a major challenge, requiring a cross-field integration of ecology and ecotoxicology. Using a large-scale array of experimental ponds, we investigated the response of zooplankton community properties (biomass, composition, and diversity metrics) to the individual and joint presence of three globally widespread agrochemicals: the herbicide glyphosate, the neonicotinoid insecticide imidacloprid, and nutrient fertilizers. We tracked temporal variation in zooplankton biomass and community structure along single and combined pesticide gradients (each spanning eight levels), under low (mesotrophic) and high (eutrophic) nutrient-enriched conditions, and quantified (1) response threshold concentrations, (2) agrochemical interactions, and (3) community resistance and recovery. We found that the biomass of major zooplankton groups differed in their sensitivity to pesticides: ≥0.3 mg/L glyphosate elicited long-lasting declines in rotifer communities, both pesticides impaired copepods (≥3 µg/L imidacloprid and ≥5.5 mg/L glyphosate), whereas some cladocerans were highly tolerant to pesticide contamination. Strong interactive effects of pesticides were only recorded in ponds treated with the combination of the highest doses. Overall, glyphosate was the most influential driver of aggregate community properties of zooplankton, with biomass and community structure responding rapidly but recovering unequally over time. Total community biomass showed little resistance when first exposed to glyphosate, but rapidly recovered and even increased with glyphosate concentration over time; in contrast, taxon richness decreased in more contaminated ponds but failed to recover. Our results indicate that the biomass of tolerant taxa compensated for the loss of sensitive species after the first exposure, conferring greater community resistance upon a subsequent contamination event; a case of pollution-induced community tolerance in freshwater animals. These findings suggest that zooplankton biomass may be more resilient to agrochemical pollution than community structure; yet all community properties measured in this study were affected at glyphosate concentrations below common water quality guidelines in North America.
274. Resistencia, resiliencia y redundancia funcional de las comunidades de bacterioplancton de agua dulce frente a un gradiente de estresores agrícolas en un experimento de mesocosmos
- Titulo original: Resistance, resilience, and functional redundancy of freshwater bacterioplankton communities facing a gradient of agricultural stressors in a mesocosm experiment
- Autores: Naíla Barbosa da Costa, Vincent Fugère, Marie Pier Hébert, Charles C. Y. Xu, Rowan D. H. Barrett, Beatrix E. Beisner, Graham Bell, Viviane Yargeau, Gregor F. Fussmann, Andrew Gonzalez
- Revista: Molecular Ecology
- Año: 2021
- Palabras clave: Resiliencia en las comunidades de bacterioplancton,herbicidas, dosis de glifosato
La contaminación agrícola con fertilizantes y plaguicidas es una alteración habitual de la biodiversidad de agua dulce. Las comunidades de bacterioplancton están en la base de las redes alimentarias acuáticas, pero rara vez se estudian sus respuestas a estos factores de estrés potencialmente interactivos. Para comprobar el grado de resistencia y resiliencia de las comunidades de bacterioplancton que se enfrentan a factores de estrés agrícola, expusimos mesocosmos de agua dulce a gradientes simples y combinados de dos pesticidas de uso común: el herbicida glifosato (0-15 mg/L) y el insecticida neonicotinoide imidacloprid (0-60 μg/L), en entornos de alto o bajo nivel de nutrientes. A lo largo de los 43 días del experimento, se realizó un seguimiento de la variación de la densidad bacteriana con citometría de flujo, el uso de sustratos de carbono con la técnica de Biolog EcoPlates, y la diversidad y composición taxonómica con secuenciación ambiental del amplicón del gen 16S del ARNr. Demostramos que sólo el glifosato (a la dosis más alta, 15 mg/L), pero no con imidacloprid, los nutrientes o sus interacciones, cambiaron de manera apreciable la estructura de la comunidad, favoreciendo a los miembros de las Proteobacterias, incluido el género Agrobacterium. Sin embargo, no se detectó ningún cambio con el uso de sustratos de carbono, lo que sugiere una redundancia funcional a pesar de los cambios taxonómicos. Además, demostramos que las comunidades son resistentes a niveles taxonómicos amplios, pero no precisos: 24 días después de la aplicación de glifosato, las variantes precisas de la secuencia del amplicón no regresan y tienden a ser reemplazadas por taxones filogenéticamente cercanos. Llegamos a la conclusión de que dosis elevadas de glifosato, pero aún dentro de las directrices reglamentarias comúnmente aceptables, alteran el bacterioplancton de agua dulce favoreciendo un subconjunto de unidades taxonómicas superiores (es decir, de género a filo) que prosperan transitoriamente en presencia de glifosato. Los impactos a largo plazo del glifosato a una resolución taxonómica más fina merecen una mayor investigación.
Agricultural pollution with fertilizers and pesticides is a common disturbance to freshwater biodiversity. Bacterioplankton communities are at the base of aquatic food webs, but their responses to these potentially interacting stressors are rarely explored. To test the extent of resistance and resilience in bacterioplankton communities faced with agricultural stressors, we exposed freshwater mesocosms to single and combined gradients of two commonly used pesticides: the herbicide glyphosate (0–15 mg/L) and the neonicotinoid insecticide imidacloprid (0–60 μg/L), in high or low nutrient backgrounds. Over the 43-day experiment, we tracked variation in bacterial density with flow cytometry, carbon substrate use with Biolog EcoPlates, and taxonomic diversity and composition with environmental 16S rRNA gene amplicon sequencing. We show that only glyphosate (at the highest dose, 15 mg/L), but not imidacloprid, nutrients, or their interactions measurably changed community structure, favouring members of the Proteobacteria including the genus Agrobacterium. However, no change in carbon substrate use was detected throughout, suggesting functional redundancy despite taxonomic changes. We further show that communities are resilient at broad, but not fine taxonomic levels: 24 days after glyphosate application the precise amplicon sequence variants do not return, and tend to be replaced by phylogenetically close taxa. We conclude that high doses of glyphosate – but still within commonly acceptable regulatory guidelines – alter freshwater bacterioplankton by favouring a subset of higher taxonomic units (i.e., genus to phylum) that transiently thrive in the presence of glyphosate. Longer-term impacts of glyphosate at finer taxonomic resolution merit further investigation.
273. La selección de herbicidas promueve la resistencia a los antibióticos en los microbiomas del suelo
- Titulo original: Herbicide selection promotes antibiotic resistance in soil microbiomes
- Autores: Hanpeng Liao, Xi Li, Qiue Yang, Yudan Bai, Peng Cui, Chang Wen, Chen Liu, Zhi Chen, Jiahuan Tang, Jiangang Che, Zhen Yu, Stefan Geisen, Shungui Zhou, Ville-Petri Friman, Yong-Guan Zhu
- Revista: Molecular Biology and Evolution
- Año: 2021
- Palabras clave: Resistencia a antibióticos, tolerancia a herbicidas, microbiomas del suelo
Los herbicidas son uno de los productos químicos más utilizados en la agricultura. Aunque se sabe que son perjudiciales para los organismos no objetivo, los efectos de los herbicidas en la composición y el funcionamiento de las comunidades microbianas del suelo siguen sin estar claros. Aquí mostramos que la aplicación de tres herbicidas ampliamente utilizados, glifosato, glufosinato y dicamba, aumentan la prevalencia de genes de resistencia a los antibióticos (ARGs) y elementos genéticos móviles (MGEs) en los microbiomas del suelo sin cambios claros en la abundancia, diversidad y composición de las comunidades bacterianas. Mecánicamente, estos resultados podrían explicarse por una selección positiva de genotipos más tolerantes que adquirieron varias mutaciones en herbicidas y ARGs previamente bien caracterizados. Además, la exposición al herbicida aumentó la permeabilidad de la membrana celular y la frecuencia de conjugación de los plásmidos de resistencia a múltiples fármacos, promoviendo el movimiento de ARGs entre las bacterias. Se encontró un patrón similar en los suelos agrícolas de 11 provincias de China, donde la aplicación de herbicidas y los niveles de residuos de glifosato en los suelos, se asociaron con el aumento de la abundancia de ARG y MGE en relación con los sitios de control libres de herbicidas. En conjunto, nuestros resultados muestran que la aplicación de herbicidas puede enriquecer los ARGs y MGEs cambiando la composición genética de los microbiomas del suelo, contribuyendo potencialmente al problema global de la resistencia antimicrobiana en los entornos agrícolas.
Herbicides are one of the most widely used chemicals in agriculture. While they are known to be harmful to nontarget organisms, the effects of herbicides on the composition and functioning of soil microbial communities remain unclear. Here we show that application of three widely used herbicides glyphosate, glufosinate, and dicamba increase the prevalence of antibiotic resistance genes (ARGs) and mobile genetic elements (MGEs) in soil microbiomes without clear changes in the abundance, diversity and composition of bacterial communities. Mechanistically, these results could be explained by a positive selection for more tolerant genotypes that acquired several mutations in previously well-characterized herbicide and ARGs. Moreover, herbicide exposure increased cell membrane permeability and conjugation frequency of multidrug resistance plasmids, promoting ARG movement between bacteria. A similar pattern was found in agricultural soils across 11 provinces in China, where herbicide application, and the levels of glyphosate residues in soils, were associated with increased ARG and MGE abundances relative to herbicide-free control sites. Together, our results show that herbicide application can enrich ARGs and MGEs by changing the genetic composition of soil microbiomes, potentially contributing to the global antimicrobial resistance problem in agricultural environments.
272. Impacto de los residuos de glifosato en los piensos sobre la producción de huevos de pollos de engorda y la incubabilidad de los huevos
- Titulo original: Impact of feed glyphosate residues on broiler breeder egg production and egg hatchability
- Autores: Leslie Foldager, Jeanet F. M. Winters, Natalia P. Nørskov, Martin T. Sørensen
- Revista: Scientific reports
- Año: 2021
- Palabras clave: Cultivos forrajeros, propiedades antimicrobianas, residuos de glifosato
El glifosato es la sustancia activa de los herbicidas a base de glifosato, como el Roundup. Su aplicación generalizada en los cultivos para piensos deja residuos en los mismos. El glifosato tiene propiedades antimicrobianas y quelantes minerales, por lo que se investigó si existe una relación entre los residuos de glifosato en los piensos y el porcentaje de puesta de huevos de las reproductoras y la incubabilidad de los mismos. Se analizaron veintiséis muestras de pienso procedentes de cinco manadas convencionales que producían huevos para incubar en busca de glifosato. Los datos sobre el porcentaje de puesta y la incubabilidad de los huevos de los periodos posteriores a cada muestreo de piensos se asociaron a los residuos de glifosato en los piensos. El nivel medio de residuos de glifosato fue de 0,09 mg/kg, el máximo de 0,19 y el mínimo de 0,004 mg/kg. El porcentaje medio de puesta durante los días de observación fue del 65% (SD = 5,4%) y la incubabilidad media fue del 79% (SD = 5,8%). Se encontró una asociación negativa entre el nivel de residuos de glifosato en el pienso y la incubabilidad (P = 0,03) cuando se ajustó por la edad de la reproductora, el tiempo de almacenamiento de los huevos en la granja antes de la entrega y el tiempo de almacenamiento en la incubadora antes del inicio de la incubación. No se encontró ninguna asociación con el porcentaje de puesta (P = 0,59) ajustado por la edad de la reproductora. El rango de concentraciones de glifosato en el pienso fue estrecho y debe tenerse en cuenta a la hora de interpretar las asociaciones significativas y no significativas con las concentraciones de residuos de glifosato. En nueve de los 24 huevos convencionales analizados, la concentración de glifosato en la yema estaba por encima del límite de detección, pero por debajo del límite de cuantificación, lo que indica que las trazas de glifosato son comunes en los huevos convencionales.
Glyphosate is the active substance in glyphosate-based herbicides, e.g. Roundup. Its widespread application on feed crops leaves residues in the feed. Glyphosate has antimicrobial and mineral chelating properties and we investigated whether there is an association between feed residues of glyphosate on the one side and broiler breeder egg laying percent and egg hatchability on the other side. Twenty-six feed samples from five conventional flocks producing hatching eggs were analysed for glyphosate. Data on laying percent and egg hatchability from periods following each feed sampling were then associated with feed residues of glyphosate. The average glyphosate residue level was 0.09 mg/kg, maximum was 0.19 and minimum was 0.004 mg/kg. Average laying percent over observation days was 65% (SD = 5.4%) and average hatchability was 79% (SD = 5.8%). We found a negative association between feed glyphosate residue level and hatchability (P = 0.03) when adjusted for breeder age, storage time of eggs on farm before delivery and storage time at hatchery before incubation start. No association was found with laying percent (P = 0.59) adjusted for breeder age. The range of glyphosate concentrations in feed was narrow and should be kept in mind when interpreting both significant and non-significant associations with glyphosate residue concentrations. In nine of 24 analysed conventional eggs the concentration of glyphosate in yolk was above the detection limit however below the quantification limit indicating that traces of glyphosate are common in conventional eggs.
271. Efectos indirectos del herbicida glifosato en la salud vegetal, animal y humana a través de sus efectos en las comunidades microbianas
- Titulo original: Indirect effects of the herbicide glyphosate on plant, animal and human health through its effects on microbial communities
- Autores: A. H. C. van Bruggen, M. R. Finckh, M. He, C. J. Ritsema, P. Harkes, D. Knuth, V. Geissen
- Revista: Frontiers in Environmental Science
- Año: 2021
- Palabras clave: Vía del shikimato, resistencia a patógenos de raíz, residuos en suelo
El herbicida glifosato interfiere con la ruta del shikimato en las plantas y en los principales grupos de microorganismos impidiendo la producción de aminoácidos aromáticos. La aplicación de glifosato en las plantas provoca una muerte lenta, acelerada por la reducción de la resistencia a los patógenos de las raíces. El uso extensivo de glifosato ha dado lugar a un aumento de los residuos en el suelo y en las vías fluviales. Aunque los efectos directos del glifosato en los animales son limitados, ha surgido una gran preocupación por los efectos secundarios nocivos indirectos. En este artículo, nos centramos en los efectos indirectos de las concentraciones subletales de glifosato en la salud de las plantas, los animales y los seres humanos debido a los cambios en la composición de la comunidad microbiana en los hábitats sucesivos. Los resultados de las investigaciones sobre los efectos del glifosato en las comunidades microbianas del suelo, la rizosfera y los intestinos de los animales han sido contradictorios debido a los diferentes niveles de integración estudiados. La mayoría de los estudios sobre el glifosato han comprobado los efectos del tratamiento a corto plazo sobre la biomasa microbiana o la composición general de la comunidad a niveles taxonómicos superiores en el suelo, la rizosfera o el tracto intestinal de los animales, y han encontrado pocos efectos. Estudios más detallados mostraron reducciones en géneros o especies específicas, así como en procesos biológicos tras la aplicación de glifosato. Las rizobacterias promotoras del crecimiento de las plantas y las bacterias intestinales beneficiosas suelen verse afectadas negativamente, mientras que las bacterias y los hongos patógenos se ven reforzados. Estos cambios en la composición de la comunidad microbiana se han relacionado con una mayor susceptibilidad de las plantas a Fusarium y Rhizoctonia de las aves, y los mamíferos a las especies tóxicas de Clostridium y Salmonella, y de las abejas a la Serratia y al virus de las alas deformadas. En animales y humanos, la exposición al glifosato y sus concentraciones en la orina se han asociado a enfermedades intestinales y problemas neurológicos y endocrinos, pero es necesario determinar con más detalle las relaciones causa-efecto. No obstante, los brotes de varias enfermedades animales y vegetales se han relacionado con la acumulación de glifosato en el medio ambiente. Los efectos del glifosato a largo plazo no han sido informados, y serán necesarios nuevos estándares para los residuos en productos vegetales y animales, y el medio ambiente.
The herbicide glyphosate interferes with the shikimate pathway in plants and in major groups of microorganisms impeding the production of aromatic amino acids. Glyphosate application on plants results in a slow death, accelerated by reduced resistance to root pathogens. Extensive glyphosate use has resulted in increasing residues in soil and waterways. Although direct glyphosate effects on animals are limited, major concerns have arisen about indirect harmful side effects. In this paper, we focus on indirect effects of sublethal concentrations of glyphosate on plant, animal and human health due to shifts in microbial community compositions in successive habitats. Research results of glyphosate effects on microbial communities in soil, rhizosphere and animal guts have been contradictory due to the different integration levels studied. Most glyphosate studies have tested short-term treatment effects on microbial biomass or general community composition at higher taxonomic levels in soil, rhizosphere or animal intestinal tracts, and found little effect. More detailed studies showed reductions in specific genera or species as well as biological processes after glyphosate application. Plant growth promoting rhizobacteria and beneficial intestinal bacteria often are negatively affected, while pathogenic bacteria and fungi are enhanced. Such shifts in microbial community composition have been implicated in enhanced susceptibility of plants to Fusarium and Rhizoctonia, of birds and mammals to toxic Clostridium and Salmonella species, and of bees to Serratia and Deformed Wing Virus. In animals and humans, glyphosate exposure and concentrations in urine have been associated with intestinal diseases and neurological as well as endocrine problems, but cause-effect relationships need to be determined in more detail. Nevertheless, outbreaks of several animal and plant diseases have been related to glyphosate accumulation in the environment. Long-term glyphosate effects have been underreported, and new standards will be needed for residues in plant and animal products and the environment.
270. Toxicogenómica comparativa de herbicidas de glifosato y Roundup mediante ensayos de genotoxicidad basados en células madre de mamíferos y perfiles moleculares en ratas Sprague-Dawley
- Titulo original: Comparative Toxicogenomics of Glyphosate and Roundup Herbicides by Mammalian Stem Cell-Based Genotoxicity Assays and Molecular Profiling in Sprague-Dawley Rats
- Autores: Robin Mesnage, Mariam Ibragim, Daniele Mandrioli, Laura Falcioni, Eva Tibaldi, Fiorella Belpoggi, Inger Brandsma, Emma Bourne, Emanuel Savage, Charles A Mein, Michael N Antoniou
- Revista: Toxicological Sciences
- Año: 2021
- Palabras clave: Glifosato , genotoxicidad , estrés oxidativo
Sigue siendo controvertido si los herbicidas a base de glifosato (GBH) son más potentes que el glifosato solo para activar los mecanismos celulares que impulsan la carcinogénesis. Dado que los GBH son más citotóxicos que el glifosato, razonamos que también pueden ser más capaces de activar vías cancerígenas. Probamos esta hipótesis comparando los efectos del glifosato con Roundup GBH tanto in vitro como in vivo .. En primer lugar, se comparó el glifosato con GBH representativos, a saber, MON 52276 (Unión Europea), MON 76473 (Reino Unido) y MON 76207 (Estados Unidos) utilizando el sistema ToxTracker basado en células madre de mamíferos. Aquí, MON 52276 y MON 76473, pero no glifosato y MON 76207, activaron el estrés oxidativo y desdoblaron respuestas de proteínas. En segundo lugar, se realizó un perfil molecular del hígado en ratas hembra Sprague-Dawley expuestas a glifosato o MON 52276 (a 0,5, 50 y 175 mg/kg pc/día de glifosato) durante 90 días. MON 52276, pero no el glifosato, aumentó la esteatosis hepática y la necrosis. MON 52276 y el glifosato alteraron la expresión de genes en el hígado que reflejan la activación de TP53 por daño en el ADN y la regulación del ritmo circadiano. Los genes más afectados en el hígado estaban igualmente alterados en los riñones. El perfil de ARN pequeño en el hígado mostró cantidades reducidas de miR-22 y miR-17 de la ingestión de MON 52276. El glifosato disminuyó miR-30, mientras que los niveles de miR-10 aumentaron. El perfil de metilación del ADN del hígado reveló 5727 y 4496 sitios CpG metilados diferencialmente entre el control y los animales expuestos a glifosato y MON 52276, respectivamente. La formación de daños en el ADN apurínico/apirimidínico en el hígado aumentó con la exposición al glifosato. En conjunto, nuestros resultados muestran que las formulaciones de Roundup provocan más cambios biológicos relacionados con la carcinogénesis que el glifosato. La formación de daños en el ADN apurínico/apirimidínico en el hígado aumentó con la exposición al glifosato. En conjunto, nuestros resultados muestran que las formulaciones de Roundup provocan más cambios biológicos relacionados con la carcinogénesis que el glifosato. La formación de daños en el ADN apurínico/apirimidínico en el hígado aumentó con la exposición al glifosato. En conjunto, nuestros resultados muestran que las formulaciones de Roundup provocan más cambios biológicos relacionados con la carcinogénesis que el glifosato.
Whether glyphosate-based herbicides (GBHs) are more potent than glyphosate alone at activating cellular mechanisms, which drive carcinogenesis remain controversial. As GBHs are more cytotoxic than glyphosate, we reasoned they may also be more capable of activating carcinogenic pathways. We tested this hypothesis by comparing the effects of glyphosate with Roundup GBHs both in vitro and in vivo. First, glyphosate was compared with representative GBHs, namely MON 52276 (European Union), MON 76473 (United Kingdom), and MON 76207 (United States) using the mammalian stem cell-based ToxTracker system. Here, MON 52276 and MON 76473, but not glyphosate and MON 76207, activated oxidative stress and unfolded protein responses. Second, molecular profiling of liver was performed in female Sprague-Dawley rats exposed to glyphosate or MON 52276 (at 0.5, 50, and 175 mg/kg bw/day glyphosate) for 90 days. MON 52276 but not glyphosate increased hepatic steatosis and necrosis. MON 52276 and glyphosate altered the expression of genes in liver reflecting TP53 activation by DNA damage and circadian rhythm regulation. Genes most affected in liver were similarly altered in kidneys. Small RNA profiling in liver showed decreased amounts of miR-22 and miR-17 from MON 52276 ingestion. Glyphosate decreased miR-30, whereas miR-10 levels were increased. DNA methylation profiling of liver revealed 5727 and 4496 differentially methylated CpG sites between the control and glyphosate and MON 52276 exposed animals, respectively. Apurinic/apyrimidinic DNA damage formation in liver was increased with glyphosate exposure. Altogether, our results show that Roundup formulations cause more biological changes linked with carcinogenesis than glyphosate.
269. Uso de metagenómica y metabolómica de escopeta para evaluar el impacto del glifosato o Roundup MON 52276 en la microbiota intestinal y el metaboloma sérico de ratas Sprague-Dawley
- Titulo original: Use of Shotgun Metagenomics and Metabolomics to Evaluate the Impact of Glyphosate or Roundup MON 52276 on the Gut Microbiota and Serum Metabolome of Sprague-Dawley Rats
- Autores: Robin Mesnage, Maxime Teixeira, Daniele Mandrioli, Laura Falcioni, Quinten Raymond Ducarmon, Romy Daniëlle Zwittink, Francesca Mazzacuva, Anna Caldwell, John Halket, Caroline Amiel, Jean-Michel Panoff, Fiorella Belpoggi, and Michael Nicolas Antoniou
- Revista: Environmental Health Perspectives
- Año: 2021
- Palabras clave: Glifosato, microbioma intestinal, metagenómica
Fondo: Existe un intenso debate sobre si el glifosato puede inhibir la vía del shikimato de los microorganismos gastrointestinales, con posibles implicaciones para la salud. Objetivos: Probamos si el glifosato o su formulación herbicida representativa de la UE, Roundup MON 52276, afecta el microbioma intestinal de la rata. Métodos: Combinamos la metagenómica de escopeta del microbioma cecal con la metabolómica del suero y el ciego para evaluar los efectos del glifosato [0.5, 50, 175 mg/kg peso corporal (BW) por día] o MON 52276 a las mismas dosis equivalentes de glifosato, en una toxicidad de 90 días. prueba en ratas. Resultados: El tratamiento con glifosato y MON 52276 resultó en la acumulación ceca de ácido shikímico y ácido 3-deshidroshikímico, lo que sugiere la inhibición de la 5-enolpiruvilshikimato-3-fosfato sintasa de la vía shikimato en el microbioma intestinal. Los niveles de cisteinilglicina, γ-glutamilglutamina y valilglicina se elevaron en el microbioma cecal después de los tratamientos con glifosato y MON 52276. Los metabolitos ciegos alterados no se expresaron diferencialmente en el suero, lo que sugiere que el impacto del glifosato y MON 52276 en el metabolismo microbiano intestinal tuvo consecuencias limitadas en la bioquímica fisiológica. Los metabolitos séricos expresados diferencialmente con el tratamiento con glifosato se asociaron con el metabolismo de la nicotinamida, los aminoácidos de cadena ramificada, la metionina, la cisteína y la taurina, lo que indica una respuesta al estrés oxidativo. MON 52276 tuvo efectos similares, pero más pronunciados, que el glifosato en el metaboloma sérico. La metagenómica de escopeta del ciego mostró que el tratamiento con glifosato y MON 52276 resultó en niveles más altos de Eggerthella spp., Shinella zoogleoides, Acinetobacter johnsonii y Akkermansia muciniphila. Shinella zoogleoides fue mayor solo con la exposición a MON 52276. Los ensayos de cultivo in vitro con cepas de Lacticaseibacillus rhamnosus mostraron que Roundup GT plus inhibía el crecimiento en concentraciones en las que MON 52276 y glifosato no tenían ningún efecto.
Background: There is intense debate on whether glyphosate can inhibit the shikimate pathway of gastrointestinal microorganisms, with potential health implications. Objectives: We tested whether glyphosate or its representative EU herbicide formulation Roundup MON 52276 affects the rat gut microbiome. Methods: We combined cecal microbiome shotgun metagenomics with serum and cecum metabolomics to assess the effects of glyphosate [0.5, 50, 175mg/kg body weight (BW) per day] or MON 52276 at the same glyphosate-equivalent doses, in a 90-d toxicity test in rats. Results: Glyphosate and MON 52276 treatment resulted in ceca accumulation of shikimic acid and 3-dehydroshikimic acid, suggesting inhibition of 5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase of the shikimate pathway in the gut microbiome. Cysteinylglycine, γ-glutamylglutamine, and valylglycine levels were elevated in the cecal microbiome following glyphosate and MON 52276 treatments. Altered cecum metabolites were not differentially expressed in serum, suggesting that the glyphosate and MON 52276 impact on gut microbial metabolism had limited consequences on physiological biochemistry. Serum metabolites differentially expressed with glyphosate treatment were associated with nicotinamide, branched-chain amino acid, methionine, cysteine, and taurine metabolism, indicative of a response to oxidative stress. MON 52276 had similar, but more pronounced, effects than glyphosate on the serum metabolome. Shotgun metagenomics of the cecum showed that treatment with glyphosate and MON 52276 resulted in higher levels of Eggerthella spp., Shinella zoogleoides, Acinetobacter johnsonii, and Akkermansia muciniphila. Shinella zoogleoides was higher only with MON 52276 exposure. In vitro culture assays with Lacticaseibacillus rhamnosus strains showed that Roundup GT plus inhibited growth at concentrations at which MON 52276 and glyphosate had no effect.
268. Exposición a glifosato y AMPA en relación con marcadores de envejecimiento biológico en un estudio basado en población adulta
- Titulo original: Glyphosate and AMPA exposure in relation to markers of biological aging in an adult population-based study
- Autores: Charlotte Cosemans, Nicolas Van Larebeke, Bram G. Janssen, Dries S. Martens, Willy Baeyens, Liesbeth Bruckers, Elly Den Hond, Dries Coertjens, Vera Nelen, Greet Schoeters, Hans-Wolfgang Hoppe, Esther Wolfs, Karen Smeets, Tim S. Nawrot, Michelle Plusquin.
- Revista: International Journal of Hygiene and Environmental Health
- Año: 2021
- Palabras clave: ácido aminometilfosfónico, estrés oxidativo, telómeros
El glifosato , un herbicida de amplio espectro, y su principal metabolito , el ácido aminometilfosfónico (AMPA), son persistentes en el medio ambiente. Los estudios mostraron asociaciones entre la exposición al glifosato o AMPA y variosprocesos celulares, incluidas las alteraciones metabólicas y el estrés oxidativo .Determinar la asociación entre exposición al glifosato y AMPA y biomarcadores de envejecimiento biológico.Examinamos la exposición al glifosato y AMPA, el contenido de mtDNA y la longitud de los telómeros de leucocitos en 181 adultos, incluidos en el tercer ciclo del Estudio Flamenco de Salud y Medio Ambiente (FLEHSIII). El ADN se aisló de los leucocitos y el contenido relativo de mtDNA y la longitud de los telómeros se determinaron mediante qPCR. Las concentraciones de glifosato y AMPA en la orina se midieron mediante cromatografía de gases-espectrometría de masas en tándem (GC-MS-MS). Utilizamos modelos de regresión lineal múltiple para asociar el contenido de mtDNA y la longitud de los telómeros de los leucocitos con la exposición al glifosato o AMPA mientras se ajustaban las variables de confusión.Una duplicación de la concentración urinaria de AMPA se asoció con un 5,19 % (IC del 95 %: 0,49 a 10,11; p = 0,03) de mayor longitud de los telómeros de los leucocitos, mientras que no se observó asociación con la concentración urinaria de glifosato. No se observó asociación entre el contenido de mtDNA y el glifosato en orina ni los niveles de AMPA.Este estudio mostró que la exposición a AMPA puede estar asociada con la biología de los telómeros en adultos.
Glyphosate, a broad-spectrum herbicide, and its main metabolite aminomethylphosphonic acid (AMPA) are persistent in the environment. Studies showed associations between glyphosate or AMPA exposure and several adverse cellular processes, including metabolic alterations and oxidative stress.To determine the association between glyphosate and AMPA exposure and biomarkers of biological aging.We examined glyphosate and AMPA exposure, mtDNA content and leukocyte telomere length in 181 adults, included in the third cycle of the Flemish Environment and Health Study (FLEHSIII). DNA was isolated from leukocytes and the relative mtDNA content and telomere length were determined using qPCR. Urinary glyphosate and AMPA concentrations were measured by Gas Chromatography-Tandem Mass Spectrometry (GC-MS-MS). We used multiple linear regression models to associate mtDNA content and leukocyte telomere length with glyphosate or AMPA exposure while adjusting for confounding variables.A doubling in urinary AMPA concentration was associated with 5.19% (95% CI: 0.49 to 10.11; p = 0.03) longer leukocyte telomere length, while no association was observed with urinary glyphosate concentration. No association between mtDNA content and urinary glyphosate nor AMPA levels was observed.This study showed that AMPA exposure may be associated with telomere biology in adults.