Scienza e ricerca

Un agricoltore prepara il suo trattore per il trattamento di un campo a base di glisofato. Foto: Reuters/Christian Hartmann

Scienza e ricerca

Erbicidi, una polemica infinita

7 maggio 2018

l glifosato, o N-(fosfonometil)glicina, è uno tra gli erbicidi più utilizzati al mondo. La molecola è stata sintetizzata nel 1950 dal chimico svizzero H. Martin, ma le sue proprietà erbicide sono state scoperte solo nel 1970 da J. E. Franz, un dipendente della Monsanto Company, una della più grandi multinazionali di biotecnologie agrarie. Nel 1974 entrò in commercio il Roundup®, il primo diserbante contenente glifosato.

Il glifosato è una molecola non selettiva, esplica cioè i suoi effetti su ogni organismo vegetale. La sua azione compromette la crescita della pianta inibendo l’attività di un enzima coinvolto nella sintesi di amminoacidi essenziali e della lignina. L’erbicida viene assorbito principalmente attraverso le foglie e da qui è trasportato in tutta la pianta.

Inizialmente l’utilizzo del diserbante era limitato alle situazioni in cui si desiderava eliminare completamente gli organismi vegetali presenti in un’area; si applicava tra i filari di viti e frutteti e sui terreni agricoli prima della semina o dopo il raccolto, ma anche sui vialetti delle abitazioni e sulle tratte dei binari ferroviari. Dal 1996, sono state introdotte sul mercato varietà di soia, mais e cotone modificate geneticamente per resistere all’azione del glifosato; ciò ha permesso un ampliamento delle zone e del periodo di utilizzo dell’erbicida. Attualmente più di 750 formulazioni commerciali ad azione erbicida contengono  glifosato come principio attivo e si ritiene che ne vengano applicate da 0,6 a 1,2 milioni di tonnellate all’anno in più di 130 paesi del mondo.

Durante l’applicazione, parte dei prodotti contenenti glifosato non raggiunge le foglie e si deposita sul terreno. Il dilavamento, ad opera della pioggia o degli impianti di irrigazione, trasporta le molecole di erbicida ai canali e ai fiumi, attraverso i quali può raggiungere il mare. Il glifosato nell’ambiente può essere degradato da alcuni microrganismi in acido aminometilfosfonico (AMPA). Il destino ambientale del glifosato e dell’AMPA e i loro effetti su specie acquatiche non-target sono oggetto di studio in varie parti del mondo. Il professor Valerio Matozzo del dipartimento di Biologia dell’università di Padova, indaga da qualche anno sugli effetti di queste molecole sugli organismi marini e ha gentilmente risposto alle nostre domande.

Quali effetti si riscontrano sugli organismi esposti alla molecola di glifosato? A quali concentrazioni si evidenzia la sua tossicità?

Le informazioni disponibili in letteratura e i dati in nostro possesso dipingono un quadro decisamente preoccupante, almeno dal punto di vista ecotossicologico. Gli effetti negativi del glifosato sono stati accertati in varie specie di organismi acquatici e a diversi livelli di organizzazione biologica. Tanto per fare qualche esempio, la tossicità acuta e cronica del glifosato è stata dimostrata in larve di molluschi d’acqua dolce (Lampsilis siliquoidea). In Biomphalaria alexandrina (un mollusco gasteropode), il glifosato ha causato azoospermia (totale assenza di spermatozoi) e deformazioni degli ovociti. Nei pesci (Rhamdia quelen, Prochilodus lineatus), l’erbicida ha manifestato effetti neurotossici, inibendo l’attività dell’acetilcolinesterasi, un enzima molto importante nella trasmissione dell’impulso nervoso. Danni a carico del DNA sono stati evidenziati in Carassius auratus (il comune pesce rosso) dopo esposizione a Roundup®, una delle più diffuse formulazioni commerciali a base di glifosato. Lesioni istologiche sono state riscontrate nelle branchie e nel fegato di Jenynsia multidentata, un pesciolino d’acqua dolce. Effetti negativi sono stati osservati anche su alghe, rettili, uccelli, anfibi e mammiferi terrestri.

Le concentrazioni alle quali il glifosato manifesta la sua tossicità in organismi non-target sono molto variabili, da pochi microgrammi/litro a diversi milligrammi/litro per le specie acquatiche. Ciò dipende da una serie di fattori, tra cui il tipo di composto testato (principio attivo o formulazione commerciale), la durata dell’esposizione (da poche ore a diverse settimane), la modalità di esposizione (in vitro o in vivo), la via di somministrazione (cibo o acqua contaminati) e la specie modello (vertebrati o invertebrati).

In ogni caso, è auspicabile che la scelta delle concentrazioni sperimentali venga fatta sulla base dei reali livelli di contaminazione riscontrati nei diversi comparti, aria, acqua e suolo. In questo modo aumenterebbe la valenza ecologica dei risultati degli studi ecotossicologici.

Quali studi sono stati condotti dal suo laboratorio e quali sono i risultati ottenuti?

‘Da qualche anno, presso i laboratori di Ecofisiologia ed Ecotossicologia degli invertebrati marini del dipartimento di Biologia stiamo valutando gli effetti del glifosato e dell’AMPA su specie di molluschi bivalvi marini di rilevante interesse ecologico e commerciale, come Mytilus galloprovincialis (la comune cozza) e Ruditapes philippinarum (la vongola). Gli esemplari delle due specie sono stati esposti a concentrazioni ambientali di glifosato per diversi periodi di tempo. Dagli organismi esposti sono stati prelevati differenti tessuti nei quali sono stati misurati biomarker di citotossicità, di stress ossidativo, di neurotossicità e di alterazione endocrina. I primi risultati, già pubblicati all’inizio del 2018 sulla rivista Environmental Pollution, hanno dimostrato che il glifosato può alterare in maniera significativa importanti parametri degli emociti, le cellule deputate alla risposta immunitaria dei molluschi, e l’espressione di alcuni geni coinvolti in importanti funzioni cellulari della ghiandola digestiva di Mytilus galloprovincialis e Ruditapes philippinarum.Recentemente, la nostra attenzione si è focalizzata sulla potenziale tossicità dell’AMPA nelle cozze. È noto infatti che i prodotti di degradazione di alcuni contaminanti ambientali sono dotati di una loro stabilità e tossicità, spesso maggiori di quelle dei composti da cui si originano. I risultati hanno evidenziato un meccanismo d’azione dell’AMPA molto simile a quello del glifosato, soprattutto a livello cellulare (emociti).

Sulla base di questi risultati preliminari e considerando quanto può avvenire in ambiente, ovvero la copresenza di glifosato e AMPA, abbiamo valutato anche la tossicità di una miscela contenente entrambi i composti. Le analisi dei tessuti dei mitili sono tuttora in corso. 

In questi giorni abbiamo inoltre concluso un nuovo esperimento per valutare la potenziale alterazione del sistema endocrino di Mytilus galloprovincialis per azione del Roundup® . Le formulazioni commerciali contengono infatti, oltre al principio attivo, una vasta gamma di coadiuvanti, usati per aumentare la capacità di adesione del glifosato alle foglie e garantire quindi una maggiore penetrazione del prodotto nelle piante. Purtroppo, molti di questi composti possono essere dannosi per gli organismi. I risultati di questo studio saranno disponibili nei prossimi mesi.

Nel marzo del 2017 l’Agenzia europea delle sostanze chimiche (ECHA) ha concluso che non vi sono evidenze di un collegamento tra glifosato e cancro nell’uomo. Nel dicembre del 2017 il Parlamento europeo ha rinnovato l’autorizzazione per l’utilizzo di questa molecola. Rimane il fatto che l’erbicida può rappresentare un rischio per altri organismi e per l’ambiente. Qual è la sua opinione a riguardo?

Effettivamente il dibattito sulla pericolosità del glifosato per l’uomo è piuttosto accesso. L’idea diffusa di una ridotta tossicità per gli animali nasce dal fatto che il glifosato agisce su alcune vie biochimiche tipiche delle piante. Tuttavia, le evidenze sperimentali degli ultimi anni dimostrano chiaramente che il composto può essere nocivo per diverse specie di animali, sia terrestri che acquatiche. Pertanto, il rischio ambientale derivante dall’uso di questo erbicida non può essere minimizzato.

Per quanto riguarda invece il rischio per la salute umana, la situazione è piuttosto complessa, soprattutto per quanto concerne gli effetti a lungo termine del glifosato. Nel 2015, l’Agenzia internazionale per la ricerca sul cancro (IARC) ha classificato il glifosato come probabile cancerogeno per l’uomo (categoria 2A). Nello stesso anno, l'Autorità europea per la sicurezza alimentare (EFSA) ha pubblicato una nota in cui sostiene che il glifosato non è genotossico, non causa quindi danni al DNA e non induce il cancro nell’uomo. Altre agenzie internazionali come FAO, OMS e ECHA appunto si sono espresse a favore della non cancerogenicità del glifosato.

Le diverse valutazioni della IARC e dell’EFSA sembrano essere scaturite da un differente sistema di valutazione  dei risultati degli studi pubblicati su riviste scientifiche internazionali (alcuni studi riguardano gli effetti della sola molecola di glifosato, altri fanno riferimento alle formulazioni commerciali che contengono coadiuvanti).

A mio modesto avviso, chiunque si occupi di valutare la tossicità di una qualsiasi sostanza sull’uomo dovrebbe adottare protocolli sperimentali e sistemi di valutazione dei risultati standardizzati e convalidati dalla comunità scientifica. Ma c’è comunque un problema: gli studi, seppur svolti in centri di ricerca certificati, sono spesso finanziati proprio dalle industrie produttrici, con un evidente conflitto di interessi.

La salute umana è un bene troppo prezioso e non può essere messo in secondo piano rispetto ai profitti economici… purtroppo le cose non vanno sempre così.

Riccardo Trentin