Protocolos para la cuantificación de residuos de plaguicidas transferibles en Sistemas de céspedes
15 de marzo de 2017
experimentos de residuos de plaguicidas en los sistemas de césped transferibles son componentes integrales de las evaluaciones de riesgo de exposición humana. enfoques experimentales para medir los residuos transferibles deben ajustarse a la interacción humana de la dinámica de interés y del sistema césped. Tres protocolos de residuos de plaguicidas transferibles se presentan y se discute la idoneidad a través de tres sistemas de césped.
El objetivo general de estos protocolos es cuantificar los residuos transferibles de pesticidas de árboles a la vegetación de césped. Estos enfoques pueden ayudar a responder preguntas clave sobre la seguridad pública respecto a los pesticidas, así como a tomar decisiones regulatorias y establecer prácticas para los usuarios en el campo de los agroquímicos. Los protocolos poseen atributos únicos que los hacen apropiados de manera variable en distintos sistemas de césped.
Y los investigadores deben comprender esto antes de realizar experimentos para predecir con la mayor precisión posible la exposición humana a pesticidas. La selección del protocolo de residuos de pesticidas transferibles debe incluir la vía de exposición y los sistemas de césped de interés para cuantificar mejor la exposición humana potencial. Al hacerlo, se pueden tomar decisiones informadas basadas en investigaciones sólidas sobre el uso de pesticidas en sistemas de césped.
Para estos protocolos, las parcelas de campo deben incluir pasillos de medio metro a un metro a lo largo de sus bordes para permitir el tránsito peatonal y la recolección de muestras. Para recolectar muestras de residuos de las plantas utilizando toalluelas manuales, primero estandarice el área que se va a limpiar utilizando una superficie de prueba. Prepare una solución al 10 % de colorante alimentario verde y una solución al 1 % de un surfactante no iónico.
Luego, rocíe la solución sobre una superficie no porosa. Ahora, con guantes de algodón, presione los dedos sobre la superficie no porosa. A continuación, tome una fotografía digital y utilice un programa de procesamiento de imágenes para calcular el área de contacto basándose en la ausencia del colorante alimentario verde en esa zona.
En función del área de contacto entre la mano y la superficie, calcule la cantidad de presión necesaria para limpiar la misma área utilizando dos kilopascales. Luego, calibre la presión de limpieza utilizando una balanza digital. Sujete el césped sobre la balanza y presione con la fuerza requerida, que normalmente se encuentra entre 150 y 300 gramos.
A continuación, calibre la velocidad de limpieza. Mida 30 centímetros de césped y ajuste la velocidad de limpieza hasta que tarde aproximadamente un segundo en recorrer la distancia. De este modo, la técnica de limpieza queda estandarizada.
Antes de recolectar una muestra, defina el área de muestreo marcando su perímetro con pintura para césped. Ahora limpie el área de muestreo con un guante de algodón usado sobre un guante de nitrilo. Limpie durante 30 segundos, realizando movimientos de ida y vuelta, cambiando la dirección perpendicularmente.
Ahora repita el proceso sobre la misma área con un segundo guante de algodón. Después de completar las muestras, congele el guante de muestreo dentro de las tres horas siguientes. Luego, almacene los guantes de algodón en un frasco de vidrio sobre hielo o hielo seco.
Se consideraron necesarios dos guantes de muestreo según los esfuerzos preliminares para muestrear un área de 420 centímetros cuadrados. Si se va a muestrear un área más grande, podrían requerirse guantes adicionales. Este procedimiento requiere tres personas.
Un rodillo tiene un diámetro de 10 centímetros, una longitud de 61 metros y pesa 14,5 kilogramos. Una espuma de poliuretano de 1,2 centímetros de espesor rodea el rodillo. Antes de usarlo, envuelva la espuma en plástico.
El rodillo se enrolla con un marco que mide 62 centímetros de ancho y 91 centímetros de largo. Sobre el marco, utilice abrazaderas para fijar una sábana de algodón de 70 por 99 centímetros con un conteo de hilos de al menos 200 hilos por pulgada. Ahora, la sábana de algodón está en contacto con el área de muestreo del césped.
El marco se fija luego al suelo mediante clavos de metal. A continuación, pase suavemente el rodillo sobre la tela hacia adelante y hacia atrás cinco veces. Utilice una velocidad de rodillo de 1,6 kilómetros por hora.
Después de que una persona termine de enrollar, otras dos retiran el marco del suelo. Mientras la hoja está asegurada al marco, una tercera persona debe retirar delicadamente cualquier residuo del algodón. Luego, retire la hoja del marco y dóblela hacia adentro de modo que el área de contacto con la muestra se toque a sí misma.
Guarde la lámina en hielo. Esta debe congelarse dentro de tres horas. Después de recoger la muestra, retire el plástico del rodillo.
Luego limpie el equipo de muestreo con amoníaco al 50 % en agua, seguido de un enjuague con agua. Deje secar las herramientas antes de volver a usarlas. Este procedimiento puede realizarse de forma individual y requiere un marco rodante para balón de fútbol, fabricado con una tubería de PVC.
Para fabricar el rodillo de pelota, infle el balón de fútbol hasta 24 kilopascales, lo cual es relativamente bajo. Luego, sujete el balón al rodillo asegurándolo con tornillos de fijación en lados opuestos. El balón debe girar simétricamente y no debe desalojarse con presión ligera.
Una vez que se determine que está seguro, envuelva la bola con una tira absorbente de cinco centímetros de ancho y 130 centímetros de largo. El área envuelta debe alinearse con el mango del rodillo. Sujete la tira a la bola con trozos de cinta adhesiva de aproximadamente dos y medio centímetros cuadrados.
Para recolectar la muestra, haga rodar la bola sobre 3,7 metros de césped a velocidad constante, teniendo cuidado de no pisar ninguna zona de muestreo no muestreada. Dependiendo de las dimensiones del área, pueden ser necesarios varios recorridos adyacentes. Una investigación preliminar debe determinar una distancia adecuada de rodadura de la bola para evitar superar la capacidad absorbente de la tira.
Después de rodar la bola, retire la tira absorbente y dóblela hacia adentro, de modo que el lado de la muestra entre en contacto consigo mismo. Luego, transfiera la tira a un frasco de vidrio sobre hielo y congélela dentro de las tres horas posteriores a la recolección. Recolecte un testigo de césped para el control de calidad del muestreo.
Primero defina el área a muestrear utilizando un cortador de copa de campo de golf y cave de cinco a siete centímetros y medio en el suelo. Luego, introduzca un cuchillo largo en un ángulo en el suelo y extraiga el testigo del terreno. Intente evitar el contacto con la vegetación muestreada, incluso con el cuchillo utilizado para recolectarla.
Ahora retire cuidadosamente el suelo inferior de la muestra con un corte de tijeras. Luego coloque suavemente el cilindro en el recipiente de muestra, de modo que las hojas de la hierba no hagan contacto con el recipiente. Las gotas de humedad del dosel pueden contener residuos de pesticidas que se transportan desde la vegetación hacia el suelo si el cilindro se agita, especialmente por la mañana.
Y por esta razón, los investigadores deben tomar precauciones especiales durante la recolección de muestras y el manejo posterior. Se aplicó a parcelas de césped el herbicida de hoja ancha 2,4-D a una dosis de un kilogramo de ingrediente activo por hectárea. Se trataron tres especies de césped, y para cada especie se utilizaron los tres métodos de muestreo descritos.
El muestreo se realizó en cuatro momentos después de la aplicación del herbicida y se comparó con la masa de herbicida aplicada. Los primeros momentos de muestreo fueron inmediatamente después de la aplicación y una hora después de la aplicación. Luego, el muestreo se realizó un día después de la aplicación del herbicida y, finalmente, tres días después de la aplicación del herbicida.
Se encontró que la limpieza con la mano desprendió la mayor proporción del 2,4-D aplicado. Por el contrario, el muestreo con el rodillo generalmente desprendió la menor cantidad de herbicida. Debido a que las dinámicas del dosel varían, las gramíneas transfirieron distintas cantidades de herbicida.
En particular, con los métodos de muestreo basados en rodillos, ambas especies de pasto más gruesas liberaron menos herbicida. Esto puede deberse en parte a un contacto reducido entre el material sorbente y el pasto, debido al acostamiento de las hojas de pasto. Después de ver este video, debería tener una buena comprensión de cómo realizar varios protocolos para cuantificar residuos transferibles de pesticidas en sistemas de césped.
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Resumen
Este artículo presenta protocolos para medir residuos transferibles de pesticidas en sistemas de césped, lo cuales son cruciales para evaluar la exposición al riesgo humano. Los métodos descritos buscan mejorar la comprensión de las prácticas de seguridad y regulación de pesticidas.
Componentes Clave del Estudio
Área de la ciencia
- Ciencias ambientales
- Seguridad agrícola
- Evaluación de riesgos para la salud humana
Antecedentes
- Los residuos transferibles de pesticidas pueden afectar la salud humana.
- Comprender la dinámica de los residuos es esencial para la seguridad pública.
- Los protocolos deben ajustarse a sistemas específicos de césped.
- La investigación orienta las decisiones regulatorias y las prácticas de los usuarios.
Objetivo del estudio
- Cuantificar residuos de pesticidas desde árboles hasta césped.
- Evaluar la idoneidad de los protocolos en diferentes sistemas de césped.
- Guiar a los investigadores en la predicción de la exposición humana a pesticidas.
Métodos Utilizados
- Desarrollo de protocolos transferibles para residuos de pesticidas.
- Evaluación de protocolos en tres sistemas de césped.
- Evaluación de las vías de exposición relevantes para la salud humana.
- Comparación de la eficacia de los protocolos para la cuantificación precisa de residuos.
Resultados principales
- Se identificaron tres protocolos distintos para medir residuos.
- Cada protocolo tiene atributos únicos para diferentes sistemas de césped.
- Comprender la selección del protocolo es fundamental para predicciones precisas de exposición.
- Se pueden tomar decisiones informadas sobre el uso de pesticidas basadas en los hallazgos.
Conclusiones
- La selección del protocolo es fundamental para evaluar la exposición humana a pesticidas.
- Los resultados de la investigación pueden influir en las prácticas regulatorias.
- La seguridad pública puede mejorarse mediante una gestión informada de pesticidas.
Preguntas frecuentes
Relevancia Ejecutiva para la Industria
La cuantificación de residuos transferibles de pesticidas en sistemas de césped contribuye a la evaluación del riesgo para la salud humana y al cumplimiento normativo de productos agroquímicos. Estos protocolos permiten una evaluación estandarizada de las vías de exposición relacionadas con la seguridad pública y una toma de decisiones informada sobre el uso de pesticidas. Los métodos ofrecen una reducción de riesgos mecanicista al vincular las prácticas de aplicación con posibles vías de exposición no dietéticas.
Aplicaciones Estratégicas en I+D de Biotecnología Farmacéutica
Descubrimiento Temprano y Validación de Blancos
- Valor científico: Permite la verificación de hipótesis de exposición mediante la cuantificación de la transferencia de pesticidas desde la vegetación hacia superficies de contacto humano simuladas.
- Valor operativo: Proporciona técnicas de muestreo reproducibles en diferentes alturas y especies de dosel de césped.
Desarrollo de Pruebas y Tamizaje
- Valor científico: Genera datos cuantitativos de residuos a partir de métodos estandarizados de limpieza, rodado y transferencia con bola para la evaluación comparativa de métodos.
- Valor operativo: Facilita la preparación del ensayo mediante áreas de muestreo definidas, calibración de presión y protocolos de limpieza basados en el tiempo.
Investigación Traductacional y Preclínica
- Valor científico: Facilita la alineación translacional de biomarcadores mediante la medición de residuos desprendibles que se correlacionan con la posible absorción humana.
- Valor operativo: Permite la continuidad desde el descubrimiento hasta la evaluación preclínica mediante la cuantificación estandarizada de residuos en múltiples puntos temporales posteriores a la aplicación.
Integración de la canalización y flujo de trabajo
Los protocolos se integran en los flujos de trabajo de evaluación de exposición al proporcionar una cuantificación estandarizada de residuos desde el descubrimiento hasta la evaluación preclínica de seguridad.
- Biología del Descubrimiento: Apoya la comprobación de hipótesis sobre mecanismos de transferencia mediante la cuantificación de la masa de pesticida desprendible en condiciones controladas.
- Selección: Describe la preparación del ensayo mediante una presión estandarizada del hisopo (2 kPa), velocidad (30 cm/s) y muestreo por réplicas para garantizar la reproducibilidad.
- Análisis: Destaca las mediciones cuantitativas de la masa de herbicida desprendido (por ejemplo, 2,4-D) recuperada de materiales sorbentes, permitiendo comparaciones entre diferentes condiciones.
- Investigación Traducional: Se vincula con la continuidad preclínica al permitir la cuantificación de residuos en múltiples puntos temporales (0, 1, 24 y 72 horas) posteriores a la aplicación, para modelar la disminución de la exposición.
- Reutilización Empresarial: Presenta los métodos como capacidades reutilizables en distintas especies de césped (agrostis rastrero, bermudagrass híbrido, festuca alta) y alturas de corte (0,4, 5, 9 cm) para obtener perfiles de exposición consistentes.
Impacto Operativo y Empresarial
- Valor científico: Confianza predictiva en la modelización de exposición mediante la medición directa de residuos transferibles en condiciones estandarizadas.
- Valor operativo: La estandarización mediante la calibración de presión, el control de la velocidad de frotación y áreas de muestreo definidas reduce la variabilidad entre operadores.
- Valor estratégico: Orienta las decisiones de avance o interrupción en el desarrollo de agroquímicos al proporcionar datos sobre el potencial de exposición no dietética para presentaciones regulatorias.
- Impacto en la cartera: Permite la priorización de compuestos ajustada al riesgo según sus perfiles de transferibilidad en sistemas relevantes de césped.
Consideraciones de Implementación
- Requiere experiencia en técnicas de muestreo de residuos, calibración de presión y manejo de parcelas de césped.
- Necesita instrumentación que incluya balanzas digitales para la calibración de fuerza, cronómetros para la estandarización de velocidad y frascos de vidrio para la conservación de muestras.
- Exige la estandarización entre equipos de la presión de frotado (150–300 g), la velocidad (30 cm/s) y la velocidad del rodillo (1,6 km/h) para obtener resultados reproducibles.
- Implica consideraciones de adaptación entre sistemas modelo, incluyendo ajustes en la longitud de la tira absorbente según la distancia de rodadura de la pelota y la altura del dosel.
- Incluye limitaciones prácticas, como el aumento de subjetividad en el frotado manual a mayores alturas de corte y la ineficiencia del rodillo cuando las hojas de hierba se tumban.
