Pesticidi
Pesticidi
sommario: 1. Introduzione. 2. Erbicidi. a) Inibitori della biosintesi di amminoacidi alifatici. b) Inibitori della biosintesi di amminoacidi aromatici. c) Inibitori dell'acetilcoenzima A-carbossilasi. d) Inibitori della biosintesi di pigmenti. e) Antidoti. 3. Fungicidi. a) Composti che alterano la catena respiratoria nei funghi sensibili. b) Inibitori della biosintesi dell'ergosterolo. c) Inibitori dell'RNA-polimerasi. d) Composti che interagiscono con la citocromo c-riduttasi. 4. Insetticidi. a) Composti che agiscono sul sistema nervoso. b) Composti che interferiscono con la sintesi della chitina. c) Feromoni. d) Pesticidi biologici. 5. Altri tipi di pesticidi. 6. Formulazioni. 7. La disciplina italiana e comunitaria sui pesticidi. a) Regolamentazione. b) Aspetti sanitari. c) Aspetti ambientali ed ecotossicologici. □ Bibliografia.
1. Introduzione
I maggiori progressi verificatisi nel settore dei pesticidi in questi ultimi decenni hanno riguardato le categorie di composti che hanno impieghi molto ampi e dimensioni di mercato tali da sostenere i notevoli costi richiesti oggi per l'approntamento di nuovi prodotti, e ciò anche in funzione dello sviluppo di una normativa molto più puntuale ed esigente che in passato (v. pesticidi).
I notevoli investimenti necessari per mettere a punto nuovi composti hanno portato a concentrare l'attività di ricerca in poche strutture industriali, di dimensioni internazionali, capaci di sostenere in modo continuativo tale attività. La produzione di nuovi pesticidi (o fitofarmaci) è basata, e ancor più si baserà in futuro, sull'acquisizione di conoscenze relative alle intime correlazioni a livello fisiologico, metabolico, molecolare, tra fitofarmaci e parassiti, tra fitofarmaci e piante, tra fitofarmaci e animali superiori. Sono queste conoscenze, infatti, ad aver consentito la realizzazione di prodotti sempre più mirati e selettivi.
Nel presente articolo verranno descritti i nuovi ritrovati, prendendo in considerazione ciascuna delle grandi famiglie in cui sono suddivisi i pesticidi: erbicidi, fungicidi e insetticidi.
2. Erbicidi
a) Inibitori della biosintesi di amminoacidi alifatici
Solfoniluree e imidazolinoni sono erbicidi caratterizzati da bassa tossicità, bassa dose d'impiego e da attività che si esplica sia in pre- che in post-emergenza (cioè sia prima che dopo la comparsa dei germogli) solo su Dicotiledoni, essendo selettivi per i cereali (v. tab. I). Entrambe le classi agiscono con lo stesso meccanismo, inibendo un enzima, l'acetolattato-sintetasi (ALS), di particolare importanza perché controlla la sintesi di amminoacidi alifatici fondamentali (leucina, isoleucina, valina): tale effetto blocca la divisione delle cellule vegetali e la crescita della pianta. I sintomi della morte della pianta si manifestano dapprima nei tessuti meristematici, ove la crescita si interrompe subito dopo il trattamento; quindi si determina una rapida clorosi e necrosi del tessuto vegetale.
Fra le solfoniluree, il clorsulfuron e il metsulfuron metile vengono impiegati sui cereali, il bensulfuron metile su riso, il clorimuron etile su mais e il sulfometuron metile come erbicida non selettivo.
Con meccanismo d'azione simile a quello delle solfoniluree vengono usati alcuni erbicidi appartenenti alla classe degli imidazolinoni (imazapir, imazaquin, imazetapir). Essi, applicati in post-emergenza su soia e altre Leguminose, sono in grado di controllare le infestanti a foglia larga, il Sorghum halepense e altre Graminacee annuali.
b) Inibitori della biosintesi di amminoacidi aromatici
Sono stati sviluppati prodotti, impiegati in post-emergenza, in grado di trasferirsi all'interno della pianta fino a penetrare nei tessuti meristematici. Una volta raggiunto il sito d'azione, questi prodotti svolgono la loro attività arrestando la biosintesi degli amminoacidi aromatici con conseguente disseccamento dell'apparato fogliare e successiva devitalizzazione delle piante. Glifosate e glufosinate sono i rappresentanti principali di questa classe (v. tab. II).
c) Inibitori dell'acetilcoenzima A-carbossilasi
Notevoli progressi sono stati compiuti nello studio del meccanismo d'azione di erbicidi derivati da arilossifenossipropionato e cicloesanodione (v. tab. III). Essi inibiscono in modo specifico l'acetilcoenzima A-carbossilasi nelle piante sensibili. Tale enzima catalizza la formazione di malonil-CoA da acetil-CoA e bicarbonato, prima tappa della sintesi degli acidi grassi. Nonostante la loro diversità strutturale, questi erbicidi producono gli stessi effetti e mostrano la stessa selettività di azione. Infatti, essi vengono utilizzati in post-emergenza per il controllo di Graminacee annuali e perenni in una gran varietà di colture di piante a foglia larga. Si ritiene che la selettività dipenda dalla notevole degradazione metabolica alla quale questi erbicidi sono soggetti nelle piante resistenti.
Fra i cicloesanodioni, l'allossidim viene impiegato come sale di sodio per il controllo delle Graminacee infestanti della barbabietola da zucchero; altri composti della stessa classe sono il setossidim e il ciclossidim.
Gli arilossifenossipropionati possiedono un centro chirale e vengono prodotti come miscela di due isomeri ottici. Per il fluazifop-P butile, benché l'attività biologica in post-emergenza si manifesti soltanto con l'(R)-enantiomero, in pre-emergenza anche l'(S)-enantiomero mostra un'attività equivalente: ciò è dovuto alla trasformazione microbiologica, che avviene nel suolo, dell'(S)-enantiomero nell'(R)-enantiomero. I principali impieghi riguardano le Graminacee infestanti la soia, la barbabietola da zucchero e il cotone. Altri composti che agiscono con lo stesso meccanismo sono il quizalofop-P etile e il fenossaprop-P etile.
d) Inibitori della biosintesi di pigmenti
Alcuni composti ad azione erbicida sono causa di clorosi bianca o gialla delle foglie (v. tab. IV). Il fenomeno può derivare sia dall'inibizione della biosintesi dei cloroplasti, sia dalla distruzione del pigmento esistente (clorofille e carotenoidi). Comunque, anche l'inibizione della fotosintesi e del trasporto di elettroni nella fotosintesi induce frequentemente effetti analoghi. In genere, questi composti danno origine a clorosi nelle foglie in via di sviluppo e sono molto efficaci quando vengono applicati al terreno in pre-emergenza, oppure quando vengono incorporati nei semi. Benché non tutti inibiscano allo stesso modo lo stesso sito d'azione, tuttavia essi agiscono nell'ambito di una serie ristretta di reazioni relative alla biosintesi dei carotenoidi, bloccando la desaturazione del 15-cis-fitoene a 15-cis-fitofluene e causando l'accumulo del fitoene.
Fra i vari prodotti, viene impiegato principalmente il fluorocloridone in applicazioni di pre-emergenza per la protezione del girasole e della patata contro un'ampia gamma di erbe infestanti, fra cui alcune Graminacee. Il clomazone causa profonde clorosi in numerose Graminacee giovani e in alcune importanti infestanti a foglia larga, offrendo un eccellente margine di sicurezza nei riguardi della soia.
e) Antidoti
Gli antidoti (safeners) sono prodotti capaci di annullare l'effetto tossico di erbicidi non selettivi su determinate colture; per esempio, miscele di cloroacetoammidi (diclormid) con erbicidi tiolcarbammici (EPTC o etildipropiltiocarbammato, butilato) si dimostrano selettive nei riguardi del mais, difendendolo da certe erbe infestanti (v. tab. V).
Queste sostanze agiscono stimolando la produzione di enzimi che, nelle piante protette, neutralizzano l'azione degli erbicidi. Il meccanismo d'azione di tali antidoti costituisce la base di partenza per ricerche di ingegneria genetica che mirano a produrre piante resistenti all'azione di erbicidi non selettivi.
3. Fungicidi
a) Composti che alterano la catena respiratoria nei funghi sensibili
I composti appartenenti a questo gruppo di fungicidi sono attivi contro i Basidiomiceti e vengono impiegati specialmente sui cereali (v. tab. VI). Dimostrano una buona attività sistemica e sono in genere utilizzati per il trattamento dei semi. L'effetto tossico di questa classe, i cui composti principali sono carbossin, ossicarbossin, mepronil e flutolanil, si esplica inibendo la respirazione dei funghi sensibili: il probabile bersaglio della loro azione è costituito dalla succinato-deidrogenasi, il cui blocco impedisce l'ossidazione dell'acido succinico durante la respirazione metabolica. La resistenza nei riguardi del carbossin, osservata di recente, comprende la resistenza incrociata per tutte le carbossiammidi, con l'eccezione di quelle che hanno il gruppo 1-metiletossi in posizione meta dell'anello anilinico. Si ritiene che ciò derivi dalla mutazione di un singolo gene che induce un'affinità ridotta del sito d'azione per il fungicida.
b) Inibitori della biosintesi dell'ergosterolo
Tutte le cellule viventi sono racchiuse in membrane composte da fosfolipidi, steroli e proteine. Si ritiene che gli steroli agiscano come stabilizzanti della struttura molecolare delle membrane e siano indispensabili per gli Eucarioti.
I Funghi più evoluti (Ascomiceti, Basidiomiceti e Funghi imperfetti) contengono generalmente ergosteroli, mentre nei Mammiferi e nelle piante superiori gli steroli principali sono colesterolo e sitosterolo o stigmasterolo, rispettivamente. La mancanza di ergosterolo nelle cellule dei Funghi produce lo sfaldamento della struttura della membrana e infine la morte della cellula. Benché l'azione dei fungicidi inibitori della biosintesi dell'ergosterolo interessi varie reazioni, per la maggior parte essi agiscono su un bersaglio biochimico comune: la sterolo-C14-demetilasi. In particolare, essi sono in grado di bloccare la reazione ossidativa (in cui è coinvolto il citocromo P-450) che porta alla rimozione del gruppo metilico a livello del carbonio 14 nei composti intermedi della biosintesi dell'ergosterolo; ciò provoca alterazioni nella struttura e funzionalità della membrana delle cellule: aumento della permeabilità, modificazioni nell'assorbimento degli elementi nutritivi, interferenza sull'attività di altri enzimi e sulla sintesi di altri steroidi.
In genere, l'impiego di questi prodotti a causa della loro elevata specificità e del loro limitato meccanismo d'azione rischia di provocare la selezione di ceppi di funghi resistenti. Per evitare questo rischio vengono messi in atto una serie di accorgimenti, quali il ricorso a miscele e, soprattutto, l'alternanza di prodotti con diverso meccanismo d'azione e programmi applicativi ridotti.
Fra i fungicidi inibitori della biosintesi dell'ergosterolo (v. tab. VII) vi sono composti derivati dalla pirimidina (fenarimol, nuarimol), dall'imidazolo (imazalil, procloraz) e dal triazolo (triadimefon, bitertanol, propiconazolo, esaconazolo, miclobutanil, penconazolo).
c) Inibitori dell'RNA-polimerasi
L'avvento dei fungicidi sistemici, capaci di penetrare nella pianta e colpire specificamente il fungo patogeno situato al suo interno, ha consentito di effettuare i trattamenti secondo un calendario prestabilito, con conseguente riduzione delle dosi d'applicazione e miglioramento dell'efficacia dell'azione protettiva (v. tab. VIII). Appartengono alla categoria dei fungicidi sistemici alcuni derivati delle fenilammidi (metalassil, benalassil, oxadissil), la cui azione biochimica si basa sull'interferenza con il funzionamento del complesso RNA-polimerasi I/cromatina, che provoca l'inibizione specifica della sintesi dell'RNA ribosomiale. Questi prodotti sono attivi contro i funghi patogeni dell'ordine Peronosporales e vengono impiegati in viticoltura e sugli ortaggi in genere.
d) Composti che interagiscono con la citocromo c-riduttasi
Nella lotta contro i funghi patogeni dei generi Botrytis, Sclerotinia, Monilinia, Alternaria e Phoma, alcuni composti della classe delle dicarbossimmidi (iprodione, vinclozolin, procimidone) si sono mostrati particolarmente efficaci (v. tab. IX). Il modo d'azione di questi fungicidi si esplica attraverso l'inattivazione di enzimi flavinici, quali la citocromo c-riduttasi. Nelle specie fungine sensibili questa interazione induce una distruzione ossidativa delle membrane lipidiche, dovuta a meccanismi che coinvolgono la formazione di radicali liberi (v. radicali liberi: Biologia e patologia).
4. Insetticidi
a) Composti che agiscono sul sistema nervoso
L'area di gran lunga più esplorata è quella che si richiama al modello delle piretrine naturali, la cui struttura è stata oggetto di sistematiche modificazioni chimiche per mettere a punto nuovi piretroidi sintetici fotostabili (cipermetrina, deltametrina, ciflutrina, cialotrina, flucitrinate; v. tab. X). Una ricerca di particolare interesse, svolta su queste sostanze, ha consentito di evidenziare la differente attività insetticida degli stereoisomeri e ha quindi suggerito lo studio di processi di sintesi stereospecifica per la produzione di piretroidi ad alta efficacia.
I piretroidi sintetici agiscono sul corpo cellulare dei neuroni degli Artropodi provocando modificazioni del potenziale di membrana e alterando, quindi, i movimenti funzionali degli Insetti stessi. Questi composti, più precisamente, si legano ai canali del sodio ritardandone la chiusura e alterando la permeabilità della membrana stessa.
Dal micelio di Streptomyces avermitilis è stata isolata una famiglia di lattoni macrociclici, denominati avermectine, utilizzati sia in campo veterinario che agricolo per la loro potente attività antielmintica e insetticida. Appartiene a questa famiglia l'abamectina (miscela di avermectina B1a e B1b), impiegata per il controllo di una vasta gamma di fitofagi di importanti colture. Studi volti a determinarne il meccanismo d'azione hanno dimostrato che essa aumenta la permeabilità delle membrane delle fibre nervose di Vertebrati e Invertebrati, formando un addotto con il recettore dell'acido γ-amminobutirrico (GABA).
b) Composti che interferiscono con la sintesi della chitina
Agli inizi degli anni settanta, l'analisi casuale di una famiglia di benzoiluree, preparate in origine come potenziali erbicidi, aveva messo in luce la loro efficacia nell'interrompere il normale sviluppo degli Insetti. L'azione più vistosa consisteva in un grave indebolimento delle cuticole in crescita causato da una diminuita velocità di incorporazione della chitina. La cuticola costituisce la corazza che riveste il corpo degli Insetti, funziona da ancoraggio per i muscoli e fornisce una protezione contro le offese meccaniche, l'attacco di patogeni e il pericolo di disidratazione. Da un punto di vista chimico, essa è composta per lo più da diverse proteine e dalla chitina, polisaccaride molto simile alla cellulosa, la cui biosintesi prevede la polimerizzazione della UDP-N-acetil-D-glucosammina catalizzata dall'enzima chitina-sintasi. L'inibizione della biosintesi della chitina blocca la formazione della cuticola ogni volta che l'insetto compie una muta. Tali benzoiluree presentano, d'altra parte, considerevoli vantaggi, quali la selettività che salvaguarda gli insetti utili (pronubi, parassiti e predatori di specie dannose) e l'innocuità nei riguardi degli animali a sangue caldo.
Il primo prodotto dotato di un meccanismo d'azione di questo tipo utilizzato in agricoltura è stato il diflubenzuron; a questo ne sono seguiti altri come il clorfluazuron, il teflubenzuron e il flufenossuron (v. tab. XI).
c) Feromoni
I feromoni sono sostanze chimiche naturali, utilizzate come sistema di comunicazione nella vita di relazione di molte specie animali e in particolare degli Insetti. Questi composti si suddividono, secondo il tipo di relazione comportamentale, in feromoni sessuali, di aggregazione, di traccia, di allarme, e così via (v. lotta biologica; v. ormoni: Ormoni negli Invertebrati). Quelli di maggior interesse per le possibilità di applicazione nella lotta agli insetti nocivi sono i feromoni sessuali. Nella maggior parte delle specie questi vengono secreti da particolari ghiandole presenti nel corpo della femmina, dispersi nell'aria e captati anche a grande distanza dalle antenne dei maschi della stessa specie che vengono attratti per l'accoppiamento.
I feromoni impiegati in agricoltura sono analoghi a quelli naturali, costituiti da alcoli ed esteri, per esempio (Z)-9-tetradecenil-acetato, (Z)-11-tetradecenil-acetato ed (E,E)-8,10-dodecenolo (codlemone). Queste sostanze vengono utilizzate mediante particolari erogatori o diffusori, costituiti da contenitori in materiale plastico che cedono lentamente il feromone, applicati sulle piante in modo tale da evitare il contatto con i frutti.
L'utilizzazione dei feromoni sessuali per il controllo degli insetti dannosi si basa sul principio che pochi microgrammi di tali composti, ottenuti per sintesi, provocano le stesse reazioni indotte dalla sostanza naturale. In pratica, i feromoni sintetici vengono utilizzati nel monitoraggio dello sviluppo delle popolazioni di specie dannose; nella tecnica della ‛cattura massiva', che si propone di controllare direttamente le specie nocive riducendo gli accoppiamenti mediante la cattura di un gran numero di maschi; nella tecnica della ‛confusione o disorientamento', che rende i maschi incapaci di localizzare le femmine a causa dei feromoni diffusi nell'aria.
d) Pesticidi biologici
Oltre ai pesticidi chimici propriamente detti, attualmente sono in corso di sviluppo, e in alcuni casi anche già commercializzati, molti pesticidi biologici derivati da Batteri, Baculovirus, Protozoi e Funghi per il controllo di Insetti e altri patogeni dei vegetali (v. lotta biologica).
Attualmente, i prodotti biologici sono per la maggior parte costituiti da preparati di Bacillus thuringiensis, in diverse formulazioni, contenenti spore e cristalli proteici di delta-endotossine attive contro le larve di numerose specie di Lepidotteri, Ditteri e Coleotteri. Questi preparati, ottenuti con metodi biotecnologici, sono maggiormente specie-specifici dei preparati chimici e, nella gran parte dei casi, hanno un campo di azione più limitato a causa di una ridotta stabilità. Lo studio di adeguate formulazioni, del momento e delle modalità dell'intervento, insieme all'impiego della manipolazione genetica per ottenere ceppi più efficaci e resistenti alle condizioni ambientali, può aumentarne il campo di applicazione.
5. Altri tipi di pesticidi
Sono inclusi nella categoria dei pesticidi anche altri prodotti, utilizzati sia in agricoltura che nel settore civile e domestico per contenere organismi dannosi. Tra essi i rodenticidi costituiscono la categoria più importante; sono utilizzati, generalmente sotto forma di esche, in base alla loro tossicità acuta o per le loro proprietà anticoagulanti, azione che si esplica dopo assunzione ripetuta.
Le esche sono preparazioni a base alimentare (carne macinata, farina di pesce, cereali o granaglie diverse, oli, contenenti piccole quantità della sostanza attiva) che hanno lo scopo di rendere appetibile l'esca stessa rispetto ad altre forme di alimenti.
I composti attivi sono in genere composti cumarinici variamente modificati (warfarin, difenacoum, coumatetralil, coumaclor, bromadiolone, brodifacoum), spesso associati a sulfachinossalina con lo scopo di rafforzare l'azione del composto attivo mediante un meccanismo biochimico che porta alla riduzione della flora batterica intestinale. Gli anticoagulanti cumarinici, infatti, inducono emorragie per inibizione dei fattori della coagulazione vitamina K-dipendenti a livello epatico. L'effetto anticoagulante si instaura generalmente dopo 12-18 ore, e raggiunge un picco massimo dopo 36-48 ore.
6. Formulazioni
La formulazione è la forma commerciale sotto la quale la sostanza attiva viene presentata per la somministrazione. Essa contiene, oltre alla sostanza attiva, vari altri ingredienti con azione diversa (disperdenti, diluenti, emulsionanti, coadiuvanti, ecc.).
Il tipo di formulazione è molto importante, in quanto può influire, oltre che sugli aspetti tossicologici e ambientali, anche sull'efficacia del pesticida e sulla durata della sua attività. La scelta di una formulazione adeguata dovrebbe rendere disponibile la sostanza attiva nel momento in cui è necessario che essa svolga la sua azione, solo nella quantità utile a ottenere lo scopo desiderato e solo per il tempo necessario. Mediante la formulazione una sostanza attiva, mescolata con altri ingredienti, viene resa applicabile con metodi pratici, efficaci ed economicamente accettabili. Il tipo di formulazione va scelto in funzione del sistema di applicazione, del tipo di organismo infestante che si intende controllare e del suo comportamento. I principali tipi di formulazioni di pesticidi sono indicati nella tab. XII.
Ogni formulazione è caratterizzata, sia dal punto di vista del rischio tossicologico sia da quello dello spettro di efficacia, dall'insieme di tutti i suoi componenti così come si presentano nella situazione reale dell'impiego. Anche le situazioni di rischio a livello di preparazione, di detenzione, di commercio sono legate alla composizione complessiva delle formulazioni. Da questo punto di vista, particolari problemi e rischi possono essere connessi con la presenza di solventi volatili o infiammabili (alcoli, acetone, esano, pentano, ecc.). Questo aspetto in particolare viene considerato e regolamentato con norme tecniche specifiche, ora anche sulla base di orientamenti e direttive comunitari.
La forma di applicazione più comune oggi utilizzata è quella liquida. Le forme più innovative sono le formulazioni cosiddette flowable (sospensioni dense), i granuli idrodisperdenti e i preparati microincapsulati, che consentono un rilascio lento e graduale, ad esempio nel terreno. Recentemente sono state anche introdotte particolari confezioni (sacchetti idrosolubili) che contengono una quantità predeterminata di prodotto e che sono utilizzabili mediante dissolvimento diretto in acqua, consentendo quindi di evitare azioni (prelievo, pesata, trasferimento) che costituiscono uno dei momenti di rischio per gli addetti ai trattamenti.
7. La disciplina italiana e comunitaria sui pesticidi
a) Regolamentazione
La regolamentazione relativa ai pesticidi fa parte dell'attività di varie istituzioni internazionali, quali la FAO, l'OMS e l'Unione Europea, e riguarda vari aspetti, cioè la registrazione, la fabbricazione, il trasporto, il commercio, l'etichettatura, l'impiego del pesticida e i residui negli alimenti e nelle acque, comprese quelle destinate al consumo umano.
In questo contesto, riveste una speciale importanza la direttiva comunitaria che indica una serie di procedure tendenti ad assicurare l'uniformità del processo di registrazione negli Stati membri. Il processo di approvazione dei pesticidi (o prodotti fitosanitari o fitofarmaci) fa parte di un sistema armonizzato a livello comunitario che disciplina essenzialmente le seguenti operazioni: 1) l'autorizzazione all'immissione in commercio e all'uso dei prodotti fitosanitari (direttiva 91/414/CEE; d. l. 17 marzo 1995, n. 194, ‟Gazzetta Ufficiale", suppl. 122, 27 maggio 1995), definendo: a) i requisiti agronomici, sanitari e ambientali; b) le documentazioni tecnico-scientifiche; c) i criteri di valutazione e decisione; 2) la determinazione dei limiti massimi di residui (LMR) di sostanze attive dei prodotti fitosanitari in cereali, prodotti ortofrutticoli e alimenti di origine animale (o. m. 3 maggio 1994 e o. m. 18 luglio 1996); al riguardo, si evidenzia che la direttiva 91/414/CEE prevede una procedura di determinazione provvisoria di LMR, ove non siano già previsti valori comunitari, fino all'iscrizione della sostanza attiva cui si riferiscono gli LMR nella lista positiva comunitaria; 3) la sperimentazione di prodotti fitosanitari non autorizzati specificatamente; 4) il controllo ufficiale in sede di vigilanza concernente: a) l'impiego corretto dei prodotti fitosanitari; b) la verifica del rispetto degli LMR. Le discipline vigenti negli Stati membri dell'Unione Europea in materia di immissione in commercio, impiego e residui di prodotti fitosanitari hanno lo scopo di perseguire tre obiettivi fondamentali: a) la garanzia, prioritariamente, di un elevato livello di protezione della salute dell'uomo, degli animali e dell'ambiente, con particolare riguardo alla tutela delle acque sotterranee; b) il miglioramento della produzione vegetale con un uso corretto dei preparati (in base ai principî di buone pratiche agricole e di lotta fitopatologica integrata); c) la realizzazione del mercato interno europeo dei prodotti fitosanitari e dei prodotti vegetali contenenti residui degli stessi; 5) per le sostanze attive già in commercio negli Stati membri alla data del 26 luglio 1993 è stato avviato un programma comunitario di revisione di durata decennale (fino all'anno 2003) che comporterà il riesame di circa 750 sostanze attive sulla base della valutazione effettuata dai vari Stati su incarico della Commissione Europea.
b) Aspetti sanitari
Nel processo di valutazione dei possibili effetti dei pesticidi, una grande importanza hanno gli aspetti sanitari e tossicologici e quelli concernenti i rischi per l'ambiente e per gli organismi viventi. L'accertamento dei requisiti del prodotto fitosanitario deve essere documentato con prove e controlli analitici eseguiti da enti ufficialmente riconosciuti per conto del titolare della richiesta di autorizzazione; gli Stati membri, pertanto, devono stabilire sistemi ufficiali di riconoscimento per gli enti e gli organismi suddetti che operano con tecniche di laboratorio controllate.
I problemi sanitari sono affrontati mediante studi che tendano ad accertare la possibilità di danni diretti o indiretti, immediati o differiti, per gli operatori e gli utilizzatori di fitofarmaci, oltre che per chi consuma alimenti che ne contengano residui.
I valori di esposizione accettabile (sia per l'operatore che per il consumatore) sono ricavati dalla valutazione di un complesso di studi tossicologici condotti su animali da esperimento (di tossicità a breve e lungo termine, di mutagenesi, cancerogenesi e tossicità della riproduzione, di conoscenza della cinetica e del metabolismo della sostanza e del modo con cui svolge la sua azione) i quali consentano di definire la quantità di sostanza che non genera alcun effetto tossico riscontrabile (NOAEL, No Observed Adverse Effect Level).
Per l'individuazione del NOAEL, tra tutti i parametri tossicologici disponibili si tiene conto di quello più severo, ottenuto nella specie animale più sensibile. Viene applicato un fattore riduttivo (fattore di sicurezza) che tiene conto del tipo di effetto osservato, della severità o della reversibilità dell'effetto e anche della variabilità interspecie e intraspecie.
I rischi per tutte le possibili esposizioni vengono definiti mediante l'identificazione dell'ADI (Acceptable Daily Intake, assunzione quotidiana accettabile), cioè della quantità (mg/kg di peso corporeo) che non genera effetti sfavorevoli qualora venga assunta giornalmente per tutta la vita. I rischi per gli operatori sono individuati mediante la definizione degli AOEL (Acceptable Operator Exposure Level, livello accettabile di esposizione per l'operatore). Gli MRL (Maximum Residue Limit, limite massimo del residuo o LMR) sono valori fissati per legge, e normalmente sono molto distanti dai valori dell'ADI.
Ogni nazione ha una sua normativa sui valori accettabili. Attualmente i valori legali dei residui per i paesi della Unione Europea sono fissati da un'apposita commissione. A livello internazionale, il Codex Alimentarius (Comitato Codex per i residui di pesticidi) delle Nazioni Unite individua i valori accettabili per il mercato internazionale.
La valutazione dell'esposizione della popolazione a pesticidi tramite gli alimenti viene effettuata mediante la stima dell'assunzione giornaliera probabile di residui per i diversi periodi e anche per le differenti fasce di popolazione. Tale stima è basata sui dati rilevati mediante il monitoraggio delle quantità di residui presenti nei cibi o nei prodotti agroalimentari consumati giornalmente, e viene effettuata secondo linee guida raccomandate da organizzazioni internazionali (UNEP, FAO, OMS). I dati di assunzione stimati vengono confrontati con le ADI individuate per i singoli composti.
Le ricerche sulla presenza e la quantità di residui di pesticidi, di loro metaboliti e di prodotti di trasformazione negli alimenti e anche nei comparti ambientali dipendono dalla disponibilità di adeguati metodi analitici. La determinazione di residui comporta un complesso di metodologie che prevedono differenti passaggi, essenzialmente riconducibili a procedure di estrazione, di purificazione e di identificazione e determinazione finale. Grandi progressi sono intervenuti in questo settore, in funzione dell'evoluzione dei procedimenti analitici e dello sviluppo della relativa strumentazione. Oltre al miglioramento delle tecniche di estrazione, le innovazioni intervenute hanno riguardato l'uso di differenti sistemi cromatografici, quali la cromatografia su strato sottile, la gascromatografia con differenti e specifici sistemi di rilevazione e la cromatografia ad alta risoluzione in fase liquida (HPLC), e tecniche combinate, quali la gascromatografia o la cromatografia in fase liquida accoppiate alla spettrometria di massa e la gascromatografia con rivelazione di emissione atomica. L'applicazione di questi sistemi - facilitata dall'uso sempre più largamente diffuso di sistemi parzialmente automatizzati - consente oggi la ricerca e la determinazione contemporanea di più composti (metodi multiresidui) anche con livelli di sensibilità molto elevati e aumenta così l'efficacia dei controlli (v. chimica: Analisi chimica strumentale).
c) Aspetti ambientali ed ecotossicologici
Gli aspetti ambientali ed ecotossicologici oggetto di valutazione riguardano la definizione delle concentrazioni massime di pesticidi che non abbiano effetti indesiderabili e la previsione delle concentrazioni realizzabili nei vari comparti ambientali.
Schematicamente, gli aspetti principali da considerare per ogni composto sono i seguenti: 1) il meccanismo e la velocità di degradazione nel suolo e nelle acque; 2) la mobilità nel suolo e il potenziale di contaminazione delle acque sotterranee; 3) la distribuzione nei comparti ambientali (acqua, suolo, aria, biomassa) e il destino finale; 4) la previsione delle concentrazioni raggiungibili nel suolo, nei sedimenti, nelle acque superficiali e sotterranee; 5) l'impatto a breve e lungo termine sugli organismi acquatici e sull'avifauna; 6) l'impatto sugli organismi edafici, essenziali per il mantenimento della qualità e della fertilità dei suoli.
È da ricordare che, accanto ai prodotti impiegati in agricoltura, i pesticidi (insetticidi, ratticidi, acaricidi, ecc.) sono utilizzati anche nel settore domestico, civile (compresi gli erbicidi per aree non agricole), veterinario (contro gli ectoparassiti degli animali) e umano (per uso esterno, essenzialmente contro la pediculosi e per scopi di repellenza). Tali preparati, che attualmente in Italia sono utilizzabili unicamente previa autorizzazione (registrazione come presidî medico-chirurgici), avranno in un prossimo futuro un sistema di autorizzazione comunitaria analogo a quello dei preparati per l'agricoltura (o prodotti fitosanitari). Essi sono infatti inclusi tra quelli oggetto di una direttiva comunitaria (relativa all'immissione sul mercato di ‛biocidi') in corso di approvazione da parte del Consiglio dell'Unione Europea.
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