Effects of glyphosate herbicide ingestion on kidney function in rats on a balanced diet / Efeitos da ingestão do herbicida glifosato na função renal de ratos em uma dieta balanceada

Abstract Introduction: Glyphosate is the most widely used herbicide worldwide and in Brazil. There is currently increasing concern about the effects of glyphosate on human health. The Brazilian Institute for Consumer Protection showed data on the presence of glyphosate in some of Brazil's most consumed ultra-processed products. Currently, regulations on the upper limit for these residues in ultra-processed foods have yet to be established by the National Health Surveillance, and ultra-processed food consumption is independently associated with an increased risk of incident chronic kidney disease. Methods: Since an unbalanced diet can interfere with kidney function, this study aims to investigate the effect of daily intake of 5 mg/kg bw glyphosate in conjunction with a balanced diet and the possible impact on renal function in rats. Kidney function, kidney weight, markers of renal injury, and oxidative stress were evaluated. Results: There was a decrease in kidney weight. The main histopathological alterations in renal tissues were vacuolation in the initial stage and upregulation of the kidney injury marker KIM-1. Renal injury is associated with increased production of reactive oxygen species in mitochondria. Conclusion: This study showed changes in the kidney of rats exposed to a balanced diet with glyphosate, suggesting a potential risk to human kidney. Presumably, ultra-processed food that contain glyphosate can potentiate this risk. The relevance of these results lies in drawing attention to the need to regulate glyphosate concentration in ultra-processed foods in the future.

RESUMO Introdução: O glifosato é o herbicida mais utilizado no mundo e no Brasil. Atualmente, há uma preocupação crescente com os efeitos do glifosato na saúde humana. O Instituto Brasileiro de Defesa do Consumidor apresentou dados sobre a presença de glifosato em alguns dos produtos ultraprocessados mais consumidos no Brasil. Atualmente, as regulamentações sobre o limite máximo desses resíduos em alimentos ultraprocessados ainda não foram estabelecidas pela Vigilância Sanitária Nacional, e o consumo de alimentos ultraprocessados está indepen­dentemente associado a um risco maior de doença renal crônica incidente. Métodos: Como uma dieta desbalanceada pode interferir na função renal, este estudo tem como objetivo investigar o efeito da ingestão diária de 5 mg/kg pc de glifosato em conjunto com uma dieta equilibrada e o possível impacto na função renal em ratos. Foram avaliados função renal, peso dos rins, marcadores de lesão renal e estresse oxidativo. Resultados: Houve redução no peso dos rins. As principais alterações histopatológicas nos tecidos renais foram vacuolização no estágio inicial e regulação positiva do marcador de lesão renal KIM-1. A lesão renal está associada à produção aumentada de espécies reativas de oxigênio nas mitocôndrias. Conclusão: Esse estudo mostrou alterações nos rins de ratos expostos a uma dieta balanceada com glifosato, sugerindo um risco potencial ao rim humano. Presumivelmente, alimentos ultraprocessados que contenham glifosato podem potencializar esse risco. A relevância desses resultados está no fato de chamar a atenção para a necessidade de regulamentar a concentração de glifosato em alimentos ultraprocessados no futuro.

Amazonian soil fungi are efficient degraders of glyphosate herbicide; novel isolates of Penicillium, Aspergillus, and Trichoderma / Os fungos do solo amazônico são degradadores eficientes do herbicida glifosato; novos isolados de Penicillium, Aspergillus e Trichoderma

Abstract Pesticide residues that contaminate the environment circulate within the hydrological cycle can accumulate within the food chain and cause problems to both environmental and human health. Microbes, however, are well known for their metabolic versatility and the ability to degrade chemically stable substances, including recalcitrant xenobiotics. The current study focused on bio-prospecting within Amazonian rainforest soils to find novel strains fungi capable of efficiently degrading the agriculturally and environmentally ubiquitous herbicide, glyphosate. Of 50 fungal strains isolated (using culture media supplemented with glyphosate as the sole carbon-substrate), the majority were Penicillium strains (60%) and the others were Aspergillus and Trichoderma strains (26 and 8%, respectively). All 50 fungal isolates could use glyphosate as a phosphorous source. Eight of these isolates grew better on glyphosate-supplemented media than on regular Czapek Dox medium. LC-MS revealed that glyphosate degradation by Penicillium 4A21 resulted in sarcosine and aminomethylphosphonic acid.

Resumo Resíduos de agrotóxicos que contaminam o meio ambiente circulam no ciclo hidrológico, podendo se acumular na cadeia alimentar e causar problemas tanto à saúde ambiental quanto humana. Por sua vez, microrganismos são bem conhecidos por sua versatilidade metabólica e capacidade de degradar substâncias quimicamente estáveis, incluindo xenobióticos recalcitrantes. O estudo atual se concentrou na bioprospecção nos solos da floresta amazônica para encontrar novas linhagens de fungos capazes de degradar com eficiência o herbicida onipresente na agricultura e no meio ambiente, o glifosato. Entre os 50 fungos isolados (usando meio de cultura suplementado com glifosato como única fonte de carbono), a maioria eram isolados do gênero Penicillium (60%) e os outros eram isolados de Aspergillus e Trichoderma (26 e 8%, respectivamente). Todos os 50 isolados de fungos foram capazes de usar glifosato como fonte de fósforo. Oito desses isolados cresceram melhor em meio suplementado com glifosato do que em meio Czapek Dox regular. LC-MS revelou que a degradação do glifosato por Penicillium 4A21 resultou nos metabólitos sarcosina e ácido aminometilfosfônico.

Amazonian soil fungi are efficient degraders of glyphosate herbicide; novel isolates of Penicillium, Aspergillus, and Trichoderma / Os fungos do solo amazônico são degradadores eficientes do herbicida glifosato; novos isolados de Penicillium, Aspergillus e Trichoderma

Pesticide residues that contaminate the environment circulate within the hydrological cycle can accumulate within the food chain and cause problems to both environmental and human health. Microbes, however, are well known for their metabolic versatility and the ability to degrade chemically stable substances, including recalcitrant xenobiotics. The current study focused on bio-prospecting within Amazonian rainforest soils to find novel strains fungi capable of efficiently degrading the agriculturally and environmentally ubiquitous herbicide, glyphosate. Of 50 fungal strains isolated (using culture media supplemented with glyphosate as the sole carbon-substrate), the majority were Penicillium strains (60%) and the others were Aspergillus and Trichoderma strains (26 and 8%, respectively). All 50 fungal isolates could use glyphosate as a phosphorous source. Eight of these isolates grew better on glyphosate-supplemented media than on regular Czapek Dox medium. LC-MS revealed that glyphosate degradation by Penicillium 4A21 resulted in sarcosine and aminomethylphosphonic acid.

Resíduos de agrotóxicos que contaminam o meio ambiente circulam no ciclo hidrológico, podendo se acumular na cadeia alimentar e causar problemas tanto à saúde ambiental quanto humana. Por sua vez, microrganismos são bem conhecidos por sua versatilidade metabólica e capacidade de degradar substâncias quimicamente estáveis, incluindo xenobióticos recalcitrantes. O estudo atual se concentrou na bioprospecção nos solos da floresta amazônica para encontrar novas linhagens de fungos capazes de degradar com eficiência o herbicida onipresente na agricultura e no meio ambiente, o glifosato. Entre os 50 fungos isolados (usando meio de cultura suplementado com glifosato como única fonte de carbono), a maioria eram isolados do gênero Penicillium (60%) e os outros eram isolados de Aspergillus e Trichoderma (26 e 8%, respectivamente). Todos os 50 isolados de fungos foram capazes de usar glifosato como fonte de fósforo. Oito desses isolados cresceram melhor em meio suplementado com glifosato do que em meio Czapek Dox regular. LC-MS revelou que a degradação do glifosato por Penicillium 4A21 resultou nos metabólitos sarcosina e ácido aminometilfosfônico.

Amazonian soil fungi are efficient degraders of glyphosate herbicide; novel isolates of Penicillium, Aspergillus, and Trichoderma

Abstract Pesticide residues that contaminate the environment circulate within the hydrological cycle can accumulate within the food chain and cause problems to both environmental and human health. Microbes, however, are well known for their metabolic versatility and the ability to degrade chemically stable substances, including recalcitrant xenobiotics. The current study focused on bio-prospecting within Amazonian rainforest soils to find novel strains fungi capable of efficiently degrading the agriculturally and environmentally ubiquitous herbicide, glyphosate. Of 50 fungal strains isolated (using culture media supplemented with glyphosate as the sole carbon-substrate), the majority were Penicillium strains (60%) and the others were Aspergillus and Trichoderma strains (26 and 8%, respectively). All 50 fungal isolates could use glyphosate as a phosphorous source. Eight of these isolates grew better on glyphosate-supplemented media than on regular Czapek Dox medium. LC-MS revealed that glyphosate degradation by Penicillium 4A21 resulted in sarcosine and aminomethylphosphonic acid.

Resumo Resíduos de agrotóxicos que contaminam o meio ambiente circulam no ciclo hidrológico, podendo se acumular na cadeia alimentar e causar problemas tanto à saúde ambiental quanto humana. Por sua vez, microrganismos são bem conhecidos por sua versatilidade metabólica e capacidade de degradar substâncias quimicamente estáveis, incluindo xenobióticos recalcitrantes. O estudo atual se concentrou na bioprospecção nos solos da floresta amazônica para encontrar novas linhagens de fungos capazes de degradar com eficiência o herbicida onipresente na agricultura e no meio ambiente, o glifosato. Entre os 50 fungos isolados (usando meio de cultura suplementado com glifosato como única fonte de carbono), a maioria eram isolados do gênero Penicillium (60%) e os outros eram isolados de Aspergillus e Trichoderma (26 e 8%, respectivamente). Todos os 50 isolados de fungos foram capazes de usar glifosato como fonte de fósforo. Oito desses isolados cresceram melhor em meio suplementado com glifosato do que em meio Czapek Dox regular. LC-MS revelou que a degradação do glifosato por Penicillium 4A21 resultou nos metabólitos sarcosina e ácido aminometilfosfônico.

[Glyphosate detection in the duodenal fluid of horses with gastric ulcer syndrome]. / Glyphosatnachweis in der Duoden­alflüssigkeit bei Pferden mit Magenulzerasyndrom.

INTRODUCTION: The hay producing plants, concentrate, straw and meadows could be contaminated by the aerosols of glyphosate based herbicide during spraying process of crops and pre-harvest desiccation treatment of cereals. The aim of this study is to investigate the concentration of glyphosate in the duodenal fluid of horses with gastric ulcer syndrome. The stomach and duodenum of referred untreated horse patients (n=92) with colic, weight loss, diarrhoea, anemia or performance intolerance were endoscopically examined right after the admission. Duodenal fluid (40 ml) was collected from the duodenal region where the papilla duodeni major is located. Hematology and clinical chemistry data were examined. The concentration of glyphosate in serum and duodenal fluid samples were analysed using a competitive ELISA and control analysis had also been done with HPLC. Statistical differences between groups were determined by the non-parametric Mann-Whitney-test using a significant level of p≤0,05. Glyphosate was detected in all duodenal fluid (median 12,2 ng/ml; 1st quartile 4,0 ng/ml; 3rd quartile 19,3 ng/ml; min 0,6 ng/ml; max. 192,9 ng/ml) and blood samples (1,79 ng/ml; 1,0 ng/ml; 2,8 ng/ml; 0,2 ng/ml; 3,7 ng/ml) of all horses. Glyphosate concentrations of duodenal fluid samples are significantly higher than in blood samples (Mann Whitney U-test, p≤0,05). The concentration of glyphosate in the duodenal fluid was significantly higher in horses with squamous gastric disease (grade 4/4; n=11/92) compared to horses with normal squamous mucosa (grade 0/4, n=10/92) (median: 19,8 ng/ml versus 8,4 ng/ml). Horses with glandular gastric disease and a grade 4/4 (n=9/92) had higher concentrations of glyphosate in the duodenal fluid than horses with normal glandular mucosa (grade 0/4; n=9/92) (median: 19,2 versus 11,1). The Gamma-Glutamyltransferase (GGT) enzyme activity is significantly higher in the group of horses with lower concentration of glyphosate in the duodenal fluid (≤12,2 ng/ml) compared with the group with higher concentration of glyphosate (>12,2 ng/ml) (median 279,5 versus 101,9 U/L). During autumn the horses had higher concentrations of glyphosate in duodenal fluid (n=18; median 14,3) compared with lower concentrations in spring time (n=34; median 8,1 ng/ml). Horses kept around big cities had significantly higher concentrations of glyphosate in the duodenal fluid in comparison to horses living in the countryside (medians 17,8 ng/ml versus 7,5 ng/ml).

INTRODUCTION: L'herbicide glyphosate, y compris le surfactant, est utilisé contre les mauvaises herbes dans l'agriculture, les maisons, les jardins et les parcs, les bords de route ainsi que sur les remblais des voies ferrées. La pulvérisation de cet herbicide engendre sa dispersion et donc la contamination des champs, des prairies et des pâturages et, par conséquent, des céréales, du foin, de la paille et du haylage, entraînant ainsi une ingestion orale chez les chevaux. Afin de déterminer l'étendue de l'utilisation du glyphosate dans la région du centre de l'Allemagne et d'identifier un éventuel facteur de risque pour le déclenchement du syndrome de l'ulcère gastrique, le liquide duodénal a été testé par rapport au glyphosate chez des patients équins. Les chevaux référés et non traités (n=92) présentant des antécédents de colique, d>amaigrissement, de diarrhée, d>anémie ou de baisse de performance ont été soumis à une gastroduodénoscopie le jour de leur admission. La graduation des lésions des muqueuses de l'estomac et du duodénum a été effectuée, 40 ml de liquide duodénal ont été aspirés et 20 ml de sang ont été prélevés en parallèle. Des analyses hématologiques et chimiques du sang ainsi que des analyses chimiques du liquide duodénal ont été effectuées. Le glyphosate a été détecté dans le sérum et le liquide duodénal à l'aide d'un test ELISA direct et compétitif et, parallèlement, d'une chromatographie liquide haute performance. Le glyphosate a été détecté dans le liquide duodénal (médiane 12,2 ng/ml, 1er quartile 4,0 ng/ml ; 3e quartile 19,3 ng/ml ; min 0,6 ng/ml ; max 192,9 ng/ml) et dans le sang (1,79 ng/ml ; 1,0 ng/ml ; 2,8 ng/ml ; 0,2 ng/ml ; 3,7 ng/ml) de tous les chevaux étudiés. La concentration de glyphosate dans le liquide duodénal est significativement plus élevée que dans le sang (test U de Mann Whitney, p≤0,05). Les chevaux présentant des lésions cutanées (n=11/92) ou glandulaires (n=9/92) de la muqueuse gastrique de grade 4/4 présentaient des concentrations de glyphosate dans le liquide duodénal significativement plus élevées ou plus élevées que ceux de grade 0/4 (n=10 et 9 respectivement) (médiane : 19,8 ng/ml versus 8,4 ng/ml ou 19,2 ng/ml versus 11,1 ng/ml). L'activité de la gamma-glutamyltransférase (GGT) dans le liquide duodénal était significativement plus élevée (médiane de 279,5 U/L) dans le groupe de chevaux présentant une faible concentration de glyphosate (≤12,2 ng/ml) que dans le groupe de chevaux présentant une concentration plus élevée de glyphosate (>12,2 ng/ml) (médiane de 101,9 U/L). La concentration de glyphosate était plus élevée pendant l'automne (n=18 ; médiane 14,3 ng/ml) et plus faible au printemps (n=34 ; médiane 8,1 ng/ml). Des concentrations significativement plus élevées de glyphosate dans le liquide duodénal ont été mesurées chez les chevaux détenus autour des grandes villes (17,8 ng/ml) par rapport aux chevaux vivant dans les zones rurales (7,5 ng/ml).

Revisão: exposição pré-natal e pesticidas / Revisión: exposición prenatal y pesticidas / Review: Prenatal Exposure and Pesticides

Resumo Introdução: Para uma proteção adequada da saúde humana, especialmente em populações de gestantes e crianças vulneráveis, é necessário estimar com precisão os riscos nos efeitos na saúde da exposição ao pesticida. Objetivo: Identificar por meio de artigos selecionados em pesquisa eletrônica nas bases de dados PubMed y Science Direct que relacionaram os efeitos dos pesticidas com problemas na saúde das mulheres gravidas e seus recém-nascidos. Método: Nesta revisão, foram caracterizados estudos epidemiológicos que avaliam os efeitos na saúde pela exposição aos pesticidas, especialmente organofosforados (OPs) e organoclorados (OCs). Também analisasse estudos nos quais são realizadas avaliações de exposição em gestantes que moram em áreas agrícolas, homens com exposição ocupacional, crianças nascidas e residentes nas áreas onde são utilizados agrotóxicos; estudos associados ao uso de agrotóxicos com anormalidades citogenéticas em recém-nascidos, danos ao DNA e efeitos adversos ao nascer pela exposição aos pesticidas. Resultados: Os resultados dos estudos forneceram evidências para sustentar a hipótese de que a exposição a agrotóxicos está negativamente associada aos efeitos na qualidade de vida de crianças cujos pais estão expostos aos agrotóxicos, uma vez que as crianças estão expostas a diferentes níveis de agrotóxicos durante a gravidez, nascimento e crescimento. Conclusão: A validade dos estudos revisados epidemiológicos y científicos é fortemente reforçada pela avaliação da exposição com base na quantificação dos biomarcadores moleculares.

Resumen Introducción: Para una adecuada protección de la salud humana, especialmente en poblaciones de mujeres embarazadas y niños vulnerables, es necesario estimar con precisión los riesgos en los efectos de la exposición de los plaguicidas en la salud. Objetivo: Identificar artículos seleccionados a través de una búsqueda electrónica en las bases de datos PubMed y Science Direct que relacionaban los efectos de los plaguicidas con problemas de salud en las mujeres embarazadas y sus recién nacidos. Métodos: Esta revisión caracterizó estudios epidemiológicos que evalúan los efectos sobre la salud de la exposición a los plaguicidas, especialmente los organofosforados (OP) y los organoclorados (OC). También se analizaron estudios en los que se evaluó la exposición en mujeres embarazadas que viven en zonas agrícolas, hombres con exposición ocupacional, niños nacidos y residentes en zonas donde se utilizan plaguicidas, estudios asociados al uso de plaguicidas con anomalías citogenéticas en los recién nacidos, daños en el ADN y efectos adversos al nacimiento por exposición a plaguicidas. Resultados: Los resultados de los estudios aportaron pruebas que apoyan la hipótesis de que la exposición a los plaguicidas se asocia negativamente con los efectos en la calidad de vida de los niños cuyos padres están expuestos a los plaguicidas, ya que los niños están expuestos a diferentes niveles de plaguicidas durante el embarazo, el embarazo, el nacimiento y el crecimiento. Conclusión: La validez de los estudios epidemiológicos y científicos revisados se ve muy reforzada por la evaluación de la exposición basada en la cuantificación de biomarcadores moleculares.

Ultrafiltração na remoção de glifosato e ácido aminometilfosfônico em águas de abastecimento / Ultrafiltration for removal of glyphosate and aminomethylphosphonic acid in drinking water

RESUMO O glifosato é um herbicida não seletivo utilizado no controle de ervas daninhas em ambientes agrícolas e urbanos. É encontrado em mananciais associado ao seu principal metabólito, o ácido aminometilfosfônico, sendo necessária a remoção destes em estações de tratamento de água. O objetivo do trabalho foi avaliar a ultrafiltração direta na rejeição do glifosato e do ácido aminometilfosfônico em água de manancial superficial fortificada nas concentrações de 630, 800 e 1.250 μg L-1 e variação de pH entre 4 e 10. Para o glifosato, os aumentos do pH e da concentração e a presença de matéria orgânica natural contribuíram para a taxa de rejeição. A massa de glifosato adsorvida foi de 1,2 μg cm-2, sendo a adsorção na superfície e nos poros da membrana o principal mecanismo de rejeição. A ultrafiltração direta não foi efetiva para rejeição do ácido aminometilfosfônico. Para concentração do glifosato de 630 μg L-1 e pH entre 6,1 e 7,2, a ultrafiltração direta produziu permeado com concentração inferior a 500 μg L-1, atendendo ao padrão de potabilidade brasileiro, Portaria Gabinete do Ministro/Ministério da Saúde nº 888, publicada em 7 de maio de 2021.

ABSTRACT Glyphosate is a non-selective herbicide used to control weeds in agricultural and urban environments. It is found in water sources associated with its main metabolite, the aminomethylphosphonic acid, and it must be removed in the public water treatment. The aim of this work was to evaluate the direct ultrafiltration in the removal of glyphosate and aminomethylphosphonic acid in fortified surface water at concentrations of 630, 800, and 1,250 μg L-1 and pH variation between 4 and 10. For glyphosate, the increase in pH, concentration, and the presence of natural organic matter contributed to the rejection rate. The herbicide mass adsorbed was 1.2 μg cm-2, being adsorption onto the membrane surface/pores the main mechanism of herbicides retention. The UF process was not effective for removal of aminomethylphosphonic acid. For glyphosate concentration of 630 μg L-1, pH of 6.1-7.2, the UF was effective to produce the permeated in concentration of less than 500 μg L-1, as recommended by the Brazilian Drinking Water Legislation of the Ministry of Health, Portaria Gabinete do Ministro/Ministério da Saúde nº 888, publicada em 7 de maio de 2021.

Destino ambiental y efectos ecológicos de los tres herbicidas más utilizados en Colombia / Environmental fate and ecological effects of the three most commonly used herbicides in Colombia / Destino ambiental e efeitos ecológicos dos três herbicidas mais comumente usados na Colômbia

resumen está disponible en el texto completo

Abstract Knowledge of the environmental and transport fate of pesticides is integral to characterizing environmental exposures. Agencies such as the Environmental Protection Agency (EPA) 27 integrate the characterization of an exposure with ecological effects to determine the risks of pesticide use. The three most widely used herbicides in Colombia are glyphosate, propanil, and glufosinate ammonium. Although glyphosate had, since the early 1970's, been considered an environmentally friendly herbicide, the weight of the evidence of studies beginning in the 1990s show that inadvertent applications in wetlands can be fatal to the larvae of amphibians. Although glyphosate formulations are typically considered moderately toxic (LC50 = 1-10 ppm) for most aquatic organisms, for many amphibian species they are highly toxic (LC50 ˂ 1 ppm). This concern is compounded by the fact that Colombia has an incredibly high diversity of amphibians (746 species). In addition, chronic exposures of some amphibian species to sublethal concentrations, which are more likely found in the environment, have been shown to cause decreased survival, intersex gonads, tail damage, prolongation of time to metamorphosis, and liver lipidosis. In Colombia, aerial applications of Glyphos-Cosmo-Flux have been used since 1997 to fumigate illicit coca crops. As of 2019, the International Union for Conservation of Nature (IUCN) Red List had 285 species of amphibians in Colombia considered threatened. We found that 132 of the endangered (EN) and critically endangered (CR) amphibian species were present in 11 of the 32 Colombian departments with illegal coca plantations. Therefore, studies are needed to evaluate the impact of the coca eradication program on the amphibian population of the country. Propanil is the main herbicide used in rice fields. Despite its rapid environmental degradation ((1 day in aerobic conditions), studies on the impact of propanil have found that at projected application rates (4.5 kg/ha), within 48 hours after application, it reduces dissolved oxygen to levels critically important for survival of fish. At very low concentrations of 50 ppb or less of propanil, this effect correlates with lower phytoplankton production rather than higher community respiration. Despite being mild to moderately toxic at acute exposures, chronic exposure data also show that concentrations greater than 9 ppb affect the growth, reproduction, and development of fish and invertebrates. With respect to glufosinate ammonium, although it is highly likely to contaminate surface (runoff) and groundwater due to its physicochemical properties, data suggest that it is practically non-toxic to aquatic and terrestrial species. The acute hazard ratios were well below the level of concern, and therefore the EPA determined that the acute risk to non-target terrestrial and aquatic organisms is very low.

Resumo O conhecimento do destino ambiental e de transporte dos pesticidas é parte integrante da caracterização das exposições ambientais. Agências como a Agência de Proteção Ambiental (EPA) 27 integram a caracterização de uma exposição com efeitos ecológicos para determinar os riscos do uso de pesticidas. Os três herbicidas mais usados na Colômbia são glifosato, propanil e glufosinato de amônio. Embora o glifosato tenha sido considerado um herbicida ambientalmente correto desde o início da década de 1970, foi evidenciado por estudos iniciados na década de 1990 que aplicações inadvertidas em pântanos podem ser fatais para larvas de anfíbios. Embora as formulações de glifosato sejam tipicamente consideradas moderadamente tóxicas (CL50 = 1-10 ppm) para a maioria dos organismos aquáticos, para muitas espécies de anfíbios elas são altamente tóxicas (CL50 ˂ 1 ppm). Essa preocupação é agravada pelo fato de que a Colômbia tem uma diversidade incrivelmente alta de anfíbios (791 espécies). Além disso, foi demonstrado que exposições crônicas de algumas espécies de anfíbios a concentrações subletais, que são mais prováveis no ambiente, causam diminuição da sobrevivência, gônadas intersex, dano na cauda, prolongamento do tempo até a metamorfose e lipidose hepática. Na Colômbia, aplicações aéreas de Glyphos-Cosmo-Flux têm sido usadas desde 1997 para fumigar plantações ilícitas de coca. Em 2019, a Lista Vermelha da União Internacional para a Conservação da Natureza (IUCN) tinha 285 espécies de anfíbios na Colômbia consideradas ameaçadas. Descobrimos que 132 das espécies de anfíbios em perigo (EN) e criticamente em perigo (CR) estavam presentes em 11 dos 32 departamentos colombianos onde há mais plantações ilegais de coca. Portanto, são necessários estudos para avaliar o impacto do programa de erradicação da coca na população de anfíbios do país. O propanil é o principal herbicida usado nos campos de arroz. Apesar de sua rápida degradação ambiental ((1 dia em condições aeróbicas), estudos sobre o impacto do propanil descobriram que nas taxas de aplicação projetadas (4,5 kg / ha), ele reduz o oxigênio dissolvido a níveis criticamente importantes para a sobrevivência dos peixes em 48 horas. após a aplicação. Este efeito se correlaciona com a produção de fitoplâncton mais baixa, em vez de maior respiração da comunidade em concentrações muito baixas de 50 ppb ou menos de propanil. Apesar de ser leve a moderadamente tóxico em exposições agudas, os dados de exposição crônica também mostram que concentrações maiores que 9 ppb afetam o crescimento, a reprodução e o desenvolvimento de peixes e invertebrados. Com relação ao glufosinato de amônio, embora tenha grande probabilidade de contaminar a superfície (escoamento) e as águas subterrâneas devido às suas propriedades físico-químicas, os dados sugerem que é praticamente atóxico para as espécies aquáticas e terrestres. As razões de risco agudo estavam bem abaixo do nível de preocupação e, portanto, a EPA determinou que o risco agudo para organismos terrestres e aquáticos não visados é muito baixo.

Influence of a glyphosate-based herbicide on growth parameters and aflatoxin B1 production by Aspergillus section Flavi on maize grains.

Glyphosate-based herbicides (GBH) are the main pesticides applied worldwide on maize production. Glyphosate-resistant weeds led to the repeated application of high doses of the pesticide. In addition to environmental conditions, the presence of GBH affects the development of Aspergillus species and aflatoxin B1 (AFB1) production under in vitro conditions. The aim of this work was to evaluate the influence of a commercial GBH on growth and AFB1 production by Aspergillus flavus and Aspergillus parasiticus strains under different water activity (aW) conditions. The following concentrations of active ingredient glyphosate were evaluated: 20, 50, 200 and 500mM. The lag phase prior to growth and growth rate did not change at 20 and 50mM (that is, at field recommended doses) at 0.98 and 0.95 aW; however, at increasing GBH concentrations, between 200 and 500mM, the growth rate decreased at all aW conditions. In general, as the GBH concentration increased, AFB1 production decreased. However, a significant increase in toxin accumulation was found only at one of the aW conditions (0.95) at 21 days with 50mM of GBH in A. flavus and 20 and 50mM of GBH in A. parasiticus. These results show that, even though Aspergillus section Flavi growth did not increase, AFB1 production increased on maize grains at GBH concentrations similar to those of field recommended doses under favorable water availability and temperature conditions.

Study of muscle fibers of the extensor digitorium longus and soleus muscles of C57BL/6 females exposed to glyphosate during pregnancy and lactation / Estudo das fibras musculares dos músculos extensor longo dos dedos e sóleo de fêmeas C57BL/6 expostas ao glifosato durante a prenhez e a lactação

ABSTRACT Objective To evaluate the morphology and morphometry of the muscles extensor digitorium longus and soleus of C57BL/6 females, who were exposed to glyphosate during pregnancy and lactation. Methods Twelve female mice from the C57BL/6 lineage were used. After detection of pregnancy, they were divided into a Control Group, which received only water, and a Glyphosate Group, which received water with 0.5% glyphosate during pregnancy and lactation. Both groups received ad libitum standard diet. After weaning, the females were euthanized and weighed; naso-anal length was measured, and fats were collected and weighed. The muscles extensor digitorium longus and soleus were collected, and their length and weight were measured. Then, the muscles were fixed in Methacarn to perform the histological study of muscle fibers. Results Glyphosate Group presented lower weight gain during pregnancy and also lower final body weight and naso-anal length; however, the other body parameters evaluated did not present a significant difference in relation to the Control Group. Significant differences were also not observed in the analysis of muscle fibers and connective tissue. Conclusion Exposure to 0.5% glyphosate during pregnancy and lactation resulted in lower weight gain during pregnancy, final weight, and naso-anal length. Despite not directly altering the morphology of muscle tissue, these results may indicate enough exposure to interfere with animal metabolism.

RESUMO Objetivo Avaliar a morfologia e a morfometria dos músculos extensor longo dos dedos e sóleo de fêmeas C57BL/6 expostas ao glifosato durante a prenhez e lactação. Métodos Foram utilizados 12 camundongos fêmeas da linhagem C57BL/6. Após detecção da prenhez, foram separadas em Grupo Controle, que recebeu somente água, e Grupo Glifosato, que recebeu água com 0,5% de glifosato durante a prenhez e lactação. Ambos os grupos receberam dieta padrão ad libitum. Após o desmame, as fêmeas foram eutanasiadas e pesadas; o comprimento nasoanal foi mensurado, e as gorduras foram coletadas e pesadas. Os músculos extensor longo dos dedos e sóleo foram coletados, e seu comprimento e peso foram mensurados. Em seguida, os músculos foram fixados em Methacarn para a realização do estudo histológico das fibras musculares. Resultados O Grupo Glifosato apresentou menor ganho de peso durante a prenhez e também menor peso corporal final e comprimento nasoanal, entretanto os demais parâmetros corporais avaliados não apresentaram diferença significativa em relação ao Grupo Controle. Na análise das fibras musculares e do tecido conjuntivo, também não foram observadas diferenças significativas. Conclusão A exposição a 0,5% de glifosato durante a prenhez e lactação resultou em menor ganho de peso na gestação, peso final e comprimento nasoanal, o que pode indicar que, apesar de não alterar a morfologia do tecido muscular diretamente, a exposição foi suficiente para interferir no metabolismo dos animais.

Integrated management of tough lovegrass (Eragrostis plana Nees): associating chemical control tools and plant physiology / Manejo integrado de capim-annoni (Eragrostis plana Nees): associando ferramentas do controle químico e fisiologia da planta

ABSTRACT: The objective of the study was to evaluate the efficiency of herbicides use in the control of tough lovegrass according to the availability of solar radiation and the presence or absence of flooded. Two experiments were conducted in a completely randomized design, in a 2x2x4 and 2x2x5 factorial scheme, where factor A was equivalent to the environment (natural or reduced radiation); factor B to water condition (with a 2 cm flooded or without); and, factor C the herbicides: cyhalofop butyl (315 g ha-1), glyphosate (1080 g ha-1), cyhalofop butyl + glyphosate (315 g ha-1 + 1080 g ha-1) and control (without application) in the first experiment. In the second experiment, the herbicides used were cyhalofop butyl (315 g ha-1), glyphosate (1080 g ha-1), sethoxydim (184g ha-1), imazethapyr (106 g ha-1) and control (without application). Glyphosate efficiently controls plants of tough lovegrass with four tillers (>90%), being superior to cyhalofop, imazethapyr and sethoxydim; independently, of resource conditions. Reduction in the availability of solar radiation generates less shoot dry mass production from the weed, and improves the control only by imazethapyr and cyhalofop. In general, a flooded condition does not affect tough lovegrass control by herbicides.

RESUMO: O objetivo do trabalho foi avaliar a eficiência de uso de herbicidas no controle de capim-annoni em função da disponibilidade de radiação solar e da presença ou ausência de lâmina de água. Para isso, foram conduzidos dois experimentos em delineamento inteiramente casualizado, em esquema fatorial 2x2x4 e 2x2x5, em que o fator A equivaleu ao ambiente (radiação natural ou reduzida); fator B à condição hídrica (com lâmina d'água de 2 cm ou sem); e, o fator C aos herbicidas: cyhalofop butyl (315 g ha-1), glyphosate (1080 g ha-1), cyhalofop butyl + glyphosate (315 g ha-1+ 1080 g ha-1) e testemunha (sem aplicação) no primeiro experimento. No segundo experimento, os herbicidas utilizados foram: cyhalofop butyl (315 g ha-1), glyphosate (1080 g ha-1), sethoxydim (184 g ha-1), imazethapyr (106 g ha-1) e testemunha (sem aplicação). Glyphosate controla eficientemente plantas de capim-annoni com quatro afilhos (>90%), sendo superior a cyhalofop butyl, imazethapyr e sethoxydim, independente das condições. A redução da disponibilidade de radiação solar gera menor produção de matéria seca da parte aérea pelo capim-annoni, podendo inclusive, contribuir para maior eficiência de controle somente por imazethapyr e cyhalofop. De maneira geral, a condição de lâmina d'água não afeta o controle de capim-annoni pelos herbicidas.

Glifosato como factor de riesgo para malformaciones congénitas: revisión bibliográfica / Glyphosate as a risk factor for congenital malformations: a literature review

Antecedentes: en los últimos 40 años el cambio en las prácticas agrícolas ha llevado al consecuente uso de plaguicidas con el fin de incrementar las cosechas y evitar plagas que afecten la producción, siendo un procedimiento usual a nivel mundial. En Colombia la utilización de estos plaguicidas en especial el glifosato, cuya marca comercial a nivel mundial se conoce como Roundup®, compuesto por 480 g/L de la sal isopropilamina de N-fosfonometilglicina, es ampliamente empleado desde hace más de 30 años sobre todo en el Valle del Cauca donde se utiliza para la maduración de la caña de azúcar y como herbicida para cultivos de café, banano, arroz, cacao y palma africana así como cítricos en otras regiones del país. Métodos:se realizó una búsqueda sistemática e integral de la literatura en las bases de datos Cochrane, Medline, Embase, Lilacs y Scielo utilizando diferentes combinaciones de exposición y términos de resultado. Resultados: la búsqueda encontró trece estudios que prueban asociaciones entre glifosato y defectos de nacimiento. Conclusiones: en cinco de los trece no se encontró asociación entre la exposición al glifosato y la presentación de malformaciones, mientras que en ocho artículos hubo algún tipo de asociación entre la presencia de malformaciones y el contacto con glifosato o sus sales. Se hace necesario realizar estudios prospectivos.

Background: in the last 40 years, changes in agricultural practices have led to the consequent use of pesticides to increase yields and avoid pests that affect production, being a procedure commonly used worldwide. In Colombia, the use of these pesticides, especially glyphosate, whose worldwide trade name is Roundup®, composed of 480 g/L of the isopropylamine salt of N-phosphonomethylglicine, has been extensively used for more than 30 years in the Valle del Cauca region to accelerate ripening of sugar cane, and applied as a herbicide for coffee, banana, rice, cocoa and African palm crops, as well as in citrus groves, in other regions of the country. Methods: a systematic and comprehensive literature search was performed in Cochrane, Medline, Embase, Lilacs and Scielo databases using different combinations of exposure and outcome terms. Results: the search found thirteen studies testing associations between glyphosate and birth defects. Conclusions: five of the thirteen articles found no association between glyphosate exposure and the occurrence of malformations, while eight studies found some type of association between malformations and contact with glyphosate or its salts. Further prospective studies are needed.

Isolation of culturable mycota from Argentinean soils exposed or not-exposed to pesticides and determination of glyphosate tolerance of fungal species in media supplied with the herbicide / Aislamiento de la microbiota cultivable de suelos argentinos expuestos y no expuestos a plaguicidas y determinación de la tolerancia a glifosato de especies fúngicas en medios suplementados con el herbicida

Abstract The current agricultural system has led to the development of glyphosate (GP)-resistant weeds, causing an increase in GP doses and applications. Native mycota of pesticide-contaminated sites are the major source of pesticide-degrading microorganisms. The aims of the present study were to isolate the GP-tolerant culturable mycota in two soils with different pesticide exposure from Córdoba, Argentina, and to evaluate the growth parameters in native fungal isolates in the presence of GP and the effective dose that caused 50% growth reduction. The results showed that the genera Fusarium, Aspergillus, Mucor, Penicil-lium and Sterilia were the prevalent fungi isolated from soils both exposed and not-exposed to pesticides. The highest value (>100 mM) of effective concentration of herbicide that caused 50% growth inhibition (EC50), was found for Trichoderma isolates. Sterilia spp. had EC50 val-ues of 100mM, while Aspergillus spp. and Mucor had EC50 values between 50 and 100mM. The growth rate evaluation varied according to the isolates and GP concentrations. The data showed that all Aspergillus spp., Trichoderma spp., Mucor and three Sterilia spp. had the best growth performance in media supplied with GP after a variable acclimation period. This study provides valuable data for further studies that would allow to know the metabolic capacity of these fungal species that can be potential candidates for GP removal from contaminated environments.

Resumen El sistema agrícola actual condujo ai desarrollo de malezas resistentes a glifos-ato (GP), lo que deriva en el aumento de las dosis y el número de aplicaciones requeridas. La microbiota nativa de sitios contaminados con plaguicidas constituye la fuente principal de microorganismos capaces de degradar este herbicida. Los objetivos del presente estudio fueron aislar la microbiota cultivable tolerante a GP a partir de dos suelos agrícolas con diferente grado de exposición a plaguicidas, ambos de la provincia de Córdoba, Argentina, y evaluar en los hongos nativos aislados los parámetros de crecimiento en presencia de GP y la dosis efectiva que produce un 50% de reducción del crecimiento (EC50). Los géneros Fusarium, Aspergillus, Mucor, Penicillium y Sterilia fueron los de mayor prevalencia, tanto en suelos expuestos como no expuestos a plaguicidas. La mayor EC50 hallada (> 100 mM) correspondió a dos aislamientos de Trichoderma. En dos aislamientos de Sterilia, los valores de EC50 fueron de 100 mM, mientras que en los dos de Aspergillus y en uno de Mucor fueron de entre 50 y 100 mM. La velocidad de crecimiento varió según la concentración de GP empleada y el aislamiento considerado. Todos los aislamientos de Aspergillus, Trichoderma y Mucor, y tres aislamientos de Sterilia mostraron el mejor rendimiento en cuanto al crecimiento en los medios con GP después de un período de aclimatación variable. Este trabajo proporciona datos preliminares valiosos referidos a la capacidad metabólica de estos aislados y su potencial para remover GP en ambientes contaminados.

Invasive species versus pollutants: Potential of Limnoperna fortunei to degrade glyphosate-based commercial formulations.

The intensive use of glyphosate in industrial agriculture may lead to freshwater contamination, encouraging studies of its toxic effect on non-target aquatic organisms. Glyphosate-based commercial formulations contain adjuvants, making them even more toxic than the active ingredient (a.i.) itself. The golden mussel Limnoperna fortunei is a freshwater invasive species which has been found to increase glyphosate dissipation in water and to accelerate eutrophication. The aim of this study is to evaluate the capability of L. fortunei to reduce the concentration of glyphosate in two commercial formulations, Roundup Max® and Glifosato Atanor®. Results were compared with the decay of the a.i. alone and in presence of mussels. Evasive response and toxicity tests were performed in a first set of trials to analyze the response of L. fortunei exposed to Roundup Max® and Glifosato Atanor®. Subsequently, we conducted a 21-day degradation experiment in 2.6-L microcosms applying the following treatments: 6 mg L-1 of technical-grade glyphosate (G), Glifosato Atanor® (A), Roundup Max® (R), 20 mussels in dechlorinated tap water (M), and the combination of mussels and herbicide either in the technical-grade (MG) or formulated form (MA and MR) (all by triplicate). Samples were collected at days 0, 1, 7, 14 and 21. No significant differences in glyphosate decay were found between treatments with mussels (MG: 2.03 ± 0.40 mg L-1; MA: 1.60 ± 0.32 mg L-1; MR: 1.81 ± 0.21 mg L-1), between glyphosate as a.i. and the commercial formulations, and between the commercial formulations, suggesting that the adjuvants did not affect the degrading potential of L. fortunei. In addition to the acceleration of glyphosate dissipation in water, there was an increase in the concentration of dissolved nutrients in water (N-NH4+ and P-PO43-) even higher than that caused by the filtering activity of the mussels, probably resulting from stress or from the degradation of glyphosate and adjuvants. We believe that a larger bioavailability of these nutrients due to glyphosate metabolization mediated by mussels would accelerate eutrophication processes in natural water bodies. The approach used here, where L. fortunei was exposed to two commercial formulations actually used in agricultural practices, sheds light on the potential impact of glyphosate decay on water bodies invaded by this species.

Isolation of culturable mycota from Argentinean soils exposed or not-exposed to pesticides and determination of glyphosate tolerance of fungal species in media supplied with the herbicide.

The current agricultural system has led to the development of glyphosate (GP)-resistant weeds, causing an increase in GP doses and applications. Native mycota of pesticide-contaminated sites are the major source of pesticide-degrading microorganisms. The aims of the present study were to isolate the GP-tolerant culturable mycota in two soils with different pesticide exposure from Córdoba, Argentina, and to evaluate the growth parameters in native fungal isolates in the presence of GP and the effective dose that caused 50% growth reduction. The results showed that the genera Fusarium, Aspergillus, Mucor, Penicillium and Sterilia were the prevalent fungi isolated from soils both exposed and not-exposed to pesticides. The highest value (>100mM) of effective concentration of herbicide that caused 50% growth inhibition (EC50), was found for Trichoderma isolates. Sterilia spp. had EC50 values of 100mM, while Aspergillus spp. and Mucor had EC50 values between 50 and 100mM. The growth rate evaluation varied according to the isolates and GP concentrations. The data showed that all Aspergillus spp., Trichoderma spp., Mucor and three Sterilia spp. had the best growth performance in media supplied with GP after a variable acclimation period. This study provides valuable data for further studies that would allow to know the metabolic capacity of these fungal species that can be potential candidates for GP removal from contaminated environments.

Biomonitorización del impacto en la salud y medio ambiente de poblaciones rurales expuestas al uso de Glifosato en la provincia de Santiago del Estero / Biomonitoring of the impact on the health and environment of rural populations exposed to the use of Glyphosate in the province of Santiago del Estero

El objetivo del presente estudio fue demostrar la presencia de glifosato en mieles y asociar el grado de contaminación ambiental por el herbicida con la distancia a la que se encuentran los cultivos genéticamente modificados. Determinar si existe relación entre la contaminación ambiental detectada, la exposición ambiental al glifosato y los niveles del herbicida en fluidos biológicos humanos con el daño genotóxico producido en células humanas in vivo en las poblaciones expuestas en las zonas de cultivos transgénicos. Proponer un modelo teórico de las posibles causas y factores que contribuyen a la contaminación ambiental por el herbicida y el daño genético e identificar posibles biomarcadores de exposición que permitan la biomonitorización y evaluación del riesgo de exposición. Para ellos analizaron 103 muestras de mieles provenientes de dos zonas geográficas de la provincia con y sin exposición a fumigaciones con glifosato. Se analizaron también 183 muestras de orina y células epiteliales bucales de pobladores de zonas expuestas y no expuestas a fumigación con glifosato. En las muestras de orina y mieles se determinaron los niveles de glifosato mediante el ensayo de ELISA de la marca Abraxis. En las células epiteliales bucales se determinó la frecuencia de micronúcleos. Los niveles de glifosato en mieles y orina resultaron estadísticamente diferentes entre las muestras provenientes de zonas expuestas al glifosato en comparación con las no expuestas. La diferencia entre la frecuencia de micronúcleos en población expuesta y no expuesta fue estadísticamente significativa

El glifosato afecta negativamente a los espermatozoides humanos: evidencia in vitro / Glyphosate Negatively Affects Human Sperm: in vitro evidence

Determinar el efecto del glifosato sobre la calidad seminal en humanos a través de una revisión sistemática. Se realizó una búsqueda de la literatura en dos bases de datos (Pubmed y Scopus) de los terminos glyphosate/gliphosate/Roundup/yerbimat y sperm/"male reproductive tract". Los criterios de selección permitieron analizar tres artículos sobre el efecto del glifosato sobre los espermatoozides humanos. Se observó un efecto de negativo del glifosato sobre los espermatoozides humanos (movilidad, actividad mitocondrial y DNA). Aunque son pocos los artículos que evalúan el efecto del glifosfato sobre la calidad seminal, todos concluyen en sus repercusiones negativas. Investigaciones sobre el tema se requieren especialmente ahora que el Gobierno Nacional pretende implementar su uso

To determine the effect of glyphosate on seminal quality in humans through a systematic review. Two databases (Pubmed and Scopus) were searched for potentially relevant publications about glyphosate/gliphosate/Roundup/yerbimat and sperm/"male reproductive tract". Selection criteria allowed analyzing three articles on the effect of glyphosate on human spermatozoa. An adverse effect of glyphosate was observed on human spermatozoa (mobility, mitochondrial activity, and DNA). Although few articles evaluate the effect of glyphosate on seminal quality, all conclude in its negative repercussions. Research on the subject is especially needed now that the National Government intends to implement its use.

Toxicidade aguda (LC50) e efeitos comportamentais e morfológicos de formulado comercial com princípio ativo glifosato em girinos de Physalaemus cuvieri (Anura, Leptodactylidae) e Rhinella icterica (Anura, Bufonidae) / Acute Toxicity (CL50) and behavioral and morphological effects of a commercial formulation with glyphosate active ingredient in tadpoles of Physalaemus cuvieri (Anura, Leptodactylidae) and Rhinella icterica (Anura, Bufonidae)

RESUMO O declínio de anfíbios no mundo está cada vez maior e a perda de riqueza, muitas vezes, está associada a áreas agrícolas. O uso de agrotóxicos, em especial daqueles à base de glifosato, é cada vez maior e novas formulações estão sendo desenvolvidas. O presente trabalho avaliou a toxicidade aguda de um composto comercial com o princípio ativo glifosato e os efeitos comportamentais e morfológicos em girinos de Physalaemus cuvieri e Rhinella icterica. O primeiro mostrou-se mais sensível em relação ao formulado comercial do que o segundo e não houve diferenças significativas em relação às mudanças comportamentais e o aumento das concentrações do formulado entre as espécies, porém houve alterações morfológicas de peso e comprimento dos girinos de ambas espécies.

ABSTRACT The decline of amphibians in the world is increasing and the loss of wealth is often associated with agricultural areas. The use of pesticides, especially those based on glyphosate is increasing and new formulations are being developed. This study evaluated the acute toxicity of a commercial compound with glyphosate and behavioral and morphological effects on Physalaemus cuvieri and Rhinella icterica tadpoles; the former was more sensitive to the commercially formulated compound than R. icterica and there were no significant differences in relation to behavioral changes and increase compound concentrations among species, but there were morphological changes of weight and length of tadpoles of both species.

Influência do etanol como cosubstrato na biorremediação de água contaminada com formulação comercial à base de glifosato / Influence of ethanol as a co-substrate on bioremediation of water contaminated with glyphosate-based comercial formulation

RESUMO O presente trabalho objetivou avaliar a eficiência e a cinética de degradação de formulação comercial à base de glifosato em amostras de água, previamente contaminadas, via processo aeróbio, utilizando etanol como cosubstrato no processo. Utilizou-se um reator aeróbio com capacidade volumétrica de 1 L, operado em sistema de batelada sequencial com ciclos de 24 horas e biomassa em suspensão. Foram testadas quatro fases sob diferentes condições nutricionais: 1 sem a presença do etanol e outras 3 com relação etanol:glifosato de 7,8:1, 27,5:1 e 18,3:1. Quando o sistema operou sem a presença de etanol, a eficiência de remoção do glifosato foi de 18%, a qual aumentou para 78% ao se adicionar etanol na relação 7,8:1. No entanto, ao aumentar a concentração de etanol nas demais fases, não foram observadas melhoras na eficiência de remoção devido, provavelmente, à preferência dos organismos pelo uso do etanol como fonte de carbono em relação ao glifosato. Com relação aos ensaios cinéticos, os resultados foram ajustados ao modelo de degradação de pseudoprimeira ordem, considerando o residual de glifosato. A fase 3, com relação etanol:glifosato 27,5:1, foi a que apresentou maior valor da constante cinética aparente, k = 0,01746.min-1. Os resultados obtidos neste estudo indicam que a utilização de etanol como cosubstrato pode ser uma alternativa para a descontaminação de águas contaminadas com glifosato.

ABSTRACT This study aimed to evaluate the efficiency and degradation kinetics of commercial glyphosate formulation in previously contaminated water samples via aerobic process using ethanol as a co-substrate. An aerobic reactor with 1L volumetric capacity operated in sequential batch system with 24-hour cycles and suspended biomass was used. Four different nutritional conditions were tested: one with no ethanol addition; and three others with ethanol: glyphosate ratios of 7.8:1, 27.5:1 and 18.3:1. Operating with no ethanol addition, the efficiency of glyphosate removal was 18% and increased to 78% when ethanol was added to the system in a 7.8:1 ratio. However, when glyphosate concentration was further increased in the next phases, it did not result in higher removal efficiency, probably due to the preference of organisms for ethanol use as a carbon source over glyphosate. The results of the kinetic tests adjusted to first-order degradation models considering residual glyphosate. Phase 3 with 27.5:1 ethanol/glyphosate ratio showed the highest apparent kinetic constant value, k = 0.01746. The results of this study suggest that using ethanol as a co-substrate can be an alternative for decontamination of glyphosate contaminated waters.

Estudio de propiedades moleculares del glifosato usando métodos químico-cuánticos computacionales / Study of molecular properties of glyphosate using chemical-quantum computational methods

En este trabajo de investigación se realizó un estudio computacional del glifosato calculando detalladamente las propiedades moleculares del mismo. Se logró a través de este trabajo la caracterización del herbicida glifosato, presentado valores de longitudes de enlace y ángulos así como de propiedades químicas de interés en estudios QSAR, de energías y de bioactividad obtenidos por métodos mecano cuánticos utilizando la mecánica molecular, semiempirico y ab initio. Se analizaron los resultados obtenidos al comparar los datos experimentales del glifosato con los obtenidos computacionalmente demostrando una buena correlación. La estructura del glifosato fue trazada usando la interfaz de Hyperchem; esta fue sometida a cálculos de optimización geométrica inicialmente de Mecánica Molecular para obtener la estructura más estable, posteriormente todas las estructuras fueron analizadas mediante el método semiempirico PM3 para obtener valores más confiables de energía y geometría. Para el método ab initio se usó la base 3-21G. La minimización de la energía de las estructuras se desarrolló por el método Fletcher-Reeves de gradiente conjugado hasta un valor de gradiente RMS (root-mean-square) menor a 0,100 Kcal/(A°mol) o un máximo de 500 ciclos de iteración, el límite de convergencia SCF empleado fue de 0,001 Kcal/mol. Las propiedades moleculares necesarias en QSAR (Relaciones estructura actividad) y la predicción de bioactividad se realizó en el software quimio informático Molinspiration. El ordenamiento de los datos numéricos, las gráficas, regresiones y el ANOVA se realizaron en Excel 2015. Los valores encontrados de longitud de enlace resultan muy satisfactorios, se encontró que el estadístico F (0,1574) es menor al valor crítico (2,479) y la P es mayor a 0,05, aceptándose la hipótesis nula, la desviación media absoluta resultó 0,27Å. La regresión dió coeficientes r2 de 0,89-0,86 y 0,76 para el método semiempirico, mecánica molecular y ab initio respectivamente.Para los ángulos, los valores encontrados también son satisfactorios, el estadístico F (0,226 ) valor crítico (2,43) y la P es mayor a 0,05, desviación media absoluta encontrada fue de 5,02 grados.

In this research work a computational study of glyphosate was carried out, calculating in detail the molecular properties of it. Through this work, the characterization of the glyphosate herbicide was achieved, presenting values of link lengths and angles as well as chemical properties of interest in QSAR studies, of energies and bioactivity obtained by quantum mechano methods using molecular, semi-empirical and ab-mechanical mechanics. Initio the results obtained were analyzed by comparing the experimental data of glyphosate with those obtained computationally demonstrating a good correlation. The structure of glyphosate was plotted using the Hyperchem interface; this was subjected to geometric optimization calculations initially of Molecular Mechanics to obtain the most stable structure, subsequently all structures were analyzed using the PM3 semi-empirical method to obtain more reliable energy and geometry values. For the ab initio method, the 3-21G base was used. The energy minimization of the structures was developed by the Fletcher-Reeves method of conjugate gradient up to a RMS (root-mean-square) gradient value less than 0,100 Kcal / (A°mol) or a maximum of 500 iteration cycles , the SCF convergence limit used was 0,001 Kcal / mol. The molecular properties required in QSAR (Activity structure relationships) and bioactivity prediction were performed in the Molinspiration computer chemo software. The ordering of the numerical data, the graphs, regressions and the ANOVA were performed in Excel 2015. The values found for link length are very satisfactory, it was found that the F statistic (0,1574) is less than the critical value (2,479) and the P is greater than 0.05, accepting the null hypothesis, the absolute mean deviation was 0.27Å. The regression gave r2 coefficients of 0,89-0,86 and 0,76 for the semi-empirical method, molecular mechanics and ab initio respectively. For the angles, the values found are also satisfactory, the statistical F (0,226) critical value (2,43) and P is greater than 0,05, absolute mean deviation found was 5,02 degrees.