¡Así como lo lee! un método más barato y rápido para detectar el que posiblemente sea uno de los herbicidas más polémicos en la erradicación de cultivos ilícitos de Colombia. Aunque está en fase de laboratorio, ya es capaz de detectar concentraciones muy bajas de esta sustancia química en agua, y busca a futuro convertirse en un dispositivo similar a un glucómetro, de fácil acceso y portátil para que cualquier persona lo pueda usar.
El glifosato ha sido objeto de fuertes críticas por sus
posibles impactos sobre la salud humana y el medioambiente. Su uso intensivo ha
llevado a que se detecte en fuentes hídricas, suelos, alimentos, animales y
hasta en el cuerpo de las personas, donde puede acumularse en órganos como el
hígado y los riñones. Algunos estudios científicos ya han mostrado que la
exposición prolongada al glifosato, incluso en dosis pequeñas, puede provocar
daños celulares, alteraciones hormonales y otros efectos tóxicos.
Es más, en 2022 el caso de Yaneth Valderrama fue emblemático
en la lucha contra este herbicida, pues esta mujer, que se dedicaba al campo,
fue rociada en 1998 con glifosato mientras se realizaba una aspersión contra
cultivos ilícitos. El contacto con esa sustancia le provocó un aborto y 6 meses
después murió a causa de fallos múltiples en su organismo. Su caso fue citado
por la Corte Interamericana de Derechos Humanos y formó parte del Informe Final
de la Comisión de la Verdad.
Justamente la necesidad de tener mejores formas de detectar
el glifosato en agua y en suelo fue lo que motivó a Daniela Malaver Amaya,
magíster en Química de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), a
desarrollar una propuesta innovadora: un sensor electroquímico que, aunque
todavía se encuentra en etapa experimental, podría sentar las bases para
diseñar un dispositivo portátil, económico y sensible que mida la presencia de
glifosato en distintas muestras, desde aguas hasta alimentos.
El instrumento funciona como una especie de glucómetro que mide azúcar en sangre, pero este permite que cualquier persona verifique si hay residuos del herbicida sin depender de laboratorios especializados ni de equipos costosos; hoy los análisis dependen en gran medida de equipos cuyos costos oscilan entre los 30 y los 50 millones de pesos, mientras que la alternativa propuesta por la magíster Malaver costaría aproximadamente 7 veces menos, y arrojaría el resultado en minutos.
Un “sándwich” de materiales para atrapar al glifosato
Para lograrlo, la investigadora trabajó con una estrategia
basada en electroquímica, una rama de la química que estudia cómo ciertas
sustancias se comportan cuando se les aplica electricidad. Por sí solo el
glifosato no genera señales eléctricas fáciles de medir. Sin embargo, tiene una
propiedad muy útil, y es que se une fácilmente al cobre formando un complejo
químico estable. Ese comportamiento fue la clave para diseñar un sistema de
detección indirecta, es decir un método que no mide el glifosato como tal, sino
el efecto que este tiene sobre el cobre.
El sensor desarrollado es un pequeño dispositivo que parece
una varilla delgada hecha de carbono especial. Para que pueda detectar
glifosato en el laboratorio se le añadieron dos capas, primero una película muy
delgada de un polímero que conduce electricidad (llamado PEDOT), y luego una
capa de cobre. El resultado es algo parecido a un sándwich de materiales que
trabajan juntos para captar la presencia del herbicida.
“Cuando este sensor se pone en contacto con una muestra de
agua que contiene glifosato, la molécula se une al cobre de la superficie. Esa
unión cambia la forma en que el cobre se comporta al recibir electricidad, y
así en el laboratorio se aplican pequeños impulsos de potencial al sensor para
medir cómo responde la corriente. Si el glifosato está presente la corriente
cambia, y con esa señal se puede saber, no solo si hay glifosato, sino también
cuánta cantidad hay en la muestra”, agrega la magíster.
Durante los experimentos, realizados completamente en el
laboratorio, se probaron soluciones con concentraciones conocidas del
herbicida. Los resultados fueron muy alentadores, pues el sensor fue capaz de
detectar glifosato en concentraciones tan bajas como 0,029 partes por millón,
la cual es menor que la que puede detectar un cromatógrafo especial y costoso
para este proceso. Además, el sensor funciona bien tanto en concentraciones
bajas como altas, lo que lo hace versátil para diferentes tipos de muestras.
Hacia el final del proyecto, el sensor se probó con agua de
pozo simulada, a la que se le había añadido glifosato en el laboratorio.
“Aunque no es una muestra de campo real, esta prueba sirve como un primer paso
hacia aplicaciones más prácticas, como la detección directa en aguas rurales,
ríos o fuentes cercanas a cultivos”, señala.
Hacia un sensor portátil y asequible para todos
Más allá de los datos técnicos, el aporte más importante de
esta investigación es la posibilidad de diseñar a futuro un sensor portátil,
económico y fácil de usar por cualquier persona. Hoy detectar glifosato
requiere equipos sofisticados, reactivos costosos y personal altamente
capacitado. Con el enfoque de la magíster Malaver todo eso se reduciría a un
dispositivo tan simple como un glucómetro, una herramienta que las comunidades
podrían llevar en el bolsillo para verificar la calidad del agua que consumen o
del alimento que producen.
Para entender por qué este sensor es tan relevante, vale la
pena recordar que el glifosato es una sustancia creada a partir de procesos
químicos y no existe en la naturaleza, pero su estructura es similar a otras
sustancias que sí se encuentran naturalmente, por lo cual puede entrar en las
plantas e impide la producción de ciertas proteínas que ellas necesitan para
vivir. Por eso se usa para matar malezas. El problema es que esa misma
capacidad puede afectar a otros seres vivos, como animales o personas, sobre
todo si el glifosato entra al cuerpo muchas veces o en grandes cantidades.
En Colombia este herbicida se ha usado en cultivos como
soya, caña, arroz y maíz, pero también fue muy conocido por las fumigaciones
aéreas que se hacían para eliminar cultivos de coca. El glifosato caía desde
aviones sobre grandes zonas, pero muchas veces también contaminaba el agua, la
tierra y afectaba a las comunidades que vivían cerca; sin embargo, desde el
Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible se viene trabajando en la
prohibición de este tipo de aspersión para la erradicación de cultivos ilícitos.
La investigación se desarrolló en el marco del proyecto
“Dispositivos electroquímicos en papel para la determinación de glifosato”, con
el apoyo de la Facultad de Ciencias de la UNAL, y contó con el apoyo y la
dirección de la profesora Andrea del Pilar Sandoval, del grupo de investigación
Electroquímica y Termodinámica Computacional del Departamento de Química, así
como del Laboratorio de Electroquímica y Termodinámica Computacional.
