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De la investigación al campo: el proceso de desarrollo de los pesticidas agrícolas
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En la industria de los pesticidas, la investigación y el desarrollo desempeñan un papel fundamental a la hora de identificar las necesidades del mercado y las demandas de los agricultores. Este proceso implica una serie de etapas para comprender los desafíos que enfrentan los productores rurales y desarrollar soluciones efectivas.
Entre los insumos más importantes se encuentran los pesticidas, esenciales para la agricultura en todo el mundo, por lo que el proceso de innovación en este sector es intensivo. Las empresas fabricantes de agroquímicos se pueden dividir en dos categorías:
Las integradas, que son líderes del mercado, con gran inversión tecnológica y enfocadas a la investigación y desarrollo de nuevas moléculas químicas.
Y las especializadas,
que fabricarán principalmente productos equivalentes cuya patente haya caducado.
La innovación en el segmento de pesticidas agrícolas busca descubrir y desarrollar nuevas moléculas, con el objetivo de controlar plagas en diferentes cultivos, de manera eficiente y económicamente viable. Este proceso comienza con un análisis integral del mercado agrícola, incluyendo las tendencias de los cultivos, la demanda de productos agrícolas y los desafíos que enfrentan los agricultores en diferentes regiones.
Esto incluye identificar las plagas, enfermedades y malezas más comunes en diferentes cultivos y regiones geográficas. Al comprender estos desafíos, las empresas de pesticidas dirigen sus esfuerzos de investigación y desarrollo para crear productos que satisfagan las necesidades específicas de los agricultores.
Dado que cada región agrícola puede enfrentar desafíos únicos debido a variaciones en el clima y las prácticas agrícolas, la investigación debe tener en cuenta estas diferencias. Al comprender estos desafíos, las empresas de pesticidas pueden guiar el desarrollo de nuevas formulaciones y tecnologías que ayuden a proteger los cultivos y aumentar la productividad agrícola.
Investigación y desarrollo de nuevas moléculas
La etapa de investigación y desarrollo (I+D) de un pesticida agrícola abarca desde el descubrimiento de una molécula con potencial aplicación hasta el lanzamiento del producto final al mercado. Este proceso, en promedio, dura alrededor de siete años y se subdivide en investigación, desarrollo y registro del producto.
En la fase de
investigación se pueden identificar nuevas moléculas mediante el análisis de
compuestos similares o mediante la búsqueda de nuevos componentes. Cuando estas
investigaciones conducen al descubrimiento de ingredientes activos prometedores,
comienza la etapa de desarrollo.
Durante el desarrollo se realizan una serie de pruebas de campo, evaluando la interacción del producto con el medio ambiente, su efectividad contra plagas, enfermedades o malezas, así como su toxicidad y dosificación adecuada. Los resultados de estas pruebas se documentan en informes.
La investigación y el
desarrollo de nuevas moléculas representa una inversión significativa para las
empresas de pesticidas, ya que implican elevados costos y un extenso periodo de
investigación. Como resultado, generalmente son las grandes empresas las que
cuentan con los recursos para realizar estos procesos con un alto grado de
innovación y más tecnología.
Selección de principios activos
Es común mejorar los productos existentes por medio de la creación de nuevas formulaciones y la combinación de ingredientes activos disponibles en el mercado. En estos casos, incluso las empresas más pequeñas tienen la capacidad de desarrollar productos utilizando moléculas existentes y establecidas. Aunque estos procesos son menos innovadores, son más viables económicamente.
Las empresas
dedicadas a la fabricación de productos genéricos, con moléculas descubiertas
por otras empresas, se centran en la reingeniería de productos, centrándose en
el desarrollo de diferentes rutas de síntesis de productos.
Para seleccionar las
moléculas es necesario identificar inicialmente los objetivos que el
agroquímico pretende controlar, incluyendo la evaluación de las principales
enfermedades, plagas y malezas que dañan los cultivos objetivo. A partir de
estos análisis se seleccionan los principios activos ya existentes en el
mercado que han demostrado eficacia. Además de eso, durante la selección de los
componentes activos también se tienen en cuenta otros aspectos, como la
estabilidad fisicoquímica, la compatibilidad con otros ingredientes de la
formulación y el coste.
Etapas de investigación y desarrollo
Como vimos anteriormente, el proceso de I+D de pesticidas pasa por varias etapas, desde el descubrimiento inicial hasta el lanzamiento del producto. Este proceso es riguroso y generalmente lleva mucho tiempo. Las siguientes son sus principales etapas de investigación y desarrollo:
Pre-screening: Después de analizar el mercado agrícola para
identificar las demandas de los agricultores y las necesidades del mercado, se
lleva a cabo una selección previa. En esta etapa se realiza el estudio de las
moléculas, seguido de la identificación de los principios activos. Durante el
primer año se realizan varios estudios y se analizan varias moléculas.
Screening: En esta etapa se realizan pruebas biológicas en
las que se inoculan plagas y patógenos en las plantas para evaluar el potencial
bioquímico de nuevas moléculas o formulaciones.
Selección: Luego de las pruebas previas, se eligen
moléculas con potencial y se prueban intensivamente en plantas en condiciones
climáticas similares a las del campo. Los investigadores seleccionan los
componentes activos que se utilizarán en la formulación del pesticida.
En esta etapa, las pruebas se realizan en
ambientes controlados, como invernaderos.
Se pueden utilizar las cámaras o salas climáticas para el
crecimiento de plantas, estos
equipos permiten un control más preciso de los parámetros ambientales,
asegurando condiciones ideales para el desarrollo y pruebas de la planta.
Además de eso, se puede emplear la cámara de pulverización durante esta etapa. Este equipo proporciona una aplicación uniforme de pesticidas y facilita las pruebas con diferentes configuraciones, como variación de velocidad de aplicación, tipos de boquillas de aspersores y simulación de lluvia. Esta flexibilidad permite evaluar diferentes dosis de forma práctica, sin interferencias externas que puedan comprometer los resultados.
Formulación: Una vez elegidos los ingredientes activos, se
combinan con adyuvantes y solventes, lo que permite la creación de una
formulación estable y eficaz. Las formulaciones pueden ser líquidas, en polvo y
granuladas.
Desarrollo: En esta etapa se realiza el desarrollo del
perfil biológico del producto, con pruebas que evalúan formulaciones puras y
compuestas optimizadas. Se realizan pruebas a gran escala para determinar el
comportamiento de la molécula en el ecosistema.
Antes de proceder con las pruebas de campo, los nuevos productos se evalúan en el laboratorio para evaluar su eficacia y seguridad. Se realizan pruebas de toxicidad, estabilidad y compatibilidad con otros productos agrícolas. Después de pasar las pruebas de laboratorio, se realizan estudios de campo para evaluar la efectividad en condiciones reales de cultivo.
Registro: Después de los estudios y evaluaciones, comienza
la etapa de registro del producto ante las autoridades competentes, como el
Ministerio de Agricultura, Ganadería y Abastecimiento (MAPA), la Agencia
Nacional de Vigilancia Sanitaria (ANVISA) y el Instituto Brasileño del Medio
Ambiente (IBAMA).
Después de pasar pruebas de campo y cumplir con las regulaciones gubernamentales, incluida la presentación de datos e informes detallados que evalúan la seguridad y eficacia, los productos son registrados y quedan listos para su comercialización.
La Figura 1 presenta en detalle la duración y
las principales etapas del proceso de desarrollo de nuevos pesticidas agrícolas.
Registro y regulaciones
El registro de pesticidas agrícolas representa una etapa importante en el proceso de desarrollo y comercialización de estos productos en el mercado. Los pesticidas pasan por un riguroso proceso de evaluación y aprobación por parte de los organismos reguladores.
Para obtener el registro, los agroquímicos deben cumplir con una serie de requisitos reglamentarios establecidos por las autoridades competentes. Esto incluye la realización de pruebas exhaustivas para evaluar la seguridad ambiental, la toxicidad y la eficacia del producto. El objetivo de estas pruebas es garantizar que el pesticida sea seguro para su uso en cultivos, tanto para personas, animales, insectos y el medio ambiente en general.
Los registros regulatorios pueden variar según el país y la legislación específica de cada región. Sin embargo, generalmente los pesticidas agrícolas deben someterse a pruebas de toxicidad, estudios de degradación ambiental, análisis de residuos en alimentos, evaluaciones de impacto ambiental y pruebas de efectividad en el control de plagas, enfermedades y malezas.
Además, los fabricantes deben proporcionar datos
sobre la composición del producto, incluidos sus principios activos,
formulación y modo de acción. Después de cumplir todos estos requisitos y tener
sus pruebas aprobadas por los organismos competentes, el pesticida agrícola
puede recibir el registro necesario para ser vendido y utilizado por los
agricultores.