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Development of environmental modules for evaluation of toxicity of pesticide residues in agriculture

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Lo strumento NIKE prevede la tossicità

La determinazione della tossicità delle molecole bioattive presenta notevoli complessità. Il progetto europeo DEMETRA ha sviluppato un software di facile utilizzo per la previsione della tossicità molecolare tramite algoritmi ottimali concepiti per modelli combinabili ibridi.

Salute

La questione della tossicità degli agenti inquinanti nelle catena alimentare costituisce una fonte di preoccupazione sempre più elevata. Non c'è alcun dubbio che si assiste a un impegno diffuso nella limitazione dell'utilizzo di prodotti chimici pericolosi. Tuttavia, la vera sfida rimane la maniera con cui valutare i limiti di tossicità della moltitudine di prodotti chimici scaricati nell'ambiente. Tradizionalmente, per produrre dati sulla tossicità delle molecole, in particolar modo per determinare i livelli tossici per l'uomo, è stata utilizzata la sperimentazione animale. Si assiste, tuttavia, a un'opposizione crescente verso tali pratiche, a causa delle crudeltà inflitte agli animali, dei costi necessari e dei tempi lunghi per l'ottenimento di risultati. I progressi attuali nella biochimica e nelle tecnologie informatiche tendono all'eliminazione di questo tipo di sperimentazione. I modelli QSAR (Quantitative Structure-Activity Relationship) sono mezzi con cui la struttura chimica può essere connessa in maniera quantitativa all'attività biologica, ad esempio la tossicità. Tutto ciò, naturalmente, implica un'enorme quantità di dati prodotti, e il metodo più ovvio per gestire di questi dati è rappresentato dallo sviluppo di un software appositamente progettato. Di conseguenza, il progetto DEMETRA si è posto l'obiettivo di progettare un software per la produzione di previsioni affidabili dell'ecotossicità per il vasto numero di pesticidi presentati per la registrazione. NIKE, il software sviluppato, ha combinato tutti i dati acquisiti nel progetto DEMETRA assieme all'immissione della struttura chimica nella forma di descrittori chimici numerici. Utilizzando gli algoritmi più appropriati, il metodo consente la previsione della tossicità per quattro organismi fondamentali: la trota del Nord America, la pulce d'acqua, la quaglia Bobwhite e l'ape mellifera. Sono state accertate le LD50, ossia le dosi letali per il 50% dei soggetti dopo un tempo predeterminato, per tempi di esposizione realistici. Lo strumento software gira su qualunque computer dotato di Java, per cui può essere utilizzato da una moltitudine di utenti. Il pacchetto in sé può essere scaricato dalla pagina Web ufficiale di Demetra, all'indirizzo http://www.demetra-tox.net Il software può essere eseguito dalla home page o scaricandolo sul proprio computer. Oltre allo strumento scaricabile, è disponibile un'esercitazione e una guida in linea per l'utente. Grazie alla flessibilità e alla semplicità di utilizzo, lo strumento sarà ampiamente utilizzato, sia in ambiente accademico che nell'industria. Le industrie agrochimiche, cosmetiche, farmaceutiche e per la conservazione sono attente ai profitti e alla sicurezza delle nostre catene alimentari. In futuro, il perfezionamento del software consentirà la previsione della tossicità per le nuove molecole biologicamente attive che verranno sviluppate.

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