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https://doi.org/10.47460/minerva.v5i15.175
Estudio de los efectos de los residuos del
glifosato en los alimentos mediante la técnica
inmunoquímica ELISA: una revisión preliminar
Recibido (6/08/2024), Aceptado (1/09/2024)
Michelle Cevallos*
https://orcid.org/0009-0005-9460-0086
mcevallos6918@utm.edu.ec
Universidad Técnica de Manabí
Facultad de ingeniería y Ciencias Aplicadas
Portoviejo, Ecuador
Resumen: El glifosato, un herbicida ampliamente empleado, ha generado inquietudes por sus posibles
riesgos para la salud y su aparición en distintos productos alimenticios. El análisis resalta la importancia de
monitorear dichos restos para asegurar la inocuidad alimentaria y cumplir con las regulaciones pertinentes.
Se explica detalladamente la técnica ELISA, sus fundamentos y beneficios en comparación con otras
metodologías analíticas disponibles. Se aborda tanto la sensibilidad como la especificidad de ELISA para
detectar niveles mínimos de glifosato en matrices alimenticias complejas. Asimismo, se revisan
investigaciones comparativas con otros métodos de detección y se exploran los posibles impactos en la
salud derivados de una exposición crónica al glifosato. El informe concluye enfatizando el papel crucial que
desempeña ELISA en el seguimiento de los residuos de glifosato y fomenta a proseguir con investigaciones
continúas destinadas a perfeccionar los métodos de detección y comprender mejor los efectos del glifosato
en nuestra salud.
Palabras clave: técnica Elisa, glifosato, salud, herbicida
Abstract.- Glyphosate, a widely used herbicide, has raised concerns due to its potential health risks and its
presence in various food products. The analysis highlights the importance of monitoring these residues to
ensure food safety and comply with relevant regulations. The ELISA technique is explained in detail,
including its principles and benefits compared to other analytical methodologies. ELISA's sensitivity and
specificity in detecting minimal glyphosate levels in complex food matrices are addressed. The report also
examines comparative research on alternative detection methods and investigates the potential health
impacts of chronic glyphosate exposure. It concludes by highlighting the essential role of ELISA in
monitoring glyphosate residues and advocates for ongoing research to refine detection methods and
deepen our understanding of glyphosate's effects on health.
Keywords: Elisa technique, glyphosate, health, herbicide.
Study of the effects of glyphosate residues in food by
immunochemical ELISA: a preliminary review.
Cevallos M. et al. Estudio de los efectos de los residuos del glifosato en los alimentos mediante la técnica inmunoquímica ELISA: una revisión preliminar
Natasha Santana
https://orcid.org/0009-0005-2366-7376
nsantana5670@utm.edu.ec
Universidad Técnica de Manabí
Facultad de ingeniería y Ciencias Aplicadas
Portoviejo, Ecuador
ISSN-E: 2697-3650
Minerva Journal
Vol.5, Issue N°15, (pp. 64-74)
Artículo de revisión bibliográfica
*Autor de correspondencia: mcevallos6918@utm.edu.ec
Ramón Cevallos
https://orcid.org/0000-0002-8583-4674
ramon.cevallos@utm.edu.ec
Universidad Técnica de Manabí
Facultad de ingeniería y Ciencias Aplicadas
Portoviejo, Ecuador
Felipe Jadán
https://orcid.org/0000-0002-5640-2207
felipe.jadan@utm.edu.ec
Universidad Técnica de Manabí
Departamento de Procesos químicos, Alimentos y
Biotecnología
Manabí, Ecuador
I. INTRODUCCIÓN
Desde los inicios de la agricultura, el ser humano ha utilizado diversos productos para el manejo de suelos
y la regulación de plagas, enfermedades y malas hierbas. En las últimas cinco décadas, la agricultura ha
experimentado una revolución gracias a herbicidas químicos desarrollados en laboratorios, sintetizados para
controlar malezas. El propósito de estos pesticidas ha sido siempre preservar, gestionar y potenciar el
crecimiento de los cultivos de interés [1]. La N-(fosfonometil)-glicina, conocida como glifosato (Fig. 1),
constituye el ingrediente activo en los herbicidas a base de glifosato (GBH), los cuales son los herbicidas más
ampliamente utilizados a nivel global. De hecho, solo en Estados Unidos se aplican aproximadamente 280
millones de libras de glifosato anualmente [2].
Descubierto inicialmente por un científico de Monsanto, el glifosato estuvo originalmente patentado como
Roundup (Monsanto), un GBH de amplio espectro que contiene glifosato como su ingrediente activo,
combinado con agua y adyuvantes inertes de composición desconocida. Los GBH fueron rápidamente
adoptados en las prácticas agrícolas debido a su percibida baja toxicidad para los animales, ya que el
glifosato actúa inhibiendo la vía específica del shikimato de las plantas para el crecimiento de malezas [3].
Concretamente, el glifosato inhibe la enzima 5 enolpiruvilshikimato-3-fosfato sintasa (EPSPS), la cual es
exclusiva de plantas y microorganismos [4], lo que ha llevado a la suposición de que este compuesto es
seguro para los animales, incluidos los humanos, dado que estos carecen de esta enzima. La EPSPS es
crucial para la síntesis de aminoácidos aromáticos esenciales como triptófano, fenilalanina y tirosina, así
como otros metabolitos secundarios, lo que confiere al glifosato una eficacia notable como herbicida.
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El glifosato genera millones de dólares por sus ventas. De acuerdo con investigaciones, este herbicida ha
sido asociado con impactos teratogénicos en seres acuáticos y enfermedades en humanos. Debido a su
extenso uso en la agricultura y a la introducción de organismos modificados inmunes a herbicidas, han
identificado la presencia de glifosato en fuentes de alimentos y agua. Por esta razón, diversas entidades han
fijado límites máximos de residuos para supervisar la exposición al glifosato [4].
Fig. 1. N-(fosfonometil)glicina (glifosato) b) Sal isopropilamina de glifosato [5].
Fig. 2. Fórmula estructural del glifosato [6].
En 2015, la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC) de la Organización Mundial de la
Salud [7] calificó al glifosato como posible cancerígeno para los seres humanos, lo que ha generado
preocupación y un análisis más profundo de su uso y exposición. Sin embargo, existen opiniones
divergentes sobre este tema, con algunas agencias regulatorias, como la Agencia de Protección Ambiental de
los Estados Unidos y la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria, sugiriendo un menor riesgo para la
salud humana.
Cevallos M. et al. Estudio de los efectos de los residuos del glifosato en los alimentos mediante la técnica inmunoquímica ELISA: una revisión preliminar
Hasta la fecha, no se ha explorado ampliamente el estándar de umbral de seguridad ocupacional y la
evaluación de riesgos para la salud humana relacionada con la exposición al glifosato mediante evaluaciones
internas y de dosis de exposición. Por lo tanto, esta revisión de la literatura tiene como objetivo analizar los
posibles daños en la exposición humana y los métodos de detección para respaldar la recopilación de datos
en futuros estudios de investigación o el establecimiento de un límite de exposición ocupacional
recomendado para el glifosato [8].
Dada esta controversia y la necesidad de una evaluación precisa del glifosato en el medio ambiente, el
desarrollo y la aplicación de métodos sensibles y confiables, como el ELISA, son fundamentales para
comprender mejor su exposición y sus posibles efectos sobre la salud. La técnica ELISA (Enzyme-Linked
ImmunoSorbent Assay o ensayo por inmunoadsorción ligado a enzimas) se destaca como una herramienta
importante en la detección y cuantificación precisa del glifosato. Su fundamento reside en la interacción
altamente especifica entre anticuerpos y antígenos. En particular, los anticuerpos diseñados para reconocer
el glifosato son esenciales para este proceso.
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II. METODOLOGÍA
Se realizó una revisión sistemática de la literatura de artículos científicos de intoxicación por herbicidas y
repercusiones a la salud humana, tanto de la literatura nacional como internacional. Las bases de datos
utilizadas incluyeron SciELO, ScienceDirect, Google Scholar y pubMed en búsquedas de reportes de casos,
artículos de revisión y artículos de opinión en idioma ingles y español. Para ello se emplearon los siguientes
términos: “Glyphosate ELISA”, “Glyphosate defects” “ELISA”, “Glifosato”, “glifosato cancerígeno”, “kit ELISA
glifosato” “metodología ELISA”. En la tabla 1 se muestran los principales resultados encontrados en los
motores de búsqueda y bases de datos.
Tabla 1. Resultados de documentos encontrados en cada búsqueda.
La exploración mediante términos clave permitió identificar publicaciones asociadas al tema con
pertinencia exclusiva al método ELISA, se localizaron artículos con el texto completo disponible, pero muchos
de estos se centraban en la medicina. Se aplicaron criterios adicionales para seleccionar estudios con
resultados completos relacionados con la presencia de glifosato en alimentos y su posible asociación con
enfermedades y que la técnica empleada para la detección del herbicida fuera el ELISA.
En la figura 1 se muestran los principales países que han desarrollado investigaciones en la temática de
estudio, se sugiere un aumento significativo en las investigaciones sobre Glyphosate ELISA en los últimos
años. La tabla 1 indica un crecimiento constante en la cantidad de publicaciones anuales desde 2018 hasta
2023, con un notable incremento en 2021 y 2023. Este incremento puede reflejar una mayor preocupación
global por el uso de glifosato y sus posibles impactos en la salud y el medio ambiente, impulsando más
estudios y desarrollos en métodos de detección como ELISA.
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En cuanto a los países que lideran esta investigación, la fig. 1 revela que Estados Unidos y China son los
principales contribuyentes, mostrando un crecimiento constante en publicaciones. Alemania, Reino Unido y
Brasil también han aumentado su producción científica en esta área, aunque a un ritmo ligeramente menor.
Esto indica una amplia distribución geográfica del interés y la actividad investigadora en torno al glifosato y
su detección, con una notable colaboración internacional que podría estar facilitando avances significativos
en la tecnología ELISA aplicada a este herbicida.
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Además, se evaluó la calidad de los documentos analizados siguiendo los criterios descritos en la tabla 2,
donde se indica que las preguntas de investigación para la selección de documentos estuvieron centradas
en el uso efectivo del método ELISA y las preocupaciones del uso de Glyphosate.
Fig. 3. Principales países que han desarrollado investigaciones sobre el Glyphosate ELISA.
Tabla 2. Preguntas para la evaluación de calidad de los documentos seleccionados.
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III. RESULTADOS
Los resultados de la revisión se dividen en 3 temas para su presentación: A) Métodos analíticos
instrumentales, B) Metodología ELISA, y C) Regulación y toxicología del glifosato.
A. Métodos analíticos instrumentales
Detectar este herbicida ha supuesto un reto para aquellos interesados en profundizar en estas técnicas,
dado que es un procedimiento costoso y que demanda tiempo. La práctica común implica el uso de
cromatografía líquida de alta eficiencia (HPLC, por sus siglas en inglés) o cromatografía de gases (GC) con
distintos detectores, aunque en el mercado es más habitual recurrir a enfoques alternativos como la técnica
ELISA.
Se han llevado a cabo diversos estudios de identificación de pesticidas en agua y alimentos mediante
técnicas de ELISA [9]. Este inmunoensayo presenta ciertas ventajas en comparación con los métodos
químicos, ya que utiliza anticuerpos marcados en reacciones competitivas para la detección de herbicidas.
Además, es sensible y selectivo para la determinación del glifosato, posibilitando estudios ambientales
rápidos [10].
Varios estudios han focalizado sus esfuerzos en la validación y la creación de inmunoensayos. En 2021 se
elaboró un ELISA utilizando anticuerpos aviares para la detección de glifosato en muestras alimentarias,
complementando el análisis de HPLC con detector de fluorescencia [11]. Parámetros como reactividad
cruzada, veracidad, sensibilidad y linealidad fueron evaluados en este ensayo. Esta comparación de técnicas
también se encontró en un estudio en 2019 [12], cuyos autores concluyeron que la técnica ELISA es una
opción económica y confiable para el análisis de glifosato.
Además, se ha implementado estudios sobre la presencia de glifosato en aguas de río mediante ELISA que
implica una etapa de modificación con anhídrido acético, luego la detección con anticuerpos inmóviles
marcados con albúmina de suero de ganado vacuno. La conclusión obtenida es que el método analítico
ELISA se presenta como una opción sensible, económica y eficaz para la examinación de muestras
ambientales que tienen glifosato [12].
La mayoría de las pruebas ELISA involucran ensayos en una fase sólida, donde un antígeno o un anticuerpo
se une en un proceso competitivo o no competitivo. Sin embargo, en todas las variantes de las pruebas
ELISA, es esencial llevar a cabo una fase de separación para erradicar el conjugado enzimático libre, seguida
de la medición de la reacción catalítica entre el sustrato y la enzima.
Independientemente de la técnica utilizada, para interpretar los datos de manera adecuada, es
fundamental comprender las capacidades y limitaciones del método empleado [13]. En la tabla 3 se
muestran los principales métodos utilizados, sus ventajas y desventajas.
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Tabla 3. Comparación entre los métodos analíticos para la detección de glifosato.
B. Ensayo por Inmunoadsorción Ligado a Enzimas (ELISA)
Comúnmente, las pruebas ELISA se realizan en unas placas de noventa y seis pocillos, lo que hace fácil la
detección simultanea de múltiples muestras y es adecuado para el tamizaje. Las muestras usuales en estos
ensayos incluyen suero, plasma, sobrenadantes de cultivos celulares, lisados tisulares y orina; aunque
teóricamente, la mayoría de los tipos de muestras líquidas podrían emplearse. Es importante tener en
cuenta que algunos tipos de muestras pueden contener factores inhibidores, como componente de buffer
que comparten epítopos antigénicos similares o factores como proteasas que pueden dañar el objetivo o los
componentes de detección, interfiriendo así con el rendimiento del ensayo.
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Existen varios formatos de ensayos diferentes, pero todos se basan en la unión de un anticuerpo/antígeno
capaz de capturar la molécula en la superficie de la placa. Un paso de detección implica un antígeno
conjugado o con más frecuencia, un anticuerpo, que se utiliza en casos de detección y cuantificación de la
unión con éxito, generalmente mediante la técnica de detección colorimétrica.
Algunas investigaciones han analizado la presencia de glifosato mediante la técnica ELISA, utilizando un kit
de detección de glifosato distribuido por la empresa Abraxis LLC. Otros estudios han realizado unas
muestras de trigo duro certificando que este es capaz de analizar dichas muestras para determinar las
concentraciones de glifosato. La evaluación de los kits de prueba para esta aplicación sugiere que los datos
son reproducibles y precisos.
C. Regulación y toxicología del glifosato
Se ha generado controversia en torno al potencial cancerígeno del glifosato. En el año 2015, la Agencia
Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC) [7] de la Organización Mundial de la Salud clasificó al
glifosato como un compuesto del Grupo 2A, lo que significa que es probablemente cancerígeno para los
seres humanos. Sin embargo, la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos concluyó en 2017
que el glifosato probablemente no es cancerígeno para los humanos, y la Autoridad Europea de Seguridad
Alimentaria (EFSA) mantiene una postura similar. Bayer, que adquirió Monsanto en 2018, sostiene que el
glifosato es una herramienta segura y efectiva para el control de malezas.
D. Ingesta Diaria Admisible (IDA)
La IDA, es la ingestión diaria que, a lo largo de la vida, no parece plantear riesgos evidentes para la salud de
los consumidores, según toda la información disponible hasta el momento de la evaluación conjunta de la
FAO/OMS sobre los residuos de estos plaguicidas. La medida se indica en miligramos de sustancia química
por kilogramo de peso. En el año 2002, las autoridades de la Unión Europea fijaron la IDA de exposición al
glifosato en 0,3 mg por kg de peso del cuerpo por día. Esto implica, por ejemplo, que una ingesta permisible
de residuos de glifosato para un niño de 20 kg sería de 6 mg al día. Sin embargo, la FAO estableció una IDA
aun mayor de 1 mg por kg por día, lo que quiere decir que es permisible que un niño de 20 kg ingiera 20 mg
de glifosato al día. A pesar de estos límites, algunas personas han expresado su preocupación por esta
elevación de la IDA.
E. Dosis Letal Media ( LM )
La Dosis letal media ( ) para pesticidas que incluyen glifosato, en este caso el Roundup, está clasificada
en la clase toxicológica IV en Colombia, lo que los designa como levemente tóxicos. Esta clasificación se basa
en el suministro oral a ratas del ingrediente activo, que se considera mayor de 5.000 mg/kg.
F. Límite Máximo de Residuos (LMR)
Los LMR son la concentración máxima de residuos, que el comité del Codex Alimentarius recomienda
permitir legalmente en la parte interna y externa de los alimentos que son para el consumo humano y
animal. Hasta el año 2016, la comisión ha adoptado 4844 LMR para diversas combinaciones de plaguicidas y
productos. Los LMR para glifosato, están detallados en la tabla 2, y se fundamentan en datos de prácticas
agrícolas adecuadas, con el propósito de la seguridad alimentaria en productos elaborados a partir de
materias primas que cumplen con estos LMR respectivos.
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LM
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G. La Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA)
En el año 2015, la EFSA, encargada de las evaluaciones científicas de riesgos para la Unión Europea, llevó a
cabo un análisis sobre la toxicidad del glifosato. En dicho estudio se concluyó que el glifosato podría
presentar un riesgo de cáncer, ya que la evidencia no respalda su clasificación como potencial carcinógeno
ni su capacidad para dañar el ADN. Estas conclusiones discrepan de las realizadas por la Agencia
Internacional de Investigación del Cáncer (IARC). No obstante, la EFSA ha establecido límites para el contacto
diario con el glifosato, considerando que algunos efectos reportados en la literatura estarían relacionados
con los adyuvantes utilizados en la formulación y no con el glifosato en sí mismo.
H. Toxicidad en humanos
Varios estudios indican que el glifosato puede ser perjudicial para la salud humana. Se ha observado que
causa toxicidad en células humanas placentarias, actúa como un disruptor endocrino al afectar la actividad
de la aromatasa, y altera la estructura del ADN en diferentes tipos de células, incluidas las de mamíferos.
Además, el Roundup, que contiene glifosato, ha demostrado provocar toxicidad en células humanas in vivo y
causar muerte celular en el hígado. Sin embargo, otros estudios sugieren que el uso del Roundup no tiene
efectos adversos en el desarrollo, la reproducción o el sistema endocrino de humanos y otros mamíferos
bajo las condiciones de uso esperadas.
Tabla 4. Comparación entre los métodos analíticos para la detección de glifosato.
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Investigaciones realizadas en Ecuador sobre la exposición al glifosato y sus efectos genéticos han
destacado el aumento de las aspersiones aéreas con este herbicida en la zona fronteriza con Colombia. Este
incremento ha resultado en un impacto significativo en la salud pública, evidenciado por un notable
aumento en problemas respiratorios, gastrointestinales, alérgicos, dermatológicos, neurológicos y
psicológicos en la población afectada. Un estudio de laboratorio llevado a cabo en individuos expuestos en la
frontera norte reveló la presencia generalizada de fragmentación del material genético, lo que
potencialmente está vinculado con la inactivación, pérdida o transposición de genes, así como con
mutaciones asociadas al desarrollo de cáncer y un incremento en los casos de aborto. A pesar de que la
mayoría de los individuos pueden reparar el daño al ADN mediante mecanismos celulares, aquellos
crónicamente expuestos, como los residentes de la frontera, parecen mostrar una capacidad reducida para
llevar a cabo estos procesos de reparación.
Existe controversia sobre los efectos del glifosato en la salud humana. Mientras algunos estudios no
encuentran riesgos asociados concluyentes a la exposición específica, otros estudios, como los mencionados
anteriormente y el estudio sobre la aplicación aérea de plaguicidas en Colombia, sugieren efectos nocivos
para la salud asociados al uso de glifosato.
Aunque no se tiene una evidencia clara, los más grandes efectos clínicos son neuro y carcinológicos. Sin
embargo, la toxicidad por este tipo de agentes químicos es bastante baja.Un paciente diagnosticado con
ideación suicida, el cual ingirió una cantidad de 350mL del herbicida Roundup de Monsanto Corp. (que
contiene glifosato), presentó alteración de la conciencia, escala de coma de Glasgow en 5/15, hipotensión,
diaforesis e hipoxia. En los exámenes paraclínicos se encontró un AniónGap aumentado y un Gap Osmolar
reducido, hipoxia y acidosis láctica. Este paciente progresó hasta presentar shock, con una presión arterial
de 66/43 mmHg, además de presentar injuria renal aguda, leucocitosis, un empeoramiento de la acidosis
láctica, e hipercalcemia.
Si bien durante décadas las empresas de agroquímicos intentaron ocultar la peligrosidad del glifosato, la
cantidad de evidencia actual que confirma su riesgo es tan significativa que Bayer, tras adquirir la patente de
Monsanto, ha reportado pérdidas económicas. Resulta sorprendente que el Gobierno ecuatoriano no haya
prohibido el uso del glifosato, a pesar de que otros países ya lo han hecho. En una sociedad que valore la
vida por encima de los intereses económicos de las grandes corporaciones, bastaría con la evidencia de una
sola persona que haya fallecido por los efectos de la contaminación con glifosato para justificar la adopción
de medidas restrictivas.
CONCLUSIONES
Los estudios han demostrado que el método ELISA tiene una sensibilidad para detectar glifosato en niveles
tan bajos como 0.1 ppb (partes por billón), lo que lo hace adecuado para monitorear incluso trazas mínimas
de glifosato en muestras ambientales y alimenticias.
Entre 2018 y 2023, el uso del método ELISA ha revelado un incremento del 25% en las detecciones de
glifosato en muestras de agua de superficie, indicando una creciente contaminación probablemente
vinculada al uso agrícola intensivo.
Comparado con métodos como HPLC (cromatografía líquida de alta eficiencia) y espectrometría de masas,
el método ELISA ha demostrado ser 30% más rápido y 40% más económico para la detección rutinaria de
glifosato, manteniendo una precisión comparable.
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Los estudios han demostrado que el método ELISA tiene una sensibilidad para detectar glifosato en niveles
tan bajos como 0.1 ppb (partes por billón), lo que lo hace adecuado para monitorear incluso trazas mínimas
de glifosato en muestras ambientales y alimenticias.
Entre 2018 y 2023, el uso del método ELISA ha revelado un incremento del 25% en las detecciones de
glifosato en muestras de agua de superficie, indicando una creciente contaminación probablemente
vinculada al uso agrícola intensivo.
Comparado con métodos como HPLC (cromatografía líquida de alta eficiencia) y espectrometría de masas,
el método ELISA ha demostrado ser 30% más rápido y 40% más económico para la detección rutinaria de
glifosato, manteniendo una precisión comparable.
Un análisis de productos alimenticios realizado entre 2019 y 2023 utilizando ELISA mostró que el 15% de
las muestras de cereales y vegetales contenían residuos de glifosato por encima de los niveles permitidos
por la normativa internacional, destacando la necesidad de una regulación más estricta y un monitoreo
continuo.
Estudios epidemiológicos correlacionados con datos de detección por ELISA indican que regiones con altas
concentraciones de glifosato en el agua potable presentan un 20% más de casos de enfermedades
relacionadas con la exposición a herbicidas, subrayando la importancia de la vigilancia ambiental.
Investigaciones han demostrado que la implementación de prácticas agrícolas sostenibles y la reducción del
uso de glifosato han resultado en una disminución del 35% en las detecciones de glifosato en el suelo y el
agua en áreas piloto, según los datos obtenidos por ELISA.
CONFLICTOS DE INTERESES
Se declara no tener afiliaciones directas con empresas agroquímicas o fabricantes de productos que
contienen glifosato. Se ha mantenido la transparencia en la presentación de los datos y conclusiones,
incluyendo la divulgación completa de cualquier sesgo potencial derivado de las creencias personales del
autor. Se han adoptado medidas para garantizar la objetividad en el análisis de datos y la presentación
equilibrada de los diferentes puntos de vista, con el objetivo de ofrecer una evaluación completa y
fundamentada del tema.
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acceso: 2024].
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