I batteri mediterranei mostrano il loro potenziale come nuovi biopesticidi per le zanzare

Secondo l'Organizzazione Mondiale della Sanità, le malattie trasmesse dalle zanzare uccidono più di 700.000 persone ogni anno, e le zanzare che le diffondono sono estremamente difficili da controllare. La maggior parte delle specie ha sviluppato una resistenza a tutte le principali classi di insetticidi sintetici, molti dei quali rappresentano rischi per la salute e l'ambiente.

I biopesticidi derivati da organismi viventi potrebbero contribuire a superare la resistenza agli insetticidi chimici e offrire un metodo ecologico per controllare i parassiti. Questa settimana, su Applied and Environmental Microbiology, i ricercatori hanno riportato che isolati batterici raccolti sull'isola mediterranea di Creta agiscono come insetticidi contro le zanzare Culex pipiens molestus, che possono trasmettere agenti patogeni umani come il virus del Nilo occidentale e il virus della Rift Valley. Nei test di laboratorio, gli estratti contenenti metaboliti prodotti da tre degli isolati hanno ucciso il 100% delle larve di zanzara entro 24 ore dall'esposizione.

"Questi metaboliti potrebbero essere la base per lo sviluppo di biopesticidi con effetti collaterali ambientali minimi", osservano gli scienziati.
"Si degradano più rapidamente nell'ambiente, non si accumulano e generalmente non uccidono una vasta gamma di specie di insetti, come fanno gli insetticidi chimici",
spiega George Dimopoulos, PhD, entomologo molecolare e microbiologo presso la Johns Hopkins University di Baltimora e l'Institute of Molecular Biology and Biotechnology (IMBB) di Creta.

Scoperta a Creta e il progetto MicroBioPest

Il nuovo studio è stato condotto da Dimopoulos e dal biologo molecolare John Vontas dell'IMBB nell'ambito del progetto MicroBioPest finanziato dall'Unione Europea.

I ricercatori hanno raccolto 186 campioni da 65 diverse località di Creta, tra cui terriccio superficiale, terreno attorno alle radici delle piante, tessuto vegetale, campioni acquatici e insetti morti. Hanno quindi esposto le larve di C. pipiens molestus a soluzioni acquose contenenti gli isolati più promettenti.

• Oltre 100 ceppi isolati hanno distrutto tutte le larve di zanzara in 7 giorni.
• Di questi, 37 isolati hanno distrutto le larve entro 3 giorni.
• Questi 37 isolati rappresentavano 20 generi diversi di batteri, molti dei quali non erano stati precedentemente considerati potenziali biopesticidi.

Ulteriori analisi hanno dimostrato che i batteri ad azione rapida uccidevano le larve non infettandole, ma producendo composti come proteine e metaboliti.

"Ciò è incoraggiante perché suggerisce che un insetticida basato su questi batteri non si baserebbe sulla sopravvivenza dei microrganismi", ha affermato Dimopoulos.

Cosa succederà adesso?

Gli scienziati stanno ora studiando più approfonditamente la natura chimica delle molecole insetticide, determinando se si tratti di proteine o metaboliti. Stanno inoltre testando la gamma di attività insetticida di questi batteri, anche su altre specie di zanzare portatrici di patogeni e parassiti agricoli.

"I biopesticidi spesso si degradano rapidamente e richiedono molteplici applicazioni", afferma Dimopoulos. "Trovare il modo giusto per formulare e distribuire questi composti sarà una sfida importante in futuro".

Il nuovo studio rappresenta una fase di scoperta.

"Stiamo ora passando alla scienza di base, studiando le strutture chimiche e i meccanismi d'azione delle molecole, e poi passeremo alla direzione applicata, cercando di creare prototipi di prodotti. Ora c'è un forte impulso allo sviluppo di insetticidi ecocompatibili", ha aggiunto.