Bacillus thuringiensis: una potente arma biologica contro gli insetti

Un insetticida biologico da utilizzare in agricoltura e nel monitoraggio della zanzara tigre

Il Bacillus thuringiensis è un batterio sporigeno naturalmente presente nel terreno. Fu scoperto agli inizi del ‘900 dal giapponese Ishiwata, che riuscì ad isolarlo dalle larve del baco da seta. Fu classificato nel 1911 dal tedesco Berliner, che lo isolò invece dalle larve di tignola della farina giacente in un deposito situato in una zona della Turingia (Germania).

Di solito la riproduzione dei batteri avviene per scissione, ossia si autogenerano all’infinito formando colonie di miliardi di microrganismi. Ciò avviene quando le condizioni ambientali sono favorevoli (assenza di sostanze tossiche, umidità e temperatura favorevole). In condizioni ambientali sfavorevoli invece, in alcune specie di batteri, tra cui il Bacillus thuringiensis, la riproduzione per scissione si arresta e il batterio si converte in una forma resistente che è la spora. Contemporaneamente alla spora si forma anche un cristallo proteico ad azione insetticida. Lo sporangio si dissolve e libera il suo contenuto nell’ambiente. Il Bacillus thuringiensis è costituito esclusivamente da questi due elementi: spore e cristalli (Fig.1).

Figura 1. Spore e cristalli nel Bacillus thuringiensis

Il batterio agisce dopo l’ingestione ed è efficace sulle larve di zanzare e di insetti sensibili, soprattutto se colpite nei primi stadi di sviluppo. Dopo che la larva di zanzara si è alimentata e ha ingerito un’adeguata quantità di spore e cristalli proteici, questi raggiungono l’intestino dove l’ambiente basico e la presenza di enzimi proteolitici degradano e processano i cristalli liberando le tossine. Queste ultime sono infatti contenute, sottoforma di precursori, all’interno di cristalli parasporali che, se ingeriti da determinate specie di insetti, si solubilizzano in particolari condizioni di elevata alcalinità a livello intestinale (pH>9). La tossina si inserisce nella membrana delle cellule epiteliali dell’intestino creando un canale ionico che determina un’alterazione dei flussi ionici e provoca la lisi delle cellule epiteliali con conseguente paralisi e morte dell’insetto (Fig.2). Negli insetti più sensibili la morte sopraggiunge entro poche ore.

Figura 2. Meccanismo di azione di cristalli e spore prodotti dal Bacillus thuringiensis

In virtù del meccanismo d’azione altamente specifico tossina-recettore, il Bacillus thuringiensis risulta innocuo per l’uomo, gli animali domestici e gli organismi utili come gli impollinatori (api e bombi) o come i predatori che si nutrono di insetti e acari nocivi (coccinelle, crisopidi, sirfidi).

Vi sono differenti ceppi di Bt, ciascuno dotato di una specifica tossicità nei confronti di un particolare gruppo di insetti:

  • Bt aizawai (Bta) è utilizzato negli alveari, contro le larve della falena della cera;
  • Bt israelensis (Bti) è efficace contro zanzare, simulidi e chironomidi;
  • Bt kurstaki (Btk) controlla numerose specie di lepidotteri;
  • Bt San Diego (Btsd) è efficace contro determinate specie di coleotteri e contro il punteruolo del cotone.

Il Bacillus thuringiensis israelensis (Bti) viene utilizzato per il monitoraggio di Aedes albopictus, zanzara tigre responsabile di malattie come la febbre gialla, l’encefalite di St. Louis, la dengue, la chikungunya e zika.

A questo scopo vengono costruite le ovitrappole; si tratta di contenitori neri all’interno dei quali sono presenti una soluzione acquosa con granuli di Bti e delle stecche di masonite o piccole palette galleggianti. Le zanzare tigre femmine depongono le loro uova su queste superfici ruvide, appena sopra il pelo dell’acqua. Tramite l’identificazione delle uova e delle larve è possibile stimare la presenza e la quantità di queste specie.

Il Bacillus thuringiensis svolge un ruolo fondamentale nel settore della disinfestazione, in quanto il suo utilizzo si integra perfettamente con i protocolli di prevenzione e controllo ecocompatibile delle zanzare, essendo considerato come uno degli insetticidi più selettivi a tutt’oggi disponibili e assolutamente sicuro nei confronti dell’ambiente e delle specie utili. Attualmente esistono in commercio vari prodotti a base di Bt utilizzabili in agricoltura. Le formulazioni più comuni sono i granuli idrodispersibili e le pasticche idrosolubili. La persistenza nell’ambiente dei prodotti a base di Bacillus è ridotta a causa della fotolabilità delle spore e dei cristalli attivi. I trattamenti vanno ripetuti settimanalmente, ma proprio per questa caratteristica l’impiego del Bacillus thuringiensis viene ammesso dai disciplinari di produzione biologica.

 

Laura Oriunno

 

Fonti

 

http://www.mdpi.com/2072-6651/6/12/3296/htm

https://www.coltivazionebiologica.it/bacillus-thuringiensis-insetticida-bio/

 

Commenta per primo

Rispondi