Gli effetti del glifosato sul microbiota di Apis mellifera. Quali conseguenze per l’uomo?

Introduzione

Sono gli anni 70 del 1900 quando viene introdotto sul mercato uno dei più famosi e discussi erbicidi: il glifosato. Nonostante gli anni che sono trascorsi, ancora oggi è al centro di un dibattitto internazionale. I Paesi che ne fanno uso sono più di 140. Al centro del dibattitto vi sono gli effetti del glifosato sulla salute dell’uomo. Alcuni dei quali devono essere chiariti. La IARC (Agenza Internazionale per la Ricerca sul Cancro) lo considera un «probabile cancerogeno per l’uomo». L’EFSA (Agenzia Europea per la Sicurezza Alimentare) sostiene l’opposto, proponendo comunque di usarlo con cautela. Oltre a questo sembra che gli effetti del glifosato possano minacciare insetti come Apis mellifera. Le api sono importanti per i processi di impollinazione. Ne consegue che il glifosato può essere una minaccia anche per noi.

Il glifosato

Il glifosato è l’erbicida più usato in agricoltura. Tuttavia è applicato anche sui terreni non agricoli, come parchi e bordi stradali. Lo scopo è quello di eliminare le erbe infestanti. Al momento dell’immissione sul mercato si è diffuso con facilità in quanto meno tossico rispetto ad altri erbicidi. In agricoltura è molto usato poiché aumenta la resa per ettaro. Il vantaggio è dato dal fatto che il glifosato non ha effetti sulle piante ad esso resistenti. Ci sono però altri motivi per i quali è così tanto usato. Ovvero la sua capacità di rimanere in superficie sul terreno e di essere degradato dai batteri del suolo.

Lo scopo di questo articolo non è approfondire gli effetti del glifosato sulla salute dell’uomo. Piuttosto è capire se e quali effetti potrebbe avere sul nostro futuro. In che modo il glifosato può minacciare la nostra specie? Quali sono gli effetti del glifosato sulla popolazione dei batteri intestinali di Apis mellifera? E sull’impollinazione? Proviamo a dare una risposta a queste domande.

Come agisce il glifosato?

L’insieme dei batteri intestinali è conosciuto anche con il termine di microbiota. Come agisce il glifosato sul microbiota delle api? Scopriamolo insieme!

Il glifosato è un composto chimico la cui formula è C3H8NO5P. Esteticamente appare come un solido bianco. Per i più curiosi sotto è mostrata la formula di struttura (Vedi Figura 1). Il composto viene assorbito dalle foglie e distribuito a tutta la pianta. Dopo circa due settimane la pianta va incontro a disseccamento, a causa della mancanza di composti vitali. Il glifosato agisce inibendo una proteina della via dello shikimato. L’enzima EPSPS (5-enolpiruvil-shikimato-3-fosfato sintasi) è la proteina che viene appunto inibita. Ciò blocca la produzione del 5-enolpiruvil-shikimato-3-fosfato. A sua volta questa molecola è importante per la costruzione di altre molecole necessarie al metabolismo degli organismi.

L’enzima si trova in piante e batteri ma non negli animali. Pertanto il glifosato non ha un effetto diretto sulle api. Piuttosto esso agisce in modo indiretto, danneggiando il microbiota che si trova nel loro intestino.

Formula di struttura del glifosato
Figura 1 – Formula di struttura del glifosato [Fonte: Wikipedia/Yikrazuul]

Apis mellifera

Nel mondo vivono circa 5700 specie di api. L’uomo ha un notevole interesse, sia alimentare sia commerciale, per le specie che fanno parte della Sottofamiglia Apinae. All’interno del Genere Apis ritroviamo le specie più sfruttate dall’uomo, tra cui Apis mellifera, detta anche ape europea o occidentale (Vedi Figura 2).

Apis mellifera o ape occidentale o ape europea
Figura 2 – Apis mellifera [Fonte: Wikipedia/Thomas Bresson]

A. mellifera è un insetto laborioso. Impollinare le coltivazioni è il suo scopo! Le popolazioni di questa specie stanno però diminuendo. La sopravvivenza di A. mellifera preoccupa sempre di più. Il calo è legato a diversi fattori tra i quali vi è il glifosato. Quest’ultimo agisce sull’enzima citato sopra, danneggiando così il microbiota delle api. Viene ridotto il numero delle specie di batteri che danno benefici alle api e, nel frattempo, viene alterata la composizione della comunità stessa. I batteri intestinali, come per l’uomo, sono importanti per la vita, lo sviluppo e lo stato nutrizionale delle api. Inoltre il microbiota è coinvolto nella difesa, ad esempio in caso di attacco da parte di organismi patogeni dannosi. Questo attacco avviene con più facilità se la comunità è alterata dal glifosato.

Effetti del glifosato su Apis mellifera

Il microbiota delle api mellifere è dominato da otto specie di batteri. Tra queste la più colpita dal glifosato sembra sia Snodgrassella alvi, i cui ceppi non sono suscettibili allo stesso modo. S. alvi è un batterio Gram-negativo ed è localizzato soprattutto nell’intestino posteriore dell’animale. Qui forma uno strato di protezione sulla parete. La barriera protettiva formata rende più semplice la colonizzazione da parte di batteri benefici. L’altro compito della barriera è ostacolare l’invasione da parte di agenti patogeni, come Serratia. Dunque l’effetto protettivo viene meno se ci sono delle alterazioni. A ciò si aggiunge il fatto che gli effetti del glifosato sono più gravi quando le api sono esposte a dosi maggiori. Viceversa gli effetti si riducono se si riduce la dose di esposizione.

Effetti del glifosato sull’uomo: l’importanza delle api per l’impollinazione

L’impollinazione consiste nel trasporto del polline. Questo deve essere portato dalla parte maschile alla parte femminile dell’apparato deputato alla riproduzione. Perciò il trasporto del polline è alla base dello sviluppo di nuovi organismi. Le api fanno parte proprio degli agenti impollinatori, oltre ad acqua, vento, ecc. Ne consegue che senza questi agenti, comprese le api, il trasporto è ostacolato e lo sviluppo di nuovi organismi impedito.

In conclusione, le api sono importanti sia perché produttori di miele ed altri prodotti, sia perché trasportano il polline. Perciò il loro valore per l’ecosistema è inestimabile. Secondo l’ISPRA (Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale), sono responsabili del 70% dell’impollinazione delle specie vegetali del pianeta. Circa un terzo della produzione mondiale di cibo è dovuta a loro! Proteggere gli insetti impollinatori è un nostro compito, ne va del nostro stesso futuro, dato che senza di essi molte piante si estinguerebbero. Questo scenario dovrebbe fare riflettere l’uomo. Le azioni e i mezzi che usa sono una minaccia per se stesso e per il pianeta che lo ospita. 

Fonti

  • Calzoni, G. L., & Rondinini, T. Api, impollinazione e miele.
  • Manuela Martano, Paola Maiolino, Karen Power. Gestione igienico sanitaria degli apiari a salvaguardia dell’ambiente e della biodiversità. Ateneapoli Editore. ISBN: 978-88-97840-60-2
  • Motta, E., & Moran, N. A. (2020). Impact of Glyphosate on the Honey Bee Gut Microbiota: Effects of Intensity, Duration, and Timing of Exposure. mSystems, 5(4), e00268-20. https://doi.org/10.1128/mSystems.00268-20
  • Motta, E., Mak, M., De Jong, T. K., Powell, J. E., O’Donnell, A., Suhr, K. J., Riddington, I. M., & Moran, N. A. (2020). Oral or Topical Exposure to Glyphosate in Herbicide Formulation Impacts the Gut Microbiota and Survival Rates of Honey Bees. Applied and environmental microbiology, 86(18), e01150-20. https://doi.org/10.1128/AEM.01150-20
  • Motta, E., Raymann, K., & Moran, N. A. (2018). Glyphosate perturbs the gut microbiota of honey bees. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 115(41), 10305–10310. https://doi.org/10.1073/pnas.1803880115

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Francesco Centorrino

Sono Francesco Centorrino, creatore ed amministratore di Microbiologia Italia, primo sito di divulgazione microbiologica in Italia. Sono laureato in biologia e molto appassionato di tecnologia, cinema, scienza e fantascienza. Sono Siciliano ma vivo e lavoro in Basilicata come analista di laboratorio microbiologico presso una nota azienda farmaceutica. Ho creato il portale di Microbiologia Italia per condividere conoscenza ed informazioni a chiunque fosse interessato a questa bellissima scienza. Potete trovare tutti i miei contatti al seguente link: https://linktr.ee/fcentorrino.