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- Posted By: Capuano Edoardo
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Una tecnologia sviluppata dalla Cornell University fornisce ad apicoltori, consumatori e agricoltori un antidoto per i pesticidi mortali, che uccidono le api selvatiche e fanno perdere agli apicoltori in media circa un terzo dei loro alveari ogni anno.
Gli impollinatori supportano la produzione delle principali colture alimentari in tutto il mondo. Gli organofosfati sono un gruppo di insetticidi molto utilizzato a cui gli impollinatori possono essere esposti, specialmente durante l'impollinazione delle colture. L'esposizione a dosi letali o subletali può compromettere l'idoneità delle api selvatiche e gestite, mettendo a rischio la qualità dell'impollinazione e la sicurezza alimentare.
Una prima versione della tecnologia, che ha disintossicato un gruppo ampiamente utilizzato di insetticidi chiamati organofosfati, è descritta in un nuovo studio, pubblicato su Nature Food. (1) Il metodo di somministrazione dell'antidoto è stato ora adattato per proteggere efficacemente le api da tutti gli insetticidi e ha ispirato una nuova società, Beemmunity, con sede nello stato di New York.
Gli studi dimostrano che la cera e il polline nel 98% degli alveari negli Stati Uniti sono contaminati da una media di sei pesticidi, che riducono anche l'immunità di un'ape ai devastanti acari della varroa e agli agenti patogeni. Allo stesso tempo, gli impollinatori forniscono servizi vitali aiutando a fertilizzare le colture che portano alla produzione di un terzo del cibo che consumiamo, secondo il documento.
«Abbiamo una soluzione per cui gli apicoltori possono nutrire le loro api con i nostri prodotti di microparticelle in polpette di polline o in uno sciroppo di zucchero, e questo consente loro di disintossicare l'alveare da eventuali pesticidi che potrebbero trovare», ha affermato il dottor James Webb, (2) coautore del carta e CEO di Beemmunity. Egli, oltre a essere il primo autore, è un ricercatore post-dottorato nel laboratorio dell'autore senior Minglin Ma, (3) professore associato presso il Dipartimento di ingegneria biologica e ambientale del College of Agriculture and Life Sciences (CALS). Il dottor Scott McArt, (4) assistente professore di entomologia in CALS, è anche un coautore.
Il documento si concentra sugli insetticidi a base di organofosfati, che rappresentano circa un terzo degli insetticidi sul mercato. Una recente meta-analisi mondiale di studi sui residui di pesticidi nell'alveare ha rilevato che, secondo gli attuali modelli di utilizzo, cinque insetticidi rappresentavano rischi sostanziali per le api, due dei quali erano organofosfati, ha affermato McArt.
I ricercatori hanno sviluppato una microparticella uniforme delle dimensioni del polline piena di enzimi che disintossicano gli insetticidi organofosfati prima che vengano assorbiti e danneggino l'ape. L'involucro protettivo della particella consente agli enzimi di passare oltre il raccolto dell'ape (stomaco), che è acido e scompone gli enzimi.
Le microparticelle possono essere mescolate con polpette di polline o acqua zuccherata e, una volta ingerite, gli enzimi protetti passano attraverso il raccolto acido all'intestino, dove avviene la digestione e dove vengono assorbite le tossine e i nutrienti. Lì, gli enzimi possono agire per abbattere e disintossicare gli organofosfati.
Dopo una serie di esperimenti in vitro, i ricercatori hanno testato il sistema su api vive in laboratorio. Hanno nutrito delle api contaminate dal Malatione, un pesticida organofosfato, con polline contaminato e hanno anche nutrito loro le microparticelle con l'enzima. Un gruppo di controllo è stato contemporaneamente alimentato con il polline tossico, senza le microparticelle piene di enzimi.
Le api che sono state alimentate con le microparticelle con una dose elevata dell'enzima hanno avuto un tasso di sopravvivenza del 100% dopo l'esposizione al Malatione. Nel frattempo, le api di controllo non protette sono morte nel giro di pochi giorni.
Beemmunity (5) è una soluzione innovativa perché invece di riempire le microparticelle con enzimi che scompongono un insetticida, le particelle hanno un guscio fatto con proteine di insetti e sono riempite con uno speciale olio assorbente, creando una sorta di microspugna. Molti insetticidi, compresi i neonicotinoidi ampiamente utilizzati, sono progettati per colpire le proteine degli insetti, quindi il guscio delle microparticelle attira l'insetticida dove viene sequestrato inerte all'interno dell'involucro. Alla fine, le api semplicemente defecano la tossina assimilata.
La società sta conducendo prove su scala di colonia quest'estate su 240 alveari nel New Jersey e prevede di lanciare pubblicamente i suoi prodotti a partire dal prossimo mese di febbraio 2022. I prodotti includono spugne di microparticelle in una soluzione di zucchero secco che può essere aggiunto a polpette di polline o acqua zuccherata e in mangiatoie per api in fase di sviluppo.
«Si tratta di una soluzione scalabile e a basso costo che speriamo sia un primo passo per affrontare il problema della tossicità degli insetticidi e contribuire alla protezione degli impollinatori gestiti», ha affermato il dottor Minglin Ma.
La dottoressa Jin-Kim Montclare, (6) ricercatrice presso la Tandon School of Engineering della New York University, è una coautrice.La tecnologia è concessa in licenza tramite il Center for Technology Licensing (CTL) di Cornell. Ma e McArt sono consulenti della società Beemmunity.
Lo studio è stato finanziato dal National Institute of Food and Agriculture del Dipartimento dell'Agricoltura degli Stati Uniti, dal National Institutes of Health e dalla National Science Foundation.
Riferimenti:
(1) Pollen-inspired enzymatic microparticles to reduce organophosphate toxicity in managed pollinators
(2) James Webb
(3) Minglin Ma
(4) Scott McArt
(5) Beemmunity
Descrizione foto: Un dipendente di Beemmunity, Abraham McCauley, applica un pasticcio di polline contenente microspugne a un alveare come parte delle prove di colonia. - Credit: Nathan Reid.
Autore traduzione riassuntiva e adattamento linguistico: Edoardo Capuano / Articolo originale: Pollen-sized technology protects bees from deadly insecticides