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BIOCONTROLLO Agenti Patogeni degli Insetti Applicazioni biotecnologiche.

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Presentazione sul tema: "BIOCONTROLLO Agenti Patogeni degli Insetti Applicazioni biotecnologiche."— Transcript della presentazione:

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2 BIOCONTROLLO Agenti Patogeni degli Insetti Applicazioni biotecnologiche

3 Il Biocontrollo Biocontrollo naturale: esercitato dai regolatori demografici senza alcun intervento dell’uomo. Biocontrollo conservativo: manipolazione dell’ambiente o impiego di pratiche agronomiche per proteggere o rafforzare I regolatori demografici (es. Aree di compensazione - aree rifugio). Biocontrollo accrescitivo: incremento, quantitativo e/o qualitativo,della popolazione dei regolatori demografici appositamente allevati e liberati nell’ambiente (tecnica inoculativa e inondativa, coinvolge insettari e biofabbriche). Biocontrollo associativo: introduzione di un regolatore demografico in un nuovo areale per ricostituire con l’organismo dannoso, accidentalmente importato, un’associazione trofica vantaggiosa, o costituire una nuova associazione con regolatore di diverso ospite. Biocontrollo integrato: abbinamento di diverse strategie. Le piante migliorate geneticamente (incluse quelle transgeniche): La loro sostenibilità deve essere meglio valutata. I prodotti naturali: sostanze derivanti da meccanismi di difesa diretta e indiretta delle piante, inclusi I geni che le codificano. Gli insetti transgenici: impiego ancora limitato:, es. Autocidio realizzato con geni letali. Biocontrollo per autocidio: include la tecnica classica dell’insetto sterile (STI) e quella del biocontrollo per autocidio. È il controllo demografico degli organismi dannosi realizzato con l’impiego di organismi utili o di loro prodotti nel rispetto della biodiversità e con il fine di proteggere le colture.

4 L’uso degli agenti patogeni nel controllo biologico Gli Invertebrati, ivi compresi Artropodi e Insetti, sono soggetti a malattie, come tutti gli organismi viventi La malattia è una condizione in cui uno stato di equilibrio di un organismo con il suo ambiente viene alterato Gli agenti patogeni sono i responsabili della malattia Gli agenti patogeni entrano nel corpo dell’ospite o passivamente, con l’alimentazione, o attivamente, attraverso le aperture naturali o penetrando direttamente attraverso la cuticola Una volta all’interno dell’insetto, i patogeni si moltiplicano rapidamente, uccidendo l’ospite anche con la produzione di sostanze tossiche La maggior parte degli agenti patogeni è caratterizzata da un’alta specificità verso l’ospite e alcuni di essi, in particolare i Virus, possono infettare gli insetti di un solo genere o di una sola specie Epizooziologia: dipende dal trinomio ospite-agente patogeno-ambiente

5 Alcuni dati comparativi sulla biologia dei principali agenti patogeni degli insetti VirusBatteriFunghiProtozoiNematodi Ospiti bersaglio Lepidotteri ed Imenotteri. Elevata specificità Lepidotteri, Coleotteri e Ditteri. Spec. della sottosp. Molti Ceppi specifici Molti Specifici a livello di famiglia Molti Modalità d’azione IngestioneIngestione Per contatto attraverso la cuticola Ingestione Attraverso aperture naturali o cuticola Rapidità dell’effetto 3-10 giorni; tempi più lunghi per Oryctes virus 30 min - 1 giorno 4-7 giorni Malattia cronica più che letale 1-5 giorni

6 Agostino Bassi: la Patologia degli Insetti diventa una scienza sperimentale Agostino Bassi: la Patologia degli Insetti diventa una scienza sperimentale Dimostra (1835) che il “mal del segno” del Baco da seta è causato da un microrganismo, il micete Beauveria bassiana Dimostra (1835) che il “mal del segno” del Baco da seta è causato da un microrganismo, il micete Beauveria bassiana Louis Pasteur negli anni 1870 Louis Pasteur negli anni 1870 Studia due malattie del Baco da seta, una virale e l’altra causata da un protozoo Studia due malattie del Baco da seta, una virale e l’altra causata da un protozoo 1878: la prima esperienza significativa di “Lotta microbiologica” ad opera del russo Metchnikov 1878: la prima esperienza significativa di “Lotta microbiologica” ad opera del russo Metchnikov il fungo Metarhizium anisopliae viene utilizzato per controllare un fitofago del frumento, Anisoplia austriaca. il fungo Metarhizium anisopliae viene utilizzato per controllare un fitofago del frumento, Anisoplia austriaca. Controllo microbiologico e Patologia degli Insetti Applicazioni di virus Applicazioni di virus 1893: prima applicazione di Virus contro Lymantria dispar in Ungheria raccogliendo larve malate, macinandole e usandole per il trattamento Applicazioni di batteri Applicazioni di batteri Berliner (1911): Bacillus thuringiensis Berliner (1911): Bacillus thuringiensis Glaser (negli anni ’30) Glaser (negli anni ’30) Prime sperimentazioni di campo con nematodi entomoparassiti, Neoaplectana glaseri, contro lo Scarabeide Popillia japonica Prime sperimentazioni di campo con nematodi entomoparassiti, Neoaplectana glaseri, contro lo Scarabeide Popillia japonica Dal 1965 la Patologia degli Insetti è parte integrante della Organizzazione Internazionale per il Controllo Biologico Dal 1965 la Patologia degli Insetti è parte integrante della Organizzazione Internazionale per il Controllo Biologico

7 Entità submicroscopiche Entità submicroscopiche Patogeni endocellulari obbligati Patogeni endocellulari obbligati Struttura: Nucleocapside Struttura: Nucleocapside Genoma virale (DNA o RNA) Genoma virale (DNA o RNA) Capside Capside capsula proteica che racchiude gli acidi nucleici capsula proteica che racchiude gli acidi nucleici Forme delle particelle virali (“virioni”) caratteristiche dei diversi gruppi Forme delle particelle virali (“virioni”) caratteristiche dei diversi gruppi Classificati come Famiglie o Gruppi Almeno 13 Famiglie annoverano patogeni di invertebrati I Virus entomopatogeni I Virus entomopatogeni Baculoviridae, Poxviridae, Reoviridae, Iridoviridae, Parvoviridae, Polydnaviridae, Ascovirus, Birnaviridae, Rhabdoviridae, etc.

8 L’infezione virale debilita l’ospite L’infezione virale debilita l’ospite Crescita stentata, movimenti lenti, maggiore esposizione verso i predatori, cambiamenti emolinfa Crescita stentata, movimenti lenti, maggiore esposizione verso i predatori, cambiamenti emolinfa Insetti non gregari si raggruppano all’estremità di rami Insetti non gregari si raggruppano all’estremità di rami Alterazioni cromatiche verso tonalità più chiare Alterazioni cromatiche verso tonalità più chiare Larve flaccide a “V” rovesciato Larve flaccide a “V” rovesciato Inizio infezione – morte dell’insetto: da 2-3 giorni fino a 2-3 settimane, in relazione alla virulenza del ceppo Inizio infezione – morte dell’insetto: da 2-3 giorni fino a 2-3 settimane, in relazione alla virulenza del ceppo Questa lentezza d’azione ne ha limitato l’uso finora alle sole aree forestali Questa lentezza d’azione ne ha limitato l’uso finora alle sole aree forestali CPV NPV

9 Ingestione di corpi di occlusione Ingestione di corpi di occlusione Il pH alcalino dell’intestino dissolve la matrice proteica del corpo di occlusione, liberando i virioni Il pH alcalino dell’intestino dissolve la matrice proteica del corpo di occlusione, liberando i virioni I virioni attaccano le cellule epiteliali dell’intestino e si portano nel nucleo I virioni attaccano le cellule epiteliali dell’intestino e si portano nel nucleo Il genoma del virus si moltiplica nel nucleo cellulare per poi attaccare le cellule vicine Il genoma del virus si moltiplica nel nucleo cellulare per poi attaccare le cellule vicine Passaggio nell’emolinfa e diffusione dell’infezione in tutto il corpo Passaggio nell’emolinfa e diffusione dell’infezione in tutto il corpo Dispersione dei poliedri dopo la morte dell’insetto per rottura del tegumento Dispersione dei poliedri dopo la morte dell’insetto per rottura del tegumento Il principale gruppo di Virus usato nella lotta microbiologica Il principale gruppo di Virus usato nella lotta microbiologica Specifici Specifici Innocui per vertebrati e piante Innocui per vertebrati e piante Impatto ambientale bassissimo Impatto ambientale bassissimo

10 I baculovirus sono fotolabili (la luce è il principale responsabile di inattivazione I baculovirus sono fotolabili (la luce è il principale responsabile di inattivazione Aumento di stabilità e velocità d’azione Aumento di stabilità e velocità d’azione Virus ricombinanti + Piretroidi Virus ricombinanti + Piretroidi Inserimento di tossine provenienti dallo scorpione algerino (Androctonus australis), dallo scorpione giallo (Leirus quinquestriatus hebraeus), e dall’acaro Pyemotes tritici Inserimento di tossine provenienti dallo scorpione algerino (Androctonus australis), dallo scorpione giallo (Leirus quinquestriatus hebraeus), e dall’acaro Pyemotes tritici Inserimento di ormoni o enzimi coinvolti nella muta Inserimento di ormoni o enzimi coinvolti nella muta Dubbi sui rischi potenziali dovuti all’accumulo di questi virus GM una volta rilasciati nell’ambiente Dubbi sui rischi potenziali dovuti all’accumulo di questi virus GM una volta rilasciati nell’ambiente Baculovirus ricombinante

11 Isolamento e identificazione di Virus da fitofagi malati (Magnoler, Triggiani, Marani, Cavalcaselle, Deseö) Isolamento e identificazione di Virus da fitofagi malati (Magnoler, Triggiani, Marani, Cavalcaselle, Deseö) Pochi lavori sperimentali, soprattutto in campo forestale Pochi lavori sperimentali, soprattutto in campo forestale Pochi formulati commerciali disponibili Pochi formulati commerciali disponibili Madex®, a base di Granulovirus, utilizzato su Carpocapsa del melo, distribuito da ItrachemBio e Isagro Alcuni in fase di registrazione (es. Spodoptera exigua NPV) Mancanza di centri di produzione Mancanza di centri di produzione Scarsa informazione e mercato ridotto Scarsa informazione e mercato ridotto

12 Procarioti unicellulari Procarioti unicellulari Sono ubiquitari Sono ubiquitari Mancano di un vero nucleo e di mitocondri Mancano di un vero nucleo e di mitocondri Si riproducono per scissione binaria Si riproducono per scissione binaria Sporigeni e asporigeni Sporigeni e asporigeni Patogeni obbligati o facoltativi (saprofiti o simbionti) Patogeni obbligati o facoltativi (saprofiti o simbionti) Famiglie più importanti Famiglie più importanti Bacillaceae Bacillaceae Enterobacteriaceae Enterobacteriaceae Bacillus spp. Bacillus spp. Infettano principalmente stadi larvali di fitofagi Infettano principalmente stadi larvali di fitofagi Sintomi: riduzione del turgore dell’ospite infettato; disfunzioni dell’apparato digerente (con vomito e diarrea); cambio di colore Sintomi: riduzione del turgore dell’ospite infettato; disfunzioni dell’apparato digerente (con vomito e diarrea); cambio di colore

13 E’ l’agente patogeno più diffuso ed utilizzato E’ l’agente patogeno più diffuso ed utilizzato 1911: Berliner isola in Thuringia (Germania) un batterio simile da Anagasta kuehniella (Bacillus thuringiensis) 1911: Berliner isola in Thuringia (Germania) un batterio simile da Anagasta kuehniella (Bacillus thuringiensis) Sporeine® (1938): primo formulato commerciale a base di Bt, in Francia Sporeine® (1938): primo formulato commerciale a base di Bt, in Francia Anni ’50 -’60: le ricerche di Steinhaus rilanciano l’interesse sul Bt e sui preparati microbiologici Anni ’50 -’60: le ricerche di Steinhaus rilanciano l’interesse sul Bt e sui preparati microbiologici 1957: compare il Thuricide®, ancora oggi in commercio 1957: compare il Thuricide®, ancora oggi in commercio

14  Batterio ubiquitario, patogeno facoltativo, aerobio e sporigeno  Ciclo vitale con 2 fasi di crescita: Fase vegetativa (con abbondanza di nutrienti e una crescita esponenziale) e Sporulazione (nutrimento scarsamente disponibile)  la sporulazione produce, oltre alla spora, un corpo parasporale con 1 o più inclusioni cristalline sintetizzate nella cellula madre contenenti proteine (95%) e carboidrati (5%). Questi cristalli proteici hanno proprietà insetticide e sono detti tossine-Bt, δ-endotossine o ICPs (Insecticidal Crystal Proteins).

15 Agisce per ingestione Agisce per ingestione Nell’intestino, in condizioni di pH particolari (alcalino nel caso dei lepidotteri, acido nel caso dei coleotteri), il cristallo si dissolve e la protossina viene attivata Nell’intestino, in condizioni di pH particolari (alcalino nel caso dei lepidotteri, acido nel caso dei coleotteri), il cristallo si dissolve e la protossina viene attivata Le tossine attivate si attaccano a specifici recettori presenti sulla membrana intestinale Le tossine attivate si attaccano a specifici recettori presenti sulla membrana intestinale Buona parte della specificità delle tossine dipende da questi siti di ricezione Buona parte della specificità delle tossine dipende da questi siti di ricezione

16 Le tossine entrano nelle cellule forando la membrana e distruggendone le funzioni Le tossine entrano nelle cellule forando la membrana e distruggendone le funzioni I fori alterano l’equilibrio osmotico della cellula I fori alterano l’equilibrio osmotico della cellula Le cellule collassano, i microvilli intestinali vengono gradatamente riassorbiti con un progressivo disfacimento delle pareti dell’epitelio intestinale Le cellule collassano, i microvilli intestinali vengono gradatamente riassorbiti con un progressivo disfacimento delle pareti dell’epitelio intestinale I batteri si diffondono nel corpo dell’insetto I batteri si diffondono nel corpo dell’insetto L’emolinfa è un ottimo substrato di crescita L’emolinfa è un ottimo substrato di crescita La morte dell’insetto per setticemia sopraggiunge nell’arco di 1-3 giorni dall’inizio dell’infezione La morte dell’insetto per setticemia sopraggiunge nell’arco di 1-3 giorni dall’inizio dell’infezione

17 δ-endotossine δ-endotossine Ogni sottospecie ne produce un diverso numero (una o più) con un’azione tossica specifica, capace ciascuna di agire su un dato ospite Ogni sottospecie ne produce un diverso numero (una o più) con un’azione tossica specifica, capace ciascuna di agire su un dato ospite Metaboliti secondari con attività insetticida Metaboliti secondari con attività insetticida A seconda della sottospecie A seconda della sottospecie  -esotossine (termostabili)  -esotossine (termostabili)  -esotossine (termolabili)  -esotossine (termolabili) Proteine insetticide vegetative -Vips Proteine insetticide vegetative -Vips presenti nel supernatante del liquido di coltura vegetativo presenti nel supernatante del liquido di coltura vegetativo Non formano cristalli proteici Non formano cristalli proteici  -endotossina Struttura tridimensionale di una  -endotossina

18 Le sottospecie di Bt vengono identificate mediante test sierologici…. Le sottospecie di Bt vengono identificate mediante test sierologici…. Più di 40 sierotipi riconosciuti sulla base dell’antigene H Più di 40 sierotipi riconosciuti sulla base dell’antigene H Le cellule vegetative del Bt hanno almeno 2 antigeni sulla loro superficie: flagellare (H) e somatico (O) Le cellule vegetative del Bt hanno almeno 2 antigeni sulla loro superficie: flagellare (H) e somatico (O) … morfologia delle inclusioni parasporali … … morfologia delle inclusioni parasporali … Cristalli bipiramidali, cuboidali, sferici, irregolari, romboidali Cristalli bipiramidali, cuboidali, sferici, irregolari, romboidali …e classificazione delle  -endotossine in base alle loro proprietà insetticide …e classificazione delle  -endotossine in base alle loro proprietà insetticide CRY I: Lepidotteri CRY I: Lepidotteri CRY II: Lepidotteri e Ditteri CRY II: Lepidotteri e Ditteri CRY III: Coleotteri CRY III: Coleotteri CRY IV: Ditteri Nematoceri CRY IV: Ditteri Nematoceri Cyt: citolisina del Bti Cyt: citolisina del Bti

19 Attualmente circa ceppi isolati nel mondo, più di 60 sottospecie di Bt identificate, 25 i cristalli proteici diversi, più di 200 le tossine isolate Attualmente circa ceppi isolati nel mondo, più di 60 sottospecie di Bt identificate, 25 i cristalli proteici diversi, più di 200 le tossine isolate Le sottospecie più importanti Le sottospecie più importanti Bt kurstaki (Btk, ceppo HD-1): isolato nel 1971 (Lab. Abbott), endospora con 1 o più cristalli proteici bipiramidali, attivo, in particolare su larve, di più di 100 specie di Lepidotteri Bt kurstaki (Btk, ceppo HD-1): isolato nel 1971 (Lab. Abbott), endospora con 1 o più cristalli proteici bipiramidali, attivo, in particolare su larve, di più di 100 specie di Lepidotteri Sino agli anni ’70 si utilizzava il Bt ssp. thuringiensis che però produceva anche la  -esotossina; successivamente questa sostanza fu bandita ed il Bt thuringiensis fu sostituito dal Bt kurstaki Sino agli anni ’70 si utilizzava il Bt ssp. thuringiensis che però produceva anche la  -esotossina; successivamente questa sostanza fu bandita ed il Bt thuringiensis fu sostituito dal Bt kurstaki Bt tenebrionis: isolato nel 1982 da una pupa di T. molitor, attivo su Coleotteri (Crisomelidi, Scarabeidi, ma anche Coccinellidi) Bt tenebrionis: isolato nel 1982 da una pupa di T. molitor, attivo su Coleotteri (Crisomelidi, Scarabeidi, ma anche Coccinellidi) M-One®, Trident®, Ditera®, Novodor® M-One®, Trident®, Ditera®, Novodor®

20 Bt israeliensis (Bti, serotipo H14): isolato nel 1976, cristallo proteico sferico, produce 4 tossine, attivo nei confronti di Ditteri Culicidi (72 specie), Simulidi, Sciaridi, Chironomidi e Tipulidi Bt israeliensis (Bti, serotipo H14): isolato nel 1976, cristallo proteico sferico, produce 4 tossine, attivo nei confronti di Ditteri Culicidi (72 specie), Simulidi, Sciaridi, Chironomidi e Tipulidi In Africa occidentale migliaia di km di fiumi vengono ogni anno trattati con il Bti contro Simulium damnosum, vettore di Onchocerca filaria. In Africa occidentale migliaia di km di fiumi vengono ogni anno trattati con il Bti contro Simulium damnosum, vettore di Onchocerca filaria. In Germania ed in Cina programmi di controllo riusciti contro Culicidi In Germania ed in Cina programmi di controllo riusciti contro Culicidi Formulati: Tekmertec®, Vectobac®, Bactimos®, Skeetal® Formulati: Tekmertec®, Vectobac®, Bactimos®, Skeetal® Alcune delle altre sottospecie: canadensis, galleriae, morrisoni, aizawai, alesti, kenyae, thompsoni, etc. Alcune delle altre sottospecie: canadensis, galleriae, morrisoni, aizawai, alesti, kenyae, thompsoni, etc. La ricerca di nuovi Bt, che è tuttora in corso, ha portato in questi ultimi anni all’isolamento di ceppi attivi contro Imenotteri, Emitteri, Mallofagi, Nematodi e Protozoi La ricerca di nuovi Bt, che è tuttora in corso, ha portato in questi ultimi anni all’isolamento di ceppi attivi contro Imenotteri, Emitteri, Mallofagi, Nematodi e Protozoi

21 Il Bt è facilmante biodegradabile in condizioni di campo Il Bt è facilmante biodegradabile in condizioni di campo Temperatura, acqua, pH, radiazioni solari (in special modo gli UV) Temperatura, acqua, pH, radiazioni solari (in special modo gli UV) Dopo più di 30 anni di utilizzo su milioni di ettari e diversi biotopi non c’è stata alcuna segnalazione di effetti negativi sull’ambiente a seguito dell’uso del Bt Dopo più di 30 anni di utilizzo su milioni di ettari e diversi biotopi non c’è stata alcuna segnalazione di effetti negativi sull’ambiente a seguito dell’uso del Bt Svariati test di tossicità hanno ripetutamente confermato che le tossine sono innocue per l’uomo e gli animali superiori (il basso pH intestinale dei mammiferi solubilizza e denatura i cristalli proteici). Il Bt è risultato innocuo per uccelli, pesci, vertebrati e invertebrati acquatici e terrestri, compresa l’entomofauna utile (parassiti, predatori e impollinatori) Svariati test di tossicità hanno ripetutamente confermato che le tossine sono innocue per l’uomo e gli animali superiori (il basso pH intestinale dei mammiferi solubilizza e denatura i cristalli proteici). Il Bt è risultato innocuo per uccelli, pesci, vertebrati e invertebrati acquatici e terrestri, compresa l’entomofauna utile (parassiti, predatori e impollinatori) Unica eccezione per i ceppi che producono la  -esotossina. Meno selettiva delle  -endotossine, nociva per 55 specie di 10 ordini diversi (i.e. Pieris brassicae, Musca domestica, Locusta migratoria, Apis mellifera) oltre a nematodi (Meloydogine) e vertebrati (topi). Unica eccezione per i ceppi che producono la  -esotossina. Meno selettiva delle  -endotossine, nociva per 55 specie di 10 ordini diversi (i.e. Pieris brassicae, Musca domestica, Locusta migratoria, Apis mellifera) oltre a nematodi (Meloydogine) e vertebrati (topi).

22  Fanno parte del gruppo anche B. mycoides e B. anthracis  B. cereus è stato riconosciuto responsabile di numerose intossicazioni alimentari e infezioni oculari Questi 3 Bacillus appartengono allo stesso gruppo  Il Bt ed il B. cereus, sono geneticamente e fenotipicamente indistinguibili, eccetto che per il plasmidio che codifica alla produzione nel Bt del corpo parasporale Arma batteriologica?

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24 Paenibacillus popiliae Bacillus sphaericus Bacillus sphaericus Molto attivo verso larve di zanzare (Culex e Anopheles, non su Aedes) Molto attivo verso larve di zanzare (Culex e Anopheles, non su Aedes) Cristalli proteici stabili se conservati a 4 °C e a pH neutro Cristalli proteici stabili se conservati a 4 °C e a pH neutro Produce 2 tossine, binaria (Btx) e zanzaricida (Mtx). I ceppi più virulenti le producono entrambe. Produce 2 tossine, binaria (Btx) e zanzaricida (Mtx). I ceppi più virulenti le producono entrambe. Più persistente del Bti Più persistente del Bti Paenibacillus popiliae Paenibacillus popiliae Non produce tossine Non produce tossine Invade l’emocele con le cellule vegetative, causando setticemia Invade l’emocele con le cellule vegetative, causando setticemia Azione lenta Azione lenta Processo di produzione complesso Processo di produzione complesso Enterobacteriaceae (batteri asporigeni) Enterobacteriaceae (batteri asporigeni) Serratia entomophila Serratia entomophila “Ambra desease” su Costelytra zealandica (Scarabeidae) “Ambra desease” su Costelytra zealandica (Scarabeidae) Serratia marcescens Serratia marcescens Setticemia in Ortotteri Setticemia in Ortotteri

25 Saccharopolyspora spinosa Saccharopolyspora spinosa Nuova specie di Actinomicete (batteri vicini ai funghi), isolata nei Caraibi Nuova specie di Actinomicete (batteri vicini ai funghi), isolata nei Caraibi Principio attivo: Spinosad Principio attivo: Spinosad Metaboliti attivi: Spinosine (soprattutto A e D, ma se ne conoscono più di 30) Metaboliti attivi: Spinosine (soprattutto A e D, ma se ne conoscono più di 30) Naturalyte: Nuova classe di agenti di controllo (da Natural e metabol-yte) Naturalyte: Nuova classe di agenti di controllo (da Natural e metabol-yte) Formulati registrati in 60 Paesi su 150 colture. Success® e Laser® Formulati registrati in 60 Paesi su 150 colture. Success® e Laser® Ampio spettro d’azione Ampio spettro d’azione Tisanotteri (Frankliniella), Lepidotteri (Lobesia, Spodoptera, Ostrinia, Plutella), Coleotteri (Leptinotarsa), Ditteri (Lyriomiza, Ceratitis, Bactrocera, Anopheles) Tisanotteri (Frankliniella), Lepidotteri (Lobesia, Spodoptera, Ostrinia, Plutella), Coleotteri (Leptinotarsa), Ditteri (Lyriomiza, Ceratitis, Bactrocera, Anopheles) Azione per ingestione e per contatto Azione per ingestione e per contatto Non tossico per gli ausiliari (tranne che per Encarsia e Orius) Basso impatto ambientale ……. qualche dubbio ….

26 La produzione avviene generalmente in fermentatori, in condizioni di buona ossigenazione, a 40 °C e pH neutro La produzione avviene generalmente in fermentatori, in condizioni di buona ossigenazione, a 40 °C e pH neutro Si utilizzano substrati economici Si utilizzano substrati economici Esaurito il substrato le cellule entrano nella fase di sporulazione Esaurito il substrato le cellule entrano nella fase di sporulazione I prodotti (spore, cristalli proteici e substrato non ancora utilizzato) vengono concentrati mediante centrifugazione I prodotti (spore, cristalli proteici e substrato non ancora utilizzato) vengono concentrati mediante centrifugazione I formulati commerciali (granulari, polveri, sospensioni acquose o oleose, incapsulati, etc.) sono piu di 400 attualmente I formulati commerciali (granulari, polveri, sospensioni acquose o oleose, incapsulati, etc.) sono piu di 400 attualmente Si conserva per lungo tempo Si conserva per lungo tempo Per la distribuzione si possono utilizzare le stesse macchine irroratrici dei prodotti chimici Per la distribuzione si possono utilizzare le stesse macchine irroratrici dei prodotti chimici Importante la valutazione del momento dell’intervento, della dimensione delle goccioline, delle dosi d’impiego e delle condizioni climatiche Importante la valutazione del momento dell’intervento, della dimensione delle goccioline, delle dosi d’impiego e delle condizioni climatiche Valore di mercato: 200 ml € Valore di mercato: 200 ml € La produzione avviene generalmente in fermentatori, in condizioni di buona ossigenazione, a 40 °C e pH neutro La produzione avviene generalmente in fermentatori, in condizioni di buona ossigenazione, a 40 °C e pH neutro Si utilizzano substrati economici Si utilizzano substrati economici Esaurito il substrato le cellule entrano nella fase di sporulazione Esaurito il substrato le cellule entrano nella fase di sporulazione I prodotti (spore, cristalli proteici e substrato non ancora utilizzato) vengono concentrati mediante centrifugazione I prodotti (spore, cristalli proteici e substrato non ancora utilizzato) vengono concentrati mediante centrifugazione I formulati commerciali (granulari, polveri, sospensioni acquose o oleose, incapsulati, etc.) sono piu di 400 attualmente I formulati commerciali (granulari, polveri, sospensioni acquose o oleose, incapsulati, etc.) sono piu di 400 attualmente Si conserva per lungo tempo Si conserva per lungo tempo Per la distribuzione si possono utilizzare le stesse macchine irroratrici dei prodotti chimici Per la distribuzione si possono utilizzare le stesse macchine irroratrici dei prodotti chimici Importante la valutazione del momento dell’intervento, della dimensione delle goccioline, delle dosi d’impiego e delle condizioni climatiche Importante la valutazione del momento dell’intervento, della dimensione delle goccioline, delle dosi d’impiego e delle condizioni climatiche Valore di mercato: 200 ml € Valore di mercato: 200 ml €

27 E’ di gran lunga l’agente patogeno più importante e utilizzato E’ di gran lunga l’agente patogeno più importante e utilizzato Mercato in crescita negli ultimi anni, sia in campo agrario che forestale Mercato in crescita negli ultimi anni, sia in campo agrario che forestale Importanti le esperienze della Sardegna Vi sono ditte produttrici e/o importatrici di prodotti a base di Bt Vi sono ditte produttrici e/o importatrici di prodotti a base di Bt Un quindicina i formulati commerciali registrati Un quindicina i formulati commerciali registrati Encore® (Btk Z52, Xi), Florbac® e Xentari® (Bt aizawai, NC), gli ultimi in ordine di tempo Sottospecie più utilizzate: Btk, Bt tenebrionis e Bt aizawai Sottospecie più utilizzate: Btk, Bt tenebrionis e Bt aizawai

28 Foil®: coniugazione tra Btk e Bt tenebrionis e agisce su Coleotteri e Lepidotteri Foil®: coniugazione tra Btk e Bt tenebrionis e agisce su Coleotteri e Lepidotteri Cutlass® e Condor®, Agree® e Design®: tra Btk e Bt aizawai Cutlass® e Condor®, Agree® e Design®: tra Btk e Bt aizawai Novador®: ottenuto per irraggiamento (raggi gamma) del Bt tenebrionis Novador®: ottenuto per irraggiamento (raggi gamma) del Bt tenebrionis Foil®: coniugazione tra Btk e Bt tenebrionis e agisce su Coleotteri e Lepidotteri Foil®: coniugazione tra Btk e Bt tenebrionis e agisce su Coleotteri e Lepidotteri Cutlass® e Condor®, Agree® e Design®: tra Btk e Bt aizawai Cutlass® e Condor®, Agree® e Design®: tra Btk e Bt aizawai Novador®: ottenuto per irraggiamento (raggi gamma) del Bt tenebrionis Novador®: ottenuto per irraggiamento (raggi gamma) del Bt tenebrionis Tra specie (o sottospecie) Tra specie (o sottospecie) I geni che codificano per più tossine possono essere inserite in uno stesso batterio ed agire contemporaneamente su più gruppi di insetti I geni che codificano per più tossine possono essere inserite in uno stesso batterio ed agire contemporaneamente su più gruppi di insetti Introdurre più tossine non equivale però ad aumentare la patogenicità, perché viene ridotta la quantità di ciscuna tossina. E la patogenicità dipende anche dalla quantità di tossina ingerita Introdurre più tossine non equivale però ad aumentare la patogenicità, perché viene ridotta la quantità di ciscuna tossina. E la patogenicità dipende anche dalla quantità di tossina ingerita

29 Clonazione dei geni delle tossine Bt in altri microrganismi epifiti… Clonazione dei geni delle tossine Bt in altri microrganismi epifiti… Pseudomonas fluorescens (MPV®, Match®, M-Peril®) Pseudomonas fluorescens (MPV®, Match®, M-Peril®) … endofiti … … endofiti … Clavibacter xyli infetta le piante producendo tossine Bt durante la crescita (InCide®) Clavibacter xyli infetta le piante producendo tossine Bt durante la crescita (InCide®).. e in piante.. e in piante Piante transgeniche Piante transgeniche Dal 1996 ad oggi sono state poste in commercio almeno 39 varietà di sementi transgeniche appartenenti a 12 specie diverse (oltre ai risaputi soia e mais, anche melone, patata, pomodoro, radicchio e zucchina), e tantissime altre sono in attesa di autorizzazione. Piante transgeniche di seconda generazione Piante transgeniche di seconda generazione Capacità di sintetizzare più tossine contemporaneamente Capacità di sintetizzare più tossine contemporaneamente Rischi Rischi Topi e patate GM Topi e patate GM Mais-Bt e farfalla Monarca Mais-Bt e farfalla Monarca

30 Le piante transeginiche resistenti agli Insetti È comprovata l’efficacia di queste piante con livelli di attività insetticida notevoli, nei confronti soprattutto di Lepidotteri e Coleotteri. È comprovata l’efficacia di queste piante con livelli di attività insetticida notevoli, nei confronti soprattutto di Lepidotteri e Coleotteri. L’elevato livello di espressione insetticida nella pianta genera una forte espressione selettiva nei confronti delle popolazioni naturali di insetti, aumentando la probabilità di selezione di ceppi resistenti. L’elevato livello di espressione insetticida nella pianta genera una forte espressione selettiva nei confronti delle popolazioni naturali di insetti, aumentando la probabilità di selezione di ceppi resistenti. Per limitare i rischi di fenomeni di resistenza da tempo si suggeriscono metodi di coltivazione miranti a ridurre la pressione selettiva con il ricorso ad aree rifugio o alla semina di genotipi resistenti diversi, in una sorta di consociazione o rotazione genetica; Per limitare i rischi di fenomeni di resistenza da tempo si suggeriscono metodi di coltivazione miranti a ridurre la pressione selettiva con il ricorso ad aree rifugio o alla semina di genotipi resistenti diversi, in una sorta di consociazione o rotazione genetica; Alle strategie di campo si affiancano scelte oculate di geni da introdurre nello stesso soggetto, cercando di diversificarne le sue capacità di resistenza, o l’adozione di opportune strategie di espressione (alta o bassa), scegliendo promotori tessuto-specifici e/o inducibili da ferita; Alle strategie di campo si affiancano scelte oculate di geni da introdurre nello stesso soggetto, cercando di diversificarne le sue capacità di resistenza, o l’adozione di opportune strategie di espressione (alta o bassa), scegliendo promotori tessuto-specifici e/o inducibili da ferita; È poi essenziale quantificare l’impatto delle piante transgeniche su organismi non- target, particolarmente insetti utili come impollinatori e nemici naturali quali predatori e parassitoidi. È poi essenziale quantificare l’impatto delle piante transgeniche su organismi non- target, particolarmente insetti utili come impollinatori e nemici naturali quali predatori e parassitoidi. Sono state una delle prime applicazioni biotecnologiche in agricolura. Piante di cotone esprimenti un gene derivato dal batterio entomopatogeno Bacillus thuringiensis (Bt) sono state messe in campo nell’estate del 1996 negli Stati Uniti.

31 Geni e Molecole ad attività insetticida di interesse biotecnologico Gli approcci perseguibili per il loro isolamento sono riconducibili a due principali alternative: a)studio delle basi molecolari delle interazioni antagonistiche insetti-altri organismi, finalizzato all’isolamento delle molecole e dei geniche regolano meccanismi di alterazione fisiologica negli insetti fitofagi; b) studio dei meccanismi fisiologici e molecolari delle numerose funzioni vitali controllate da peptidi ad azione ormonale, al fine di cercare di alterare in modo mirato il loro titolo e/o metabolismo.

32 Geni e Molecole ad attività insetticida di interesse biotecnologico Lo studio delle interazioni insetti-piante ha consentito di definire complessi meccanismi coevolutivi che hanno portato all’isolamento di una cospicua serie di molecole e geni di piante in grado di interferire con i processi digestivi e di assorbimento dei nutrienti (la pianta attaccata dal fitofago è infatti in grado di attivare meccanismi di difesa il cui ruolo è rallentare lo sviluppo dell’erbivoro (es. inibitori di proteasi, alfa-amilasi ecc.: da valutare anche i possibili effetti anche sui vertebrati. Lo studio delle interazioni insetti-piante ha consentito di definire complessi meccanismi coevolutivi che hanno portato all’isolamento di una cospicua serie di molecole e geni di piante in grado di interferire con i processi digestivi e di assorbimento dei nutrienti (la pianta attaccata dal fitofago è infatti in grado di attivare meccanismi di difesa il cui ruolo è rallentare lo sviluppo dell’erbivoro (es. inibitori di proteasi, alfa-amilasi ecc.: da valutare anche i possibili effetti anche sui vertebrati. Le simbiosi antagonistiche insetti-artropodi sono un ulteriore fonte di molecole ad attività insetticida già utilizzate in applicazioni biotecnologiche come nel caso delle neurotossine isolate da artropodi predatori, scorpioni e ragni, o da imenotteri ectoparassitoidi; gli insetti endoparassitoidi sono invece capaci spesso di regolare finemente la fisiologia dell’ospite al fine di favorire lo sviluppo della propria progenie: le principali alterazioni sono a carico del sistema immunitario, endocrino e riproduttivo dell’ospite. L’estrema specializzazione dei rapporti simbiotici sono garanzia che le molecole e i geni coinvolti sono caraterizzati da un buon livello di selettività, in quanto derivanti da lunghi processi di coevoluzione. Le simbiosi antagonistiche insetti-artropodi sono un ulteriore fonte di molecole ad attività insetticida già utilizzate in applicazioni biotecnologiche come nel caso delle neurotossine isolate da artropodi predatori, scorpioni e ragni, o da imenotteri ectoparassitoidi; gli insetti endoparassitoidi sono invece capaci spesso di regolare finemente la fisiologia dell’ospite al fine di favorire lo sviluppo della propria progenie: le principali alterazioni sono a carico del sistema immunitario, endocrino e riproduttivo dell’ospite. L’estrema specializzazione dei rapporti simbiotici sono garanzia che le molecole e i geni coinvolti sono caraterizzati da un buon livello di selettività, in quanto derivanti da lunghi processi di coevoluzione. I virus entomopatogeni possono fornire interessanti opportunità; molti baculovirus ad esempio sono in grado di produrre chitinasi e metalloproteasi coinvolte nella degradazione della membrana peritrofica e del tegumento dell’ospite; I virus entomopatogeni possono fornire interessanti opportunità; molti baculovirus ad esempio sono in grado di produrre chitinasi e metalloproteasi coinvolte nella degradazione della membrana peritrofica e del tegumento dell’ospite; Lo studio delle basi endorcine dello sviluppo e riproduzione degli insetti e dei due principali ormoni non-peptidici che le regolano, ecdisone e ormone giovanile, ha consentito la produzione di nuove molecole insetticide sintetiche (regolatori di crescita, chitino-inibitori). Lo studio delle basi endorcine dello sviluppo e riproduzione degli insetti e dei due principali ormoni non-peptidici che le regolano, ecdisone e ormone giovanile, ha consentito la produzione di nuove molecole insetticide sintetiche (regolatori di crescita, chitino-inibitori).

33 Biotecnologie per potenziare e manipolare i meccanismi di difesa delle piante La difesa diretta delle piante si concretizza con l’induzione di meccanismi biochimici in grado di interferire con l’alimentazione, il metabolismo, la crescita e la riproduzione dei fitofagi. Molte delle molecole implicate: inibitori di enzimi digestivi, enzimi antinutrizionali, metaboliti secondari con attività insetticida sono già utilizzate in strategie di controllo. La difesa diretta delle piante si concretizza con l’induzione di meccanismi biochimici in grado di interferire con l’alimentazione, il metabolismo, la crescita e la riproduzione dei fitofagi. Molte delle molecole implicate: inibitori di enzimi digestivi, enzimi antinutrizionali, metaboliti secondari con attività insetticida sono già utilizzate in strategie di controllo. La difesa indiretta delle piante deriva dalla loro capacità di produrre, in risposta all’attacco dei fitofagi, specifici metaboliti secondari volatili che risultano attrattivi per i nemici naturali dei fitofagi che li hanno indotti. Il ruolo di questi volatili è quello di esaltare la capacità di contenimento naturale dei fitofagi, senza passare attraverso fenomeni di tossicità diretta. I meccanismi di difesa indiretta possono essere esaltati tramite miglioramento genetico assistito da marcatori molecolari o mediante trasformazione genetica. La difesa indiretta delle piante deriva dalla loro capacità di produrre, in risposta all’attacco dei fitofagi, specifici metaboliti secondari volatili che risultano attrattivi per i nemici naturali dei fitofagi che li hanno indotti. Il ruolo di questi volatili è quello di esaltare la capacità di contenimento naturale dei fitofagi, senza passare attraverso fenomeni di tossicità diretta. I meccanismi di difesa indiretta possono essere esaltati tramite miglioramento genetico assistito da marcatori molecolari o mediante trasformazione genetica. Le piante sono continuamente aggredite da agenti biotici e per potersi proteggere devono mettere in atto una serie di misure di difesa che siano in grado di bloccare l’attacco esterno con un costo metabolico ed energetico che non comprometta la loro vitalità e capacità riproduttiva;

34 Impatto degli OGM su organismi non-target Scienze o emozione? Sostenitori ed oppositori delle biotecnologie hanno fatto ampio uso di entrambe. Tuttavia, l’emozione gioca un ruolo determinante sull’opinione pubblica.

35 Scienze o emozione? Sostenitori ed oppositori delle biotecnologie hanno fatto ampio uso di entrambe. Sostenitori ed oppositori delle biotecnologie hanno fatto ampio uso di entrambe. Tuttavia, l’emozione gioca un ruolo determinante sull’opinione pubblica. Tuttavia, l’emozione gioca un ruolo determinante sull’opinione pubblica.

36 Pubblica Opinione “… la lista dei danni causati da inadeguate tecnologie è lunga. Con l’ingegneria genetica, tale lista è destinata ad allungarsi ulteriormente. Noi non conosciamo ancora I danni potenziali e i rischi associati agli organismi geneticamente modificati”

37 Un pianeta affamato? 1,85 miliardi di persone (30%) sono affamate (FAO, 2002). 1,85 miliardi di persone (30%) sono affamate (FAO, 2002).

38 So What Is The Story? Monarch Butterfly, symbol of nature and “wildness” in North America. Monarch Butterfly, symbol of nature and “wildness” in North America.

39 Incredible Annual Migration!

40 Monarchs Feed on Milkweed (Asclepias tuberosa)

41 Bt Corn Sheds Pollen Some of which may fall on milkweed plants that serve as hosts for Monarchs. Some of which may fall on milkweed plants that serve as hosts for Monarchs. Bt corn pollen may contain some quantity of the Bt endotoxin. Bt corn pollen may contain some quantity of the Bt endotoxin.

42 Monarchs Are Killed? Scientists have shown that larvae are killed when fed milkweed “dusted” with Bt corn pollen. Scientists have shown that larvae are killed when fed milkweed “dusted” with Bt corn pollen. But how realistic was this study? But how realistic was this study?

43 Temporal & Spatial Distribution of Monarchs… Per plant densities of larvae, similar among habitats (i.e., ag. vs. non-ag. lands) Per plant densities of larvae, similar among habitats (i.e., ag. vs. non-ag. lands) For upper Midwest, most Monarchs are, in fact, produced on agricultural lands! For upper Midwest, most Monarchs are, in fact, produced on agricultural lands! Regardless of Bt corn, other agricultural practices like foliar insecticide use and weed control could have large impacts on populations of Monarchs Regardless of Bt corn, other agricultural practices like foliar insecticide use and weed control could have large impacts on populations of Monarchs From Oberhauser et al., 2001

44 Corn Pollen Deposits on Milkweed… Average 171 pollen grains per sq. cm. in corn fields Average 171 pollen grains per sq. cm. in corn fields Average 14 pollen grains per sq. cm. 6 ft outside of the corn field Average 14 pollen grains per sq. cm. 6 ft outside of the corn field One rain removes 54-86% of the pollen One rain removes 54-86% of the pollen Youngest leaves, the preferred food, have 50-70% lower pollen density than older leaves Youngest leaves, the preferred food, have 50-70% lower pollen density than older leaves From Pleasants et al., 2001

45 Toxicity of Bt Proteins & Corn Pollen Bt Toxin 1st instars on diet 1st instars on pollen on discs Cry1FNon-ToxicNon-Toxic Cry9CNon-ToxicNon-Toxic Cry1AcToxicNon-Toxic Cry1AbToxicToxic From Helmich et al., 2001

46 Natural Enemy Abundance No Insecticides P = 0.18P = 0.29 Bt cotton Non-Bt

47 Natural Enemy Abundance Insecticides as needed Bt cotton Non-Bt Unsprayed Sprayed

48 16 specie di insetti reistenti alle tossine Bt 16 specie di insetti reistenti alle tossine Bt 14 specie in laboratorio e 2 sole specie, Plodia interpunctella e Plutella xiylostella, hanno sviluppato una resistenza al Btk in pieno campo 14 specie in laboratorio e 2 sole specie, Plodia interpunctella e Plutella xiylostella, hanno sviluppato una resistenza al Btk in pieno campo Nessuna resistenza invece nei Culicidi verso il Bti o il B. sphaericus Nessuna resistenza invece nei Culicidi verso il Bti o il B. sphaericus Meccanismi di resistenza Meccanismi di resistenza Riduzione della solubilizzazione del cristallo Riduzione della solubilizzazione del cristallo Cambio dei recettori delle proteine presenti sulla membrana dell’intestino Cambio dei recettori delle proteine presenti sulla membrana dell’intestino Prevenzione Prevenzione Uso di tossine diverse Uso di tossine diverse Nel caso di piante GM, uso di piante rifugio Nel caso di piante GM, uso di piante rifugio la resistenza è recessiva la resistenza è recessiva

49  Il Phylum Microspora è il più importante per la lotta microbiologica; comprende specie parassite obbligate di Artropodi. I Microsporidi non sono particolarmente virulenti, ma riducono in maniera significativa lo sviluppo e la fecondità dell’ospite.  Le spore, dopo l’ingestione e la successiva germinazione, estrudono un filamento polare, capace di penetrare la parete delle cellule intestinali ed iniettare al loro interno il proprio contenuto cellulare  Vivono solo in specifici tessuti dell’ospite (corpi grassi, pareti intestinali o organi riproduttivi  Vivono solo in specifici tessuti dell’ospite (corpi grassi, pareti intestinali o organi riproduttivi)  Nosema e Vairimorpha sono i due generi che annoverano specie ustate nel controllo biologico. N. locustae infetta molte specie di Ortotteri, mentre V. necatrix attacca i Lepidoteri

50 Eucarioti eterotrofi uni o pluricellulari Eucarioti eterotrofi uni o pluricellulari Riproduzione per zoospore Riproduzione per zoospore Sessuali e asessuali Propagazione per mezzo di conidi Due le classi importanti Due le classi importanti Iphomycetes, caratterizzati cioè dall’avere solo uno sviluppo vegetativo Entomopthorales Germinazione di conidi Micelio di Beauveria

51 Tipico ciclo biologico di un fungo entomopatogeno Azione per contatto Azione per contatto Adesione dei conidi alla cuticola Adesione dei conidi alla cuticola Germinazione dei conidi Germinazione dei conidi vengono attivati da stimoli chimici presenti nell’epicuticola vengono attivati da stimoli chimici presenti nell’epicuticola Penetrazione attraverso la cuticola Penetrazione attraverso la cuticola Per pressione meccanica e azione chimica tramite enzimi digestivi Per pressione meccanica e azione chimica tramite enzimi digestivi Diffusione del micete nell’emocele (in circa 24 ore) Diffusione del micete nell’emocele (in circa 24 ore) con produzione di tossine e antibiotici per contrastare le difese immunitarie dell’ospite con produzione di tossine e antibiotici per contrastare le difese immunitarie dell’ospite L’ospite muore dopo giorni L’ospite muore dopo giorni Azione per contatto Azione per contatto Adesione dei conidi alla cuticola Adesione dei conidi alla cuticola Germinazione dei conidi Germinazione dei conidi vengono attivati da stimoli chimici presenti nell’epicuticola vengono attivati da stimoli chimici presenti nell’epicuticola Penetrazione attraverso la cuticola Penetrazione attraverso la cuticola Per pressione meccanica e azione chimica tramite enzimi digestivi Per pressione meccanica e azione chimica tramite enzimi digestivi Diffusione del micete nell’emocele (in circa 24 ore) Diffusione del micete nell’emocele (in circa 24 ore) con produzione di tossine e antibiotici per contrastare le difese immunitarie dell’ospite con produzione di tossine e antibiotici per contrastare le difese immunitarie dell’ospite L’ospite muore dopo giorni L’ospite muore dopo giorni

52 Alcuni dei Funghi entomopatogeni isolati in Italia Alcuni dei Funghi entomopatogeni isolati in Italia Beauveria bassiana B. brognartii Metarhizium anisopliae Paecilomyces lilacinus Penicillium spp. Gliocladium roseum Scopulariopsis brevicaulis Isolamenti da ambienti naturali (esemplari infetti e suolo) Isolamenti da ambienti naturali (esemplari infetti e suolo) Sperimentazioni di campo con la B. brognartii su Scarabeidi Sperimentazioni di campo con la B. brognartii su Scarabeidi Alcuni formulati di recente registrazione a base di B. bassiana e M. anisopliae Alcuni formulati di recente registrazione a base di B. bassiana e M. anisopliae

53 Nel Phylum Nematoda vi sono molti antagonisti degli insetti Nel Phylum Nematoda vi sono molti antagonisti degli insetti 8 ordini annoverano specie parassite di insetti 8 ordini annoverano specie parassite di insetti tutti gli insetti possono essere attaccati, in tutti gli stadi tranne quello di uovo; non si conoscono infatti nematodi oofagi. tutti gli insetti possono essere attaccati, in tutti gli stadi tranne quello di uovo; non si conoscono infatti nematodi oofagi. Organismi eucarioti vermiformi, lunghi e a simmetria bilaterale, rivestiti da una cuticola che cambiano durante le mute. Organismi eucarioti vermiformi, lunghi e a simmetria bilaterale, rivestiti da una cuticola che cambiano durante le mute.

54 Significativa riduzione dell’impatto ambientale Significativa riduzione dell’impatto ambientale Sinergia con altri prodotti (uso combinato o alternato) Sinergia con altri prodotti (uso combinato o alternato) Btk + Endosulfan (Dipel®8L); Btk + Thiocarb (Larvin®); Btk + micotossine di M. anisopliae; Btk + Imidacloprid Btk + Endosulfan (Dipel®8L); Btk + Thiocarb (Larvin®); Btk + micotossine di M. anisopliae; Btk + Imidacloprid Bti + Teflubenzuron; Bti + Methoprene (Duplex®); Bti + Gambusia, Notonecta Bti + Teflubenzuron; Bti + Methoprene (Duplex®); Bti + Gambusia, Notonecta Baculovirus + Piretroidi (per aumentare la fotostabilità) Baculovirus + Piretroidi (per aumentare la fotostabilità) L’American Cyanamid ha già registrato diversi prodotti a base di Virus ricombinati + insetticidi chimici (soprattutto Piretroidi) L’American Cyanamid ha già registrato diversi prodotti a base di Virus ricombinati + insetticidi chimici (soprattutto Piretroidi) M. anisopliae + Teflubenzuron; M. anisopliae o B. bassiana + Imidacloprid M. anisopliae + Teflubenzuron; M. anisopliae o B. bassiana + Imidacloprid Imidacloprid, Buprofezin e Nicotina riducono l’infettività di Steinernema Imidacloprid, Buprofezin e Nicotina riducono l’infettività di Steinernema Registrazione e commercializzazione Registrazione e commercializzazione Prodotti chimici: ml €, 5-8 anni - Prodotti biologici: 1-2 ml €, 1-2 anni (procedura semplificata; non vengono richiesti esami sulla cancerogenesi, sui residui, etc.) Prodotti chimici: ml €, 5-8 anni - Prodotti biologici: 1-2 ml €, 1-2 anni (procedura semplificata; non vengono richiesti esami sulla cancerogenesi, sui residui, etc.)

55 Attualmente 2,5 milioni di tonnellate di biocidi vengono usati ogni anno nel mondo, per un valore di circa 20 miliardi di € Attualmente 2,5 milioni di tonnellate di biocidi vengono usati ogni anno nel mondo, per un valore di circa 20 miliardi di € Conseguenze negative dell’uso dei biocidi per l’ambiente Conseguenze negative dell’uso dei biocidi per l’ambiente Ampio spettro d’azione, persistenza Ampio spettro d’azione, persistenza Insetti “secondari” possono diventare “primari” Insetti “secondari” possono diventare “primari” Sviluppo di resistenza Sviluppo di resistenza Dati OMS: ogni anno nel mondo si verificano 25 milioni di casi di intossicazione e/o avvelenamento da pesticidi, con più di morti. Dati OMS: ogni anno nel mondo si verificano 25 milioni di casi di intossicazione e/o avvelenamento da pesticidi, con più di morti. Il 99% di questi incidenti (nel 72.5% dei casi si tratta di decessi) si verifica nei Paesi in via di sviluppo (benché questi Paesi utilizzino solo il 25% dei biocidi). Il 99% di questi incidenti (nel 72.5% dei casi si tratta di decessi) si verifica nei Paesi in via di sviluppo (benché questi Paesi utilizzino solo il 25% dei biocidi). Tossicità e Impatto ambientale Il paragone tra questi dati ed i bioinsetticidi è del tutto superfluo Il paragone tra questi dati ed i bioinsetticidi è del tutto superfluo Occorre incentivare l’uso dei bioinsetticidi e le ricerche nel settore del controllo microbiologico, soprattutto in Italia Occorre incentivare l’uso dei bioinsetticidi e le ricerche nel settore del controllo microbiologico, soprattutto in Italia


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