Le diammidi rappresentano una moderna classe di insetticidi sviluppata per il controllo di numerosi insetti dannosi per le colture. Dal punto di vista chimico, comprendono molecole sintetiche caratterizzate da una modalità d’azione particolarmente specifica: agiscono sui recettori della rianodina, importanti per la regolazione del calcio nelle cellule muscolari degli insetti.
L’alterazione di questo delicato equilibrio provoca una compromissione della funzione muscolare, riducendo rapidamente la capacità dell’insetto di muoversi e alimentarsi e portandolo successivamente alla morte. La specificità del loro bersaglio biologico ha contribuito a rendere le diammidi uno strumento importante nella moderna protezione fitosanitaria, anche nell’ambito delle strategie volte a gestire la resistenza sviluppata dagli insetti nei confronti di altre classi di insetticidi.
Un ulteriore elemento di interesse riguarda il loro profilo di selettività. I recettori della rianodina degli insetti presentano caratteristiche differenti rispetto a quelli dei vertebrati; tuttavia, la sicurezza ambientale non è identica per tutti i principi attivi e deve essere valutata considerando le singole sostanze e i diversi organismi non bersaglio. Per questo motivo, le diammidi possono trovare impiego anche nell’ambito della lotta integrata, dove la scelta degli interventi tiene conto dell’efficacia, della selettività e della gestione della resistenza.
La storia delle diammidi è relativamente recente. Tra i primi composti sviluppati figura il flubendiamide, appartenente alle diammidi ftaliche, mentre successivamente sono state introdotte le diammidi antraniliche, tra cui molecole divenute importanti nella protezione delle colture. La loro comparsa ha segnato una fase significativa nell’evoluzione degli insetticidi moderni, caratterizzata dalla ricerca di meccanismi d’azione innovativi e più mirati.
Struttura chimica delle diammidi
Dal punto di vista chimico, le diammidi comprendono diversi gruppi di composti accomunati dalla presenza di due gruppi ammidici nella loro struttura molecolare. Tra i principali sottogruppi di interesse come insetticidi si distinguono le diammidi antraniliche e le diammidi ftaliche, caratterizzate da differenti configurazioni molecolari ma accomunate dalla capacità di interagire con i recettori della rianodina (RyR) degli insetti.
La struttura tridimensionale delle molecole svolge un ruolo fondamentale nella loro attività biologica. La disposizione dei diversi gruppi funzionali permette infatti alle diammidi di interagire con specifici siti dei recettori RyR, alterandone il normale funzionamento. Questa interazione determina una liberazione anomala di calcio nelle cellule muscolari, alla base dell’azione insetticida della classe.
Le proprietà chimico-fisiche delle diammidi variano in funzione del singolo principio attivo. La lipofilia, per esempio, può favorire la penetrazione attraverso la cuticola degli insetti e, nel caso di alcuni composti, la distribuzione nei tessuti vegetali. Tuttavia, non tutte le diammidi presentano lo stesso comportamento e non è quindi corretto attribuire all’intera classe una sistemicità uniforme.
Anche la persistenza ambientale e sulla coltura dipende dalle caratteristiche della molecola, dalla formulazione e dalle condizioni di impiego. Stabilità chimica, solubilità, degradazione e resistenza al dilavamento contribuiscono complessivamente alla durata dell’attività insetticida.
La combinazione tra struttura molecolare e specificità del bersaglio biologico è dunque alla base delle proprietà che hanno reso le diammidi una classe importante di insetticidi moderni. Nei paragrafi successivi sarà possibile esaminare separatamente i principali sottogruppi e le caratteristiche delle molecole più rappresentative.
Meccanismo d’azione delle diammidi
Il meccanismo d’azione delle diammidi rappresenta il fulcro della loro attività insetticida. Questi composti interferiscono con la regolazione del calcio nelle cellule muscolari degli insetti, provocando una progressiva perdita della normale funzione muscolare e, infine, la paralisi dell’organismo.
Il bersaglio: i recettori della rianodina
Nelle cellule muscolari, il calcio necessario alla contrazione viene immagazzinato principalmente nel reticolo sarcoplasmatico, una struttura cellulare specializzata. Sulla sua membrana sono presenti i recettori della rianodina (RyR), che funzionano come canali attraverso i quali gli ioni calcio possono essere rilasciati nel citoplasma quando viene avviata la contrazione muscolare.
Le diammidi si legano a specifici siti dei recettori RyR e ne alterano il normale funzionamento. Questa interazione provoca un rilascio anomalo e prolungato di calcio dal reticolo sarcoplasmatico verso il citoplasma della cellula muscolare.
meccanismo di azione delle diammidi
Alterazione dell’equilibrio del calcio
L’aumento anomalo della concentrazione di calcio interferisce con il normale ciclo di contrazione e rilassamento muscolare. Le cellule cercano di ristabilire l’equilibrio utilizzando sistemi di trasporto che richiedono energia, ma l’alterazione prolungata dell’omeostasi del calcio compromette progressivamente la funzionalità cellulare.
Il risultato è una perdita del normale controllo della muscolatura, che interessa anche strutture fondamentali per l’alimentazione e il movimento dell’insetto.
Paralisi e morte dell’insetto
Uno degli effetti più importanti delle diammidi è la rapida riduzione dell’attività alimentare. Gli insetti colpiti cessano progressivamente di nutrirsi, limitando così il danno arrecato alla coltura anche prima della loro morte.
Successivamente compaiono letargia, riduzione dei movimenti, contrazioni anomale e paralisi. L’alterazione persistente della funzione muscolare e dell’equilibrio ionico porta infine alla morte dell’insetto.
La particolare modalità con cui le diammidi interferiscono con i recettori RyR spiega sia la loro efficacia contro numerosi insetti sia l’interesse per questa classe di insetticidi nella moderna protezione delle colture.
Principali diammidi insetticide
Le diammidi utilizzate come insetticidi appartengono al Gruppo 28 della classificazione IRAC, denominato modulatori dei recettori della rianodina. Attualmente il gruppo comprende clorantraniliprole, ciantraniliprole, cyclaniliprole, flubendiamide e tetraniliprole.
clorantraniliprole
Clorantraniliprole
Il clorantraniliprole è una diammide antranilica ampiamente utilizzata nella protezione delle colture. Presenta un’attività particolarmente importante nei confronti delle larve di Lepidotteri, che dopo l’esposizione riducono rapidamente l’alimentazione. La molecola può agire principalmente attraverso l’ingestione e presenta anche attività per contatto.
Ciantraniliprole
Il ciantraniliprole, anch’esso appartenente alle diammidi antraniliche, possiede uno spettro d’azione più ampio rispetto a quello di alcune molecole della stessa classe. È attivo contro diversi insetti masticatori e pungenti-succhiatori e trova applicazione in numerose colture. Le sue proprietà di assorbimento e distribuzione nella pianta dipendono dalla modalità di applicazione e dalla formulazione.
Flubendiamide
Flubendiamide
Il flubendiamide appartiene alle diammidi ftaliche ed è stato uno dei primi principi attivi della classe a essere introdotto sul mercato. La sua attività è particolarmente associata al controllo delle larve di Lepidotteri. La molecola ha avuto un ruolo importante nello sviluppo delle moderne diammidi e nella successiva definizione del Gruppo 28 IRAC.
Tetraniliprole
Il tetraniliprole è una diammide antranilica più recente, classificata nel Gruppo 28 dall’IRAC nel 2019. La molecola presenta attività nei confronti di diversi gruppi di insetti e amplia ulteriormente le possibilità di impiego delle diammidi nella protezione delle colture.
Cyclaniliprole
Il cyclaniliprole completa l’attuale elenco delle principali diammidi del Gruppo 28. È stato successivamente inserito nella classificazione IRAC come modulatore dei recettori della rianodina.
Non tutte le molecole appartenenti alla famiglia presentano però lo stesso spettro d’azione, comportamento nella pianta o modalità di impiego. Queste differenze dipendono dalla struttura chimica e dalle proprietà specifiche di ciascun principio attivo e saranno approfondite nelle sezioni dedicate alle loro applicazioni.
Diammidi e controllo degli insetti nocivi
Le diammidi hanno assunto un ruolo importante nella moderna protezione delle colture grazie alla loro capacità di controllare numerosi insetti fitofagi attraverso un meccanismo d’azione specifico. Il loro impiego riguarda soprattutto specie appartenenti ai Lepidotteri, ma alcune molecole della classe presentano attività anche nei confronti di altri gruppi di insetti, ampliando le possibilità di applicazione in agricoltura.
Uno degli aspetti più interessanti è la rapidità con cui gli insetti colpiti riducono l’attività alimentare. Dopo l’esposizione, le alterazioni della funzione muscolare compromettono progressivamente la capacità di alimentarsi e di muoversi. Questo effetto contribuisce a limitare il danno alla coltura anche prima che si verifichi la morte dell’insetto.
Le diammidi possono essere utilizzate in diversi programmi di difesa, a seconda del principio attivo, della formulazione, della coltura e dell’organismo bersaglio. Alcune molecole sono particolarmente efficaci contro le forme larvali, mentre altre presentano uno spettro d’azione più ampio. Le modalità di applicazione possono comprendere trattamenti fogliari e, per determinati principi attivi, altre modalità previste dalle specifiche autorizzazioni d’impiego.
Il loro utilizzo deve comunque essere inserito in una strategia di gestione integrata degli insetti nocivi. L’elevata specificità del loro bersaglio costituisce un importante vantaggio, ma l’impiego ripetuto di sostanze caratterizzate dallo stesso meccanismo d’azione può favorire la comparsa di popolazioni resistenti.
Per questo motivo, le diammidi rappresentano uno degli strumenti disponibili per la protezione delle colture, da utilizzare insieme a monitoraggio degli insetti, soglie d’intervento, mezzi agronomici e biologici e corretta rotazione dei meccanismi d’azione.
Vantaggi delle diammidi nella protezione delle colture
L’introduzione delle diammidi ha ampliato le possibilità della moderna protezione fitosanitaria, grazie alla combinazione tra efficacia insetticida, specificità del bersaglio e possibilità di inserirle in strategie di gestione integrata. I vantaggi, tuttavia, dipendono dalle caratteristiche del singolo principio attivo, dalla formulazione e dalle modalità di impiego.
Elevata efficacia e persistenza dell’azione
Uno dei principali punti di forza delle diammidi è la capacità di esercitare un’attività insetticida efficace anche a basse quantità di principio attivo. Alcune molecole presentano inoltre una buona persistenza sulla coltura e proprietà che ne favoriscono la distribuzione nei tessuti vegetali. Queste caratteristiche possono contribuire a mantenere la protezione per un periodo prolungato e, quando le condizioni lo consentono, a ridurre il numero degli interventi.
La durata dell’effetto e la resistenza al dilavamento non sono però identiche per tutti i prodotti: dipendono dalle proprietà della molecola, dalla formulazione, dalla coltura e dalle condizioni ambientali.
Un bersaglio biologico specifico
Le diammidi si distinguono per il loro meccanismo d’azione altamente specifico, diretto contro i recettori della rianodina degli insetti. Questa caratteristica le differenzia da molti insetticidi caratterizzati da bersagli neurofisiologici differenti e rende il Gruppo IRAC 28 particolarmente importante nei programmi di gestione della resistenza.
La specificità del bersaglio può inoltre favorire una maggiore selettività nei confronti di alcuni organismi non bersaglio rispetto a insetticidi ad ampio spettro. Il profilo di sicurezza, tuttavia, deve essere sempre valutato per il singolo principio attivo e per le modalità di applicazione.
Utilità nella gestione della resistenza
Un vantaggio particolarmente importante delle diammidi è rappresentato dalla presenza di un meccanismo d’azione distinto da quello di numerose altre classi di insetticidi. Questo permette di inserirle in programmi di rotazione con sostanze appartenenti a differenti gruppi IRAC, evitando l’uso ripetuto dello stesso meccanismo d’azione.
La rotazione deve essere accompagnata da monitoraggio delle popolazioni, rispetto delle dosi autorizzate e integrazione con altri metodi di controllo, perché anche nei confronti delle diammidi sono state documentate forme di resistenza.
Integrazione nella difesa integrata
Le caratteristiche delle diammidi possono renderle utili nei programmi di difesa integrata delle colture , nei quali il controllo degli insetti nocivi non dipende da un unico trattamento chimico. Il loro impiego può essere combinato con monitoraggio delle popolazioni, interventi agronomici, mezzi biologici e altri strumenti di controllo.
In questo contesto, il valore delle diammidi non risiede soltanto nella loro efficacia, ma nella possibilità di utilizzarle all’interno di una strategia diversificata, finalizzata a mantenere sotto controllo i fitofagi riducendo al tempo stesso il rischio di sviluppo della resistenza.
Limiti, resistenza e gestione delle diammidi
Nonostante i numerosi vantaggi, l’impiego delle diammidi presenta anche alcuni limiti, che rendono necessaria una gestione attenta. Il principale riguarda lo sviluppo della resistenza agli insetticidi. L’elevata specificità del loro bersaglio, unita all’impiego ripetuto dello stesso meccanismo d’azione, può esercitare una forte pressione selettiva sulle popolazioni di insetti. In diverse specie fitofaghe sono infatti stati documentati fenomeni di ridotta sensibilità alle diammidi, tra cui Plutella xylostella, Spodoptera exigua e Tuta absoluta.
Il rischio aumenta quando i trattamenti con prodotti appartenenti al Gruppo IRAC 28 vengono ripetuti senza alternanza. Gli individui naturalmente meno sensibili possono sopravvivere al trattamento e trasmettere questa caratteristica alla generazione successiva. Per questo motivo, l’IRAC raccomanda di evitare l’uso esclusivo e ripetuto del Gruppo 28 durante il ciclo colturale e di alternarlo con insetticidi caratterizzati da differenti meccanismi d’azione.
La strategia delle finestre di trattamento
Una delle strategie indicate dall’IRAC è quella delle finestre di trattamento. Una finestra con prodotti del Gruppo 28 dovrebbe essere associata, in linea generale, al periodo di attività di una generazione del parassita; successivamente, il controllo della generazione seguente dovrebbe essere affidato a prodotti efficaci appartenenti ad altri gruppi di meccanismo d’azione. La durata della finestra non è quindi necessariamente fissa: può variare in funzione della biologia della specie, della coltura e della persistenza del trattamento.
Il numero massimo di applicazioni non può essere stabilito in modo universale per tutte le colture: devono essere rispettate le etichette dei prodotti autorizzati e i disciplinari di produzione integrata applicabili localmente.
Effetti sugli organismi non bersaglio
Un ulteriore aspetto riguarda gli organismi non bersaglio. La maggiore selettività di alcune diammidi rispetto a insetticidi meno specifici non significa assenza di effetti ambientali. Il rischio deve essere valutato considerando il singolo principio attivo e la possibilità di esposizione di impollinatori, artropodi utili e organismi acquatici.
Particolare attenzione deve essere prestata alla contaminazione degli ambienti acquatici attraverso deriva, ruscellamento o drenaggio, poiché la valutazione ecotossicologica dei pesticidi comprende anche gli effetti sugli organismi che vivono negli ecosistemi acquatici.
La gestione corretta delle diammidi richiede quindi un equilibrio tra efficacia del trattamento, prevenzione della resistenza e tutela degli organismi non bersaglio, inserendo questi insetticidi all’interno di una più ampia strategia di difesa integrata
Il ruolo delle diammidi nella difesa integrata
Nella difesa integrata, le diammidi non rappresentano una soluzione isolata, ma uno degli strumenti che possono essere utilizzati all’interno di una strategia più ampia per mantenere le popolazioni degli insetti nocivi al di sotto delle soglie economicamente dannose. Il loro impiego dovrebbe quindi essere preceduto, quando possibile, dal monitoraggio delle popolazioni, dall’identificazione del fitofago e dalla valutazione della necessità effettiva del trattamento.
Un elemento centrale è la prevenzione dello sviluppo della resistenza. Poiché le diammidi appartengono al Gruppo 28 IRAC, il loro utilizzo deve essere programmato evitando applicazioni ripetute dello stesso meccanismo d’azione su generazioni successive del parassita. La rotazione o l’alternanza con prodotti appartenenti ad altri gruppi di meccanismo d’azione consente di ridurre la pressione selettiva sulle popolazioni di insetti.
La difesa integrata permette inoltre di combinare gli interventi chimici con metodi agronomici, biologici e fisici. Il controllo delle infestazioni può comprendere, a seconda della coltura e del parassita, tecniche colturali, monitoraggio con trappole, impiego di organismi utili e prodotti microbiologici, mentre il trattamento con una diammide viene riservato alle situazioni in cui risulta effettivamente necessario.
Anche la tutela degli organismi non bersaglio deve essere considerata nella scelta e nel momento dell’applicazione. Il rispetto delle indicazioni riportate in etichetta, delle dosi autorizzate e delle prescrizioni relative alla protezione degli impollinatori e degli ambienti acquatici contribuisce a ridurre i rischi ambientali.
In questo contesto, il valore delle diammidi nella difesa integrata deriva soprattutto dalla possibilità di disporre di un meccanismo d’azione specifico all’interno di una strategia diversificata, nella quale l’efficacia del controllo viene conciliata con la gestione della resistenza e con la tutela dell’agroecosistema.
Prospettive future delle diammidi
Il futuro delle diammidi sarà strettamente legato alla capacità di preservarne l’efficacia e, allo stesso tempo, di ridurne i possibili impatti sugli agroecosistemi. La comparsa di popolazioni resistenti in diverse specie di insetti rende infatti necessario continuare la ricerca di nuove molecole e nuove strategie di gestione della resistenza, evitando che l’impiego ripetuto dello stesso meccanismo d’azione ne comprometta progressivamente l’efficacia.
Un’importante direzione di ricerca riguarda lo sviluppo di principi attivi con maggiore selettività verso gli insetti bersaglio e un profilo ambientale sempre più favorevole. L’obiettivo non consiste soltanto nell’aumentare l’efficacia contro i fitofagi, ma anche nel ridurre l’esposizione degli organismi non bersaglio e la persistenza indesiderata nell’ambiente.
Parallelamente, le diammidi potranno essere integrate in modo sempre più preciso nei sistemi di agricoltura di precisione. Il monitoraggio digitale delle popolazioni di insetti, le trappole intelligenti, l’analisi delle immagini e le tecnologie per la distribuzione localizzata dei prodotti possono contribuire a intervenire soltanto dove e quando la presenza del parassita lo rende necessario.
Un’altra prospettiva riguarda l’integrazione con biopesticidi, controllo biologico e pratiche agronomiche, così da ridurre la dipendenza dai trattamenti chimici e rallentare l’evoluzione della resistenza.
Le diammidi continueranno quindi a rappresentare uno strumento importante della protezione fitosanitaria, ma il loro ruolo futuro dipenderà soprattutto da un uso responsabile e strategicamente diversificato. La ricerca dovrà coniugare innovazione chimica, selettività, gestione della resistenza e tecnologie di monitoraggio per rendere il controllo degli insetti sempre più mirato e compatibile con gli obiettivi della sostenibilità agricola.
