Scoperto un killer dei nematodi parassiti

I nematodi, chiamati vermi cilindrici perché hanno un corpo cilindrico a sezione trasversale circolare, infestano un gran numero di animali e di piante. Molte specie sono parassiti altamente specializzati di vertebrati, compreso l’uomo, o di insetti e altri invertebrati.

Altri tipi sono parassiti delle piante, alcuni dei quali possono causare danni economici alle piante coltivate. Esistono numerose pratiche colturali che possono essere utilizzate quando i nematodi  costituiscono un problema.

Queste pratiche mirano a ridurre la popolazione di nematodi interrompendo il loro approvvigionamento alimentare, disturbando il loro terreno di riproduzione o modificando il loro habitat.

Un metodo è quello della rotazione delle colture più sensibili, come pomodori, fagioli, peperoni, carote e melanzane, con colture meno sensibili, come topinambur, asparagi, mais dolce, broccoli e cavoletti di Bruxelles. In questo modo è possibile ridurre le popolazioni di nematodi nel terreno a livelli che saranno meno dannosi per le piante successivamente coltivate nella stessa area.

Un altro metodo è la distruzione delle radici del raccolto non appena le piante sono raccolte. Questa pratica porta alla diminuzione della popolazione prima che sia piantato il raccolto successivo.

Un altro metodo consiste nella piantagione precoce in modo che le piante possano crescere quando le temperature sono più fresche e la riproduzione e l’attività dei nematodi sono ridotte. Questo metodo, tuttavia, è possibile solo per alcuni tipi di piante come lattuga, cipolla, ravanello, verdure a foglia verde, piselli verdi, fagioli o cavoli

Nematodi e nematocidi

L’applicazione di nematocidi è attuata quando si verificano alte densità di nematodi nella coltura. Utilizzati in varie forme da secoli, sono alcuni dei pesticidi più utilizzati al mondo.

Negli ultimi 50  anni sono stati introdotti o sviluppati diversi nuovi nematocidi che comprendono piccole molecole inorganiche, polimeri e composti di derivazione naturale.

L’uso di diverse gamme di fumiganti come il bromuro di metile e il dicloropropene, precursori di fumiganti come il dazomet e nematocidi non volatili in forma granulare come l’aldicarb producono l’impatto ambientale negativo.

Il 3,5-dimetil-1,3,5-tiadiazinan-2-tione noto come dazomet, comune fumigante del suolo che agisce anche come erbicida e fungicida, è tossico per i mammiferi.

L’ aldicarb è un carbammato che uno dei più tossici a livello ambientale; con l’avvelenamento dal deflusso d’acqua in agricoltura che ha portato alla distruzione di ecosistemi e l’avvelenamento irreversibile di terreni agricoli fertili.

Inoltre si deve osservare un intervallo di tempo tra l’ultima applicazione del pesticida e la raccolta delle colture commestibili, nonché l’accesso di animali e pollame alle aree trattate. I nematocidi proteggono le giovani piantine durante le prime fasi del loro sviluppo e ne consentono un soddisfacente impianto e la successiva produttività.

Tuttavia, nessuno dei nematocidi può sradicare i nematodi dal suolo perché essi possono solitamente sopravvivere a livelli più profondi dove possono sfuggire alla diffusione chimica. La nuova infestazione delle piante avverrà inevitabilmente dopo alcuni mesi o anni.

La scoperta 

L’elevata tossicità, la sicurezza per l’uomo, la scarsa selettività e l’impatto sull’ambiente di queste sostanze chimiche ha portato al divieto di alcuni dei nematocidi più utilizzati. Dei 20 principali nematocidi utilizzati nell’ultimo secolo, meno del 20% è attualmente approvato nell’Unione Europea e negli Stati Uniti senza restrizioni lasciando gli agricoltori con mezzi inadeguati di controllo dei parassiti

Ciò ha portato alla necessità di sviluppare nuovi nematocidi con maggiore specificità per i nematodi. I ricercatori dell’Università di Toronto hanno trovato nuovi nematocidi imidazotiazolici selettivi, chiamati selettivine, che subiscono la bioattivazione mediata dal citocromo-p450 che trasforma la selettivina in una sostanza chimica tossica.

Il citocromo-p450 è un’emoproteina, come l’emoglobina, perché contiene il gruppo eme il cui gruppo prostetico ha uno ione di Fe²⁺ /Fe³⁺ è capace di legare ossigeno.
Poiché questo processo di conversione si verifica nei parassiti e il prodotto tossico rimane all’interno di essi, le selettivine garantiscono selettività e probabilmente riducono i problemi ambientali e di sicurezza.

Esse non mostrano attività nei confronti di attività contro funghi, piante, insetti, pesci e cellule umane. Inoltre a basse concentrazioni di ppm, le selettivine si comportano in modo comparabile con i nematocidi commerciali.

La ricerca richiede, tuttavia, anni di sperimentazione e corposi investimenti ma si spera che il chimico genetista Peter Roy non abbandoni il sogno di ottenere un’agricoltura sostenibile con enormi vantaggi per l’intera comunità

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