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Articolo aggiornato il 13 Gennaio 2023 da Francesco Di Noia

Bacillus Thuringiensis: Che Cos’é? Guida completa aggiornata

Il BacilluBacillus Thuringiensis: Che Cos'é? Guida completa aggiornatas thuringiensis (Bt) è un batterio definito sporigeno (capace di produrre endospore) che vive naturalmente nei suoli agrari.

La sporulazione è una caratteristica essenziale per questo batterio, in quanto ne conferisce l’azione insetticida. Bacillus thuringiensis esplica la sua azione solo se ingerito dagli insetti target. L’ingestione è possibile applicando il Bacillus thuringiesis sulla vegetazione delle piante.

La sporulazione nel corpo dell’insetto produce delle importanti tossine, denominate BT o Endotossine, assolutamente innocue per l’uomo e gli animali.

Queste tossine infatti, vengono liberate solo grazie a delle particolari condizioni che si creano solo nell’intestino di alcuni tipi di insetti. In questi casi, il pH necessario per la liberazione di queste tossine deve essere molto alcalino; nel corpo umano invece, il pH è molto acido e non sono liberate.

In agricoltura, il Bacillus thuringiensis è considerato uno dei migliori insetticida Biologici in commercio. il prodotto che irroriamo sulle piante e composto dalle spore del batterio. Le spore sono nocive solo se vengono ingerite da alcun insetti target.

La tossina è letale per diversi ordini di insetti, soprattuto per lepidotteri (farfalle, falene e skipper) ma è anche utile per controllare alcune specie di ditteri (mosche). In natura (e in commercio) ci sono diversi ceppi di Bacillus thuringiensis, caratterizzati da diverse proprietà.

 

Bacillus Thuringiensis: Applicazione

Il Bt fu scoperto per la prima volta nel 1901 da uno scienziato giapponese che studiava il declino delle popolazioni di falena del baco da seta, che attribuì in seguito, ad opera del batterio Gram-positivo Bacillus thuringiensis.

Nel 1911 poi, fu riscoperto da uno scienziato tedesco e si scoprì che una soluzione di tossine Bt cristallizzate era altamente efficace contro alcuni parassiti delle colture, tra cui la piralide del mais e diverse altre specie di tignole, di Pomodoro e Vite.

Negli Stati Uniti, a livello commerciale, il prodotto è stato utilizzato per la prima volta per applicazioni fogliari nel 1958 e diversi ceppi del batterio sono attualmente utilizzati per controllare in maniera biologica un certo numero di insetti nocivi agricoli.

La tossina Bt può essere applicata alle colture, comprese patate, mais e cotone, e su tutti gli alberi da frutto interessati dai danni da tignole. Il Bacillus viene applicato via fogliare ed ha un’azione di contatto sulle larve di alcune secie vegetali, soprattutto nei confronti dei Lepidotteri.

Le proteine Bt possono anche essere introdotte nelle colture stesse attraverso l’ingegneria genetica.

Le varietà di colture Bt sono progettate per produrre una proteina tossica per insetti specifici e sono utilizzate in aree con alti livelli di infestazioni dei parassiti bersaglio.

Dal 1995, quando la US Environmental Protection Agency (EPA) ha approvato per la prima volta l’uso della tecnologia, la produzione commerciale di mais, cotone, patate e riso Bt è aumentata notevolmente in molti paesi, anche se le piantagioni spesso fluttuano a seconda dei livelli di infestazione da parassiti.

 

Proprietà del Bacillus Thuringiensis

Gli insetti sensibili devono ingerire cristalli di tossina Bt per essere colpiti. A differenza degli insetticidi velenosi che prendono di mira il sistema nervoso, il Bt agisce producendo una proteina che blocca il sistema digestivo dell’insetto, facendolo morire di fame.

Bt è un insetticida ad azione rapida: un insetto infetto smetterà di nutrirsi entro poche ore dall’ingestione e morirà, generalmente per fame o rottura del sistema digestivo, entro pochi giorni.

Sia che venga applicato in forma spray o attraverso l’ingegneria genetica, ogni ceppo Bt è efficace contro una gamma ristretta di insetti. Il ceppo più comunemente usato di Bt (kurstaki o Btk) prende di mira solo alcune specie di bruchi.

Dalla fine degli anni ’70, sono stati sviluppati ceppi Bt (ad esempio, israelensis o Bti) che controllano alcuni tipi di larve di mosche, comprese quelle di zanzare, mosche nere e moscerini dei funghi.

Altri ceppi comuni includono san diego e tenebrionis, che sono efficaci contro alcuni coleotteri fogliari, come il coleottero della patata del Colorado e il coleottero delle foglie di olmo.

 

Bacillus Thuringiensis: Vantaggi

A differenza della maggior parte degli insetticidi, che prendono di mira un ampio spettro di specie, inclusi sia i parassiti che gli insetti benefici, il Bt è tossico per una gamma ristretta di insetti.

La ricerca suggerisce che il Bt non danneggia i nemici naturali degli insetti, né danneggia le api mellifere e altri impollinatori fondamentali per i sistemi agroecologici. Bt si integra bene con altri controlli naturali ed è utilizzato per la lotta integrata ai parassiti da molti agricoltori biologici.

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L’uso di piante Bt resistenti agli insetti può potenzialmente ridurre l’uso di spray chimici insetticidi, che sono estremamente tossici e costosi.

Le applicazioni di pesticidi convenzionali raccomandati per il controllo della piralide del mais, ad esempio, sono diminuite di circa un terzo dopo l’introduzione del mais Bt.

Sebbene letale per alcune specie di insetti, la tossina Bt applicata come insetticida o consumata con colture alimentari OGM è considerata non tossica per l’uomo e altri mammiferi perché mancano degli enzimi digestivi necessari per attivare i cristalli della proteina Bt.

Tuttavia, qualsiasi introduzione di nuovo materiale genetico è potenzialmente una fonte di allergeni e, per questo motivo, alcuni ceppi di Bt non sono approvati per il consumo umano.

 

Bacillus Thuringiensis: Svantaggi

Bt, quando applicato in forma spray o liquida, è suscettibile di degradazione da parte della luce solare.

La maggior parte delle formulazioni persiste sul fogliame meno di una settimana dopo l’applicazione.

Alcuni dei ceppi più recenti sviluppati per il controllo dei coleotteri diventano inefficaci in circa 24 ore.

Gli additivi, come gli agenti appiccicosi o bagnanti, sono spesso utili in un’applicazione Bt per migliorare le prestazioni, permettendogli di coprire il fogliame più accuratamente e di resistere al dilavamento.

Dato che le colture Bt uccidono uno spettro ristretto di insetti che le depredano, insetticidi aggiuntivi sono spesso necessarie per proteggere le piante dai danni di altri parassiti. Inoltre, la possibilità per gli insetti di sviluppare una resistenza alla tossina a seguito di un’esposizione ripetuta è motivo di grande preoccupazione nella diffusa coltivazione di colture Bt.

Tale resistenza renderebbe inutile uno degli insetticidi più rispettosi dell’ambiente in uso oggi. Alcune popolazioni di tarme e parassiti del cotone hanno già acquisito resistenza.

Le strategie di gestione del rischio includono la piantumazione di rifugi, come un appezzamento di mais non Bt vicino a un campo coltivato a mais Bt, al fine di mantenere una popolazione locale di insetti che rimangono suscettibili alla tossina Bt.

C’è un certo grado di incertezza circa l’impatto delle proteine Bt sull’ambiente.

Secondo l’EPA, sono necessarie ulteriori ricerche per studiare l’accumulo di proteine Bt nel suolo, i rischi posti agli organismi non bersaglio e la probabilità del flusso genico dalle colture Bt ai parenti selvatici.

Uno studio del 2003 della Ohio State University, in cui i girasoli selvatici sono stati sperimentalmente impollinati in modo incrociato con girasoli Bt geneticamente modificati, suggerisce che i geni modificati nelle colture coltivate possono spostarsi in popolazioni strettamente correlate e aumentare la resistenza di queste piante, comprese le potenziali specie infestanti.

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