Biopesticidi: biotecnologie sostenibili ed eco-compatibili

Le biotecnologie studiano approcci tecnici per la sostenibilità e l’eco-compatibilità dei processi produttivi mondiali. Tra le biotecnologie, rientrano i biopesticidi, ovvero sostanze che regolano lo sviluppo di organismi nocivi in agricoltura. Sono biopesticidi le sostanze appartenenti ad una delle seguenti categorie:

Pesticidi biochimici: molecole bioattive di biocontrollo con meccanismi non tossici. Sono esempi: feromoni, semiochimici, estratti vegetali, regolatori di sviluppo;
Pesticidi microbici: microrganismi tra cui batteri, virus, funghi e nematodi entomopatogeni;
Pesticidi vegetali (PIPs): sostanze prodotte in piante geneticamente modificate (OGM).

I biopesticidi mostrano numerosi vantaggi comparati ai pesticidi chimici convenzionali.

Paraburkholderia phytofirmans, esempio di biopesticidi — *Figura 1 – Paraburkholderia phytofirmans, rizobatterio in studio per il biocontrollo di Xylella fastidiosa in piante di olivo della Puglia.*

Pesticidi chimici convenzionali

I pesticidi chimici convenzionali sono responsabili di problemi correlati all’ esteso inquinamento dell’ambiente, alle serie minacce per la presenza di residui nel cibo, alla decrescita della biodiversità e allo sviluppo di organismi secondari nocivi resistenti.

Biopesticidi

Contrariamente ai precedenti, i biopesticidi non mostrano tossicità per l’uomo e l’ambiente. Queste sostanze non rilasciano residui pericolosi e sono solitamente più specifiche al target nocivo. Infatti, mirano una specie in particolare o organismi assai vicini tassonomicamente. Sostanzialmente, i biopesticidi riducono il problema di colpire le specie non nocive per l’agricoltura.

Pesticidi microbici

I pesticidi microbici, mostrano l’enorme vantaggio di replicarsi dentro l’ospite e di persistere in esso e nell’ambiente circostante per via della trasmissione verticale ed orizzontale, favorendo così la soppressione nel lungo periodo senza il bisogno di intervenire nuovamente per combattere l’organismo nocivo. Questi prodotti stanno ricevendo l’attenzione, il riconoscimento ed il valore nelle strategie di gestione integrata (IPM), in agricoltura.

Gli svantaggi dei biopesticidi

In accordo con l’elevata specificità dell’ospite, i biopesticidi presentano un problema nei casi in cui gli ospiti da combattere sono più di uno. Sono richieste competenze elevate per la gestione accurata di questi composti, motivo per cui sono ancora gestiti dai laboratori universitari e poco dalle industrie. Così come i pesticidi convenzionali, i biopesticidi devono essere approvati e registrati prima del loro utilizzo. Le autorità generalmente richiedono meno dati per la registrazione di un biopesticida, dato il loro basso rischio ambientale.

RNAi

Questa tecnica, degli organismi eucarioti, comprende un insieme di meccanismi regolatori della trascrizione dell’RNA, mediante piccoli RNA (lunghezza < 30 nucleotidi). Wingard, nel 1900, osservò le conseguenze fisiologiche dell’RNA interferenziale (RNAi) in piante di tabacco, nelle quali, l’infezione da parte del virus delle macchie del tabacco (Tobacco Rattle Virus, TRV) in foglie più vicine al suolo era associata con la resistenza alla infezione secondaria in foglie superiori. L’RNAi avanzato si sperimenta per la protezione delle colture. Infatti, viene utilizzato un costrutto di RNA a forcina che ha generato la completa resistenza delle piante d’orzo al virus dell’ingiallimento e nanismo (Barley Yellow Dwarf Virus, PAV).