Nanoparticelle d’argento per combattere Drosophila suzukii nella frutticoltura

Drosophila suzukii, conosciuta anche come moscerino dei frutti (spotted-wing), è oggi uno dei principali insetti parassiti della frutticoltura mondiale. Questo insetto è in grado di causare gravi danni produttivi in diverse specie, come ciliegio, mirtillo, lampone e fragola (frutti carnosi).

Questo dittero è temuto per la sua capacità di deporre le uova all’interno dei frutti in maturazione, rendendoli non commercializzabili e causando danni economici ingenti, che in alcuni casi superano l’80%. Le strategie di contenimento si sono finora basate principalmente su insetticidi chimici di sintesi (e reti anti-insetto), ma l’aumento dei fenomeni di resistenza e l’impatto ambientale di questi prodotti rendono sempre più urgente lo sviluppo di alternative efficaci ed a basso impatto eco-tossicologico.

Nanoparticelle come alternativa

Un recente studio, inserendosi in questo contesto, ha testato la sintesi e l’utilizzo di nanoparticelle d’argento rivestite di chitosano (AgChNPs), che si sono rivelate una nuova e promettente arma nel quadro della gestione integrata dei parassiti (IPM). I ricercatori hanno messo a punto la produzione di AgChNPs attraverso un processo di biosintesi, utilizzando l’estratto liquido di foglie della pianta Galega officinalis.

Le analisi chimico-fisiche hanno confermato la presenza di nanoparticelle sferiche, cristalline, polidisperse e stabili: la “surface plasmon resonance” (SPR) è stata caratterizzata tramite spettroscopia UV-vis, che ha evidenziato il picco a circa 420 nm, mentre la diffrazione dei raggi X (XRD) ne ha rivelato la struttura, e la microscopia elettronica a trasmissione (TEM) ne ha confermato la morfologia e la dimensione (da 2,8 a 65,3 nm).

Risultati dei test biologici

I test biologici condotti su Drosophila suzukii hanno mostrato un’alta efficacia sia a livello larvale che pupale: alla concentrazione più alta (1000 ppm) si è registrata una mortalità cumulata (larve + pupe) pari al 73,3% (mentre a 500 ppm era del 48,3%).

Inoltre, l’emergenza degli adulti è risultata fortemente compromessa, scendendo dal 76,7% nel controllo negativo al 26,7% nel trattamento con AgChNPs alla massima concentrazione, con una chiara riduzione della capacità riproduttiva e di colonizzazione dei frutti.

Ancor più significativo è l’alto tasso di malformazioni e alterazioni morfologiche riscontrate negli insetti adulti sopravvissuti: circa il 62,8% è emerso con malformazioni alari e circa il 37,2% presentava demelanizzazione del tegumento.

Queste alterazioni si aggiungono alla mortalità diretta e suggeriscono un forte impatto subletale dei nanomateriali sulla fisiologia e sulla capacità riproduttiva dell’insetto. A livello di insetto adulto, infine, le AgChNPs hanno mostrato una mortalità elevata e veloce, con tassi tra l’81,3% ed il 96% dopo 48 ore di esposizione, risultati comparabili a quelli dei trattamenti chimici tradizionali.

Figura 1. Individui di Drosophila suzukii sottoposti a trattamento con AgChNP biosintetizzati a 1000 ppm. (a,b) Larve del 2° stadio dopo il trattamento con AgChNP biosintetizzati. (c) Larve sane non trattate. (d,e) Pupe dopo il trattamento con AgChNP biosintetizzati. (f) Pupe sane non trattate. 

Prospettive e sostenibilità

Questo studio conferma l’alto potenziale dei prodotti a base di nanoparticelle rivestite di chitosano come strumento innovativo e sicuro per la lotta a Drosophila suzukii ed altri fitofagi.

La biosintesi di AgChNPs unisce efficacia e maggiore sostenibilità, fornendo un’alternativa valida per la difesa integrata e contribuendo a ridurre la dipendenza dai fitofarmaci tradizionali.

Ulteriori studi per approfondire i meccanismi d’azione ed i processi fisiologici potranno affinare e rendere ancor più mirata e sicura l’applicazione di questi prodotti nel campo della protezione fitosanitaria.

Fonte: Martínez-Cisterna, D., Rubilar, O., Chen, L., Lizama, M., Chacón-Fuentes, M., Quiroz, A., Parra, P., Rebolledo, R., & Bardehle, L. (2025). Biosynthesized Chitosan-Coated Silver Nanoparticles: Insecticide Activity and Sublethal Effects Against Drosophila suzukii (Diptera: Drosophilidae). Biomolecules, 15(4), 490. https://doi.org/10.3390/biom15040490 

Fonte figura: Martinez-Cisterna et al., 2025 

Andrea Giovannini
Università di Bologna

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