Proteggere i semi come le pesche

Non mangiare il nocciolo, è velenoso: questo è ciò che i genitori dicono ai loro figli prima che mangino la loro prima pesca. In realtà, i noccioli delle pesche, nascosti nella buccia simile a una noce, contengono amigdalina, una sostanza che nello stomaco si scompone in acido cianidrico tossico.

Ma pesche, albicocche e mandorle non hanno sviluppato questo sistema di difesa per rovinare il consumo di frutta da parte dei bambini. La natura lo ha sviluppato per proteggere i semi delle piante dagli insetti voraci.

I chimici del gruppo di ricerca di Wendelin Stark dell'ETH di Zurigo si sono ispirati a questo e hanno copiato in laboratorio il sistema di difesa delle mandorle amare e simili. Hanno sviluppato una medicazione per i semi che è altrettanto efficace e funziona in modo simile al modello naturale, ma non compromette la germinazione dei semi. Inoltre, la medicazione è biodegradabile. La relativa pubblicazione scientifica è appena apparsa sul "Journal of Agricultural and Food Chemistry".

Il rosicchiamento produce acido cianidrico

Per determinare la macchia più efficace, i ricercatori hanno testato diverse sequenze di strati. Alla fine, la sequenza seguente si è rivelata la più efficace: consiste in diversi strati di acido polilattico (polilattato, PLA), una sostanza innocua per l'uomo e l'ambiente. Lo strato più interno contiene un enzima. Sopra di esso si trova uno strato di acido polilattico puro, seguito da due strati in cui è incorporato il precursore dell'acido cianidrico, l'amigdalina, la stessa sostanza che si trova anche nel guscio dei semi di mandorle amare. Lo strato finale è un ulteriore strato di PLA puro.

Se una larva di insetto si fa strada attraverso questi strati, rilascia prima l'amigdalina e poi l'enzima. Le due sostanze si mescolano e l'enzima umwelt und Geomatik si trasforma in acido cianidrico (cianuro). Questo rovina l'appetito della larva dell'insetto - o la uccide.

Test di successo sui parassiti degli insetti

In collaborazione con l'Istituto Julius Kühn di Berlino, i ricercatori hanno testato l'effetto del loro condimento su diversi parassiti dei cereali. Contro le larve del coleottero della farina (Tenebrio molitor), la tarma della frutta secca (Plodia interpunctella) e il cappuccino dei cereali (Rhizopertha dominica), il sistema di difesa delle mandorle amare ha funzionato molto bene. Il cappuccino dei cereali è un coleottero che causa ingenti danni nei magazzini di grano di tutto il mondo.

Sulle sementi trattate è nato un numero significativamente inferiore di coleotteri e tarme adulti rispetto alle sementi non trattate. Si sono riprodotti meno e le larve sono cresciute più lentamente perché hanno mangiato meno.

Tuttavia, il rivestimento non ha impedito a tutti gli insetti dannosi di rosicchiare i chicchi di grano: contro il tonchio dei cereali (Sitophilus granarius) questo decapaggio non ha funzionato. Questo tipo di coleottero non depone le uova sui chicchi, ma le trapana e sigilla il foro. Le larve mangiano quindi il chicco di grano dall'interno. Questo impedisce loro di entrare in contatto con il condimento.

I ricercatori hanno anche potuto dimostrare in laboratorio e sul campo che la medicazione non interferisce con la germinazione dei chicchi di grano. In laboratorio, il 98% dei chicchi trattati ha germinato. In campo, i chicchi sono germinati leggermente più tardi rispetto ai chicchi non trattati e le piantine si sono sviluppate più lentamente all'inizio della crescita. Tuttavia, le piantine di grano sono state poi in grado di recuperare questo deficit iniziale.

Un possibile sostituto dei pesticidi

"Abbiamo dimostrato che questo nuovo metodo di medicazione funziona: protegge i chicchi dall'alimentazione degli insetti e i chicchi sono utilizzabili in campo", affermano gli autori dello studio, Carlos Mora e Jonas Halter. In termini di processo, la medicazione con questo metodo è semplice come l'irrorazione. Anche i costi del nuovo metodo non sono significativamente superiori a quelli degli insetticidi.

I ricercatori del Fare all'ETH sono convinti che questo tipo di medicazione possa essere trasferito ai semi di altre colture. "Il metodo ha il potenziale per sostituire alcuni pesticidi sintetici", afferma Carlos Mora. "Non solo la medicazione è completamente biodegradabile, ma garantisce anche la qualità del seme durante lo stoccaggio".