Nanoemulsia pe bază de plante: o soluție ecologică pentru combaterea dăunătorilor
Cercetătorii de la Universitatea Kyushu au dezvoltat un nou insecticid ecologic, bazat pe compuși obținuți din usturoi și mentă.
Articolul lor, publicat în revista Ecotoxicology and Environmental Safety, detaliază procesul prin care au transformat disulfidul de dialil, un compus din usturoi, și R-carvona, un monoterpenoid din mentă, într-o emulsie de picături de ulei în apă de dimensiuni nanometrice. Aceste nanoemulsii au fost testate pe gândacul adzuki, un dăunător cunoscut al legumelor.
Cercetătorii au descoperit că eficiența insecticidului a crescut semnificativ prin combinarea celor două substanțe, sporind toxicitatea acestora împotriva dăunătorului. „Când oamenii aud termenul „insecticid”, adesea se gândesc la substanțe chimice sintetice care ar putea fi dăunătoare pentru oameni și mediu. Totuși, plantele au evoluat pentru a produce compuși cu activitate insecticidă puternică, ca un mod de apărare împotriva atacurilor insectelor,” a explicat Urvashi Sahu, un cercetător postdoctoral JSPS la Facultatea de Agricultură a Universității Kyushu și primul autor al studiului.
În cadrul acestui studiu, echipa a utilizat nanotehnologia pentru a dezvolta un insecticid natural împotriva gândacului adzuki (Callosobruchus chinensis), un dăunător care cauzează pierderi semnificative după recoltare. Compușii utilizați au fost disulfidul de dialil (DDS) și R-carvona (Car), care conferă plantelor mirosurile lor distincte.
Ultrasonicația a fost folosită pentru a emulsifica atât DDS, cât și Car în picături de ulei în apă cu un diametru de aproximativ 50-60 nm. Aceste nanoemulsii au fost testate în prezența gândacilor adzuki pentru a evalua eficiența insecticidului.
„Am constatat că procesarea compușilor în nanoemulsii a crescut semnificativ toxicitatea acestora față de gândaci. Toxicitatea DDS a crescut cu 30,5%, iar toxicitatea Car a crescut cu 8,2%,” a adăugat Sahu.
În plus, nanoemulsii au demonstrat o toxicitate relativ scăzută față de Anisopteromalus calandrae, o viespe parazitară care infectează larvele gândacului adzuki. Astfel, când jumătate din gândacii adzuki mor din cauza insecticidului, doar până la 22% din viespi au decedat. Aceasta sugerează că utilizarea simultană a nanoemulsiilor și a viespilor paraziți ar putea spori eficiența controlului dăunătorilor. Nanoemulsii au fost, de asemenea, sigure pentru semințele de adzuki, stimulând creșterea rădăcinilor. Nu au fost detectați compuși reziduali pe semințe.
Următorul pas pentru echipă este verificarea eficacității noii nanoemulsii în condiții de mediu reale și în cadrul unor facilități de depozitare a cerealelor și legumelor la scară largă. De asemenea, își propun să clarifice mecanismul prin care aceste nanoemulsii controlează durata de viață a gândacului adzuki.
„Vom investiga dacă insecticidul nostru poate fi eficient împotriva altor dăunători. Obiectivul nostru este să comercializăm această tehnologie ca o alternativă ecologică și sustenabilă pentru controlul și gestionarea dăunătorilor,” a concluzionat profesorul Midori Tuda, care a condus echipa de cercetare. „Aplicarea noilor tehnologii la compuși deja existenți în natură are un potențial imens pentru viitorul științei, agriculturii și umanității.”
