Piretroidi

I piretroidi sono un gruppo di insetticidi sintetici che imitano l'azione delle piretrine, sostanze naturali estratte da fiori di crisantemo. Questi insetticidi sono attivamente utilizzati per controllare vari insetti di parassiti in agricoltura, orticoltura e nelle famiglie. I piretroidi sono altamente tossici per gli insetti, bloccando il loro sistema nervoso e causando paralisi, il che porta alla loro morte. A differenza delle piretrine, i piretroidi sintetici sono più stabili alla degradazione della luce solare, rendendoli più efficaci e di lunga durata.

Obiettivi e importanza nell'agricoltura e nell'orticoltura

L'obiettivo principale di usare i piretroidi è proteggere le piante dai parassiti. Questi insetticidi vengono applicati per proteggere una vasta gamma di colture agricole, da verdure e frutta a cereali e piante ornamentali. I piretroidi aiutano a ridurre la popolazione di insetti che possono causare danni significativi nel settore agricolo, riducendo sia la qualità che la quantità di raccolti. In orticoltura, i piretroidi combattono efficacemente parassiti come afidi, mosche bianche e acari, proteggendo le piante ornamentali e migliorando la loro salute. L'uso corretto di questi prodotti contribuisce ad aumentare la resa e minimizza i danni dagli insetti dei parassiti.

Rilevanza dell'argomento

Lo studio dei piretroidi è estremamente importante, poiché l'uso improprio di questi insetticidi può portare allo sviluppo della resistenza negli insetti e influire negativamente sull'ambiente. È fondamentale imparare correttamente a selezionare gli insetticidi, aderendo a dosaggi e regole di applicazione, al fine di ridurre al minimo i rischi per gli insetti benefici e gli ecosistemi nel loro insieme. Inoltre, la crescente consapevolezza dei piretroidi aiuterà nella lotta contro la resistenza degli insetti agli insetticidi, che è una delle questioni attuali in agricoltura e orticoltura.

Storia dei piretroidi

I piretroidi sono insetticidi sintetici che imitano l'azione delle piretrine naturali trovate nei fiori di alcune specie di crisantemo. Dalla loro scoperta e creazione negli anni '70, i piretroidi sono stati ampiamente utilizzati in agricoltura e giardinaggio a causa della loro elevata efficacia, bassa tossicità per i mammiferi e rapida rottura nell'ambiente. La storia dei piretroidi è iniziata con lo studio delle sostanze naturali e lo sviluppo dei loro analoghi sintetici per un controllo dei parassiti più sicuro ed efficace.

1. Scoperta precoce e studio delle piretrine

Le piretrine naturali furono isolate per la prima volta nel XIX secolo dai crisantemi. Negli anni '40, è stato scoperto che le piretrine hanno attività insetticida e possono effettivamente uccidere gli insetti. Queste sostanze si rompono rapidamente e hanno un impatto minimo sui mammiferi, rendendoli attraenti come insetticidi. Tuttavia, le piretrine naturali avevano limiti di stabilità ed efficacia, il che ha portato alla ricerca di analoghi sintetici.

2. Sviluppo di piretroidi sintetici

Negli anni '70, gli scienziati hanno iniziato a sviluppare analoghi sintetici delle piretrine: i piretroidi. I piretroidi sono stati creati per migliorare la stabilità e aumentare la durata dell'azione, nonché per fornire una maggiore tossicità agli insetti e una minore tossicità per l'uomo e gli animali. Questi composti sintetici imitavano i meccanismi delle piretrine naturali, bloccando gli impulsi nervosi negli insetti, portando alla paralisi e alla morte.

Esempio:

• Permetrina - Il primo piretroide sintetico si è sviluppato negli anni '70, che ha ottenuto un ampio riconoscimento per la sua elevata efficacia e resistenza al degrado. La permetrina divenne uno degli insetticidi più popolari per il controllo dei parassiti in agricoltura e anche nelle famiglie per la protezione contro acari e zanzare.

3. Uso diffuso di piretroidi negli anni '80 e '90

Dagli anni '80, i piretroidi sono stati utilizzati in vari campi, tra cui l'agricoltura, il controllo dei parassiti delle famiglie e la medicina veterinaria. Con l'aumento dell'uso di piretroidi, è iniziato lo sviluppo di nuove formulazioni con caratteristiche migliorate, come una maggiore efficacia, stabilità ambientale e ridotta tossicità per gli organismi non bersaglio.
Esempio:

• Cypermethrin - Un piretroide sintetico si sviluppò negli anni '80 che divenne rapidamente uno degli insetticidi più popolari. Viene utilizzato per controllare una vasta gamma di parassiti in agricoltura e anche per il controllo dei vettori delle malattie, come le zanzare che trasmettono virus.
• Deltamethrin - Un altro piretroide che è diventato ampiamente usato negli anni '90. Era noto per la sua alta efficacia contro vari insetti come scarafaggi, zanzare e mosche ed è stato anche usato per proteggere le colture agricole dai parassiti.

4. Applicazioni e miglioramenti moderni

Con il progresso della tecnologia negli anni 2000 e 2010, i piretroidi hanno continuato a migliorare, diventando più sicuri e più efficaci. La nuova generazione di insetticidi presenta una migliore stabilità, un'alta attività contro una vasta gamma di parassiti e una riduzione dei rischi per l'ambiente e la salute umana. I piretroidi continuano a svolgere un ruolo importante nei sistemi di gestione dei parassiti integrati, combinando metodi di controllo chimico, biologico e meccanico.

Esempio:

• Lambda-cyhalothrin-Uno dei moderni piretroidi che è altamente attivo contro una vasta gamma di parassiti, compresi gli insetti resistenti agli insetticidi più vecchi. Questo prodotto viene utilizzato in agricoltura e piantagione per protezione contro parassiti come lo scarabeo di patate del Colorado e varie specie di falene.

5. Problemi e prospettive

Nonostante il successo dei piretroidi, il loro uso non è senza problemi. Uno dei problemi più significativi è lo sviluppo della resistenza negli insetti, portando a una ridotta efficacia dei prodotti. In risposta a questo problema, gli scienziati continuano a sviluppare nuove formulazioni di piretroide, nonché prodotti combinati, per superare la resistenza e fornire una protezione efficace contro i parassiti.

Tendenze moderne nell'uso dei piretroidi

Oggi, i piretroidi rimangono importanti insetticidi nella lotta contro i parassiti, ma il loro uso è significativamente limitato a causa di problemi di resistenza agli insetti e rischi ambientali. La ricerca moderna si concentra sullo sviluppo di piretroidi con caratteristiche migliorate che saranno più efficaci contro i parassiti resistenti, oltre a ridurre il loro impatto sugli insetti benefici. Come alternativa e supplemento ai piretroidi, sono in fase di sviluppo i metodi di protezione delle piante biologiche, compresi i nemici degli insetti naturali e l'uso di microrganismi.

Pertanto, la storia dei piretroidi include la loro istituzione come insetticidi efficaci e relativamente sicuri, nonché lo sviluppo della questione della resistenza ai parassiti e dell'impatto ambientale. Comprendere questa storia aiuta nella ricerca di metodi nuovi e più sicuri di controllo dei parassiti.

Classificazione

I piretroidi sono un folto gruppo di insetticidi utilizzati principalmente per controllare gli insetti dei parassiti. Immettono sinteticamente le piretrine: insetticidi naturali che si trovano nei fiori di crisantemo. A seconda della loro struttura chimica, attività e applicazione, i piretroidi possono essere classificati in base a varie caratteristiche.

1. Per struttura chimica:

I piretroidi possono essere classificati in base alla loro struttura chimica, che è determinata dalla presenza di alcuni gruppi funzionali. Le classi più comuni sono:

• Pieroidi di tipo I (Classe I): questa classe include piretroidi che non contengono un gruppo atomico aggiuntivo, rendendoli più tossici per gli insetti. Un esempio è la permetrina, che ha una buona attività e un effetto rapido.
• Pieroidi di tipo II (Classe II): questi piretroidi contengono un gruppo atomico aggiuntivo, che aumenta significativamente la loro stabilità e riduce la tossicità agli animali. La cipermetrina è uno degli esempi più popolari di tipo II. È usato in agricoltura per controllare gli insetti di parassiti e nella lotta contro i vettori delle malattie.

2. Per velocità d'azione:

I piretroidi differiscono nella rapidità con cui influenzano gli insetti. A seconda della velocità in cui inducono la paralisi e la morte nell'insetto, possono essere classificati come segue:

• Pieroidi ad azione rapida: questi insetticidi paralizzano rapidamente gli insetti e iniziano a lavorare in pochi minuti dal contatto. La permetrina è un esempio di piretroide ad azione rapida.
• Pieroidi ad azione lenta: questi prodotti funzionano più lentamente, con i loro effetti che diventano evidenti solo dopo diverse ore. Deltamethrin è un esempio di tali piretroidi.

3. Per modulo di domanda:

I piretroidi possono essere classificati in base al modulo in cui vengono applicati:

• Piretroidi sistemici: questi insetticidi penetrano nella pianta e si diffondono nei suoi tessuti, rendendoli efficaci contro gli insetti che si nutrono di tessuti vegetali. Un esempio di tale piretroide è landamethrin.
• Contattare i piretroidi: queste sostanze agiscono direttamente al contatto con l'insetto, causando paralisi e morte. La cipermetrina è un esempio di un piretroide di contatto che agisce sulle parti esterne della pianta o sugli insetti stessi.

4. Per area di applicazione:

I piretroidi possono essere classificati in base alla loro area di applicazione:

• Per l'agricoltura: questa è l'area di applicazione più comune per i piretroidi, in quanto sono attivamente utilizzati per proteggere le colture agricole da vari insetti di parassiti. Un esempio è il clorpirifos, ampiamente usato su verdure, cereali e colture di frutta.
• Per l'uso domestico: i piretroidi sono utilizzati anche nelle famiglie, ad esempio, per proteggere da parassiti interni come scarafaggi, mosche, zanzare e altri insetti. La deltametrina e la permetrina sono spesso utilizzate negli spray insetticidi domestici.
• Per l'uso veterinario: i piretroidi possono essere utilizzati in medicina veterinaria per proteggere gli animali domestici da parassiti come pulci e zecche. Un esempio è il fenvalerate, che viene utilizzato nei trattamenti anti-Flea per cani e gatti.

5. Per stabilità:

La classificazione dei piretroidi per stabilità si basa sulla loro capacità di mantenere l'attività in diverse condizioni ambientali:

• Piretroidi fotostabili: questi insetticidi non si degradano rapidamente alla luce solare, rendendoli efficaci per l'uso a lungo termine in spazi aperti. La cipermetrina e la deltametrina sono esempi di tali piretroidi fotostabili.
• Pieroidi fotounstabili: queste sostanze perdono la loro attività sotto la luce solare, il che limita il loro uso in condizioni agricole aperte. Tuttavia, possono essere utilizzati in spazi chiusi o in combinazione con altri prodotti che migliorano la stabilità.

6. Per tossicità:

I piretroidi differiscono nella loro tossicità per l'uomo, gli animali e gli insetti. La tossicità dipende dalla composizione molecolare e dalla sua interazione con il sistema nervoso degli insetti.

• Piretroidi altamente tossici: prodotti altamente tossici per gli insetti e sono usati contro una vasta gamma di parassiti. Un esempio è la permetrina.
• Piretroidi moderatamente tossici: questi insetticidi hanno una tossicità moderata e sono spesso usati per proteggere le piante più sensibili. Un esempio è fenvalerate.

Meccanismo d'azione

• In che modo gli insetticidi influenzano il sistema nervoso degli insetti:

I piretroidi bloccano la trasmissione dell'impulso nervoso nel corpo degli insetti colpendo i canali di sodio nel loro sistema nervoso. Questi canali regolano il flusso di ioni di sodio in cellule nervose, che è un processo chiave per il normale funzionamento del sistema nervoso. Quando vengono applicati i piretroidi, questi canali diventano iperattivi, portando all'interruzione della normale trasmissione dell'impulso nervoso. Ciò si traduce in paralisi e alla fine la morte dell'insetto.

• Impatto sul metabolismo degli insetti:

Oltre agli effetti diretti sul sistema nervoso, i piretroidi possono alterare il metabolismo degli insetti. Ad esempio, alcuni piretroidi interferiscono con la normale funzione delle cellule, che può influire sul metabolismo energetico, rallentando i processi di crescita e sviluppo. Questi cambiamenti possono indebolire la capacità dei parassiti di riprodurre e aumentare la loro sensibilità ad altri fattori di stress.

• Esempi di meccanismi molecolari d'azione:

1. Azione sull'acetilcolinesterasi: i piretroidi possono inibire l'attività dell'acetilcolinesterasi, portando ad un accumulo di acetilcolina nelle sinapsi nervose, interrompendo così la normale trasmissione dell'impulso nervoso.
2. Azione sui canali del sodio: i piretroidi influenzano i canali di sodio, causando la loro apertura continua, che porta a un flusso ionico incontrollato e eccitazione delle cellule nervose.

Differenza tra contatto e azione sistemica:

• Contattare i piretroidi agiscono direttamente al contatto con la superficie del corpo dell'insetto. Penetrano rapidamente l'organismo attraverso il guscio esterno e causano rapidamente la paralisi.
• I piretroidi sistemici possono penetrare nelle piante e diffondersi attraverso di esse, colpendo i parassiti non solo attraverso il contatto con i loro corpi, ma anche attraverso l'alimentazione quando gli insetti consumano piante trattate.

Esempi di prodotti

Vantaggi:

• Azione rapida: i piretroidi iniziano a lavorare in pochi minuti dal contatto, fornendo un rapido controllo delle popolazioni di parassiti.
• Ampia gamma di azioni: questi insetticidi sono efficaci contro vari tipi di parassiti, tra cui afidi, mosche, acari e altri insetti.
• Bassa tossicità per i mammiferi: i piretroidi hanno una minore tossicità per l'uomo e gli animali rispetto ad altri insetticidi.

Svantaggi:

• Impatto sugli insetti benefici: i piretroidi possono essere tossici per le api e altri insetti benefici, che riducono l'impollinazione e interrompe l'equilibrio ecologico.
• Resistenza nei parassiti: gli insetti possono sviluppare resistenza ai piretroidi, richiedendo la rotazione dei prodotti o l'uso di metodi di controllo combinati.

Esempi di prodotti:

• Deltamethrin: efficace contro afidi, mosche bianche e altri parassiti. Un piretroide altamente attivo con un effetto rapido.
• Cypermethrin: ampiamente utilizzato in agricoltura per proteggere le verdure e le colture di frutta da vari insetti.

Impatto ambientale

• Impatto sugli insetti benefici (api, insetti predatori):

I piretroidi possono essere pericolosi per gli insetti benefici, come api e coccinelle. Le api, che svolgono un ruolo importante nell'impollinazione delle piante, possono morire a contatto con i piretroidi. Ciò riduce la biodiversità e colpisce l'ecosistema.

• Quantità residue di insetticidi nel suolo, acqua e piante:

Dopo aver applicato i piretroidi, le quantità residue della sostanza possono rimanere nel suolo, nell'acqua e nelle piante. Ciò crea un rischio di contaminazione degli ecosistemi, in particolare dei corpi idrici, che possono colpire organismi viventi come pesce e piante acquatiche.

• Fototabilità e degradazione degli insetticidi in natura:

I piretroidi hanno una buona fotostabilità, il che significa che resistono al guasto alla luce solare. Ciò aumenta la loro attività e durata dell'azione, ma contribuisce anche all'accumulo di sostanze chimiche nell'ambiente.

• Biomagnificazione e accumulo nelle catene alimentari:

Gli insetticidi possono accumularsi nei corpi animali, portando a biomagnificazione, concentrazioni aumentate di sostanze chimiche ad ogni livello della catena alimentare. Ciò può avere effetti dannosi su animali e umani che consumano prodotti contenenti insetticidi residui.

Problema di resistenza negli insetti agli insetticidi

• Cause di resistenza:

La resistenza negli insetti sorge a causa della selezione naturale: gli individui che hanno mutazioni che consentono loro di sopravvivere all'esposizione agli insetticidi trasmettono questi tratti sulla loro prole. Nel tempo, tali insetti diventano resistenti ai prodotti, riducendo la loro efficacia.

• Esempi di parassiti resistenti:

Lo scarabeo di patate del Colorado, gli afidi e altri insetti sono diventati resistenti ai piretroidi dopo l'uso ripetuto di questi prodotti nella stessa area.

• Metodi per prevenire la resistenza:

Per prevenire la resistenza, si raccomanda di ruotare gli insetticidi con diversi meccanismi di azione, utilizzare prodotti combinati e praticare metodi di controllo dei parassiti integrati come il controllo biologico e l'uso di nemici naturali.

Linee guida per la sicurezza per l'uso di insetticidi

• Preparazione e dosaggi della soluzione:

Seguire rigorosamente i dosaggi specificati, poiché un eccesso di insetticida può danneggiare le piante e l'ambiente. Prima dell'applicazione, è importante diluire correttamente l'insetticida in acqua e mescolarlo accuratamente.

• Uso di attrezzature protettive durante la gestione degli insetticidi:

Quando si utilizzano piretroidi, dovrebbero essere indossati apparecchiature protettive come guanti, maschere e occhiali. Ciò protegge dal contatto chimico con la pelle e il sistema respiratorio.

• Raccomandazioni per il trattamento delle piante:

Tratta le piante la sera o la mattina presto quando le temperature sono più basse e gli insetti sono più attivi. Evita l'applicazione durante il tempo piovoso o forti venti per impedire all'insetticida di lavare o diffondersi in altre aree.

• Conformità ai periodi di attesa prima della raccolta:

È importante aderire ai periodi di attesa specificati sulla confezione per impedire a sostanze chimiche residue di entrare nel cibo.

Alternative agli insetticidi chimici

• Insetticidi biologici:

L'uso di entomofagi, come gli acari predatori, nonché prodotti batterici come Bacillus thuringiensis, rappresenta un modo efficace per controllare i parassiti senza usare sostanze chimiche.

• Insetticidi naturali:

L'olio di neem, le soluzioni di aglio e le infusioni di tabacco sono metodi naturali che possono respingere efficacemente gli insetti senza danneggiare le piante e l'ambiente.

• Trappole feromone e altri metodi meccanici:

I feromoni e le trappole per gli insetti aiutano a ridurre le popolazioni di parassiti senza usare sostanze chimiche.

Esempi di prodotti popolari di questo gruppo

Rischi e precauzioni

• Impatto sulla salute umana e animale:

I piretroidi possono essere tossici per l'uomo e gli animali se abusato. Attenzione dovrebbe essere esercitata quando li usi.

• Sintomi di avvelenamento da insetticidi:

L'avvelenamento da piretroidi si manifesta come mal di testa, nausea, vomito e vertigini. In caso di avvelenamento, dovrebbe essere richiesto un aiuto medico immediato.

• Pronto soccorso per avvelenamento:

Risciacquare la bocca e gli occhi, richiedere assistenza medica e prendere il carbone attivo per accelerare la rimozione delle tossine dal corpo.

Conclusione

L'uso razionale dei piretroidi aiuta a controllare i parassiti in modo efficace ma richiede un'attenta attenzione alla sicurezza. Le raccomandazioni di dosaggio e applicazione riducono al minimo i rischi e raggiungono la massima efficacia.

Domande frequenti (FAQ)

• Cosa sono i piretroidi?

I piretroidi sono insetticidi chimici sintetici sviluppati dalla piretrina, un composto naturale estratto da fiori di crisantemo. Questi insetticidi vengono attivamente utilizzati per combattere una vasta gamma di insetti di parassiti a causa della loro elevata tossicità per gli insetti e una tossicità relativamente bassa per i mammiferi.

• Come funzionano i piretroidi?

I piretroidi influenzano il sistema nervoso degli insetti interrompendo il normale funzionamento dei neuroni. Blocca i canali di sodio sulle membrane cellulari, causando l'attivazione continua delle cellule nervose, portando alla paralisi e alla morte degli insetti. Ciò porta a una rapida ed efficace eliminazione dei parassiti.

• In che modo i piretroidi differiscono dagli altri insetticidi?

I piretroidi sono altamente efficaci contro gli insetti con tossicità relativamente bassa per i mammiferi, compresi gli umani. Agiscono rapidamente e hanno una durata di azione relativamente breve, che riduce il rischio di accumulo di residui nell'ambiente. Tuttavia, i piretroidi possono essere tossici per gli organismi acquatici e alcuni insetti benefici.

• Quali sono i vantaggi dei piretroidi?

I piretroidi hanno diversi vantaggi: agiscono rapidamente, sono efficaci contro molte specie di insetti, hanno una bassa tossicità per l'uomo e gli animali se usati correttamente e si rompono relativamente rapidamente nell'ambiente. Questo li rende popolari per l'uso in agricoltura e orticoltura.

• Quali sono gli svantaggi dei piretroidi?

Lo svantaggio principale dei piretroidi è che possono causare resistenza negli insetti se usati ripetutamente o continuamente. Possono anche essere tossici per gli insetti benefici, come le api e altri impollinatori, nonché per gli ecosistemi acquatici. I piretroidi sono altamente tossici per i pesci e altri organismi acquatici, che richiedono cautela se usati vicino ai corpi idrici.

• In che modo i piretroidi influenzano l'ecosistema?

I piretroidi possono colpire insetti benefici, come api, coccinelle ed entomofagi (nemici naturali dei parassiti), interrompendo l'ecosistema. Possono anche entrare in corpi idrici e danneggiare gli ecosistemi acquatici uccidendo pesci e altri organismi acquatici. Per ridurre al minimo l'impatto ambientale, è importante seguire le linee guida di utilizzo per i piretroidi.

• Quali insetti sono più vulnerabili ai piretroidi?

I piretroidi sono efficaci contro molte specie di insetti, tra cui calibri, afidi, acari, formiche e parassiti agricoli come lo scarabeo di patate del Colorado. Sono utilizzati per il controllo dei parassiti sia nell'agricoltura che in ambienti domestici.

• Come si può prevenire la resistenza ai piretroidi?

Per prevenire la resistenza, è importante ruotare gli insetticidi con diverse modalità di azione, usarli in combinazione con altri metodi di controllo (ad esempio insetticidi biologici o metodi meccanici) e seguire le raccomandazioni di dosaggio e frequenza dell'applicazione. I prodotti rotanti e l'uso adeguato riducono la probabilità di popolazioni di parassiti resistenti.

• Come dovrebbero essere usati i piretroidi in sicurezza?

Quando si utilizzano i piretroidi, è importante seguire le raccomandazioni sull'imballaggio e indossare indumenti protettivi (guanti, occhiali, maschera) per evitare il contatto con la pelle e le vie respiratorie. Inoltre, evita di applicarli in forti venti e pioggia e rispettare i periodi di attesa prima di raccogliere per ridurre al minimo il rischio di residui di pesticidi nei prodotti.

• Ci sono alternative ai piretroidi?

Sì, esistono alternative ai piretroidi, come insetticidi organici (olio di neem, infusione di aglio), metodi biologici di controllo dei parassiti (entomofagi, batteri e virus) e metodi meccanici come trappole e rimozione fisica dei parassiti. Questi metodi possono essere più sicuri per l'ambiente e la salute umana, ma possono richiedere più sforzi e tempo per ottenere un'efficacia simile.