Efficiency of Niang shell Archidendron pauciflorum (Benth.) extracts in the control of adult Aedes aegypti (L.) (Diptera: Culicidae)

Le zanzare sono molto più di un semplice fastidio estivo; sono gli animali più pericolosi del mondo, responsabili della trasmissione di malattie come la dengue, lo Zika e la febbre gialla che minacciano milioni di vite. Il principale colpevole è la zanzara Aedes aegypti, che prospera vicino agli insediamenti umani e si riproduce in contenitori di acqua pulita. Per decenni, la difesa standard contro questi insetti è stata l'uso di spray chimici sintetici. Tuttavia, queste sostanze chimiche presentano un significativo svantaggio: le zanzare stanno sviluppando una resistenza ad esse e le sostanze stesse possono danneggiare l'ambiente e la salute umana. Ciò ha spinto gli scienziati a cercare alternative che siano allo stesso tempo efficaci e sicure. Una via promettente è l'uso di estratti botanici — veleni derivati dalle piante che colpiscono gli insetti ma si degradano naturalmente. La sfida consiste nel trovare la pianta giusta, estrarne i principi attivi e determinare il modo migliore per somministrare il veleno affinché la zanzara lo consumi o lo tocchi effettivamente.

In uno studio recente, ricercatori in Thailandia hanno esplorato una soluzione che trasforma un problema agricolo locale in un'arma per la salute pubblica. Si sono concentrati sui gusci dell'albero Niang, noto scientificamente come Archidendron pauciflorum. Nel sud della Thailandia, le persone raccolgono i semi di questo albero per mangiarli come verdura o dessert, ma i gusci esterni duri vengono solitamente scartati come rifiuto. Invece di lasciare che questa biomassa marcisca e inquini l'ambiente, il team di ricerca ha applicato un concetto di "zero rifiuti" per trasformare questi gusci scartati in un biopesticida. Volevano vedere se l'estratto di questi gusci potesse uccidere le zanzare adulte Aedes aegypti e, in caso affermativo, come si sarebbe confrontato con i metodi di test standard. Il team ha testato due diversi modi per esporre le zanzare all'estratto vegetale: un metodo prevedeva di mescolare l'estratto con acqua zuccherata affinché le zanzare lo bevessero, e l'altro consisteva nel rivestire l'interno di una bottiglia di vetro con l'estratto in modo che le zanzare lo toccassero mentre volavano all'interno.

I ricercatori hanno iniziato raccogliendo i gusci di Niang, lavandoli e asciugandoli al sole finché non fossero completamente disidratati. Hanno macinato i gusci essiccati in una polvere grossolana e li hanno lasciato in ammollo in etanolo, un tipo di alcol, per una settimana per estrarre i composti chimici attivi. Dopo aver filtrato la materia vegetale solida, hanno evaporato il liquido per creare un estratto concentrato di colore marrone scuro. Per capire cosa ci fosse all'interno di questa miscela, hanno utilizzato due tipi di analisi basate sulla luce. Un metodo, chiamato spettroscopia infrarossa, ha identificato specifici legami chimici che suggerivano la presenza di composti fenolici e di un gruppo di tossine naturali note come rotenoidi. Un altro metodo, utilizzando la luce ultravioletta, ha mostrato schemi di assorbimento che corrispondevano da vicino a quelli della rotenone, un noto insetticida naturale presente in altre piante. Questi indizi chimici suggerivano che l'estratto contenesse sostanze capaci di interrompere la produzione di energia all'interno delle cellule degli insetti.

Per testare l'efficacia di questo estratto, il team ha allestito due diversi esperimenti utilizzando zanzare femmine allevate in laboratorio. Nel primo esperimento, hanno utilizzato una tecnica chiamata "Attractive Toxic Sugar Baits" (esche zuccherate attraenti e tossiche). Poiché le zanzare hanno bisogno dello zucchero dal nettare dei fiori per sopravvivere, i ricercatori hanno mescolato l'estratto vegetale con una soluzione di acqua zuccherata dolce. Hanno offerto questa miscela alle zanzare tramite tamponi di cotone. Le zanzare, attratte dallo zucchero, hanno bevuto la soluzione ingerendo il veleno. Nel secondo esperimento, hanno utilizzato un metodo standard noto come bioessai CDC in bottiglia. In questo caso, hanno rivestito l'interno di bottiglie di vetro con l'estratto e hanno inserito le zanzare all'interno. Questo metodo si basa sul fatto che le zanzare tocchino il veleno con le zampe e il corpo mentre volano, piuttosto che ingerirlo.

I risultati hanno mostrato una differenza chiara e drammatica tra i due metodi. Quando le zanzare hanno bevuto la miscela di zucchero contenente l'estratto, i risultati sono stati altamente efficaci. Il tasso di mortalità è aumentato costantemente all'aumentare della concentrazione dell'estratto. Alle concentrazioni più elevate testate, ogni singola zanzara è morta. I ricercatori hanno calcolato che una concentrazione molto bassa, poco superiore al due percento, era sufficiente per uccidere la metà della popolazione di zanzare, e una concentrazione di circa il sei percento era sufficiente per ucciderne quasi tutte. La relazione tra la quantità di veleno e il numero di morti era costante e prevedibile.

Al contrario, il metodo in cui le zanzare semplicemente toccavano il veleno nelle bottiglie di vetro non ha funzionato altrettanto bene. I risultati erano erratici e non seguivano un modello chiaro. A volte, una concentrazione più alta di estratto uccideva meno zanzare rispetto a una concentrazione più bassa. I ricercatori hanno scoperto che l'estratto vegetale era denso e appiccicoso, rendendo difficile rivestire l'interno delle bottiglie in modo uniforme. A causa del rivestimento irregolare, alcune zanzare probabilmente non sono venute a contatto con abbastanza veleno da morire, mentre altre sì. Questa inconsistenza ha impedito ai ricercatori di calcolare una misura affidabile di quanto veleno fosse necessario per uccidere le zanzare utilizzando questo metodo di contatto.

Lo studio conclude che l'estratto di gusci di Niang è un'arma potente contro l'Aedes aegypti, ma solo quando somministrato per ingestione. Il metodo dell'esca zuccherata si è dimostrato di gran lunga superiore perché ha bypassato le barriere fisiche del corpo della zanzara e ha consegnato la tossina direttamente nel suo sistema digestivo. Una volta all'interno, i composti simili ai rotenoidi sembrano bloccare i mitocondri, le centrali energetiche della cellula, causando la morte dell'insetto per fallimento interno. Questo modo d'azione è diverso dagli spray sintetici, che tipicamente attaccano il sistema nervoso, suggerendo che questo estratto naturale potrebbe essere utile anche contro le zanzare che sono diventate resistenti alle comuni sostanze chimiche.

Trasformando un prodotto di scarto in uno strumento altamente efficace per il controllo delle malattie, questa ricerca offre una via sostenibile da seguire. Dimostra che i sottoprodotti agricoli, spesso visti come rifiuti, possono essere riutilizzati per creare risorse preziose che proteggono la salute umana senza fare affidamento su dure sostanze chimiche sintetiche. Sebbene lo studio confermi il potenziale dell'estratto di gusci di Niang, i ricercatori osservano che sono necessari ulteriori lavori per perfezionare il prodotto, magari mescolandolo con altre sostanze per renderlo più facile da applicare o per migliorarne la stabilità. Per ora, i risultati forniscono una solida base per lo sviluppo di un nuovo modo, ecologico, per combattere le zanzare che trasportano alcune delle malattie più pericolose del mondo.